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Verfahren zur Isolierung von Chlorkautschuk aus seinen Lösungen in
organischen Lösungsmitteln Es wurde gefunden, daß sich Chlorkautschuk aus seinen
Lösungen in organischen Lösungsmitteln in einfacher und technisch gut durchführbarer
Weise isolieren läßt, wenn man die auszufällenden' Lösungen allinählich in ein heißes,
wäßriges Fällungsbad unter gleichzeitiger Abdestillation des Lö-. sungsmittels einbringt.
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Die Ausfihrung dieses Verfahrens kann uf verschiedene Weise erfolgen.
Man kann z. B. die Chlorkautschuklösung auf oder in heißes Wasser einlaufen lassen,
in welchem nian durch eine geeignete mechanische Rührung eine wirbelförmige Wasserbewegung
erzeugt, «-elche die imMoment des Einbringens bzw. Abdestillierens des Lösungsmittels
festwerdenden Chlorkautschukteile aus der Fällungszone entfernt und am Zusammenkleben
verhindert.
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Um das Verfahren kontinuierlich zu getalten, kann man mit strömendem
heißem Wasser arbeiten, auf welches die auszufällenden Lösungen in einem durch die
Wasserströmungsgeschwindigkeit bestimmten Tempo gebracht werden. In diesem Falle
wird der Abtransport des Fällungsproduktes durch das Wasser selbst vorgenommen.
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In Abb. I wird die auszufällende Lösung in einer geschlossenen Rinne
r auf strömendes heißes Wasser, das in der skizzierten Apparatur kontinuierlich
umgepumpt wird, aufgegossen, getropft, gespritzt -oder gestäubt. Die ausgefällte
Substanz wird von dem strömenden Wasser mitgeführt und z. B. in ein syphonartig
ausgebildetes Sammelgefäß a gespült. Das sich an der Oberfläche ansammelnde Produkt
kann durch geeignete mechanische Vorrichtungen, die in der Abbildung nicht gezeichnet
sind, fortlaufend ausgetragen werden. Der sich entwickelnde Lösungsmitteldampf wird
in einem Kühler 3 kondensiert. Der Wärmeverlust des Wassers wird z. B. durch Einblasen
von Wasserdampf wieder ausgeglichen. Die notwendige Wassertemperatur in der Fällungsrinne
richtet sich nach dem Siedepunkt des Lösungsmittels bzw. nach dein Siedepunkt des
Systems Lösungsmittel-Wasser. Im allgemeinen genügen Temperaturen, die etwa 1o bis
z@° darüberliegen. In gewissen Fällen kann es vorteilhaft sein, mit Über- oder Unterdruck
zu arbeiten; wobei in letzterem Falle Erwärinung des Wassers bei Verwendung genügend
tief siedender Lösungsmittel nur in geringerem Maße erforderlich ist.
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Eine andere, Ausführungsform des neuen Verfahrens besteht darin, die
auszufällende Lösung direkt oder durch eine geeignet geformte
Düse
in ein heißes, wäßriges Fällungsbad unter dessen Oberfläche einzubringen. In diesem
Falle besorgt der Auftrieb des Fällungsproduktes in Wasser die kontinuierliche Entfernung
desselben aus der Fällungszone. Eine Ausführungsform für diese Fä llunastiiethode
ist im folgenden Beispiel skizziert: In Abb. II wird die auszuf111ende Lösung in
einen geschlossenen Fällungskessel .., in welchem sich das Fällungsbad befindet,
durch die Düse _; eingespritzt. Die ausgefällte Substanz steigt an die Oberfläche,
wird von hier durch die überlaufende Flüssigkeit über den Rand des Fällungskessels
gehoben und in ein svphonartig ausgebildetes Sammelgefäß 6 gespült; aus diesem kann
sie durch eine geeignete mechanische Vorrichtung fortlaufend ausgetragen werden.
Das übertretende Wasser wird z. B. durch einen Wasserdampfinjektor 7 in den Fällungskessel
zurückgefördert. Der Lösungsmitteldampf wird in einem Kühler 3 kondensiert.
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Die hier angegebenen Ausführungsformen des Fällungsverfahrens sind
nur als technische Vorschläge anzusehen und erschöpfen keineswe-s die vorhandenen
apparativen Möglichkeiten. Selbstverständlich können sie in allen Einzelheiten weitgehend
abgeändert werden. Te nach der Viscosität der Lösung und dein Siedepunkt des Lösungsmittels
können die auszufällenden Lösungen entweder im dicken Strahl zugegeben, zugetropft
oder eingespritzt bzw. gestäubt werden. Ebenfalls kann die Austrag ung des Fällungsproduktes
auf verschiedenste Weise vorgenommen werden; so kann statt des hier verwendeten
syphonartigen Flüssigkeitsverschlusses eine andere zeeignete mechanische Vorrichtung
angebracht werden.
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Die Form des Fällungsproduktes läßt sich durch Änderung der Oberflächenspannung
und de: pH-Wertes des Fällbades weitgehend verlieren: z. B. kann durch Zusätze von
Netz-und Eniulgierniitteln eine feinere Fällungsfortri von schnellerer Trockenzeit
erreicht werden. In manchen Fällen ist es vorteilhaft, vor der Ausfällung die Lösungen
mit Wasser finit oder ohne Zusatz von emulsionsfördernden Stoffen zu emulgieren.
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Es ist bereits vorgeschlagen worden, einen Chlorkautschuk in Form
einer Sirupösen Masse (erhalten durch Chlorierung von festem Kautschuk in Gegenwart
von Tetrachlorkohlenstoffdämpfen) in heißes Wasser einzugeben. Das Verfahren gemäß
vorliegender Erfindung arbeitet demgegenüber mit einer Chlorkautschuklösung; ferner
wird diese Lösung allmählich in das Fällbad eingegeben; schließlich ,wird für sofortige
Abführung des ausgefallenen L hlorkautschtlks aus der Fällungszone Sorge
getragen. Hierdurch fällt der Chlorkautschuk in einer viel besseren, und zwar für
lacktechnische Zwecke geeigneteren Verteilung an. Es ist ferner vorgeschlagen worden,
einen durch Chlorierung gebleichten Kautschuk aus seinen Lösungen (z. B. in Chloroform)
dadurch wieder aus der Lösung zu isolieren, daß man der gesamten Lösung das als
Fällmittel dienende heiße Wasser unter Rühren zufügt. Auch durch dieses vorbekannte
Verfahren sind die charakteristischen Bedingungen des Verfahrens gemäß vorliegender
Erfindung nicht erfüllt. Dementsprechend gelten auch für das erfahren gemäß Erfindung
dieselben Effekte, wie sie vorstehend angegeben wurden. Schließlich muß es dahingestellt
bleiben, ob unter einem mit Chlor gebleichten Kautschuk überhaupt ein Chlorkautschuk
im richtigen Sinne des Wortes verstanden werden kann. Beispiel i 700k- einer i5
volumprozentigen Chlorkautschuklösung in Tetrachlorkohlenstoff werden in Soo kg
Wasser von So'. unter die Oberfläche des Wassers einlaufen gelassen. Der Versuch
wird in einem geschlossenen Riihrwerkskessel ausgeführt und das abdestillierende
Tetrachlorkohlenstoff-Wasser-Gemisch durch einen geeigneten Kühler kondensiert.
Der erhaltene Chlorkautschuk ist mit hellgelber Farbe in aromatischen Kohlenwasserstoffen
klar löslich. In vielen Fällen wird die Form des ausfallenden Chlorkautschuks günstig
beeinflußt, wenn man in dein Fällungsbade von vornherein festen Chlorkautschuk vorlegt.
Beispiel 2 Eine 18,8 volumprozentige von überschüssigem Chlor und überschüssiger
Salzsäure weitgehend befreite Lösung der Chlorierungsprodukte von Kautschuk in Tetrachlorkohleiistoff
wird in der in Abb. I skizzierten Apparatur bei einer Temperatur des Fällbades von
9o bis 92° ausgefällt. Die wiedergewonnene Menge des Lösungsmittels beträgt etwa
9 Beispiel 3 Eine Chlorkautschuklösung, wie in Beispiel 2 beschrieben, wird in der
glichen Apparatur ausgefällt. Dem Fällungsbade ,werden 0,o5 °/a diisobtttylnaplitlialiiisulfosaures
Natrium -zugesetzt. Der so erhaltene Chlorkautschuk hat eine feinere Verteilungsform
gis der gemäß Beispiel 2 erhaltene.
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Beispiel., Die gleiche Chlorkautschuklösung, wie in Beispiel i beschrieben,
wird finit '/' Volumen Wasser unter Zusatz von etwas Marseiller
Seife
durch Verrühren emulgiert. Die erhaltene Emulsion wird in der. in Abb. II skizzierten
Apparatur in Wasser von 9o bis 95° eingebracht.
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Beispiel 5 Eine io°/oige Lösung von Chlorkautschuk in Benzol
wird aus einer Zerstäubungsdüse auf strömendes Wasser von 9o bis 95° gespritzt.
Der erhaltene Chlorkautschuk zeigt eine feine Verteilungsform.