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Verfahren zum Eindicken wäßriger Kautschukdispersionen Das Verfahren
bezieht sich auf die Eindickung der -wäßrigen Dispersionen von Naturkautschuk, kautschukähnlichen
Stoffen, wie Guttapercha und Balata, Kautschukersatzstoffen, wie Faktis, und solcher
Dispersionen, deren disperse Phase aus organischen synthetischen polymeren_ Stoffen
'besteht wie den Poly merisaten des Butadiens, seiner Homologen und Derivate, Mischpolymerisaten
des Butadiens und seiner Homologen, beispielsweise mit Acrylnitril@oder Styrol,
Polyvinylverbindungen, Poly acrylsäureestern oder Polyisobutylen oder Thioplasten.
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Das Konzentrieren solcher Dispersionen durch Eindampfen bereitet erfahrungsgemäß
Schwierigkeiten, weil das Eindampfgut zu Schaum- und Hautbildung neigt, wodurch
beträchtliche Verluste und Qualitätsminderungen verursacht werden.
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Man hat daher vorgeschlagen, die zu konzentrierenden Dispersionen
in dünner Schicht und unter ständiger Erneuerung der Flüssigkeitsoberiäche auf umlaufende,
beheizte Flächen aufzubringen, wobei die entstehenden Brüden zur Beschleunigung
der Verdampfung durch strömende Luft rasch abgeführt werden. Wohl wird hierbei die
Schaumbildung vermindert, aber lokale Überhitzungen sind nicht ausgeschlossen; auch
wird der vielfach schädigende Einfluß des Sauerstoffs der Luft nicht ausgeschaltet.
Deshalb hat man weiter versucht, die vorgewärmten Dispersionen in einen unter Minderdruck
gehaltenen Raum einzusprühen oder in einenVerdampfungsraum einzuführen, in dem ein
Druck herrscht, der niedriger ist als der Dampfdruck der eintretenden Kautschukmilch
bei ihrer Eintrittstemperatur. Diese Verfahren mußten aber, da die Konzentrationszunahme
bei jedem Durchgang nur eine beschränkte ist, viele Male wiederholt werden, um die
in der. Praxis erforderlichen Konzentrationsgrade zu erreichen. Dieser ständige
Kreislauf des Eindampfgutes verursacht leicht eine seiner Stabilität und Oualität
abträgliche thermische und mechanische Schädigung.
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Es wurde nun gefunden, daß man Dispersionen der genannten Art, .die
gegebenenfalls
vulkanisiert oder mit Schutz-, Füll- oder Vulkanisationsmitteln
versehen sein können, in rascher, einwandfreier und wirtschaftlicher Weise in höhere
Konzentrationsstufen überführen kann, wenn man unter Anwendung einer großoberflächigen
Verteilung der Dispersion die für die Konzentrierung nötige Verdampfungswärme kurz
vor oder in dein Augenblick des Eintritts der Dispersion in den Verdampfungsraum
mittels überhitzten Wasserdampfes zuführt. Wenn auch her nach den früher bekänntgewordenen
Verfahren entstehende Dampf unter den dort angegebenen Verhältnissen unter Umständen
überhitzt sein dürfte, so ist dort im Unterschied zum neuen Verfahren nicht die
Zweckmäßigkeit und der wesentliche Vorteil erkannt worden. die in der Erwärmung
der Kautschukmilch erst im Augenblick des Eintritts in den Verdampfer oder unmittelbar
davor -liegt.
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Die notwendige Verteilung der gegebenenfalls vorgewärmten Dispersionen
kann beispielsweise durch Düsenzerstäubung oder durch dünnschichtige Ausbreitung
auf bewegten Flächen erzeugt werden. Unter Einwirkung der Überhitzungswärme wird
in :dem zweckentsprechend gestalteten Konzentrierungsraum ein Teil des Wassers der
Dispersion verdampft. Das Konzentrat sammelt sich im unteren Teil des Konzentrationsraumes
und wird von hier, vorzugsweise kontinuierlich, abgeführt. Der erzielbare Konzentrationssprung
hängt ab von Temperatur und Menge der zugespeisten Ausgangsdispersion und des in
der gleichen Zeiteinheit eingeführten überhitzten Wasserdampfes. Man kann daher
den gewünschten Konzentrationsgrad in wenigen Stufen erreichen, indem man die Dispersion
den Konzentrationsraum wiederholt passieren läßt. Zweckmäßig stimmt man jedoch die
Bedingungen so aufeinander ab, daß die Endkonzentration in einem einzigen Durchgang
der Dispersion ;furch die Apparatur erhalten wird.
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Schaumbildung und Beeinflussung durch Luftsauerstoff sind bei einer
solchen Arbeitsweise völlig ausgeschaltet. Das zu konzentrierende Gut kommt mit
Heizflächen überhaupt nicht in Berührung, und die schnelle und schonende Konzentrierung
schließt die Bildung von irreversiblen Häuten oder Koageln und das Eintreten von
unliebsamen Nebenreaktionen weitgehend aus. Dies trifft insbesondere für den Fall
des einmaligen Durchganges der Dispersion durch den Konzentrationsraum zu.
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Eine vorteilhafte Ausführungsform des Verfahrens besteht darin, daß
der überhitzte Wasserdampf in einem ständigen Kreislauf durch Konzentrationsraum
und Überhitzer geführt wird. Entsprechend der beim Konzentrierungsvorgang verdampfenden
Wassermenge muß ein Überschuß, der für andere Zwecke Verwendung finden kann, aus
diesem Kreislauf abgezweigt werden, was vorzugsweise kontinuierlich geschieht. Vom
abgehenden Wasserdampfstrom etwa mitgerissene Anteile der Dispersion können durch
entsprechende Abscheidevorrichtungen, z. B. Zyklon, zurückgehalten werden.
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Sollen die Dispersionen im Konzentrationsraum zerstäubt werden, so
kann zweckini-ifiig ein Teil des überhitzten Dampfes oder auch nicht überhitzter
Frischdampf für die Zerstäubung Verwendung finden.
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Bei der Verdampfung des Wassers im Konzentrationsraum frei werdende
flüchtige Stoffe können, soweit sie, wie z. B. Stabilisatoren, für das Verhalten
der Dispersionen wesentlich sind, dein Eindampfgut an beliebiger Stelle der ;',pparatur
ständig oder mit Unterbrechungen neu zugeführt werden. Die damit naturgemäß verknüpften
Verluste lassen sich bei der Führung des überhitzten Wasserdampfes im Kreislauf
erheblich vermindern oder ganz vermeiden.
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An Hand beifolgender Skizze wird ein-, Ausführungsform des Verfahrens
erläutert. In den Konzentrationsraum i wird bei 2 die zli konzentrierende Dispersion,
durch die Leitung 3 der überhitzte Wasserdampf eingeführt. Durch die Leitung .I
wird ein Teil des überhitzten Dampfes abgezweigt, durch die Pumpe 5 auf höheren
Druck gebracht und zur Zerstäubung der Dispersion verwendet. Wird der überhitzte
Dampf nicht im Kreislauf geführt, so tritt er bei 6, nachdem er einen Teil seiner
Überhitzungswärme abgegeben hat, zu anderweitiger Verwendung wieder aus dem Konzentrationsraum
aus. Im anderen Falle wird der abgehende Wasserdampf durch die Leitung 7 einem Abscheider
8 (Zyklon) zugeleitet, um etwa mitgerissene Teilchen des Konzentrates abzugeben,
die bei 9 gesammelt werden. Sinngemäß kann ein derartiger Abscheider auch bei 6
angeschlossen sein. Soll der Wasserdampf im Kreislauf geführt werden, so wird er
durch ein Gebläse io mittels der Leitung i i dein Überhitzer 1:I, der seine Frischdampfzufuhr
bei 12 erhält, wieder zugeführt. Bei 13 wird der überschießende Anteil Wasserdampf,
der der aus der Dispersion verdampften Menge Wasser entspricht, abgezweigt. Bei
15 wird das Konzentrat abgezogen.