DEP0007634DA - Verfahren zur Verarbeitung von Natur- und Kunstkautschuk unter Verwendung von Füllstoffen - Google Patents

Description

Russ ist wohl der älteste verstärkende Füllstoff, der zur Herstellung von Natur- und Kunstkautschukvulkanisaten Verwendung gefunden hat. Die mechanischen Eigenschaften der mit Russ hergestellten Gummiwaren haben sich bis heute als unerreicht erwiesen. Da die schwarze Farbe von Gummiwaren, die unter Verwendung von Russ hergestellt sind, für manche Zwecke jedoch unerwünscht ist und solche Waren die unangenehme Eigenschaft besitzen, "abzukreiden", was z.B. bei Gummisohlen als störend empfunden wird, wurden auch schon zahlreiche andere Stoffe als verstärkende Füllmittel in Vorschlag gebracht. Unter ihnen haben die Hydroxyde, Oxyde, Carbonate und Silikate 2- und 3-wertiger Metalle grössere Verbreitung gefunden. Sie sind meist mehr oder weniger frei von den genannten Nachteilen, erweisen sich aber vielfach als nicht befriedigend in ihrer Wirksamkeit oder mit anderen Nachteilen behaftet.

Es wurde nun die überraschende Beobachtung gemacht, dass sich der beim Aufschluss von Bauxit in grosser Menge anfallende sogenannte Rotschlamm ausgezeichnet als verstärkender Füllstoff bei der Verarbeitung von Kautschuk eignen. Je nach dem Zumischungsgrad und je nach der Zusammensetzung des Rotschlammes werden bestimmte mechanische Eigenschaften der unter Verwendung von Rotschlamm als Füllstoff hergestellten Gummiwaren in höherem Masse verbessert, als dies bei den bisher bekannten Ersatzstoffen für Russ der Fall war. Darüber hinaus verleiht Rotschlamm, der in jeder Menge wohlfeil zu haben ist, den Verarbeitungsprodukten des Kautschuks eine für bestimmte Verwendungszwecke sehr geschätzte rote bis braune Färbung. Er kann daher nicht nur als verstärkender, sondern auch als färbender Füllstoff Verwendung finden, wobei die Tatsache bemerkbar ist, dass die mit ihm hergestellten oder gefärbten Gummiwaren nicht die Eigenschaft haben, abzukreiden.

Der Rotschlamm fällt beim Aufschluss von Bauxit, entweder auf nassem Weg oder in einem Glühprozess, an und enthält neben Resten von unaufgeschlossenem Bauxit in der Hauptsache eine Reihe von Metalloxyden, Alkalisalze und Silikate. Das in ihm in grösserer Menge vorhandene Eisen - (III) - oxydhydrat wurde, wie auch Titanoxyd, als Füllstoff für Kautschukmischungen schon vorgeschlagen, wenn sich beide Oxyde in der Praxis, nicht zuletzt wegen ihres hohen Preises, hierfür auch nicht durchzusetzen vermochten. Neu und in hohem Grade überraschend ist aber, dass Rotschlamm, als solcher zur Füllung von Gummiwaren verwandt oder vor der Verwendung zu diesem Zweck in geeigneter Weise aufbereitet, dem Natur- und Kunstkautschukvulkanisat erheblich bessere mechanische Eigenschaften, wie Reissfestigkeit usw., verleiht als die in ihm enthaltenen Oxyde des Eisens und Titans für sich. Diese günstige Wirkung des Rotschlamms wird auf die gleichzeitige Anwesenheit der in ihm an sich, wie auch nach seiner Reinigung noch vorhandenen Beimengungen zurückzuführen sein, wobei deren prozentuales Mengenverhältnis je nach Herkunft und Beschaffenheit der Bauxite und den angewandten Aufschluss- und Reinungsverfahren offensichtlich weitgehend variieren kann.

Kann man den getrockneten und gemahlenen Rotschlamm je nach seiner Zusammensetzung und Beschaffenheit in geeigneten Fällen ohne weiteres in den Kautschuk einarbeiten, so hat es sich doch in anderen Fällen wieder als zweckmässig und gegebenenfalls notwendig erwiesen, ihn einem Wasch- oder Schlämmprozess, im einfachsten Fall mit Wasser - es können aber auch Säuren oder andere geeignete Mittel angewandt werden - zu unterwerfen, wobei insbesondere etwa noch vorhandene lösliche Alkalisalze wenigstens in ihrer Hauptmenge herausgelöst werden. Durch eine, sich einem Waschprozess mit Wasser vorteilhaft anschliessende Säurebehandlung können dem Rotschlamm weitere Ballaststoffe oder den Verarbeitungsprodukten gegebenenfalls abträgliche Beimengungen noch mehr oder weniger entzogen werden.

In jedem Fall empfiehlt es sich, den Rotschlamm, gleichzeitig, ob er unmittelbar oder nach weiterer Aufbereitung als Füllstoff für Kautschuk verwandt werden soll, nach seiner Trocknung fein zu mahlen und gegebenenfalls einer Windsichtung zu unterwerfen, um eine möglichst feine und gleichmässige Verteilung zu gewähr- leisten. Er kann im übrigen für sich oder im Gemisch mit bekannten Farbstoffen oder verstärkenden Füllstoffen in üblicher Weise bei der Verarbeitung von Natur- oder Kunstkautschuk, angewandt werden.

Beispiel:

Ein beim alkalischen Nass-Aufschluss von Bauxit gewonnener Rotschlamm mit einem Gehalt von rund

13 Teilen unaufgeschlossenem Bauxit

40 " Eisenoxyd

5 " Titanoxyd

34 " Natrium-Aluminium-Silikat

5 " gebundenem Wasser

1 - 2 " lösl. Alkalisalzen und

geringen Mengen Ca-, Mg-, C-, V-, P- und anderer Oxyde

wird mehrmals mit Wasser gewaschen und geschlämmt, wobei neben den löslichen Alkalisalzen ein Teil des unaufgeschlossenen Bauxits, vornehmlich dessen gröbere Bestandteile, entfernt wird, hierauf einer Behandlung mit verdünnten Säuren, gegebenenfalls bei erhöhter Temperatur, unterworfen, anschliessend getrocknet und feinst gemahlen und dann bei der in bekannter Weise erfolgenden Verarbeitung von Kautschuk zugesetzt.

Claims (5)

1.) Verfahren zur Verarbeitung von Natur- und Kunstkautschuk unter Verwendung von Füllstoffen, dadurch gekennzeichnet, dass als solcher der beim Aufschluss von Bauxit anfallende Rotschlamm verwandt wird.

2.) Verfahren gem. Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der beim alkalischen Nass-Aufschluss des Bauxits anfallende Rotschlamm als Füllstoff verwandt wird.

3.) Verfahren gem. Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Füllstoff ein Rotschlamm verwandt wird, der einem Wasch- oder Schlämmprozess unterworfen wurde.

4.) Verfahren gem. Anspruch 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, dass als Füllstoff ein Rotschlamm verwandt wird, der einer Säurebehandlung unterworfen wurde.

5.) Verfahren gem. Anspruch 1 - 4, dadurch gekennzeichnet, dass als Füllstoff fein gemahlener getrockneter Rotschlamm verwandt wird.