PL238428B1 - Mieszanka kauczukowa karboksylowanego kauczuku butadienowo- akrylonitrylowego - Google Patents

Mieszanka kauczukowa karboksylowanego kauczuku butadienowo- akrylonitrylowego Download PDF

Info

Publication number
PL238428B1
PL238428B1 PL417419A PL41741916A PL238428B1 PL 238428 B1 PL238428 B1 PL 238428B1 PL 417419 A PL417419 A PL 417419A PL 41741916 A PL41741916 A PL 41741916A PL 238428 B1 PL238428 B1 PL 238428B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
rubber
parts
tanning
filler
weight
Prior art date
Application number
PL417419A
Other languages
English (en)
Other versions
PL417419A1 (pl
Inventor
Mirosława Prochoń
Monika Żygo
Michał Kurczewski
Original Assignee
Politechnika Lodzka
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Politechnika Lodzka filed Critical Politechnika Lodzka
Priority to PL417419A priority Critical patent/PL238428B1/pl
Publication of PL417419A1 publication Critical patent/PL417419A1/pl
Publication of PL238428B1 publication Critical patent/PL238428B1/pl

Links

Landscapes

  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Treatment And Processing Of Natural Fur Or Leather (AREA)
  • Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)

Abstract

Przedmiotem zgłoszenia jest mieszanka kauczukowa karboksylowanego kauczuku butadienowo - akrylonitrylowego, zawierająca kauczuk, siarkę, dwusiarczku 2-merkaptobenzotiazolu, tlenek cynku, stearynę techniczną oraz napełniacz kolagenowy w postaci produktu odpadowego z obróbki skór zwierzęcych po ich garbowaniu, rozdrobniony i wysuszony, charakteryzuje się tym, że zawiera napełniacz kolagenowy w postaci produktu odpadowego z obróbki skór zwierzęcych po ich garbowaniu garbnikami roślinnymi, przemyty wodą, wysuszony i przesiany przez sito. Użycie jako napełniacza produktu odpadowego z obróbki skór zwierzęcych po ich garbowaniu garbnikami roślinnymi przyczynia się do zagospodarowania tego produktu odpadowego dotychczas nie wykorzystywanego i składowanego na wysypiskach.

Description

Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest mieszanka kauczukowa karboksylowanego kauczuku butadienowoakrylonitrylowego (XNBR).
Obecnie obserwuje się stały wzrost produkcji materiałów polimerowych. Branża materiałów polimerowych nieustannie się rozwija z tego względu, że materiały te są wykorzystywane w wielu sektorach gospodarki, między innymi w motoryzacji, przemyśle elektrycznym i elektronicznym, budownictwie, produkcji opakowań. Produkcja dużych ilości materiałów polimerowych w połączeniu z ich stabilnością i dużą wytrzymałością mechaniczną generuje problem związany z zagospodarowaniem odpadów. Większość wykorzystywanych tworzyw polimerowych nie ulega degradacji pod wpływem czynników środowiska. Najkorzystniejszym rozwiązaniem byłoby otrzymanie materiałów charakteryzujących się dobrymi właściwościami użytkowymi i podatnością na degradację mikrobiologiczną po ich użyciu. W celu otrzymania biorozkładalnych kompozytów do polimerów syntetycznych nieulegających biodegradacji lub ulegających tylko częściowej degradacji biologicznej dodaje się jako napełniacze polimery naturalne, na przykład białka, polisacharydy oraz ich hydrolizaty. Jednym z białek będących napełniaczami biorozkładalnych materiałów polimerowych jest kolagen. Kolagen jest najpowszechniej występującym białkiem w organizmach zwierząt i ludzi. Jest głównym składnikiem macierzy zewnątrzkomórkowej. Powszechnie występuje między innymi w skórze, kościach, chrząstkach, rogówce.
Dotychczas znane jest wykorzystanie zawierającego kolagen produktu odpadowego po procesie garbowania skór zwierzęcych metodą chromową jako napełniacza mieszanek kauczukowych.
Z czasopism Revue Generale des Caoutchoues & Plastiques, 49, 613-616 (1972) i Technicui 7, 44-51 (1973) oraz z opisu patentowego JP S56122883 znane jest wykorzystanie odpadów kolagenowych po garbowaniu chromowym skór, po ich modyfikacji i wysuszeniu, jako napełniacza kauczuku naturalnego, nitrylowego i butadienowo-styrenowego.
Z opisu zgłoszenia patentowego DE 4005493 jest znana mieszanka kauczukowa zawierająca proszek skórzany.
W opisie zgłoszenia patentowego US 5302636 A ujawniono mieszankę kauczukową kauczuku butadienowo-styrenowego zawierającego do 18% wagowych styrenu, zawierającą od 3 do 50 części wagowych proszku skórzanego o średnicy cząstek kolagenu do 300 μm i 100 części wagowych sadzy na 100 części kauczuku.
Z opisu patentowego PL 210954 znane jest wykorzystanie równowagowej ilości strużyn skór po garbowaniu chromowym i pyłu skórzanego jako napełniacza kauczuku butadienowo-akrylonitrylowego. Napełniacz ten stosuje się w ilości 30 części wagowych na 100 części kauczuku.
Z kolei z opisu patentowego PL 210955 znana jest mieszanka karboksylowanego kauczuku butadienowo-akrylonitrylowego zawierająca napełniacz kolagenowy w postaci produktu odpadowego przemysłu skórzanego po garbowaniu chromowym skór, wysuszony i rozdrobniony na cząstki o średnicy 0,2 mm. Napełniacz ten stosuje się w ilości 5 części wagowych na 100 części wagowych kauczuku.
W japońskim opisie patentowym JP 55144041 opisano kompozyt kauczukowy (kauczuku naturalnego lub butadienowo-styrenowego) zawierający jako napełniacz włókna kolagenowe po garbowaniu chromowym, w ilości 10-60 części wagowych na 100 części wagowych kauczuku,
Z opisu patentowego GB 1010097 znane jest wykorzystanie odpadów skórzanych po procesie garbowania chromowego jako napełniacza kauczuków butadienowo-akrylonitrylowych.
Z czasopism International Semester on Advantage in Polymer Technology, Cochin India, 25 (2002) oraz Polimeros 15, 2 (2005) znane jest zastosowanie strużyn chromowych zneutralizowanych roztworem mocznika, węglanu sodu lub amoniaku jako napełniacza kauczuku naturalnego.
W opisie zgłoszenia patentowego CN 103613816 opisano mieszankę kauczukową zawierającą 0,5-2,4% hydrolizatu kolagenu.
W czasopiśmie Journal of Hazardous Materials, 141, 1, 252-257 (2007) przedstawiono mieszankę karboksylowanego kauczuku butadienowo-akrylonitrylowego zawierającą jako napełniacz wysuszone i rozdrobnione strużyny chromowe stanowiące odpad przemysłu skórzanego.
Z kolei z opisu patentowego PL 214972 znana jest mieszanka kauczukowa karboksylowanego kauczuku butadienowo-akrylonitrylowego zawierająca jako napełniacz addukt wysuszonego i rozdrobnionego hydrolizatu enzymatycznego strużyn chromowych oraz stearyny.
Z kolei w opisie patentowym PL 208946 opisano mieszankę kauczukową karboksylowanego kauczuku butadienowo-akrylonitrylowego zawierającą napełniacz w postaci wysuszonego i rozdrobnionego osadu wydzielonego ze ścieków pochodzących z procesów wapnienia lub odwapniania skór.
PL 238 428 B1
W opisie patentowym PL 210962 opisano mieszankę-kauczukową karboksylowanego kauczuku butadienowo-akrylonitrylowego zawierającą jako napełniacz wysuszony hydrolizat keratyny piór ptasich zmieszany z tlenkiem cynku.
Znana jest także, z opisu patentowego PL 213411, mieszanka kauczukowa karboksylowanego kauczuku butadienowo-akrylonitrylowego zawierająca napełniacz w postaci wysuszonej i sproszkowanej keratyny sierści bydlęcej wydzielonej ze ścieków przemysłu garbarskiego.
W opisie patentowym PL 214486 ujawniono mieszankę kauczukową karboksylowanego kauczuku butadienowo-akrylonitrylowego, w której jako napełniacz stosuje się wysuszony i sproszkowany produkt hydrolizy enzymatycznej, kwasowej lub alkalicznej keratyny sierści bydlęcej, wydzielonej ze ścieków garbarskich pochodzących z procesu wapnienia połączonego z odwłaszaniem skór bydlęcych.
Mieszanka kauczukowa karboksylowanego kauczuku butadienowo-akrylonitrylowego, zawierająca na 100 części wagowych kauczuku 2,5 części wagowych siarki, 1,5 części wagowych dwusiarczku 2-merkaptobenzotiazolu, 5 części wagowych tlenku cynku, 2 części wagowe stearyny technicznej oraz napełniacz kolagenowy w postaci produktu odpadowego z obróbki skór zwierzęcych po procesie ich garbowania, rozdrobniony i wysuszony, według wynalazku zawiera napełniacz kolagenowy stanowiący produkt odpadowy z obróbki skór zwierzęcych po ich garbowaniu garbnikami roślinnymi, przemyty wodą, wysuszony i przesiany przez sito o średnicy oczek 0,125 μm, w ilości nie większej niż 20 części wagowych na 100 części wagowych kauczuku.
Dodanie do mieszanki kauczukowej karboksylowanego kauczuku butadienowo-akrylonitrylowego produktu odpadowego z procesów obróbki skór po ich garbowaniu surowcami roślinnymi, powoduje, że wulkanizaty przygotowane z tej mieszanki charakteryzują się zwiększoną wytrzymałością na rozciąganie i wyższą twardością w porównaniu z wulkanizatami niezawierającymi kolagenowego napełniacza oraz jednocześnie, w porównaniu z wulkanizatami mieszanki zawierającej produkt odpadowy z procesów obróbki skór po ich garbowaniu chromowym, zmniejszoną podatnością na zmianę barwy podczas starzenia termooksydacyjnego oraz wzrostem podatności na działanie mikroorganizmów glebowych, co prowadzi do szybszego biorozkładu wulkanizatów po okresie ich użytkowania w stosunku do wulkanizatów zawierających produkt odpadowy z procesów obróbki skór po ich garbowaniu chromowym. Do mieszanki karboksylowanego kauczuku butadienowo-akrylonitryIowego, w celu uzyskania optymalnych właściwości mechanicznych wytwarzanej z niej wulkanizatów, dodaje się jako napełniacz większą ilość produktu odpadowego z obróbki skór po garbowaniu garbnikami roślinnymi niż produktu odpadowego z obróbki skór po garbowaniu chromowym. Zatem użycie produktu odpadowego z procesów obróbki skór po ich garbowaniu garbnikami roślinnymi przyczynia się do zagospodarowania większej ilości odpadów przemysłu garbarskiego niż użycie produktu odpadowego z procesów obróbki skór po ich garbowaniu chromowym. Nadto stosując jako napełniacz produkt odpadowy z procesów obróbki skór po ich garbowaniu garbnikami roślinnymi unika się ryzyka przejścia chromu (III) obecnego w produkcie po garbowaniu chromowym w toksyczny chrom (VI) czyli ryzyka skażenia środowiska.
Przedmiot wynalazku ilustrują poniższe przykłady.
P r z y k ł a d I
Produkt odpadowy zawierający kolagen, uzyskany z procesu obróbki skór zwierzęcych po ich garbowaniu z wykorzystaniem garbników pochodzenia roślinnego, przemyto wodą, wysuszono i przesiano przez sita o średnicy oczek 0,125 μm. Tak przygotowany produkt użyto jako napełniacz mieszanki karboksylowanego kauczuku butadienowo-akrylonitrylowego (XNBR).
Przygotowano mieszankę kauczukową o składzie w częściach wagowych:
kauczuk XNBR 100,0 części
przygotowany napełniacz 10,0 części
tlenek cynku (ZnO) 5,0 części
siarka 2,5 części
disiarczek 2,2'dibenzotiazolu (MBTS) 1,5 części
stearyna techniczna 2,0 części
Składniki mieszanki zmieszano za pomocą walcarki, po czym sporządzoną mieszankę zwulkanizowano w temperaturze 150°C.
Otrzymany wulkanizat charakteryzował się wytrzymałością na rozciąganie 14,7 MPa, wydłużeniem względnym w chwili zerwania 491% oraz twardością wg Shore’a A 65,6°Sh. Po teście glebowym (inkubacja wulkanizatu w glebie uniwersalnej przez 30 dni) można było zaobserwować zmiany na po
PL 238 428 B1 wierzchni materiału, takie jak pojawienie się pęcherzy, a także zmianę barwy. Po starzeniu mikrobiologicznym wytrzymałość na rozciąganie badanego materiału spadła o 34%, podczas gdy ten parametr zmniejszył się jedynie o 4% w przypadku wulkanizatu bez dodatku kolagenowego napełniacza.
Otrzymany wulkanizat cechował się lepszą podatnością na biorozkład niż wulkanizat zawierający produkt odpadowy z obróbki skór po, ich garbowaniu chromowym. Nadto w celu uzyskania optymalnych właściwości mechanicznych tego wulkanizatu należało dodać do mieszanki kauczukowej większą ilość produktu odpadowego z obróbki skór po garbowaniu garbnikami roślinnymi niż produktu odpadowego z obróbki skór po garbowaniu chromowym.
P r z y k ł a d II
Produkt odpadowy zawierający kolagen, uzyskany z procesu obróbki skór zwierzęcych po ich garbowaniu z wykorzystaniem garbników pochodzenia roślinnego przygotowano jak w przykładzie I i użyto go jako napełniacz mieszanki XNBR.
Przygotowano mieszankę kauczukową o składzie w częściach wagowych:
XNBR - 100,0 części
przygotowany napełniacz - 20,0 części
ZnO - 5,0 części
siarka - 2,5 części
MBTS - 1,5 części
stearyna techniczna - 2,0 części
Przygotowując mieszankę i wulkanizat postępowano jak w przykładzie I.
Otrzymany wulkanizat charakteryzował się wytrzymałością na rozciąganie 15,5 MPa, wydłużeniem względnym w chwili zerwania 469% oraz twardością wg Shore’a A 74,4°Sh, czyli wytrzymałością na rozciąganie większą o 35% i twardością większą o 30% w porównaniu z wulkanizatem bez kolagenowego napełniacza. Po starzeniu termooksydacyjnym wytrzymałość na rozciąganie badanego wulkanizatu zmniejszyła się zaledwie o 5%, a jego barwa pozostała bez zmian, co wskazuje na ochronę barwy przed działaniem promieniowania. Po analizie mikrobiologicznej (inkubacja próbek wulkanizatów w glebie uniwersalnej przez 30 dni) widoczne były zmiany na powierzchni badanego wulkanizatu, takie jak wżery, pęcherze. Zmianie uległa także barwa i właściwości mechaniczne - wartość wytrzymałości na rozciąganie spadla o 45%. Otrzymany wulkanizat cechował się lepszą podatnością na biorozkład niż wulkanizat zawierający produkt odpadowy z obróbki skór po ich garbowaniu chromowym. Nadto w celu uzyskania optymalnych właściwości mechanicznych tego wulkanizatu należało dodać do mieszanki kauczukowej większą ilość produktu odpadowego z obróbki skór po garbowaniu garbnikami roślinnymi niż produktu odpadowego z obróbki skór po garbowaniu chromowym.

Claims (1)

  1. Zastrzeżenie patentowe
    1. Mieszanka kauczukowa karboksylowanego kauczuku butadienowo-akrylonitrylowego, zawierająca na 100 części wagowych kauczuku 2,5 części wagowych siarki, 1,5 części wagowych dwusiarczku 2-merkaptobenzotiazoIu, 5 części wagowych tlenku cynku, 2 części wagowe stearyny technicznej oraz napełniacz kolagenowy w postaci produktu odpadowego z obróbki skór zwierzęcych po ich garbowaniu, rozdrobniony i wysuszony, znamienna tym, że zawiera napełniacz kolagenowy w postaci produktu odpadowego z obróbki skór zwierzęcych po ich garbowaniu garbnikami roślinnymi, przemyty wodą, wysuszony i przesiany przez sito o średnicy oczek 0,125 μm, w ilości nie większej niż 20 części wagowych na 100 części wagowych kauczuku.
PL417419A 2016-06-03 2016-06-03 Mieszanka kauczukowa karboksylowanego kauczuku butadienowo- akrylonitrylowego PL238428B1 (pl)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL417419A PL238428B1 (pl) 2016-06-03 2016-06-03 Mieszanka kauczukowa karboksylowanego kauczuku butadienowo- akrylonitrylowego

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL417419A PL238428B1 (pl) 2016-06-03 2016-06-03 Mieszanka kauczukowa karboksylowanego kauczuku butadienowo- akrylonitrylowego

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL417419A1 PL417419A1 (pl) 2017-12-04
PL238428B1 true PL238428B1 (pl) 2021-08-23

Family

ID=60473181

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL417419A PL238428B1 (pl) 2016-06-03 2016-06-03 Mieszanka kauczukowa karboksylowanego kauczuku butadienowo- akrylonitrylowego

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL238428B1 (pl)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
PL236818B1 (pl) * 2018-04-18 2021-02-22 Inst Przemyslu Skorzanego Sposób wytwarzania aglomeratu ze strużyn garbarskich
PL236819B1 (pl) * 2018-04-19 2021-02-22 Inst Przemyslu Skorzanego Sposób wytwarzania aglomeratu ze strużyn garbarskich

Also Published As

Publication number Publication date
PL417419A1 (pl) 2017-12-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Sinkiewicz et al. Solubilization of keratins and functional properties of their isolates and hydrolysates
Ma et al. Nanocomposite-based green tanning process of suede leather to enhance chromium uptake
Kanagaraj et al. Solid wastes generation in the leather industry and its utilization for cleaner environment-A review
Şaşmaz et al. Utilization of chrome-tanned leather wastes in natural rubber and styrene-butadiene rubber blends
Ramesh et al. Preparation and application of unhairing enzyme using solid wastes from the leather industry—an attempt toward internalization of solid wastes within the leather industry
Ravichandran et al. Natural rubber: leather composites
Sreenivasan et al. Cure characteristics and mechanical properties of biocomposites of natural rubber reinforced with chicken feather fibre: Effect of fibre loading, alkali treatment, bonding and vulcanizing systems
Guo et al. Research on the composite and functional characteristics of leather fiber mixed with nitrile rubber
PL238428B1 (pl) Mieszanka kauczukowa karboksylowanego kauczuku butadienowo- akrylonitrylowego
Zainescu et al. A new concept of complex valorization of leather wastes
PL238429B1 (pl) Napełniacz mieszanki kauczuku butadienowo-styrenowego oraz sposób otrzymywania proekologicznej kompozycji elastomerowej kauczuku butadienowo-styrenowego zawierającej ten napełniacz
Rajaram et al. Preparation, characterization and application of leather particulate-polymer composites (LPPCs)
Prochon Effect of modified keratin from renewable sources on composites properties of synthetic isoprene rubber
Shamme et al. Development of composite material from leather buffing dust: A waste to wealth approach
CN108997739A (zh) 一种胶原纤维基无溶剂聚氨酯复合材料的制备方法
PL214972B1 (pl) Sposób otrzymywania napełniacza mieszanki kauczukowej karboksylowanego kauczuku butadienowo-akrylonitrylowego oraz mieszanka kauczukowa zawierająca ten napełniacz
HU229788B1 (en) Recycled composition and process for preparation of it and production of regenarated, vulcanised gum
Parisi et al. Recycling of chrome-tanned leather and its utilization as polymeric materials and in polymer-based compsites: A review. Polymers. 2021; 13 (3): 429
Kolotilin et al. Hydrolysates of sulphur-containing polypeptides (keratins) as new ingredients for polymeric composite materials
Ntumba et al. The effect of enzymatic keratin hydrolyzate on the susceptibility of cellulosic-elastomeric material to biodecomposition
Gupta et al. Sustainable value creation from leather solid wastes
Nituica et al. Development and characterization of biodegradable compound based on EPDM and wood waste
Giap Study on Recycling of Chrome-Tanned Leather and Agriculture Waste for Insole Towards Sustainable Development
BERECHET et al. Testing And Assessing Functionality Of Keratin Hydrolysate With Agricultural Application On Wheat Seeds
Balaji et al. Microbial degradation of horn meal with Bacillus subtilis and its application in leather processing: a two fold approach