Verfahren zur unmittelbaren Dispergierung von wasserunlöslichen knetbaren festen organisehen Stoffen in Wasser. Es wurde bereits vorgeschlagen wäs serige Emulsionen von vulkanisiertem Kaut schuk und dergleichen dadurch zu er?eagezi. die die feste Phase mit bekannten Schutz- kolloiden, insbesondere mit alkalischen Iia- einlösungen verarbeitet wird.
Diese bekann ten Verfahren geben trotz des ausserordent lich grossen mechanischen Arbeitsaufwandes mir Sehr unvollkommene Ergebnisse.
Es wurde auch bereits vorge@@cf@lagea eine wässerige Kautschukdispersion dadurch zu erzeugen, dass zunächst ein Organosol des Kautschuks mittelst flüchtiger Lösungs- mittel erzeugt, dieses in Wasser emulgieri: und aus der wässerigen Emulsion das flüchtige Lösungsmittel ausgetrieben werden sollte.
Dieses Verfahren zum Dispergieren de Kautschuks krankte nun an der Notwendig keit der Verwendung eines flüchtigen Lö- inigsmittels und daran, dass statt einer un- mittelbaren Herstellung der wässerigen Kautschukdispersion der Umweg der Her stellung eines Organosols und einer wässeri gen Emulsion gewählt werden musste, um nach diesen zwei Zwischenstufen des Or-. ganosols und der Emulsion zur wässerigen Kautschukdispersion gelangen zu können.
Die Erfindung bezweckt die Erzeugung von feinen, verhältnismässig haltbaren Dis persionen von wasserunlöslichen knetbaren festen organischen ,Stoffen unmittelbar in Wasser mit wesentlich ermässigtem Arbeits aufwand unter vollständiger oder weitgehen- der Vermeidung von flüchtigen Lösungsmit teln.
Dem neuen Verfahren gemäss wird die zunächst, zum Beispiel durch Kneten oder eine andere analoge zweckentspre chende Bearbeitung, in den plastischen Zu stand gebrachte feste Phase (wie Kaut schuk, Balata, Guttapercha, Faktis, vulkani sierter Kautschuk, R.egenerat und derglei- chen) in zeitlicher Reihenfolge mit wenig stens zwei Hilfsstoffen verknetet, die die nachstehenden Eigenschaften besitzen müs sen: Wenigstens für einen der Hilfsstoffe, die zuerst in die feste Phase einverleibt werden, muss die feste Phase aufnahmefähig sein.
Ferner muss wenigstens einer derjenigen Hilfsstoffe die nach erfolgter Einverleibung der zuerst zugesetzten Hilfsstoffe in die Masse eingeknetet werden sollen, wasserauf nahmefähig sein.
Endlich muss wenigstens einer der zuerst in der festen Phase einver leibten Hilfsstoffe, mit mindestens einem der s p < iter eingekneteten Hilfsstoffe unter den Arbeitsbedingungen eine chemische Verbin dung, und zwar zweckmässig eine solche Ver bindung eingehen, die als Schutzkolloid oder die Dispergierung fördernd wirkt.
Zweckmässigerweise werden als Hilfs stoffe einerseits organische .Säuren und an derseits Basen verwendet, wobei man zweckmässig der festen Phase zuerst eine Fettsäure einverleibt und diese nach Kneten und Mischen unter Zusatz von wässerigem Alkali in eine wässerige Dispersion über führt.
Gemäss der Erfindung wird beispiels weise Faktis im Mastikator so lange bear beitet, bix die Masse ihre Elastizität prak tisch verliert und plastisch wird. Nunmehr werden in die Masse je nach der Zusammen setzung zum Beispiel 5 bis 10 % Ölsäure oder die unter den Namen Olein oder Elain bekannte Fettsäuremischung einverleibt. Da die Ölsäure vom bereits plastischen Rohma terial gierig aufgenommen wird, bedingt dieser Teil des Prozesses eine verhältnismä ssig geringe mechanische Arbeitsleistung.
Zur Dispergierung wird nun die Masse mit zum Beispiel 6 %igem Ammonialzw a-sser verarbeitet. Das Ammoniakwasser in kleinen Teilmengen zugesetzt, wobei beobachtet werden kann., dass anfangs das Am moniakwasser von .der festen Phase aufge nommen und das Wasser in der festen Phase dispergiert wird.
Die unter normalen Verhältnissen ausser- ordentlich schwierige Wasseraufnahme er folgt hierbei sehr leicht, was offenbar auf die :Seifenbildung zurückzuführen ist, wel che durch Wechselwirkung des Ammoniaks und des in .der festen Phase verteilten Elains erfolgt. Es scheint somit als ob ein ausge sprochenes "Einziehen" des Wassers durch das darin enthaltene Ammoniak bezw. durch die Seifenbildung erfolgen würde. Dieses "Einziehen" dürfte einerseits auf die Hv- drationshülle der in Betracht kommenden Ionen und anderseits auf eine Erleichterung der Dispergierung des \Wassers zufolge der gebildeten Seife als Schutzkolloid zurückzu führen sein.
Die obige Theorie soll bloss als wahr scheinliche Erklärung für die Tatsache be trachtet werden, -dass durch das obige Ver fahren das Wasser in die feste Phase leicht einverleibt werden kann, trotzdem diese das Wasser unter sonstigen Verhältnissen nur äusserst schwer .aufnimmt.
Bei fortlaufender Dispergierung von Wasser auf dem besagten Wege in der fe sten Phase tritt ein gewisser Zeitpunkt (Um schlagpunkt) ein, in dem die dispergierte Phase und das Dispersionsmittel ihre Rolle wechseln, was sich praktisch im Flüssigwer- den des Produktes bemerkbar macht. Die er haltene Dispersion enthält nunmehr Wasser als kohärente Phase und den Faktis als disperse Phase. Sie kann, am besten mit schwach alkalischem Wasser, in beliebiger Weise weiter verdünnt werden.
Die zur Ausführung des Prozesses dic- iienden mechanischen Vorrichtungen, sowie die Zusätze werden dem jeweiligen Charak ter der in Verarbeitung befindlichen Masse entsprechend gewählt. Zweckmässig erfolgt das Einverleiben der Fettsäuren auf dem Mastikator, das Einarbeiten der ersten Teil mengen des Ammoniakwassers in Knetma schinen und die Homogenisierung und Ver dünnung der erhaltenen Dispersion in der Knetmaschine oder in andern Vorrichtungen.
Die durch Mastizieren vorbereitete feste Phase kann vor der weiteren Vermengung mit Hilfsstoffen, mit einer zur Dispersions- Bildung ungenügenden Menge eines Schutz- kolloids zusammengeknetet werden.
Als weitere Beispiele mögen die folgen den Angaben über Dispergierung von Re generaten dienen: <I>Erstes Beispiel:</I> Regenerierter Gummi, welcher aus ver brauchten Autoreifen gewonnen worden ist, wurde auf den üblichen Walzmischmaschi- nen. gründlich vorbearbeitet. Zu je 1-00 gr dieses, bis zum plastischen Zustand geknete- 1 en Gummis werden 10 gr E.lain und sodann cm" ?0 %ige Natronlauge eingemischt.
Hier auf wird solange 6 ö Ammoniak beinhal tendes Wasser auf der Walze der Masse zu geführt, bis der Umschlagpunkt eintritt. Die so erhaltene Regeneratdispersion kann .sodann am besten mit schwach alkalischem \@"aser in beliebiger Weise verdünnt wer den.
<I>Zweites</I> Beispiel: Regenerierter Gummi, welcher aus ver brauchten Autoreifen gewonnen worden ist. wurde auf den üblichen Walzmischmaschi nen gründlich vorbearbeitet. Zu je 100 gr dieses, bis zum plastischen Zustand geknete- 1en Gummis wird 10 -r Elain und sodann eine Aufquellung von 6 gr Kasein ini 9,
6 cm' ?0 iOiger Natronlauge eingemischt. Hier auf wird solange 6 % Ammoniak beinhalten des Wasser auf der Walze der Masse zuge führt bis der Umschlagpunkt eintritt. Die 140 erhaltene Re generatdispersion kann so dann am besten mit schwach alkalischem \@'asser in beliebiger Weise verdünnt wer den.