DE320016C - Verfahren zum Regenerieren von vulkanisiertem Kautschukabfall - Google Patents

Description

• Verfahren zum Regenerieren von vulkanisiertem Kautschukabfall. Die Erfindung bezieht sich auf die Regenerierung von vulkanisiertem Abfall- oder Altkautschuk. Es kommt dabei in erster Linie darauf an, den Kautschuk aus derartigem Abfallmaterial in solcher Weise zu erhalten, daß er in weitgehendem Maße die ursprüngliche Beschaffenheit des urvulkanisierten Kautschuks wiedererlangt. Gleichzeitig wird durch das Verfahren im allgemeinen die Entfernung anderer Bestandteile, wie Fasermaterial, aus dem Abfallkautschuk bewirkt.
• Ein -großes _ technisches Anwendungsgebiet für das vorliegende Verfahren liegt in der Regenerierung von Abfallkautschuk, welcher einen gewissen Prozentsatz an Textilstoffen, Schwefel und Füllmaterialien o. dgl enthält, wie z. B. abgenutzte . Radreifen. Der Schwefel kommt im vulkanisierten Kautschuk sowohl im freien, wie im gebundenen Zustand vor. Durch die gebräuchliche Behandlungsweise des Abfallkautschuks, die zwar geeignet ist für _ die Entfernung der Textilstoffe, wird nur ein Teil des freien Schwefels entfernt, nicht aber irgendein Anteil des gebundenen Schwefels. In Wirklichkeit wird sogar der Gehalt an gebundenem Schwefel dabei gesteigert, weil bei der gewöhnlich für die Regenerierung angewandtenTemperaiur ein Teil oder unter Umständen sogar der ganze ungebundene Schwefel mit dem Kautschuk in Verbindung treten kann.
• Der sogenannte regenerierte Kautschuk des Handels besteht aus einer Masse von mehr oder weniger fein verteilten Teilchen vulkanisierten Kautschuks, die infolge der erweichenden Wirkung der Hitze oder infolge der Gegenwart von 151m oder sonstigen Bestandteilen plastische Eigenschaften erhalten haben.
• Man hat auch bereits vorgeschlagen, den Kautschukabfall mit Kautschuklösungsmitteln, wie Kohlenwasserstoffe, Terpentinöl o. dgl. und wäßriger Seifenlösung in Gegenwart solcher Stoffe unter Druck zu erhitzen, die sich chemisch mit dem Schwefel zu vereinigen vermögen, wie srhwefligsaures Alkali. Dabei soll dann das Lösungsmittel den Kautschuk zum Aufquellen bringen, so daß die Seifenlösung ihn inniger zu durchdringen vermag. Die nach diesem Verfahren gewonnenen Produkte bilden jedoch eine klebrige zähe Masse,' die praktisch kaum bzw. nur zu untergeordnetem Zwecke Verwendung finden könnte und sich auch in den gebräuchlichen Kautschuklösungsmitteln nicht löst. Beim vorliegenden Verfahren hingegen, wo die allein in Betracht kommenden Aminoverbindungen nicht als Quelhmgsmittel, sondern als Katalysatoren dienen, welche die Übertragung des Schwefels aus dem Kautschuk auf das Alkali o. dgl. erleichtern, erhält man, wenn unter im übrigen gleichen Bedingungen unter Druck erhitzt wird., ein gut brauchbares Kautschukmaterial mit allen Eigenschaften des neuen Kautschuks, insbesondere bezüglich der Elastizität, mangelnden Klebrigkeit u. dgl., das sich auch wie frischer Kautschuk in Benzol ti. dgl, glatt löst.
• Zum Unterschied von den allgemein gebräuchlichen Verfahren bezweckt das vorliegende die Entfernung nicht nur des freien, sondern auch eines erheblichen Anteils des gebundenen Schwefels aus dem Kautschuk, so daß ein Produkt erhalten wird, welches im wesentlichen die Beschaffenheit des Kautschuks oder der Kautschukverbindung vor der Vulkanisation besitzt.
• Der Unterschied zwischen dem -Ergebnis des vorliegenden Verfahrens und den bisher erhaltenen Produkten läßt sich durch einen einfachen Versuch zeigen. Wenn beispielsweise irgend eines der unter dein Namen regenerierter Kautschuk bekannten Handelsprodukte, die nach den gebräuchlichen Verfahren gewonnen worden s;nd, mit einem Kautschuklösungsmittel behandelt wird, ohne daß Hitze oder Druck dabei angewandt werden, so schwillt es infolge der Absorption des Lösungsmittels um das Mehrfache seines ursprünglichen Volumens an, verliert seinen inneren Zusammenhang und wird eine leicht zereibliche öder zerbröckelnde Masse. .Im. Gegensatz hierzu bildet der regenerierte Kautschuk, welcher nach dem vorliegenden Verfahren gewonnen ist, bei gleichartiger Behandlung mit einem Kautschuklösungsmittel eine wahre und vollständige Lösung, die von einer aus einem ähnlichen unvulkanisierten Kautschuk erhaltenen Lösung nicht unterschieden werden kann.
• Bei Ausführung des neuen Verfahrens findet gleichzeitig ein Katalysator, vorzugsweise eine Anzahl der karbozyklischen Amidoverbindungen, wie Anilin, Toluidin oder Xylidin, und eine Substanz Anwendung, die imstande ist, den Schwefel zu absorbieren oder sich mit ihm zu vereinigen, wie z. B. die Hydrate der Alkalimetalle.
• Der Ausdruck Katalysator wird hier in seiner ursprünglichen Bedeutung gebraucht, d. h. ztu Bezeichnung einer Hilfssubstanz, deren Gegenwart den Eintritt der Reaktion ermöglicht, die jedoch selbst am Ende der Reaktion unverändert ist. Die Menge der anzuwendenden katalytischen Substanz wechselt nach der Natur der Abfälle. Die vom Erfinder mit Erfolg angewandten' Mengenverhältnisse betragen 2 bis 5 Gewichtsprozent Anilin. Die lbZenge der anzuwendenden Substanz, welche imstande ist, den Schwefel aufzunehmen oder sich mit ihin zu verbinden, wird in erster Linie durch die Menge des in dem angewandten Abfall enthaltenen Schwefels bestimmt und ist auch abhängig davon, ob sie gleichzeitig dazu dienen scll, Fasermaterial oder sonstige Bestandteile aus dem Kauts:-huk zu entfernen. Die zu regenerierende Masse wird zunächst gemahlen oder in anderer Weise in möglichst fein verteilten Zustand gebracht und alsdann zusammen mit dem Katalysator und der schwefelaufnehmenden Substanz sowie der Wassermenge, welche erforderlich ist, um die gleichmäßige Verteilung der verschiedenen Stoffe durch die ganze Masse hindurch zu sichern, in ein Druckgefäß gebracht und darin auf ungefähr i75° C erhitzt, Diese Temperatur wird während eines Zeitraums von etwa 8 Stunden aufrechterhalten oder auch während einer kürzeren oder längeren Zeit, je nach der Natur des zu verarbeitenden Materials, dem Charakter und der Menge des Katalysators, der Temperatur, dem Druck und der physikalischen Beschaffenheit des Endprodukts, welches man zu erhalten wünscht. Am Ende der Behandlung wird das Druckgefäß entleert und der Kautschuk mit Wasser gewaschen, bis er frei ist von den löslichen Substanzen. Er kann dann getrocknet und in irgendeiner bekannten Weise in Blattform gebracht werden.
• Bei Ausführung des Verfahrens können beispielsweise folgende Mengenverhältnisse der verschiedenen Materialien benutzt werden:

  Gemahlener Abfall von Kautschuk-

  laufmänteln . . . . . . . . . . . . 5009

  Ätznatron . . . . . . . . . . . . . . . 50 g

  Anilin. . . . . . ..... . ....... 25 g

  Wasser . . . . . . . . . . . . . . . : . . i5oo g.

  Dieses Gemisch wird etwa 6 Stunden lang im geschlossenen Gefäß auf 175' C. erhitzt und alsdann in der oben beschriebenen Weise weiterbehandelt.
• Wird vulkanisierter Kautschuk der Behandlung nach vorliegendem Verfahren unterworfen, so ist das erhaltene Produkt befähigt, in eine plastische Masse zurückverwandelt zu werden, die zu Blättern verarbeitet und in andere Formen gebracht werden kann und die beim Erhitzen mit Schwefel und anderen Bestandteilen vulkanisiert und behandelt werden kann wie neuer Kautschuk. Das so erhaltene Produkt gibt auch mit Kautschuklösungsmitteln wahre Lösungen, ganz wie diejenigen, die aus Rohkautschuk erhalten werden: Zwar ist es schon früher vorgeschlagen worden, Substanzen der Amidogruppe, insbesondere Anilin, Toluidin oder Xyhdin für die Regenerierung vulkanisierten Kautschuks zu benutzen, jedoch in einer ganz verschiedenen Weise und in einer ganz abweichenden Absicht. Beispielsweise hat man vorgeschlagen, eine Aminoverbindung als Lösungsmittel für vulkanisierten Kautschuk zu benutzen. Bei derartigen Verfahren wird eine große Menge der Aminoverbindung, das Vielfache des Gewichts des angewandten Abfallmaterials benutzt, und die Mischung wird erhitzt, bis der Kautschuk in solchem Maße depolymerisiert ist, daß die Depolymerisationsprodukte sich in der Aminoverbindung auflösen; aber diese Depolymerisationsprodukte sind kein Kautschuk mehr. Die Masse wird dann.mit einer Substanz wie einem Alkohol oder einer Säure behandelt, die imstande ist, den sogenannten Kautschuk aus der Lösung auszufällen. Dieses Verfahren strebt nicht die Entfernung des Schwefels an, vermehrt vielmehr noch die Menge des gebundenen Schwefels, wie, oben erläutert, und der dabei gewonnene sogenannte regenerierte Kautschuk ähnelt demjenigen, welcher dadurch gewonnen wird, daß man vulkanisierten Kautschuk der Einwirkung hoher Temperaturen und derjenigen anderer Lösungsmittel bei hohen Temperaturen unterwirft.
• Es ist auch schon vorgeschlagen worden, vulkanisierten Kautschuk mit großen Mengen einer Aminoverbindung zu erhitzen, z. B. mit zo bis 2o Prozent, um ein Produkt zu erhalten, das als Ersatz für den Rohkautschuk benutzt werden soll. Dieses Produkt enthält noch allen -Schwefel, welcher ursprünglich sowohl im freien, als auch im gebundenen Zustande in dem angewandten vulkanisierten Kautschuk vorhanden war.
• Das vorliegende Verfahren unterscheidet sich von den oben angegebenen und allen anderen bekannten durch die wichtige Tatsache, daß hier die Aminoverbindung in kleineren Mengen und in Kombination mit einer Substanz Anwendung findet, welche im= Stande ist, sich mit Schwefel zu vereinigen, wodurch ein Produkt erhalten wird, welches im . wesentlichen der unvulkanisierten Masse gleicht, aus welcher der vulkanisierte Kautschuk hergestellt worden war.

Claims (1)

1. PATENT-ANsPRucH: Verfahren zum Regenerieren von vulkanisiertem Kautschukabfall, darin bestehend, daß man den Abfall mit der wäßrigen Lö.:ung eines schwefelaufnehmenden Körpers in Gegenwart einer 5 Prozent des Abfalls nicht übersteigenden Menge einer aromatischen Aminoverbindung unter Druck erhitzt.