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Verfahren und Vorrichtung zum Konzentrieren von Latex. Die Erfindung
betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zum Eindampfen von Kautschuklatex
und ähnlichen Pflanzensäften. In den letzten Jahren ist die unmittelbare Verwendung-von
Kautschukmilch oder Latex für verschiedene Zwecke der Kautschukwarenherstellung
immer mehr und mehr gebräuchlich geworden. Die Kautschulzmilch hat in ihrem natürlichen
Zustande. j e nach ihrer Herkunft einen verschiedenen Kautschukgehalt, der durchschnittlich
mit 33 Prozent = 11.
angenommen werden kann, und ungefähr die Konsistenz von
gewöhnlicher Sahne. Für viele Sonderzwecke verlangt man aber Kautschukmilch von
höherem Kautschukgehalt und dementsprechend größerer Viskosität, wie
z.
B. wenn sie zum Imprägnieren dienen soll. Es sind zwar verschiedene Verfahren bekannt,
Latex durch Eindampfen, sei es unter Atmosphärendruck, sei es unter vermindertem
Druck, einzudicken (vgl. brit. Patentschrift 2468o v. J. igi4); auch ist es bekannt,
durch Überleiten von Luft oder anderen, gegebenenfalls zuvor erhitzten Gasen über
die Oberfläche der einzudampfenden Flüssigkeit, ins-.besondere auch von Latex, eine
Eindickung zu erzielen (vgl. H o u b e ii - W e y 1, Methoden d. Organ. Chemie [1921],
Bd.I, S. 52o, ferner holländ. Patentschrift 2072). Diese bekannten Arbeitsweisen
haben jedoch mancherlei Nachteile, so namentlich beim Arbeiten mit einem Vakuum
den Nachteil, daß die Flüssigkeit schäumt. Während die Konzeiriration durch das
Vakuum schnell und erfolgreich auf ungefähr 5o Prozent Kautschukgehalt gebracht
werden kann, tritt bei Versuchen, eine höhere Konzentration zu erzielen, häufig
eine beträchtliche Koagulierung des Kautschuks ein, so daß es unmöglich ist, die
Konzentration auf 7 o bis So Prozent zu bringen.
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Das neue Verfahren soll die Konzentration der Milch in schnell, einfach
und wirtschaftlich durchführbarer Weise ermöglichen, und zwar unter Vermeidung einer
nennenswerten Koagulation, selbst in Fällen, wo eine weitgehende Eindampfung vorgenommen
wird. Das Verfahren besteht im wesentlichen darin, daß der Latex in einer offenen
flachen Schale zu einer großen Verdampfungsfläche offen ausgebreitet und in bekannter
Weise mit einem feuchtigkeitsabsorbierenden Gase (Luft) behandelt wird, derart,
daß das erhitzte, die Feuchtigkeit aufnehmende Gas quer über diese Fläche von deren
Mitte nach außen hin geführt wird, ohne daß es aber in die Latexmasse eindringt,
deren Oberfläche durch Rühren in Bewegung gehalten wird. Der Latex wird zweckmäßig
während des Verfahrens erhitzt und die Temperatur mit fortschreitender Konzentrierung
allmählich verringert.
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Die Vorrichtung zur Ausführung dieses Verfahrens besteht im wesentlichen
aus einer verhältnismäßig flachen, offenen Schale oder Pfanne mit einem über deren
Mitte endigenden Zuführungsrohr für das erhitzte, absorbierende Gas und mit einer
einstellbaren Rührvorrichtung.
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Die Zeichnung veranschaulicht eine Ausführungsform dieser Vorrichtung,
und zwar sind Abb. i eine Draufsicht auf die Vorrichtung, Abb. 2 ein senkrechter
Querschnitt nach 2-2 der Abb. i und Abb. 3 ein senkrechter Querschnitt nach 3-3
der Abb. i. Auf der Zeichnung bezeichnet i einen um die Pfanne 3 angeordneten Wassermantel,
der durch Stützen 2 getragen wird und mit einem Wassereinlaß 3 (Abb. i) sowie in
der X ähe des Bodens mit einer gelochten Dampfheizsch'ange :4 versehen ist. Die
Pfanne 5 ruht auf Füßen 6, so daß ihr Boden in einem Absiand von dem Boden des Wassermantels
gehalten wird. Zuin Zuführen des Latex zu der Pfanne ist ein Einlaßrohr 7 und nahe
dem Boden der Pfanne ein durch den Verschluß 8' regelbares Auslaßrohr 8 vorgesehen,
um die konzentrierte Flüssigkeit ablassen zu können. 1n der Pfanne 5 ist ein drehbarer
Rührer 9 eingehängt, um die Oberfläche des Latex in Bewegung zu halten. Dieser Rührer
ist mit einem Paar gegenüberliegender langer Arme l o, die sich fast bis an die
Wandung der Pfanne erstrecken, sowie finit einem Paar kurzer Arme i i versehen,
die rechtwinlaig zti dein ersten Paar angeordnet sind. Die Welle 12 des Rührers
hängt drehbar an einem bei 14 an dem Gestell 15 angelenkten Hebel 13. Durch diesen
Hebel kann der Rührer 9 in seiner Höhenlage in der Pfanne eingestellt werden. Um
den Hebel in der eingestellten Lage zu halten, wird sein zwischen einem Paar Stützen
16 liegendes freies Ende durch einen Steckstift 17 festgelegt, zu dessen Aufnahme
Löcher 18 in den Stützen 16@vorgesehen sind. Die Welle 12 ist an ihrem oberen Ende
mit einem Schneckenrad i9 versehen, das in eine auf der wagerechten Welle 21 sitzende
Schnecke 2o eingreift. Auf das andere Ende der Welle 21 ist ein Zahnrad 22 aufgekeilt,
das von irgendeiner Kraftquelle angetrieben werden kann. Ein Zuführungsrohr 23 für
erliitztes Gas, z. B. Luft und Verbrennungsprodukte, erstreckt sich quer über die
Pfanne 5 bis zu deren Mitte und ist hier nach unten abgebogen. Am Ende ist es mit
einer flachen, radial gerichteten Mündung 24 versehen. An seinem anderen Ende steht
das Rohr 23 mit einem Gebläse 25 in Verbindung, das an einen Ofen 26 angeschlossen
ist. Das Gebläsegehäuse steht durch eine mittels Drosselklappe 27 regelbare öffnung
mit der Außenluft in Verbindung. Mittels dieses Gebläses kann ein je nach Bedarf
veränderliches Gemisch aus erhitzter Luft und Verbrennungsprodukten durch die Mündung
24 der Oberfläche der L atexmasse in der Pfanne zugeführt werden.
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Der Latex wird gewöhnlich gegen eine vorzeitige Koagulierung durch
. Zufügung einer geringen Menge Ammoniak geschützt, und es ist, da die Neigung zur
Koagulierung bei höherer Konzentration zunimmt, zweckmäßig, zu diesem Zeitpunkt
mehr Ammoniak zuzusetzen. Zu diesem Zweck ist ein Ammoniakbehälter 28 vorgesehen,
von dem aus ein Rohr 29 in die Latexmasse in der Pfanne 5 führt.
Wird
Ammoniak in die Pfanne eingelassen. so u-ird es infolge der Rührbewegungen ini
1 -ttex gleichmäßig verteilt.
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Zu Beginn der Arbeit wird Dampf in die Schlange d. eingelassen, die
das Wasserbad erhitzt, sodann Latex durch das Rohr i in die Pfanne 5 geleitet und
danach Luft und Verbrennungsprodukte oder ein anderes erhitztes Gas durch das Rohr
23 der Pfanne zugeführt, worauf der Rührer 9 in Tätigkeit gesetzt wird. Dieser wird
so eingestellt, daß die Artase io und ir gerade die Fläche des Latex bestreichen,
während die Mündung los Rohres 23 so liegt, daß die heißen Gase möglichst nahe über
die Oberfläche cler Latexniasse wegstreichen. Bei fortschreitendem _\rlic#itsgangekann
von Zeit zu Zeit durch das rZolir ; Latex zugeführt werden, um den Ab->raiidurch
die verdampfte Feuchtigkeit zu u rg. änzen und die Oberfläche der Flüssigkeit ini
«-esentIichen auf einer konstanten Höhe zu halten. Wenn der Latex die ge,riinschte
Kotizentr ation erreicht hat, kann die Masse durch elftneu des Verschlusses 8' abgezogen
«-erden.
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Minen «-ichtiger Punkt bei der Durchführung leg Verfahrens bildet
die beim Ein-(lanipfen (ler Kautschulzmilch einzuhaltende Temperatur. Wenn die Temperatur
längere Zeit stark erhöht gehalten wird, so findet eine beträchtliche Koagulierung
am Boden und an den Wänden der Pfanne 5 statt, und zwar uni so mehr, je höher die
Konzentration steigt. Man arbeitet zweckmäßig so, daß man die Temperatur im Wassermantel
zunächst auf etwa 9o° einstellt. Wenn dann eine Konzentration des Latex ,-o-.i etwa
6o bis Cis Prozent erreicht ist. so beginnt nian, d:e Temperatur allmählich zti
t-erringern. Auf diese Weise wird die Koagulierung selbst bei hoher Konzentration
auf ein nicht nennenswertes Maß herab-esetzt. Die Luft kann mit einer Teriperatur
von 8o bis 9o° zugeführt und ihre Menge entsprechend den VerliäItnISsen verändert
werden.
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Die Verdampfungsmenge ist fast unmittelbar proportional der zugeführten
Luftmenge. Bei jeder Verdampfung besteht Neigung zur Koagulierung an Stellen, wo
die Wärme zutritt, also auch an den Wänden der den Latex enthaltenden Pfanne. Aus
demselben Grunde würde sich, wenn die Oberfläche der Flüssigkeit in der Pfanne 5
in Ruhe gelassen würde, infolge der überstreichenden Heißluft ein Koagtilumhäutchen
darauf bilden, was hier jedoch durch die Anordnung des Rührers 9 verhindert wird.
Wie vorher angegeben, wird der Rührer so eingestellt, daß seine Arme io und i i
gerade die Oberfläche der Flüssigkeit pest: eichen. Die Drehgeschwindigkeit der
Arme sei zweckmäßig nicht zu hoch, z. B. @n Umdrehungen in der Minute; ist sie höher,
so spritzt der Latex gegen die Wandung der P I- ahne 5. Die hier sich bildenden
dünnen La.texhäutchen werden leicht koaguliert. Die A=-nie in des Rührers sind verhältnismäßig
lang und ihre lineare Geschwindigkeit dementsprechend an den Enden viel größer als
in der -Nähe de,- Welle r?, so daß infolge der durch diesen Umstand hervorgerufenen
kreisenden oder wirbelnden Bewegung sich leicht ein hoagulumhäutchen ii_ der Mitte
der Pfanne bilden könnte, was jedoch durch die zusätzlichen kurzen Arme i i verhindert
wird.
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Die flache Pfanne 5 bietet den heißen Gasen eine große Latexfläche
dar, so daß bei gehörigem Arbeitsgange der Latex schnell auf 5 Prozent Kautschukgehalt
bei einem sehr geringen Prozentsatz an Koagulttm gebracht werden kann; es ist sogar
möglich, eine Konzentration von 8o bis 82 Prozent zu erzielen. Allem Anschein nach
ist es auch nicht die Gefahr der Koagulation, die die Erreichung e_ner noch höheren
Konzentration unmöglich nia:cht; den Hauptgrund bilden vielmehr die eintretenden
mechanischen Schwierigkeiten, namentlich beim Umrühren, da 8oprozentiger Latex so
dick ist, daß er nicht mehr fließt und mehr den Charakter einer Gallerte als einer
Flüssigkeit hat.