DE580886C

DE580886C - Process for the production of vulcanized rubber with the addition of coal

Info

Publication number: DE580886C
Application number: DES106940D
Authority: DE
Original assignee: CARBONFIX SA
Current assignee: CARBONFIX SA
Priority date: 1932-11-06
Filing date: 1932-11-06
Publication date: 1933-07-18

Description

Verfahren zur Herstellung von vulkanisiertem Kautschuk unter Zusatz von Kohle Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von vulkanisiertem Kautschuk unter Zusatz von Kohle. Die bei der Kautschukherstellung bisher benutzte Rußkohle wird zum größten Teil durch unvollständige Verbrennung von Erdgas oder auch von anderen Kohlenwasserstoffen gewonnen. Diese Rußkohlen zeigen gewisse wohl definierte physikalische und chemische Eigenschaften.Process for the manufacture of vulcanized rubber with additives of coal The invention relates to a method for producing vulcanized Rubber with the addition of coal. The one previously used in rubber production Carbon black is produced for the most part by incomplete combustion of natural gas or also obtained from other hydrocarbons. These soot coals show certain things defined physical and chemical properties.

Es hat sich nun gezeigt, daß man die bisher-üblichen Rußkohlen vorteilhaft durch eine Kohle ersetzen kann, welche durch Naßverkohlung von Lignin in Gegenwart von Schwermetallkatalysatoren gewonnen und durch Waschung mit Alkalibicarbonatlösungen gereinigt wurde. Als besonders geeignete Schwermetallkatalysatoren erwiesen sich die Salze von Eisen, Kupfer oder Quecksilber, einzeln oder in Mischung miteinander. \Tach der Reinigung der gewonnenen Kohle ist eine Waschung mit Wasser erforderlich und mithin eine anschließende Trocknung. Erfindungsgemäß wird diese unter Luftausschluß bei vergleichsweise @ niedrigen Temperaturen von etwa Zoo bis 5oo° vorgenommen. Ausführungsbeispiele Man geht von der rohen Ablauge aus, wie sie in der Zellstoffindustrie anfällt. Man fällt (las Lignin auf physikalischem Wege oder durch Verwendung von schwachen Säuren, beispielsweise Essigsäure. Nach dein Abfi1-trieren des gefällten Lignins wird im Filtrat das Natron der Lauge in Form von Oxyd oder Carbonat wiedergewonnen, falls zum Zellstoffaufschluß Natriumsalze benutzt wurden.It has now been shown that the previously customary carbon black can advantageously be replaced by a carbon which has been obtained by wet carbonization of lignin in the presence of heavy metal catalysts and purified by washing with alkali bicarbonate solutions. The salts of iron, copper or mercury, individually or as a mixture with one another, have proven to be particularly suitable heavy metal catalysts. After the coal extracted has been cleaned, it must be washed with water and then dried. According to the invention, this is carried out with exclusion of air at comparatively low temperatures of about zoo to 500 °. EXEMPLARY EMBODIMENTS The starting point is the raw waste liquor as it occurs in the pulp industry. Lignin is precipitated by physical means or by using weak acids, for example acetic acid. After the precipitated lignin has been filtered off, the sodium in the lye is recovered in the filtrate in the form of oxide or carbonate, if sodium salts were used for pulping.

Das Lignin wird dann der \ aßverkohlun mit Schwefelsäure in einer Konzentration zwischen 6o und 95 Gewichtsprozent in Gegenwart von geringen 1lengen eines oder mehrerer metallischer Katalysatoren unterworfen. Als solche kommen beispielsweise Salze von Kupfer, Quecksilber, Eisen u. d- 1. in Mengen von t bis roo gim3 Ablauge in Frage. Die Mischung wird während mehrerer Stunden zwischen zoo und 2oo° erhitzt. Nach der Verkohlung wird die überschüssige Schwefelsäure in beliebiger Weise wiedergewonnen, während die erhaltene Kohle wiederholt mit Wasser und mit schwachen Pottasche- und Sodalösungen gewaschen wird.The lignin is then subjected to carbonization with sulfuric acid in a concentration between 60 and 95 percent by weight in the presence of small amounts of one or more metallic catalysts. As such, for example, salts of copper, mercury, iron u. D- 1 in amounts of up to t roo gim3 waste liquor in question. The mixture is heated between zoo and 200 ° for several hours. After charring, the excess sulfuric acid is recovered in any way, while the obtained charcoal is repeatedly washed with water and with weak potash and soda solutions.

Falls die Kohle nach dieser Behandlung nicht völlig schwarz ist, wird sie ein zweites Mal mit einer Säure, beispielsweise mit Salzsäure, erhitzt. Hierauf folgt nochmals eine Waschung mit Wasser und, falls notwendig, mit schwacher Alkalilauge.If the charcoal is not completely black after this treatment, will heated it a second time with an acid such as hydrochloric acid. On that This is followed by another wash with water and, if necessary, with a weak alkali solution.

Die abfiltrierte Kohle wird sodann getrocknet und unter Luftabschluß bei vergleichsweise niederer Temperatur (etwa Zoo bis 5oo° calciniert.The filtered charcoal is then dried and in the absence of air calcined at a comparatively low temperature (about zoo to 5oo °.

Die Eigenschaften der erzielten Kohle sind, wie die folgende Tabelle zeigt, jenen der besten amerikanischen Rußkohlen mindestens ebenbürtig: Kohle aus L bgnin aus Petroleum Feuchtigkeitundflüch- tige Bestandteile ... 3,361/0 2,25 bis 3,I2 oio Asche (bezogen auf . Trockensubstanz.... Spuren 0,o2 bis 0,o8 °,!o o Fettstoffe . . . . . . . . . . 0,30 n,1o 0,35 110 - Raumerfüllung von 2 g Substanz nach 48 Std. in Aceton . . . . . . . . . . 2o ccm 13,5 ccm Litergewicht . . . . . . . . I12 g 2859 Die Verwendung der gemäß der Erfindung hergestellten Kohle für die Kautschukherstellung wurde mit den besten amerikanischen Rußkohlen verglichen. Die Ergebnisse sind in der nachstehenden Tabelle andeutungsweise verzeichnet Eigenschaften der Ligninkohle Rußkohle Vulkanisate gemäß der aus Erfindung Petroleum Reißfestigkeit in kg;'mm........... 0,928 o,685 Bruchdehnung....... 493 0110 321 °1o Gewichtsverlust durch Abnutzung. . . . . . . . 1,55 0i0 1'900110 Für obige Vergleichsversuche wurde folgende Kautschukmischung benutzt: Geräucherter Rohkautschuk 5o Gewichtsteile, Latexkrepp ............. 5o - Zinkoxyd .............. 11o - Stearinsäure ............ i - Schwefel ... ......... ¢ - Diphenylguanidin ....... o,8 - 7o Gewichtsteile dieser Kautschukmischung wurden mit 3o Gewichtsteilen Kohle vermengt. Die Vulkanisation erfolgte während 45 Minuten unter einem Druck von 3 kglcm=.As the following table shows, the properties of the coal obtained are at least equal to those of the best American carbon blacks: money from L bgnin from petroleum Moisture and volatility term components ... 3.361 / 0 2.25 to 3, I2 oio Ashes (based on. Dry matter .... traces 0, o2 to 0, o8 °,! O O Fatty substances. . . . . . . . . . 0.30 n, 10 0.35 110 - Space filling of 2 g Substance after 48 hours in acetone. . . . . . . . . . 2o cc 13.5 cc Liter weight. . . . . . . . I12 g 2859 The use of the carbon produced according to the invention for rubber production was compared with the best American carbon blacks. The results are indicated in the table below Properties of lignin charcoal Vulcanizates according to from Invention of petroleum Tear resistance in kg; 'mm ........... 0.928 o, 685 Elongation at break ....... 493 0110 321 ° 1o Weight loss through Wear. . . . . . . . 1.55 0i0 1,900110 The following rubber mixture was used for the above comparison tests: Smoked raw rubber 5o parts by weight, Latex crepe ............. 5o - Zinc oxide .............. 11o - Stearic acid ............ i - Sulfur ... ......... ¢ - Diphenylguanidine ....... o, 8 - 70 parts by weight of this rubber mixture were mixed with 30 parts by weight of coal. The vulcanization took place for 45 minutes under a pressure of 3 kg / cm =.

Claims

P? .TL: V TAN SPII ÜCIIC: i. Process for the production of vulcanized Rubber with the addition of coal, characterized in that the carbonization by wet obtained from lignin in the presence of heavy metal catalysts and by washing cleaned with alkali carbonate solutions and in the absence of air at comparatively low temperatures, for example from about zoo to 50o °, dried coal is used. z. Method according to claim i, characterized in that a coal is used, in their production as heavy metal catalysts the salts of Iron, copper or mercury can be used individually or in combination.