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Verfahren zum Gewinnen von Kautschukteilchen aus Kautschukdispersionen
und- -lösungen Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Gewinnen von Kautschukteilchen
aus Kautschukdispersionen und -lösungen. Unter Kautschukteilchen sind Kügelchen,
Scheibchen, Fädchen, Fäserchen und auch Krümel zu verstehen.
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Es ist bereits bekannt, die Kautschukmilch durch Zerstäuben zu trocknen
und die erhaltene Masse -zu Blöcken zu pressen. Auch ist schon vorgeschlagen worden,
das Trockengut durch ein bewegliches Band aufzunehmen und daraus Platten durch Pressen
herzustellen. Bei diesen Verfahren wird das-Trockengut in Form von Wolken und Nebeln
erhalten, die beim Herunterfallen sich zusammenkleben.
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Ferner hat man bereits Kautschukplatten auf rotierenden Walzen dadurch
hergestellt, daß man eine Schicht der Kautschukmilch auf der inneren oder äußeren
Fläche der Walze trocknen läßt.
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Gemäß der Erfindung erhält man hingegen kleine Kautschukteilchen durch
Auftragen von Kautschukdispersionen oder -lösungen in Form nicht zusammenhängender
Tropfen über eine Trockenfläche, indem eine Relativgeschwindigkeit zwischen Auftragevorrichtung
und Trockenfläche darauf abgestimmt wird, daß die Tropfen sich vereinzelt an die
Trockenfläche anheften, auf welcher sie eingedampft werden und von welcher die eingetrockneten
Kautschukteilchen abgenommen werden.
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Die Dispersionen können in Form sowohl natürlicher als auch wiederdispergierter
Kautschukmilch vorliegen, die außerdem auch konserviert, stabilisiert, verdünnt
oder konzentriert, ferner vulkanisiert sein kann. Die Lösungen können sowohl von
vulkanisiertem als auch nicht vulkanisiertem Kautschuk herrühren. Als Rohstoff kommt
nicht nur von der Hevea brasiliensis stammender Kautschuk, sondern auch solcher
aller Bäume in Betracht, die Kautschuk @o. dgl. liefern.
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Auch können die Dispersionen und Lösungen durch Vorbehandlungen, wie
z. B. Befreiung der Kautschukmilch vom Proteingehalt durch Schleudern, Zusatz von
Koagulationsbeschleunigern oder die Plastizität des Erzeugnisses erhöhenden Stoffen,
ferner solchen, die die physikalischen Eigenschaften verändern, wie z. B. Piperidin,
oder durch Zusatz von flüchtigen Stoffen durch Vorwärmung üsw. den Zwecken des Verfahrens
besonders angepaßt sein.
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Als Auftragevorrichtung können an sich bekannte Tropfvorrichtungen
zur Anwendung
gelangen, wie z. B. Tropfstifte, kapillarische Tropfvorrichtungen,
ferner -solche, bei denen ein ununterbrochener Flüssigkeitsstrom dadurch in Tropfen
überführt wird, daß der Strom durch eine enge Öffnung einfließt, während die Tropfen
durch , eine weitere Öffnung abgeführt werden. Bei Tropfstiften kann die Auftragung
kleiner Tropfen auf die Trockenfläche durch Kontaktwirkung mit dieser erleichtert
werden, während den Stiften selbst die Flüssigkeit durch Kontaktwirkung mit einer
Auftragewalze zugeführt werden kann. Man kann auch Sprühvorrichtungen zum Auftragen
benutzen. Hierbei kann der kegelförmige Sprühstrahl quer zur Relativbewegung zwischen
Auftragevorrichtung und Trockenfläche abgeflacht werden. Die Bildung einer zusammenhängenden
Schicht auf der Trockenfläche läßt sich durch genügend große Relativgeschwindigkeit
zwischen dieser und der Auftragevorrichtung, ferner durch ununterbrochenes Sprühen
vermeiden.
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Man kann ferner auch eine Auftragevorrichtung anwenden, welche unter
geringem hydraulischem Spritzdruck einen odermehrere in aufeinanderfolgende Tropfen
zerfallende Strahlen erzeugt. Durch Abstimmung der Relativgeschwindigkeit zwischen
Auftragevorrichtung und Trockenfläche auf diesen Strahlzer all lassen. sich die
so erhaltenen Tropfen getrennt voneinander auf die Trockenfläche auftragen. Benutzt
man z. B. eine Düse, die unter einem Spritzdruck von o,io atü eine Abfuhrkapazität
von 25 (ig) (15) cms Wasser pro Minute aufweist und unter einem Spritzdruck von
o,6 atü eine solche von 17,5 (13) (11) cmg, so ist für konservierte Kautschukmilch
unter einem Spritzdruck von 0,7 (o,11) (o,i5) atü, bei 6 (5) (q.) cm Entfernung
zwischen Düsenaustritt und Treffpunkt auf die Trockenfläche, die Relativgeschwindigkeit
zwischen Düse und Trockenfläche auf 1,3 (1,1) (o,9) m/sek. -beziehentlich zu bemessen.
Man kann so die Einrichtung derart treffen, daß jede Düse eine nach Platz und Art
ganz beherrschbare Tropfenbahn auf die Trockenfläche aufträgt. Durch Anreihung dieser
Tropfenbahnen aneinander kann .das Trocknungsvermögen der Trockenfläche regelmäßig
und völlig ausgenutzt werden. Ein weiterer Vorteil dieser Auftragsweise ist, daß
die Auftragevorrichtung keine Flächen aufweist, die abwechselnd mit der Flüssigkeit
und mit der umgebenden Atmosphäre in Berührung kommen, wobei andernfalls das Absetzen
einer Kautschukschicht zu befürchten wäre. Um inneren Absetzungen durch Wandreibung
in der Düse. selbst vorzubeugen, wird diese aus einem glatten und .dichten Stoff,
vorzugsweise Glas oder Ebonit, hergestellt. Statt Düsen können auch Blenden Anwendung
finden. -Bereits auf ihrem Wege zur Trocknungsfläche können die Tropfen durch Eindampfung
konzentriert werden, indem sie heißer Luft oder anderen Gasen, ferner überhitztem
Dampf, Verbrennungsgasen, mehr oder weniger vollständigem Vakuum ausgesetzt werden.
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Auf der Trockenfläche selbst kann Konzentrierung der Tropfen und Trocknung
der Kautschukteilchen in verschiedener Weise erfolgen, z. B. durch mittelbare oder
unmittelbare Erhitzung der Trockenfläche durch heißes Wasser, Wasserdampf, heiße
Luft oder andere Gase und Dämpfe, ferner Verbrennungsgase oder auf elektrischem
Wege erzeugte Wärme. Man kann ferner einen Strom eines Trockenmittels,' wie z. B.
ungesättigte Luft oder @ andere Gase, ferner überhitzte Dämpfe, Verbrennungsgase
-u. -dgl. an der Seite der Trockenfläche entlang führen, der die Tropfen anhaften.
Ebenso läßt sich mehr oder weniger vollständiges Vakuum oder Anordnung einer Wärmequelle
gegenüber dieser Seite anwenden. Auch können mehrere dieser Mittel gleichzeitig
Anwendung finden.
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Die Trocknungsleistung der Trockenfläche läßt sich steigern durch
Vorwärmung der zu behandelnden Flüssigkeit oder auch dadurch, daß man die Eintrocknung
begünstigende flüchtige Stoffe hinzusetzt. Abplattung der Kautschukteilchen auf
der Trockenfläche, z. B. mittels Walzen, ermöglicht ebenfalls schnellere Trocknung.
Die Dichte der Kautschukteilchen kann außerdem durch Kalandrieren auf der Trockenfläche
erhöht werden.
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Die anzuwendenden Temperaturen können nach den jeweiligen Anforderungen,
die die verschiedenen Arbeitsverfahren und Ausgangsflüssigkeiten bedingen, verschieden
gewählt werden. So ist z. B. bei der Herstellung eines whole-Latex-Erzeugnisses
die Temperatur des Kautschuks selber unter einer Grenze zu halten, die ihm nachteilig
werden könnte. Diese Grenze hängt wiederum von der Vorgeschichte des Kautschuks
sowie von der Einwirkungsdauer der betreffenden Temperatur auf ihn ab.
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- Jedenfalls muß die Temperatur des Kautschuks beim Abnehmen seiner
Teilchen von der Trockenfläche .derart sein, daß der Kautschuk nicht zu klebrig
ist. Gegebenenfalls muß daher die Temperatur des Kautschuks zu diesem Zeitpunkt
herabgemindert werden. Dieses kann z. B. erfolgen durch Kühlung der Trockenfläche
auf deren abgewandter Seite. Auch kann direkte Kühlung durch einen Strom von Luft
oder anderen Gasen erfolgen. Dieser Strom kann auch gleichzeitig sowohl zum Kühlen
der Abnahmevorrichtung als auch zur Entfernung dieser Vorrichtung
etwa
anhaftender Kautschukteilchen benutzt werden.
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Man kann an sich bekannte chemische oder sonstige Einwirkungen auf
den Kautschuk bereits ausüben, solange ex sich auf der Trockenfläche befindet. So
kann man durch einfache Überhitzung des Kautschuks seine Plastizität steigern. Man
kann auch durch derartige Erhitzung im Falle mit Vulkanisationsmitteln behandelter
Flüssigkeit die Kautschukteilchen auf der Trockenfläche vulkanisieren. Auch kann
man das Vulkanisationsmittel mit dem Kautschuk erst auf der Trockenfläche zusammenbringen.
Während der Vulkanisation kann Druck durch Walzen ausgeübt werden. Weitere Mittel
zur chemischen Einwirkung sind z. B. Kreosot zur Konservierung, Sauerstoff zwecks
Erhöhung der Plastizität, ferner Koagulationsbeschleuniger, falls diese nicht etwa
von vornherein in der Flüssigkeit vorliegen.
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Zum Abnehmen der Kautschukteilchen von der Trockenfläche können feststehende
oder bewegliche Schaber oder Bürsten benutzt werden. Bei konvexen Trockenflächen
kann man auch gespannte Saiten o.,dgl. anwenden. Besonders eignen sich Reibungsvorrichtungen,
wie z. B. mit Fiberbekleidung versehene rotierende Walzen. Durch innere oder äußere
Kühlung läßt sich die Temperatur der Reiber erniedrigen. Ihre Wirkung besteht in
einer Loslösung der Kautschukteilchen von der Trockenfläche durch Rollen. Die Form
der abgenommenen Kautschukteilchen wird durch die Art und Weise bestimmt, wie die
Teilchen abgenommen werden. Das Abnehmen der Kautschukteilchen von der Trockenfläche
und das Sammeln der einzelnen Teilchen kann durch Anfeuchten oder Einstäuben der
Trockenflächen oder .der Abnahmevorrichtung oder beider erleichtert werden. Gegebenenfalls
können auch die bereits abgenommenen Kautschukteilchen derart behandelt 'werden.
Zur Einstäubung eignen sich zweckentsprechende Pulver, wie z. B. Talkum.
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Das Erzeugnis kann bestimmten Nachbehandlungen ausgesetzt werden,
wie z. B. fortgesetzter Trocknung oder Kühlung oder . Entfernung des für das Einstäuben
verwendeten Pulvers usw. Das Erzeugnis kann weiter nach an sich bekannten Verfahren
behandelt werden, um dem Kautschuk dem jeweiligen Verwendungszweck angemessene Eigenschaften
zu erteilen.
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Die Trockenfläche kann aus einer rotierenden Walze bestehen, indem
das Auftragen der Tropfen und das Abnehmen der Kautschukteilchen gleichzeitig über
die Gesamtlänge der Walze ohne Zwischenraum erfolgen kann. In diesem Falle muß die
Trocknung innerhalb einer einzigen Walzenumdrehung beendet sein oder muß Auftragung
der Tropfen und Abnehmen der Kautschukteilchen unterbrochen erfolgen. Durch unterbrochene
Auftragung unter Bewegung der Auftragevorrichtung in der Walzendrehrichtung entgegengesetztem
Sinne erreicht man eine Verlängerung der Trockendauer bei kontinuierlichem Abnehmen
der Kautschukteilchen. Verlängerung der Trocknungsdauer läßt sich auch durch eine
bewegliche Auftragevorrichtung erzielen, bei welcher die Tropfen eingängige oder
mehrgängige Schraubenlinien auf der Trockenfläche bilden. Hierbei kann die erwünschte
Verlängerung dadurch erreicht werden,. daß die Drehgeschwindigkeit der Walze gar
nicht oder nur sehr wenig herabgesetzt wird, wobei die Walze jedoch mehr als eine
einzige Umdrehung zwischen Auftragung eines Tropfens und Abnehmen des entsprechenden
Kautschukteilchens ausführt, während das Abnehmen kontinuierlich durch axial bewegliche
oder örtlich wirksame Abnehmevorrichtüngen erfolgt. Wird die erwünschte Verlängerung
durch angemessene Herabsetzung der Drehgeschwindigkeit der Walze erreicht, so kann
das Abnehmen kontinuierlich und auch gleichzeitig über die Gesamtlänge der Walze
ohne Zwischenräume erfolgen. Bei axialer Bewegung der Walze selbst kann die Auftragevorrichtung
auch unbeweglich angeordnet sein. Werden die Tropfen auf der äußeren Fläche der
Walze aufgetragen, so kann man die abgenommenen Kautschukteilchen längs glatter
Schrägflächen heruntergleiten lassen, von wo aus sie auf ein Förderband oder in
eine Schüttelrinne gelangen können. Die Tropfen können aber auch auf der inneren
Fläche der Walze aufgetragen werden, wobei diese doppelwandig ausgeführt sein kann.
Ist in diesem Falle die Trocknung innerhalb einer einzigen Umdrehung der Walze beendet,
so können bei entsprechender Anordnung die Kautschukteilchen nach ihrem Abnehmen
längs der Innenfläche der schräg angeordneten Walze wandern.
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Als Trockenfläche kommen auch ein endloses Band sowie lose rotierende
Scheiben in Betracht. Die losen Teile müssen durch zweckentsprechende Vorrichtungen
befördert werden, z. B. durch ein Förderband, auf welches sie aufgebracht und von
welchem sie entfernt werden, oder durch Seil- oder Kettenfördermittel. Bei Anwendung
von losen Teilen oder anderen tragbaren Trockenflächen kann sowohl die Auftragung,als
auch die Trocknung als auch das Abnehmen in getrennten Vorrichtungen vorgenommen
werden. Auch unbewegliche Trockenflächen können Anwendung finden, wenn die erforderliche
Relativbewegung dadurch erreicht wird, daß man die Auftragevorrichtung und auch
die
Abnahmevorrichtung beweglich ausführt. _ Die Trockenfläche ist aus einem glatten
und dichten korrosionsfesten Stoff herzustellen, _ wie z. B. legiertem Stahl. Bei
einem endlosen Band kann z. B. vulkanisierter Kautschuk, Glanztuch oder Stahl benutzt
werden.
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Gemäß dem beschriebenen Verfahren ist es möglich, Rohkautschuk in
Form kleiner Teilchen zu gewinnen, welches Erzeugnis sich leichter als der übliche
Handelskautschuk mit Mischstoffen, wie aktiven oder inaktiven Füllstoffen, Vulkanisationsmitteln,
Beschleunigern und Farbstoffen, mischen läßt. Geht man von zu behandelnden Flüssigkeiten
aus, der derartige Stoffe zugesetzt wurden, so erhält man Teilchen von bereits gemischtem
Kautschuk, die an sich schon vulkanisierbar sein können oder nicht. Auch kann man
bereits ganz oder teilweise vulkanisierbare Kautschukteilchen durch Vulkanisation
auf der Trockenfläche oder durch Behandlung von Flüssigkeiten, die vulkanisierten
Kautschuk enthalten, wie z. B. vulkanisierte Kautschukmilch, herstellen.
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Diese Erzeugnisse eignen sich vorzüglich wegen ihrer Form und Eigenschaften
sowohl für die Heißvulkanisations- als auch die Kaltvulkanisationsindustrie, da
Mischung, Mastikation und Lösung wesentlich erleichtert worden sind. Auch sind sie
für verschiedene besondere Zwecke sowohl innerhalb als auch außerhalb der heutigen
Kautschukindustrie anwendbar.