DE818572C - Verfahren zur Behandlung von Latex mit waesserigen Wasserstoffsuperoxydloesungen - Google Patents

Description

Die Kautschukfabriken haben immer dien Wunsch gehabt, von den Plantagen- den Kautschuk in Trokkenplatten in einem bestimmten Plaistizitätsgrad zu erhalten, der den Forderungen der Fabrikation entspricht, für die dieser Kautschuk bestimmt ist. Bin entsprechender Wunsch wurde bezüglich des flüssigen Latex geäußert, der in den meisten Fällen nur zu nervige Endprodukte liefert.

Man hat bereits versucht, die Viskosität des Latex durch Einwirkung von Oxydationsmitteln zu modifizieren, um ihn klebrig zu machen!. Die Verwendung wenig konzentrierter 6°/»iger Wasserstoffsuperoxydlösung hat »selbst bei mehrmaliger Aufeinanderfolge der Behandlung nur zu einem un>genügend klebrigen Leim geführt.

Es wurde gefunden, daß die Plastizität aus mit Wasserstoffsuperoxyd behandeltem Latex hergestellten Kautschuks insbesondere von der Konzentration dies Wasserstoffsuperoxydte, von der Behandlungstemperatur und gegebenenfalte von der Anzahl der aufeinanderfolgenden Behänd!ungern mift Wasserstoffsuperoxyd abhängt und daß sie in demselben Sinne schwankt wie diese Faktoren.

Die Erfindung gemäß vorliegender Anmeldung

besteht im wesentlichen nach einer ersten Ausführ rungsform darin, daß man Latex mit Wasserstoffsuperoxyd behandelt, wobei man die oben angegebenen Faktoren im Hinblick auf eine genau S bestimmte Endiplastiizität aufeinander abstimmt, dann den Kautschuk von dem Latex nach' bekanntem Verfahren, z. B. durch Koagulation, trennt.

Man kann auch mit 6 bis 75 gewichtsprozentiger Wasserstoffsuperoxydlösung und bei bis zu etwa 60 ° reichenden Temperaturen arbeiten. Man arbeitet aber vorzugsweise bei der Temperatur der Umgebung.

Es wurde nun gefunden, daß man mit wässerigen Wasserstoffsuperoxydlösungen, die mehr als 6 Gewichtsprozent H₂ O₂ enthalten, die Plastizität dies aus dem Latex erhakeneni Kautschuks willkürlich beeinflussen und so die mechanische Plastifikation dies Kautschuks vereinfachen oder ganz entbehrlich machen kann.

ao Die Erfindung hat ein Verfahren zum Gegenstand, bei dem man die Behandlung bei Temperaturen unter 6o°, vorzugsweise bei der Umgebungstemperatur, mit 6 bis 75 Gewichtsprozente H₂O₂ enthaltenden wässerigen Lösungen ausführt und gegebenenfalls den Kautschuk, z. B. durch Koagulation, isoliert.

Nach einer vorzugsweise angewandten Aueführungsform der Erfindung gibt man die Wasserstoffsuperoxydlösung in mehreren Teilen nacheinander zu und' kühlt den Latex nach Einwirkung jeden Teils.

Zur Herstellung von Latex bzw. Kautschuk, die bestimmte Viskositäts- bzw. Plastizitätseigenschaften aufweisen, kann man in der Weise verfahren, daß man in dien erforderlichen Mengenverhältnissen gewöhnlichen Latex mit einem Latex mischt, der unter den oben angegebenen Bedingungen mit konr zentrierter Wasserstoffsuperoxydlösung behandelt wunde, und gegebenenfalls den Kautschuk aus dem so hergestellten Latexgemisch isoliert.

Die folgende Beschreibung gibt Hinweise darauf, wie das Verfahren gemäß der Erfindung ausgeführt werden kann.

Man geht von natürlichem Latex aus, dem ein beliebiger Stabilisator der üblichen Art, z. B. Casein, zugegeben wurde, um jegliche Koagulation zu vermeiden. Hierzu gibt man in gegebenenfalls ammoniakalischen Medium und auf mehrere Male ein Gewicht von 33°/oigen Wasserstoffsuperoxyd, das gleich dem Gewicht des in diesem Latex enthaltenden Trockengummis ist. Beispiels weise gibt man zu 1 Liter von 6o°/oigem Latex, d. h. einem Latex, der 600 g Trockengummi enthält, auf mehrere Male 600 g 33°/oige Wasserstoffsuperoxydlösung. Hierbei gibt man jeweils einen Teil der Gesamtmenge Wasserstoffsuperoxyd kalt zu, läßt den Schaum sich absetzen, erhitzt ungefähr 3 Stunden lang, läßt abkühlen und wiederholt diese Folge von Arbeitsgangen.

Die nachstehendie Tabelle unterstreicht das Interesse, das darin besteht, mit höherprozentigem, z. B. 33°/oigem Wasserstoffsuperoxyd zu arbeiten und das Wasserstoffsuperoxyd auf mehrere Male zuzugeben :

Arbeitsweise	Entrahmter	Einmalige ■	Einmalige	Zugabe	Zugabe
	6o%iger Latex	Zugabe	Zugabe	auf 4 mal	auf 4 mal
	nach Trocknung	von 6°/0igem	von 33%igem	von 6%igem	von 33%igem
	an warmer Luft	Wasserstoff	Wasserstoff	Wasserstoff	Wasserstoff
	bei5o°	superoxyd	superoxyd	superoxyd	superoxyd
		zum Latex	zum Latex	zum Latex	zum Latex
Temperatur: 30"	keine Zugabe	= (100% des Gewichts	= (100% des Gewichts	des Gewichts	= (100% des Gewichts
	von Wasserstoff	an trocknem	an trocknem	an trocknem	an trocknem
	superoxyd	Gummi)	Gummi)	Gummi)	Gummi)
Fließbarkeit in Barbey-Graden,
bei 560, einer Lösung
von ι g trockenem Gummi	2900	350°	5000	7OO0	18OO0
in 100 ecm kristallisierbarem	natürlicher
Benzol	Latex		Latex A		Latex B

Die Fließbarkedt von i8öo° Barbey entspricht genau der Plastizität eines Trockenkautschuks, erhalten nach Knetung auf den· geheizten Platten eines Mischers, im Hinblick auf die Herstellung einer Benzollösung mit optimalen Klebrigkeitseigenschaften.

· Es ist zu beachten, daß in den meisten Fällen der Verwendung von Leimen auf Kautschukbasie der benzolgelöste Leim dem flüssigen Latex, wie er von der Plantage kommt, vorgezogen wird, undl zwar

deswegen, weil die Klebekraft durch das Kneten des Trockengummis auf den Walzen verbessert wird, ein mechanischer Vorgang, den man bei Latex nicht vornehmen kann (die Knetung führt zu einer Erhöhung der Plastizität des Kautschuks).

Im allgemeinen besteht kein Interesse daran, die Zusätze von Wasserstoffsuperoxyd fortzusetzen, denn die Plastizität des Trockengummis nimmt weiter zu, und das auf Kosten seiner Kautschukeigenschaften, wie es die folgende Tabelle zeigt:

Verfahrensweise	Zugabe von 33%	Zugabe von 40%	Zugabe von 45%	Kristallisierbares
	33%igem	33°/oigem	33%igem	Benzol
	Wasserstoff	Wasserstoff	Wasserstoff
	superoxyd,	superoxyd,	superoxyd,
	bezogen auf	bezogen auf	bezogen auf
	Trockengummi,	Trockengummi,	Trockengummi,
	zum Latex B	zum Latex C	zum Latex D	4200°
Temperatur: 30°	(18000 Barbey)	(18000 Barbey)
Fließbarkeit in Barbey-Graden,
bei 56°, einer Lösung von ι g trockenem Gummi	314O0	358O0	37OO0
in 100 ecm kristallisierbarem Benzol	Latex C	Latex D

Das Verfahren wird bei einer genau bestimmten Temperatur durchgeführt, denn die Plastizität wird durch dien Faktor Temperatur verändert und nimmt mit ihr zu. Die Temperatur muß daher dem Plastizitätsgrad angepaßt werden, den man am Ende des Verfahrens erreichen will.

Es ist zu beachten, daß man an den Erzeugungsstätten des Latex, wo das mittlere Temperaturminiimuim immer ziemlich hoch liegt, zweckmäßig bei der Temperatur der Umgebung ohne irgendein! Heizverfahren arbeiten kann.

Die nachstehende Tabelle gibt die Fließbarkeitsschwankungen an, d. h. dfie Schwankung der Plastizität des Gummis als Funktion der Behandirungstemperatur:

Behandlungstemperatur in "C	20°	30°	40°	50°	6o°
Fließbarkeit in Barbey-Graden, bei 56 °, einer Lösung von ig trockenem Gummi in too ecm iristallisierbarem Benzol	I3OO0	i8oo°	2250°	2450°	2500°

Wenn man die Plastifiziierung bei der Temperatur von 60° vornimmt, entsteht eine merkliche Verdampfung, und es ist eine Koagulation zu befürchten·, wenn man diese Temperatur überschreitet.

Prozentsatz an trockenem plastifiziertem Latex von 1800° Barbey in der Gesamttrockengummimischung	0	IO	20	30	40	850°	60	70	80	90	100
Fließbarkeit in Barbey-Graden, bei 56°, einer Lösung von ι g trockenem Gummi in 100 ecm kristallisierbarem Benzol	290° Natur latex	400°	520°	620°	720°	IO5O0	I28O0	I42O0	162O0	18000

Man kann die Plastizität dieser verschiedenen Gemische nach Koagulation, Waschen und Trocknen mit einem beliebigen Plastometer messen.

Die Wichtigkeit der vorherigen Plastifizierung des Kautschuks beruht darauf, daß die Kautschukfabrikanten bereits seit langem Gummi geliefert haben wollen, der bereits in geeigneter Weise auf den Plastifizierungsgrad gebracht wurde, der der. Herstellung jeder Kategorie von Gemischen am Besten entspricht. Das vorliegende Verfahren zur

Die Behandlung kann in Blechgefäßen beliebiger Größe und Form erfolgen, vorzugsweise solchen aus Emailleblech. Während man¹ das Wasserstoffsuperoxyd in den Latex eingießt, rührt man die Masse; dann läßt man' sie absitzen.

Der in Suspensionsform, z. B. bei 1800⁰ Barbey, plastifizierte Latex kann entweder konzentriert, mit Ammoniak versetzt und! in Fässern versandt oder aber koaguliert, gewaschen und' in> Plattem getrocknet werden, je nach dem Verfahren, wie sie auf den Plantagen üblich sind. Der Planitagenbesitzer kann bei Anwendung des in der vorliegenden Erfindung beschriebenen) Verfahrens Trockenguinmiplatten von einer ganz bestimmten Plastizität liefern.

Wenn man Trockengumniiplatten verschiedener Plastizitätsgrade erhalten will, ist es nicht nötig, dde Bedingungen zu ändern, die bei dem Herstellungsverfahren angewendet worden waren- (Temperatur, Menge Wasserstoffsuperoxyd usw.), sondern man kann ganz einfach wie folgt verfahren:

Wenn man z. B. üblicherweise plastifizierten Latex von 1800⁰ Barbey herstellt und einen weniger plastifizierten Latex herstellen will, so ist es vorteilhaft, den bereits auf 1800⁰ Barbey plastifizierten Latex mit einer bestimmten Menge unbehandelten Naturlatex zu mischen.

Folgende Tabelle zeigt, daß man so die ganze Skala der notwendigenPlastizitätenherstellen. kann:

chemischen Plastifizierung von Gummi hat nun folgende Vorteile:

1. Güte: Während die Knetung der Trockengummiplatten auf kalten oder heißen Walzen, selbst wenn sie mittels eines Plastometers kontrolliert wird, nur annähernd eine bestimmte Plastizität zu erreichen gestattet, bietet das vorliegende Verfahren bis heute unbekannte Garantien für Regelmäßigkeit und Genauigkeit.

2. Gestehungspreis: Die Verwendung von plasti-

fizierten Gummisorten bietet den Kautschukfabrikanten die Möglichkeit einer beträchtlichen Einsparung an elektrischer Energie, Arbeitskräften und Apparaturunterhaltungskosten. Die Mischleistung eines Walzenmischers, der nicht mehr die mechanische Knetung des Kautschuks besorgen muß, wird viel größer, sein, da der plastifizierte Kautschuk sich bereits in dem geeigneten Zustand befindet, um die Beimischungen aufzunehmen, wodurch die Apparaturamortisationskosten der Fabrik sinken.

Da dter Energieaufwand sehr gering ist, kann die für die gleiche Produktionskapazität verwendete Apparatur von viel leichterer Bauart sein und ist daher weniger kostspielig zu beschaffen.

Die chemische Plastifizierung des Kautschuks entspricht einer Depolymerisation dies Kautschuks, die identisch ist mit derjenigen, die man mechanisch mit einem Walzenmischer erhält. Der so plastifizierte Gummi wird in normaler Weise vulkanisiert, und die natürliche oder beschleunigte Alterung des Vulkanisationsproduktes ist ausgezeichnet. Die Verwendung der z. Z. benutzten Antioxydantien wird bei dem gemäß dem Verfahren der vorliegenden Anas meldung behandelten Gummi besonders empfohlen. Der Acetonauszug eines auf 1800⁰ Barbey plastifizierten Gummis entspricht dem des Kautschuks des gleichen unbehandelten Gummis. Es entsteht infolgedessen keine anormale Verharzung des Kautschuks, und es ist wahrscheinlich, daß die Wirkung des Sauerstoffs nur eine katalytische ist.

Der so plastifizierte Latex kann wie der gleiche unbehandelte Latex versandt werden.

Sein Elastizitätsmodul ist nach der Vulkanisation weniger hoch; die aus ihm ohne Zugabe irgendeines Weichmachungsmittels hergestellten Artikel sind daher geschmeidiger als diejenigen, die man im allgemeinen mit dem gleichen gewöhnlichen. Latex erhält. Man kann ihn, allein oder in jedem gewünschten Mengenverhältnis mit unbehandelten Latex gemischt, zur Herstellung von Tauch-, Form- und Spinngegenständen, bei denen das Kennzeichen Geschmeidigkeit von Bedeutung ist, und auch zur Herstellung von Anstrichen usw. verwenden.

Selbstverständlich können an dem oben beschriebenen Verfahren Abänderungen im einzelnen vorgenommen werden, ohne daß der Erfindungsrahmen verlassen wird. Insbesondere kann die Reaktionsdauer mehr als drei Stunden betragen, denn, diese Zahl stellt nur die Mindestzeitspanne dar; sie kann auf 24 oder gar 48 Stunden erhöht werden; der einzige Nachteil ist dabei der, daß die Fabrikationisd'auer verlängert wird. Über etwa 3 Stunden hinaus ist der Zeitfaktor praktisch ohne Einfluß auf die Verringerung des Plast'ifizierungsgrades. Es muß vermerkt werden, daß die Anwendung einer Kühlung nach Beendigung der Reaktion des Wasserstoffsuperoxyds vorteilhaft in dem Sinne ist, daß sie eine zu große Schaumbildung und einen Verlust an Sauerstoff und Latex vermeidet, so daß selbst, wenn man die Reaktion bei der Umgebungstemperatur von etwa 30⁰ in der Plantage vornimmt, ein Interesse daran besteht, z. B. auf 10 oder 15⁰ zu kühlen. Schließlich kann man die Behandlung t auch im geschlossenen Behälter ausführen.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Behandlung von Latex mit wässerigen Wasserstoffsuperoxydlösungen, dadurch gekennzeichnet, daß man die Behandlung bei Temperaturen unter 6o°, vorzugsweise bei der Umgebungstemperatur, mit 6 bis 75 Gewichtsprozente H₂O₂ enthaltenden wässerigen Lösungen ausführt und gegebenenfalls den Kautschuk, z. B. durch Koagulation, isoliert.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man diie Wasserstoffsuperoxydlösung in mehreren Teilen nacheinander zugibt und den Latex nach Einwirkung jeden Teils kühlt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadiurch gekennzeichnet, daß man dem mit Wasserstoffsuperoxyd behandelten Latex unibehandelten Latex in dem jeweils zur Erzielung bestimmter Visikositätsgrade erforderlichen Verhältnis zugibt.

1975 10.