Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von pulverförmigem Kautschuk aus Dispersionen oder aus Lösungen. Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von pulverför inigem Kautschuk aus Dispersionen, wie Kautschukmilch, oder aus Lösungan. Unter pulverförmigem Kautschuk wird ein Erzeug nis verstanden, das aus kleinen Teilchen be steht, wie Kügelchen oder Scheibchen, sowie Fädchen oder Fäserchen.
Es ist bereits bekannt, die Kautschuk milch durch Zerstäuben zu trocknen, wobei man eine schwammige Masse erhält, die zu Blöcken gepresst wird.
Es ist auch schon vorgeschlagen worden, die zerstäubte Kautschukmilch auf ein be wegliches Band aufzunehmen und daraus durch Pressen Platten herzustellen.
Diese Erfindungen betreffen :das Zerstäu ben der Kautschukmilch zu Wolken und Nebeln, die beim Herunterfallen zusammen kleben.
Ferner ist es bekannt, Platten auf rotie render Walze herzustellen, indem man eine Schicht der Kautschukmilch auf der innern oder äussern Fläche der Walze trocknen lässt.
Gemäss der vorliegenden Erfindung erhält man jedoch ein pulverförmiges Erzeugnis durch eine später zu beschreibende Behand lung von Dispersionen, zum Beispiel kon servierter oder nicht konservierter, stabili- sierter oder nicht stabilisierter, verdünnter oder konzentrierter, natürlicher oder wieder dispergierter, vulkanisierter oder nicht vul kanisierter Kautschukmilch, eventuell nach einer Vorbehandlung,
oder durch Behand lung von Lösungen von vulkanisiertem oder nicht vulkanisiertem Kautschuk. Rohstoffe aller Art kommen in Betracht, nicht nur solche, die von der Hevea brasiliensis stam men, sondern auch Rohstoffe aller Bäume, welche Kautschuk liefern.
Die Vorbehandlung der Dispersion bezw. Lösung kann aus einem an sich bekannten Verfahren bestehen, das zur Behandlung der Rohstoffe oder zur Beeinflussung der Eigen- schaften der Flüssigkeit bezw. des Erzeug nisses dient. Die Kautschukmilch kann zum Beispiel von ihrem Proteingehalt durch Schleudern befreit, oder zur Erhöhung der Plastizität des Erzeugnisses mit Zusätzen versehen werden.
Beispielsweise erhält die Flüssigkeit die gewünschten physikalischen Eigenschaften durch Veränderung dar Vis kosität mittelst Piperidin. Weitere Vorbe- handlungen können aus einer Vorwärmung der Flüssigkeit bestehen, bezw. aus einem Züi- satz von flüchtigen Stoffen oder Sikkativen oder von Stoffen, welche die auf der später zu beschreibenden Trockenfläche stattfin- dende Koagulation beeinflussen.
Die Art dieser Vorbehandlungen wird später erörtert werden.
Gemäss der vorliegenden Erfindung erhält man pulverförmigen Kautschuk durch Zer teilen der zu behandelnden Flüssigkeit in nicht zusammenhängende Tropfen, durch Auftragen der Tropfen getrennt voneinander auf einer Trockenfläche bei einer relativen Bewegung zwischen Auftragevorrichtung und Trockenfläche und durch Abnehmen der nicht zusammenhängenden getrockneten Kautschukteilchen von der Trockenfläche.
Zur Erzeugung der Tropfen können an sich bekannte Tropfvorrichtungen zur An wendung .gelangen, wie zum Beispiel Tropf stifte, kapillarische Tropfvorrichtungen, oder Vorrichtungen, bei welchen ein ununter brochener Flüssigkeitsstrom in Tropfen über geführt wird, indem der Strom durch eine enge Öffnung einfliesst und ,die Tropfen durch eine weitere Öffnung abgeführt wer den.
Man kann auch eine Spritzvorrichtung be nützen, die unter mässigen Drücken die Bil dung von verhältnismässig groben Tropfen ermöglicht. Auch in diesem Falle kann die Bildung einer Schicht auf der Trockenfläche verhindert werden, indem man für eine genü gend grosse relative Geschwindigkeit zwi schen Auftragevorrichtung und Trocken fläche sorgt. Überdies kann das Spritzen unterbrochen erfolgen, um die Bildung einer Schicht zu vermeiden.
Die besten Ergebnisse erhält man jedoch durch Anwendung .einer Auftragevorrich tung zur Erzeugung von einem oder meh reren Flüssigkeitsstrahlen, die unter geringem hydraulischem Druck in aufeinanderfolgende Tropfen zerfallen, so dass also die Tropfen auf einer Linie bleiben, auf welcher sie in einem gewissen Abstand aufeinanderfolgen. Benützt man zum Beispiel eine Spritzdüse, die unter einem Druck von 0,10 atü. eine Abfuhrkapazität von .25 cm' Wasser pro Minute aufweist, so zerfällt ein Strahl von konservierter Kautschukmilch unter einem Druck von 0,075 atü in aufeinanderfolgende Tropfen auf ungefähr ä cm Abstand von der Mündung.
Bei einer relativen Bewegung zwischen Auftragevorrichtung und Trockenfläche ist es leicht möglich die Einrichtung so zu tref fen, dass die Trockenfläche die Tropfen ge trennt, aber dicht aneinanderliegend auf fängt. Bei dem erwähnten Beispiel kann die Geschwindigkeit dieser relativen Bewegung unter Umständen auf 1 m pro Sekunde fest gestellt werden.
Die Konzentrierung der Tropfen durch Eindampfung kann auf ihrem Wege nach der Trockenfläche erfolgen, zum Beispiel mittelst heisser Luft oder anderer Gase oder überhitzter Dämpfe, wie Verbrennungsgase, sowie durch Anwendung eines mehr oder weniger vollständigen Vakuums.
Die Konzentrierung der Tropfen und die Trocknung der Kautschukteilchen auf der Trockenfläche kann in verschiedener Weise erfolgen, zum Beispiel durch mittelbare oder unmittelbare Erhitzung der Trockenfläche, durch heisses Wasser, Wasserdampf, heisse Luft oder andere Gase oder Dämpfe, wie Ver brennungsgase oder durch Elektrizität.
Auch dadurch, dass man einen Strom eines Trocken mittels an derjenigen Seite der Trockenfläche entlang führt, auf welcher die Tropfen sich angeheftet haben, welches Trockenmittel aus ungesättigter Luft oder andern Gasen oder überhitzten Dämpfen wie Verbrennungsgasen bestehen kann oder dadurch, dass man ein mehr oder weniger vollständiges Vakuum auf dieser Seite anwendet, kann eine Trocknung der Kautschukteilchen erzielt werden. Weiterhin kann eine Trocknung durch An ordnung einer Wärmequelle gegenüber die ser Seite der Trockenfläche erreicht werden. Selbstverständlich lassen sich diese Mittel in Verbindung miteinander anwenden.
Eine Erhöhung der Trockenkapazität der Trockenfläche kann durch Vorwärmung der zu behandelnden Flüssigkeit oder durch Zu satz von flüchtigen Stoffen oder Sikkativen erreicht werden, wodurch die Eintrocknung begünstigt wird. Eine schnellere Trocknung kann auch durch Plätten der Tropfen auf der Trockenfläche, zum Beispiel mittelst Walzen erreicht werden. Vor dem Abnehmen der Kautschukteilchen können diese kalandriert werden, um die Dichte des Erzeugnisses zu erhöhen.
Bei Wahl der Temperaturen ist es erfor derlich, den jeweiligen Anforderungen der verschiedenen Möglichkeiten Rechnung zu tragen. Bei der Herstellung, zum Beispiel eines "Whole Latex" Erzeugnisses, ist die Temperatur des Kautschukes selber unter einer Grenze zu halten, die .dem Kautschuk nachteilig werden könnte. Aber auch diese Grenze hängt wieder von der Vorbehandlung des Kautschukes ab, sowie von der Zeitdauer, während welcher der Kautschuk der betref fenden Temperatur ausgesetzt bleibt.
Auf jeden Fall ist es nötig, beim Ab nehmen der Kautschukteilchen von der Trockenfläche die Temperatur des Kaut- schukes auf einer Höhe zu erhalten oder zu einer Höhe herabzusetzen, bei welcher der Kautschuk nicht zu klebrig ist. Zur Herab setzung der Temperatur des Kautschukes kann man die Trockenfläche gegenüber der jenigen Seite, an der die Tropfen anhaften, kühlen. Die Kühlung kann auch direkt durch einen Strom von Luft oder andern Gasen er folgen, welcher Strom auch zum Küh'-2n der Abnehmevorrichtung, wie auch zum Reini gen dieser Vorrichtung von etwa anhaftenden Kautschukteilchen benutzt werden kann.
Man kann eine an sich bekannte chemische Einwirkung auf den Kautschuk während dessen Anwesenheit auf der Trockenfläche ausüben. Dies kann sogar durch einfache Überhitzung des Kautschukes erfolgen, wodurch die Plastizität des Erzeug nisses erhöht wird. Man kann eine derartige Erhitzung zur Vulkanisation des Kaut schukes auf der Trockenfläche anwenden, wenn der behandelten Flüssigkeit Vulkani- sationsmittel zugesetzt waren. Auch ist es möglich, Vulkanisationsmittel mit dem Kaut schuk auf der Trockenfläche in Kontakt zu bringen.
Während der Vulkanisation kann durch Walzen ein Druck ausgeübt werden. Weitere Mittel zur chemischen. Einwirkung sind zum Beispiel Kreosot zur Ausübung eines konservierenden Einflusses, Sauerstoff, welcher dem Erzeugnis erhöhte Plastizität verleiht, sowie an sich bekannte Mittel zur Koagulation. Überdies kann man, wie schon bemerkt, durch Vorbehandlung der Flüssig keit einen Einfluss auf die Koagulation aus üben.
Zum Abnehmen der Kautschukteilchen von der Trockenfläche können Schaber, Bür sten oder Reibvorrichtungen benutzt werden, zum Beispiel können Walzen angewandt wer den, die vorzugsweise mit einem elastischen Stoff überzogen sind und mit Wasserküh lung versehen werden können. Auch können Schabmesser und rotierende oder bewegliche Bürsten benutzt werden, und im Falle einer konvexen Trockenfläche kann man auch ge spannte Saiten oder dergleichen anwenden. Haften die Kautschukteilchen zu fest an der Trockenfläche an, so kann diese, oder die Abnehmevorrichtung, oder beide, angefeuch tet werden, um das Abnehmen zu erleichtern.
Die verschiedene Form der erhaltenen Kaut schukteilchen rührt von der Abnehmungs- weise her; jedoch erhält man stets ein Kaut schukpulver.
Vor dem Abnehmen der Kautschukteil chen von der Trcekenfläche kann man diese, oder die Abnehmevorrichtung, oder beide mit Talkum oder andern entsprechenden Pulvern einstauben. Es kann auch von Nutzen sein, die Kautschukteilchen nach dem Abnehmen einzustauben. Gegebenenfalls kann eine in einer fortgesetzten Trocknung oder Kühlung bestehende Nachbehandlung vorgenommen werden. Das Erzeugnis kann ferner nach einem an sich bekannten Verfahren behandelt werden, um demselben die gewünschten Eigenschaften zu erteilen oder es ihrem be sonderen Anwendungszweck anzupassen.
Die Trockenfläche kann aus einer rotie renden Walze bestehen, indem das Auftragen der Tropfen und das Abnehmen der Kaut schukteilchen gleichzeitig über die Gesamt länge der Walze ohne Zwischenräume er folgen kann. In diesem Falle muss die Trock nung innerhalb einer einzigen Umdrehung der Walze beendet sein, oder es müssen die Auf- tragung der Tropfen und das Abnehmen der Kautschukteilchen unterbrochen erfolgen. Durch unterbrochene Auftragung unter Be wegung der Auftragevorrichtung in einer der Walzenumdrehung entgegengesetzten Rich tung erreicht man eine Verlängerung der Trockendauer bei kontinuierlichem Abneh men der Kautschukteilchen.
Weitere Mittel zur Verlängerung der Trockendauer weisen eine bewegliche Auf tragevorrichtung auf, wobei die Tropfen ein gängige 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 herab gesetzt wird, wobei die Walze mehr als eine einzige Umdrehung zwischen dem Auftragen eines Tropfens und dem Abnehmen des Kautschukteilchens ausführt und wobei das Abnehmen kontinuierlich durch axial-beweg- liche oder nur örtlich wirksame Abnehmevor- richtungen erfolgen kann.
Die erwünschte Verlängerung kann auch durch angemessene Herabsetzung der Drehgeschwindigkeit der Walze erreicht werden, wobei das Abnehmen kontinuierlich und auch gleichzeitig über die Gesamtlänge der Trommel ohne Zwischen räume erfolgen kann. Selbstverständlich kann auch die Auftragevorrichtung unbeweglich angeordnet werden, indem die Walze selbst eine axiale Bewegung ausführt.
Die Tropfen -können- auf der äussern Fläche einer hohlen Walze aufgetragen wer den. In diesem Falle kann man .die abgenom menen Kautschukteilchen längs glatter Schrägflächen heruntergleiten lassen und zwecks ihrer weiteren Förderung auf ein Förderband oder in eine Schüttelrinne brin gen. Die Tropfen können aber auch auf der innern Fläche der Walze aufgetragen wer den, indem die Walze .doppelwandig ausge führt sein kann. Diese Anordnung kann, vor ausgesetzt, dass die Trocknung innerhalb einer einzigen Umdrehung der Walze beendet ist. so getroffen werden, dass die Kautschukteil chen nach ihrem Abnehmen längs der innern Fläche der schräg angeordneten Walze wan dern.
Als Trockenfläche kommen auch ein end loses Band, sowie lose Teile bezw. rotierende Scheiben in Betracht. Die losen Teile müssen durch zweckentsprechende Vorrichtungen be fördert werden, zum Beispiel durch ein För derband, auf welches sie aufgebracht und von welchem sie entfernt werden, oder durch Seil- oder Kettenfördermittel. Bei Anwendung von losen Teilen oder andern tragbaren Trocken flächen, kann sowohl die Auftragung als die Trocknung und .das Abnehmen in. getrennten Vorrichtungen vorgenommen werden.
Es ist selbstverständlich, dass die Trocken fläche statt beweglich auch unbeweglich sein kann, wobei die erforderliche relative Bewe gung dadurch erreicht wird, dass die Auf tragevorrichtung beweglich ausgeführt ist. Hierbei muss auch die Abnehmevorrichtung beweglich ausgeführt sein.
Die Trockenfläche ist zweckmässig aus einem glatten und dichten, korrosionsfesten Stoff herzustellen, zum Beispiel aus legier tem Stahl. Bei einem endlosen Band kann zum Beispiel vulkanisierter Kautschuk, Glanztuch oder Stahl benützt werden.
Gemäss dem beschriebenen Verfahren ist es möglich reinen Rohkautschuk in Form eines Pulvers herzustellen, das sich leichter als der übliche Handelskautschuk mit Misch stoffen, - wie aktiven oder inaktiven Füll stoffen, Vulkanisationsmitteln, Beschleu- ni.gern und-Farbstoffen- mischen. lässt. Diese Mischung kann ausgeschaltet werden, wenn diese Stoffe der zu behandelnden Flüssigkeit zugesetzt wurden, wodurch man ein gemisch tes Kautschukpulver erhält, das an sich vul- kanisierbar sein kann oder nicht.
Durch Vulkanisation auf der Trockenfläche oder durch Behandlung mit Flüssigkeiten, die vul kanisierten Kautschuk enthalten, wie vulka nisierte Kautschukmilch, erhält man ein be reits vulkanisiertes Kautschukpulver. Diese Vulkanisation kann ganz oder nur teilweise beendet sein.
Es ist selbstverständlich, dass diese Kaut schukpulver infolge ihrer Form und Eigen schaften, sich sowohl für die Reissvulka,nisa- tionsindustrie als auch für die Kaltvulkani- sationsindustrie eignen, da. Mischung, Masti fikation und Lösung erleichtert werden. Auch werden diese Pulver für verschiedene besondere Zwecke anwendbar sein, sowohl innerhalb als ausserhalb der heutigen Kaut schukindustrie.