DE549219C - Verfahren zur Elektrophorese von mit Saeure umgeladenen waesserigen Kautschukdispersionen - Google Patents

Description

• Verfahren zur Elektrophorese von mit Säure umgeladenen wässerigen Kautschukdispersionen Es ist bekannt, daß die Teilchen einer Kautschukdispersion, insbesondere der Kautschukmilch in einem elektrischen Feld infolge ihrer negativen Ladung gegen die Anode wandern und an dieser in der Gestalt eines zusammenhängenden Niederschlages gesammelt werden können. Auf dieser Erkenntnis beruhen verschiedene Verfahren, z. B. das in der amerikanischen Patentschrift 1476 374 angegebene Verfahren, mittels welchem Kautschukwaren unter Vermeidung der bei der sonstigen Kautschukverarbeitung erforderlichen umständlichen Bearbeitungsweise aus den Dispersionen, insbesondere aus der Kautschukmilch, unmittelbar hergestellt werden können.
• Es ist auch bekannt, daß die der zu verarbeitenden Kautschukdispersion beigemischten fein verteilten Zusatzstoffe, wie Füllstoffe, Vulkanisationsmittel, Vulkanisationsbeschleuniger und Farbstoffe mit dem Kautschuk gleichzeitig niedergeschlagen und dem Kautschuk in äußerst gleichmäßiger Verteilung einverleibt werden können. Selbstverständlich ist es hierfür erforderlich, daß die dispergierten Teilchen der Zusatzstoffe gleichfalls negative Ladung besitzen. Nun gibt es gewisse Zusatzstoffe, z. B. die Sole von Eisen- oder Aluminiumoxyd oder kolloidaler Kieselsäure, die bei der Herstellung der Sole eine positive Ladung aufweisen, so daß sie in diesem Zustande nicht der Kautschukdispersion beigemischt werden können, ohne eine Koagulation derselben zu verursachen. Auch wandern sie natürlich zur Kathode und nicht zur Anode wie die negativ geladenen Kautschukteilchen.
• Ein weiterer Umstand, der bei der elektrophoretischen Niederschlagung des Kautschuks zu berücksichtigen ist, besteht darin, daß gleichzeitig mit der elektrophoretischen Wirkung des Stromes auch eine elektrolytische Zersetzung stattfindet, durch die an der Anode Sauerstoff freigesetzt wird, der die Homogenität des Kautschukniederschlages beeinträchtigt.
• Zur Vermeidung dieses Übelstandes ist vorgeschlagen worden, die Bildungsstelle des Sauerstoffes von der Niederschlagungsstelle des Kautschuks mittels eines elektrisch nicht leitenden Diaphragmas zu trennen oder in Fällen, wo dies vermieden werden soll, verschiedene Depolarisationsmaßnahmen zu treffen. Doch kann es unter Umständen Schwierigkeiten bieten, den Sauerstoff durch reduzierende Mittel zu binden.
• Die Erfindung fußt auf der bekannten Tatsache, daß die in der Kautschukmilch dispergierten Kautschukteilchen umgeladen werden können (vgl. H a u s e r, Latex, 1927, S. 95), so daß die früher negativ geladenen Teilchen im elektrischen Feld nunmehr zur Kathode wandern.
• Einer derart positiv ,geladenen, also ein unter 7 zweckmäßig bei 3-q. liegendes PH besitzenden Kautschukdispersion können Zusatzstoffe, die in ihrer Dispersion eine positive Ladung aufweisen, ohne weiteres zugesetzt werden. Sie scheiden sich beider Elektrophorese zusammen mit dem Kautschuk gleichfalls an der Kathode ab. In diesem Falle entsteht ferner an der Kathode Wasserstoff, der dadurch leicht gebunden werden kann, daß z. B. die kathodische Niederschlagungsform an ihrer Oberfläche aus einem leicht reduzierbaren Metalloxyd (z. B. Bleisuperoxyd) besteht. Bekanntlich können Bleiformen in einem Schwefelsäurebad, ähnlich wie Akkumulatorplatten, an ihrer Oberfläche mit einer leicht reduzierbaren Oxydschicht bekleidet werden, die man nach Gebrauch in einfacher Weise regenerieren kann. Bei dieser Arbeitsweise gehen die oberflächlichen Teile der Niederschlagungsform bei der Elektrophorese nicht in Lösung und gelangen nicht in den niedergeschlagenen Kautschuk, wie dies z. B. der Fall ist, wenn der Kautschuk aus negativ geladenen Kautschukdispersionen auf eine anodisch geschaltete Zinkform niedergeschlagen wird, um den an der Anode frei werdenden Sauerstoff durch das Zink binden zu lassen, wobei das oxydierte Zink in Lösung geht und in den Kautschuk tritt. Auch erübrigt sich bei diesem Verfahren die Reinigung der metallischen Niederschlagungsformen nach jeder Benutzung. Die Bindung des an der Kathode freigesetzten Wasserstoffes kann auch durch der Dispersion beigemischte oxydierende Stoffe erzielt werden.
• Das Umladen der Kautschukdispersion, insbesondere der Kautschukmilch, kann bekanntlich durch einen Säurezusatz erreicht werden, der die zur Koagulation erforderliche Säuremenge wesentlich überschreitet. Es können zu diesem Zwecke z. B. Essigsäure oder Schwefelsäure, benutzt werden. In den diesbezüglichen bekannten Vorschlägen mag die natürliche Kautschukmilch vor dem Säurezusatz etwa mit der zehnfachen Menge Wasser verdünnt werden.
• Es hat sich aber herausgestellt, daß die Herstellungsdauer durch die Verdünnung wesentlich erhöht wird, weshalb zur Vermeidung dieses Übelstandes gemäß einer Ausführungsform der Erfindung die vor dem Umladen durch Säurezusatz verdünnte Kautschukdispersion nach dem Umladen in an und für sich bekannter Weise (z. B. durch Eindampfen, Zentrifugieren usw.) wieder konzentriert wird.
• Im Falle des Eindampfens soll entweder eine flüchtige Säure verwendet werden oder man neutralisiert einen Teil der Säure nach Maßgabe des Fortschreitens der Konzentrierung, damit der Säuregehalt nicht übermäßig ansteigt.
• Gemäß dem neuen Verfahren kann nicht nur Kautschukmilch oder solche anderer kautschukartiger Stoffe, wie Guttapercha und Balata, sondern es können auch künstliche Dispersionen von Kautschuk, vulkanisiertem Kautschukabfall, Regenerat oder Dispersionen anderer organischer Stoffe (alle mit oder ohne beliebige Zusatzstoffe) in Betracht kommen, die sich dem Kautschuk ähnlich verhalten. Auch kann ein Gemisch mehrerer der erwähnten Dispersionen verwendet werden. Auch können die kautschukartigen Stoffe in an und für sich bekannter Weise im dispergierten Zustande vulkanisiert werden. Beispiel: Durch eine mit Ammoniak konservierte etwa 30 °Joige Kautschukmilch wurde Luft hindurchgeblasen, bis die Konzentration des Ammoniaks unter 0,5 °h fiel. Die Kautschukmilch wurde nun mit i oo cm' Wasser verdünnt und dann auf je ioo cm' der verdünnten Kautschukmilch 13,6 cm3 einer 98%igen Essigsäure hinzugesetzt. Der etwaige schwache Schaum wurde entfernt und die Kautschukmilch, deren PH Wert ungefähr 3 war, mit einer wäßrigen Dispersion von Schwefel in Wasser vermischt. Der Kautschuk wurde mit einer Stromdichte von o,5 bis i Amp. auf je ein dm' der Oberfläche der porösen Kathodenzelle niedergeschlagen. Die Elektroden bestanden aus Aluminium, und die Kathode war von einer porösen Tonzelle umgeben, die als Niederschlagsform diente. Der Niederschlag bildete sich an der Außenseite der Tonzelle. Der gebildete Niederschlag wurde an der Luft getrocknet und konnte von der Form auch in unvulkanisiertem Zustande abgestreift werden. Die Vulkanisation kann entweder an der Form oder nach Abstreifen der Form stattfinden.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Elektrophorese von mit Säure umgeladenen wäßrigen Kautschukdispersionen, dadurch gekennzeichnet, daß der Kautschuk kathodisch unter Vermeidung einer Gasentwicklung abgeschieden wird. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Ab-Scheidung unter Verwendung von Depolarisatoren erfolgt. 3. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die bei der Umladung verdünnte Dispersion vor der Elektrophorese wieder konzentriert wird.