Procédé de régénération de caoutchouc vulcanisé. Quand on soumet du caoutchouc vulca: nisé à l'action du laminoir, il se forme un produit moulu et non une peau plastique comme dans le cas du caoutchouc frais. Un pareil produit ne convient pas pour l'obten tion de mélanges de caoutchouc homogènes et, pour obtenir une masse plastique à partir du caoutchouc vulcanisé, on doit le soumettre à, un, traitement approprié à cette fin.
Les méthodes classiques qui sont appli quées en pratique pour rendre les déchets de caoutchouc propres à être mélangés dans des mélanges de caoutchouc, sont en particulier: A) le procédé de régénération alcalin hu mide de Marks, B) le procédé de régénération acide hu mide de Mitchell, qui est employé spéciale ment quand le produit régénéré est demandé pour la fabrication des câbles.
Dans le procédé alcalin humide, le caout chouc vulcanisé est chauffé à haute pression pendant 10 à 20 heures avec de la lessive de soude; ensuite il est neutralisé, lavé et séché.
Ces deux méthodes sont poîiteuses par suite de la longue durée du traitement et de la consommation de produits chimiques.
L'invention concerne un procédé de r6gé- n.ération par voie sèche, dans lequel, en par tant de déchets de caoutchouc, on peut obte nir d'une manière plus simple et meilleur marché un produit régénéré d'aussi bonne qualité que le produit qui est obtenu suivant la. méthode alcaline ou acide par voie humide.
Selon le procédé qui en fait l'objet, on chauffe les déchets de caoutchouc vulcanisé à régénérer dans une atmosphère alcaline ou acide, à une température supérieure à 150 C, pendant un laps de temps tel que la matière devienne plastique au cours du gonflement qu'elle subit sous l'action de cette atmosphère.
On peut ainsi obtenir un très bon pro duit régénéré, à des températures relative ment basses en deux heures environ, et ce sans application de pression -et de vapeur. Si on le .désire, on peut réaliser le procédé sui vant l'invention avec de la vapeur sous pres sion, mais en général cela n'est pas nécessaire.
Ce résultat favorable peut être attribué à la circonstance que les agents alcalins oit acides sous forme de gaz ou de vapeur, en compa raison avec le liquide alcalin ou acide des procédés connus Marks ou 'Mitehell, pénètrent plus facilement jusqu'au ecviir des moree@mx (le caoutchouc, de sorte que la. matière gonfla et se transforme en une masse plastique. qui a. le plus souvent un caractère spongieux.
Des agents appropriés pour obtenir une atmosphère alcaline gonflante sont l'ammo niaque et les bases organiques, tandis qu'uni atmosphère gonflante acide petit être obtenue par exemple à l'aide d'acides organiques qui sont volatils dans une mesure suffisante.
Toutes ces substances sont à l'état de gaz oit de vapeur à la température et dans les con ditions du traitement des déchets de caout chouc, ou se transforment en gaz ou en va peur pendant le traitement.. Il ne faut que très peu de ces substances pour maintenir l'atmosphère constamment alcaline ou acide pendant le traitement.
De préférence, on em ploie cependant une substance alcaline ou acide en mélange avec une substance orga nique ayant exclusivement ou presque exclu sivement une forte action gonflante, ces deux substances étant toutes deux à l'état de gaz ou de vapeur dans. les conditions du traite ment.
Des agents organiques de gonflement appropriés sont des hydrocarbures. Une ad- ditzon de ces substances en quantité égale, par exemple, à. 11@, % du poids des déchets de caoutchouc, suffit. déjà.
Au lieu de l'ammoniaque. des bases orga niques, des acides organiques volatils et. des hydrocarbures qui ont été cités plus haut comme substances convenant pour la réalisa tion du procédé suivant l'invention, on peut @widemment employer d'autres substance: al calines ou acides ou d'autres substances orga niques à forte action gonflante qui sont à l'état de gaz ou de vapeur à la température @t dans les conditions du traitement.
Il n'est pas nécessaire que les agents à action alcaline ou acide ainsi que les agents agissant principalement par gonflement du caoutchouc soient ajoutés comme tels. Par fois, ils sont déjà présents dans les déchets <B>de</B> caoutchouc. Ils peuvent aussi être ajoutés ous forme de substances qui libèrent ces agents à action alcaline ou acide.
Une forme de réalisation favorable de l'invention consiste à produire une atmo sphère alcaline en plaçant dans la chaudière ou cuve une substance qui. dans les condi tions du traitement, dégage ou libère de l'am moniaque.
Une matière convenant à cette fin cst le carbonate d'ammonium, qui se trans forme en vapeur, laquelle consiste dans les produits de dissociation: ammoniaque et acide carbonique. L'atmosphère dans laquelle les déchets de caoutchouc #ont chauffés reste dont toujours alcaline et ceci a une influence très favorable sur les propriétés du produit régénéré. L'acide carbonique a également une influence favorable sur
le traitement, car ce gaz est indifférent et protège la matière con- 1 re l'oxydation.
Le procédé est de préférence réalisé dans une cuve fermée, dans laquelle sont contenus des appareils pour la répartition de la cha leur à travers la matière.
Ceci est effectué de préférence en maintenant les vapeurs plasti fiantes chaudes constamment en mouvement, d'où il résulte qu'elles pénètrent trè; facile- nient et intensément jusqu'au cceur de grands itiorceaux de déchets, de sorte qu'il n'est pas nécessaire de broyer ou de moudre la ma tière à régénérer. Ceci peut se faire avec une dépense d'énergie assez faible.
On suit que dans toutes les méthodes de régénération, si l'on veut être assuré d'obte uir un produit homogène, les déchets de caoutchouc doivent être moulu.
Toutefois. ce traitement mécanique exige une grande dépense de force et des appareils spéciaux, ce qui rend le procédé très coûteux. Le pro cédé suivant l'invention permet de régénérer de vieux articles en caoutchouc vulcanisé. qu'ils contiennent ou non des matières fibreu- =es@, sans qu'ils soient moulus,
ce qui est d'une grande importance pour la pratique.
Un autre avantage important. de la régé ération de déchets de caoutchouc à l'état iion-moulu consiste en ce que la matière, après la régénération, peut être enlevée di rectement de la chaudière sans qu'un refroi- dis,sement spécial soit nécessaire. Il est un fait connu que les, déchets de caoutchouc à l'état finement divisé s'oxydent facilement à haute température, de sorte qu'il se produit parfois une inflammation spontanée.
Lorsque les déchets ne sont pas moulus, l'oxydation s'opère beaucoup plus lentement, de sorte qu'il n'est pas nécessaire de refroidir la ma tière à une température relativement basse, avant qu'elle soit exposée à l'air.
Comme le chauffage des déchets vulca- nisés peut être effectué dans une atmosphère presque sèche, on peut obtenir que la matière sorte de la chaudière à l'état sec, en contraste avec le produit obtenu par les méthodes -de régénération humide usuelles, ce dernier de vant être séché apres la régénération.
Dans ce cas, le produit doit, après le chauffage avec le liquide alcalin ou acide, être en outre neutralisé et lavé, pour éliminer l'alcali ou l'acide présent. Toutefois., dans le nouveau procédé, une neutralisation et un lavage ne sont pas nécessaires, car la .substance alcaline ou acide à l'état de gaz ou de vapeur s'é chappe quand on ouvre la chaudière dans la quelle les, -déchets de caoutchouc sont chauf fés.
Pour les articles qui contiennent des ma tières textiles, comme c'est le cas. pour les bandages d'automobiles, ce procédé de régé nération est très économique, car, s'il est vrai que la matière fibreuse est modifiée .par l'at mosphère alcaline ou acide sèche, du moins elle n'est pas éliminée, de sorte que la ma tière fibreuse reste présente dans, le produit régénéré comme charge (matière de remplis sage) organique neutre.
Un autre résultat inattendu consiste en ce que, quand des articles tels que les ban dages d'automobilez, sont régénérés suivant le procédé de l'invention sans être moulus, on peut, après la chauffe, séparer facilement leur surface de roulement et leur carcasse, de sorte que, dans chaque traitement, on peut obtenir aussi séparément le produit de régé nération de la surface de roulement et celui de la carcasse. Dans les procédés ordinaires, pour obtenir le produit de .
régénération de la surface de roulement des bandages, celle-ci doit être séparée de la carcasse au moyen d'une machine convenable avant la régéné ration, opération qui est coûteuse et ne four nit jamais, la surface de roulement complète ment exempte de tissu.
Le procédé permet d'obtenir, du fait que la température du trai tement peut être relativement basse et de courte -durée, un produit qui a plus de "nerf" et de meilleures propriétés mécaniques que les produits de régénération connus, obtenus suivant la méthode de Marks ou celle de Mitchell. Les propriétés sous le rapport du vieillissement sont excellentes, car les déchets ne sont exposés à, des influences oxydantes ni pendant, ni après. la régénération.
Le procédé peut être mis en oeuvre par exemple comme suit: La chaudière ou cuve de traitement est remplie de bandages d'au tomobiles entiers et est chauffée à environ 225 C. Au commencement de l'opération, l'orifice d'échappement ou d'évacuation est ouvert pour que l'air puisse s'échapper de la chaudière.
Ensuite, on ajoute une quantité d'ammoniaque ou de carbonate d'ammonium suffisante pour que l'atmosphère reste alca line pendant le traitement; en même temps, on introduit -des hydrocarbures, par exemple de la paraffine, dans la chaudière, dans la proportion -de 1/z à 1 % du poids. des déchets. Un agitateur est ensuite mis en action.
Le mélange de ,gaz alcalin et d'hydro- carbures à action gonflante, qui circule dans la chaudière, agit sur les. bandages, de sorte qu'après peu de temps ceux-ci commencent à devenir plastiques.
Le caoutchouc de la surface de roulement devient le plus souvent- spongieux et la ma tière fibreuse de la carcasse est modifiée par l'atmosphère alcaline -de façon telle qu'elle peut ultérieurement être disséminée facile ment au laminoir, .sous la forme d'une pou dre dans. le produit régénéré.
Quand la matière est plastifiée dans une mesure suffisante, ce qui est généralement le cas après deux heures, l'orifice d'échappe ment est ouvert, de sorte que la vapeur à réaction alcaline peut s'échapper. La chau dière est ouverte après quelque temps et la matière est suffisamment refroidie en peu (le temps. La, surface de roulement peut alors être séparée proprement de la careas.se.
Pour la régénération suivant la méthode acide, on remplace, dans l'exemple (lui pré cède, l'ammoniaque ou le carbonate d'ammo nium par un acide organique, par exemple de l'acide stéarique qui, dans les conditions du traitement, se transforme en vapeur, grâce à quoi l'atmosphère possède une réaction acide pendant toute la. durée de l'opération.
Extérieurement les bandages traités sont peu modifiés. Ils sont complètement secs. mais peuvent cependant être transformés fa cilement au laminoir en une peau très mince: et lisse.
Le procédé a donné de bons résultats à des températures de 150 à ?50 C et pour une durée de chauffage de<B>75</B><I>à</I><B>150</B> minutes, selon la température appliquée et la nature des déchets traités. L'invention n'est toute fois pas limitée à ces températures et à cette durée de traitement, et peut être réalisée au trement.
Process for regenerating vulcanized rubber. When vulcanized rubber is subjected to the action of the rolling mill, a ground product is formed and not a plastic skin as in the case of fresh rubber. Such a product is not suitable for obtaining homogeneous rubber mixtures and, in order to obtain a plastic mass from the vulcanized rubber, it must be subjected to an appropriate treatment for this purpose.
The conventional methods which are applied in practice to render waste rubber suitable for mixing into rubber mixtures are in particular: A) the alkaline wet regeneration process of Marks, B) the acid wet regeneration process of Mitchell, which is used especially when the regenerated product is required for the manufacture of cables.
In the wet alkaline process, the vulcanized rubber caulk is heated at high pressure for 10 to 20 hours with sodium hydroxide solution; then it is neutralized, washed and dried.
These two methods are sticky due to the long duration of the treatment and the consumption of chemicals.
The invention relates to a dry regeneration process, in which, from so much rubber waste, a regenerated product of as good quality as rubber can be obtained in a simpler and cheaper manner. product which is obtained according to. wet alkaline or acidic method.
According to the process which is the subject of it, the vulcanized rubber waste to be regenerated is heated in an alkaline or acidic atmosphere, at a temperature above 150 ° C., for a period of time such that the material becomes plastic during the swelling that 'it undergoes under the action of this atmosphere.
A very good regenerated product can thus be obtained at relatively low temperatures in about two hours, without the application of pressure and steam. If desired, the process according to the invention can be carried out with steam under pressure, but in general this is not necessary.
This favorable result can be attributed to the circumstance that alkaline or acidic agents in the form of gas or vapor, in comparison with the alkaline or acidic liquid of the known Marks or 'Mitehell processes, penetrate more easily to the end of the earth. mx (rubber, so that the. material swells and turns into a plastic mass, which is more often spongy in character.
Suitable agents for obtaining an alkaline swelling atmosphere are ammonia and organic bases, while an acidic swelling atmosphere can be obtained, for example, by using organic acids which are volatile to a sufficient extent.
All these substances are in the form of gas or vapor at the temperature and under the conditions of the treatment of the waste rubber, or are transformed into or frightened by gas during the treatment. Very little is required. these substances to keep the atmosphere constantly alkaline or acidic during processing.
Preferably, however, an alkaline or acidic substance is employed in admixture with an organic substance having exclusively or almost exclusively a strong swelling action, these two substances being both in the state of gas or vapor in. the conditions of treatment.
Suitable organic swelling agents are hydrocarbons. An addition of these substances in an amount equal to, for example,. 11 @.% By weight of rubber waste is sufficient. already.
Instead of ammonia. organic bases, volatile organic acids and. hydrocarbons which have been mentioned above as substances suitable for carrying out the process according to the invention, it is obviously possible to use other substances: alcalines or acids or other organic substances with strong swelling action which are to be used. the state of gas or vapor at temperature @t under the treatment conditions.
It is not necessary that agents with an alkaline or acidic action as well as agents acting mainly by swelling rubber be added as such. Sometimes they are already present in the <B> rubber </B> waste. They can also be added or in the form of substances which release these alkaline or acidic agents.
A favorable embodiment of the invention is to produce an alkaline atmosphere by placing in the boiler or vessel a substance which. under the conditions of the treatment, releases or releases ammonia.
A suitable material for this purpose is ammonium carbonate, which turns into vapor, which consists of the dissociation products: ammonia and carbonic acid. The atmosphere in which the rubber waste is heated therefore always remains alkaline and this has a very favorable influence on the properties of the regenerated product. Carbonic acid also has a favorable influence on
treatment, since this gas is indifferent and protects the material against oxidation.
The process is preferably carried out in a closed tank, in which are contained apparatus for distributing heat through the material.
This is preferably done by keeping the hot plasticizing vapors constantly in motion, whereby they penetrate very strongly; easy and intensive to the core of large waste streams, so that it is not necessary to crush or grind the material to be regenerated. This can be done with a fairly low expenditure of energy.
It follows that in all regeneration methods, in order to be sure of obtaining a homogeneous product, the waste rubber must be ground.
However. this mechanical treatment requires a great expenditure of force and special apparatus, which makes the process very expensive. The process according to the invention makes it possible to regenerate old articles made of vulcanized rubber. whether or not they contain fibrous material, without being ground,
which is of great importance for the practice.
Another important advantage. The regeneration of waste rubber in the ion-ground state consists in that the material, after regeneration, can be removed directly from the boiler without the need for special cooling. It is a known fact that waste rubber in a finely divided state oxidizes easily at high temperature, so that spontaneous ignition sometimes occurs.
When the waste is not ground, oxidation takes place much more slowly, so that it is not necessary to cool the material to a relatively low temperature before it is exposed to air.
As the heating of the vulcanized waste can be carried out in an almost dry atmosphere, it is possible to obtain that the material leaves the boiler in a dry state, in contrast to the product obtained by the usual wet regeneration methods, the latter to be dried after regeneration.
In this case, the product must, after heating with the alkaline or acidic liquid, be further neutralized and washed, to remove the alkali or acid present. However, in the new process, neutralization and washing are not necessary, because the alkaline or acidic substance in the state of gas or vapor escapes when the boiler in which the waste is opened. of rubber are heated.
For articles which contain textile materials, as is the case. for automobile tires, this regeneration process is very economical, because, while it is true that the fibrous material is modified by the alkaline or dry acidic atmosphere, at least it is not eliminated, of so that the fibrous material remains present in the regenerated product as a neutral organic filler (filling material).
Another unexpected result is that, when articles such as automobile wraps, are regenerated according to the process of the invention without being ground, their running surface and carcass can be easily separated after heating. , so that, in each treatment, it is also possible to obtain separately the regeneration product of the running surface and that of the carcass. In ordinary processes, to obtain the product of.
regeneration of the running surface of the tires, it must be separated from the carcass by means of a suitable machine before regeneration, an operation which is expensive and never provides the running surface completely free of fabric.
The process makes it possible to obtain, because the temperature of the treatment can be relatively low and of short duration, a product which has more "nerve" and better mechanical properties than the known regeneration products obtained by the method. from Marks or Mitchell. The aging properties are excellent, since the waste is not exposed to oxidative influences either during or after. regeneration.
The process can be carried out, for example, as follows: The boiler or treatment tank is filled with whole automobile tires and is heated to approximately 225 C. At the start of the operation, the exhaust port or d The exhaust is open so that air can escape from the boiler.
Then a sufficient quantity of ammonia or ammonium carbonate is added so that the atmosphere remains alkaline during the treatment; at the same time, hydrocarbons, for example paraffin, are introduced into the boiler in the proportion -from 1 / z to 1% by weight. garbage. A stirrer is then put into action.
The mixture of alkaline gas and swelling hydrocarbons which circulates in the boiler acts on the. bandages, so that after a short time they start to turn plastic.
The rubber of the running surface most often becomes spongy and the fibrous material of the carcass is modified by the alkaline atmosphere - so that it can subsequently be easily disseminated in the rolling mill,. a louse in. the regenerated product.
When the material is sufficiently plasticized, which is usually the case after two hours, the exhaust port is opened, so that the alkaline reacting vapor can escape. The boiler is opened after some time and the material has cooled down sufficiently in a short time. The running surface can then be separated cleanly from the careas.se.
For the regeneration according to the acid method, in the example (preceding it, ammonia or ammonium carbonate is replaced by an organic acid, for example stearic acid which, under the conditions of the treatment, turns into vapor, whereby the atmosphere has an acidic reaction throughout the operation.
Externally, the treated bandages are little modified. They are completely dry. but can however be easily transformed in the rolling mill into a very thin and smooth skin.
The process has given good results at temperatures of 150 to? 50 C and for a heating time of <B> 75 </B> <I> to </I> <B> 150 </B> minutes, depending on the temperature applied and the nature of the waste treated. The invention is not however limited to these temperatures and to this treatment time, and can be carried out separately.