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Verfahren zur Herstellung von Ruß Die Erfindung betrifft ein Verfahren
zur Herstellung von Ruß aus flüssigen Kohlenwasserstoffen.
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Die verschiedenen Rußarten werden nach den zu ihrer Herstellung verwendeten
Kohlenwasserstoffen unterschieden. Ruß aus gasförmigen Kohlenwasserstoffen heißt
»Gasruß«, aus flüssigen Kohlenwasserstoffen gewonnener »Ölruß«. Die Erfindung betrifft
ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Gewinnung von »Ölruße.
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Alle Rußarten werden durch Spalten von Kohlenwasserstoffen bei intensiver
Hitze und unter geregelten Bedingungen erzeugt. Der erzeugte Ruß wird als Farbpigment
oder Verstärkungsmittel verwendet. Neuerdings wurde festgestellt, daß Gasruß den
Ölruß übertrifft, insbesondere als Füllstoff für Gummi, der hohem Abrieb unterworfen
ist, wie in Fahrzeugreifen. Es ist bekannt, flüssige Kohlenwasserstoffe in einem
erhitzten Rußofen zu zerstäuben, in dem sie unter teilweiser Verbrennung zu Ruß
dissoziieren. Für dieses Furnace-Ruß-Verfahren, das ursprünglich für gasförmige
und niedrige Kohlenwasserstoffe entwickelt wurde, hat man bisher auch nur vollständig
verdampfbare Öle eingesetzt. Es hat sich gezeigt, daß die Qualität von Furnace-Ruß
entscheidend durch die Zusammensetzung der Öle bestimmt wird. Aber aus der Eignung
eines Öls für die Flammruß-Herstellung können keine Schlüsse auf seine Verarbeitbarkeit
zu Furnace-Ruß und die erzielbare Ruß-Qualität gezogen werden.
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Der gemäß der Erfindung hergestellte Ölruß hat dagegen die gleichen
und zuweilen sogar bessere Eigenschaften als Gasruß, als Füllstoff für natürlichen
oder
synthetischen Kautschuk. Insbesondere lassen sich die verschiedensten Olrußarten
auch besonders wirtschaftlich herstellen, da die Rußausbeute, bezogen auf den Kohlenstoffgehalt
des Ausgangsmaterials, bei flüssigen Kohlenwasserstoffen wesentlich größer ist als
bei gasförmigen Kohlenwasserstoffen.
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Gemäß der Erfindung wird der Hauptteil der Kohlenwasserstoffe zu hochwertigem
Ruß bei guter Ausbeute gespalten, wenn Kohlenwasserstoffe von bestimmter Zusammensetzung
und mit bestimmten physikalischen Eigenschaften in eine wärmeisolierte Reaktionskammer
eingesprüht werden und der Ölstrahl mit einer turbulenten Verbrennungszone umgeben
wird. Hochwertiger Ruß wird mit guter Ausbeute erhalten, wenn als Ausgangsmaterial
ein flüssiger Kohlenwasserstoff, der bei Atmosphärendruck nicht vollständig verdampfbar
ist, folgender Zusammensetzung verwendet wird:
| Tabelle I |
| hTittleres Spezifisches Verkokungs- Viskosität |
| Nr. Material Verhältnis H zu C Molekular- Gewicht rückstand
bei 99° |
| gewicht nach in ° Engler |
| 20°/q.0 Conradson |
| I Petroleum ........... 1,o8 391,0 1,o67 17,0 3,1 |
| II Petroleum ........... 1,10 310,5 1,o77 17,4
3,9 |
| IV Petroleum ........... 1,o5 440,0 1,004 20,0 9,6 |
| V Kohlenteer . . . . . . . . . . . x,og 277,0 4042 2,0
x,2 |
| VI Petroleum ........... 1,08 34,0 1,057 15,3 2,5 |
| VII Kohlenteer . . . . . . . . . . . 0,79 399,0 1,168
24,0 3,2 |
| VIII Petroleum ........... 1,15 227,0 1,047 4,0 1,4 |
Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Rußarten unterscheiden sich
merklich in ihrer Struktur von den aus natürlichen Gasen erzeugten. Der Ausdruck
»Struktur« ist ein Fachwort, das zur Kennzeichnung bestimmter Rußarten dient, die
einer mechanischen Verdichtung einen größeren Widerstand entgegensetzen als unstrukturierte
Rußarten mit vergleichbarer Körnung. Die Ölabsorptionsmessung nach Gardner ist ein
weiteres Mittel, um strukturierte Kohlenstoffe von unstrukturierten zu unterscheiden.
Bei strukturierten Kohlenstoffen beträgt die Ölabsorption nach Gardner immer mehr
als xoo Gewichtseinheiten Öl auf xoo Gewichtseinheiten Ruß und ist immer um mindestens
1o Gewichtseinheiten Öl/xoo Gewichtseinheiten Ruß größer als die Ölabsorption bei
uustrukturierten Kohlenstoffen vergleichbarer Teilchengröße.
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Die Struktur ist weiterhin erkenntlich durch ihre Wirkung auf Kautschukmischungen.
Je ausgeprägter die Struktur des Rußes ist, um so glatter wird der gespritzte Kautschuk
und um so geringer seine Schrumpfung sein. Je ausgeprägter die Struktur des Rußes
ist, um so höher wird weiterhin der Modul und die Härte des mit dem Ruß vermischten
Kautschuks sein. Die Struktur ist also graduell verschieden, und weil alle Rußarten,
die gemäß der Erfindung aus den a) Verhältnis H/C gleich o,75 bis 1,25: x b) Mittleres
Molekulargewicht von 225 bis 550
c) Spezifisches Gewicht mindestens x d) Viskosität
wenigstens x,20 Engler bei 99°C e) Koksrückstand nach Conradson über 1,5% Die nach
der Erfindung zu verwendenden flüssigen Kohlenwasserstoffe stellen Abfallöle dar.
Sie können bei der Destillation von Kohlenwasserstoffen, den Krackprozessen oder
bei der fraktionierenden Destillation der Kohle als Rückstandsteer abfallen. Solche
Öle verdampfen bei Atmosphärendruck nicht vollständig, und einige werden gekrackt,
noch ehe 50 °/° verdampft sind.
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In der nachfolgenden Tabelle I sind einige solcher typischer Abfälle
aufgeführt. besonders definierten flüssigen Kohlenwasserstoffen hergestellt werden,
ausgeprägtere Stuktur aufweisen als die Gasrußarten, sollen sie allgemein als strukturierte
Ruße bezeichnet werden.
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Für die Gewinnung von Flammruß sind alle Arten flüssiger Kohlenwasserstoffe,
einschließlich Schwerölen, Pech und Teer, verwendet worden, der daraus erzeugte
Flammruß ist aber wegen der geringen verstärkenden Wirkung nur wenig mit Kautschuk
verarbeitet worden. Der aus Ölen nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte
strukturierte Ruß hat überragende Verstärkerwirkung auf Kautschuk und ist kein Flammruß,
wohl aber eng verwandt mit dem Gasruß. Bisher wurde es als praktisch unmöglich angesehen,
aus Abfällölen Ruß. hoher Qualität herzustellen.
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Der mit der Erfindung erzielte technische Fortschritt wird deutlich
durch Vergleichsversuche, bei denen einmal ein schweres Rohöl, das sogenannte Casmalia-Rohöl,
dessen Kennzahlen außerhalb der beanspruchten Grenzen liegen, und andererseits der
sogenannte Cosden-Teer eingesetzt wurden. Der Cosden-Teer ist ein Abfall-Produkt,
dessen Zusammensetzung den Bedingungen entspricht, die erfindungsgemäß zur Herstellung
eines guten strukturierten Rußes erforderlich sind.
| Casmalia-Rohöl. Cosden-Teer |
| API-Wichte ......................... 1o,9 - 0,5 |
| Spezifisches Gewicht . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,9937
1,08 |
| Molekulargewicht . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
210 220 |
| H/C-Verhältnis ....................... 1,635 1,o5 |
| Viskosität SSU bei 54°C . . . . . . . . . . . . . . . 407 145 |
Die Ergebnisse der Versuche sind in nachstehender Tabelle wiedergegeben.
| `'ersuch |
| 1I-79r9-.1 11-7919-B 11-4427 |
| Flüssiger Kohlenwasserstoff |
| Casmalia-Rohöl Cosden-Teer |
| Abrieb, °/° einer Normprobe . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . 47 55 105 |
| 300 °/° Modul, °/° einer Normprobe . . . . . . . . . . . .
. . . . 55 63 125 |
| Zugfestigkeit, °/° einer Normprobe . . . . . . . . . . . .
. . . . 99 94 1o6 |
| Stoßelastizität, °/° einer Normprobe . . . . . . . . . . .
. . . . 102,3 102,3 103,2 |
| Schwindmaß beim Spritzen, °/° einer Normprobe .... 11o,8
113,5 92,3 |
| Kautschukart .................................. GR-S GR-S GR-S |
| Normruß ...................................... C0-2222 (V-3)
C0-2222 M-3318 (V-3) |
| Nigrometerwert (Farbtiefe) ........ ...... ...... .. . 90,5
90,3 90,8 |
| Farbkraft ...................................... 168 167 18o |
| Jodadsorption .................................. 53 55 55 |
| Ölabsorption, mg jod/g Ruß . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . 1,1o 0199 Abt. 1,5 |
| Ausbeute, g/1................................... 371 299 503 |
| (theoretisch) (bestimmt) (abgesackt) |
| 538 |
| (theoretisch) |
Die Versuche wurden unter den folgenden Bedingungen durchgeführt:
| Ölzufuhr................ 227 1/Std. |
| Öl vorerhitzt auf . . . . . . . . . 138° C |
| Zur Ölzerstäubung verwen- |
| dete Luft . . . . . . . . . . . . . . 0,462 m3/1 |
| Verbrennungsluft .... ... .. 1o75bis116om3/Std. |
| Von allen brennbaren Ma- |
| terialien insgesamt ver- |
| brannt . . . . . . . . . . . . . . . . 4o bis 44 °/0 |
Aus der ersten Tabelle ist ersichtlich, daß die Bußausbeute beim Casmalia-Öl 25
°/° unter der lag, die mit einem für die Erfindung typischen Rohmaterial erhalten
wurde. Die Ölabsorption des Casmalia-Rußes betrug nur 700/a derjenigen des COsden-Teer-RllßeS.
Bei der Verwendung der Ruße in Gummimischungen zeigte es sich, daß der mit Casmalia-Ruß
hergestellte Gummi nur 5o °/° des Abriebwiderstandes des mit einem erfindungsgemäß
hergestellten Ruß gefüllten Gummis betrug. Entsprechend liegen die Verhältnisse
für den Modul und das Schwindmaß beim Spritzen. Der Casmalia-Ruß erreicht nur 40
°/° des Moduls und hat ein um 2o 01° höheres Schwindmaß als bei Verwendung eines
erfindungsgemäß hergestellten Rußes. Erfindungsgemäß lassen sich aus Abfallölen
Bußarten herstellen, die natürlichem oder künstlichem Kautschuk hohe Abriebfestigkeit
verleihen. Gemäß einer typischen Ausführungsform der Erfindung wird ein Kohlenwasserstofföl
mit den oben beschriebenen Eigenschaften in einem Brenner mit einem Gas bei mäßigem
Druck vermischt und zerstäubt. Das zerstäubte Öl wird in Form eines konischen Strahls
in eine hitzeisolierte Reaktionskammer eingeführt. Gleichzeitig wird in die Reaktionskammer
in der Nähe des Entstehungsortes des Ölstrahls ein Zusatzgas in einer Vielzahl von
Gasstrahlen eingeleitet, die den Ölstrahl wie einen Kranz umgeben, und eine große
Menge Luft oder eines anderen, Sauerstoff enthaltenden Gases wird so zugeführt,
daß die Luft an den Gasstrahlen und dem Ölsprühstrahl entlangströmt und die Verbrennung
eines Teiles der Brennstoffe bewirkt und Hitze erzeugt, damit das Öl in Kohlenstoff
und Wasserstoff gespalten wird. Dieses Verfahren läßt sich mannigfaltig abwandeln.
Sämtliche notwendigen Bestandteile sind auf eine so kleine Fläche zusammengedrängt,
daß ihr Zusammenwirken über weite Bereiche genau regelbar ist.
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Durch die Veränderung der Art, des Volumens und der Geschwindigkeit
des zerstäubenden und des zusätzlichen Gases sind zahlreiche Abänderungsmöglichkeiten
gegeben, so daß es möglich ist, irgendwelche gewünschten Arbeitsbedingungen einzustellen.
Die
mittlere Teilchengröße ist ebenfalls ein charakteristisches Merkmal des Rußes, um
eine Rußart von anderen zu unterscheiden. Farbe und Kautschukverstärkung sind Eigenschaften,
die mit zunehmender Teilchengröße abnehmen. Die Teilchengröße wird durch die Geschwindigkeit
und die Dauer der Kohlenwasserstoffspaltung bestimmt. Beide Reaktionsfaktoren sind
ihrerseits wieder bedingt durch das Maß der Verbrennung, das für die Flammentemperatur
und den Verdünnungsgrad der Verbrennungsprodukte von Einfluß ist. Bei der Herstellung
von Ruß ist es wichtig, das Maß der Verbrennung so zu regeln, daß die gewünschte
Teilchengröße bei möglichst hoher Ausbeute erzielt wird. Durch das Verfahren gemäß
der Erfindung können sowohl das Maß der Verbrennung als auch andere Arbeitsbedingungen
geregelt werden, so daß schwere, sonst nur außerordentlich schwer zu behandelnde
Abfallöle verarbeitbar sind, wie im einzelnen nachfolgend beschrieben ist.
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Da die erfindungsgemäß verwendeten Abfallöle nur schwer und nicht
vollständig verdampfbar sind - in einigen Fällen lassen sich nicht mehr als 50 °/o
verdampfen - bevor Krackung eintritt, können sie allein durch Verdampfen nicht so
fein zerteilt werden, wie es für die Einführung in die Reaktionskammer wünschenswert
ist. Zur Zerstäubung solcher Öle müßten aber Drücke von über rq.o at angewendet
werden.
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Bei Zerteilen des Öles mittels eines Gases und Einhalten eines optimalen
Verhältnisses von Gas zu Öl läßt sich die Reaktion im Innern des Ölstrahles jedoch
vollständig regeln. Hohe Drücke sind nicht erforderlich; Drücke von 1,7 bis 5 at
reichen völlig aus.
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Eine genaue Regelung ist dadurch möglich, daß der aus den Gasstrahlen
gebildete Ring dicht neben dem Ölstrahl angeordnet ist. Die verwendbaren Abfallöle
können sich innerhalb der der Erfindung zugrunde liegenden Werte weitgehend in ihren
Eigenschaften, beispielsweise der Viskosität, unterscheiden, und die für ein Öl
optiniale Arbeitsweise kann für ein anderes Öl unzweckmäßig sein. Jedes Öl oder
Ölgemisch läßt sich jedoch leicht verarbeiten, wenn die Strömungsbedingungen der
Gase einander angepaßt werden und jeweils die vorteilhafteste Gasart ausgewählt
wird.
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Es gibt beispielsweise zwei grundsätzlich verschiedene Rußarten. Die
eine mit geringer Teilchengröße und wenig ausgeprägter Struktur verleiht Kautschuk
hohen Abnutzungswiderstand, die andere mit relativ hoher Teilchengröße und starker
Struktur verleiht dem Kautschuk zwar geringeren Abnutzungswiderstand, macht ihn
aber glatt und setzt das Schrumpfvermögen herab.
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Um die erste Rußart herzustellen, müssen in der Reaktionskammer anfänglich
kleine Teilchen gebildet und ein späteres Teilchenwachstum verhindert werden. Dies
ist möglich, wenn das Öl fein zerstäubt und das Gas-Öl-GemiSCh mit hoher Geschwindigkeit
in einen engen Kegel eingespritzt und gleichzeitig aus dem Gaskopf eine ausreichende
Menge brennbares Gas mit einer hinreichenden Geschwindigkeit austritt, um eine schnell
brennende Flamme zu bilden. Für die Zerstäubung von 1101 werden z. B. etwa
0,5 bis 0,7 m3 Luft verwendet. Das zerteilte Öl wird beispielsweise
mit einer Geschwindigkeit (s. Tabelle II) von etwa 18o bis 305 m/Sek. in
den Reaktionsraum eingeführt. Zusätzlich wird ein brennbares Gas, z. B. Erdgas,
durch i2 bis 24 Öffnungen des Gaskopfes mit einer Geschwindigkeit von 9o bis
305 m/Sek. zugeführt. Der enge Kegel des Ölstrahles in die Reaktionskammer
ist außen von einem Flammenmantel umhüllt und wird im Innern durch die zugeführte
Luft am Brennen erhalten. Die ursprünglich schon sehr kleinen einzelnen Öltröpfchen
werden beim Brennen noch kleiner, und die gebildeten Rußteilchen sind voneinander
durch eine große bei der schnellen Verbrennung gebildete Menge Abgas isoliert. Die
gebildeten Rußteilchen sind also klein und wachsen beim Durchgang durch die Reaktionskammer
nicht an. Sie haben verhältnismäßig wenig Struktur.
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Um stark strukturierten Ruß zu erhalten, wird zweckmäßig eine kurze,
buschige, heiße Flamme verwendet, so daß sich anfänglich schnell Kerne bilden und
die Reaktion dann verhältnismäßig lange dauert. Eine derartige Reaktion wird am
besten erreicht, indem das Öl mit einem Brenngas oder einem inerten Gas versprüht
wird, obwohl sich auch Luft verwenden läßt. Hierbei muß ein niedriges Verhältnis
von Gas zu Öl, z. B. o,o8 bis 0,z m3 Gas auf i 101, verwendet und das Gemisch
mit einer relativ niedrigen Austrittsgeschwindigkeit aus der Düse von etwa 107 bis
185 m/Sek. versprüht werden. Gleichzeitig wird dem Gaskopf, der eine geringe Anzahl,
z. B. sechs Öffnungen aufweist, ein zusätzliches Gas, vorzugsweise ein brennbares
Gas oder ein brennbarer Dampf, mit einer Geschwindigkeit zugeführt, die die Geschwindigkeit
des Ölstrahles übersteigt, so daß der Ölstrahl dazu neigt, außen zu flackern. Die
unter niederem Druck am Brenner vorbeiströmende Luft wird derart in den Ölstrahl
gesaugt, daß augenblicklich vollständige Mischung erfolgt. Die Verbrennung des gesamten
Gemisches von Gas und 0I wird jedoch hinreichend verzögert, so daß eine lange Verbrennungsdauer
und eine nennenswerte Teilchenvergrößerung erreicht wird, obwohl die Anfangsreaktion
schnell einsetzt.
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Es ist wichtig, daß die Gasstrahlen dicht neben dem Ölsprühnebelliegen.
DieseGasstrahlenerhöhen nichtnur die Flammentemperatur durch Erzeugung zusätzlicher
Hitze bei Anwendung brennbaren Gases oder Dampfes oder durch Beschleunigung der
Vermischung bei Anwendung eines Sauerstoff enthaltenden Gases, sondern sie regeln
auch die Form des Ölstrahles. Die Gasstrahlen umschließen den Ülstrahlund bilden
mit ihm eine Niederdruckzone, in die die als Niederdruckluft bezeichneteVerbrennungsluft
hineingesaugt wird. Diese Saugwirkung erhöht die Geschwindigkeit des Gas-Luft -Vermischens.
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Für die Bildung eines wenig strukturierten Rußes geringer Teilchengröße
werden verhältnismäßig viele Gasstrahlen angewendet, um eine dämpfende Wirkung zu
erzielen, so daß die Niederdruckluft vorzugsweise mit dem Gas reagiert und nicht
zur Verbrennung von Öl dienen kann. Für die Bildung eines stark strukturierten Rußes
großer Teilchengröße soll mehr Luft den Ölstrahl von außen berühren, weil die Luft
zweckmäßig nicht zur Zerstäubung verwendet wird. Deshalb werden nur drei bis sechs
Gasstrahlen verwendet, die die Hitzeentwicklung unterstützen, aber auch durch
Unterstützung
des Saugeffektes zusätzlich Luft zum Öl saugen.
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Ein Vorteil, der sich durch die Anwendung der brennbaren, umhüllenden
Gasstrahlen ergibt, wird aus folgendem Beispiel klar, in dem die Bedingungen für
die Gewinnung eines Rußes mit hohem Strukturwert angewendet werden. Stündlich fließen
durch den Brenner io6i m3 Luft, 71 m3 brennbares Gas, 21 m3 zur Zerstäubung dienendes
Gas (brennbares Gas und zur Zerstäubung dienendes Gas sind natürliche Gase) und
igo 1 Öl. Die Gase verbrauchen 970 m3 Luft, so daß für das Öl nur gi m3 Luft
übrigbleiben. Für die Verbrennung von 11 Öl werden theoretisch etwa i2 m3 Luft benötigt,
so daß von den igo 101 nur 7,6 1, d.h. etwa 4°/0, verbrannt werden
und 1821 Öl für die Spaltung zu Ruß übrigbleiben.
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Es ist nur eine Arbeitsmöglichkeit des Brenners von vielen dargestellt
worden. Im Rahmen der Erfindung können die Abmessungen der einzelnen Teile zueinander,
die Anzahl der Öffnungen u. dgl. weitgehend verändert werden. Die sich an den zerstäubten
Ölstrahl anschließende turbulente Verbrennungszone kann auch dadurch erzeugt werden,
daß um den Ölstrahl nur Luft, also kein brennbares Gas, zugeführt wird. In diesem
Falle wird jedoch ein größerer Teil des Öles vollständig verbrannt, und dementsprechend
sinkt auch die Rußausbeute. Die Luft und/oder das Gas oder Mischungen von Luft und
Gas zur Bildung der turbulenten Verbrennungszone können der Reaktionskammer auch
iti anderer Weise, z. B. tangential, zugeführt werden, ohne von dem Prinzip, nämlich
der feinen Zerstäubung eines Öles mit den obengenannten Eigenschaften in eine umgebende
turbulente Verbrennungszone, abzuweichen.
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In der Abbildung ist für eine Anzahl verschiedener Kohlenwasserstoffe
das mittlere Molekulargewicht graphisch über dem Verhältnis von Wasserstoff zu Kohlenstoff
aufgetragen. Der Bereich des mittleren Molekulargewichts und des Verhältnisses von
Wasserstoff zu Kohlenstoff bei den. Ölen, die für das erfindungsgemäße Verfahren
verwendet werden, ist in der Darstellung durch eine schraffierte Fläche bezeichnet.
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Einige mögliche Arbeitsbedingungen aus Betriebsversuchen sind in der
Tabelle II zusammengestellt. Die Tabelle III zeigt die Ergebnisse von Prüfungen
an Mischungen von natürlichem und synthetischem Kautschuk mit Rußen, die bei den
verschiedenen Versuchen verwendet werden.
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Bei dem in Tabelle II erwähnten Geschwindigkeitsfaktor sind nicht
die Öl- und Gastemperaturen beim Verlassen des Brenners sowie das Ölvolumen und
die Ausströmkoeffizienten der Öffnung berücksichtigt.
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In den in Tabelle 1I aufgeführten Versuchen schwankt die Menge des
durch die Öffnungen des Gaskopfes strömenden Gases zwischen 23 und ioo m3/h, gemessen
bei 15,5° und 762 mm Hg.
| Tabelle II |
| Willkürlicher Zahl |
| Versuch 01 Ofengröße in m Zerstäubergas Geschwindigkeitsfaktor
V der |
| m/Sek. Öffnungen |
| Art m3/1 Ö1 Öldüse Gaskopf im Gaskopf |
| natürliches |
| 943 1 6,45 x o,69 Gas 0,40 283 I 381 12 |
| 1779 vI 1,87 X 0,46 - 0,11 186 ! 324 (Luft) 12 |
| 1917 VI 3,40 x o,69 - I 0,ii 2o6 166 24 |
| 1921 VI 3,40 x o,69 - 0,ii 2o6 166 12 |
| 1932 VI 3,40 x o,69 - 0,ii 2o6 i66 6 |
| 1948 VI 3,40 x o,69 - 0,ii 2o6 ; 166 3 |
| 1o88 1 6,45 x o,69 Luft 0,59 290 9i i2 |
| 1130 1 6,45 x o,69 - ! o,6o 26o gi 12 |
| 1103 1 3,40 x 0,69 - I 0,58 253 91 12 |
| 1104 1 3,40 x o,69 - o,61 262 9f 12 |
| 1165 1 1,87 X 0,46 - 0,57 248 l 1o8 12 |
| 1171 1 1,87 x 0,46 - 0,57 354 108 12 |
| 1161 1 1,87 X 0,46 - 0,57 246 ! 216 12 |
| 1162 1 1,87 x o,46 - 0,58 248 326 12 |
| 1296 1 1,87 X 0,46 - 0,31 238 1o8 12 |
| 3540 11 3,25 X 0,46 - o,6o 250 318 24 |
| 3526 IV 3,25 x 0,46 - 0,52 217 1 233 6 |
| 35o8 VI 3,25 x 0,46 - 0,54 219 1 240 12 |
Der willkürliche Geschwindigkeitsfaktor V errechnet sich;
| Tabelle II (Teil 2) |
| °/o |
| Versuch der theoretischen Nigrometerwert Farbkraft Oberfläche
Ausbeute Ruß |
| Verbrennung |
| aller Brennstoffe m@ig* gil Öl |
| 1921 34,3 96,3 115 30 360 |
| 943 24,8 98,0 9 5 21 81o |
| 779 9 47 46o |
| 1 34,0 98,5 11 |
| 1917 34,0 97,5. 11o 32 348 |
| 1932 33,4 95,6 116 38 442 |
| 1948 34,5 94,9 119 36 418 |
| 1o88 42,7 88,9 178 195 296 |
| 1130 45,0 89,2 194 i 239 264 |
| 1103 43,6 91,3 174 89 332 |
| 1104 51,0 88,7 184 173 228 |
| 88,9 198 98 324 |
| 1165 45,0 |
| 1171 40,0 89,o 194 71 329 |
| 1161 45,0 90,2 188 73 388 |
| 1162 45,0 90,4 173 63 418 |
| 1296 41,5 9o,1 182 71 326 |
| 3540 38,o 90,1 194 58 308 |
| 3526 38,o 90,5 182 ' 75 342- |
| 3508 38,0 g0,0 172 70 425 |
| Gemessen nach der jodadsorptionsmethode. |
Ein Standardrezept für natürlichen und synthetischen Kautschuk sieht wie folgt aus:
| Teile |
| Smoked Synthetischer |
| Sheets i Kautschuk |
| Kautschuk................................................................
100,0 100,0 |
| Ruß .....................................................................
5o,0 I 50,0 |
| Fichtenholzteer............................................................
3,0 3,0 |
| Zinkoxyd.................................................................
5,0 5,0 |
| Schwefel..................................................................
2,8 2,0 |
| Stearinsäure ..............................................................
3,0 - |
| Antioxydationsmittel ......................................................
=,o - |
| Weichmachungsmittel......................................................
- 5,0 |
| bei Anwendung von |
| »Furnace«-Ruß ..... o,5 |
| Mercaptobenzothiazol |
| »Channel«-Ruß . o,9 |
| Beschleuniger: |
| -Ruß ..... I,0 |
| Benzothiazol-2-sulfon- »Furnace« |
| säure |
| »Channel«-Ruß . 1,25 |
In Übereinstimmung mit diesem. Standardrezept wurden Mischungsproben hergestellt
unter Verwendung von Ruß aus den oben angeführten Versuchen und einem typischen,
leicht verarbeitbaren »Channel«-Ruß sowie einem feinen »Furnace«-Gasruß. Die in
Tabelle III angegebenen Eigenschaftswerte sind bestimmt nach folgenden Vulkanisationszeiten:
Spannung c300 (DIN 53504, Blatt 2) . . . . . . . . . . . . . . im Mittel 6o bis
9o Minuten Zugfestigkeit . . . . . . . . . . . . Mittel aus zwei Vulkanisationen,
die den Höchstwert ergeben Torsionshysteresis
....... 6o Minuten Abrieb (nach
Goodrich), Stoßelastizität (DIN 53512) . . . . . . . . . .
70 Minuten Die
AbriebzahIen geben an, wieviel cm3 Gummi bei 1 Million Umdrehungen einer Abriebwalze
abgerieben wurde.
| Tabelle III |
| _#,brieb |
| Spannung Zug- Stoß- |
| (nach Torsions- elastizität Iiautschuk- |
| ersuch Goodrich) d 30o festigkeit hysteresis art |
| cm3 kg/cm2 kgjcm2 °(a |
| 943................. -- 112,7 233,1 7,9 78,7 natürl. |
| - |
| 1779 ................ 302 228,o 203,7 8,7 61,7 |
| 1917 ................ 331 112,4 184,8 9,5 61,6 künstl. |
| 1921 ................ '285 124,3 182,7 1o,6 61,1 - |
| 1932 ................ 295 132,0 181,0 9,0 61,6 - |
| 1948 ................ 278 z27,1 195,6 8,8 61,9 - |
| 1088 ................ 2o8 152,6 298,9 19,o 69,6 natürl. |
| 1130 ................ 218 163,8 308,o 17,0 68,9 - |
| 1103 ................ 247 154,0 282,8 19,o 7z,7 - |
| 1104 ................ 22z 147,0 289,8 23,0 67,5 - |
| 1165 ................ 178 182,7 295,4 z7,0 71,0 - |
| 1171 ................ 203 189,O 298,9 15,0 71,7 - |
| 1161 ................ 2o6 177,8 301,7 14,0 71,7 - |
| 1162 ................ 212 168,o 296,8 14,0 72,4 - |
| 1296 ................ 208 187,6 285,6 14,0 73,z - |
| 3540 ................ 221 137,2 25o,6 14,4 56,4 künstl. |
| 3526 ................ 2o8 154,0 251,7 13,1 56,9 - |
| 3508 ................ 211 144,6 239,4
12,3 57,0 |
| - |
| Channel-Ruß EPC .... 296 95,6 273,0 27,0 67,0
natürl. |
| Channel-Ruß EPC .... 26o 91,o 186,2 27,0 55,9 künstl. |
| Furnace-Gas-Ruß FF. . 290 74,2 234,2 27,0 66,6 natürl. |
| Furnace-Gas-Ruß FF.. 252 66,9 185,5 20,0 56,6 künstl. |