AT296464B

AT296464B - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Farbstoffdispersionen

Info

Publication number: AT296464B
Application number: AT1162969A
Authority: AT
Original assignee: Buss Ag
Priority date: 1969-12-15
Filing date: 1969-12-15
Publication date: 1972-02-10

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Farbstoffdispersionen
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kontinuierlich arbeitende Misch- und Knetmaschine eingespeist und darin weiter verarbeitet. Erfindungsgemäss ist dieses Verfahren dadurch gekennzeichnet, dass die Farbstoffpigmente zunächst unter leichter Wärmezufuhr gemischt und vorentgast werden, worauf sie rutschend in den Bereich der Einfüllöffnung der Misch- und Knetmaschine gefördert werden und so in diese eingefüllt werden, dass das Material den Querschnitt der Einfüllöffnung nur am Umfang derselben ausfüllt, so dass in der Mitte ein freier Raum für die Entlüftung freigelassen ist.

Weiter wird eine Einrichtung zur Ausübung dieses Verfahrens vorgeschlagen, welche die kontinuierlich arbeitende Misch- und Knetmaschine mit rotierender und gleichzeitig oszillierender Welle mit Schneckenflügel aufweist, die mit verschiedenen räumlich getrennten Einfüllöffnungen versehen ist. Diese Einrichtung ist erfmdungsgemäss dadurch gekennzeichnet, dass zur Einspeisung der Farbstoffpigmente eine heizbare Förderschnecke mit nachgeschaltetem Fallrohr vorgesehen ist, welches Fallrohr an seinem oberen und unteren Ende konische Erweiterungen aufweist, wobei im Bereich der unteren Erweiterung ein nach unten offener Rutschkonus mit zentral nach oben geführtem Entlüftungsrohr vorgesehen ist.

In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der vorgeschlagenen Einrichtung dargestellt und es zeigen : Fig. l eine schematische Darstellung der gesamten Anordnung der Einrichtung, Fig. 2 das Knetergehäuse im Schnitt und Fig. 3 eine Ansicht der Kneterwelle.

Gemäss Fig. l ist die Misch- und Knetmaschine --7-- mit drei Zufuhröffnungen versehen : eine erste Zufuhröffnung besitzt einen Trichter-9--, welcher oben mit einem Deckel-6verschlossen ist. Dieser weist eine Öffnung-5--für die Zufuhr des Trägermaterials auf. Im Trichter - ist axial eine Hohlwelle --12-- angeordnet, welche im Bereiche ihrer oberen Hälfte Auflockerungselemente --13-- und im Bereich ihrer unteren Hälfte Schneckenflügel --14-- trägt. Diese Hohlwelle --12-- wird durch einen Elektromotor --11-- angetrieben. Eine zweite Öffnung
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diesen wird das Dispergierhilfsmittel gegeben und durch eine Misch-Einrichtung-3-gemischt.

Die dritte Einfüllöffnung ist wieder mit einem Trichter--15--versehen, auf welchen ein sich nach oben und nach unten konisch erweiternder Schacht--16--aufgesetzt ist. In der unteren Erweiterung des Schachtes ist ein kegelförmiger Rutschkonus --17-- eingebaut, an dessen Spitze sich ein nach oben über den Schacht --16-- hinaus erstreckendes Entlüftungsrohr anschliesst. Der Schacht --16-- ist mit einem Deckel --19- verschlossen, wobei aber das Entlüftungsrohr --18-- durch eine zentrale Bohrung des Deckels --19-- hindurchgeführt ist.

Eine über dem Schacht--16-angeordnete Förder-und Vorwärmschnecke--2--ist mittels eines Rohres--20--an eine weitere Öffnung im Deckel--19--angeschlossen, welche Schnecke--2--über eine Fördereinrichtung --l-- mit Farbpigmenten beschickt wird.

Weiter ist ein Entgasungsstutzen--21--mit Abzugsleitung--22--im Bereich des Austragsteiles des Schneckengehäuses vorgesehen. An den Ausgang der Misch- und Knetmaschine --7-- ist eine Austragsschnecke --23-- angeflanscht, die ebenfalls mit einem Entgasungsstutzen --24--mitAbzugsleitung--25--versehenist.

Im folgenden soll der Verfahrensablauf näher erläutert werden, wobei als Pigment Russ gewählt wird, da hiebei die verfahrenstechnischen Schwierigkeiten bekannterweise besonders gross sind. In der
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wobei als Trägermaterial ein Plastikpolymeres verwendet wird, dem in geringer Menge Dispergiermittel zugemischt wird. Dies kann wahlweise zum Polymeren oder zum Pigment als Festsubstanz in den Einfülltrichter oder Zufuhrschacht geschehen oder aber wie im vorliegenden Beispiel als aufgeschmolzene Paste direkt in den Knetraum.

Der Russ wird in Säcken --27-- angeliefert, in denen in bekannter nachteiliger Art während des Transports und der Zwischenlagerung eine ungleiche Russfeuchte-Verteilung eintrat u. zw. in der Weise, dass im Kopf der Säcke der Russ zu trocken ist mit starker Neigung zum zu raschen Fliessen, während am Sackboden der Russ zu feucht ist und daher zur Klumpen- und Brückenbildung neigt.

Das Polymere steht beispielsweise als Feinpulver mit sehr niedrigem Schüttgewicht und entsprechend grossem Gass und Lufteinschluss zur Verfügung. Der Russ wie auch das Polymere sind also so feinkörnig, dass sie sehr zum Stauben neigen und daher nicht vollständig entlüftet werden dürfen, bevor sie in die Misch- und Kneteinrichtung eingebracht worden sind.
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das Material bereits etwas vorverdichten. Die Steigung der Schnecke wird dabei unter Berücksichtigung des Schüttwinkels des Polymeren und der anzuwendenden Drehzahlen so gewählt, dass ein Hindurchschiessen des Materials mit Sicherheit vermieden wird.

Der letzte Schneckenwendel, der in den Mischraum hineinragt, ist ausserdem zusätzlich mit Neigung zur Peripherie ausgeführt, damit das etwas
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--28-- der- -26-- in den Mischraum --29-- eingezogen, wobei die Gas- und Lufteinschlüsse nach hinten entweichen. Sie finden einen Abzug hohle Rührwelle-12-. Soll nicht, wie hier im Beispiel angegeben, ein zugeführtes Pulver entlüftet werden, so kann die Hohlwelle entweder durch einen Stopfen verschlossen werden oder gegebenenfalls für die Zufuhr einer weiteren Trocken- oder Flüssigkomponente verwendet werden.

Als zweite Komponente wird nun das Dispergiermittel durch einen hohlgebohrten Knetzahn bei
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welcher er bereits etwas entlüftet, durchgemischt und auf einen gleichmässig verteilten Feuchtgehalt gebracht wurde. Der Ausgang der Vorwärmschnecke-2-mündet in die Entlüftungs- und Aufgabeeinrichtung, die als Fallrohr --16-- ausgebildet ist. Der Russ gelangt auf den Rutschkonus --17--, dessen Neigungswinkel unter Berücksichtigung des Schüttwinkels des Russes so ausgebildet ist, dass ein zu rasches Fliessen oder eine Brückenbildung vermieden wird.

In entsprechender Weise ist die Neigung der nach oben und unten konisch verlaufenden Endstücke des Fallrohres --16-- ausgebildet, Es findet nun in diesem Fallrohr eine wirksame Entlüftung des Russes statt, wobei die gasförmigen
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--17-- bildendeabziehen. Es ergibt sich auch hier eine Randzuführung des Russes, wodurch der Mittelteil des Trichters --15-- four die Entlüftung in Gegenrichtung freibleibt.

Besteht gleichzeitig die Gefahr einer Brückenbildung, so kann man in bekannter Weise den Rutschkonus--17--in Vibration versetzen. Auch die beim Einkneten und Dispergieren des Russes auftretende Feuchtigkeit kann durch das Entlüftungsrohr --18-- mit abgeführt werden, wobei allerdings nur ein schwaches Unterdruck-Differential gegenüber dem Knetraumdruck anzuwenden ist. Aus diesem Grund kann man auch vorteilhafterweise eine weitere Entlüftung --21-- im
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PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung von Farbstoffdispersionen, bei welchem die Ausgangsprodukte einzeln und an verschiedenen Stellen in kontinuierlich arbeitende Misch- und Knetmaschinen eingespeist
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zunächst unter leichter Wärmezufuhr gemischt und vorentgast werden, worauf sie rutschend in den Bereich der Einfüllöffnungen der Misch- und Knetmaschine gefördert und so in diese eingefüllt werden, dass das Material den Querschnitt der Einfüllöffnung nur am Umfang derselben ausfüllt und in der Mitte einen freien Raum für die Entlüftung freilässt.

Claims

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, welche eine kontinuierlich arbeitende Misch- und Knetmaschine mit rotierender und gleichzeitig oszillierender Welle mit Schneckenflügeln aufweist, die mit verschiedenen räumlich getrennten Einfüllöffnungen versehen ist, EMI3.6 Förderschnecke (2) mit nachgeschaltetem Fallrohr (16) vorgesehen ist, welches Fallrohr (16) an seinem oberen und unteren Ende konische Erweiterungen aufweist, wobei im Bereiche der unteren Erweiterung ein nach unten offener Rutschkonus (17) mit zentral nach oben geführtem Entlüftungsrohr (18) vorgesehen ist. EMI3.7 seinem unteren Ende an eine trichterförmige Einlassöffnung (15) der Misch- und Knetmaschine angeflanscht ist. EMI3.8 Einfüllöffnung (5) mit einem Trichter (9) versehen ist, welcher mit einer zentralen drehbaren Hohlwelle (12) versehen ist.

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