CS137492A3 - Ultrafiltration processes of polymer latexes regeneration from verydiluted aqueous latex emulsion and apparats for making the same - Google Patents

Description

1 “-5 ι

Ultrafiltrační způsoby regeneracezředěných vodných latexových emul c~-r ·

íatgxů z^vejmi~p^í.3ilrojové zařízení J

Oblast techniky

Tento vynález je zaměřen na regeneraci polymerních late-xových produktů z velmi zředěných vodných latexových emulzí·

Dosavadní stav techniky

Polymeraí latexy, také nazývané polymerni emulze, jsouvelmi široce používané pro průmyslové aplikace, včetně pojivpro nátěrové hmoty, dále pro tiskařské barvy, pro netkanétextilie a podobně, povrchové úpravy papíru a podobné úpra-vy· Tyto latexy mohou být připravovány kontinuálními nebo dis-kontinuálními způsoby polymerací monomerů, obvykle ethylenickynenasycených sloučenin· Polymerace může probíhat za přítomnos-ti vody, povrchově aktivních látek a jiných adjuvans, kterémají vliv na výrobní způsob nebo ovlivňují vlastnosti latexů. Z hlediska národohospodářského lze předpisovat pro vyrár-bění různých latexů stejné kotle, potrubí a ostatní výrobnízařízení, avšak takové zařízení se musí vždy mezi jednotlivý-mi várkami vyčistit· Dokonce i když se vyrábí jediný latexkontinuálním způsobem, musí se též zařízení periodicky čistit· čištění obvykle zahrnuje promývání zařízení vodou; přitomdochází ke tvorbě velkých objemů velmi zředěných vodných late-xů. Tyto velmi zředěné vodné latexy, tvořící se při -vymývánízařízení, mívají běžně koncentraci pevných látek do 5 % hmot-nostních nebo méně, například 0,5 % hmotnostních až 3 % hmot-nostní, ačkoliv může být i vyšší; tato koncentrace pevných láktek vyjadřuje emulzní tříděné částice původního polymeru. Kro-mě těchto submikroskopických polymerních částic latexu obsahu-jí tyto velmi zředěné vodné latexy alkoholy nebo jiné organic-ké kapaliny, povrchově aktivní látky a podobné látky. Při výro-bě bývá koncentrace pevných látek v emulzích zředěných vodnýchlatexů daleko nižší než typických 40 % hmotnostních nebo vyšší,jak bývá zjišťována u původních polymerních latexů, avšak i takpředdstavuje dosti suspenzované organické hmoty, aby působilavážné problémy při likvidaci odpadu· - 2 -

Typické velmi zředěné vodné latexy, tvořící se při vymý-vání zařízení, mohou obsahovat emulzní částice polymerů Jakostyrenové, akrylové, dále polymerů esterů kyseliny akrylovénebo methakrylové, akrylonitrilových polymerů, vinylových po-lymerů jako je poly(vinylchlorid) a složitých kopolymerů dvounebo více takových látek, utvořených zesítováním, rouhovápíma podobně, takových látek jako je butadieň, divinylbenzen,et-hylenglykoldimethakrylát, allylmethakrylát a podobných. Při typických výrobních operacích se zředěné vodné late-xy, tvořící se při výmývání zařízení po jednotlivých várkáchpolymerů různých typů,spojí a celá vzniklá směs se zpracovávájako jeden odpadní proud. Aby se snížil objem odpadu, se tytovelmi zředěné vodné latexy často před likvidací koncentrují,typicky chemickou koagulací, hrubou filtrací a v některýchpřípadech ultrafiltrací. Tyto koncentrované nebo koagulovanéodpady, které jsou směsí nejrůznějáích polymerů vyráběných nadaném čištěném zařízení, a které dále obsahují čisticí prost-ředky a nejrůznější znečišťující látky, se pak typicky uklá-dají do podzemních skládek',* nebo se použijí jako plnivo doasfaltu nebo jako činidlo pro regulaci prašnosti na vozovkáchs krajnicemi.

Pro koncentrování polymerních emulzí nebo latexů, napří-klad velmi zředěných vodných latexů z promývání výrobního za-řízení , se používá filtrace s polopropustnou membránou a zvláš-tě ultrafiltrace · Při obvyklém ultrafiltračním způsobu se la-tex čerpá do vstupní části vláknité membrány nebo náboje, kte-rý obsahuje velké množství těchto vláken v paralelním uspořá-dání. Stěny těchto vláken jsou semipermeabilní, to znamená,žeumožňují průchod látkám s nízkou relativní molekulovou hmot-ností, ale jsou nepropustné pro látky s vyšší relativní mole-kulovou hmotností, jako jsou polymery. Čerpaný latex proudískrze membránu napříč vláknům, která jsou uspořádána paralel-ně podél; dochází tedy ke zkřížení proudu latexu a plochy stěnvláken membrány, proto se takové prouděni označuje jako křížovýnebo též příčný tok. Když latex prochází vlákny membrány, vo-da, soli, povrchově aktivní látky a jiné látky mající nízkourelativní molekulovou hmotnost, odchází z latexu stěnami mem-brány. Tok, který prochází stěnou membrány vztažený na jednot-ku povrchu membrány, se nazývá membránový tok, zatímco kapali-na, která prochází stěnou membrány, se nazývá permeát. Polymer - 3 - a jiné látky, které mají vysokou relativní molekulovou hmot-nost, které neprocházejí stěnou membrány, zůstávají v dialy-zovaném roztoku, který se tvoří na výstupu membránových vlá-ken spolu s nějakým množstvím vody. Tento dialyzovaný roztokse za tlaku čerpá a recykluje se zpět až do dosažení žádanékoncentrace· Transmembránové tlaky, tedy tlaky přes membrá-novou stěnu, jsou typicky od 70 kPA do 1 400 kPa, přičemž ví-ce typické jsou hodnoty těfchto tlaků od 140 kPa do 700 kPa.Hydrodynamické tlaky, tedy tlaky po délce vlákna v membránězávisí na viskositě latexu při pracovní teplotě, a jejichtypické hodnoty jsou ve stejném rozmezí jako jsou hodnotytransmembránových tlaků· Typické teploty pro ultrafiltračnízpůsob jsou v rozmezí od 5 °0 do 70 °C, přičemž více typickéje rozmezí od 10 °C do 40 °C. Výše popsaná ultrafiltrace je založena na ultrafiltrač-ní membráně uspořádané jako duté vlákno· Ultrafiltrační mem-brány mohou být také uspořádané jako větší trubky nebo fólie,přičemž pokud se používají fólie, lze je používat jednotlivěnebo ve dvojicích. Používají-li se ve dvojicích, pak jsou ak-tivní membrány směrovány navzájem jedna ke druhé tak, aby zpra-covávaná kapalina mohla proudit mezi nimi; takovéto membrányve tvaru fólií se mohou používat jako ploché nebo mohou býtstočeny do’spirálovitých trubek. Pro odborníky v dané oblastitechniky jsou známa i jiná uspořádání·

Uvedený latex se protlačuje při čerpání a nuceném prou-dění ultrafiltračním systémem. K protlačování dochází při nu-ceném procházení uvedené,velmi zředěné vodné emulze latexuvznikající při promývání výrobního zařízení, Čerpadlem a dal-ším zařízením jež má funkci zajišťovat toto nucené prouděnía tedy i při procházení ultrafiUráční částí. Při tomto pro-tlačování dochází k tomu, že se tato velmi zředěná vodná emulzelatexu protlačuje za tlaku do relativně malého vstupního otvo-ru nebo relativně malých vstupních otvorů do ultrafiltračníčásti a přitom kladou stěny membrány odpor vůči proudu uvede-né velmi zředěné vodné emulze latexu· Toto mechanické protla-čování vede proto v důsledku k destabilizaci latexu a ke tvo-ření koagulátů nebo agregátů polymerních latexových částic,které zanášejí povrch a póry membrány a snižují tím rychlostproudění membránou. Při ultrafift r a čním způsobu se též odstra-ňuje část vody z vodné fáze a z latexu se odstraňuje povrchově - 4 - aktivní látka, což také napomáhá destabilizaci latexu· véto destabilizované latexy si nezachovávají své původní pro-vozní vlastnosti a musí se považovat za produkt nižšího stup-ně nebo za odpad·

Jak vyplývá z předešlých pokusů, při zkoncentpováváníuvedené velmi zředěné vodné emulze latexů z vymýván-f výrobní-ho zařízení, pomocí ultrafiltrace, jsou výsledky různě úspěš- -né, protože mnohé latexy ukazují při tomto způsobu různé ne-dostatky· Tok, který je zpočátku uspokojivý, se rychle zhor-šuje, nebot dochází k výše popsanému zanášení,. Membrány vyža-dují časté čištění, například promýváním povrchově aktivnímilátkami nebo rozpouštědly, jak například popisuje US-A-3,956,114odstraňováním nánosu a alespoň alespoň částečným obnovenímrychlosti toku· Při tomto častém čištění se nejen systém od-stavuje z provozu a snižuje se celkový vstup do systému, aleje také pouze částečně účinný, nebot celková životnost mem-bránového filtru je často neuspokojivě krátká· ¥ US-A-4,16O,726 se problém tvorby koagulátu týkající sezanášení, řeší přidáváním povrchově aktivní látky k velmi zře-né vodné latexové emulzi před nebo v průběhu koncentrujícíhozpůsobu, čímž se pokouší stabilizovat latex· Způsob je částeč-ně úspěšný, avšak není nezbytný pro zpracovávání latexů a ne-zaměřuje se na změny vlastností, které by si měly latexy udržet·

Podstata vynálezu

Tento vynález poskytuje: a) způsob, při kterém se polymeraí latexy, regenerované z vel-mi zředěných vodných emulzí latexů vzniklých při promývánívýrobního zařízení, recyklují tak dlouho, až se dosáhneproduktu, obsahujícího původní polymeraí latexový produktve velké koncentraci a je tedy hodnotným produktem, mí sto připůvodním zpracování vznikajícího odpadu a vedlejšího pro-duktu o nízké kvalitě; b) aparaturu pro regeneraci takovéhoto vysoce hodnotného pro-duktu; c) vysoce hodnotný takto regenerovaný polymeraí produkt·

Podle tohoto vynálezu se poskytuje způsob pro regeneraci polymeraího latexového produktu z velmi zředěné vodné emulze latexu vznikající při promývání výrobního zařízení, přičemž se tento způsob skládá z těchto stupňů: - 5 - a) kontaktování velmi zředěné vodné emulze latexů vznikajícípři vymývání výrobního zařízení, s jednou ultrafiltračnímembránou nebo s více ultrafiltračními membránami, kterémají takové uspořádání strany s aktivní membránou a stra-ny s porézním nosičem, aby docházelo k laminárnímu prou-dění uvedené emulze přes stěnu s aktivní membránou podtlakem vyšším než je tlak na straně s porézním nosičem,čímž se z této uvedené emulze odstraňuje voda, a to s vý-hodou bez přidávání dodatečné povrchově aktivní látky kuvedenému polymeru; b) recirkulování uvedené emulze tak, aby tok byl lamináraí a procházel stranou s aktivní membránou opakovaně tak dlou-ho, dokud se nedosáhne koncentrace pevných látek 20 % hmot-nostních nebo vyšší; přičemž se uvedená velmi zředěná vodná emulze latexu vznikající při vymývání výrobního zařízení (dále bude označovánajen jako velmi zředěná vodná emulze latexu) podrobí odstraně-ní nežádoucí destabilizace velmi zředěné vodné emulze latexu, a kde je velmi zředěná vodná emulze latexu vedlejším pro-duktem, utvořeným zředěním produktu polymerního latexu vod-nou kapalinou·

Způsob podle tohoto vynálezu může zahrnovat ještě pří-davný stupeň: c) navracení koncentrované emulze k polymemímu latexovémuproduktu.

Koncentrát, získaný tímto způsobem, má velmi dobrou kva-litu a může být směšován s toky produktu, aniž by se tím ov-livnily vlastnosti produktů. Při jednom provedení způsobu podle tohoto vynálezu sezpůsob provádí v aparatuře, jejíž schéma je na obr. 1, a tu-to aparaturu tvoří jedno nebo více ultrafiltračních zařízení(1), přičemž každé z těchto ultrafiltračních zařízení sestá-vá z jedné nebo více ultrafiltračních membrán a má vstupnítok velmi zředěné vodné emulze latexu, výstupní tok velmi zře-děné vodné emulze latexu a výstupní tok permeátu (2), dále jeaparatura vybavena čerpadlem (3) pro recirkulaci velmi zředě-né vodné emulze latexu a zásobníkem (4) velmi zředěné vodnéemulze latexu a nakonec potrubím, které spojuje zásobník, čer-padlo a ultrafiltrační zařízení. Aparaturu lze čistit perio-dicky, přičemž čisticí stupně zahrnují: - 6 - (i) zastavení recirkulace velmi zředěné vodné emulze la-texu, (ii) vyprázdnění ultrafiříračního zařízení a propojenéhopotrubí od velmi zředěné vodné emulze latexu, (iii) recirkulaci vodného čisticího roztoku přes stěnu ultra-filtračního zařízení, na níž je strana s aktivní mem-bránou, za nepřítomnosti organického rozpouštědla.

Vynález také poskytuje aparaturu pro regenerování poly-merního latexového produktu z velmi zředěné vodné amU*» la-texu, což je vedlejší produkt, tvořící se ředěním polymemíholatexového produktu vodnou kapalinou, přičemž tato aparaturazahrnuje: a) jedno nebo více ultrafiltračních zařízení, v němž je uspo-řádána jedna nebo více ultrafiltračních membrán majícíchstranu s aktivní membránou, přičemž jsou tato ultrafiltrač-ní zařízení vybavena vstupem a výstupem velmi zředěné vod-né emulze latexu, takže kapalina může proudit mezi vstupem a výstupem laminárním prouděním, přičemž dochází ke kontaktus membránou na aktivní straně membrány (event, membrán) atoto ultrafiltrační zařízení má dále výstup pro permeát,membrány oddělují permeát od kapaliny, proudící mezi výs-tupem velmi zředěné vodné emulze latexu a mezi jejím vs-tupem; b) vstupní potrubí pro velmi zředěnou vodnou emulzi latexupro poudící kapalinu, potrubí ukončené otvorem pro vyp-razdňování, potrubí pro vstup a pro výstup jsou spojenase vstupem velmi zředěné vodné emulze latexu do ultrafil-tračního zařízení; c) vybavení pro čerpání kapaliny, přičemž toto zařízení jevybaveno vstupem a výstupem, výstup čerpacího zařízení je připojen ke vstupnímu konci potrubí, jímž prochází vel-mi zředěná vodná emulze latexu a spojuje též zásobník natuto emulzi; d) zpětné potrubí pro proudící velmi zředěnou vodnou emulzilatexu, spojené s výstupem této emulze z ultrafiltračníhozařízení, se zásobníkem této emulze, dále potrubí pro vstupdo čerpacího zařízení, nebo potrubí mezi těmito zařízeními,dále je zde potrubní cesta pro proudění kapaliny od vstupudo čerpacího zařízení přes toto čerpací zařízení, přes - 7 - vstupní potrubí pro velmi zředěnou vodnou emulzi latexu,přes ultrafiltrační zařízení, týkající se vstupu i výstuputéto emulze do ultrafiltračního zařízení a ven z ultrafil-tračního zařízení a poté zpětné potrubí spojující zásob-ník této emulze a čerpací zařízení, čímž se utvoří recir-kulační smyčka; e) první regulátor tlaku je umístěn uvnitř recirkulační smyč-ky mezi vstupem do čerpacího zařízení a vstupem velmi zře-děné vodné emulze latexu do ultrafiltračního zařízení proregulaci rozdílu tlaku mezi vstupem a výstupem velmi zře-děné vodné emulze latexu do ultrafiltračního zařízení proudržování laminárního charakteru toku ultrafiltračním za-řízením a pro udržení celkového tlaku na uvedenou emulziv eelé aparatuře na nižší úrovni, než je úroveň, při níždochází k destabilizaci této velmi zředěné vodné emulze la-texu.

Vynález dále poskytuje polymerní latex, regenerovaný zvelmi zředěné vodné emulze latexu, která se tvoří jako vedlej-ší produkt během výroby polymeraího latexového produktu, zře-děním tohoto produktu vodnou kapalinou. Tento polymerní latexse regeneruje kontaktováním uvedené velmi zředěné vodné emul-ze latexu s jednou nebo více ultrafiltračními membránami, kte-ré mají takové uspořádání strany s aktivní membránou a stranys porézním nosičem, že tato uvedená emulze proudí laminámímtokem skrze stranu s aktivní membránou pod tlakem vyšším nežje tlak na straně s porézním nosičem, čímž se z této uvedenéemulze odstraní voda, s výhodou bez přidání přídavné aktivnílátky k uvedenému polymeru. Tento polymerní latex má v podsta-tě stejné fyzikální vlastnosti jaké má polymerní latexový pro-dukt, z něhož se regeneruje. Polymerní latex, takto regenero-vaný, může být přimíchán do polymeraího latexového produktu naúroveň alespoň 5 % hmotnostních, vztaženo na hmotnost polymer-ního latexového produktu, aniž by tím nepříznivě ovlivnil pro-vozní vlastnosti produktu.

Podle vynálezu byl nalezen způsob jak zhodnotit velmi zře-děné vodné emulze latexů vznikající. · při vymývání provozníhozařízení, které měly počáteční koncentraci polymerních pevnýchlátek 1 % hmotnostní nebo méně až do 20 % hmotnostních, při-čemž tyto uvedené emulze pocházely z jedné várky jednoho poly-meru nebo z řady várek jednoho typu polymeru. Při tomto způsobu - 8 - se uvedená emulze odděluje od jiných typů polymerů a zpracová-vá se ultrafiltraci, aby se dosáhlo zkoncentrování polymeruna úroveň hodnoty koncentrace pevných látek od 20 % hmotnost-ních do 50 % hmotnostních a takto se regeneruje zužitkovatel-ný produkt. Zvláště důležitý aspekt tohoto vynálezu zahrnujepečlivou regulaci stlačování v ultrafiltračním systému a tozvláště tehdy, když se tato zpracovávaná emulze stává koncent-rovanější a relativně viskóznější.

Uvedená velmi zředěná vodná emulze latexu vznikající přivymývání provozního zařízení, může být zkoncentrována na obsahpevných látek do 10 % hmotnostních, například na koncentraci5 % hmotnostních polymemího latexového produktu.

Velmi zředěná vodná emulze latexu, zpracovávaná podle to-hoto vynálezu, je s výhodou emulze vznikající při čištění za-řízení, používaného pro výrobu jednoho polymeru v jedné várcenebo v několika várkách vyráběného jednoho typu polymeru. Jevýhodné, jestliže se bere tak malý objem této uvedené emulze,jak je prakticky možné aby se tak minimalizovalo ředění poly-merního latexu, což lze zajišťovat regulací oplachové vody.Touto redukcí množství vody, které se musí odstraňovat způso-bem podle vynálezu, se též snižuje celková doba, nutná proultrafiltraci a celkové stlačování, jemuž je uvedená zpraco^»vávaná emulze vystavena v průběhu tohoto způsobu. Výhodný ob-sah pevných látek je 5 % hmotnostních nebo vyšší, více výhod-ný je 8 % hmotnostních nebo vyšší a ještě více výhodný je ob-sah 10 % hmotnostních nebo vyšší.

Alternativně lze vyjádřit zředění polymemího latexu ja-ko procento pevných látek v polymerním latexu. Výhodné zředě-ní polymemího latexu ukazuje uvedená zředěná emulze, kterámá obsah pevných látek 15 % hmotnostních nebo vyšší, přičemžse tím rozumí obsah polymemího latexu; více výhodný je obsah20 % hmotnostních nebo vyšší tohoto polymemího latexu.

Kritická úroveň stlačování podle tohoto vynálezu je tako-vá, která působí destabilizaci uvedené zředěné vodné emulze. Při koncentrování podleéhá tato zpracovávaná emulze stlačová-ní působením čerpacího zařízení, tedy čerpadla a též k němu do-chází při kontaktu se stěnami membrány. Například pro sníženístlačování při čerpání, se 3 výhodou čerpací tlak kontrolujeregulací rychlosti čerpadla. Zvláště výhodným prostředkem proregulaci této čerpací rychlosti je frekvenční konvertor. - 9 -

Alternativně lze tento tlak regulovat odvzduáňovacím ventilemna potrubí za čerpacím zařízením· £ regulaci tlaku čerpacíhozařízení mohou být použity i jiné způsoby, které jsou alter-nativní a jsou zřejmé odborníkům v dané oblasti techniky·

Domníváme se, že k zamezení škodlivých vlivů na destabi-lizaci uvedené emulze je třeba minimalizovat stlačování udržo-váním proudění ultrafiltrační membránou (nebo ultrafillrační-mi membránami) v lamináraí oblasti, tedy udržovat lamináraíproudění membránou· jiným způsobem řečeno, je žádoucí, aby pod-mínky laminámího proudění byly takové, aby hodnota Beynoldso-va čísla uvedené emulze proudící membránou byla 3000 nebo niž-ší, s výhodou 2100 nebo nižší· Zatímco hodnota Běynoldsova čís*la 2100 nebo nižší je obecně pokládána odborníky v dané oblas-ti techniky za určující hranici proudění v lamináraí oblasti,přechodná oblast mezi lamináraím prouděním a mezi turbulentnímprouděním není přesně ohraničena, a energie dodávaná vstupují-cí uvedené velmi zředěné latexové emulzi odpovídá ještě nižšíhodnotě Běynoldsova čísla než je 3000, což je důležité pro úče-ly tohoto vynálezu, tedy aby proudění bylo v lamináraí oblasti·Udržováním příčného toku uvedené emulze v oblasti laminárníhoproudění se snižuje celková energie dodávaná vstupující velmizředěné vodné latexové emulzi a zpracovává se mírnějším způso-bem než jsou běžné způsoby známé v dané oblasti techniky, čímžse udržuje stabilita této uvedené zpracovávané emulze* K dalšímu zmírnění způsobu zpracování uvedené velmi zředě-né vodné latexové emulze přispívá při výhodném provedení podletohoto vynálezu použití membrán z dutých vláken· Výhodná dutávlákna membrány mají průměr 3 mm nebo menší, čímž se získá re-lativně vysoký poměr velikosti povrchu ku objemu kapaliny, čímžse umožní odstranění většího množství vody z uvedené emulze přijednom průchodu membránou (event· membránami), a snižuje se tímrecirkulace nutná k dosažení dané úrovně pevných látek, a dálese tím umožňuje další snížení celkové energie, dodávané na vstu-pu uvedené zředěné vodné emulzi·

Zužitkovatelný produkt, který se získá regenerací podletohoto vynálezu, se může zpětně přimíchávat do polymerního la-texového produktu, přičemž byl původně odpadním vedlejším pro*duktem. Může se přimíchávat v takovém množství, aby úroveň je-ho koncentrace byla 1 % hmotnostní nebo vyšší, s výhodou 5 %hmotnostních nebo vyšší, s větší výhodou 10 % hmotnostních nebovyšší a s ještě větší výhodou 20 % hmotnostních nebo vyšší, 10 - vztaženo na hmotnost polymerního latexového produktu. V někte-rých případech se získá podle tohoto vynálezu látka se stejný-mi výhodnými vlastnostmi, jaké má původní latexový produkt;taková látka v podstatě znamená regeneraci původního produktuz uvedené velmi zředěné vodné emulze latexu,vznikající připromývání výrobního zařízení. Regenerace produktu, který jedosti kvalitní, aby se mohl prodávat nebo přímížený zpětně dopůvodního polymerního latexu, znamená významný ekonomický pří-nos pro výtěžek výrobního způsobu polymerního latexu, snižujese tím množství pevné látky nebo koncentrovaného latexu, kte-rý se musí likvidovat jako odpad, a dále se tím snižují nákla-dy na organické látky, potřebné při úpravě vody.

Ultrafiltrační systém, vhodný pro použití podle tohotovynálezu, je podrobně popsán níže. Pro popis tohoto systémubyly zhotoveny doprovázející obrázky, v nichž jsou jednotli-vé části označeny čísly, která znamenají:

Na obrázku č. 1, který ukazuje schéma jednoduchého zaří-zení, tedy aparatury podle tohoto vynálezu, která je pro pro-vádění způsobu podle tohoto vynálezu vhodná, a ve kterémžtoschéma je zahrnuto : ultrafiltrační zařízení (1) k němuž jsoupřipojeny vstupy zpracovávané emulze (6), dále jsou k němu při*pojeny výstupy této emulze (7) a výstup permeátu (8), dálevstupní potrubí pro zpracovávanou emulzi (2), čerpací zaříze-ní (3), potrubí pro vraeení (11) dialyzovahého roztoku do zá-sobníku zpracovávané zředěné vodné emulze latexu (4) a regu-lační ventil (12). Na tomto obrázku č. 1 jsou uvedena dvě ul-trafiltrační zařízení, avšak podle vynálezu může být při jehoprovedeni použito pouze jedno ultrafiltrační zařízení, nebolze použít více těchto ultrafiltračních zařízení jak paralel-ně řazených jak ukazuje obr. 1, tak zapojení v sérii, nebo jemožná série sestavená z paralelně zapojených ultrafiltračníchzařízení.

Na obrázku 2 je schéma výhodného sestavení aparatury pod-le tohoto vynálezu, kde je výhodně zařazený předfiltr (9) vevýhodném provedení jako pytlový filtr nebo ekvivalentní typfiltru, který je umístěn tak, aby jím procházelo vstupní po-trubí zpracovávané zředěné vodné emulze. Ve filtru se totižodstraňují větší částice, které způsobují zanášení membrán vultrafilíračních zařízeních. Při tomto sestavení aparatury umož·ňuje recirkulační potrubí (5) recikulaci uvedené zpracovávané - 11 - zředěné vodné emulze z ultrafiltračních zařízení přes čerpacízařízení zase zpět do ultrafiltračních zařízení a dále umož-ňuje odvádění části zpracovávané emulze jak do zásobníku (4),tak i odvádění menšího množství této emulze do pomocného zá-sobníku (10)♦ Také regulační ventily (12 až 24) umožňují fun-gování aparatury již uvedeným způsobem· Vypouštěcí potrubí (11)umožňuje vracení části dialyzovaného roztoku, zpracovávanéhov aparatuře, zpět do zásobníku a současně umožňuje odvzdušňo-vání a tedy redukování tlaku v systému na vhodnou úroveň· Při dalším popisu tohoto vynálezu se nyní budeme podrob-něji zabývat ultrafiltračními membránami, ultrafiltračnímisystémy, způsobem čištění zařízení, zpětným tokem/recyklem,vakuovým proplachováním, zpětným proplachováním a způsoby che-mického čištění· Úspěšná ultrafiltrace závisí na té části ultrafiltrační-ho zařízení, kde je vysoká rychlost příčného toku (v případěultrafiltrace s příčným tokem) a stává se paralelní vůči po-vrchu s aktivní membránou. Usazování polymeru nebo jiných pev-ných látek na stěně membrány snižuje proudění vody membránou·Protože tím dochází ke ztrátě vody při průchodu membránou, tvo-ří se u stěny membrány koncentrační gradient; tento efekt senazývá koncentrační polarizace· Jestliže koncentrace rozpuš-těné látky v objemu kapaliny vzroste natolik, že koncentracerozpuštěné látky u stěny membrány dosáhne maxima, utvoří sevrstva gelu. Tloušíka vrstvy gelu se zvětšuje spolu se vzrůs-tající koncentrací"rozpuštěné látky v objemu kapaliny. Příčnýtok působí proti poklesu filtrace k mrtvému bodu, napomáháčištění povrchu membrány od rozpuštěné látky a minimalizujeovlivňování procesu gelovou vrstvou. S postupující ultrafiltrací zpracovávané zředěné vodnélatexové emulze progresivně stoupá koncentrace polymeru a tímse zvyšuje viskozita. Vzrůst viskosity mé za následek sníženírychlosti příčného toku při konstantním poklesu tlaku napříčdélky ultrafiltračního zařízení a následně též tendenci ke zvý-šení velikosti a rezistence vrstvy rozpuštěné látky u stěnymembrány· Tok permeátu tedy souvisí s koncentrací polymerníchpevných látek.

Polopropustné membrány, které se používají pro ultrafil-traci mohou být v robeny z rozličných materiálů· Ačkoli dooblasti, která je v tomto vynálezu zahrnuta, patří různé anor-ganické membrány, jako jsou keramické membrány i kompozitní - 12 - materiály, přičemž jsou keramické materiály naneseny na orga-nických materiálech, nebo se organické membrány nanášejí naanorganickou strukturu; výhodné membrány jsou takové, kteréjsou vyrobeny ze syntetických nebo polymerních materiálů. Me-zi takové membrány patří membrány, u nichž je porézní nosičo-vé struktura v jednom celku s membránovou vrstvou, a dále ta-kové membrány, u nichž je membránová vrstva litá nebo jinýmzpůsobem navrstvena na porézní nosičovou strukturu. Při tomtozde uvedeném způsobu jsou jako materiály pro polopropustnémembrány zvláště vhodné takové syntetické polymerní materiá-ly, které mohou být odlévány, spřádány nebo extrudovány napolopropustné membrány a které jsou odolné vůči teplotě a vů-či působení rozpouštědel.

Mezi vhodné materiály pro membrány patří, v závislostina daném konkrétním způsobu, a aniž by se tím ovlivňoval roz-sah tohoto vynálezu, například polyamidy jako nylon"’a aroma-tické polyamidy; polyfenylenové oxidy; olefinické pryskyřicejako polyethylen, polypropylen a podobné; sulfony jako poly-sulfon, polyethersulfon a podobné; celulosové materiály jakoacetat celulosy, nitrát celulosy, smíšený acetat-nitrat celu?-losy a podobné; a sulfonované polymery jako sulfonovaný poly-sulfon, sulfonovaný polyethersulfon a podobné. Vybrané mate-riály pro polopropustné membrány by měly být s výhodou tako-vé, které jsou vhodné pro běžné membránově-preparační způso-by, měly by být schopné odlévání do tenkých vrstev na vhodnýnosičový materiál, extrudovatelné nebo schopné spřádání dotrubiček, dutých vláken nebo jiných vhodných struktur, a tobuš z taveniny nebo z roztoku ve vhodném rozpouštědle, nebovhodné pro jiné způsoby používané při tvarování membrán. Mezitakovéto vhodné polymerní materiály patří také například ko-polymery, vyrobené kopolymerací dvou nebo více monomerů; na-příklad to jsou kopolymery vyrobené kopolymerací dvou nebo ví-ce akrylonitrilů, metakrylonitrilů a jiných ethylenicky nena-sycených dienů jako je isopren a butadien, rozmanité akrylátyjako jsou akryláty a methakryláty, a dále jiné akrylové prys-kyřice jako jsou estery akrylových a methakrylových kyselin,například methyl-, ethyl-, isopropyl- a hexyl- akryláty a me-thakryláty. Výhodné membrány podle tohoto vynálezu jsou anisotropnímembrány, s výhodou jsou to anisotropní membrány z dutých vlá-ken a ještě výhodnější jsou anisotropní membrány z dutých vláken, - 13 - vyrobené z polysulfonu. Anisotropní membrány mají relativněvelkou tloušíku, mají velmi rozsáhlou nosičovou strukturu,otevřené póry, což se zde nazývá jako porézní nosič, a najedné straně mají tenkou vrstvičku aktivní membrány, kteráobsahuje selektivní póry. V případě membrány s dutými vlák-ny se porézní nosičové struktura tvoří přímo na těchto vlák-nech; vrstva s aktivní membránou se tvoří na jejich vnitřnímpovrchu a tím se definuje duté jádro nebo průchod vlákna.

Tento vnitřní povrch se zde též nazývá jako stěna trubicemembrány, která je opačná vůči porézní nosičové stěně navnější straně. Velikost tloušťky porézní nosičové vrstvystruktury je typická od 125 jam do 550 jam a velikost tlouštkyaktivní membránové vrstvy je typická 0,1 jam. Výhodná velikostvnitřního průměru vlákna podle Příkladů zde dále uvedených,která se označuje symbolem ID (inside diameters) je od hodnoty1,52 mm do 1,90 mm. Ačkoliv je způsob podle tohoto vynálezu popsán a ilustro-ván dále na případu použití membrán s dutými vlákny, odborní-kům v dané oblasti techniky je zřejmé, že je tento způsobadaptibilní i pro jiná uspořádání ultrafiltračních membrán,z nichž lze uvést jako příklady, které však nijak tento vy-nález neomezují: jednoduché membrány, membrány s plochým po-vrchem, dvojice membrán s plochým povrchem u nichž jsou plo-chy s vrstvami aktivní membrány uspořádány navzájem tak, abymezi nimi mohlo docházet k proudění, dále to mohou být spi-rálovitá membránová uspořádání a membránové trubky a velkýmprůměrem. Odborníci v dané oblasti techniky budou jistě znáti jiné různé způsoby pro uspořádání, podle nichž lze postu-povat při provádění způsobu podle tohoto vynálezu i jiná mož-ná uspořádání membrán, vycházející z objasnění funkce a pova-hy membrán z dutých vláken.

Duté vlákna, typicky v počtu 400 až 1200, mohou být dánadohromady do svazku vloženém do jakési kazety (náboje), vyro-bené z plastu. Při takovémto uspořádání ultrafiltračního způ-sobu prochází tekutina, v tomto případě velmi zředěná vodnálatexová emulze, dutými jádry těchto vláken, a ultrafiltro-vaný permeát prochází aktivní vrstvou membrány a vystupujeporézní nosičovou strukturou vláken, poté se shromažďuje uvnitřkazety s vlákny, odkud se pak odvádí jako kapalina, která vpodstatě již neobsahuje polymer. - 14 -

Obecně mohou polysulfonové membrány pracovat za podmí-nek hodnoty pH v rozmezí od 1 do 14, v rozmezí teplot od0 °C do 70 °C a při maximálním tlaku napříč membránou 275 kPa.Maximální teplota, kterou může ještě tato membrána vydržet,je 70 Ca maximální pracovní tlak 275 kPa. lýto membrány ne-vydrží teploty nižší než je O °C, protože voda, tvořící vlh-kost v polysulfonové matrici, mrzne a může dojít k popraskánímembrány. Tyto polysulfonové membrány se běžně nepoužívajís organickými rozpouštědly,, nebot je nebezpečí, že membráno-vý povrch nebo nosičová struktura se může rozpouštět v někte-rém rozpouštědle. V Příkladech, které zde budou dále uvedeny,byly použity dva typy těchto kazet s dutými vlákny: PM5OQ-75a PM5O-6O. Výhodnější je PM5OO-75. Tyto kazety jsou od fir-my Romic, lne·, Voburn, ΜΔ 01801. Tyto kazety mají následu-jící vlastnosti: PM5OO-75: 500,000 dalton přerušení 1,9 mm ID2 4,83 m účinný povrch membrány0,01 až 0,03 velikost pórů PM50-60: 50,000 dalton přerušení 1,52 mm ID2 6,13 m účinný povrch membrány0,003 až 0,008 <um velikost pórů

Obě ultrafiltrační kazety mají průměr 12,7 cm a délku1,092 m. Ultrafiltrační kazeta PM5OO-75 obsahuje 790 jednotli-vých polysulfonových vláken a ultrafiltrační kazeta PM-60 obsa-huje 1 250 jednotlivých vláken (z téhož materiálu). Ultrafilt-rační kazeta PM500-75 prokážuje'poněkud lepší proudové charak-teristiky než ultrafiltrační kazeta PM50-60.

Ultrafiltrační systém sestává ze tří hlavních komponent:ze zdroje zpracovávané tekutiny (zásobníku), z jedné nebo víceultrafiltračních membrán, a z prostředku zajištujícího pohybtéto zpracovávané tekutiny od zásobníku k membráně (event. kmembránám) a vyvíjejícího tlak na membránu, tj. čerpacího za-řízení, zajištujího požadovaný pohyb a tlak. Jedná se tedy nej-častěji o vhodný typ čerpadla nebo vhodného čerpacího zařízeníPříklad praktického sestavení těchto komponent do jednoduchéhosystému ukazuje obrázek č, 1. Tento případ sestavení se označuje jako jednoduché přímé vsádkové zařízení. K takovémuto jedno - 15 - chému systému lze přidávat další přídavná zařízení, jako na-příklad předřazené filtrační zařízení, v němž se ze zpracová-vané tekutiny odstraňují některé určité látky, které mohouucpávat průchody a ták zužovat místa jimiž tekutina prochází,tedy například při používání dutých vláken se tím může zmenšo-vat jejich vnitřní průměr.

Složitěji propracované provedení aparatury podle tohotovynálezu ukazuje schéma na obrázku č. 2, které znázorňuje po-užití přídavných komponent k základnímu systému: předřazenýfiltr (9), popsaný v předchozím textu, recirkulační potrubí(5) pro recirkulaci zředěné vodné latexové emulze z výstupníchpotrubí (7) z ultrafiltračních zařízení , přičemž se tato emul-ze pomocí čerpacího zařízení (3) čerpá do pomocného zásobníku(10), který může být použit místo hlavního zásobníku (4) v pří-padě rychlé spotřeby této zpracovávané emulze a konečně to jsouregulační ventily (12 až 24), které lze použít pro řízení a re-gulaci aparatury během pracovní operace při způsobu podle tohotovynálezu* Ačkoli se popis zde vztahuje na provedení, při kterém jeprostředkem pro čerpání a zajištování cirkulace čerpadlo, a přikterém jsou použité membrány ve "formě kazet, obsahujících jižuvedená ultrafiltrační dutá vlákna, je zřejmé, že tento popisje pouze jedna z aplikaci obecného provedení, kde čerpací za-řízení může být jiné než právě čerpadlo a/nebo membrány nemu-sí být ve formě uvedených kazet s ultrafiltrační mi dutými vlákny čerpací zařízení musí zaručovat cirkulaci při pohybu zpra-covávané tekutiny a proudění natolik vysoké, aby se v systémuudržoval požadovaný tlak na vstupu do kazety s ultrafiltrační-mi vlákny, například při ukázaném provedení způsobu tedy tlak200 kPa až 275 kPa. Vhodné je horizontálně namontované čerpad-lo, odstředivé čerpadlo s dvojitou mechanickou vodotěsnou uc-pávkovou. vložkou nebo čerpadlo s dvojitou diafragmou jako čer-padlo Wilden M-15, které lze získat od firmy Wilden Pump andBngineering Company, Colton, California, USA. Toto posledněuvedené čerpadlo je nízkotlaké čerpadlo, které je zvláště vý-hodné pro způsob podle tohoto vynálezu; mohou být použita téžjiná čerpadla, která dokážou udržovat tlak a smykové poměryv takovém rozmezí, které je požadováno pro tento způsob. Přivýhodném provedení tohoto vynálezu musí toto čerpadlo dokázatčerpat 415 litrů čisticího roztoku za minutu přes kazetu s 16 - ultrafiltračními vlákny při tlaku na vstupu 200 kPa k zabez-pečeni náležitého čištěni membrány« Některé zředěné vodné latexové emulze býváji při vyššíchteplotách náchylnější k destabilizaci než jiné emulze· Přičerpání této emulze přes ultrafiltrační systém se této emul-zi dodává energie, zvyšuje se teplota této emulze a pak bývázapotřebí její chlazení a to způsobem za pomoci recirkulačnísmyčky. «Jedním takovým vhodným prostředkem pro ochlazovánímůže být tepelný výměník,a to s výhodou takový tepelný výmě-ník, který napomáhá předávání tepla mezi uvedenou zpracová-vanou emulzí a proudící chladicí kapalinou· U ultrafiltračních systémů, které koncentrují polymer-ní latex na koncentrace vyšší než je 20 % hmotnostních pev-ných látek, je výhodné regulovat tlak při koncentrování latexutak, aby se minimalizovalo nežádoucí stlačování latexu a tímse preventivně napomáhalo předcházení jeho destabilizace.

Tlak a stlačování napomáhá tendencím zvyšovat obsah pevnýchlátek a v důsledku tedy zvyšovat viskozitu latexu. Jeden způ-sob, jak regulovat použitý tlak je regulace rychlosti, s nížpracuje čerpadlo; alternativní způsob spočívá ve způsobu od-pouštění přebytečného tlaku odpouštěním zpracovávané vodnézředěné emulze ve stlačovaných dávkách ze systému zpět do zá-sobníku této zpracovávané zředěné vodné latexové emulze.

Filtr, například předřazený filtr (9) v provedení, jakjej ilustruje obrázek 2, je umístěný mezi zásobníkem velmizředěné vodné latexové emulze a vstupem této emulze do ultra-filtračního zařízení, se s výhodou skládá z části která máfunkci ultrafiltračního systému, který pomáhá chránit dutáultrafiltrační vlákna membrány tím, že zachycuje větší části-ce, které by mohly ucpávat tato dutá ultrafiltrační vláknanebo působit trhliny v membráně. Filtr, který může být pyt-lový, rukávový nebo jiný podobný typ, bývá typicky umístěnýtak, aby směřoval po proudu od čerpacího zařízení v recir-kulační smyčce, Takovýto filtr může být také umístěný protiproudu od čerpacího zařízeni v přívodním potrubí, ačkoli vpřípadě potřeby může být zařazeno přídavné čerpací zařízenítak ,aby čerpalo zředěnou vodnou latexovou emulzi ze zásob-níku této emulze přes filtr. Možnost takové volby dovoluje,aby filtr pracoval při nižších rychlostech, než když je zařa-zen v recirkulační smyčce. Tento filtr tedy může být určenk zachycování částic, které jsou dosti veliké, aby mcth^jr ucpá- - 17 - vat dutá ultrafiltrační vlákna v membráně, nebo může být určenjako jeden z bodů, kde je možné uzavřít systém; při výhodnémprovedení vynálezu má filtr funkci síta s takovou velikostíok, aby částice, které jím projdou,nebyly větší než je polovi-na velikosti průměru, které má průchod dutého vlákna, tedy čás-tice které projdou filtrem, nesmí být větáí než je polovinavnitřního průměru těchto dutých ultrafiltračních vláken. Filt-ry s oky s menší velikostí jsou méně výhodné, nebot působípokles tlaku a stlačování za filtrem.

Minimalizace vnitřního objemu, sestávajícího z objemu po-trubí, filtrů, čerpacího zařízení a ultrafiltračních zařízeni,nazývaný též objem zádrže a minimalizace úrovně kapaliny v zá-sobníku, to jsou velmi důležité faktory pro způsob a aparatu-ru podle tohoto vynálezu. Je výhodné, je-li objem zádrže 15 %původního objemu zředěné vodné latexové emulze, která má býtkoncentrována, nebo je-li tento objem menší. Více výhodné je,jestliže je tento objem 10 % nebo menší a ještě více výhodnéje, je-li tento objem 5 % nebo menší. Zásoba zředěné vodné emulze latexu může být v zásobníkunebo v podobné nádobě, nebo může být zdroj této zpracovávanéemulze produkován přímo během čisticího způsobu výrobního za-řízení, ve kterém se produkuje určitý typ polymerního latexu,event. může být přechodně skladován před regenerací. Pokud jezdrojem zpracovávané emulze přímo zásobník nebo podobná nádo-ba, je výhodné, aby její dno bylo kónické, nebot se tak lépeudržuje vhodná výška hladiny latexové emulze a zabraňuje senasávání vzduchu do systému čerpacím zařízením. Alternativněje možné použití menší nádoby, například pomocného zásobníku(10) jak je uvedeno ve schéma provedení vynálezu na obrázkuč. 2, což je vhodné v případě, že hladina zpracovávané latexo-vé emulze klesne pod prakticky použitelnou hladinu v hlavnímzásobníku (4).

Periodickým čištěním povrchu membrány se může zvyšovatrychlost proudění permeátu. Pro toto čištění jsou vhodné třizpůsoby, popsané zde níže. Frekvence čištění je určena frek-vencí, při níž dochází k poklesu rychlosti proudění pod žá-danou úroveň a typická frekvence je hodinová, žádoucí rychlostproudění je určena tak, aby zanášení membrány bylo ještě re-versibilní; jestliže ultrafiltrace pokračuje dále, dochází kvýznamnému poklesu na minimum rychlosti proudění, zanášení se - 18 - stává stále více rozsáhlejší a tedy i odpovídajícím způsobemobtížněji odstranitelné. Pokud se dále pokračuje při mini-mální rychlosti proudění, zanášení se stává v zásadě perma-nentní; membránu tudíž již nelze obnovovat nějakým vhodnýmzpůsobem a aproximace počáteční rychlosti proudění odpovídáextrémním podmínkám čištění. Protože se zvětšují obtíže přiodstraňováni nánosů, prodlužuje se doba, která je potřebnápro čištění a tedy se prodlužuje též doba, po kterou je mem-brána mimo provoz. Výhodné je, pokud je minimální rychlostproudění udržována na 10 % počáteční rychlosti proudění ažna 15 % počáteční rychlosti proudění zpracovávané zředěnévodné latexové emulze.

Zpětný tok/recykl je kombinací recyklování permeátu aobracení směru proudění tekutiny při tomto způsobu. Běhemrecyklování se proud permeátu z ultrafiltračního zařízeníblokuje, čímž se umožňuje zvýšení tlaku na vnější straně du-tých vláken membrány až do té míry, že se vyrovná průměrnémutlaku uvnitř duté části ultrafiltračních vláken od vstupu domísta výstupu. Za těchto podmínek se tlak napříč membránouobrací a alespoň zčásti působí podél délky membrány; tedyalespoň zčásti působí reverzní diferenciální tlak na částmembrány v příčném směru a zčásti ve směru podélném. Za usta-novení těchto podmínek proudí permeát ze strany membrány s po-rézním nosičem na stěně vlákna do místa , kde vystupuje z vlék-na membrány (tj. místo s nižším tlakem) , kde se ustanoví di-ferenciální reverzní tlak, a dále z místa na stěně vlákna sporézním nosičem na vstupu (místo s vysokým tlakem) , kde jeza normálních provozních podmínek směr proudění, tedy jde ostejný směr, jakým proudí zpracovávaná zředěná vodná latexováemulze při provozním zpracovávání. Reverzním, tedy obrácenýmsměrem proudění permeátu, tj. směrem ze strany stěny s poréz-ním nosičem do opačné strany stěny membrány, se čistí vnitřnípovrch vláken. Tento proud se stává opačným po předem určenoudobu, během níž zajištují směr tohoto proudění regulační ven-tily, jimiž se ovládá směr proudění zpracovávané zředěné vod-né emulze latexu ultrafiltračními vlákny membrán. Po ukončenitohoto cyklu reverzního toku/recyklu, se směr proudění zpraco-vávané zředěné vodné latexové emulze opět obrátí a pokračujese v pracovním cyklu se zařazením permeátového recyklu pro za—hušíování výsledné emulze. - 19 - Čištění vakuovým proplachováním je podobnný způsob jakoje reverzní tok/recykl, který zahrnuje proudění permeátu zestrany s porézním nosičem do boční stěny dutého vlákna. Zdepři tomto způsobu je charakteristická možnost použití vyššíchtlaků a odvzdušňování systémů. Pomocí čerpacího zařízení a re-gulačních ventilů lze měnit charakter toku a vyvíjet negativnítlak na recirkulační smyčku, vytlačovat permeát, při atmosfé-rickém tlaku poté měnit směr proudění skrze stěnu s poréznímnosičem na opačnou stranu stěny dutého vlékna, čímž se čistípovrch membrány. Způsob čištění tedy spočívá v recirkulaci to-ku povrchem membrány .Tento způsob se také nazývá vymývání s od-sáváním a je popsán například v US-A-4,986,918.

Zpětné proplachování je podobný způsob jako výše uvedenévakuové proplachování, kromě toho, že se nepoužívá vakua (sní-ženého tlaku) ale permeát se vytlačuje, obvykle za pomoci něja-kého malého čerpacího zařízení, čímž je nucen procházet stěnouna jejíž straně je porézní nosič, na stranu stěny tvořené vnitř-ním povrchem dutého vlákna. V takovémto případě může tekutinapokračovat v proudění recirkulaci přes ultrafiltrační zařízení.

Ultrafiltrační jednotku lze také čistit pomocí udržovánípřiměřených zdůvodněných rychlostí proudění. Při várkových ope-racích je často typické čištění po každé várce, zatímco u kon-tinuálních systémů se musí pečlivé vybírat rozumný kompromismezi vhodnou rychlostí proudění a mezi dobou, po niž se zaříze-ní odétaví z důvodu čištění, čištění po každé várce ovšem na-pomáhá prevenci znečišťování 'nejrůznějšími předchozími pro-dukty a meziprodukty. Čisticí roztoky, používané pro čištění polymemích mem-brán podle tohoto vynálezu, jsou tvořeny roztokem 1 % hmotnost-ního hydroxidu sodného a 200 ppm hmotnostních chlornanu sodné-ho v deionizované vodě. Mohou být použity povrchově aktivnílátky a to bučí odděleně nebo spolu s čisticím roztokem, kterýje výše uvedený. Výhodný čisticí roztok se prodává pod ochran-nou značkou Micro, který vyrábí firma International ProductsCorp., Burlington, NJ., a jak uvádí výrobce, sestává z násle-dujících hlavních komponent: glycinu, N,N*-l,2-ethanediylbis--(N-(karboxymethyl))-, tetrasodná sůl; kyseliny benzensulfono-vé, dodecyl-, sloučenina s 2,2*,2**-nitrilotris-(ethanol); apóly (oxy-1,2-ethanediyl), <=t- (nónylfeny 1) - ω -hydroxy · Typickéhodnoty při čištění bývají zvýšené a to v rozmezí od 40 °C do 20 - 60 C, aby se tím zvýšila čisticí rychlost čisticího roztoku,a typická doba pro čištění je od 30 minut do 60 minuty £rozabránění zanášení membrány kovovými ionty, pokud je doba čiš-tění dlouhá· Následující Příklady ilustrují výhodné provedeni tohotovynálezu· VSechna uvedené procenta a poměry jsou hmotnoatní,pokud není jinak uvedeno· Všechny použité reagencie jsou ko-merční kvality dobré úrovně, pokud nebude jinak specifikováno· Příklady provedeni vynálezu Příklady 1 až 19

Tyto Příklady jsou zamýšleny jako ilustrace provedenízpůsobu podle tohoto vynálezu a tato aplikace na velmi zředě-né vodné latexové emulze, které vznikají při vymývání techno-logického zařízení, má velmi široké použití pro rozmanité po-lymerní latexy. Polymerní latexy, z nichž byly vyrobeny vzor-ky uvedených velmi zředěných vodných latexových emulzí, jsouuvedeny v Tabulce 1. V této Tabulce 1 jsou uvedeny následují-cí zkratky pro označení monomemích komponent: MMA - methylmethakrylát MAA - kyselina methakrylová ΕΔ - ethylakrylát BA - butylakrylát

Sty - styren

Produkty, vyznačené v Tabulce 1, jsou produkty firmy Rohm andHaas Company, Philadelphie, PA 19105· Produkty, označené inde-xem jsou Rhoplex produkty a produkty, označené indexem jsouPolyco produkty. Rhoplex a Polyco jsou ochranné známky firmyRohm and Haas Company· 21 -

Tabulka 1

Polymerní latexy, které jsou zdrojem velmi zředěných vodnýchlatexových emulzí, které slouží k regeneraci polymeru Příklad Produkt Hlavní komponenty polymeru Použití 1 Ϊ-13811 MMA/BA pojivá pro architektonicképovrchové úpravy 2 AC-235 MMA/BA pojivá pro architektonicképovrchové úpravy 3 AC-26x MMA/BA rozpouštědlo pro architekto-nické povrchové úpravy 4 B-16981 MMA/EA rozpouštědlo pro architekto-nické povrchové úpravy 5 AC-417X MMA/EA rozpouštědlo pro architekto-nické povrchové úpravy 6 E-20911 MMA/BA pojivo pro architektonicképovrchové úpravy ? E-2OO3 MMA/BA pojivo pro architektonicképovrchové úpravy 8 E-2437x BA. rozpouštědlo pro lepidla 9 »-1031a BA. rozpouštědlo pro lepidla 10 B15J MMA/EA pojivo pro netkané textilie,pro povrchové úpravy papíru 11 Tfi-407 MMA/EA pojivo pro netkané textilie 12 NW-1402x EA pojivo pro netkané textilie 13 HA-16 MMA/EA pojivo pro netkané textilie 14 215 O2 vinylacetat 15 WL-9A akrylovaný styren pojivo pro průmyslové povrcho-vé úpravy 16 E-1421x MMA/BA/Sty rozpouštědlo pro podlahovépolitury 17 ASE-751 MMA/EA/MAA zahušlovadlo 18 TR-9341 EA/BA pojivo pro netkané textilie 19 EC-17911 MMA/BA pojivo pro střešní tmely

Tyto polymerní latexy reprezentují široký rozsah rozmani-tých latexových produktů, přičleněných k nejrůznějším povrcho-vě aktivním látkám, včetně aniontových, neiontových a kation-tových povrchových látek· Jak bude dále ukázáno, polymer mů-že být regenerovaný z velmi zředěné vodné latexové emulze vy-víjející se při čištění zařízení pro výrobu těchto polymemíchlatexů, takto získaný regenerovaný polymer má vlastnosti, které 22 - které Jsou natolik blízké vlastnostem původního polymeraíhftlatexového produktu, že tento regenerovaný polymer může býtpřimíchávám do polymerního latexového produktu, aniž by setím znehodnotily provozní vlastnosti produktu při zamýšlenýchaplikacích.

Velmi zředěná vodná latexová emulze se čerpá do promýva—čího zásobníku z provozního zásobníku pomocí membránového čer-padla (získaného od firmy Wilden Pump and Engineering Company,Colton, Califomia USA), přes sítový filtr o velikosti ok800 (Um do skladovací nádoby o objemu 1325 litrů, kde se ucho-vává než se podrobí ultrafiltraci· Z promývacího zásobníku se uvedená velmi zředěná vodnálatexové emulze vede na předřazenou filtraci přes pytlový neborukávový filtr o velikosti ok 800 £im nebo přes Johnsonův filtrpomocí membránového čerpadla. V této předřazené filtraci seodstraňuje povrchová polymemí ákraloupovitá nebo gelová vrst-va, která se tvoří často na povrchu kapaliny při jejím skla-dování·

Poloprovozní Jednotka sestává ze zásobní nádrže o objemu4 550 litrů, z pomocné zásobní nádrže o objemu 380 litrů a zedvou smontovaných ultrafiltračních Jednotek. UltrafiltračníJednotka se skládá z těchto hlavních složek:

Horizontálně namontovaného odstředivého čerpadla s dvo-jitou mechanickou ucpávkou-těsněním vůči vodě,s Jmenovitým výkonem 7 460 Joulů/sekundu při počtuotáček za minutu 1 750, schopností čerpat 530 lit-rů/minutu proti tlakové výšce 270 kPa.

Regulace rychlosti čerpadla.

Pytlového nebo rukávového filtru, umístěného za čerpad-lem v recirkulační smyčce.

Ze dvou ultrafiltračních Jednotek (tzv. nábojů) dlouhých1,09 metrů a o průměru 12,7 cm, tvořených membráno-vými ultrafiltračními vlákny ve svazcích, Jak Jižbylo uvedeno. Z recirkulační smyčky, kde lze volit: a) vysokotlaké odvzdušňování b) nízkotlaké odvzdušňování.

Automatického čištění reverzní tok/recykl.

Automatického čištění pomocí vakuového proplachování.

Schematické znázornění takovéto ultrafiltrační Jednotky Je uká-záno na obrázku č. 2 spolu s doprovodnými nákresy zařízení. 23 -

Pomocný zásobník se používá na konci měřeného období,aby se tak dalo vyhnout turbulentnímu proudění a rozstřiko-vání, k němuž docházívá v zásobníku o objemu 4 550 litrů,jestliže je ojem menší než 380 litrů·

Pytlový filtr je umístěn v recirkulační smyčce mezi čer-padlem a mezi membránovými ultrafiltračními zařízeními. Filtrační rychlost velmi zředěné vodné latexové emulze by měla býtudržována na hodnotě 760 litrů/minutu. Jestliže se použijepytlových filtrů s oky 200 pm a 400 <um, dochází obtížně k za-nášení, ztráta tlaku na vstupu do ultrafiltračních zařízeníbývá nižší než 140 kPa; při použití pytlových filtrů o veli-kosti ok 800 jom se lze tomuto zanášení vyhnout·

Testují se obě membrány - PM-60 a FM5OO-75. Pro ultrafilt-raci je výhodnější membrána PM500-75 v případě ultrafiltracevelmi zředěné vodné latexové emulze, protože dovoluje vyššírychlost příčného toku při vyšší hodnotě viskozity uvedenévelmi zředěné vodné latexové emulze, než dovoluje membránaPM50-60. Při zahájení provozu se celá jednotka nejprve zaplní vo-dou, vzduch, který byl a aparatuře, se vypustí aby byla apa-ratura odvzdušněna a čerpadlo se nařizuje na takovou rychlost,která se zvyšuje tak dlouho, až se dosáhne požadovaného tlakuna vstupu do ultrafiltračního zařízení·

Vzduch, který byl v aparatuře, se odvzdušní otevřenímventilů v potrubí nad ultrafiltračním zařízením a odvzdušníse též pytlový filtr a spustí se čerpadlo. V průběhu tohotoodvzdušňování se pro chránění membrán udržuje uzavřený přívodpermeátu na straně ultrafiltračního zařízení s porézním nosi-čem· Po dosažení žádaného tlaku jak na vstupu, tak na výstupu,se přívod permeátu opět otevře. Při běžném průběhu operace proudí permeát do evakuovanéhozásobníku přes čisticí zásobní nádobu a odvádí se dále, jakukazuje schéma na obrázku č. 2«

Vstupní a výstupní tlak na ultrafiltračním zařízení seudržuje na hodnotě 210 kPa, a resp. 35 kPa. Při vysokých úrov-ních pevných látek, vyšších než je 30 % hmotnostních, rychlevzrůstá viskozita a tím také roste tlak na vstupu do ultra-filtračního zařízení a tedy i tlaková ztráta ultrafiltračnímzařízením. Bychlost čerpadla se udržuje taková, aby vstupnítlak měl hodnotu 200 kPa až 240 kPa. Tlak na výstupu se regu-luje pomocí ventilů v recirkulační smyčce a nízký tlak seudržuje odvzdušňováním potrubí. - 24 - Většina produktů, které se podrobují ultrafiltraci dovysokých koncentrací pevných látek, vyžaduje nastavení regu-lace rychlosti na 85 % maxima až na 100 % maxima, třebaženěkteré vysoce viskozní produkty vyžadují nastavení na 80 %maxima k udržení vstupního tlaku 210 kPa. Většina ultrafiltra-cí začíná při teplotách v rozmezí od 15 °C do 25 °C a ukonču-je se při teplotách v rozmezí od 30 °C do 45 °C a k jejímuúplnému dokončení je třeba doby od dvou do pěti hodin·

Po ultrafiltrační operaci se operační tlaky za ultrafilt-račním zařízením nastavují a to bud manuálním nastavováním,bučí bez udržování čištění, anebo sě nastavují automaticky, te-dy s reverzním tokem/recyklem a/nebo za použití evakuování po-mocí vak vého vyplachování·

Když se dosáhne žádané koncentrace pevných látek nebo ob-jem dialyzovaného roztoku klesne na 130 litrů, čerpací systémse uzavře a jednotka se vypustí a odeberou se vzorky pro smě-šování a laboratorní analýzu· Automatizované ventily pro re-vezní tok se opět aktivují a celý systém se vypne pomocí ven-tilů jejich nastavením na polohu poloviny rozsahu a tím seumožní úplné vypuštění systému·

Po úplném vypuštění zkoncentrované vodné emulze latexuze systému se nastaví na či icí režim a vyplachuje se vodounebo permeátem, který se shromažduje v čisticím zásobníku vprůběhu procesu· Při čisticím režimu se do systému čerpá ta-to kapalina z vestavěného čisticího zásobníku, tedy se taktoz jednotky segreguje zředěná vodná latexová emulze v zásobní-ku. Celá jednotka se proplachuje celkově po dobu pěti až dese-ti minut. Potom se z celé jednotky vypustí koncentrovaná výs-ledná latexová emulze.

Uvedená jednotka se čistí pomocí vodného líního roztokuhydroxidu sodného, s malým množstvím čisticího roztoku Micro(popsaného výše), připraveného za použití deionizované vodya při teplotě 30 °C až 60 °C. V průběhu čištění se zachovávajístejné hodnoty tlaků na vstupu a výstupu ultrafiltračního za-řízení, jaké jsou při průběhu procesu způsobem podle vynálezu,tedy 210 kPa a 35 kPa· Ventily pro permeát, umístěné u ultra-filtračního zařízení v recyklu, se uzavřou a jednotka se dáleovládá bud manuálně nebo se převede na automatický režim· Přiautomatickém režimu se směr proudění obrací každých 15 minut· - 25 -

Aby se vyčistily membrány a potrubí od zbylých louhů, vy-pustí se čisticí roztok a celá jednotka se vyplachuje pomocikohoutku vodou. Tato voda cirkuluje celým systémem při stej-ných hodnotách pracovních tlaků jako při běžném způsobu vede-ní procesu, ale s takovým ovládáním, aby v ultrafiltračnímzařízení docházelo k recyklu·

Za použití výše popsaného způsobu a zařízení se zpracova-lo 19 jednotlivých várek zředěné vodné latexové emulze, vzni-kající při výrobě polymerních latexů v Příkladech 1 až 19, atím se získal regenerovaný polymer· Při velkých koncentracích pevných látek se stává průtokultrafiltračním zařízením dosti nízký, takže lze měřit okam-žitý průtok jen velmi nepřesně· V tomto případě se použijemodifikace výše popsaného způsobu, spočívající v umístěníjednotky do přímé šarže a v měření rychlosti zpětného toku·Výsledky pro PM5OO-75 mil (1,9 mm) membránu při hodnotě tlakuna vstupu 275 kPa a hodnotě tlaku na výstupu 55 kPa jsoushrnuty níže:

Tabulka 2

Tok a průtoková rychlost ultrafiltračním zařízením pro typic-ké zředěné vodné latexové emulze t · ^Průtoková Průtoková rych-viskozita lost ultrafilt-Pa β (cP) ra^n^m seřízením(1/min) Koncentrace pevných látek (% hmot.) přibližný tok (l/m2/den) Příklad 18 0,092(92) 68 45,7 120 Příklad 19 0,1(100) 102 52,7 120 až 160 Příklad 14 0,103(103) 151 46,2 120 až 160

Jak je patrné z Tabulky 2, dokonce při relativně vysokýchúrovních koncentrací pevných látek, kdy lze očekávat koncent-rační polarizaci vyvolávající nízké rychlosti toku, jsou pozo-rované rychlosti prakticky dosti vysoké·

Podobně je ukázáno v Tabulce 3, která je dále uvedena,že lze podrobit ultrafiltraci podle způsobu v tomto vynálezuvelmi široké rozmezí zředěných vodných latexových emulzí,, kte-ré jsou popsány v Tabulce 1, a to při prakticky účinných rych- - 26 - loatech toku· V Tabulce 3 jsou průměrné hodnoty toků, určenéza použití modifikace výše popsaného způsobu, při němž se po»užívá pouze jedno ultrafiltrační zařízení, a to zprůměrovánímtoku jedním z pěti ultrafiltračních zařízení PM5OO-75 (popsá-no výše) na rozmezí koncentrace pevných látek od 4 % hmotnost-ních do 30 % hmotnostních·

Tabulka 3

Individuální průměrné toky pro rozmezí koncentrací pevnýchlátek od 4 % hmotnostních do 30 % hmotnostních Příklad Ultrafil- trační zařízení Průměr-ný tok(l/m2/den) Příklad ΓΠ + τ·<»·Ρ·ί T — Ρι»Λϊηϋι*» architekto-nické povr-chové úpravy pojivá pro textilie trační zařízení ný tok(l/m2/den) 1 1 1 426 5 1 467 2 1 263 11 1 1 548 2 3 937 2 1 548 4 937 12 1 1 222 3 4 937 2 1 222 ··' 5 1 670 13 3 652 4 3 1 507 4 896 4 855 14 1 1 345 4 774 2 1 263 5 3 1 181 Průměrný tok = 1 182 - 650 6 4 1 140 1/m /der 4 733 5 1 222 jiné 1 1 018 2 896 19 1 1 670 7 4 978 2 1 508 5 1 548 15 4 570 Průměrný tok = 1 100 í 570 1/m^/den 16 4 693 ' 5 774 adhesiva 17 1 1 263 o 1 26"í £ 8 4 2 485 9 1 2 404 Poznámka : Chyba je + 2 2 404 dvě směrodatné odchylky Průměrný tok = 2 445 - 80 l/m2/den 27 -

Zkušební testování se provádí namícháním polymeru, rege-nerovaného způsobem podle tohoto vynálezu, do vzorků polymer-nich latexů, z nichž vznikaly zředěné vodné latexové emulze,a podrobením těchto směsí stejným testům, jakými se určujevhodnost těchto polymerních latexů pro jejich zamýšlené apli-kace. lyto látky, regenerované popsanou ultrafiltrací způso-bem podle tohoto vynálezu, a to ze zředěných vodných latexo-vých emulzí z Příkladu 3 a z Příkladu 4, se testují uvedenýmnamícháním a to do úrovně koncentrace 1 % hmotnostní až 5 %hmotnostních, do původních produktů z Příkladu 3 a z Příkla-du 4 tak, že testují nátěrové vlastnosti výsledných polymer-ních latexů; nebyl pozorován žádný nepříznivý vliv na tytotestované nátěrové vlastnosti*

Podobně se testuje regenerovaný materiál z Příkladu 10,a to vzorky s podobnými úrovněmi koncentrací ve směsích; tes-tuje se lesk, jasnost, neprůhlednost a pevnost povrchové vrst-vy při standardním testování papíru; ani při těchto testechnebyl zjištěn žádný nepříznový vliv na tyto vlastnosti*

Podobným způsobem byl testován regenerovaný materiál zPříkladu 11, a to vzorky s podobnými úrovněmi koncentrací vesměsích; testuje se trvanlivost polymerního latexu nanesené-ho na polyesterové rouno, a to trvanlivost při mytí sprejová—ním a stálost při praní za běžných podmínek v domácnosti a vprádelně po dobu pěti cyklů; na testovanou trvanlivost nebylzjištěn žádný nepříznivý vliv.

Podobným způsobem byl testován regenerovaný materiál zPříkladu 12, a to vzorky s podobnými úrovněmi koncentrací vesměsích; testuje se pevnost v tahu a napínání proužků netka-ných textilií, napodobujících vlhké kapesníčky* Další testpevnosti v tahu spočívá v namáčení vzorků těchto látek v ta-?kováme vymývacím prostředku, který simuluje konzumní vymývá—cí prostředek, opět s použitím vlhkých kapesníčků, a porov-náváním výsledků po době namáčení jednu hodinu při teplotě49 °C po době namáčení deset dnů při teplotě 49 °G. Používajíse vzorky materiálu z Příkladu 12 při úrovních směsi o kon-centracích 1 % hmotnostní a 5 % hmotnostních; nebyl zjištěnžádný nepříznivý vliv na žádnou z těchto testovaných vlast-ností.

Podobným způsobem byl testován regenerovaný materiál zPříkladu 16, a to vzorky s podobnými úrovněmi koncentrací vesměsích; testovaly se vlastnosti při použití na podlahovou 28 - polituru; opět nebyl zjištěn žádný nepříznivý vliv na testova-né vlastnosti.

Podobným způsobem se testují regenerované materiály zPříkladů 1, 3, 4, 6 a 7> a to vzorky s podobnými koncentrace-mi jako emulze, testují se následující vlastnosti: stabilitapři zmrznutí a roztavení při vystavení vzorku pěti cyklůmzmrznutí a roztavení; stárnutí působením tepla zahříván-fm nateplotu 60 °C a udržování této teploty po dobu 10 dnů; a délemechanická stabilita promícháváním v Waring Slendor ("Waring"a "Blendor" jsou chráněné značky firmy Dynamics Corporation ófAmérica, New York, NY, USA) mixéru při vysokých rychlostech podobu pěti minut. Tyto stejné materiály se mísí do standardníchnátěrových prostředků a testují se na lesk, přilnavost, akcep-tovatelnost vůči barvivům a stabilitu při zmrznutí a roztavenía stárnutí působením tepla, jak je výáe popsáno. Kromě testůna akceptovatelnost vůči barvivům pro materiály z Příkladů 1 a6, která nebyla k dipozici, nebyl zjištěn žádný re příznivý vlivna testované vlastnosti u žádného z těchto materiálů ve forměregenerovaných emulzí nebo ve formě nátěrových materiálů, utvo-řených z těchto regenerovaných emulzí.

Pro zjištění stability emulzí se výsledné, ultrafiltrované,koncentrované emulze převedou do skleněných nádob a nechají seusazovat tíží po dobu dvou týdnů. Pro porovnání stability těch-to ultrafiltrovaných produktů, připravených podle tohoto vyná-lezu, se připraví vzorky zředěných vodných latexových emulzízředěním původního polymerního latexového produktu deionizova-nou vodou na koncentraci 5 % hmotnostních pevných látek. Rov-něž tyto porovnávací vzorky se podrobí usazování tíží po dobudvou týdnů. Výsledky těchto testů, vyjádřené jako počet centi-metrů výšky čisté kapaliny, jež vytvoří vrstvu nad emulzí pouvedené době, jsou ukázány v Tabulce 4. Ukázalo se, že ultra-filtrované produkty podle tohoto vynálezu jsou alespoň tak sta- .bilní jako zředěné vodné latexové emulze připravené pro porov-nání, nebo jsou ještě více stabilní. - 29 -

Tabulka 4

Usazování ultrafiltrovaných emulzí a porovnávacích emulzí

Vzorek Ultrafiltrované emulze 5%ní zředěné vodné la-texové emulze 1 týden 2 týdny 1 týden 2 týdny 1 0 0,2 1,3 2,5 2 0 0 3 0 0 0 0 4 0 0 1,0 1,3 5 0 θ,2 6 0 0 7 1,31 1,3 1,31 1,9 8 0 0,2 9 0 0 10 0 0 0 0 11 0 0 12 0 0 0 0,3 13 0 0 14 0 0 0 0 - po době jednoho dne Výše uvedené výsledky v Tabulce 4 ukazují, že polymernílatexy, získané regenerací způsobem podle tohoto vynálezu,lze přimíchávat do směsí do nezředěných polymerních latexůpři významných hladinách úrovní koncentrací, aniž by nepříz-nivě ovlivnily důležité vlastnosti těchto nezředěných late-xů. Tím, že lze tyto regenerované polymerní latexy lze při-míchávat do uvedených produktů, se míní, že tyto zředěné vod-né latexové emulze, které byly dříve pouze odpadem, který semusel likvidovat, nebo byly vedlejším produktem o nízké kva-litě, mohou být nyní vraceny do proudu produktu a tím významnězvýšit výtěžek výrobního procesu a významně se tím též snížíproblém likvidace odpadů a tedy též vliv na životní prostředí.

Průmyslová využitelnost

Způsobem podle vynálezu, spočívajícím v regeneraci původ-ně odpadních latexových emulzí, se zvýší výtěžek hodnotnéhoproduktu a sníží problém likvidace odpadů z technologickéhozařízení·

Claims (18)

- 30 - PATENTOVÉ N í

1. Polymerní latex, regenerovaný zs z emulze kontaktováním této velmi zředěné vodné latexovéemulze s jednou nebo více ultrafiltračními membránami, kte-ré mají tak uspořádanou stranu s aktivní membránou a stranus porézním nosičem, že uvedená emulze protéká laminárnímprouděním skrze stranu s aktivní membránou pod tlakem, kte-rý je vyšší než tlak na straně s porézním nosičem, přičemž ·se z této velmi zředěné vodné latexové emulze odstraňujevoda, s výhodou bez přidání přídavné povrchově aktivní lát-ky k uvedenému polymeru, vyznačující set í m, že tato velmi zředěná vodná latexová emulze je ved-lejší produkt, který vzniká při výrobě polymerního latexo-vého produktu zředěním tohoto produktu vodnou kapalinou·

2· Polymerní latex podle nároku 1, vyznačující setím, Že takto regenerovaný polymerní latex se přimíchávádo polymerního latexového produktu na úroveň koncentracealespoň 5 % hmotnostních, vztaženo na hmotnost polymerníholatexového produktu·

3· Způsob pro regeneraci polymerního latexové produktu z vel-mi zředěné vodné latexové emulze, vyznačujícíse t í m, že sestává z těchto stupňů: a) kontaktování velmi zředěné vodné latexové emulze s jed-nou nebo více ultrafiltračními membránami, které majítak uspořádanou stranu s aktivní membránou a stranu sporézním nosičem, že uvedená emulze protéká laminárnímprouděním skrze stranu s aktivní membránou pod tlakem,který je vyšší než tlak na straně s porézním nosičem,aby se odstranila z této emulze voda; a b) recirkulování uvedené emulze opakovaně laminárním prou-děním přes aktivní stárnu membrány tak dlouho, až se ta- .to emulze zkoncentruje natolik, že obsahuje 20 % hmot-nostních pevných látek nebo vyšší koncentrace těchtopevných látek; a kdy se tato zředěná vodná emulze latexu podrobí takové-mu zpracování, které vede k odstranění nedostatků, vedou-cích k destabilizaci této zředěné vodné latexové emulze, - 31 - přičemž tato zředěná vodná latexové emulze je vedlejší pro-dukt, který vzniká ředěním polymerního latexového produktuvodnou kapalinou·

4. Způsob podle nároku 3,vyznačující se tím,že přídavný stupeň jé: c) zpětné vracení‘ koncentrované emulze polymerního latexo-vého produktu·

5· Způsob podle nároku 4, vyznačující se tím,že koncentrovaná emulze se vrací k polymernímu latexovémuproduktu na úroveň koncentrace 1 % hmotnostní nebo vyšší,s výhodou na úroveň 20 % hmotnostních nebo vyšší, vztaženona polymerní latexový produkt.

6. Způsob podle některého z nároků 3 až 5, vyznačuj í-c í se t í m, že emulze se koncentruje na koncentracido 10 % hmotnostních pevných látek, například do 5 % hmot-nostních polymerního latexového produktu·

7. Způsob podle některého z nároků 3 až 6,vyznačuj ί-ο í se t í m, že hodnota Beýnoldsova čísla při prou-dění emulze skrze stranu s aktivní membránou je 3 000 ne-bo nižší, s výhodou 2 100 nebo menší·

8. Způsob podle některého z nároků 3 až 7, vyznačuj í-c í se t í m, že ult rafii tra ční membrána je uspořádá-na jako soubor dutých vláken, s výhodou dutých vláken z pó-ly suli onu 9 přičemž může tuto membránu tvořit i jednu vlákno.

9· Způsob podle některého z nároků 3 až 8, vyznačuj ί-ο í se t í m, že se provádí v aparatuře, sestávající(1) z jednoho nebo několika ultrafiltračních zařízení, při-čemž toto zařízení nebo každé z těchto zařízení obsahujejednu nebo více ultrafi ,račních membrán a má vstup pro zře-děnou vodnou latexovou emulzi a výstup pro zředěděnou vod-nou latexovou emulzi a výstup pro permeát, (2) z čerpacíhozařízení pro recirkulaci zředěné vodné latexové emulze, (3) zásobníku zředěné vodné latexové emulze, a (4) z pro-pojovacího potrubí, spojujícího zásobník, čerpací zaříze-ní a ultrafiltrační zařízení. - 32 -

10. Způsob podle nároku 9, vyznačující se tím,že uvedená membrána se periodicky čistí, přičemž čisticístupně zahrnují: (i) zastavení recirkulace zředěné vodné latexové emulze; (ii) vyprázdnění ultrafiltračního zařízení, event. ultra- filtračních zařízení a propojovacího potrubí od zře-děné vodné latexové emulze; a , (iii) recirkulaci vodného čisticího roztoku skrze stranu « s aktivní membránou ultrafiltračního zařízení, event. *ultrafiltračních zařízení za nepřítomnosti organické-ho rozpouštědla.

11. Způsob podle nároku 10, vyznačující se tím,že reverzní diferenciální tlak působí alespoň na část ult-raf iltrační membrány, event. ultrafiltračníeři membrán.

12. Aparatura pro koncentrování zředěné vodné emulze, kterásestává z těchto částí: (a) jednoho nebo více ultrafiltračních zařízení s tak umí-stěnou stranou aktivní membrány, event. stranami aktiv-ních membrán a mající takový vstup a výstup zředěnévodné latexové emulze, že kapalina, proudící tímto za-řízením, se udržuje v laminámí oblasti proudění, při-čemž přichází do kontaktu s aktivní stranou membrány, a toto ultrafiltrační zařízení má dále výstup pro per-meát, kde se odděluje membránou výstup permeátu od ka-paliny, proudící mezi vstupem zředěné vodné latexovéemulze a vstupem této zředěné vodné latexové emulze; (b) vstupním potrubím zředěné vodné latexové emulze proproudící kapalinu, potrubím majícím ukončení pro vy-pouštění a ukončení pro vstup, přičemž ukončující částpro vypouštění je spojena se vstupem zředěné vodné emul-ze do ultrafiltračního zařízení; (c) čerpacího zařízení pro kapalinu, čerpacího zařízení ma-jícího vstup a výstup, přičemž výstup z čerpacího zaří-zení je připojen na vstupní potrubí zředěné vodné late-xové emulze a vstup čerpacího zařízení je připojen nazásobník zředěné vodné latexové emulze; (d) zpětného potrubí pro proud zředěné vodné latexové emul-ze připojeného od výstupu zředěné vodné latexové emulzez ultrafiltračního zařízení, event. ultrafiltračních - 33 - zařízení, k zásobníku této zředěné vodné latexové emulze,vstupu do čerpacího zařízeni, nebo propojení mezi nimi,cesty pro proudící tekutinu ze vstupu čerpacího zařízenípřes toto čerpací zařízení, přes vstupní potrubí zředěnévodné latexové emulze, přes ultrafiltrační zařízeni, a tood vstupu po výstup z něj, a odtud zpětným potrubím se ta-to emulze vrací zpět do zásobníku emulze, dále sem patřívstupní potrubí do čerpacího zařízení, nebo potrubí spoju-jící tak, aby se utvořila recirkulační smyčka; a (e) z prostředků pro regulaci tlaku, umístěných v recirkulač-ní smyčce mezi vstupem na čerpacím zařízení a vstupem zře-děné latexové vodné emulze do ultrafiltračních zařízenípro řízení a kontrolu rozdílu tlaku mezi vstupem a výstu-pem zředěné vodné latexové emulze na ultrafiltračním zaří-zení, k udržování proudění ultrafiltračním zařízením v la-mináraí oblasti a pro udržení zředěné vodné latexové emul-ze v celé aparatuře pod úrovní, nad kterou dochází k de-stabilizaci této zředěné vodné latexové emulze.

13. Aparatura podle nároku 12, vyznačující se tím,první prostředek pro kontrolu a řízení tlaku je je regulacerychlosti pro čerpací zařízení.

14. Aparatura podle nároku 12 nebo 13,vyznačujícíse t í m, že filtr je umístěn na vstupním potrubí zředěnévodné latexové emulze do filtru kapaliny, proudící z čerpa-cího zařízení do vstupu zředěné vodné latexové emulze do ul-trafiltračního zařízení, event. ultrafiltračních zařízení.

15. Aparatura podle některého z nároků 12 až 14, vyznaču-jící se tím, že druhý prostředek pro kontrolu ařízení tlaku je umístěn na zpětném potrubí pro regulaci roz-dílu tlaku mezi místem pro výstup zředěné vodné latexovéemulze z ultrafiltračního zařízení, event. ultrafiltračníchzařízeni a atmosférou.

16. Aparatura podle některého z nároků 12 až 15, vyznaču-jící se tím, že uvnitř recirkulační smyčky je pro-středek pro chlazení. - 34 - \

17. Aparatura podle nároku 15, vyznačující set í m, že jedna uvedená ultrafiltrační membrána nebo kaž-dá z ultrafiltračních membrán je uspořádána jako dutévlákno, a to s výhodou polysulfonové duté vlákno·

18· Polymerní latex, regenerovaný způsobem podle některéhoz nároků 3 až 11.