CS208353B1 - Způsob demonomerizace syntetických latexů. - Google Patents

Description

(54) Způsob demonomerizace syntetických latexů.

Vynález se týká způsobu demonomerizace syntetických latexů.

Pro většinu aplikací se vyžadují syntetické latexy s nízkým obsahem zbytkového monomeru, s výhodou maximálně 0,1 %. V některých případech, například v potravinářském průmyslu jsou přípustný obsahy volného monomeru nejvýše 0,05 %.

Proto se syntetické latexy po polymeraci běžně podrobují dalšímu zpracování, jehož cílem je odstranit z latexu malé množství v něm se vyskytujícího zbytkového monomeru anebo jiných těkavých látek.

Jeden z nejčastěji používaných způsobů demonomerizace spočívá v tom, že se latex zahřeje za vakua až ke kritickému bodu, tj. na co nejvyšši teplotu, při níž ještě nedochází k zhoršování jeho úžitných vlastností, nebo koagulaci. Současně se pomocí trubek s malými otvory profukuje latex s parou, mající dostatečný tlak k překonání statického tlaku v latexu. Pára se v latexu rozpíná, při rozrušování povrchu latexu do sebe nabírá ťěkavé podíly a odtahuje se přes kondenzátor do vakuového systému. Nevýhodou tohoto způsobu demonomerizace je, že odstraňování zbytkového monomeru nebo těkavých podílů probíhá velmi pomalu. V průměru se spotřebuje 1 kg vodní páry na 1 kg sušiny v latexu. Při zvýšení rychlosti prostupu páry latexem se objeví nepříjemné pěnění, které často vede k ucpání vakuového systému, nebo znečišťování okolí.

Již dlouho je známo, že pro účinnou demonomerizaci latexu je potřeba vodní páry a že se nejlepších výsledků dá dosáhnout intenzívním promícháním latexu a páry. Protože však pára má velký objem a malou specifickou hmotnost, způsobuje silné pěnění při průchodu hladinou latexu. Je dále známo, že se dá demonomerizace vylepšit použitím vakua, avšak nízké tlaky a s tím spojené zvětšení objemu par působí další zvýšení tvorby pěny.

Kritickými faktory demonomerizace jsou tedy množství par a styk mezi latexem a parou. Pokusy zlepšit jeden z těchto faktorů vedou k zhoršení druhého.

Ve VB 1 090 976 je popsán způsob, podle kterého se latex rozptýlí na malé kapičky, které se míchají s vodní parou, tak, že pára kondenzuje na povrchu kapiček, čímž se odstraňují s kapek latexu těkavé látky. Výhodou tohoto způsobu je, že téměř nedochází k pěnění, avšak spotřeba páry převyšuje množství 1 kg na 1 kg sušiny v latexu a způsobuje tak zředění latexu nejméně o 10 %, v praxi však mnohem více.

Ve VB 1 205 776 se popisuje způsob a zařízení ke stripování těkavých látek s kapalin, spočívajících v tom, že se do proudu kapaliny nastřikuje proud plynu o vyšší rychlosti, například vodní pára tak, že v důsledku turbulentního směšování dochází k vytvoření velkého povrchu, na němž se stýká pára s kapalinou. Doprava směsi je zajišťována parou, která se nakonec odplyní. Ačkoliv je tvorba pěny u tohoto způsobu nižší a spotřeba páry menší, než u výše popsaného způsobu, je u používaného zařízení značné nebezpečí zanášení a ucpávání. Vyšší účinnost ve srovnání se starším způsobem se dociluje jen na úkor zvýšených zpracovatelských a údržbářských nákladů. Dále lze použít pouze kondenzovatelné plyny. Latexy s nižší mechanickou stabilitou mají u tohoto způsobu zvýšenou tendenci koagulovat. Kromě toho není možno pomocí tohoto způsobu docílit zachování obsahu sušiny. V každém případě je nutné provádět dodatečně zakoncetrovávání, což je patrné např. z příkladu 3, uvedeného v VB 1 205 776.

V CA 935 756 se navrhuje zakoncentrovávat pěnící kapaliny, jako např. latexy, jejich zahřátím a odpařováním za sníženého tlaku, tak, že vznikají dvě fáze, kapalná a plynná. Tento způsob se však nehodí k odstraňování zbytkového monomeru z latexu, což je rovněž zřejmé z patentového spisu, v němž se požaduje, aby kapalina neobsahovala těkavé podíly.

Účelem vynálezu je odstranit nevýhody známých způsobů demonomerizace. Je snaha zabránit vytváření pěny a koagulátu v latexu a zabránit jeho zřeďování. Mělo by odpadnout jeho následné zahušťování.

Úkolem vynálezu je přinést nový ekonomický způsob demonomerizace syntetických latexů, který splňuje výše uvedené požadavky.

Způsob demonomerizace syntetických latexů jeho míšením s vodní parou při teplotě 40 až 99 °C podle vynálezu spočívá v tom, že se latex současně s inertním plynem, s výhodou s dusíkem, přičemž poměr mezi množstvím vodní páry a množstvím inertního plynu se volí v rozmezí od 2 : 1 do 10 : 1, načež se vzniklá směs nechá volně expandovat za vakua.

Jiným výhodným opatřením je, jestliže se inertní plyn předem zahřeje na teplotu, nelišící se od teploty latexu o více než ±20 °C.

Způsob podle vynálezu lze provádět kontinuálně tak, že se demonomerizace provede směšováním proudů latexu, vodní páry, a inertního plynu. Jiným možným způsobem je provést demonomerizaci diskontinuálně přidáváním vodní páry a inertního plynu do předloženého latexu.

Claims (3)

1. PŘEDMĚT

   1. Způsob demonomerizace syntetických latexů jaho míšením s vodní parou při teplotě 40 až 99 °C, vyznačený tím, že se latex současně mísí s inertním plynem, s výhodou s dusíkem, přiěemž poměr mezi množstvím vodní páry a množstvím inertního plynu se volí v rozmezí od 2 : 1 do 10 : 1, načež se vzniklá směs nechá volně expandovat za vakua.
2. 2. Způsob podle bodu 1, vyznačený tím, že se

   Je-li ve směsi příliš velký podíl páry, dochází k zřeďování latexu. Naopak je-li množství inertního plynu příliš vysoké, může dojít k příliš vysokému zahuštění latexu, což může mít za následek eventuálně nežádoucí zvýšení viskozity.

   Ve spojitosti s odpařováním vody a odstraňováním monomeru z latexu způsobuje inertní plyn přidávaný podle vynálezu pokles parciálního tlaku a podporuje tak odpařování vody.

   Dále bylo s překvapením zjištěno, že zahřátí proudu inertního plynu s výhodou dusíku dále zlepšuje odstranění volného monomeru z latexu, což ve svých důsledcích umožňuje snížit celkové množství směsi vodní páry a inertního plynu. Tím se zlepšuje ekonomika tohoto způsobu. Tento účinek je dále dokládán na srovnání příkladů 1 a 3, 4 a 6, jakož i 7 a 9. U způsobu podle vynálezu se podstatnou mírou omezí pěnění a vytváření koagulátu, nedochází k zřeďování latexu. Podle tohoto způsobu se dá pracovat ekonomičtěji a přesto je zbytkový obsah monomeru v konečném produktu nižší než jak je tomu u známých způsobů.

   Ve srovnání se známým stavem techniky jsou tyto výhody překvapivé, neboť kombinací o sobě známých prvků podle vynálezu, jako je přimíchávání inertního plynu a zahřívání, se odstraňují nevýhody známých způsobů demonomerizace a přesto současně se prohlubuje stupeň demonomerizace.

   Vynález je dále objasněn na následujících příkladech provedení, přičemž příklady 10 až 13 slouží pro porovnání se známým stavem techniky. Dokazuje se na nich, že se výsledky podle vynálezu nedají dosáhnout jen pomocí vodní páry nebo jen pomocí dusíku.

   Příklad 1 až 13

   K proudu latexu, obsahujícího butadienstyrenový kopolymer byla přidávána směs vodní páry s dusíkem.

   V tabulce 1 jsou uváděna množství a teploty latexů, páry a dusíku, jakož i obsah monomeru a sušiny v latexu před a po zpracování způsobem podle vynálezu. Expanze směsi latexu páry a dusíku probíhala v nádobě, opatřené duplikátorem, vyhřívané na cca 85 °C, ve které bylo vakuum 80 kPa.

   VYNÁLEZU inertní plyn předem zahřeje na teplotu nelišící se od teploty latexu o více než ±20 °C.
3. 3. Způsob podle bodu 1, vyznačený tím, že se demonomerizace provádí směšováním proudů latexu, vodní páry a inertního plynu.