CS225772B1

CS225772B1 - The equipment for the production of plastics

Info

Publication number: CS225772B1
Application number: CS51582A
Authority: CS
Inventors: Oldrich Ing Marek; Petr Ing Marek; Jan Ing Matatko
Original assignee: Marek Oldrich; Marek Petr; Matatko Jan
Priority date: 1982-01-26
Filing date: 1982-01-26
Publication date: 1984-02-13

Description

Vynález se týká zařízení na výrobu plastů ze surovin, poloproduktů či předkondenzátů a jejioh směsí.The invention relates to an apparatus for the production of plastics from raw materials, semi-products or precondensates and mixtures thereof.

Je známa celá řada zařízení na výrobu plastů. Zařízení pro výrobu reaktoplastů na mokré cestě používá kotle na přípravu pryskyřice, hnětáku pro impregnaci plniva pryskyřicí a pro homogenizaci s ostatními složkami jako mazadly, katalyzátory a barvivý. Dále obsahuje desintegrátor či granulátor plastické masy, sušárnu, mlýn a eventuálně granulační systém.A variety of plastics manufacturing equipment is known. The device for the production of thermosetting plastics on a wet road uses resin boilers, a kneader to impregnate the filler with resin and to homogenize with other components such as lubricants, catalysts and dyes. It also contains a disintegrator or granulator of plastic mass, an oven, a mill and possibly a granulation system.

Zařízení pro výrobu plastů na suché cestě vychází z pryskyřice připravené ve varném kotli a usušené např. v rozprašovací sušárně. Suchá pryskyřice se pak mísí a hněte s plnivy, barvivý a katalytickým systémem v hnětácích, nejčastěji kontinuálních, typu Buss nebo Studdli za normální nebo zvýšené teploty a vzniklé granule jsou ihned schopny dalšího zpracování.The equipment for the production of plastics on a dry route is based on a resin prepared in a cooking boiler and dried, for example, in a spray drier. The dry resin is then mixed and kneaded with the fillers, dye and catalytic system in kneaders, most often continuous, of the Buss or Studdli type at normal or elevated temperature, and the resulting granules are immediately ready for further processing.

Progresivní zařízení k výrobě termoreaktivníoh lisovacích hmot podle popisu vynálezu k čs. patentu č. 13θ 972 provádí všechny výše uvedené operace i ze surovin v jedné operaci, přičemž rezultuje termoreaktivní hmota ve formě šupinek, granulí nebo drtě, které se pak melou a jsou schopny zpracování ve formě prášku, nebo se dodatečně granulují.A progressive device for the production of thermoreactive molding compositions according to the description of the invention to the US. No. 13θ 972 performs all of the above operations from raw materials in a single operation, resulting in a thermoreactive mass in the form of flakes, granules or pulp, which are then ground and capable of processing in the form of powder or additionally granulated.

Zařízení na mokré cestě používá velkého počtu různorodých výrobních článků, které jsou prostorově i energeticky náročné, vykazují nízkou produktivitu práce a nezajišíují vždy dostatečně homogenní a reologicky vhodný produkt.The wet road system uses a large number of diverse production cells, which are space and energy intensive, have low labor productivity and do not always ensure a sufficiently homogeneous and rheologically suitable product.

225 772225 772

Zařízení na suché cestě a využitím kontinuálních hnštáků mají výhodu v meněí pracnosti a poskytují dobrou homogenní kvalitu finálního produktu. Jsou však energeticky náročné, a to zejména v úseku přípravy suché pryskyřice a vlastního procesu hnětení, homogenizace a granulace. Nevýhodou je i jejich vysoká investiční náročnost.Dry road plants using continuous nails have the advantage of less effort and provide good homogeneous quality of the final product. However, they are energy intensive, especially in the field of dry resin preparation and the actual kneading, homogenization and granulation process. Another disadvantage is their high investment intensity.

Progresivní zařízení podle čs. patentu č. 138 972 má výhodu jednoduchého způsobu výroby a v investiční nenáročnosti. Nevýhodou je, že toto zařízení, pracující technologickými postupy podle popisu vynálezu k os. patentu č. 129 445 a 126 796, je limitováno ve výkonu maximálně přípustným zatížením během procesu výroby, které dosahuje 200%ního nárůstu počátečního zatížení způsobeného velikostí vsázky. Tím je dán i maximální výkon zařízení 25 kg na 100 1 kubatury zařízení za hodinu. Při vyšší vsázce by došlo k přetížení, vedouoímu až k havarijnímu stavu. V případě snížení oběžné rychlosti hlavního míchacího ústrojí se spodním náhonem lze sice snížit nebezpečí přetížení při vyšší vsázce, ale výrobní čas se tím neúměrně prodlouží, což je ekonomioky nevýhodné. Dalším závažným nedostatkem tohoto zařízení je, že nemůže pracovat se systémem, který neobsahuje vláknitý materiál (plnivo), kupř. pouze s minerálním nebo organickým plnivem, protože se nezajistí po celý technologický proces granulovaná forma připravovaného reaktoplastu a mnohdy, zejména u níževiskózníoh systémů, nastane nestejnoměrné rozptýlení materiálu při míchání, a vzniknou tím nepravidelné rázy, což snižuje bezpečnost výrobního procesu a zvyšuje energetickou náročnost zařízení.Progressive equipment according to MS. No. 138,972 has the advantage of a simple method of manufacture and inexpensive investment. A disadvantage is that this device, operating according to the technological processes according to the description of the invention to the axis. Nos. 129,445 and 126,796, is limited in performance by the maximum permissible load during the production process, which achieves a 200% increase in the initial load due to the batch size. This also gives a maximum device output of 25 kg per 100 liters of equipment per hour. A higher charge would result in overload, leading to an emergency state. If the rotational speed of the main mixer with the bottom drive is reduced, the risk of overloading at a higher charge can be reduced, but the production time is thereby disproportionately extended, which is economically disadvantageous. Another major drawback of this device is that it cannot operate with a system that does not contain fibrous material (filler), e.g. only with a mineral or organic filler, since a granular form of the prepared thermosetting plastics is not ensured throughout the technological process, and often, especially in low-viscosity systems, uneven dispersion of the material during mixing will result in irregular shocks, thereby reducing process safety and increasing energy consumption.

Uvedené nevýhody odstraňuje zařízení pro výrobu plastů v uzavřeném reaktoru opatřeném míchadlem, přívodem surovin a odtahem reakčních zplodin, které je předmětem vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že se skládá z vertikálně umístěného reaktoru opatřeného vertikálně uloženým míchadlem se spodním pohonem a/nebo pomaloběžným axiálním míchadlem s horním pohonem, otáčejícím se souběžně nebo protiběžně k prvnímu, a vně je opatřen duplikátorem. Reaktor je ve své horní části spojen potrubím s kaloriferem opatřeným ventilátorem a dále je navrchu spojen přes odlučovač s odděleně uloženým separátorem opatřeným případně ve své horní části chladičem kondenzátu. Separátor je spojen potrubím s vývšvou nebo ventilátorem, přičemž odlučovač a chladič kondenzátu jsou případně vzájemně propojeny sifonem kondenzátu. Zařízení podle vynálezu může být provedeno tak, že míchadlo je opatřeno horním pohonem nebo dolním pohonem, přičemž je současně použito druhého, méně výkonného míchacího systému, pracujícího kolmo na účin prvního systému, přičemž se otáčí souběžně nebo protiběžně k prvnímu.[0007] The above-mentioned disadvantages are overcome by a device for producing plastics in a closed reactor equipped with a stirrer, feedstock and reaction flue gas, which is the object of the invention, which consists of a vertically placed reactor equipped with a vertically mounted bottom-mounted stirrer and / or slow-running axial an overhead stirrer rotating in parallel or counter-clockwise to the first and equipped with a duplicator on the outside. The reactor is connected via a duct to a calorifer equipped with a fan in the upper part and further connected via a separator to a separately mounted separator with a condensate cooler in its upper part. The separator is connected via a duct to a pump or fan, whereby the separator and the condensate cooler are optionally interconnected with a condensate siphon. The apparatus according to the invention can be designed in such a way that the agitator is provided with an upper drive or a lower drive, while simultaneously using a second, less powerful mixing system operating perpendicular to the effect of the first system, rotating in parallel or counter to the first.

Příklady provedení zařízení podle vynálezu jsou popsány pomocí výkresu. Podstata vynálezu spočívá v tom, že se skládá z reaktoru £, duplikátoru £, míchadla 6, s měnitelnou oběžnou rychlostí, spodním pohonem £, z pomalobšžného míchadla £ s horním pohonem 12, otáčejícím se souběžně nebo protiběžně k prvnímu, z kaloriferu 2, a ventilátoru £ s možností regulace množství a teploty vzduchu, nebo z vývšvy či ventilátoru £3, z odlučovače 8 a možností měnit počet a velikost zarážek, na nějž navazuje chladič sifon kondenzátu 11 a separátor kondenzačních a volných těkavých složek 10.Examples of embodiments of the device according to the invention are described by means of a drawing. The principle of the invention consists in that it consists of a reactor 6, a duplicator 6, a variable speed stirrer 6, a bottom drive 6, a slow-running stirrer 6 with a top drive 12 rotating in parallel or in opposite directions to the first, a calorifer 2, and a ventilator 5 with the possibility of regulating the amount and temperature of the air, or from a pump or a ventilator 3 from the separator 8 and the possibility to change the number and size of the stops followed by a condensate siphon cooler 11 and separator of condensation and free volatile components 10.

Do reaktoru £ vyhřátého duplikátorem na 80 °C a po spuštění míchadel 6 pomocí pohonu £ se nadávkují suroviny a po spuštění míchadel £ pomocí pohonu 12 dojde k interakci všeoh reakčních složek při teplotě 90 °C za vracení kondenzátu přes sifon 11. načež kondenzaceInto the reactor 6 heated by the duplicator at 80 ° C and after starting the stirrers 6 by means of the drive 6 the feedstocks are metered and after starting the stirrers 6 by means of the drive 12 all reactants interact at 90 ° C with condensate returning via siphon 11

225 772 pokračuje při současném vhánění vzduchu teplého 100 °C ventilátorem £ přes kalorifer 2, přičemž volná voda i kondenzační složky jsou unášeny přes chladič 2. do separátoru 10.The 225 772 continues to be blown through the calorifer 2 through the fan 6 while the hot air at 100 [deg.] C. is blown in, while the free water and condensation components are carried through the cooler 2 to the separator 10.

Vzhledem k tomu, že při výrobě na tomto zařízení lze pracovat za libovolné intenzity míchání, libovolného množství a teploty sušicího média, lze pracovat po celý proces přípravy téměř za konstantního zatížení míchacího systému, přičemž vzestup zatížení dosáhne maximálně 20 % počáteční hodnoty. To zajišíuje malé energetické nároky, zvyšuje výrazně bezpečnost procesu, umožňuje podstatné zvýšení vsázky reakčních surovin a umožňuje zrychlení procesu bez nebezpečí přetížení zařízení, čímž se běžně dosahuje výkonu 50 až 100 kg plastu na 100 1 kubatury za 1 hodinu. Tím jsou dány podklady pro výrazné zvýšení produktivity práce. Dalšími výhodami tohoto zařízení jsou volitelná velikost granulátu o požadované distribuci, odstranění tvorby prachových podílů reaktoplastů, a tím zanášení chladicího systému 2· Zařízení umožňuje i přípravu reaktoplastů z předkondenzátu či poloproduktů o libovolné viskozitě, bez nebezpečí tvorby nálepů, nehomogenity produktu z těchto nálepů a snížení bezpečnosti práce z těchto důvodů. Zařízení umožňuje dále přípravu granulovaných plastů obsahujících libovolná množství organického, anorganického plniva, příp. jejich kombinací, běžně do 75 %, pro některé aplikace až do 90 % těchto plniv. Zařízení podle vynálezu umožňuje přípravu speciálních plastů, např. polyesterových, epoxidových, přičemž se vychází z roztoků emulzí nebo disperzí a dosahuje se výborné homogenity a disperzity částic systémů. Zařízení podle tohoto vynálezu je investičně, prostorově a energeticky méně náročné než dříve uvedené výrobní systémy.Since it is possible to work with any mixing intensity, quantity and temperature of the drying medium in the production process, the entire preparation process can be operated under a nearly constant load of the mixing system, with a load increase of at most 20% of the initial value. This ensures low energy requirements, greatly increases process safety, allows for a substantial increase in the feedstock charge, and enables process acceleration without the risk of overloading the equipment, which normally achieves a performance of 50 to 100 kg of plastic per 100 liters per hour. This provides the basis for a significant increase in labor productivity. Other advantages of this device are selectable size of granulate of desired distribution, elimination of dust formation of thermosetting plastics and thus fouling of cooling system. safety at work for these reasons. The device furthermore enables the preparation of granulated plastics containing any amounts of organic, inorganic filler, respectively. combinations thereof, typically up to 75%, for some applications up to 90% of these fillers. The device according to the invention makes it possible to prepare special plastics, for example polyester, epoxy, starting from emulsion or dispersion solutions and achieving excellent particle homogeneity and dispersion of the systems. The device according to the invention is less capital intensive, space and energy consuming than the previously mentioned production systems.

Výrobní produkce základní linky je 2 až 3 násobná oproti kontinuálním linkám pracujícím na suché cestě, přičemž jsou o řád nižší investiční náklady. Proti zařízení podle popisu vynálezu k čs. patentu č. 138 972 je produkce základní linky 3 až 4 násobně větší při menších energetických nárocích a při zvýšené bezpečnosti výrobního procesu.The production of the base line is 2 to 3 times higher than the continuous lines operating on the dry road, while the investment costs are one order lower. Against the device according to the description of the invention to MS. No. 138,972, the production of the base line is 3 to 4 times greater with lower energy requirements and increased process safety.

Claims

Apparatus for the production of plastics in a closed reactor equipped with a stirrer, feedstock and flue gas recovery, characterized in that it consists of a vertically placed reactor (3) equipped with a vertically mounted stirrer (6) with a bottom drive (4) and / or slow-running axial with an overhead stirrer (7) having an external duplicator (5), the reactor (3) at its top being connected via a duct to a calorifer (2) provided with a fan (1), and further connected via a separator ( 8) with a separately mounted separator (10) provided with a condensate cooler (9) in its upper part, the separator (10) being connected via a duct to a vacuum pump or fan (13), the separator (8) and the condensate cooler (9) optionally connected by condensate siphon (11).

Apparatus according to claim 1, characterized in that the agitator is provided with an upper drive (12) or a lower drive (4), wherein a second less powerful mixing system operating at right angles to the efficiency of the first system is used while rotating simultaneously or counter to the first.