CS248238B1 - Method of softened polyvinyl chloride compounds preparation in fluidization mixers - Google Patents

Description

248238 kýmto spósobom zahrieva, co umožňuje u-rýchlenie difúzie kvapalných přísad do čas-tíc PVC a v závislosti od druhu zmakčovadlaa výšky teploty aj případné čiastočné naže-latinovanie PVC, ak je žiadúce. Vrtul'a sú-časne vytvára stredom nádoby v smere osivýrazný sací efekt, takže náplň nádoby o-krem rotačného pohybu okolo osi miešadlavykonává i krúživý pohyb eliptický v smerezvislom, u krajov nádoby stúpajúci a stre-dom klesajúci, teda je v trvalom stave vzno-su — fluidnom.

Proces přípravy makčených PVC zmesí vofluidných miešačkách sa časom obecne u-stálil na tomto postupe: do miešačky vy-temperovanej vyhrievacím plášťom na 120až 150 °C sa navážia všetky práškové suro-viny, potom sa miešačka uvedie do chodu,pričom sa premenou kinetickej energie nateplo tieto práškové zložky pomaly zahrie-vajú. PO' dosiahnutí teploty 80 až 130 °C saza chodu pridajú zmakčovadlá a ostatněkvapalné zložky a neprerušene sa pokraču-je v miešaní, kým sa dosiahne teplota 130až 170 °C, kedy sa miešanie ukončí a zmessa ochladí na teplotu 20 až 40 °C. Teplotapridávamia zmakčovadiel v rozmedzí 80 až130 °C je kritickou veličinou a musí sa prekaždú receptúru zvlášť experimentálně pre-skúšaf.

Ak sa přidá zmákčovadlo pri nevhodnejteplote, vznikajú silné, často až nekontro-lovatelné aglomerácie zmesi a vysoké za-faženia motcra miešadla, prekračujúce ma-ximálně dovolené hodnoty, čo vyústí dopředčasného ukončenia miešania, bez dc-siahnutia sypkéj suchéj zmesi. Citlivost zme-si na nežiadúcu aglomeráciu je zvlášť velkáv tých prípadoch, ak obsahuje váčší podielplnidla (nad 10 %).

Za přítomnosti jemnozrného plnidla, akoje plavená krieda, alebo mikromletý vápe-nec, dochádza po přidaní zmakčovadiel priteplotách nad 80 °C k extrémně rýchlej aintenzívnej aglomerácii, za vzniku hrudieka gul'ovitých kusov velkosti 3 až 15 cm, kto-ré sú obvykle pre ďalšie spracovanie ne-vhodné pre svoju velkost i nehomogeinitua musia byt odstraněné vysievaním, čo ve-dle k materiálovým stratám 5 až 30 %-ným.Pri vyšších obsahoch zmakčovadla (nad40 % j dochádza k obdobnej situácii aj bezpřítomnosti plnidla, takže sa musí volitkompromis, buď znížiť teplotu končeniamiešania, s tým důsledkem, že zamiešanázmes nebude úplné suchá, ale polomastnáa v zásobníkoch bude kleinbotvorná, alebosa musí připustit vznik určitého podieluhrubších aglomerátov.

Teraz sme zistili, že je možné novým ča-sovým uspoří adaním (zoradením) sledudielčích operácií miešacieho procesu, po-písaným v tomto vynáleze, nielen obmedziťalebo odstranit nevýhody a nedostatky do-terajších miešacích postupov pri prípravesuchých zmesí z makčeného PVC vo fluid-ných miešačkách, ale okrem toho získat přitom aj energetické, připadne materiálo-vé úspory a dosiahinúť zlepšenie kvality vý-robkov, najma vo vzhladovej oblasti. Vy-chádza sa přitom zo známého vědeckéhopoznatku, že suspenzný PVC súčasnej vy-sekoporéznej kvality, je schopný už za stu-dená pohltit cca 35 až 38 % zmakčovadiel.

Princip vynálezu spočívá v tom, že sa vy-užije hoře uvedený poznatek a k naváženýmsypkým (práškovým) zložkám PVC zmesisa pridajú zmakčovadlá a připadne iné po-třebné kvapalné zložky ešte před začatímmiešainia, alebo sa začnu přidávat po za-čatí miešania, avšak tak, “aby pridávanietýchto zmakčovadiel bolo vykonané takrýchlo, ako to umožní použité dávkovaciezariadenie, rozhodne však před dosiahnutímteploty miešaných zložiek 75 °C, s výhodoupřed dosiahnutím teploty 50 °C. Přitom saplynule mieša až do dosiahnutia konečnejteploty miešania 90 až 160 C,C, čo závisí odstavby receptúry, žiadaného stupňa aglo-merácie zmesi, alebo naželatinovainia. Zmessa ochladí potom na teplotu 40 až 100 °C.

Tento spůsob miešania je zvlášť vhodnýpre přípravu makčených zmesí zo suspenz-ného alebo blokového PVC, v širokom roz-sahu koncentrácií zmakčovadiel, od 10 do50 hmot. °/o. Pre emulzný PVC nie je tentosposob vhodný.

Pri doterajších sposohoch přípravy mak-čených PVC zmesí vo fluidných miešač-kách, keď sa v prvej fáze miešania miešalilen samotné práškové suroviny, teda ne-úplná zmes i neúplná násada čo do hmot-nosti, bol vzostup teploty v důsledku men-ši eho zaplnenia objemu miešačky dost po-malý, a tento čas bol sice nutný, ale málopreduktívny. Urýchleniu zahrievania sa pre-to obvykle napomáhalo přídavným vyhrie-vaním pomocou plášťa miešačky, tempero-vaného ma teploty 120 až 150 °C.

Pri novom spůsobe miešania podlá tohotovynálezu príhrievanie plášťom miešačky od-padá úplné a celý čas miešania je produk-tívny, t. j. využitý na absorpciu zmakčova-diel do pórov PVC častíc a ich čiastočnúdifúziu do medzimolekulárnych priestorovPVC makromolekúl. Pridanie zmakčovadieluž v prvej fáze miešania významné predlžiefektívny čas difúzie, dosiahne sa rovno-měrné namakčenie a napučanie aj inaktažko rozpracovateliných častíc PVC ozna-čovaných ako rybie oká, spůsobujúcichvzhfadové i funkčně chyby výrobkov.

Celý priebeh absorpcie a difúzie je taktorozložený na dlhší časový úsek, pričomznačná část týchto fyzikálnych procesovprebehne pri relativné nízkých teplotách,takže nehrozí nebezpečie náhlého vznikunezvládnutelných ampérických zatažení mo-tora miešačky, ani vzniku nežiadúcich hru-bých aglomerátov. Pre porovnanie možnopovedať, že pri novom spůsobe miešania sachová vysokomakčená zmes (45 % zmákčo-vadiel) přibližné rovňako, ako stredne mak- 248238 čená (30 % zmakčovadiel] při djterajšomsposobe miešania. Tým je umožněné vočidoterajším postupom vlastně znížiť teplotukončenia miešania, potřebná na rovnakýstupeň aglomerácie, čo sa premietne closkrátenia času miešania a tým aj do energe-tickej úspory na pohon miešadla.

Například, ak doterajším postupom kon-čilo· miešanie pri 130 °C s časovým nárokom21 nrnút, tak inovým sposobom pódia to-hoto vynálezu možno končit už pri 110 °C sčasovým nárokom 12 až 15 minút, podlásposobu vedenia miešania, pokiaí ide o po-užité rýchtostné stupně otáček miešadla.Určité skrátenie času miešania umožňuje ajrovnoměrné rozdelenie zataženia na celýčas miešania a z toho vyplývajúci rovno-měrný a rýchlejší vzostup teploty, takžerovnaká teplota sa dosiahne za kratší čas.

Sumárně uvedené skutočnesti umožniazníženle spotřeby elektrickej energe namiešanie zmesi o 20 až 65 %. Ak sme zistilinapříklad mernú spotřebu elektrickej ener-gie na miešaiťe stredne makčenej PVC zme-si doterajším sposobom 0,112 kWh/kg, takpri miešaní novým sposobom pódia tohotovynálezu je pri rovnakej teplote končeniamiešania měrná spotřeba iba 0,066 kWh/kg,t. j. o 42 % nižšia, čo pri přepočte na ce-lcročnú kvótu, inapr. 1 000 t zmesi/rok před-stavuje úsporu 46 000 kWh/r, resp. 46 MWhna rok, alebo v inom vyjádření 20,2 tonměrného paliva za rok.

Nezanedbatelným prínosom nového spo-sobu je aj vyššia prevádzková bezpečnostprocesu přípravy zmesi, pretože pozornostobsluhy nemusí byť sústredená na to, kedysa dosiahne kritický bod teploty pre přidá-váme zmakčovad;el, ani byt zatažená sta-rosťami, či zataženie motora nepřekročí po-volenú hranicu, alebo sa obávat' náhlej anezvládnutelnej aglomerácie spojenej s ma-teriálovými stratami so znehodnotenej ná-sady.

Po ukončení miešania sa zanrešaná zmesv tej istej, alebo inej nádobě ochladí primalých otáčkách miešadla. Přitom hlavnýmchladiacim elementom je plášť nádoby, ale-bo vo vnútri vstávaný chladiaci prstenec,ktorým preteká chladiaca voda. Doterajšiepostupy předpisovali ochladenie zmesi na20 až 40 °C, aby sa bezpečne zabránilo sa-movolnému spiekaniu, t. j. nekontrolovatel'-nej aglomerách hotovej zmesi počas jejuskladnenia, čo by mohlo sposobit neskortažkosti pri ďalšej manipulácii, napr. pneu-matickej alebo mechanickej dopravě a dáv-kovaní do spracovatetských strojov.

Teraz sme však tiež zistili, že náklonnostk samovoinej aglomerácii nie je až tak kri-tická a u vačšiny makčených PVC zmesi,najma ak obsahujú plnidlo a koncentráciazmákčovadla je pod 40 °/o, inastáva druhot-ná aglomerácia až pri teplotách významnévyšších a tieto aglomeráty sú málo pevné.Napr. zmes s obsahom plnidla 60 % a zmak- čovadla 15 % nevytvára druhotné aglome-ráty ani pri 90 °C. Přelo pódiu tohoto vynálezu možno důjsťk určitým energetickým úsporám aj tým,že nanr.ešaná zmes sa ochladí len na takúteplotu v intervale 40 až 100 °C, pri ktorejuž nedojde k samovolnému zvyšovaniu stup-ňa aglomerácie stáním zmesi, alebo ak ajk určitému zvýšeniu dojde, sú tieto aglo-meráty len takého charakteru, že ich mož-no 1'ahko rozrušit uvedením zmesi do po-hybu, napr. pomalým pohybom miešadla,pomocou vibrátora, alebo čeřením tlakovýmvzduchom. Táto odolnost voči nenozrušitelnej aglo-merácii je žiadúca pre časový úsek do 96hodin, čo zodpovedá dlžke náhlých přeru-šení alebo odstávok výroby, pri ktorých užnemohla byť vopred zásobná zmes spraco-vaná. Z takéhoto upraveného sposobu chladeniavyplývajúce úspory sú dané skrátením časuchladenia, čo sa premietne do menšej spo-třeby chladiacej vody a úspory elektrickejenergie na pohon nrešadla chladiacej ná-doby. Ďalšia úspora sa dosiahne následnépri. spracovaní zmesi, v menšej spotrebe e-nergie na jej nový ohřev a číselne je danározdielom tepelných obsahov. Napříkladstredne makčepá zmes má tepelný obsah44,278 kj/kg pri 40 °C a 86,296 kj/kg pri 70stupňoch C. Ak tňto zmes miesto na 40 °Cochladíme iba na 70 °C, uspoříme pri jejnásledhom spracovaní 41,568 kj/kg = 11,56Wh/kg, čo pri 1 000 t/r představuje úsporu 11,56 MWh/rok.

Jednotlivé výhody a technické možnostitohoto vynálezu, včítane vyčíslenia dosiah-nutých energetických úspor sú osvětlenénásledujúcimi príkladmi, pri ktorých holipoužité dve rožne, výrazné odlišné velkostiflu;dných miešačiek: — maloobjemová fluidná miešačka, obje-mu 75 litrov, s výrobným efektom 270 tonzmesi za rok (pri časovom fonde 5 400 hza rok}. Otáčky miešadla na I. stupni sú600 ot/min, s obvodovou rýchlosťou listovrotora (trojlistej vrtule], 942 m/min a max.príkonom motora 25 kW (48 A] a na II. stup-ni 1 200 ot/min, s obvodovou rýchlosťou ro-tora 1 885 m/min a príkonom motora 28 kW(55 A]. Chladiaca nádoba má objem 150litrov, miešadlo· s príkonom 5 kw a prieto-kom chladiacej vody 1 500 litrov/h. — velkoobjemová fluidná miešačka, ob-jemu 1 000 litrov, s výrobným efektom 4 300ton zmesi za rok (pri časovom fonde 5 400hodín/nok]. Otáčky miešadla na I. stupni sú225 ot/min s obvodovou rýchlosťou rotora777 m/min a príkonom motora 160 kW(310 A) a na II. stupni sú otáčky rotora450 ot/min s obvodovou rýchlosťou rotora1 555 m/min a príkonom 180 kW (350 Aj.Chladiaca nádoba objemu 2 000 litrov má 248238 miešadlo s príkonom motora 30 kW a prie-íok chladiacej vody 4 800 litrov za hodinu.

Uvedené hodnoty technických parametrovmiešačiek sú použité a] při vyčíslovaní e-nergií v jednotlivých príkladoch. P r í k 1 a id 1 Pře výrobu elektroizolačných hadičiek azložitejších makkých profilov je potřebnástredne makčená PVC zmes o zložení: 56,22 hmot. % suspenzného PVC o K-hod-note 70, 1,42 hmot. % modifikovaného tribázické-ho· síranu olovnatého, 8,68 hmot. % plnidla — povrchové upra-venej kriedy, 0,99 hmot. % titánovej běloby, 27,72 hmot. % dl-2-etylhexylftalátu, 2,81 hmot. % chlórovaného parafínu, 1,55 hmot. % epoxydovaného esteru só-jového oleja, 0,51 hmot. % řepkového oleja a 0,1 hmot. % polyaduktu trimety lolpr opá-,η u s etylénoxidom a propylénox:dom mól.hmotnosti 3 000.

Zmes sa připravuje na fluidnej miešačkeobjemu 75 litrov při hmotnosti násady 25kilogramov. a) Doterajší sposob přípravy zmesi

Vyhrievací plášť mlešačky sa vytemperu-je na 150 °C. Do miešačky sa potom navážiasypké suroviny, a to: 14,056 kg suspenzného PVC (K = 70),0,356 kg modifikovaného tribázického síranu olovnatého, 2,186 kg povrchové upravenej kriedy a0,248 kg titánovej běloby.

Miešačka sa uzavrie, a uvedie do· chodu.Mieša sa pri druhom rýchlostnom stupni aždo dosiahnutia teploty 110 CC, čo trvá 12minút. Potom sa přidá 8,172 kg zmesi zmak-čovadiel pozostávajúcej zo: 6,930 kg di-2-etylhexylftalátu, 0,703 kg chlórovaného parafínu, 0,386 kg epoxydovaného esteru sójovéhooleja, 0.128 kg řepkového oleja a 0,025 kg polyaduktu trimetylolpriopánu. Přidáváme zmakčovadiel trvá 4 minúty ateplota náplně miešačky po skončení pri-dávania je 108 °C. V miešaní sa pokračujeaž do dosiahnutia teploty 150 °C, čo trvádalších 9 minut. Celkový čas miešania je25 minút, pri spotrebe prúdu 5,722 kWh, čozodpovedá mernej spotrebe 0,229 kWh/kgzmesi. Zmes sa potom v chladiacej nádoběochladí zo 150 na 30 °C, čo trvá 15 minút. Přitom sa spotřebuje 375 litrov chladiacejvody o vstupnej teplote 15 QC, ktorou sa od-vedle 5 220 kj tepla a na pohon miešadlachladiacej nádoby sa spotřebuje 1,200 kWh.Hotová zmes je jemná, sypká, s aglomerát-mi do 3 mm a má sypnú hmotnost 695 g/1.

Celková energetická bilancia přípravyzmesi: spotřeba elektr. prúdu 6,922 kWh//25 kg = 0,277 kWh/kg a spotřeba chladia-cej vody 375 litrov = 15 l/kg zmesi. Účin-nost premeny kinetickéj energie na tepelnúje 26,93 °/o. Táto účinnost bola vypočítanázo vzrastu tepelného obsahu zmesi pri zo-hriatí miešaním z 30 °C (vstup) na 150 °C(výstup) o 5 220 kj — 1,541 kWh a je 26,93percent z 5,722 kWh spotřeby, na miešanie. b) Nový sposob přípravy zmesi podlá toho-to vynálezu

Vyhrievací plást miešačky sa netemperu-je. Do miešačky sa navážia všetky sypkésuroviny v rovnakom množstve a zloženíako v bode a tohoto příkladu. Miešačka sauzavrie, uvedie do chodu a súčasine so za-čatím miešania sa začne s dávkováním zme-si zmakčovadiel rovnakého množstva a zlo-ženia ako v bode a. Dávkovanie trvá 3 mi-núty a je ukončené pri teplote náplně mie-šačky 43 °C. V miešaní sa pokračuje aj ďa-lej bez prerušenia na druhom rýchlostnomstupni až do dosiahnutia teploty 150 °C, čotrvá ešte 11 minút.

Celkový čas miešania je 14 minút, prispotrebe el. prúdu 2,972 kWh, čo zodpove-dá mernej spotrebe 0,119 kWh/kg. Zmes sapotom v chladiacej nádobě ochladí iba na45 °C, čo trvá 8 minút. Skrátenie chladeniav uvedeno-m rozsahu nemá pri stání zmesivplyv na jej stupeň aglomerácie. Pri chla-dem sa spotřebuje iba 200 1 vody o vstupnejteplote 15 CC a na pohon miešadla sa spo-třebuje len 0,640 kWh.

Hotová zmes je jemná, sypká, s aglome-rátmi do 1 mm a má sypnú hmotnost 750gramov na liter. Ochladením iba na 45 CCsa pri ďalšom spracovaní ušetří na ohřeve 625,5 kj/25 kg = 0,174 kWh/25 kg. Celkováenergetická bilancia: spotřeba el. prúdu namiešanie 2,972 kWh + spotřeba el. prúduna chladenie 0,640 kWh — úspora el. prúduna nový ohřev 0,174 kWh — 3,438 kWh/25kilogramov = 0.137 kWh/kg, čo je iba 49,5percent spotřeby v porovnaní s doterajšímpostupom uvedeným v bode a. Spotřeba vo-dy je iba 200 1/25 kg = 8 l/kg, čo je o 47 %menej a účinnost premeny kinetickéj ener-gie na tepelnú je až 48,8 %. Příklad 2

Stredne makčená PVC zmes na výrobuelektroizolačných hadičiek podlá recepturyuvedenej v příklade 1, sa připravuje na vel'-koobjemovej fluidnej miešačke objemu 1000litrov, pri hmotnosti jednej násady 356 kg. 2 4 8 2 3 8 a] Doterajší spůsob přípravy zmesi

Do miešačky s vyhrievacím plášťom vy-temperovaným na 150 3C sa naváži 200 kgsuspenzného PVC (K — 70), 5,1 kg modifi-kovaného trlbázického síranu olovnatéhoobchodné]' značky Interstab L 3624, 30,9 kgplnidla — povrchové upravenej kriedy ob-chodné] značky Kredafil 150 Extra S a 3,5kilogramov titánovej běloby. Miešačka sauvedie do chodu a na II. rýchlostnom .stup-ni sa náplň mieša až .do idosiahnutia teploty110 °C, čo trvá 15 minút. Potom sa za chodupřidá behom 3 minút 114,7 kg zmesi zmak-čovadiel pozostávajúcej z: 99,0 kg di-2-etylhexylftalátu, 10,0 kg chlórovaného parafínu, 5,4 kg opoxydovaného esteru sójového oleja a 0,3 kg polyaduktu trimetylolpropánu ob-chodné] značky Slovaprop TMP 48.

Teplota náplně miešačky pto skončení pri-dávania zmakoovadiel je 109 CC. V miešanísa pokračuje až do dosiahnuťa teploty 145stupňov C, čo trvá ešte 8 minút. Celkový časmiešania je 26 minút pri spotrebe el. prúdu40,052 kWh — 0,112 kWh/kg. Zamiešanázmes sa ochladí v chladiacej nádobě na 30stupňov C, čo trvá 20 minút, pričom sa spo-třebuje 1 600 litrov chladiacej .vody o vstup-nej teplote 15 C’C a na pohon miéšadla 10,000kWh. Vodou sa odvedle 69 385 kj = 19,289kWh. Zamiešaná zmes je jemná, sypká, saglomerátmi do 3 mm a má sypnú hmotnosť718 g/liter. Celková energetická bilancia:spotřeba el. prúdu 50,052 kWh = 0,140 kWhna kilogram, spotřeba vody je 1 600 litrov= 4,5 1/kg a účinnosť přemeny kinetickejenergie na tepelnú je 48,2 %. b) Nový spůsob přípravy zmesi podfa toho-to vynálezu

Vyhrievací plášť miešačky sa netemperu-je. Do miešačky sa navážia všetky sypkésuroviny v rovnakom mmožstve a zloženíako je uvedené v bode a tohoto příkladu amiešačka sa uvedie do chodu na 11. rých-lostný stupeň. Súčasne sa začne s. dávková-ním zmesi zmakčiovadiel v rovnakom množ-stve a zložení ako v hode a tohoto příkladu.Dávkovanie zmákčovadiel trvá tri minúty aje ukončené pri teplote náplně miešačky60 QC. Potom sa plynule pokračuje v mieša-ní až dO' dosiahnutia teploty 145 °C, čo trváešte 12 minút.

Celkový čas miešania je 16 minút, pri spo-trebe el. prúdu ,23,475 kWh = 0,0659 kWhna kilogram. Zmes sa potom ochladí v chla-diacej nádobě na 45 °C, .č© trvá 15 minút aspotřebuje sa přitom 1 200 litrov vody ovstupnej teplote 15 °C a 7,500 kWh na po-hon miéšadla. Přitom sa vodou odvedu;62 416 kj tepla a pne následný olirev zmesipri spracovaní sa uspoří 6 969 kj = 1,937 19 kWh. Zamiešaná zmes je jemná, sypká, saglomerátini do ;2 mm, so syipnou hmotnos-ťou 740 g/liter.

Celková energetická bilancia; spotřebael. prúdu je 23,475 kWh + ,7,500 kWh —— 1,937 kWh - 29,038 kWh/356 kg 0,0816kWh/kg, čo· je iba 58,0 % spotřeby el. ener-gie v porovnaní s riaterajším sposobom u-vodcným v bode a, [ úspora 42 % j, Spotře-ba vody je 3,37 litrov/kg, čo je o 25 % rae-nej. Účlnnos/Í ρřemeny kinetickej «energiena tepelnú je .až ,82,2 '%.

Vzorky zmesi z bodu a a bodu b tohotopřikladu boli zgranulované za povnakýchpodmienok a potom spracované vytláčanímt ož za rovnakých podmienok na hadičku0 10 mm s hrubkou steny 1 nim. Hadičkazo zmesi pripravenej podfa bodu a (doterajším sposobom) má krupieovite zdrsněnýpovrch, zatiaf čo hadička zo zmesi pripra-venej podfa bodu b '(.sposobom podfa toho-to vynálezu) má povrch hladký, bez vzhle-dových chýb.

Na kvantifikáciu tohoto rozdielu sa kúskyhadičky o hmotnosti 3 g rozlisovali v hyd-raulickom lise pri teplote 160 °C a tlaku20 Mpa na hrubku 0,1 mm a na takto vznik-nutých výliskoch (kruhoch 0 17 cm) bolispočítané vzhledové chyby, tzv. „rybie oká“a přepočítané na 1 g hadičky. U zmesi mie-šanej doterajším sposobom bálo napočítané5 600 rybích ok/l g a u zmesi pripravenejspĎsobom podfa tohoto vynálezu iba 7 ry-bích ok/l g. Zlepšeme kvality výrobku zozmesi pripravenej podfa tohoto vynálezu jeteda tiež velmi výrazné. Příklad 3

Pre výrobu podlahoviny je na jej spodko-vú vrstvu potřebná mákčeoá .PVC zmes svysokým obsáhnu plnidla o zložení: 25,0 hmot. % suspenzného PVC o. K-hod-note 62, 60,0 hmot. % plnidla — mikromletéhovápenca, 2,0 hmot. % titánovej běloby, 1.5 hmot. % stearanu olovnatého, 7,0 hmot. °ή dj-;2^eíylhexyÍifita'láfcu a 4.5 hmot. % chlórovaného parafínu.

Suchá zmes sa připraví na 75 litrovejfluidnej miešačke s násadou o hmotnosti37 5 kg. a) Doterajší spůsob přípravy zmesi

Vyhrievací plášť miešačky sa vytemperu-je na 150 °C. 'Polom sa do miešačky naváži9,375 kg suspenzného· PVC o K-hodiiolc 62,22,500 kg mikromletého vápenca, 0,750 kgtitánovej běloby, 0,560 kg stearanu olovna-tého a po uzavřeli miešačky sa táto uved:edo chodu na druhý rýcblostný stupeň. Syp-ké zložky sa miešajú až do dosiahnutia tep- 248238 11 loty 130 % čo trvá 19 minut. Potom sa be-hom 7 minut přidá 4,315 kg zmesi zmakčo-vadiel pozostávajúcej z: 2,625 kg di-2-etylhexylftalátu a 1,690 kg chlórovaného parafínu.

Po skončení pridávainia je teplota náplněmiešacky 123 °C. Potom sa bez prerušeniapokračuje v miešaní až do opatovného· do-siahnutia teploty 130 °C, čo trvá ešte 3 mi-nuty. Celkový čas miesania je 20 minut aspotřeba el. prúdu 6,549 kWh, čo zodpove-dá 0,175 kWh/kg. Potom sa zmes v chladia-cej nádobě ochladí na 40 °C, čo trvá 10 mi-nut. Přitom sa spotřebuje 250 litrov vody ovstupnej teplote 15 CC a na pohon miešadla0,800 kWh. Vodou sa odvedie 3 913 kj tepla.Zamiešaná zmes je jemná sypká s aglome-rátmi do 2 mm a sypnej hmotnosti 1 078 gna liter. Celková energetická bilancia: spo-třeba el. prúdu je 7,349 kWh = 0,198 kWhna kilogram, spotřeba chladiacej vody 6,67litrov/kg a účinnost premeny kinetickej e-nergie na teplo je 18,5 %. bj Nový sposolb miesania ipodla tohoto vy-nálezu

Vyhrievací plášť miešačky sa netemperu-je. Do miešačky sa navážia všetky sypkésuroviny v množstve a zložení ako v bode atohoto příkladu. Po uzavretí miešačky sacez dávkovači otvor přidá zmes zmákčova-diel v množstve a zložení ako v bode a to-hoto' příkladu a náplň sa nechá postát 1 až 2 miinúty, aby zmakčovadlá čiastočne vsiak-li do sypkých zložiek. Náplň má teplotu 30stupňov C. Potom sa miešačka uvedie dochodu a na prvom rýchlostnom stupni samieša do doslahnutia teploty 90 °C, čo trvá13 minút. Potom sa přepne na druhý rých-lostný stupeň a domieša sa do 130 °C, čotrvá ešte 11 minút.

Celkový čas miešania je 24 minút, pri spo-třebě el. prúdu 3,705 kWh, čo zodpovedá0,099 kWh/kg. Zmes sa potom ochladí vchladiacej nádobě iba na 80 °C, čo- trvá len 3 minúty a spotřebuje sa přitom 75 htrovchladiacej vody o vstupnej teplote 15 °C a0,24 kWh na pohon miešadla. Vodou sa od-vedie 2 173 kj tepla. Zamiešaná zmes je jem-ná, sypká, s aglomerátmi do 1,5 mm a másypnú hmotnost 1105 g/liter. Táto zmes anipo 48 hodinovom uskladnění pri 80 °C ne-javí sklon k zvýšenej aglomerácu a zostáva1’ahkO’ pohyblivá, sypká. Pre následné spra-covanie sa ušetří teplo 2175 kj ==-- 0,605kWh.

Celková energetická bilancia: 3,705 kWh+ 0,240 kWh — 0,605 kWh = 3,340 kWh =— 0,089 kWh/kg, čo je iba 45,5 % spotřebypri doterajšom postupe a znamená úsporu 54,5 % el. energie. Spotřeba chladiacej vo-dy je iba 2,0 1/kg a voči doterajšiemu po-stupu představuje 70 % úspory. Účinnost'premeiny kinetickej energie na teplo je 32,6 12 percent, t. j. dvojnásobná voči doterajšiemuspósobu. Příklad 4

Na výrobu vrchnej vrstvy valcovanej pod-lahoviny je potřebná makčená zmes PVC ozložení: 70,8 hmot. % suspenzného PVC o K-hod-note 68, ďalej 0,3 hmot. % stearanu vápenatého, 0,2 hmot. % stearínu, 0,06 hmot. % pevného parafínu, 1.5 hmot. % titánovej běloby, 12,3 hmot. % di-2-etylhexylftalátu, 4.7 hmot. % di-2-etylhexyladipátu, 5.6 hmot. % chlórovaného parafínu, 2.8 hmot. % epoxydovaného esteru só-jového oleja, 0,4 hmot. % ricínového oleja, 0,2 hmot. % medicinálneho· vazelínové-ho oleja a 1,14 hmot. % dibutylcínmaleinátu.

Zmes sa připraví na fluidnej miešačkeobjemu 1 000 litrov, pri hmotnosti jednejnásady 350,62 kg. a) Doterajší sposob přípravy zmesi

Vyhrievací plášť miešačky sa vytemperu-je na 150 °C. Do miešačky sa cez automa-tickú váhu navážia sypké suroviny, a to: 248 kg suspenzného PVC (K = 68), 1,05 kg stearanu vápenatého, 0,70 kg stearínu, 5,25 kg titánovej bělobya ručně sa přidá 0,20 kg parafínu (b. t. 53 °C).

Miešačka sa uvedie do chodu a na dru-hom rýchlostnom stupni sa mieša do dosiah-nutia teploty 130 CC, čo trvá 9 minút. Potomsa dávbovacím čerpadlom behom 4 minútpřidá 95,4 kg zmesi zmakčovadiel pozostá-vajúcej zo: 43,24 kg di-2-etylhexylftalátu, 16,56 kg di-2-etylhexyladipátu, 19,70 kg chlórovaného parafínu, 9,91 kg epoxydovaného esteru sójovéhooleja, 1,34 kg ricínového oleja, 0,67 kg medicinálneho vazelínového' ole-ja a 4,00 kg dibutylcínmaleinátu. V miešaní sa bez prerušenia pokračuje aždo doslahnutia teploty 155 °C, pri stálompoizornom sledovaní zaťaženia motora. Vpřípade prekročenia 380 A je nutné pre-pnúť na I. rýchlostný stupeň, alebo zmespředčasné vypustit do· chladiacej nádoby.Pri domiešaní do 155 °C ina II. stupni je cel-

Claims (2)

1. 248238 13 kový čas miešania 21 minút, pri spotřeběel. prúdu 35,818 kWh = 0,102 kWh/kg. Zmessa ochladí v chladiacej nádobě na 40 °C,čo trvá 17 minút a spotřebuje sa přitom1 360 litrov vody o vstupnej teplote 15 CC a 8,5 kWh na pohon miešadla. Vodou sa od-vedle 68 285 kj tepla. Proces miešania jevelmi náročný na sústavnú pozornost ob-sluhy. Hotová zmes je silné aglomerovanáso širokou distribúciou velkostí aglomerá-tov od 0,1 do 60 mm. Celková energetická bilancia: spotřebael. prúdu 44,318 kWh = 0,126 kWh/kg, spo-třeba chladiacej vody 3,88 1/kg a účinnostpremeny kinetickej energie na teplo je 53,0percent. b) Nový sposob přípravy zmesi podlá toho-to vynálezu Vyhrievací plášť miešačky sa netemperu-je. Do miešačky sa nadávkujú všetky sypkésuroviny v rovnakom množstve a zloženíako v bode a tohoto příkladu. Potom samiešačka uvedie do chodu na II. rýchlostnýstupeň a súčasne sa začne s dávkovánímzmesi zmákčovadiel v rovnakom množstvea zložení ako v bode a tohoto příkladu.Dávkovanie trvá 4 minúty a teplota náplněmiešačky dosiahne pri skončení dávkovaniezmakčovadiel 65 až 70 °C. Miešanie přitomplynule pokračuje až do dosiahnutia koneč-nej teploty 145 °C, postačujúcej ;na vytvo-renie žiadúceho stupňa aglomerácie, čo trvá9 minút. Teplota počas celého miešania stú-pa rovnoměrně a zataženie prechádza plo-chým maximom s nekritickou hodnotou za-taženia 290 až 330 A pri teplotách 130 až 14 140 °<C, takže proces miešania je obsluhou1'ahko ovládatelný. Celkový čas miešania je 14 minút, pri spo-třebě el. prúdu 22,924 kWh =-- 0,065 kWhna kilogram. Zmes sa za 7 minút ochladí vchladiacej nádobě na 80 CC a vypustí sa dozásobníka, z ktorého sa plynule odoberána ďalšie spraoovanie. Pri chladení sa spo-třebuje iba 560 litrov vody o vstupnej tep-lote 15 °C a 3,5 kWh na pohon miešadla.Připravená zmes má užšiu distribúciu vel-kostí aglomerátov od 0,2 do 30 mm, čo jevhodné z hladiska jej dopravy zvislým zá-vitivkovým dopravníkom. Celková energetická bilancia: spotřebael. prúdu na miešanie 22,924 kWh + spo-třeba na chladenie 3,500 kWh — úspora nanový ohřev 6,605 kWh = 19,819 kWh == 0,0565 kWh/kg, čo představuje úsporu 55,3 % el. prúdu voči doterajšiemu sposo-bu, spotřeba vody je iba 1,6 litra/kg, čo jeo 59 % menej ako doteraz a účinnost pre-meny kinetickej energie ina teplo je 75,6 %.Ak uvedené údaje premietneme na výrobu1 mil. m2 podlahoviny/rok, kde je potřebné 577,5 ton zmesi pre vrchná vrstvu, tak po-užitím nového sposobu přípravy zmesi po-dlá tohoto vynálezu sa ušetří 40,185 MWhelektrickej energie a 1317 m3 chladiacejvody. Uvedené příklady nijako neobmedzujúrozsah využitia vynálezu, len na tu uvede-né makčené PVC zmesi, ale majú iba nakonkrétných z praxe vzatých PVC zmesiachukázat praktický postup pri príprave prie-myselne bežne spracovávaných zmesi a u-kázať dosiahnutelnú výšku úspor energií. PREDMET

   1. Sposob přípravy makčených PVC zmesivo fluidných miešačkách, vyznačený tým,že zmákčovadlá sa pridajú do miešačky ksypkým zložkám PVC zmesi už před zače-tím miešania, alebo· po začatí miešania, a-však tak, aby ich pridanie bolo vykonanédokial teplota miešaných zložiek nepre-siahne 75 °C, s výhodou 50 °C a v miešanísa pokračuje až do jeho ukončenia pri tep-lotách náplně miešačky 90 °C až 160 °C. vynalezu
2. 2. Sposob přípravy makčených PVC zmesivo fluidných miešačkách podlá bodu 1, vy-značený tým, že po ukončení miešania sazmes ochladí iba na takú teplotu v inter-vale 40 až 100 °C, pri ktorej už nedojde unepohybujúcej sa zmesi do 96 hodin k sa-movolnému zvýšeniu stupňa aglomerácie,alebo samovolné vzniknuté aglomeráty sadajú rozrušit uvedením zmesi do pohybu. *4