CZ2000881A3 - Způsob kontinuální přípravy kaučukového prášku a zařízení k provádění tohoto způsobu - Google Patents

Abstract

Způsob kontinuální přípravy kaučukového prášku obsahujícího plnidlo, při kterém se smíchá suspenze plnidla a kaučukový latex v kapalné fázi, přičemž kapalná směs se vede trubkou, v této trubce reaguje alespoň sjedním koagulačním činidlem a vypadávají kaučukové částice obsahující plnidlo. Zařízení k provádění tohoto způsobuje tvořeno trubkou (1) uzpůsobenou k průchodu kapalné směsi obsahující kaučuk a k vypadávání kaučukových částic, přičemž na začátku trubky (1) je připojeno alespoň jedno přiváděči zařízení (2) pro kaučukový materiál (3), jakož i přiváděči zařízení (4) pro plnidlo (5), a přiváděči zařízení (10) pro koagulační činidlo (11). dále je v trubce (1) zabudována alespoň jeden škrticí orgán (6) k variabilnímu nastavení škrticího profilu.

Description

Oblast techniky

Vynález se týká způsobu kontinuální přípravy kaučukového prášku obsahujícího plnidlo, při kterém se smíchá suspenze plnidla a kaučuku ve vodné fázi, vede se trubkou, v této trubce reaguje přinejmenším s jedním koagulačním činidlem a vypadnou kaučukové partikule.

Dosavadní stav techniky

Příprava kaučukových směsí se provádí podle stavu techniky z chuchvalcovitého surového kaučuku s velkou náročností na čas, energii a personál. Drcení chuchvalců a míšení s přídatnými látkami je náročné a nákladné. Naproti tomu použití kaučukového prášku schopného bublat nabízí možnost jednoduché a rychlé přípravy i zpracování.

Z US 4 265 939 je znám způsob kontinuální přípravy kaučukových prášků, podle kterého se však v trubce s relativně úzkým profilem nemíchá koagulační činidlo. Efektivní míšení obou komponent se má konat na základě turbulentního proudění v úzké trubce. Potom se koagulovaný kaučukový materiál vede do trubky s rozšířeným profilem. V této trubce je přiváděn ke kapalné směsi polymer jako potahovací činidlo. Tento známý postup přehlíží žádoucí účinné promíchávání komponent. Kromě toho dochází zvláště v úseku trubky se zúženým profilem k rušivým usazeninám, respektive připékání na stěny, což mění poměry proudění.

• · • · · · • · ···· · · * · · · · • ·· · · ···· · » · · « ······ · ··· ·· · ·· ·· · · ··· · · ··

Proto nejsou vlastnosti produktů připravených podle tohoto postupu reprodukovatelné a produkty vykazují vzhledem k měnícím se poměrům proudění při přípravě také nevýhodné nežádoucí vlastnosti. Že v rámci způsobu kontinuální přípravy kaučukového prášku obsahujícího plnidlo lze v jedné trubce promíchat kaučukový materiál s plnidlem kontinuálně, je v podstatě známo z DE 37 23 213 C2 a DE 37 23 214 C2. Konkrétní poučení však z obou dokumentů nevyplývá.

Dále jsou známy způsoby přípravy kaučukového prášku obsahujícího - plnidlo, které se provádějí po etapách, respektive diskontinuálně. Zde se zpravidla přivádí suspenze obsahující plnidlo dohromady s vhodným latexem za přítomnosti srážecího činidla a směs se pak nechá zreagovat v nádobě. Nevýhodou je, že tyto známé způsoby vyžadují relativně vysoké aparátové a časové výdaje. Takový diskontinuální způsob je popsán například v DE 28 22 148 C2.

Naproti tomu základem vynálezu je úkol dát k disposici takový způsob, aby se připravoval kaučukový prášek reprodukovatelných vlastností bezproblémově a s malými náklady, a aby se postup vyhnul shora zmíněným nevýhodám.

Podstata vynálezu

Předmětem vynálezu je způsob kontinuální přípravy plnidlo obsahujícího kaučukového prášku, při kterém

a) se smíchává disperze plnidla a kaučuková suspenze

b) kapalná směs je vedena trubkou a reaguje alespoň s jedním koagulačním činidlem a vypadává kaučukový prásek obsahující plnidlo,

c) kapalná směs je vedena trubkou minimálně s jedním škrticím místem s variabilním škrticím profilem,

d) a že profil škrticího ventilu se zpravidla nastavuje tak, že pokles tlaku v kapalné směsi, dosažené tímto škrticím místem činí více jak 0,5 bar.

• · • · • · · · ·

Do rámce vynálezu patří i to, že kapalná směs obsahuje alespoň jedno kapalné prostředí, zejména vodu. S výhodou se používá suspenze, nejúčelněji vodná suspenze plnidla, respektive se tato přidává ke kaučukovému materiálu. Kaučukový materiál se účelně používá jako kaučukový latex a/nebo jako kaučukový roztok a/nebo jako vodná emulze kaučukového roztoku. U kaučukového materiálu může jít o syntetický a/nebo přírodní kaučuk. Podle výhodné formy provedení vynálezu se jako kaučukový latex používá styrenbutadien-kopolymerizát. V rámci vynálezu se používá jedno plnidlo nebo více plnidel. Jako plnidlo se například používají saze. V rámci vynálezu se ke kaučukovému materiálu přivádí vodná suspenze sazí, zejména 2 až 7 % hmotn. vodné suspenze sazí. Rozmezí velikosti částic kaučukového prášku získaného podle vynálezu leží obecně mezi 0,05 a 10 mm, zejména mezi 0,5 a 2 mm. Kaučuky ve formě prášku obsahují od 20 do 250 phr, zejména od 50 do 100 phr plnidla (phr: parts per hundred parts of rubber), v daném případě zčásti nebo dohromady za použití známých organokřemičitých sloučenin vzorců (I), (II) nebo (III) známých v kaučukovém oboru před způsobem podle vynálezu, kterými byly na povrchu módi f ikovány.

Jako vhodné typy kaučuků se ukázaly následující specie, jednotlivě nebo ve směsi: přírodní kaučuk, emulze-SBR s podílem styrenu od 10 do 50%, butyl-akrylnitril-kaučuk_z x^Sutylkaučuky, terpolymery z ethylenu, propylen (EPM) a nekonjugované dieny (EPDM), butadienové kaučuky, SBR, připravené podle polymerizačního postupu v roztoku, s obsahy styrenu od 10 do 25 %, jakož i obsahy podílu 1,2vinylkomponent od 20 do 55 % , isoprenové kaučuky, zejména 3,4-polyisopren.

Vedle jmenovaných kaučuků přicházejí v úvahu následující elastomery, jednotlivě nebo směsi:

ve • · karboxylové kaučuky, epoxidové kaučuky, transpolypentenamery, halogenované butylkaučuky, kaučuky z 2- ‘8 chlorbutadienu, ethylen-vinylacetat-kopolymery, epichlorhydriny, v daném případě také chemicky modifikovaný přírodní kaučuk, jako například epox^dované typy.

Jako plnidla se většinou doplňkově používají saze známé ze zpracování kaučuku a bílá plnidla syntetické povahy, jako například oblíbené kyseliny křemičité nebo přírodní plnidla, jako například křemelinová křída, hlinky a tak dále.

Obzvlášť- vhodné jsou saze, jaké se obecně používají při zpracování kaučuku.

K těm patří saze z pecí, saze z plynů a plamenů s jodovým adsorpčním číslem 5 až 1000 m²/g, CTAB s číslem od 15 do 600 m²/g, DBP-adsorpcí od 30 do 400 ml/100 g a DPBčíslem od 50 do 370 ml/100 g v množství od 5 do 250 dílů na 100 dílů kaučuku, zejména 40 až 100 dílů. Vhodná jsou rovněž silikátová plnidla syntetického nebo přírodního původu, známá z kaučukového oboru, zejména oblíbené kyseliny křemičité.

Ty mají obecně N₂-povrch, určený známou metodou BET, 35 až 700 m²/g, CTAB-povrch 30 až 500 m²/g , DBP-číslo 150 až 400 ml/100 g.

Podle vynálezu obsahuje produkt tyto kyseliny křemičité v množství od 5 do 250 dílů, zejména 20 až 100 dílů, vztaženo na 100 dílů kaučuku. Jedná-li se o bílé přírodní látky, jako hlinky nebo křemelinové křídy s N₂-povrchem od 2 do 35 m²/g, používá se jich v množství od 5 do 350 dílů, vztaženo na 100 dílů kaučuku.

Vhodné jsou také prášky, které obsahují jedno nebo více shora jmenovaných plnidel ve směsi.

Vedle nemodifikovaných plnidel zmíněného druhu se v daném případě používají navíc modifikovaná plnidla při přípravě zde nárokovaného kaučukového prášku. Podíl • · • « ···* ··· ···· • ·· · · ···· · *· · • ·«···· · · · · ·· · • > Μ» » · · · · · · « · nemodifikovaných plnidel závisí na speciálně připravené směsi. V každém případě činí celkové množství plnidla 20 až 250 phr.

To je obecně do 100 %, zejména do 30 až 100%, s výhodou 60 až 100 %, z nemodifikovaných plnidel: kyselina křemičitá a/nebo saze.

Pro modifikování povrchů se používají většinou organokřemičité sloučeniny obecného vzorce

[ R1n(RO)3-nSi-(Alk)m -(Ar)p]g [B]	(I)
R1n(RO)3-nSÍ-(Alk)	(II)
nebo
R4n (RO) 3-nSi- (Alkenyl)	(III

ve kterých znamenají

B: -SCN, -SH, -Cl, -NH₂ (když q=l) nebo -S_x(když q=2)

R a R¹: alkylová skupina s 1 až 4 uhlíkovými atomy, rozvětvená nebo nerozvětvená, fenylový zbytek, přičemž všechny zbytky R a R¹ mohou pokaždé mít stejný nebo různý význam, s výhodou alkylová skupina,

R: C¹-C⁴ -alkyl, C¹-C⁴-alkoxyskupina, rozvětvené nebo nerozvětvené, n: 0;1 nebo 2,

Alk: dvojmocný přímý nebo rozvětvený uhlovodíkový zbytek s 1 až 6 uhlíkovými atomy, m: 0 nebo 1

Ar: arylový zbytek se 6 až 12 C-atomy, p: 0 nebo 1 s údajem, že p a m neznamenají současně 0, x: číslo od 2 do 8, alkyl: jednomocný přímý nebo rozvětvený uhlovodíkový • · ···· ··· ···· « · · · · · · · · · ·· · • ······ · ··· · · · • · · · · · · · · ·· · » ukázaly typu zejměna j ako a

zbytek s 1 až 20 uhlíkovými atomy, s výhodou 2 až 8 C-atomů, alkenyl: jednomocný přímý nebo rozvětvený nenasycený uhlovodíkový zbytek se 2 až 20 uhlíkovými atomy, s výhodou 2 až 8 C-atomů.

Modifikovaná plnidla, která se používají podle vynálezu, jsou popsána například v EP-B 0442 143, EP-B 0177 674 a ve formě granulátů zejména v EP-A 079 579 (bílá plnidla) respektive EP-B 0519 188 (saze).

Pro předmodifikování nebo jako přídavek k plnidlové suspenzi se jako vhodné bis(alkoxysilylalkyl)oligosulfany bis(trialkoxysilylpropyl)tetrasulfan bis(trialkoxysilylpropyl)disulfan.

Modifikovaná plnidla z jmenovaných přihlášek respektive patentů, respektive v nich uvedené organokřemičité sloučeniny jsou výslovně zahrnuty jako součást nárokového složení v předkládané přihlášce.

Kaučukové prášky podle vynálezu obsahují kromě již zmíněných plnidel zejména známé zpracovatelské nebo vulkanizační pomocné látky jako oxid zinečnatý, stearát zinečnatý, kyselinu stearovou, polyalkoholy, polyaminy, pryskyřice, vosky, změkčovací oleje, ochranné prostředky proti stárnutí vůči teplu, světlu nebo kyslíku a ozonu, vytvrzovací pryskyřice, ochranné prostředky proti plameni jako například Al(0H)₃ a Mg(OH)₂ , pigmenty, různé chemikálie pro síťování a urychlovače a rovněž síru v koncentracích obvyklých v gumárenství, s výhodou síru s povrchově aktivními látkami uvedených modifikací, která je komerčně k disposici.

Určení velikosti jader vyplývá z plnidlové suspenze.

V jedné obzvláště výhodné formě způsobu podle vynálezu mají veškeré nasazené pevné látky před vypadnutím « · • · ·· «· ··» ·· ·» kaučukových partikulí ze suspenze velikost jader < 50 μιη, zejména < 10 gm. Případně může na základě přípravy dojít k tvorbě aglomerátů, které však zpracovatelské chování negativně neovlivňují.

Předmět vynálezu

Předmětem vynálezu je také způsob přípravy - v jedné trubce, opatřené na vhodném místě škrticím ventilem jemnozrnného, plnidlo obsahujícího kaučukového prášku vypadáváním z vodných směsí, které obsahují jemnozrnné(á) plnidlo (a), případně modifikovaná organokřemičitými sloučeninami, (saze nebo silikátové plnidlo), ve vodě rozpustné sole kovů skupin Ha, lib, lila a VIII periodického systému prvků a kaučukový latex nebo vodnou emulzi kaučukového roztoku, eventuálně v přítomnosti organického rozpouštědla, vyznačený tím, že

a) >50% hmotn., avšak méně než 100% hmotn. množství jemnozrnného plnidla, s výhodou ve formě vodné suspenze s obsahem od 2 do 15 % hmotn. ve vodě, v daném případě s povrchovou plochou pro modifikování předpokládaného množství jedné nebo více organokřemičitých sloučenin podle vzorců (I) , (II) nebo (III) v množství od 0,1 do 20 % hmotn., vztaženo na plnidlo, zejména když se jedná o silikátové plnidlo, s výhodou oblíbenou kyselinu křemičitou, a/nebo >50% hmotn. avšak méně než 100% hmotn. alespoň částečně se smíchá s jednou nebo více organickými sloučeninami (vzorců (I), (II) nebo (III) povrchově modifikovaným plnidlem, zejména v přítomnosti emulgátoru, se smísí s kaučukovým « · latexem nebo vodnou emulzí kaučukového roztoku a hodnota pH směsi se sníží na hodnotu v rozmezí od

7,5 do 6,5, zejména přidáním Lewisovy kyseliny, (první stupeň),

b) zbývajícímu podílu ( díl „splitting ) shora zmíněných jemnozrnných plnidel, v daném případě společně se zbývajícími množstvími organokřemičitých sloučenin vzorců (I), (II) nebo (III) připravenými ve formě suspenze pro modifikování povrchu plnidla, se sníží hodnota pH, zejména přidáním Lewisovy kyseliny na hodnotu v oblasti 6,5 až 5, s výhodou 5,5, takže kaučuk nacházející se ve směsi zcela vypadne dohromady s plnidlem (druhý stupeň),

c) vypadnutá pevná látka se oddělí známými opatřeními,

d) případně se pere a

e) suší.

Organokřemičité sloučeniny se zvláště nasazují při užití silikátových plnidel, s výhodou kyselin křemičitých.

Proces vypadávání se provádí obecně při pokojové teplotě, zejména při 20 - 80°C, v trubce, která je výhodně opatřena více místy na přidávání. Způsob odpovídá opatřením známým z DE 198 58 706.6.

Při použitém způsobu podle vynálezu se jedná s výhodou o trubku s kruhovým profilem. Průměr trubky činí například 10 až 30 mm. S výhodou obnáší celková délka trubky 1 až 3 m, velmi výhodně 1,5 až 2,5 m.

Podle vynálezu je profil trubky přinejmenším na jednom škrticím místě redukován. S výhodou se průměr trubky před škrticím místem rovná průměru trubky za škrticím místem.

• · «· «· ···· · · «· • ··· ·«·· • · · · · · · · · · · 4 · • ··«·»« · · · * ·» · « · ·· <· ··· ·· ··

V rámci vynálezu je i to, že na škrticím místě je připojen nastavitelný škrticí orgán. Jedná se o ventil, s výhodou o tlačkový ventil s elastickým vsádkovým tělesem. Podle velmi výhodné formy provedení podle vynálezu se nastavuje respektive přestavuje přinejmenším jeden škrticí orgán pomocí poháněcího mechanismu. Variabilní redukce profilu podle vynálezu na škrticím místě slouží k tomu, aby mohl být nepřetržitě prováděn kontinuální způsob tak, aby na škrticím místě bylo dosaženo snížení tlaku větší než 0,5 bar. Jinými slovy je škrticí profil s nastavovatelným škrticím orgánem během kontinuálního vedení procesu stále nastavován tak, že tlak před škrticím místem, respektive před škrticím orgánem je minimálně o 0,5 bar vyšší než za škrticím místem, respektive za škrticím orgánem. Do rámce vynálezu patří, že snížení tlaku v kapalné směsi dosažené redukčním místem obnáší maximálně 6 bar. Přednostně dosahuje pokles tlaku na škrticím místě 0,5 až 3 bar, velmi výhodně 0,8 až 2,5 bar. Na základě tohoto přiškrcování se dosahuje překvapivě optimálního promísení komponent vedených škrticím místem.

V rámci vynálezu je i to, že se podle vynálezu profil trubky opět rozšiřuje ve směru proudění za škrticím místem.

Podle zvlášť výhodné formy provedení se během kontinuálního vedení procesu v oblasti škrcení mění škrticí profil, aby se zabránilo usazeninám. Usazeninami v škrticí oblasti jsou míněny zejména usazeniny, respektive připékání na stěny krátce před škrticím místem a krátce za ním, jakož i ve škrticím orgánu. Když se tedy zjistí usazeniny, respektive přichycení v oblasti škrcení, s výhodou se v závislosti na tom změní profil. Je účelné, aby regulace profilu byla automatická.

Podle velmi výhodného provedení se v rámci vynálezu • · • · udržuje respektive nastavuje stále konstantní snížení tlaku na škrticím místě. Když se tedy na základě usazenin, respektive nánosů změní snížení tlaku na škrticím místě, s výhodou se doreguluje profil škrcení, až se dosáhne žádaného konstantního snížení tlaku. Pro komponenty použité pro přípravu jemnozrnného kaučukového prášku lze dosáhnout tímto přiškrcováním podle vynálezu překvapivě efektivního míchání, takže konečné produkty požadovaných vlastností jsou připravitelné bezproblémově. K tomu také přispívá, že podle vynálezu můž-e být jednoduše zabráněno vzniku usazenin, respektive připečených nánosů, které by nevýhodně měnily poměry proudění, a tím může být dosaženo reprodukovatelných produktů.

Podle způsobu provedení vynálezu se vede kapalná směs kaučukového latexu a plnidlové suspenze před přidáním koaguačního činidla trubkou se škrticím místem podle vynálezu. Při tomto provedení dochází bezprostředně za škrticím místem k efektivnímu předmíchání kaučukového latexu a plnidla. Podle jiné formy provedení vynálezu se vede kapalná směs kaučukového latexu, plnidla a koagulačního činidla jedním shora zmíněným škrticím místem. V rámci vynálezu existuje první škrticí místo, kterým se vede kapalná směs kaučukového materiálu a plnidlové suspenze a potom se připojí přidávání koagulačního činidla a teprve potom se tato kapalná směs vede druhým škrticím místem. Bezprostředně za tímto druhým škrticím místem dochází k efektivnímu promíchávání kaučukového materiálu, plnidla a koagulačního činidla. Podle výhodného provedení podle vynálezu se nastavuje jak škrticí profil prvního redukčního místa, tak i škrticí profil druhého škrticího místa tak, aby dosažený pokles tlaku v kapalné směsi příslušným škrticím místem byl větší než 0,5 bar a obnášel maximálně 6 bar.

• ♦ • « • · · · · ·

Podle zvláště výhodné formy provedení, která v rámci vynálezu má zvláštní význam, se vypadnuté kaučukové partikule potahují potahovacím činidlem. Do rámce vynálezu patří, že se potahovací prostředek přidává ke koagulačnímu činidlu. Je účelné použít jako potahovací materiál pro kaučuk plnidlo. Přitom se plnidlo může vložit tak, že právě na začátku procesu se smísí s kaučukovým materiálem. Může se však také jednat o jiné plnidlo.

Podle výhodné formy provedení vynálezu se kapalná směs s přidaným potahovacím prostředkem vede přídatným škrticím místem v trubce. Snížení tlaku také na tomto redukčním místě účelně obnáší více než 0,5 bar a maximálně 6 bar, s výhodou 3 bar.

Podle jedné z výhodných forem provedení vynálezu je kapalná směs vedena v trubce celkem třemi škrticími místy. U této formy provedení se nejprve smísí kaučukový materiál a plnidlo a vedou se prvním škrticím místem. V úseku trubky na něm připojeném se přivádí koagulační činidlo a výsledná kapalná směs se vede druhým škrticím místem. V sousedním navazujícím úseku trubky dochází potom k vypadávání kaučukových partikulí a potom se v tomto úseku trubky přidává potahovací prostředek. Směs s potahovacím prostředkem se pak vede třetím škrticím místem. S výhodou obnáší pokles tlaku na každém z těchto tří škrticích míst více jak 0,5 bar. Účelně jsou alespoň dvě, s výhodou všechna tři škrticí místa provedena tak, jak bylo výše objasněno u prvního škrticího místa.

Podle druhé výhodné formy provedení vynálezu je trubka opatřena celkem dvěma škrticími místy. Při této formě provedení se nejprve mísí kaučukový materiál, plnidlo a koagulační činidlo a tato kapalná směs se vede prvním

• · škrticím místem. K vypadávání pak dochází v úseku trubky připojeném na první škrticí místo a potom se přidává potahovací látka. Směs s touto potahovací látkou se pak vede druhým škrticím místem. S výhodou se škrticí profil na každém z obou škrticích míst nastaví tak, aby pokles tlaku, dosažený na každém škrticím místě v kapalné směsi, byl větší než 0,5 bar a činil maximálně 6 bar.

Je účelné vytvořit obě škrticí místa tak, jak bylo shora objasněno u prvního škrticího místa.

Předmětem vynálezu je také zařízení k provádění způsobu podle vynálezu podle patentového nároku 7. Patentovými nároky 8 a 9 se nárokují výhodné formy provedení zařízení podle vynálezu.

Obzvláště u těchto zpravidla dokonalé

Základem vynálezu je poznatek, že plnidlo obsahující kaučukový prášek reprodukovatelných vlastností může být získán málo nákladným způsobem, jestliže se zpracovává kontinuálním způsobem podle vynálezu. Škrticími místy podle vynálezu lze dospět k překvapivě efektivnímu promíchávání použitých komponent (kaučukového materiálu, plnidla, po případě koagulačního činidla), takže hned potom probíhá úplně a bez problémů žádaná reakce.

komponent, o kterých se jedná, je promísení - například za účelem dosáhnout zcela homogenního začlenění plnidla do kaučuku - problematické. Podle vynálezu se dosáhne tohoto promísení pro odborníky překvapivě efektivně a funkčně variabilním přiškrcováním. Pomocí škrticích orgánů, s výhodou škrticích ventilů, se podle vynálezu na základě poklesu tlaku docílí speciálního turbulentního proudění a tím velmi homogenní směsi, čímž také vznikají i homogenní konečné produkty. Toto nebylo podle výše objasněných známých postupů možné. Navíc je dále • · dosaženo optimálního promíchávání komponent přiškrcováním podle vynálezu, takže usazeninám, respektive připečeným nánosům v oblasti škrticích míst může být překvapivě zamezeno tím, že se mění profil škrcení. Regulováním ztráty tlaku pomocí variabilního profilu ventilu se tak podle vynálezu získají škrticí místa, která nejsou citlivá na ucpávání, a která fungují jako optimální mísící orgány. Způsobem podle vynálezu lze připravit kaučuky ve formě prášku, které mohou obsahovat právě všechny kaučukové pomocné látky. Vedle plnidel jsou to například síra, vulkanizační urychlovače, aktivátory, jakož i kaučukové ochranné prostředky proti stárnutí. Tyto kaučukové pomocné látky mohou být přidány během kontinuálního vedení procesu do kapalné směsi bezproblémově a tyto kaučukové pomocné látky jsou potom velmi homogenně rozděleny v práškovité formě konečných produktů. V protikladu ke známým způsobům jsou jednoduše možné také další operace, zejména potahování kaučukových částic, při kterém je podle vynálezu začleněn další škrticí orgán a nastavení poklesu tlaku na tomto škrticím orgánu přispívá k tomu, že také potahovací činidlo může být efektivně smíseno s kapalnou směsí a tím lze potáhnout kaučukové částice funkčně a rovnoměrně. Kontinuálním způsobem procesu v trubce podle vynálezu se ve srovnání s diskontinuálními procesy dosáhne podstatně vyšších výtěžků za jednotku času. Doby prodlev kapalné směsi v trubce podle vynálezu jsou relativně malé.

• · • ·

Příklady provedení vynálezu

Přehled obrázků na výkresech

Vynález bude blíže vysvětlen prostřednictvím

konkrétních příkladů provedení znázorněných	na	výkresech, na
kterých	představuje
obr. 1	první formu provedení způsobu podle vynálezu,	zařízení	k provádění
obr. 2	diagram k zařízení podle	obr.	1,	ve kterém je

schematicky znázorněn tlak v závislosti na délce trubky, respektive na době prodlení v trubce a obr. 3 druhou formu provedení objektu podle obr. 1.

Obrázky 1 a 3 ukazují zařízení ke kontinuální přípravě kaučukového prášku, obsahujícího plnidlo. Zařízení se skládá z trubky 1, kterou je vedena kapalná směs obsahující kaučuk a ve které vypadávají kaučukové částice.

Jak v příkladu provedení podle obrázku 1 tak i v příkladu provedení podle obrázku 3 je na začátku trubky 1 připojeno přiváděči zařízení 2 pro kaučukový materiál 3 a přiváděči zařízení 4 pro plnidlo 5. U kaučukového materiálu se může jednat o kaučukový latex, s výhodou o styren-butadienový latex. U plnidla se jedná o vodnou suspenzi sazí.

Při provedení podle obrázku 1 se kapalná směs kaučukového materiálu 3 a plnidla 5 vede nejprve prvním škrticím orgánem 6. Škrticí profil tohoto prvního škrticího orgánu 6 se neustále nastavuje tak, aby na místě škrcení dosažený pokles tlaku v kapalné směsi byl větší než 0,5 bar. Rozumí se, že zde existují příslušná tlaková čidla, která na obrázcích nejsou znázorněna. Na ukazatelích tlaku 7,8,9 • « • · mohou být, při formě provedení podle obrázku 1, tlakové poměry v jednotlivých úsecích trubky pokaždé odečteny. S výhodou se způsob provádí tak, že pokles tlaku na prvním škrticím orgánu 6 zůstává během kontinuálního vedení procesu stále konstantní. Je účelné neustále regulovat škrticí profil tak, aby existoval konstantní pokles tlaku. Podle výhodné formy provedení probíhá doregulování prvního škrticího orgánu automaticky. První škrticí orgán 6 může být v příkladu provedení realizován jako tlačkový ventil. S výhodou a -v příkladu provedení podle obrázku 1 má úsek trubky před prvním škrticím místem 6 stejný profil jako jako úsek trubky za prvním škrticím orgánem 6. Omezováním na prvním škrticím orgánu 6 dochází k obzvláště účinnému promíchávání kaučukového materiálu s plnidlem.

Přiváděcím zařízením 10 se do kapalné směsi v trubce 1 přivádí koagulační činidlo 11. Tato kapalná směs se potom vede druhým škrticím orgánem 12, jehož škrticí profil je nastaven tak, že pokles tlaku dosažený redukčním místem v kapalné směsi je větší než 0,5 bar. K tomu účelu se také tímto druhým škrticím orgánem 12 škrticí profil neustále nastavuje během procesu tak, že existuje konstantní pokles tlaku. S výhodou je také tento druhý škrticí orgán 12 regulován automaticky v závislosti na změřeném poklesu tlaku. S výhodou a podle příkladu provedení odpovídá průměr trubky před druhým škrticím orgánem 12 průměru trubky za druhým škrticím orgánem 12. Za druhým škrticím orgánem 12 se překvapivě efektivně smíchává s kapalnou směsí koagulační činidlo 11. V tom úseku trubky 13, který je připojen na druhý škrticí orgán 12, reagují tyto intenzivně promíchané reaktanty a vypadávají zde kaučukové částice.

S výhodou a v příkladu provedení podle obrázku 1 zde potahovací odpovídat existuje další přiváděči zařízení 14 pro prostředek 15. V příkladu provedení může potahovací prostředek 15 plnidlu 5. Tímto potahovacím prostředkem 15 mají být před tím vypadlé kaučukové částice potaženy. Kapalná směs s potahovacím prostředkem 15 se v příkladu provedení podle obrázku 1 vede přídatným škrticím orgánem 16. Také u tohoto přídatného škrticího orgánu 16 se profil škrcení nastavuje tak, aby pokles tlaku dosažený tímto škrticím místem v kapalné směsi byl větší než 0,5 bar. S výhodou se - zde také neustále nastavuje konstantní pokles tlaku a tento pokles tlaku jako u předchozích popsaných škrticích organu

6, se s výhodou automaticky doregulovává. K tomu účelu odpovídá průměr trubky před přídatným škrticím orgánem 16 průměru trubky za přídatným škrticím orgánem 16. Za tímto přídatným škrticím orgánem 16 se překvapivě efektivně promíchává potahovací látka s kapalnou směsí. V úseku trubky připojeném na přídatný škrticí orgán 16 pak dochází k potahování kaučukových částic. Vypadávající produkt 17 se odtahuje na konci trubky ve formě potažených kaučukových partikulí. Nakonec se účelně provádí separace potažených a plnidlo obsahujících kaučukových partikulí z kapalné fáze, respektive z vodné fáze, a potom se s výhodou provádí prášku. Získá se jemnozrnný reprodukovatelných vlastností.

sušení kaučukového kaučukový prášek

Na obrázku 2 je pro zařízení podle obrázku 1 vynesen tlak P v trubce 1 proti délce trubky (v metrech), respektive proti době prodlení kapalné směsi v trubce (v sekundách). Délka trubky je zde měřena od prvního škrticího orgánu 6. Potom se v příkladu provedení nasadí trubka délky 2,5 m (měřeno od prvního škrticího orgánu 6) . Průměr trubky činí v příkladu provedení 25 mm. Z diagramu podle obrázku 2 • · • · • · ···· · · · ♦ · · · • ·· · * ···· · »· · • »····· « · 4 · * · « vyplývá, že pokles tlaku ΔΡχ činí na prvním škrticím orgánu 6 1,5 bar. Pokles tlaku ΔΡ₂ na druhém škrticím orgánu 12 obnáší v příkladu provedení 2 bar a pokles tlaku ΔΡ₃ na přídatném škrticím orgánu 16 činí 1 bar. Celkem tedy v tomto příkladě provedení tlak kapalné směsi v trubce 1 klesne z počátečního tlaku 4,5 bar na nulu. S výhodou obnáší maximální počáteční tlak 6 bar. Podle výhodné formy provedení činí pokles tlaku ΔΡ₃ na prvním škrticím orgánu 6 0,5 až 2,5 bar, zejména 1 až 2 bar. S výhodou obnáší pokles tlaku ΔΡ₂ na druhém škrticím orgánu 12 0,5 až 3 bar, zejména 1,5 až 2,5 bar. K tomu účelu obnáší pokles tlaku ΔΡ₃ na přídatném škrticím orgánu 16 0,5 až 2 bar, zejména 0,5 až 1,5 bar.

Na obrázku 3 je znázorněna další forma provedení zařízení podle vynálezu. Kaučukový materiál 3 ve formě 20 % hmotn. latexu ze styrenbutadienového kopolymerizátu se přivádí přes přiváděči zařízení 2. Přes přiváděči zařízení 4 se přivádí do trubky 1 plnidlo 5 ve formě 3 % hmotn. vodné suspenze sazí. K předmíchání kaučukového materiálu 3 s plnidlem 5 se nejprve kapalná směs vede rozmístěnými vodícími plíšky 18 a potom se do trubky 1 přivádí přes přiváděči zařízení 10 koagulační prostředek 11 ve formě roztoku aluminiumsulfátu 20% hmotn. Potom se kapalná směs s koagulačním činidlem vede prvním škrticím orgánem 6. Profil tohoto prvního škrticího orgánu 6 se nastavuje tak, aby dosažený pokles tlaku v kapalné směsi byl větší než 0,5 bar. Za tímto škrticím orgánem 6 probíhá velmi efektivní promíchávání kaučukového materiálu, plnidla a koagulačního činidla. Přiváděcím zařízením 19 se do trubky 1 přivádí kyselina 20, s výhodou 10 % hmotn. roztok kyseliny sírové. Při tom je hodnota pH nastavena mezi 1 a 10. V rámci vynálezu se nastaví hodnota pH mezi 2,5 a 9. S výhodou se • · ···· · · » · · · · • · · · · ···· · ·· · • ····»· · ··· ·· · hodnota pH nastavuje větší než 6. Na ukazateli pH 21 se může hodnota pH kontrolovat. Nastavením hodnoty pH lze řídit velikost koagulovaných, respektive plněných kaučukových partikulí. V úseku trubky připojeném k přiváděcímu zařízení 19 ve směru proudění dochází k vypadávání kaučukových partikulí.

Přiváděcím zařízením 14 se přivádí potahovací prostředek 15. Kapalná směs s potahovacím prostředkem 15 se potom vede přídatným škrticím orgánem 16. Za tímto přídatným škrticím orgánem 16 dochází k velmi efektivnímu promíchávání a tím i k efektivnímu potahování kaučukových partikulí. Poté se hotový vypadnutý produkt 17 ve formě ve vodné fázi existujících potažených jemnozrnných kaučukových partikulí odtáhne. Kaučukové částice se pak oddělí od vodné fáze a kaučukový prášek se nakonec s výhodou suší.

V příkladu provedení podle obrázku 3 činí celková délka trubky 1,5 m. Úsek trubky mezi přiváděcími zařízeními 2 a 4 a prvním škrticím orgánem 6 má délku 0,25 m. Délka úseku trubky mezi prvním škrticím orgánem 6 a přídatným škrticím orgánem 16 obnáší 1,0 m a úsek trubky připojený na přídatný škrticí orgán 16 má délku 0,25 m. Průměr trubky 1 kromě škrticích orgánů 6 a 16 činí 15 mm.

Claims (10)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Způsob kontinuální přípravy plnidlo obsahujícího kaučukového prášku z vodné disperze plnidla a kaučukového latexu, vyznačující se tím, že

   a) kapalná směs je vedena trubkou a smíchána alespoň s jedním koagulačním činidlem,

   b) trubka obsahuje přinejmenším jedno škrticí místo s variabilním škrticím profilem a případně jedno nebo více vstupních míst a

   c) profil škrticího místa se zpravidla nastavuje tak, aby pokles tlaku v kapalné směsi, dosažený tímto škrticím místem, byl větší než 0,5 bar.
2. 2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že se během kontinuálního vedení procesu mění profil škrticího místa, aby se zamezilo usazeninám v škrticí oblasti.
3. 3. Způsob podle jednoho nebo více nároků 1 nebo 2, vyznačující se tím, že kapalná směs kaučukového latexu a plnidla se vedou škrticím místem před přidáním koagulačního činidla.
4. 4. Způsob podle jednoho nebo více nároků 1 nebo 2, vyznačující se tím, že kapalná směs kaučukového latexu, plnidlo a koagulační činidlo jsou vedeny škrticím místem.
5. 5. Způsob podle jednoho nebo více nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že vypadávající kaučukové částice se opouzdřují potahovacím činidlem.

   • c • * · · • ·
6. 6. Způsob podle nároku 5, vyznačující se tím, že kapalná směs s potahovacím činidlem se zavádí přídatným škrticím místem v trubce.
7. 7. Zařízení k provádění způsobu podle některého z nároků 1 až 6, vyznačující uzpůsobena k průchodu kapalné k vypadávání kaučukových částic (1) se připojí alespoň jedno kaučukový materiál (3) jakož i plnidlo (5), a přičemž dále přiváděči zařízení (10) přičemž v trubce (1) je

   se tím, že trubka (1) je směsi obsahující kaučuk a , přičemž na začátku trubky přiváděči zařízení (2) pro přiváděči zařízení (4) pro se na trubku (1) připoj í koagulační činidlo (11) a

   alespoň jeden škrticí orgán (6) k variabilnímu nastavení škrticího profilu.
8. 8. Zařízení podle nároku 7, ve kterém se ve směru proudění za škrticím orgánem (6,12) k trubce (1) připojí alespoň jedno přiváděči zařízení (14) pro potahovací prostředek (15) .
9. 9. Zařízení podle nároku 8, přičemž se ve směru proudění za přiváděcím zařízením (14) pro potahovací prostředek (15) opatří přídatným škrticím orgánem (16) k variabilnímu nastavení škrticího profilu.
10. 10. Zařízení podle nároků 7 až 9, přičemž je k trubce připojeno alespoň jedno přiváděči zařízení (19) (vstupní místo) pro kyselé medium k nastavení hodnoty pH v kapalné směsi.