CZ2001749A3 - Preparační prostředky - Google Patents

Description

PREPARAČNÍ PROSTŘEDKY

Oblast techniky

Vynález se týká preparačnich prostředků pro další zpracovávání v syntetických polymerech, sestávajících z jemnozrnných anorganických pevných tělísek, vybraných z pigmentů a/nebo plnidel.

Dosavadní stav techniky

Preparační prostředky jsou látky které jsou jako funkční aditiva nebo látkové směsi, zapracovatelné do syntetických polymerů; mají se postarat jako plnidla a/nebo pigmenty o vlastnosti zlepšené respektive doplňkové technické ve srovnání k neplněným produktům a/nebo vykazovat specifické vlastnosti pigmentů, to znamená, že hranice mezi plnidlem a pigmentem jsou tím plynulé.

Tím, že plnidla a pigmenty, které existují ve formě prášku, jako jsou funkční aditiva do syntetických polymerů zapracovatelné a jejich účinek se může úplně rozvinout, vyžaduje to značné náklady na s tím spojené provádění předchozích operaci. Tato opatření zahrnují obvykle kroky procesu:

vnesení pigmentu a/nebo plnidla do kapalného media předdispergování za použití slabších smykových sil, například prostřednictvím dissolveru nebo systémů rotor-stator jemné dispergování za použití silnějších smykových sil, například pomocí mlýnů s míchadlem další kroky zpracovávání jako je centrifugace, sedimentace a/nebo filtrace.

• · ·· «· ···· · · • · · · · · · · · · • · · · · · ··· • · · ··· ·· ·· · · ···

Obzvláště energeticky náročným a tim i intenzivně nákladným krokem procesu jemného dispergováni je mleti a homogenní rozdělení výchozích produktů existujících ve formě aglomerátů. S takovými náklady se mohou přivádět do vlastního procesu přípravy polymeru uživatelem připravené suspenze pigmentů, respektive plnidel.

Další možnost spočívá v tom, přidat pevná tělíska bezprostředně jako prášek nebo ve formě masterbatch do vlastního procesu přípravy syntetických polymerů.

V obou případech musí být pevná tělíska distribuována v roztaveném vysoce viskózním polymeru; při tom vyvstávají značné problémy při dávkování, protože jako nejasně označená pevná tělíska značně ztěžují rovnoměrné vnášení. Navíc v extruzním kroku existuje polymerní tavenina s viskozitou až do 500 Pa.s, v níž dostatečně nepůsobí vysoké smykové síly tak, aby se pevné aglomeráty rozmělnily.

Podstata vynálezu

Úlohou předkládaného vynálezu je preparační prostředky úvodem popsaného dát k dispozici druhu pro další zpracovávání v syntetických polymerech, které se dají jednoduchým způsobem a s malými výlohami do nich homogenně dispergovat.

Řešení v nosičovém této úlohy se provádí materiálu, zvoleném tím, že alespoň pevná tělíska z jedné z organických látek jako jsou polyglykoly, polyethery, dikarboxylové kyseliny sůl, kaprolaktam, parafiny, estery estery hydroxykarboxylových kyselin a polyoly, jejich ' kyseliny fosforečné, celulóza, jsou uloženy deriváty, AHhomogenně rozdělené.

Jako materiál pro pevná tělíska přichází v úvahu ·· ·· ·· · · · · ·· • · · · · · · · 9 · zejména oxid titaničitý, síran barnatý, uhličitan vápenatý, lithopon, oxid křemičitý, alumosilikáty, sulfid zinečnatý, oxid hlinitý, kaolíny, talek, dolomity a kalcity.

V rámci výhodného provedení vynálezu činí obsah pevných tělísek v preparačním prostředku 0,2 až 35 % hmotn., zejména 10 až 30 % hmotn.

Protože velikost jader anorganických pevných tělísek obnáší 0,01 až 10 pm, s výhodou 0,1 až 0,8 pm, lze s nimi docílit dobrých vlastností při matování zejména syntetických vláken.

Aby se zamezilo oxidačním jevům u organické substance, obsahuje tato ještě až do 5 % hmotn., s výhodou do 2 % hmotn., alespoň 1 komerčně obvyklý antioxidant, jako Irganox 1010, Cibatex 4458, Irganox 1098 a Irganox B 1171. (Výrobce: Ciba Spezialitáten Chemie GmbH, Lampertheim)

V rámci dalšího provedení vynálezu sestává organická látka z polyethylenglykolu s molární hmotností od 1000 do 3000. Tato substance vykazuje dobrou síťovatelnost a dobrou vložitelnost pro anorganická pevná tělíska.

Předkládaný preparační prostředek o velikosti částic od 3 do 100 pm je mlžitelný , dobře dávkovatelný a lehce dispergovatelný. Navíc jsou pevná tělíska obsažená v preparačním prostředku prostá větších jader a nevykazují žádný sklon k reflokulaci. Preparační prostředek lze dispergovat do syntetického polymeru relativně nízkými smykovými silami.

Příprava preparačního prostředku se provádí tím způsobem, že se disperguje vodná předsměs obsahující 20 až 60 % hmotn. pevných tělísek s 0,2 až 50 % hmotn. (vztaženo na obsah pevných tělísek) organické substance, disperze se za mokra mele na střední velikost jader dso od 0,1 až 0,8 pm, podíl o velikosti jader > 1 pm se oddělí a potom se disperze suší.

V rámci dalšího provedeni způsobu procesu se provádí mletí za mokra v kulovém mlýnu za míchání, oddělení jader > 1 μτη sedimentací, filtrací nebo centrifugací a sušení suspenze rozprašováním se sušením nebo mletím se sušením.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález bude blíže vysvětlen prostřednictvím konkrétních příkladů provedení a snímků PET-vláken z rastrovacího elektronového mikroskopu znázorněných na obrázcích, na kterých představuje

obr. 1	Distribuce techniky ná) titaničitého	částic cladně	za použití dispergovaného	podle vzorku	stavu oxidu
obr. 2	Distribuce	částic	za použití	j enom	slabě
	dispergované	preparace pigmentu podle vynálezu

1. Příklad provedení

V otevřené míchané nádobě se předložilo 8004 g demineralizované vody a 696 g a polyethylenglykolu typu 3000 (odpovídá 12 %, vztaženo na obsah pevných tělísek) a za míchání bylo v porcích přidáváno 5800 g ( odpovídá 40 %, vztaženo na vsádku dispergování) nemletého TÍO2. Po předdispergování této směsi pomocí dissolveru se provádí dvojité perlové mletí v kontinuálně pracujícím perlovém mlýnu (1,4 1) při prosazení cca 8 1/h. Nakonec se suspenze připravená tímto způsobem suší v rozprašovací věžové elektrické sušičce.

2. Přiklad provedeni

V otevřené míchané nádobě se předložilo 8515 g demineralizované vody a 585 g polyethylenglykolu typu 2000 (odpovídá 15 %, vztaženo na obsah pevných tělísek) a za míchání bylo v porcích přidáváno 3900 g ( odpovídá 30 %, vztaženo na vsádku dispergování) jemnozrného síranu barnatého. Po předdispergování této směsi pomocí dissolveru se provádí jedno perlové mletí v kontinuálně pracujícím perlovém mlýnu (1,4 1) při prosazení cca 8 1/h. Nakonec se připravená suspenze suší v rozprašovací věžové elektrické sušičce.

3. Příklad provedení

V otevřené míchané nádobě se předložila směs 37,5 % hmotn. ethandiolu (zvlákňovací kvality) a 62,5 % preparačního prostředku připraveného podle příkladu provedení 1. pomocí dissolveru přiměřené velikosti nádoby se slabě disperguje a potom se přidává v procesu přípravy polyesteru mezi předesterifikační stupeň respektive transesterifikační stupeň a předkondenzační stupeň. Polyesterová vlákna připravená z polyesteru ukazují při použité malé dispergační energii stejnou distribuci částic v polymeru jako při použití podle stavu techniky nákladně dispergovaného komerčního vzorku TÍO2. Srovnání, které se toho týká, je představeno na dvou snímcích PET-vláken z rastrovacího elektronového mikroskopu zobrazených na obr. 1 a obr.2.

Claims (10)

PATENTOVÉ NÁROK! ·· ·· ·· ···· ·· ···· · · · · · ·

1. Způsob přípravy preparačních prostředků pro další zpracování v syntetických polymerech, sestávající z jemnozrných anorganických pevných tělísek, zvolených z pigmentů a/nebo plnidel, která jsou jemně rozděleně uložena v nosičovém materiálu, zvoleném alespoň z jedné z organických látek ₍ jako jsou polyoly, polyglykoly, polyethery, dikarboxylové kyseliny a jejich deriváty, AHsůl, kaprolaktam, parafiny, estery kyseliny fosforečné, estery hydroxykarboxylových kyselin a celulóza, vy značuj i cl se tím, že se ve vodné předsměsi, která obsahuje organickou substanci v takovém množství, aby podíl organické substance obnášel 0,2 až 50 % hmotn. (vztaženo na obsah anorganických pevných tělísek hotového produktu), disperguje // 20 až 60 % hmotn.(vztaženo na celkovou vsádku vodné předsměsi) pevných tělísek, disperze se za mokra mele na střední velikost jader dso od 0,2 až 0,5 pm, podíl o velikosti jader > 1 μιη se ze suspenze odstraní a suspenze se suší.

2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že pevná tělíska sestávají z oxidu titaničitého, síranu barnatého, uhličitanu vápenatého, lithoponu, oxidu křemičitého, alumosilikátů, sulfidu zinečnatého, oxidu hlinitého, kaolínu, talku, dolomitů a kalcitů.

3. Způsob podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že obsah organické substance obnáší (vztaženo na obsah anorganických pevných tělísek hotového produktu) 0,2 až 50 % hmotn.

4. Způsob podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že obsah organické substance obnáší 10 až 30 % hmotn.

Ί

5. Způsob podle některého z nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že anorganická pevná tělíska mají střední velikost jader dso 0,1 až 0,8 pm preparačních prostředků pevných tělísek činí 0,2 až 35 % hmotn., zejména 10 až 30 % hmotn.

6. Způsob podle některého z nároků 1 až 5, vyznačující se tím, že organická substance obnáší až do 5 % hmotn. antioxidantu.

7. Způsob podle nároku 6, vyznačující se tím, že organická substance obnášíaž do 2 % hmotn. antioxidantu. vy značující se tím,

8. Způsob podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že organická substance se skládá z polyethylenglykolu.

9. Způsob podle nároku 7, vyznačující se tím, že polyethylenglykol má molekulovou hmotnost od 1000 do 3000.

10. Způsob podle některého z : nároků 1 až 9, vyznačující s e tím, že disperze se mele na perličky. 11. Způsob podle některého z nároků 1 až 10, vyznačující se tím, že suspenze se suší za rozprašování nebo mletí. 12. Způsob podle některého z nároků 1 až 11, vy z na ču j í c í s e tím , že oddělení jader přes míru se provádí sedimentací, filtrací a centrifugaci. 13. Způsob podle některého z nároků 1 až 12, vyznačující s e ti m, že velikost jader je 3 až 100 μιη. 14. Preparační prostředek podle některého z nároků 1

až 13, přičemž ve vodné předsměsi, která obsahuje organickou substanci z jedné vebo více z organických látek jako jsou polyoly, polyglykoly, polyethery, dikarboxylové kyseliny a jejich deriváty, AH-sůl, kaprolaktam, parafiny, estery kyseliny fosforečné, estery hydroxykarboxylových kyselin a celulóza, v takovém množství, aby podíl organické substance obnášel 0,2 až 50 % hmotn. (vztaženo na obsah anorganických pevných tělísek hotového produktu), disperguje se 20 až 60 % hmotn.(vztaženo na celkovou vsádku vodné předsměsi)anorganických pevných tělísek, zvolených z pigmentů a/nebo plnisel,disperze se za mokra mele na střední velikost jader dso od 0,2 až 0,5 gm, podíl o velikosti jader > 1 μιη se ze sespenze odstraní a suspenze se suší.