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VERFAHREM ZUR TROCKENGRANOLIERUNG VON PIGMENTEN, FARBSTOFFEN UND
FÜLLSTOFFEN (Zusatz zxur deutschen Patentanmeldung C 36496 IV c/ 39 b) Fur die Granulierung
Pester Stoffe im trockenen Zustand sind bisher eine Reihe von: Verfahren vorgeschlagen
worden. Im allgemeinem wird in Granuliertrommeln oder Drehtellern bei erhöhter Temperatur
in Anwessnheit von Wasser granuliert, so im französischen Patent 1 198 793 und im
DBP 837 104.
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Gegenstand der deutschen Patentanmeldung C 38 496 IV c/39 b ist ein
Verfahren zur Granulierung von als Verarbeitungshilfsmitteln bzw. Zusatzwtoffen
für Kunststoffe, insbessondere PVC, geeingneten Produkten, dadurch gekennzeichnet,
da# man pulverförmige anorganische und/oder Metallseifenstabilisatioren und 99f.
Füllstoffe, Farbstoffe, Antistatika oder Antiflammittel unter Zuhilfenahme geeigneter
organischer Produkte, die einen Kohlenwasserstoffrest anthalten und deren Schmelzpunkt
über 40°C liegt, granuliert, indem man die Mischung unter scharfem Rühren über den
Schmelzpunkt des Granulierhilfsmittels erwärmt und anschlie#end unter Kühlung und
langsamerem Rühren auf Raumtamperatur bringt.
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Als Granulierhillsmittel geeigpet sidn insbasondare solche Produkte,
die üblicherweise als Gleitmittel bei der Kunststoffverarbaitung singsasntzt werden.
Sie enthalten meist einen längerkettigen Kohlenwasserstoffrest, vorzugsweise Walrat
oder Ester aus Fattalkoholen bzw. synthatischen Alkoholen mit mindastens sechs Kohlenstoffatomen
und Fettsäuren, Ester aus Fettsäuten und mehrwertigen Alkoholen, auch Partialester
wie Glycerimonostearat, Fattalkohole, entsprechende synthetische alkabole, Fattsäuran,
entsprechende synthetische Säuren, 027- oder Halogenfattsäuren.
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Daneben sind Paraffine, Syntheseparaffine, Montanwachse, veredelte
Montanwachse, gehärtete Ole, z.B. gehärtetes Ricinusöl, Esterwachse, Fettsäureamide,
Fettsäurealkylolamide, Fettsäurealkylolaminester, wie Triäthanolamindistearat, Fettamine,
Fettketone, wie-S-tearon, Anhydride höherer Karbonsäuren, Alkylphenole und nicht
zuletzt längerkettige ether, wie z.B. Uistearyläther oder Fettalkohol- bzw. Alkylphenolpolyglykoläther
als Granulierhilfsmittel geeignet. Eingesetzt werdeh 2 - 40 %, vorzugsweise 7 -
15 %, bezogen aup den zu granulierenden Stoff.
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Granuiierhilfsmlt tel, die bei Raumtemperatur sehr hart sind und dem
Granulat einen spröden Griff verleihen, können durch geeignete Weichmacher weichges
tellt werden. Martc GranulierhilFsmittel sind beispielsweise die Syntheseparaffine
oder die veredelten Montanwachse mit Schmelzpunkten um 100°C oder Athylen-bis-stearamid
mit einem Schmelzpunkt um 135°C.
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Aber auch niedriger schmelzende Wachse, wie z.B. Carnaubawachs, können
bei Raumtemperatur hart und spröde sein. Zur Weichstellung sind die üblichen Weichmacher
wie Mineralöle, Chlorpara r'fine, epoxydierte Ole wie epoxydiertes Sopbohnenùl,
aber auch Phthala tweichmacher wie Dioc tylphthala t oder Phosphatweichmacher wie
Trikrssylphosphat, gesignet.
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In geschmolzenem Zustand wirken die Cranulierhiltsmittel als Bindemittel
granulierend und verhindern bei Raumtemperatur als Trannmittel ein Zusammenkleben
der Granulate.
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Die Granulierung 9 garantiert vor allem eine bessere Verteilbarkeit
der Granulate in den verschiedens ten Stoffen; erzielt man Staubfreiheit. Auch erhält
man die möglichkeit Stoffe leicht und kontinuierlich zu dosieren. Die vom Mahlproze#
her rührende elektrostatische Aufladung wird vermindert and ein Anpasten oder Anreiben
mit Bidnemittein (Metzprozen) überflüssig gemacht. Granulate sind bei der lagterung
vur Licht und Fauchtigkeit weitgehend geschützt.
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Zusätzlich ergibt sich z.B. für die Granulierung von Setalite (Champagnekreide
der Firma Omya, Paris), welches als Füllstoff im Kautschuk zum Einsatz kommt, mit
Ligninsulfonat der Vorteil, daß die Verwendung von. Ligninsulfonat den Füllstoff
nicht verteuert, da dieses sowieso dem Kautschuk zugesetzt wird.
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Das vorliegende, allgemein anwendbare Verfahren mischt das zu granulierende
material mit stabilisierenden, hydrophobierenden oder anderen, die weitere Verarbeitung
oder Verwendung unterstützenden Stoffen und erzeugt dabei ein granulatförmiges Produkt.
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In einzelnen wird so verfahren, daß man zu dem in einem heiz- und
kühlbaren Fluidmischer mit schnellau. fendem Rotor befindlichen Granuliergut polare
organische Substanzen in festem Zustand gibt und mischt. Innerhalb von 10 bis 45
minuten wird nun unter raschem Rühren bei Temperaturen zwischen J und 120°C ein
flüssiger Anteil allmählich zugegeben. Wenige minuten nachdem die Zugabe der flüssigen
Anteile beendet ist, ist der mischt und Cranuliervorgang abgeschlossen. Jetzt wird
unter fortgesetztem Rühren auf 40°C abgekühlt. man erhält je nach. Arbeitsweise
ein Granulat mit einer Korngröße von 0,5 bis 5 mm.
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Das Granuliergut besteht im allgemeinen aus festen, deckenden Stoffen
insbesondere Titandioxid, Zinkoxid, Chromgelb, Strontiumchromat, Chromoxidgrün CN,
Eisenoxidschwarz, Eisenoxidgelb, innige, Eisenoxidrot, PV-Echtgelb HR, PV-Echtrot
E 5 B, Heliogengrün, Chromophthalbordeaux RN, Chromophthalrot 2 R F, Aluminiumstearat,
Zinkstearat, Kreide, Antimontrioxid oder Ruß.
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Die Zuschlagstoffe bestehen meist aus einem festen und einem flüssigen
Anteil.
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Die festen Bestandteile können bestehen aus MetaLlseifen, Fettsäuren
und Fettsäureestern, insbesondere Cetylpalmitat und Pentaerythritdistearat, Polyäthylenglykolestern
und mehrkernigen und/oder mehrwertigen Phenolen, Fettsäurealkanolamiden sowie allgemein
Uerbindun-gen, deren Schmelzpunkt zwischen 40 und 1000 C liegt und die dispergierende
Eigenschaften aufweisen.
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Als flüssiger Anteil lassen sich verwenden: Flüssige Metallseifen
oder deren Lösungen- in hochsiedenden Lösungsmitteln insbesondere Petroleumfraktionen
mit Siedepunkten von 150 bis 190°C, flüchtige Chlorkohlenwasserstoffe, aromatische
oder aliphatische Kohlenwasserstoffe insbesondere epoxydiertes Sojabohnenöl, Weißöl,
Dioctylphthalat, Dioctylazelainat, Dibutylphthalat, Glycerin, Äthylglykol, Hexylenglylsol
und Äthyldiglycol, epoxydierte ungesättigte Öle, Mineralöle, Weichmacher, mehrwertige
Alkohole und wäßrige Lösungen von Harzseifen oder Ligninsulfonaten.
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Beispiel 1 1000 g Titandioxid werden im Fluidmischer mit 50 g Pentaerythrit-distearat
und 50 g Cadmiumstearat gemischt und gleichzeitig bis ca. 60°C aufgeheizt. Bei fortdauernden
Mischvorgang gibt man allmählich 110 9 der Lösung einer Barium/Cadmium-Seife eines
Fettsäuregemisches mit einer mittleren Kettenlänge von 9 Kohlenstoffatomen in einem
hochsiedenden Lösungsmittelgemisch (10 Teile Glykol + 25 Teile Petroleumfraktion
Kp 150-1900C) zu.. Dabei erwärmt sich das material weiter auf 80°C und geht in ein
einheitliches Granulat der Korngröße 1 - 2,5 mm über. Nach 25 minuten ist die Granulierung
beendet. Es wird unter Rühren auf 400C abgekühlt.
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Beispiel 2 1000 g Chromge-lb werden im Fluidmischer mit 25U g Barium/
Cadmium-Seife oiner mittleren Kettenlänge von 14 Kohlenstoffatomen
und
25 9 Pentaerythrit-distearat vermischt und gleichzeitig bis ca. 60°C erwärmt. Unter
fortlaufendem mischen gibt man nun 35 9 Dioctylphthalat in kleinen Anteilen zu bis
die Granulierung vollständig ist, wobei man ein staubfreies Produkt mit einer Korngroße
von ca. 0,5 bis 2 mm Durchmesser erhält. Nach 25 minuten ist. die Granulierung beendet
und es wird unter weiterem Rühren auf 400C abgekühlt.
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Beispiel 3 In einem Fluidmischer werden 500 g SRF-Ruß bei langsam
laufenden Rührflügeln auf ca. 85°C erwärmt und in kleinen Anteilen 150 g einer 40/igen
wäßrigen Lösung von harzsaurem Natriumsalz zugesetzt. Die Temperatur wird dabei
weiter bis etwa 100°C gesteigert bis ein gleichmäßiges, völlig staubfreies Granulat
entstanden ist. Es wird eine Korngröße von 0,5 - 2,5 mm erhalten. Nach 45 minuten
ist die Granulierung beendet und man kühlt unter weiterem Rühren auf 40°C ab.
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Beispiel 4 In einem 500 Liter fassenden Fluidmischer werden 100 kg
Aluminium-distearat und 4 kg Wallrat (Cetylpalmitat) durch äu#ere Heizung auf 70°C
erwärmt. Bei laufendem Mischer und weiterer Erwärmung bis ca. OOC gibt man weiter
eine Lösung von 4 kg Paraffinöl (Wei#öl) in 10 kg Trichloräthylan zu.
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Nach einer neuerlichen mischdauer von ca. 5 minuten wird das fertige
Granulat abgelassen und gekühlt. Die Granulate haben einen Durchmesser von 2 - 3
mm. Dauer 10 Minuten.
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Beispiel l5 1000 g Heliogengrün GN wurden im Fluidmischer' mit 250
q Barium/Cadmium-Saife siner mittleren Kettenlänge von 14
Kohlenstoffatomen
und 50 g Pentaerylthrit-distearat gemischt und bis 70°C erwärmt. In den laufenden
Mischer gibt man nun 140 g Dioctylphthalat in kleinen Anteilen, worauf ein feines
Granulat der Korngröße 0,5 bis 2 mm mit guten Verteilungseigenschaften entsteht.
Nach 15 Minuten ist die Granulierung beendet und man kühlt unter weiteremd Rühjren
auf 40°C ab.
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Beispiel 6 1000 g Setalite (Champagnekreide der Firma Omya, Paris)
werden in einem Fluidmischer unter Rühren auf 80 - 90°C erwärmt und allmählich eine
Lösung von 145 g Zewa-Harz 20 (Natrium-Ligninsulfonat der Firma Zellstoff-Waldhof)
in 150 g Wasser zugesetzt. Das Wasser verdampft und hinterlädt nach 10 minuten ein
feines freifließendes Granulat.
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Es wird unter Rühren abgekühlt. Korngröße: 0,2 bis 0,3 cm.