DE1782456B2 - DEVICE FOR THE PRODUCTION OF DISPERSIONS OR SOLUTIONS FROM POWDERED SWELLABLE SUBSTANCES - Google Patents
DEVICE FOR THE PRODUCTION OF DISPERSIONS OR SOLUTIONS FROM POWDERED SWELLABLE SUBSTANCESInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Herstellung von Dispersionen oder Lösungen aus pulverförmigen quellfähigen Stoffen, die beim Kontakt mit einer Flüssigkeit zur Bildung von Zusammenballungen neigen, bei der einem Kreiselgerät mit einem mit Zahnreihen u. dgl. besetzten Rotor und entsprechend ausgebildeten Stator der Feststoff mittels einer Förderschnecke und getrennt hiervon die Flüssigken dem Raum vor dem Rotor zugeführt wird.The invention relates to an apparatus for preparing dispersions or solutions from powdery swellable substances that form agglomerations on contact with a liquid tend in the case of a gyroscope with a rotor equipped with rows of teeth and the like, and accordingly formed stator the solids by means of a screw conveyor and separated therefrom the liquids is fed to the space in front of the rotor.
Bei pulverförmigen quellfähigen Stoffen, wie bei spielsweise Kartoffelstärke. Weizenstärke. Maisstärke Mehle aus Brotgetreide sowie Granulat« aus synthetischem Gummi und pulverförmige Rohstoffe für synthetische Fasern, z. B. Polyacrylnitril, kommt es wenn diese mit einer Dispersionsflüssigkeit oder bei Herstellung einer Lösung mit dem Lösungsmittel in Berührung kommen, vielfach zur Bildung von Zusammenballungen, wobei diese aufgrund des oberflächlichen Anquellens der Trockensubstanz in ihrem Inneren dem Lösungsmittel oder der Dispersionsflüssigkeit entzogen sind, da die letzteren durch die durch Quellung gebildete äußere Schicht nicht nach innen durchdringen können.With powdery swellable substances, as with for example potato starch. Wheat starch. Corn starch flours made from bread grain and granules made from synthetic Rubber and powdered raw materials for synthetic fibers, e.g. B. polyacrylonitrile, it comes if this is done with a dispersion liquid or when preparing a solution with the solvent in Come into contact, often to the formation of agglomerations, these due to the superficial Swelling of the dry substance inside the solvent or the dispersion liquid are withdrawn, since the latter do not penetrate inwards due to the outer layer formed by swelling can.
Ein solches Verhalten kann dazu führen, daß im Endprodukt des Löse- oder Dispergiervorganges Knoten, Stippen oder ähnliche Einschlüsse vorhanden sind, welche in ihrer Zusammensetzung nicht dem durchschnittlichen Verhältnis Feststoff/Dispersionsmittel bzw. Feststoff/Lösungsmittel entsprechen. Solche Knoten oder Stippen bereiten erfahrungsgemäß bedeutende Schwierigkeiten, beispielsweise bei der Herstellung von Streichmassen für die Papierindustrie, da solche Stippen nach Auftragen der Streichmasse auf das Papier Unregelmäßigkeiten in der Papieroberfläche verursachen.Such behavior can lead to the dissolving or dispersing process in the end product Nodes, specks or similar inclusions are present, which in their composition do not match correspond to the average ratio of solids / dispersing agent or solids / solvent. Such Experience has shown that knots or specks cause significant difficulties, for example during manufacture of coating slips for the paper industry, since such specks after application of the coating slip to the Paper cause irregularities in the surface of the paper.
Bei der Herstellung von synthetischen Fasern treten durch die Bildung von Knoten Schwierigkeiten in den Spinndüsen auf, da diese durch Knoten u. U. verstopft werden. Man ist daher gezwungen, vor den Spinndüsen aufwendige Filter einzubauen und diese immer wieder auszuwechseln, um die im Filter angeschwemmten Knoten zu beseitigen. Der damit verbundene Materialverlust kann in großen Faserwerken beträchtlicheDifficulties arise in the manufacture of synthetic fibers due to the formation of knots Spinnerets open as knots may clog them. One is therefore forced to stand in front of the spinneret to install expensive filters and to replace them again and again to remove the ones washed up in the filter Eliminate knots. The associated loss of material can be considerable in large fiber factories
Werte annehmen.Accept values.
Die beschriebene Eigenschaft der beispielsweise angeführten Produkte, mit dem Lösungs- oder Dispersionsmittel ZusammenbaUungen zu bilden, schließt es vielfach aus, kontinuierliche Verfahren anwenden zu können, da die dabei verwendeten Mischorgane, z.B. Mischschnecken, nach kurzer Betriebszeit verkleben. Es werden daher vielfach Rührbehälter eingesetzt, in welchen die Lösung oder Dispersion chargenweise hergestellt wird, indem man der vorgelegten Flüssigkeit den zu lösenden oder zu dispergierenden Feststoff zusetzt und anschließend meistens beträchtliche Zeit rührtThe described property of the products listed, for example, of forming assemblies with the solvent or dispersion medium, closes it often from being able to use continuous processes, since the mixing elements used, e.g. Mixing screws, stick together after a short period of operation. It Therefore, stirred tanks are often used, in which the solution or dispersion is batchwise is produced by adding the solid to be dissolved or dispersed to the initially introduced liquid adds and then usually stirs for a considerable amount of time
Eine Vorrichtung zum Vermischen eines pulverförmigen Materials mit einer Flüssigkeit zur Bildung einer Paste oder Schlämme ist bekannt, bei der der Feststoff von einem Trichter mittels einer Förderschnecke in den Mischraum zugeführt wird, wobei die Flüssigkeit von einer Seite dem Mischraum zugegeben wird (GB-PS 5 76 374). Bei dieser Mischvorrichtung wird der Feststoff zwar zwangsweise, aber ohne jegliche Verdichtung, dem verhältnismäßig großen Mischraum der Mischvorrichtung zugegeben, wobei die Flüssigkeit durch ein Rohr zugeleitet wird. Hierbei bleibt es unkontrolliert inwieweit der Feststoff von der Flüssigkeit benetzt wird. An der Seite, an der das Zuführuiigsrohr für die Flüssigkeit liegt, wird der Feststoff von der Flüssigkeit mehr benetzt sein als an der gegenüberliegenden Seite. Dabei entsteht bereits die Gefahr des Entstehens von Knoten. Stippen u. dgL bei den quellfähigen Stoffen, die sich nachher durch die aus Rührflügeln bestehende Mischvorrichtung nicht mehr auflösen.A device for mixing a powdery material with a liquid to form a Paste or slurry is known in which the solids from a funnel by means of a screw conveyor into the Mixing space is supplied, the liquid being added from one side to the mixing space (GB-PS 5 76 374). In this mixing device, the solid is forced, but without any Compression, added to the relatively large mixing space of the mixing device, the liquid is fed through a pipe. The extent to which the solid is removed from the liquid remains uncontrolled is wetted. On the side on which the feed pipe for the liquid is located, the Solid be more wetted by the liquid than on the opposite side. This already arises the risk of developing knots. Specks and the like in the case of swellable substances, which are not afterwards due to the mixing device consisting of agitator blades dissolve more.
Bei einer anderen Mischvorrichtung mit einem mit Stiften besetzten Rotor, der mit einem entsprechend ausgebildeten Stator zusammenwirkt, wird die Flüssigkeit koaxial entweder einseitig oder beidseitig zu dem Zuführungsrohr für den Feststoff zugeführt (US-PS 26 39 0Ol und 26 41 453). Das Zugeben des Feststoffes selbst erfolgt durch ein verhältnismäßig weites Zuführungsrohr in ungeregelter Weise. Eine solche unkontrollierte und ungleichmäßige Zuführung des Feststoffes zu der Flüssigkeitsphase bedeutet, daß für den quellfähigen Feststoff Gelegenheit gegeben ist Knoten od. dgl. zu bilden, die durch die nachfolgende Mischvorrichtung, auch wenn es sich um eine Feindispergiervorrichtung handelt, nicht mehr zerstört bzw. aufgelöst werden können.In another mixing device with a rotor equipped with pins, which interacts with a correspondingly designed stator, the liquid is fed coaxially either on one side or on both sides to the feed pipe for the solids (US Pat. No. 26 39 0 Ol and 26 41 453). The addition of the solid itself takes place through a relatively wide feed pipe in an unregulated manner. Such an uncontrolled and uneven supply of the solid to the liquid phase means that there is an opportunity for the swellable solid to form knots or the like that are no longer destroyed or dissolved by the subsequent mixing device, even if it is a fine dispersion device can be.
Bei einer Reibscheibenmühle für Stoffgemische wird das Stoffgemisch mittels einer Förderschnecke, die kernprogressiv ausgebildet ist, der Mühle zugeführt (DT-AS 12 47 128). Dabei handelt es sich um das Zuführen eines aus einer festen und flüssigen Komponente gebildeten und bestehenden Stoffgemisches. Bei dieser Vorrichtung treten die Probleme der Dispergierung eines Feststoffes in einer Flüssigkeit nicht auf.In a friction disk mill for mixtures of substances, the mixture of substances is conveyed by means of a screw conveyor, which The core is progressive, fed to the mill (DT-AS 12 47 128). This is that Supplying a mixture of substances formed and consisting of a solid and a liquid component. at this device does not have the problem of dispersing a solid in a liquid.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zur Herstellung von Dispersionen oder Lösungen aus pulverförmigen quellfähigen Stoffen und einer Flüssigkeit zu schaffen, bei der die kontinuierliche Herstellung ohne Gefahr des Entstehens von Knoten, Stippen od. dgl. gewährleistet ist Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die Förderschnecke für den Feststoff von dem Zugabetrichter bis unmittelbar in die Einzugszone des Rotors des Kreiselgerätes geführt in an sich bekannter Weise kernprogressiv und/oder steigungsprogressiv ausgebildet und zurThe object of the invention is to provide a device of the type mentioned at the beginning for the production of dispersions or to create solutions from powdery swellable substances and a liquid in which the Continuous production without the risk of knots, specks or the like. This is guaranteed The object is achieved in a device of the type mentioned in that the screw conveyor for the solids from the addition funnel to directly into the feed zone of the rotor of the gyroscope guided in a manner known per se core progressively and / or incline progressively formed and for
'•f'• f
koaxialen Zuführung der Flüssigkeit hohl ist Hierbei Kaiin die Förderschnecke mehrgängig gestaltet seiacoaxial supply of the liquid is hollow here Kaiin designed the screw conveyor with multiple threads
Durch eine derart ausgebildete Vorrichtung ist es möglich, daß nicht nur eine inteisive Vermischung des Feststoffes mit der Flüssigkeit stattfindet, sondern daß s gerade bei den Produkten, die eine gewisse Quellfähigkeit besitzen, ausgeschlossen wird, daß in der Mischung 2'usammenballungen. wie Knoten, Stippen u. dgL entstellen können. Beim Zusammenführen des Feststoffes mit dier Flüssigkeit wird der Feststoff beim Zuführen unmittelbar in die Einzugszone des Rotors der Kreiselmaschine, d.h. einer Feindispergiermaschine, verdichtet Man erreicht einen Abschluß des Innenraumes der Feindispergiermaschine und zugleich ein weitgehendes Entlüften des Feststoffes, bevor dieser mit der Flüssigkeit in Berührung kommt Maßgebend ist weiterhin, daß das Zusammentreffen von Feststoff mit nüssigkeit unmittelbar an der Stelle vor sich geht an der die Bearbeitung beider Komponenten durch die Kreiselmaschine erfolgt Zugleich wird durch die Art des Zuführens der Flüssigkeit koaxial mit dem verdichteten Strang des Feststoffes dafür gesorgt, daß die Kreiselmaschine gleichmäßig über den Umfang mit dem Feststoff und der hier erst zugegebenen Flüssigkeit beaufschlagt wird. Diese Kombination der Mittel gibt die Gewähr, daß die beiden Komponenten unter räumlich genau kontrollierten Bedingungen zusammengebracht werden, wobei die Bildung von Zusa_>nmenballungen aufgrund des Zusammenwirkens dieser Mittel und der Kleinheit des Kontaktraumes unmöglich gemacht istBy means of a device designed in this way, it is possible that not only an intensive mixing of the Solid takes place with the liquid, but that s especially with products that have a certain ability to swell own, it is excluded that in the mixture 2 'agglomerations. disfigure like knots, specks and the like can. When the solid is brought together with the liquid, the solid becomes when it is fed directly in the feed zone of the rotor of the centrifugal machine, i.e. a fine dispersion machine, compacted One reaches a conclusion of the interior of the fine dispersion machine and at the same time a extensive venting of the solid before it comes into contact with the liquid is decisive further that the clash of solid with Nut immediately at the point goes on that the machining of both components by the gyroscope is carried out at the same time by the Art of supplying the liquid coaxially with the compacted strand of solid ensured that the centrifugal machine evenly over the circumference with the solid matter and the liquid added here is applied. This combination of means ensures that the two components are below spatially precisely controlled conditions are brought together, with the formation of agglomerations impossible due to the interaction of these means and the small size of the contact area is made
Die Erfindung wird anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles nachstehend näher erläutertThe invention is explained in more detail below with reference to an exemplary embodiment shown in the drawing explained
F1 g. 1 zeigt eine Vorrichtung gemäß der Erfindung in Ansicht und zum Teil im Längsschnitt im Schema.F1 g. 1 shows a device according to the invention in view and partly in longitudinal section in the scheme.
F1 p. 2 ist eine vergrößerte Darstellung eines Teiles der Fi g. 1.F1 p. FIG. 2 is an enlarged view of part of FIG. 1.
Einer Feindispergiermaschine ist eine Vordispergiermaschme vorgeschaltet Diese besteht an dem Zugabetrichter 1 für den Feststoff, der Förderschnecke 2 zum Transprt des Feststoffes, mit Getriebemotor 3 zum Antrieb der Förderschnecke 2 und dem Rotationszulauf 4.A fine dispersing machine is a predispersing machine upstream This consists of the addition funnel 1 for the solids, the screw conveyor 2 for Transport of the solids, with gear motor 3 to drive the screw conveyor 2 and the rotary feed 4th
Die Dispersion odeV Lösung geht derart vor sich, daß das Trockenprodukt über den Zulauftrichter der Förderschnecke 2 bis unmittelbar in die Einzugszone des Rotors 6 der Feindispergiermaschine 5 gefördert wird. Um einerseits einen Abschluß des Innenraumes der Feindispergiermaschine 5 gegenüber der Atmosphäre und andererseits ein möglichst weitgehendes Entlüften des Feststoffes zu erreichen, ist die Förderschnecke 2 kernprogressiv und/oder steigungsprogressiv ausgebildetThe dispersion or solution proceeds in such a way that the dry product via the feed hopper of the screw conveyor 2 to directly into the feed zone of the rotor 6 of the fine dispersion machine 5 is promoted. On the one hand, to close off the interior of the fine dispersion machine 5 with respect to the atmosphere and, on the other hand, as far as possible To achieve venting of the solids, the screw conveyor 2 is core progressive and / or pitch progressive educated
Damit ein möglichst gleichmäßiges Eindosieren des Feststoffanteiles in-den Vordispergierraum, welcher aus dem Ende der Förderschnecke und dem Innenteil des Rotors 6 der Feindispergiermaschine 5 gebildet wird, zu gewährleisten, ist die Förderschnecke 2 in der Regel mehrgängig ausgeführtThis means that the proportion of solids is metered into the predispersing chamber as uniformly as possible, which from the end of the screw conveyor and the inner part of the rotor 6 of the fine dispersion machine 5 is formed ensure, the screw conveyor 2 is usually designed with multiple threads
Die Zufuhr der für den Löse- oder Dispersionsvorgang erforderlichen Flüssigkeit erfolgt dergestalt daß diese durch eine Bohrung in der Förderschnecke über die Rotationszuführeinrichtung 4 mittels einer vorgeschalteten Druckerzeugungseinrichtung geleitet wird. Die Bohrung führt bis an das Ende der Förderschnecke, so daß die Flüssigkeit bei ihrem Austritt bedingt durch die Rotation des Rotors 6 der Feindispergiermaschine. einen strahlungsförmigen Flüssigkeitsschleier aufbaut welcher koaxial mit dem kontinuierlich zugeführten Feststoff überlagert wird, wodurch es im Ringspalt zwischen der Förderschnecke und dem Zentrum des Rotors zu einer kontinuierlichen Vermischung der beiden Komponenten kommtThe liquid required for the dissolving or dispersing process is supplied in such a way that it is passed through a bore in the screw conveyor via the rotary supply device 4 by means of an upstream pressure generating device. The bore leads to the end of the screw conveyor so that the liquid as it exits is caused by the rotation of the rotor 6 of the fine dispersion machine. builds up a radiation-shaped liquid curtain which is superimposed coaxially with the continuously fed solid matter, which results in a continuous mixing of the two components in the annular gap between the screw conveyor and the center of the rotor
Durch die räumlich extrem eng begrenzte Zone, in welcher die Vermischung stattfindet sowie durch die in dieser Zone auftretenden hohen Scherkräfte, welche durch die hohe Drehzahl der Feindispergiermaschine 5, die im Bereich zwischen vorzugsweise 3000 bis 6000 min-' liegt ist eine Bildung von Zusammenballungen ausgeschlossen.Due to the spatially extremely narrow zone in which the mixing takes place as well as the in high shear forces occurring in this zone, which are caused by the high speed of the fine dispersion machine 5, which is in the range between preferably 3000 to 6000 min- 'is a formation of agglomerations locked out.
Das Produkt gelangt aus der vorstehend beschriebenen ringspaltförmigen Mischzone über den Rotor 6 in das Rotor/Stator-System der Feindispergiermaschine 5. In dieser Maschine erfolgt eine weitere Feindispergierung bzw. Lösung des zugeführten Feststoffes. Die Lösung oder die Dispersion wird anschließend aus der Feindispergiermaschine 5 ausgetragen und weiteren Verarbeitungsstufen zugeführt.The product arrives from the above-described annular gap-shaped mixing zone via the rotor 6 in the rotor / stator system of the fine dispersion machine 5. In this machine a further fine dispersion takes place or solution of the supplied solid. The solution or the dispersion is then from the Fine dispersing machine 5 discharged and fed to further processing stages.
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Claims (2)
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19681782456 DE1782456C3 (en) | 1968-09-05 | Device for the production of dispersions or solutions from powdery swellable substances | |
| CH1320769A CH485479A (en) | 1968-09-05 | 1969-09-01 | Device for the production of dispersions or solutions |
| JP44070511A JPS4823257B1 (en) | 1968-09-05 | 1969-09-05 | |
| GB1239319D GB1239319A (en) | 1968-09-05 | 1969-09-05 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19681782456 DE1782456C3 (en) | 1968-09-05 | Device for the production of dispersions or solutions from powdery swellable substances |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE1782456A1 DE1782456A1 (en) | 1971-09-02 |
| DE1782456B2 true DE1782456B2 (en) | 1977-03-03 |
| DE1782456C3 DE1782456C3 (en) | 1977-12-22 |
Family
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4493391C1 (en) * | 1993-05-24 | 2000-05-25 | Andritz Patentverwaltung | Mixers, especially high-performance mixers for refining pre-shredded fibers |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4493391C1 (en) * | 1993-05-24 | 2000-05-25 | Andritz Patentverwaltung | Mixers, especially high-performance mixers for refining pre-shredded fibers |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS4823257B1 (en) | 1973-07-12 |
| DE1782456A1 (en) | 1971-09-02 |
| GB1239319A (en) | 1971-07-14 |
| CH485479A (en) | 1970-02-15 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
| E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
| EHJ | Ceased/non-payment of the annual fee |