DE1792098A1

DE1792098A1 - Granulierverfahren unter Zuhilfenahme chemischer Reaktionen

Info

Publication number: DE1792098A1
Application number: DE19681792098
Authority: DE
Inventors: Fritz Thurner
Original assignee: Chemische Werke Muenchen Otto Barlocher GmbH
Current assignee: Baerlocher GmbH
Priority date: 1968-07-22
Filing date: 1968-07-22
Publication date: 1971-06-16
Also published as: FR2016813A1; DE1792098B2

Description

Granulierverfahren unter Zuhilfenahme chemischer

FUr die Granulierung fester Stoffe im trockenen Zustand sind bisher eine Reihe von Verfahren vorgesohlagen worden. Im allgemeinen wird in Granuliertrommeln oder mit Hilfe von Drehtellern bei erhöhter Temperatur in Anwesenheit von Wasser granuliert. So im französischen Patent 1 198 793 und im deutschen Patent 857 104.

Wieder in anderen Fällen ist es zweckmässig, unter Zuhilfenähme von Granulierhilfsmitteln zu granulieren. Gegenstand der deutschen Patentanmeldung P 15 42 058. 3 ist z. B. ein Verfahren zur Granulierung von als Verarbeitungshilfsmittel bzw. Zusatzstoffe für Kunststoffe, Insbesondere PVC» geeigneten Produkten, dadurch gekennzeichnet, dass man pulverförmlge anorganische und/oder Metallseifenetabilisatoren und gegebenenfalls Füllstoff·, Farbstoffe, Antistatika oder Anti·

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flamraittel unter Zuhilfenahme geeigneter organischer Produkte, die einen Kohlenwasserstoffrest enthalten und deren Schmelzpunkt Über 40 °C liegt, granuliert, Indem man die Mischung unter scharfen Rühren über den Schmelzpunkt des Granulierhilfsmittels erwärmt und ansohllessend unter Kühlung und langsamerem Rühren auf Raumtemperatur bringt.

Als Granulierhilfsmittel geeignet sind Insbesondere solche Produkte, die üblicherweise als Gleitmittel bei der Kunststoffverarbeitung eingesetzt werden. Sie enthalten meist einen längerkettigen Kohlenwasserstoffrest, vorzugsweise Walrat oder Ester aus Fettalkoholen bzw« synthetischen Alkoholen mit mindestens 6 Kohlenstoffatomen und Fettsäuren, Ester aus Fettsäuren und mehrwertigen Alkoholen, auch Partlalester, wie Glycerlnmonostearat, Fettalkohole, entsprechende synthetische Alkohole, Fettsäuren, entsprechende synthetische Säuren, Oxy- oder Halogenfettsäuren.

Daneben sind Paraffine, Syntheseparaffine, Montanwachse, veredelte Montanwachse, gehärtete Öle, wie z. B. gehärtetes Riclnusöl, Eaterwachsβ, Fettsäureamide, Fettsäurealkanolamide, Fettsäurealkylolamlneater, wie Trläthanolamindistearat, Fettamine, Fettketone, wie Stearon, Anhydride höherer Carbonsäuren, Alkylphenole und nicht zuletzt längerkettige Äther, wie z. B. DIstearylather, oder Fettalkohol- bzw. Alkylphenolpolyglykoläther als Granulierhilf mittel geeignet.

Granulierhilfsmittel, die bei Raumtemperatur sehr hart sind und dem Granulat einen spröden OrIff verleihen, können duroh geeignete Weichmaoher weichgestellt werden. Harte Oranullerhilfsmittel sind beispielsweise die Syntheseparaffine oder die veredelten Montanwaohse mit Sohvelzpunkten um 100 ⁰C oder Xthylen-bis-stearaald mit einem Schmelzpunkt um 135 ⁰C. Aber auch niedriger sohnelzend· Wache«, wie s. B.

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Carnaubawaohs, können bei Raumtemperatur hart und spröde sein« Zur Weichstellung sind die üblichen Weichmacher, wie Mineralöle, Chlorparaffine, epoxidierte Öle« wie epoxidlertes Sojabohnenöl, aber auch Phthalatwelohmacher, wie Dioctylphthalat, oder Phosphatweichmacher, wie Tri» kresylphosphat, geeignet.

In geschmolzenem Zustand wirken die Granulierhilfsmittel als Bindemittel granulierend und verhindern bei Raumtemperatur als Trennmittel ein Zusammenkleben der Granulate.

Die Granulierung garantiert vor allem eine bessere Ver~ μ

teilung der Granulate in den verschiedensten Stoffen; ferner erzielt man Staubfreiheit* Auch erhält man die Möglichkeit, Stoffe leicht und kontinuierlich zu dosieren. Die vom Kahlprozess herrührende elektrostatische Aufladung wird verhindert und ein Anpasten oder Anreiben mit Bindemitteln (Netzprozess) überflüssig gemacht. Granulate sind bei der Lagerung vor Licht und Feuchtigkeit weitgehend geschützt.

Das soeben beschriebene Granulierprinzip 1st nun einer

allgemeineren Anwendungsmöglichkeit zugänglioh, wobei von Fall zu Fall die Granulierbedingungen dem speziellen

Zweck angepasst werden können. (

So ist es möglich, gemSss der deutschen Patentanmeldung P 16 04 347. 3 pulverförmige Melaminpressmassen auf diese einfache Art zu granulieren· Dies stellt einen für die Hersteller und Verarbeiter von Nelaminpressmassen sehr bedeutenden technischen Fortschritt dar, da die in den Pressmassen nowendigerweise enthaltenen Gleitmittel bzw. Formtrennmittel - meist Metallseifen - eine Granulierung nach den herkömmlichen Verfahren praktisch unmöglich macht.

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Aber nicht nur Melaminpressmassen können eo granuliert wer-' den* sondern auch halogenhaltig Polymere. Die deutsche Patentanmeldung P 16 69 780. 6 beschreibt dieses Verfahren. Die halogenhaltigen Polymeren, welche granuliert werden sollen, können dabei nach einen der Üblichen Verfahren, wie z. B. der Blockpolymerisation, der Suspensions- oder Emulsionspolymerisation, hergestellt werden. Auch Vinyl» halogenid-Mischpolymerlsate, insbesondere aus Vinylchlorid/ Vinylacetat, Pfropfpolymere oder Vlnylldenohlorldpolymere können so granuliert werden*

Ein Vorteil dieses Verfahrens liegt darin, dass bei der Granulierung noch weitere Zusatzstoffe, wie ζ·Β* Stabilisatoren, Farbstoffe, Antistatika, Antiflernmittel oder nicht zuletzt Füllstoffe bereits mitgranuliert werden können. Fehler, die beim späteren Einmischen dieser Hilfsstoffe in die bisherigen pulverförmlgen halogenhaltigen Harze auftreten, beispielsweise aufgrund.unterschiedlicher Dichte, werden dadurch ausgeschlossen und dadurch bedingte Unregelmässigkeiten im Fertigprodukt naturgenäss vermieden. Dieses Verfahren ermöglicht es also, fertige, für den jeweiligen Verwendungszweck abgestimmte Compounds auf einfache Art in Granulatform herzustellen.

Ein weiteres Anwendungsbeispiel dieser Oranuliermethode 1st die Granulierung von Düngemitteln, insbesondere Harnstoff und Kalkstickstoff, aber auch Ammon-, Kalk- oder Natronsalpeter, Thomasmehl oder Mischdünger, mit verlängerter Wirksamkeit gemäss der deutsohen Patentanmeldung P 15 92 593. 6. Durch Auswahl geeigneter Granulierhilfsmittel lässt sich nämlich ein solches Düngemittel sohaffen. Da die Düngeraittelgranulate mit den Granulierhilfemitteln geooatet, d.h. oberflächlich belegt sind, hängt ihre Auflösung im Boden durch die Feuchtigkeit in hohem Nasse von dem Verhältnis der hydrophoben zu den hydrophilen Eigenschaften der Granulierhilfemittel ab.

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Sohliesslioh lassen sich auch Pressmassen ganz allgemein 'nach dem oben beschriebenen Verfahren granulieren. Beschrieben wird dies in der deutschen Patentanmeldung C 44 228 X/39 a 1. Dieses Verfahren lässt sich vor allem mit Vorteil bei der Granulierung der feinen Anteile des Mahlgutes von Pressmassen anwenden. Dabei wird ein grösserer Anteil des pulverförmigen Fertigharzes in einem kleineren Teil des sioh in alkoholischer Lösung befindlichen Vorkondensates elngertihrt* Granuliert wird duroh Rühren der Mischung während ein paar Minuten in einem Schnellaufenden Mischwerk kurz unter der Siedetemperatur des verwendeten Alkohols* Der Alkohol wird duroh Trocknen entfernt* Die entstehenden Granulate haben einen Durohmesser von 1 - 4 mm·

Zuletzt sei noch auf die Granulierung von Pigmenten, Farbstoffen und Füllstoffen gemäss der deutschen Patentanmeldung P 16 42 990. 6 eingegangen. Im einzelnen wird dabei so verfahren, dass man zu dem in einem heiz« und kühlbaren Fluidmischer mit schnellaufendem Rotor befindlichen Granuliergut polare organische Substanzen in festem Zustand gibt und mischt. Innerhalb von 10 bis 45 Minuten wird nun unter rasohem RUhren bei Temperaturen zwischen 30 und 120 ⁰C ein flüssiger Anteil allmählich zugegeben* Wenige Minuten nachdem die Zugabe der flüssigen Anteile beendet 1st. 1st der Misch- und Granuliervorgang abgeschlossen.

Oft 1st es aber notwendig, unter Bedingungen zu arbeiten, welche die bisher beschriebenen Granulierverfahren ausschllessen. So ist es z. B. nicht möglich. Feuerlöschpulver bei stark ertiöhter Temperatur zu granulieren, da sich diese unter solchen Bedingungen bereits zersetzen; es muss also möglichst bei Raumtemperatur granuliert werden. In vielen Fällen ist eine bestimmt· Härte des Granuliergutes, z, B. bei Drahtzlehmltteln, erwünscht oder aber man möohte bei der Granulierung überhaupt auf fettartige Granulierhilfemittel verzichten.

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Bs wurde nun gefunden« dass man Granulate erhält, wenn man In einem Mischer zwei oder mehrere Stoffe, welche einen weiteren erhärtenden Stoff zu bilden vermögen, der dann als OranullerhiIfstoittel dient, in Gegenwart des zu granulierenden Gutes gegebenenfalls auch unter Erwärmung rührt. Hat man erwärmt, lässt man anschliessend an die Granulierung wieder abkühlen.

Dabei ist es nicht nur möglich, dass die zwei Stoffe Verbindungspaare darstellen, welche nur als Granulierhilfsmittel dienen, sondern einer der beiden Stoffe oder beide t können auch das zu granulierende Gut selbst verkörpern· Bei diesem Verfahren wird In der Regel einer der beiden Stoffe im flüssigen, gelösten, dispergierten oder geschmolzenen Zustand vorliegen.

Solche Verbindungspaare, welche zu einem dritten, erhärtenden Stoff zusammentreten können, können z. B. aus einem Salz und Wasser bzw. aus einer Base und einer Säure bestehen. Typische Paare sind z. B. saures Butylphosphat und Magnesiumoxid, Gips und Wasser, Borsäure und Wasserglaslösung, Calciumhydroxid, hergestellt aus Kalk und Wasser, und Talgfettsäure oder Ammonphosphat.

w Als zu granulierendes Gut ist jeder feste Stoff geeignet.

Verwendung finden diese Granulate beispielsweise als Feuerlöschpulver oder Dünger, insbesondere aber als Drahtziehmittel.

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BAD ORIGINAL Beispiel

100 g Ammonphosphat, 20 g saures Butylphosphat und 5 g Magnesiumoxid werden unter scharfem Rühren auf 70 ⁰C erwärmt, bis sioh Granulate gebildet haben. Das. gebildete Granulat lässt man auf der Rüttelrinne auskühlen.

Beispiel

100 g Harnstoff und j50 g dips werden gemischt. Unter Rühren gibt man dann 20 g Wasser zu, bis sich Granulate gebildet . haben. Das gebildete Granulat« welches wegen der Zersetz« llchkeit des Harnstoffes nicht im Trockenschrank getrooknet werden kann, trocknet innerhalb von 12 Stunden aus»

B elspiel 3

100 g Ammonphosphat, 10 g Borsäure und 20 g Wasserglaslösung werden in der Kälte unter Rühren gemischt. Es bilden sich nach kurzer Zelt einwandfreie Granulate«

Beispiel 4

100 g Ammonphosphat, 10 g Calciumoxid und 20 g Wasser werden in der Kälte gerührt, bis sich Granulate gebildet haben.

Beispiel 5

100 g Calciumoxid und 10 g Wasser werden in der Kälte gerührt. Dabei tritt Erwärmung auf· Jetzt werden 100 g Talgfettsäure auf 70 ⁰C aufgeheizt und zusammen mit der gebildeten Calciumoxid/Calciumhydroxidmlsohung verrührt. Es bilden sich Granulate, welche als Drahtzlehaittel verwendet werden können«

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Beispiel

100 g Aramonphosphat, 10 g Calciumoxid und 5 g Stearinsäure werden bei 70 ⁰C mit einem sohnellgesteilten Laborrührer zusamnengerUhrt. Es bildet sich ein feines Orenület, dme an der Luft beständig 1st und sofort abgefüllt werden kann»

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Claims

Chemische Werke München GV Otto Bärlocher GmbH P a t e η t ansprüohe

1. Verfahren zur Herstellung von Granulaten* dadurch gekennzeichnet« dass man In einem Mischer zwei oder mehrere Stoffe, welche einen weiteren, erhärtenden Stoff zu bilden vermögen, der als Granulierhilfsmittel dient, In Gegenwart des zu granulierenden Gutes rührt, gegebenenfalls unter Erwärmung.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Granullerhilfsmittel und Granuliergut Identisch sind.

3· Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass einer der als Granullerhilfsmittel dienenden Stoffe in flüssigem, gelöstem, dlspergiertem oder geschmolzenem Zustand vorliegt.

4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, dass das granulierend wirkende Verbindungepaar aus saurem Buty!phosphat und Magnesiumoxid, Gips und Wasser, Borsäure und Wasserglaslösung, Calciumhydroxid, hergestellt aus Kalk und Wasser, und Ammonphosphat oder Calciumhydroxid, hergestellt aus Kalk und Wasser, und Talgfettsäure besteht.

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5. Feuerlöschpulver oder Düngemittel in Granulation», bestehend aus einer zusammenhängenden Masse aus Ammonphosphaten und Butylroagneslumphosphat.

6. Düngemittel in Granulatform, bestehend aus einer zusammenhängenden Masse aus Harnstoff und abgebundenem Gips*

7. Feuerlöschpulver oder Düngemittel in Granulatform, bestehend aus einer zusammenhängenden Masse aus Ammonphosphaten und dem Reaktionsprodukt aus Borsäure und Wasserglas lösung.

8. Feuerlöschpulver oder Düngemittel in Granulatform, bestehend aus einer zusammenhängenden Masse aus Ammonphosphaten und Calciumhydroxid.

9. Drahtziehmittel in Granulatform, bestehend aus einer zusammenhängenden Masse aus Calciumhydroxid, dem Calciumsalz der Talgfettsäure und Calciumoxid.

10. Feuerlöschpulver oder Düngemittel in Granulatform, bestehend aus einer zusammenhängenden Masse aus Ammonphosphaten, Calciumstearat und Calciumoxid.

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