DE19511769A1 - Verfahren zum Fördern und Trocknen von Hydrogelpolymer und Trockenapparat mit Förderer - Google Patents
Verfahren zum Fördern und Trocknen von Hydrogelpolymer und Trockenapparat mit FördererInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Förder- und ein Trockenver
fahren für Hydrogelpolymerteilchen sowie einen Trockenapparat
mit Förderer. Das Förder- und das Trockenverfahren für Hydro
gelpolymerteilchen sowie der Trockenapparat mit Förderer kön
nen vorzugsweise beim Fördern oder Trocknen von Hydrogelpoly
merteilchen aus wasseraufnehmenden oder wasserlöslichen Har
zen verwendet werden.
Wasseraufnehmende Harze finden breiten Einsatz in ver
schiedenen Bereichen, z. B. für wasseraufnehmende Unterlagen,
Hygienematerialien (Papierwindeln, Damenbinden, Hygienewat
ten, Verbandsmaterialien, Inkontinenzeinlagen, Papierhandtü
cher), Frischhaltematerialien für Lebensmittel sowie Saug
stoffe, die aus Lebensmitteln auslaufendes Wasser aufnehmen.
Ebenso werden wasserlösliche Harze mit hohem Molekulargewicht
vielfach in solchen Bereichen wie Kosmetika, Eindicker, Papierverarbeitungsmittel
(Mittel zur Verstärkung der Papierfe
stigkeit) und Flockungsmittel verwendet.
Als eines der Herstellungsverfahren solcher wasserauf
nehmenden Harze ist ein Verfahren zur Bildung eines Hydrogel
polymers durch die Polymerisation eines Monomers von Acryl
säure und/oder Natriumacrylat und eines Vernetzungsmittels in
wäßriger Lösung, gefolgt von Neutralisieren, sofern notwen
dig, sowie Trocknen und Zermahlen des Hydrogelpolymers auf
eine geeignete Teilchengröße, bekannt. Als Beispiel für Ver
fahren zur Herstellung wasserlöslicher Harze ist ferner ein
Verfahren zur Bildung eines Hydrogelpolymers mit hohem Mole
kulargewicht durch die Polymerisation eines Monomers von
Acrylsäure und/oder Acrylamid ohne Vernetzungsmittel in wäß
riger Lösung, gefolgt von Hydrolisieren, sofern notwendig,
sowie Trocknen und Zermahlen des Hydrogelpolymers auf eine
geeignete Teilchengröße, bekannt. Da durch solche Herstel
lungsverfahren Arbeitskräfte keine gesundheitsschädlichen
oder brennbaren organischen Lösungsmittel verwenden müssen,
sind sie im allgemeinen bevorzugt. Da jedoch solche Polymere
mit fortschreitender Polymerisationsreaktion im Herstellungs
prozeß Hydrogele bilden, stellt sich industriell die Frage,
wie die gewonnenen Hydrogelpolymere einheitlich und ohne Un
gleichmäßigkeiten getrocknet werden können. Zu bekannten Bei
spielen für die Verfahren zum Trocknen solcher Hydrogelpoly
mere gehören: (1) das Dünnfilm-Trockenverfahren, bei dem ge
mäß der Veranschaulichung in der JP-A-1-103615, Fig. 5, ein
Zweiachsen-Walzentrockner mit parallelen Walzen 41, 42 mit
Hydrogelpolymeren beladen wird und eine Kompressionserwärmung
zum Hindurchziehen der Hydrogelpolymere 43 zwischen den ro
tierenden Walzen erfolgt, um das getrocknete Material 44 zu
gewinnen, (2) das Trockenverfahren mit zirkulierender Heiß
luft oder das Plattentrockenverfahren, bei dem Hydrogelpoly
merteilchen auf Platten in mehreren Schichten in einer Troc
kenkammer geladen werden und Heißluft in ihr zirkuliert wird,
um die jeweilige Teilchencharge zu trocknen, (3) das Dreh
trommel-Trockenverfahren, bei dem Hydrogelpolymerteilchen vom
Oberteil eines geneigten zylindrischen Drehtrommeltrockners
zugeführt werden und Heißluft vom Unterteil eingeleitet wird,
um die Hydrogelpolymerteilchen zu trocknen, die an der Innen
wand entlang in Abwärtsrichtung gefördert und in Drehung ver
setzt werden, und (4) das Förderband-Trockenverfahren, bei
dem mit Löchern versehene Horden eines Kreisförderers in ei
nem Tunnel mit Gelen beladen und das Gel während der Förde
rung durch Durchblasen von Heißluft durch die Hordenlöcher
getrocknet wird.
Obwohl beim Dünnfilm-Trockenverfahren (1) ein kontinu
ierlicher Film zwischen Walzen gebildet wird, um ein schnel
les Trocknen von Hydrogelpolymeren ohne mögliche Qualitätsverschlechterung
zu erleichtern, ist ein gleichmäßiges Ziehen
bei einem hochelastischen oder hochfesten Hydrogel schwierig,
so daß im Verfahren die Hydrogelpolymere möglicherweise im
Inneren und an der Oberfläche ungleichmäßig getrocknet wer
den.
Da beim Trockenverfahren mit zirkulierender Heißluft
oder beim Plattentrockenverfahren (2) lediglich Heißluft zu
Hydrogelpolymeren zirkuliert wird, mit denen eine feste Plat
te beladen ist, kann die Heißluftbeaufschlagung nur einseitig
erfolgen, d. h., von oben oder unten auf die Schicht aus Hy
drogelpolymerteilchen auf der Platte. Folglich dauert es sehr
lange, das Innere der Schicht aus Gelpolymerteilchen voll
ständig und gründlich zu trocknen. Da die Menge je Charge we
gen der Massenproduktion bei länger werdender Trockenzeit
möglichst groß sein sollte, kann es sich als problematisch
erweisen, daß nicht nur ein größerer Trockner notwendig wird,
was unrationell ist, sondern daß sich auch die Polymergüte
verschlechtert, wozu eine Abspaltung von Polymermolekülketten
gehört. Eine solche Polymerverschlechterung vernichtet den
Warenwert eines wasseraufnehmenden oder wasserlöslichen Har
zes. Beispielsweise erhöht eine Spaltung von Polymermolekül
ketten in einem wasseraufnehmenden Harz die wasserlösliche
Komponente, die bei Wasseraufnahme klebrig wird, und bei ei
nem wasserlöslichen Harz mit hohem Molekulargewicht zerstört
sie die für ein hohes Molekulargewicht typischen Eigenschaf
ten, z. B. die Viskosität.
Wegen seiner hohen Klebrigkeit und Zähigkeit läßt sich
ein Hydrogelpolymer kaum schneiden. Beim Drehtrommel-Trocken
verfahren (3) neigen daher die Hydrogelpolymerteilchen dazu,
aneinanderzukleben und sich zu einer großen Masse zu vereini
gen, wodurch sich die spezifische Oberfläche der Teilchen
verringert und eine längere Trockenzeit erforderlich wird,
was das gleiche Problem der Verschlechterung der Polymergüte
gemäß der zuvor gegebenen Beschreibung verursacht.
In dieser Hinsicht ist das Förderband-Trockenverfahren
(4) im Gegensatz zum Dünnfilm-Trockenverfahren (1) nicht von
der Elastizität oder Festigkeit eines Hydrogelpolymers abhän
gig, bei ihm kann im Gegensatz zum Trockenverfahren mit zir
kulierender Heißluft (2) das Hydrogelpolymer kontinuierlich
zugeführt werden, und im Gegensatz zum Drehtrommel-Trocken
verfahren (3) vereinigen sich dabei die Hydrogelpolymerteil
chen nicht. Angesichts dessen hat nur das Förderband-Trocken
verfahren eine ausreichende Leistung als Trockenverfahren für
die Hydrogelpolymerteilchen.
Beim Förderband-Trockenverfahren (4) besteht eine Vor
aussetzung darin, die mit Löchern versehenen Horden eines
Förderers gleichmäßig mit Hydrogelpolymerteilchen zu beladen,
um sie rationell in kurzer Zeit zu trocknen. Sind die Hydro
gelpolymerteilchen nicht gleichmäßig auf den mit Löchern ver
sehenen Horden des Förderers verteilt, verdampft die Feuch
tigkeit in den Hydrogelpolymerteilchen ungleichmäßig, was zu
Uneinheitlichkeiten der Produkteigenschaften führt. Um also
Hydrogelpolymerteilchen auf die mit Löchern versehenen Horden
des vorgenannten Förderers gleichmäßig aufzubringen, ist her
kömmlich ein kleiner Bandförderer mit nach rechts und links
schwenkender Kante oberhalb des Anfangspunkts des vorgenann
ten Förderers vorgesehen, d. h., in der Nähe des Aufgabeendes
des vorgenannten Förderers, um Hydrogelpolymerteilchen darauf
fallen zu lassen. Anders ausgedrückt werden durch Rechts- und
Linksbewegen der Kante des kleinen Bandförderers in waage
rechte Richtung, so daß die Kante einen Bogen beschreibt, die
Hydrogelpolymerteilchen kontinuierlich auf den Förderer mit
größerer Breite verteilt.
Obwohl sich mit einem solchen Verteilungsverfahren ein
nichtklebendes Material leicht gleichmäßig verteilen läßt,
ist es kompliziert, Hydrogelpolymerteilchen mit hoher Kleb
rigkeit zu verteilen, die sich beim Zuführen oder Fallenlas
sen zusammenballen oder -häufen. Folglich neigt die Heißluft
beim Trocknen vorwiegend dazu, im Lückenabschnitt zwischen
den Hydrogelpolymerteilchen und einer mit Löchern versehenen
Horde des Förderers oder in dem Abschnitt zu zirkulieren, in
dem die Hydrogelpolymerteilchen relativ dünn verteilt sind,
was notwendigerweise zu einer längeren Trockenzeit oder un
gleichmäßigem Trocknen führt. Sind die Hydrogelpolymerteil
chen ungleichmäßig auf dem Bandförderer angehäuft, läßt sich
außerdem der Abschnitt, in dem die Hydrogelpolymerteilchen
zusammengeballt oder -gehäuft vorliegen, nicht ausreichend
bis in das Innere trocknen.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Förder- und
ein Trockenverfahren für Hydrogelpolymerteilchen sowie einen
Trockenapparat mit Förderer vorzusehen, mit denen Hydrogelpo
lymerteilchen auf einem Förderer im Anfangsstadium der Förde
rung gleichmäßig verteilt und nachfolgende Prozesse, zu denen
ein Trocknen gehört, rationell durchgeführt werden können, um
die vorgenannten Probleme beim Fördern oder Trocknen von Hy
drogelpolymerteilchen mit einem Förderer zu überwinden.
Zur Lösung der Aufgabe sieht das erfindungsgemäße Ver
fahren zum Fördern von Hydrogelpolymeren die folgenden
Schritte vor: Bereitstellen eines Förderers mit einer Rolle
mit mehreren Stiften auf ihrem Umfang, die oberhalb des För
derers in der Nähe des Teils angeordnet ist, an dem die För
derung des Förderers beginnt, wobei die Drehachse rechtwink
lig zur Förderung verläuft; Umlaufenlassen des Förderers mit
sich drehender oder stillstehender Rolle; Aufgeben von Hydro
gelpolymerteilchen auf den Förderer an einem Punkt vor der
Rolle; und Durchführen der Hydrogelpolymerteilchen zwischen
der Rolle und dem Förderer im Anfangsstadium der Förderung.
In diesem Verfahren ist es bevorzugt, den Förderer so
anzutreiben und die Rolle so zu drehen oder stillstehen zu
lassen, daß der Wert von V₁-V₂ positiv wird, wobei die För
dergeschwindigkeit des Förderers V₁ und die Umfangsgeschwin
digkeit der Spitze eines Stifts zum Zeitpunkt ihrer größten
Annäherung an den Förderer V₂ beträgt und die Orientierung
des sich vorwärts bewegenden Förderers als die Abszisse gege
ben ist. Ist unter dieser Voraussetzung die Bewegungsrichtung
der Stiftspitze am Punkt ihrer größten Annäherung an den För
derer gleich der Bewegungsrichtung des Förderers, wird der
Wert von V₂ als positiv betrachtet, während bei entgegenge
setzter Bewegungsrichtung der Wert von V₂ als negativ be
trachtet wird.
Auf ähnliche Weise weist das erfindungsgemaße Verfahren
zum Trocknen von Hydrogelpolymeren die folgenden Schritte
auf: Bereitstellen eines Förderers mit einer Rolle, die ober
halb des Förderers in der Nähe des Teils angeordnet ist, an
dem die Förderung des Förderers beginnt, wobei die Drehachse
rechtwinklig zur Förderrichtung des Förderers verläuft und
die Rolle mehrere Stifte auf ihrem Umfang hat; Umlaufenlassen
des Förderers mit sich drehender oder stillstehender Rolle;
Aufgeben von Hydrogelpolymerteilchen auf den Förderer an
einem Punkt vor der Rolle; Durchführen der Hydrogelpoly
merteilchen zwischen der Rolle und dem Förderer im Anfangs
stadium der Förderung; und Trocknen der Hydrogelpolymerteil
chen während der Förderung auf dem Förderer.
Ein für das Trockenverfahren geeigneter Trockenapparat
mit Förderer weist auf: einen Trockenapparat mit Förderer zum
Fördern eines zu trocknenden Gegenstands mit Hydrogelpolymer
teilchen, eine Wärmequelle zum Erwärmen des während der För
derung zu trocknenden Gegenstands und eine Rolle mit mehreren
Stiften auf ihrem Umfang und einer rechtwinklig zur Förder
richtung des Förderers verlaufenden Drehachse, die oberhalb
des Förderers in der Nähe des Anfangspunkts der Förderung des
Förderers angeordnet ist.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von Beispielen und
der Zeichnung näher erläutert.
Fig. 1 ist eine Perspektivansicht des Hauptteils des
Trockenapparats mit Förderer gemäß der im Beispiel gegebenen
Beschreibung des Förder- und des Trockenverfahrens;
Fig. 2 ist eine Seitenansicht der Ausführungsform von
Fig. 1 entlang der Linie X-Y von Fig. 1; und
Fig. 3 ist eine Darstellung zur Veranschaulichung eines
herkömmlichen Dünnfilm-Trockenverfahrens.
Ein bevorzugter Gegenstand zum erfindungsgemäßen Fördern
oder Trocknen ist ein Hydrogelpolymer, gebildet durch Zermah
len eines gallertartigen Hydrogelpolymers auf eine Teilchen
größe von etwa 1 bis 20 mm, besser 3 bis 15 mm, durch eine
Mühle, ähnlich wie bei einem Fleischwolf zum hackfleischarti
gen Zerschneiden des Gegenstands.
Als Antriebsverfahren für den Förderer kann jeder An
trieb mit Ketten, Riemen oder Rollen eingesetzt werden. Als
Verfahren zum Erwärmen des Hydrogelpolymers mit einer Wärme
quelle kann das in einem Trockenapparat mit Förderer herkömm
lich genutzte Verfahren mit zirkulierender Heißluft verwendet
werden, wobei hier jedoch keine Einschränkung vorliegt und
andere Verfahren verwendet werden können, z. B. Wärmestrah
lung einer Infrarotheizung. Vorzugsweise weisen der Hauptkör
per der Rolle und die Stifte ein nichthaftendes Harz auf,
z. B. ein fluoriertes Harz, oder sie sind mit einem nichthaf
tenden Harz beschichtet, damit das Gel nicht haften bleibt.
Bei Bewegung des Förderers und sich drehender oder
stillstehender Rolle werden die Hydrogelpolymerteilchen vor
der Rolle auf den Förderer aufgegeben, damit sich der Haufen
aus Hydrogelpolymerteilchen bald nach Förderbeginn unter der
Rolle hindurchbewegt. Dabei lockern die Stifte auf der Rolle
den Haufen aus Hydrogelpolymerteilchen, und durch den Rollen
umfang in Kombination mit den Horden des Förderers wird die
Schicht aus Hydrogelpolymerteilchen zusammengedrückt und ein
geebnet. Dadurch ergibt sich nach dem Durchlauf unter der
Rolle eine gleichmäßige Dicke der Schicht aus Hydrogelpoly
merteilchen. In der Folge können die Hydrogelpolymerteilchen
beim Trocknen während des Förderprozesses durch Heißluft oder
Strahlung gleichmäßig mit Wärme behandelt werden, um Polymer
teilchen in einheitlich getrockneter Güte zu erhalten.
Die Rolle kann im oder entgegen dem Uhrzeigersinn ge
dreht werden. Im Hinblick auf die Differenz zwischen der För
dergeschwindigkeit des Förderers und der Umfangsgeschwindig
keit der Stiftspitzen auf der Rolle ist die vorgenannte Be
dingung, daß V₁-V₂ Positiv sein sollte, jedoch bevorzugt, da
angesichts dessen, daß die Richtung des Geschwindigkeits
vektors des Förderers bei vorwärts umlaufendem Förderer als
positiv und bei rückwärts umlaufenden Förderer als negativ
definiert ist, das Gel nach dem Durchlaufen unter der Rolle
stockungsfrei gefördert wird, wenn der Förderer umläuft und
sich die Rolle dreht oder stillsteht und ein positiver Wert
für die Geschwindigkeit V₁-V₂ gilt. Läuft beispielsweise der
Förderer im Uhrzeigersinn um und dreht sich auch die Rolle im
Uhrzeigersinn, ist der Wert von V₂ negativ, während der Wert
von V₁ positiv ist, so daß der Wert von V₁-V₂ stets positiv
wird. Läuft dagegen der Förderer im Uhrzeigersinn um, während
sich die Rolle entgegen dem Uhrzeigersinn dreht, kann, indem
die Fördergeschwindigkeit des Förderers schneller als die Um
fangsgeschwindigkeit der Stiftspitzen eingestellt wird, der
Wert von V₁-V₂ positiv sein. Er ist nicht darauf beschränkt,
wobei jedoch bevorzugt ist, daß der Wert von V₂ im Bereich
|V₂| < |V₁| liegt, wenn die Drehrichtung der Stiftspitzen am
Punkt der größten Annäherung der Stiftspitzen an den Förderer
gleich der Umlaufrichtung des Förderers ist, und daß der Wert
von V₂ im Bereich |V₂| < |-3V₁| liegt, wenn die Drehrichtung
der Stiftspitzen zur Umlaufrichtung des Förderers entgegenge
setzt ist. Der Wert von V₂ kann 0 sein. Im allgemeinen liegt
V₁ vorzugsweise im Bereich von 5 bis 500 m/h.
Ferner läßt sich die Dicke der Schicht aus Hydrogelpoly
merteilchen nach dem Durchlaufen unter der Rolle durch Ändern
der Fördergeschwindigkeit des Förderers und der Umfangsge
schwindigkeit der Stiftspitzen, des Abstands zwischen der
Rolle und den Horden des Förderers und der Höhe der Stifte
einstellen. Als "Abschnitt in der Nähe des Beginns der Förde
rung des Förderers" gilt ein Punkt auf dem Förderer, der et
was hinter dem Aufgabepunkt des Hydrogelpolymers liegt.
Anhand der Zeichnungen wird nunmehr ein Beispiel für das
Förderverfahren, das Trockenverfahren und den Trockenapparat
mit Förderer gemäß der Erfindung erläutert.
Fig. 1 ist eine Perspektivansicht des Hauptteils des im
Trockenverfahren dieses Beispiels verwendeten Trockenappa
rats. Fig. 2 ist eine Endansicht einer Modellskizze entlang
der Linie X-Y von Fig. 1. Die Hydrogelpolymerteilchen sind in
Fig. 2 veranschaulicht, in Fig. 1 jedoch nicht dargestellt.
Der Trockenapparat 1 mit Förderer weist auf: einen För
derer 2 mit einer Vielzahl von Horden 21, die in Förderrich
tung mit fortlaufenden Löchern 22 versehen sind, eine Rolle
3, deren Einbauorientierung so ist, daß ihre Achse 31 recht
winklig zur Förderrichtung des Förderers 2 in der Nähe des
Punkts 23 gemäß Fig. 2 verläuft, an dem die Förderung des
Förderers beginnt, eine zeichnerisch nicht dargestellte Hei
zung als Quelle zur Erwärmung der Umgebungsluft und ein eben
falls zeichnerisch nicht dargestelltes Gebläse in einem
zeichnerisch nicht gezeigten Tunnel, so daß die durch die
Heizung erwärmte Heißluft durch das Gebläse auf die Horden 21
übertragen werden kann.
Die Tunnelwand ist mit einem Band aus Abdichtmaterial
versehen, so daß die Lücke zwischen der Seite der Horden 21
und der Tunnelwand luftdicht abgedichtet werden kann, damit
keine Heißluft durch die Lücke entweicht, sondern durch die
Löcher 22 der Horden 21 strömt. Obwohl der Einfachheit halber
als Perforationen 22 zeichnerisch nur fünf Löcher in einer
Reihe je Horde dargestellt sind, hat vorzugsweise jede Horde
sowohl in Längs- als auch in Querrichtung zahlreiche Perfora
tionen geringerer Größe. Die Rolle 3 hat auf ihrem Umfang
Stifte 32, die im Querschnitt betrachtet eine quer zur Dreh
achse 31 als ihrer Mitte vorstehende Orientierung haben und
in senkrechter Richtung zur Drehachse ausgerichtet sind. Au
ßerdem sind der Umfang 33 der Rolle 3 und die Oberfläche der
Stifte 32 mit fluoriertem Harz beschichtet. Die Anordnung der
Stifte 32 auf der Rolle ist nicht auf die Ausführungsform von
Fig. 1 oder 2 beschränkt, d. h., die Ausführungsform mit je
weiligen Sätzen aus mehreren Stiften (vier Stifte je Satz in
Fig. 1 und 2), die bei Betrachtung im Querschnitt in einer
Linie regelmäßig auf der gleichen Umfangslinie angeordnet
sind. Die Stifte können beliebig angeordnet sein, sofern sie
nicht extrem ungleichmäßig verteilt sind, oder die Stiftan
zahl kann größer sein.
Im folgenden wird das Verfahren zum Trocknen der Hydro
gelpolymerteilchen, die gehäuft auf die Horden des Förderers
aufgegeben werden, mit dem erfindungsgemäßen Trockenapparat
und Förderer beschrieben.
Zunächst wird der Förderer 2 angetrieben, um die Horden
21 entgegen dem Uhrzeigersinn in Fig. 2 (in die mit dem Pfeil
24 bezeichnete Richtung) umlaufen zu lassen, die Energie
quelle der Heizung und des Gebläses wird eingeschaltet, und
die Rolle 3 wird entgegen dem Uhrzeigersinn in Drehung ver
setzt. Anschließend werden kurz vor der Rolle 3 die Hydrogel
polymerteilchen G auf die leeren Horden 21 aufgegeben, die
vom Fördern und Trocknen von Polymerteilchen zurückgekehrt
sind, um die Gelpolymerteilchen G auf den Horden unter der
Rolle 3 hindurchlaufen zu lassen. Beim Durchlauf unter der
Rolle 3 wird die gehäuft vorliegende Schicht aus Hydrogelpo
lymerteilchen G durch die Stifte 32 auf der Rolle 3 gelockert
und zwischen dem Umfang der Rolle 3 und den Horden 21 des
Förderers 2 zusammengedrückt und eingeebnet. Dadurch wird die
Dicke d der gehäuften Schicht aus Hydrogelpolymerteilchen G
nach dem Durchlauf unter der Rolle 3 gleichmäßig.
In der Folge wird Heißluft von oberhalb der Horden 21
auf die Schicht aus Hydrogelpolymerteilchen geleitet, die
gleichmäßig auf die Dicke d eingeebnet ist. Während des Ein
dringens von Heißluft in die gleichmäßig auf die Dicke d ein
geebnete Schicht aus Hydrogelpolymerteilchen erwärmt die
Heißluft die Hydrogelpolymerteilchen G, um die Feuchtigkeit
in ihnen zu verdampfen, und strömt durch die Löcher 22, um
die Hydrogelpolymerteilchen G zu trocknen. Da die Dicke der
Schicht aus Hydrogelpolymerteilchen G gemäß der vorstehenden
Beschreibung gleichmäßig ist, kann jeder Teil der Gelpolymer
teilchen mit der gleichen Geschwindigkeit getrocknet werden.
Sind also Temperatur und Geschwindigkeit der Heißluft richtig
eingestellt, lassen sich die Polymerteilchen einheitlich
trocknen, ohne daß dabei solche Probleme auftreten wie ein
ungenügend getrockneter Abschnitt in den Gelpolymerteilchen
oder eine Güteverschlechterung des Polymers durch teilweise
Überhitzung.
Solche Ausrüstungen wie Heizung, Gebläse und Tunnel sind
in den Zeichnungen nicht dargestellt, da dem Fachmann deut
lich ist, wie derartige Ausrüstungen angeordnet sein sollten,
um Heißluft von oberhalb oder unterhalb des die gleichmäßig
eingeebnete Schicht von Hydrogelpolymerteilchen G fördernden
Förderers zuzuführen, damit die Heißluft die Schicht G auf
dem Förderer nach unten oder oben durchströmt. Daneben ist
mit Ausnahme der Tatsache, daß die der Erfindung eigene Rolle
verwendet wird, ein solcher Trockenapparat mit Förderer be
reits bekannt, d. h., ein in gewisser Weise luftdicht abge
dichteter Tunnel wird allgemein als Trockenkammer verwendet,
um den thermischen Wirkungsgrad ohne Wärmeabgabe nach außen
zu gewährleisten, und zumindest der Teil des Förderers, auf
den die Hydrogelpolymerteilchen geladen werden, ist so ge
staltet, daß er das Innere des Tunnels auf herkömmliche Weise
durchläuft. Die Heißluft zum Trocknen kann von oben oder un
ten zum Förderer geleitet werden, der die Schicht aus Hydro
gelpolymerteilchen G fördert. Im folgenden wird ein Beispiel
für die Zuführung der Heißluft von oben erläutert. Im allge
meinen befindet sich die Heizung oberhalb des Förderers im
Tunnel, und der Gebläseventilator sowie der Lufttrans
portkanal können an einem beliebigen Punkt angeordnet sein,
solange der Luftstrom im Tunnel gewährleistet werden kann,
d. h., die Luft ist zu erwärmen, indem sie durch die Heizung
geleitet wird, und die erwärmte Luft ist von oben auf die
eingeebnete Schicht aus Hydrogelpolymerteilchen G zu leiten,
um die Teilchenschicht nach unten zu durchströmen, indem sie
die Löcher 22 der Horden 21 passiert. Außerdem lassen sich
vom Fachmann leicht die Gestaltung der Form oder der Einbau
ort derartiger Ausrüstungen bestimmen. Für die Anordnung des
Gebläses gilt, daß es wegen des Wärmewirkungsgrads allgemein
innerhalb des Tunnels eingebaut wird.
Zur Bestätigung der Wirkung der Erfindung wurden Hydro
gelpolymerteilchen tatsächlich im nachfolgend beschriebenen
Verfahren gefördert und getrocknet. Die Rolle 3 mit einem Ra
dius von 15 cm und vorstehenden Stiften 32 mit 20 cm Länge
auf ihrem Umfang war so befestigt, daß sich die Achse an ei
nem Punkt 37 cm über der Oberfläche der Horden 21 befand, und
wurde mit einer Umfangsgeschwindigkeit der Spitzen der Stifte
32 von 130 m/h entgegen dem Uhrzeigersinn gemäß der Veran
schaulichung durch den Pfeil in Fig. 2 gedreht. Die Hydrogel
teilchen aus wasseraufnehmendem Harz mit etwa 10 mm Durchmes
ser wurden hergestellt durch feines Zermahlen des 70% Feuch
tigkeit enthaltenden Gelpolymers, gewonnen durch Pfropfpoly
merisation von Stärke und Acrylsäure und anschließende Neu
tralisation durch eine wäßrige Natriumhydroxidlösung, und auf
den Förderer 2, der sich mit einer Geschwindigkeit von 60 m/h
bewegte (dabei wird der Geschwindigkeitsvektor positiv, wenn
sich der Förderer in Fig. 2 in die Richtung von rechts nach
links bewegt), mit 30 kg je 1 m² Hordenfläche aufgegeben, und
die Förderung wurde gestartet.
Anschließend wurde die Dicke d der Gelpolymerteilchen G
kurz nach dem Durchlauf unter der Rolle 3 an drei wahlweisen
Punkten gemessen, wobei sich 9,8 cm, 10,1 cm bzw. 10,5 cm er
gaben. Heißluft mit 150°C wurde mit einer Geschwindigkeit
von 2 m/s zur Schicht aus Gelpolymerteilchen G von oben auf
die Horden 21 so geleitet, daß die Heißluft die Gelpolymer
teilchen G und die Löcher 22 durchströmte, um die Polymer
teilchen G zu trocknen. Der Feuchtegehalt der wasseraufneh
menden Harzteilchen nach der Förderung wurde an drei wahlwei
sen Punkten mit 4,6%, 4,8% bzw. 4,9% gemessen. Die Förder
zeit betrug etwa 30 Minuten.
Wie vorstehend erwähnt wurde, können durch das Verfahren
dieses Beispiels Hydrogelpolymerteilchen gleichmäßig auf dem
Förderer so verteilt werden, daß sich eine nachfolgende ein
heitliche und kontinuierliche Trocknung der Teilchen in kur
zer Zeit erreichen läßt.
Zum Vergleich wurde das Gel unter den gleichen Bedingun
gen gefördert, wobei jedoch ein kleiner Schwenkbandförderer
die Rolle 3 zum Aufgeben von Gelpolymerteilchen durch Rechts-
und Linksschwenken in waagerechter Richtung so ersetzte, daß
seine Kante einen Bogen beschrieb, um die Hydrogelpolymer
teilchen kontinuierlich auf den Bandförderer 2 aufzugeben.
Die Kante des kleinen Bandförderers schwenkte etwa zehnmal je
Minute nach rechts und links. In der Folge wurde die Dicke d
der Schicht aus Gelpolymerteilchen, die auf den größeren
Bandförderer aufgegeben wurden, an drei wahlweisen Punkten
gemessen, wobei sich 8,4 cm, 10,2 cm bzw. 13,1 cm ergaben.
Bei der Messung des Feuchtegehalts der Polymerteilchen G nach
dem Trocknen an drei wahlweisen Punkten ergaben sich 2,7%,
5,6% und 8,8%, was eine beträchtliche Schwankung zeigt.
Wie zuvor erwähnt wurde, lassen sich durch das Förder-
und Trockenverfahren sowie durch den Trockenapparat mit För
derer der Erfindung die Hydrogelpolymerteilchen gleichmäßig
auf einem Förderer verteilen, und ferner kann beim nachfol
genden Trockenvorgang ein wirksames und gleichmäßiges Trock
nen erreicht werden.
Claims (4)
1. Verfahren zum Fördern von Hydrogelpolymeren mit den fol
genden Schritten:
Bereitstellen eines Förderers mit einer Rolle, die ober halb des Förderers in der Nähe des Teils angeordnet ist, an dem die Förderung des Förderers beginnt, wobei die Drehachse rechtwinklig zur Förderrichtung des Förderers verläuft und die Rolle mehrere Stifte auf ihrem Umfang hat;
Umlaufenlassen des Förderers mit sich drehender oder stillstehender Rolle;
Aufgeben von Hydrogelpolymerteilchen auf den Förderer an einem Punkt vor der Rolle; und
Durchführen der Hydrogelpolymerteilchen zwischen der Rolle und dem Förderer im Anfangsstadium der Förderung.
Bereitstellen eines Förderers mit einer Rolle, die ober halb des Förderers in der Nähe des Teils angeordnet ist, an dem die Förderung des Förderers beginnt, wobei die Drehachse rechtwinklig zur Förderrichtung des Förderers verläuft und die Rolle mehrere Stifte auf ihrem Umfang hat;
Umlaufenlassen des Förderers mit sich drehender oder stillstehender Rolle;
Aufgeben von Hydrogelpolymerteilchen auf den Förderer an einem Punkt vor der Rolle; und
Durchführen der Hydrogelpolymerteilchen zwischen der Rolle und dem Förderer im Anfangsstadium der Förderung.
2. Verfahren zum Fördern von Hydrogelpolymerteilchen nach
Anspruch 1, wobei der Schritt des Umlaufenlassens des
Förderers mit sich drehender oder stillstehender Rolle
unter der Bedingung durchgeführt wird, daß der Wert von
V₁-V₂ Positiv ist, worin V₁ die Umlaufgeschwindigkeit
des Förderers bezeichnet und V₂ die Umfangsgeschwindig
keit der Spitze der Stifte am Punkt ihrer größten Annä
herung an den Förderer bei Verwendung der Oberfläche des
sich vorwärts bewegenden Förderers als Abszisse unter
der Bedingung bezeichnet, daß die Richtung des sich vor
wärts bewegenden Förderers positiv ist.
3. Verfahren zum Trocknen von Hydrogelpolymerteilchen mit
den folgenden Schritten:
Bereitstellen eines Förderers mit einer Rolle, die ober halb des Förderers in der Nähe des Teils angeordnet ist, an dem die Förderung des Förderers beginnt, wobei die Drehachse rechtwinklig zur Förderrichtung des Förderers verläuft und die Rolle mehrere Stifte auf ihrem Umfang hat;
Umlaufenlassen des Förderers mit sich drehender oder stillstehender Rolle;
Aufgeben von Hydrogelpolymerteilchen auf den Förderer an einem Punkt vor der Rolle;
Durchführen der Hydrogelpolymerteilchen zwischen der Rolle und dem Förderer im Anfangsstadium der Förderung; und
Trocknen der Hydrogelpolymerteilchen während der Förde rung auf dem Förderer.
Bereitstellen eines Förderers mit einer Rolle, die ober halb des Förderers in der Nähe des Teils angeordnet ist, an dem die Förderung des Förderers beginnt, wobei die Drehachse rechtwinklig zur Förderrichtung des Förderers verläuft und die Rolle mehrere Stifte auf ihrem Umfang hat;
Umlaufenlassen des Förderers mit sich drehender oder stillstehender Rolle;
Aufgeben von Hydrogelpolymerteilchen auf den Förderer an einem Punkt vor der Rolle;
Durchführen der Hydrogelpolymerteilchen zwischen der Rolle und dem Förderer im Anfangsstadium der Förderung; und
Trocknen der Hydrogelpolymerteilchen während der Förde rung auf dem Förderer.
4. Trockenapparat mit:
einem Förderer zum Fördern eines zu trocknenden Gegen stands, der Hydrogelpolymerteilchen aufweist;
einer Wärmequelle zum Erwärmen des Gegenstands, um ihn während der Förderung zu trocknen; und
einer Rolle, die oberhalb des Förderers in der Nähe des Teils angeordnet ist, an dem die Förderung des Förderers beginnt, wobei die Drehachse rechtwinklig zur Förder richtung des Förderers verläuft und die Rolle mehrere Stifte auf ihrem Umfang hat.
einem Förderer zum Fördern eines zu trocknenden Gegen stands, der Hydrogelpolymerteilchen aufweist;
einer Wärmequelle zum Erwärmen des Gegenstands, um ihn während der Förderung zu trocknen; und
einer Rolle, die oberhalb des Förderers in der Nähe des Teils angeordnet ist, an dem die Förderung des Förderers beginnt, wobei die Drehachse rechtwinklig zur Förder richtung des Förderers verläuft und die Rolle mehrere Stifte auf ihrem Umfang hat.
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