DE19700033C1 - Verfahren zur Aufbereitung eines Gemisches aus Zellulose und granuliertem Polymer - Google Patents

Verfahren zur Aufbereitung eines Gemisches aus Zellulose und granuliertem Polymer

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    • C08J2300/14—Water soluble or water swellable polymers, e.g. aqueous gels

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Aufbereitung eines Gemisches aus Zellulose und granuliertem, in Wasser stark quellfähigem Polymer auf Polyacrylatbasis.
Ein gattungsgemäßes Verfahren ist aus der DE OS 41 33 699 bekannt. Dieses Verfahren hat sich in Versuchen sehr gut bewährt. Nachteilhaft ist bei diesem Verfahren jedoch, daß die behandelte Mischung zur Weiterbehandlung nachgewaschen werden muß und dabei Abwasser entsteht.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes Verfahren vorzuschlagen, bei dem möglichst wenig Abwasser entsteht.
Diese Aufgabe wird mit einem gattungsgemäßen Verfahren gelöst, bei dem die Mischung vor einer Weiterbehandlung oder Weiterverwertung mit einem Gemisch aus einem organischen, wassermischbaren Lösungsmittel und Wasser benetzt wird.
Das erfindungsgemäße Verfahren hat den Vorteil, daß der Quellungsgrad viel nachhaltiger beeinflußt werden kann, als dies mit Salzlösungen möglich ist.
Während bei Salzlösungen die Quellungsgrade erst stark und danach immer weniger stark mit wachsender Salzkonzentration absinken, tritt bei Verwendung von Lösungsmittel-Wasser-Gemischen, bei bestimmten Mischungsverhältnissen ein schlagartiger Abfall des Quellungsgrades auf nahezu 0 auf. Dadurch läßt sich eine Siebtrennung zwischen den Superabsorberkristallen und der Zellulose besonders effektiv bewerkstelligen.
Das erfindungsgemaße Verfahren hat den weiteren Vorteil, daß im wesentlichen kein Abwasser entsteht, da im Gegensatz zur Trennung mit Salzlösungen kein Nachwaschen erforderlich ist. Darüberhinaus ist wegen der extrem geringen Wasseraufnahme des Polymers ein Trocknungsprozeß sehr einfach. Auch das Trocknen der Zellulose ist leichter als bei mit Salzlösungen benetzter Zellulose.
Das über den erfindungsgemäßen Prozeß gewonnene Polymer ist beispielsweise als Superabsorber wieder voll einsetzbar und kann beispielsweise zur Wasseraufnahme in Windeln benutzt werden. Versuche haben gezeigt, daß in Wasser stark quellfähige Polymere auf Polyacrylatbasis, d. h. sogenannte Superabsorber bei dem erfindungsgemäßen Verfahren nicht denaturiert werden und somit nach der Behandlung mit Wasser-Lösungsmittel-Gemischen unabhängig von der Art des Lösungsmittels voll quellbar sind.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Um die Trocknung zu erleichtern, wird vorgeschlagen, daß als Lösungsmittel ein leicht verdampfbares Lösungsmittel verwendet wird.
Als Lösungsmittel sind kurzkettige, einwertige Alkohole, Ketone oder Aldehyde besonders geeignet.
Zur Weiterverwertung wird vorgeschlagen, daß nach der Benetzung mit dem Gemisch aus dem organischen, wassermischbaren Lösungsmittel und Wasser die Komponenten Zellulose und Polymermaterial voneinander getrennt werden.
Hierbei eignet sich vor allem die Auftrennung mit einer Siebung oder Wasserstrahlsiebung oder einer Flotation. Bei Verwendung einer Siebung sollte zunächst, vorzugsweise auf einem endlosen Siebband, die Zellulose abgetrennt werden und dann aus dem Durchgang mit einem feineren Sieb das Polymermaterial abgetrennt werden.
Nach der Trennung wird vorgeschlagen, daß Zellulose- und Polymermaterial getrocknet werden, wobei die bei der Trocknung entstehenden Dämpfe, vorzugsweise mit einer Aktivkohleanlage gereinigt werden.
Zur Durchführung des Verfahrens und den einzelnen Verfahrensschritten zur Trennung von Zellulose und Polymermaterial wird vollinhaltlich auf die DE 41 33 699 A1 der Anmelder Bezug genommen, da sich der Aufbereitungsprozeß in gleicher Weise wie bei der Behandlung mit Salzlösungen vollzieht:
Zunächst wird das Zellulose Superabsorbergemisch in ein Lösungsmittel-Wasser-Ge­ misch eingetragen. Danach wird unter Zuhilfenahme von Sprühdüsen die Zellulose über ein Metallsieb abgesiebt. Dieser Schritt wird zweckmäßigerweise kontinuierlich auf einem endlosem Siebband durchgeführt. Danach wird der Superabsorber aus dem Durchgang des ersten Siebes mit einem feineren Sieb geeigneter Maschenweite herausgesiebt und letztlich wird die Zellulose und die Superabsorberfraktion unter Rückführung des Lösungsmittels getrocknet.
Die Beeinflussung des Quellungsgrades in Abhängigkeit von der Zusammensetzung des Lösungsmittel-Wassergemisches ist in der Zeichnung dargestellt.
Es zeigt,
Fig. 1 den Quellungsgrad über dem Massenanteil an Lösungsmittel für Ethanol und
Fig. 2 den Quellungsgrad über dem Massenanteil an Lösungsmittel für Isopropanol, n-Propanol und Methanol.
In Fig. 1 ist in Prozent in einem Koordinatensystem 1 auf der Ordinate 2 in Prozent der Quellungsgrad des quellfähigen Polymers aufgetragen, der dessen Wasseraufnahme entspricht. Auf der Abszisse 3 ist der Massenanteil des Lösungsmittels am Lösungsmittel-Wasser-Gemisch in Prozent angegeben und in diesem Koordinatensystem ist als Kurve 4 für jeden Wert auf der Abszisse der Wert auf der Koordinate angegeben.
Diese Darstellung zeigt deutlich, daß in einem Bereich von etwa 35 Massenanteilen an Lösungsmittel der Quellungsgrad abrupt abnimmt und ab 50 Massenanteilen an Lösungsmittel im Gemisch faktisch kein Quellungsgrad mehr zu messen ist. Dies ist in der Praxis von größter Bedeutung, da durch die richtige Einstellung des Massenanteils im Lösungsmittel-Wasser-Gemisch der Quellungsgrad auf nahezu 0 abgesenkt werden kann.
Die Darstellung in Fig. 2 zeigt entsprechende Kurven für Isopropanol 5, n-Propanol 6 und Methanol 7, die ebenfalls einen starken Abfall des Quellungsgrades 8 in einem je nach organischem Lösungsmittel unterschiedlichen Bereich des auf der Abszisse 9 aufgetragenen Massenanteils an Lösungsmittel im Lösungsmittel-Wassergemisch zeigen.

Claims (8)

1. Verfahren zur Aufbereitung eines Gemisches aus Zellulose und granuliertem, in Wasser stark quellfähigem Polymer auf Polyacrylatbasis, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung vor einer Weiterbehandlung oder Weiterverwertung mit einem Gemisch aus einem organischen, wassermischbaren Lösungsmittel und Wasser benetzt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Lösungsmittel ein leicht verdampfbares Lösungsmittel verwendet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Lösungsmittel kurzkettige, einwertige Alkohole, Ketone oder Aldehyde verwendet werden.
4. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß nach der Benetzung mit dem Gemisch die Komponenten Zellulose und Polymermaterial voneinander getrennt werden.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Auftrennung mit Hilfe einer Siebung oder einer Flotation erfolgt.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst, vorzugsweise auf einem endlosem Siebband, die Zellulose abgetrennt wird und dann aus dem Durchgang mit einem feineren Sieb das Polymermaterial.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß nach der Trennung Zellulose und Polymermaterial getrocknet werden.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Trocknung entstehende Gase mit einer Aktivkohleanlage gereinigt werden.
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