DE2364996B2

DE2364996B2 - Kontinuierliches Herstellen poröser Mehrkomponentenflocken

Info

Publication number: DE2364996B2
Application number: DE2364996A
Authority: DE
Inventors: Michisuke Wakison Yamaguchi Edamatsu (Japan); Syoji Imao; Sirou Mihara; Yoshihiro Osajima; Hiroshima Otake; Tokuo Shinomiya
Original assignee: Mitsubishi Rayon Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Rayon Co Ltd
Priority date: 1972-12-29
Filing date: 1973-12-28
Publication date: 1975-04-17
Also published as: GB1449286A; IT1003276B; US3944639A; FR2212385B1; DE2364996C3; JPS4990357A; FR2212385A1; JPS5425551B2; DE2364996A1

Description

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- chungstemperatur des Polymers ist, und das geknekennzeichnet, daß die Dispersion zum Spritzen « tete Gemisch durch ein Paar Druckwalzen gepreßt mit einem unter Druck stehenden, inerten Gas wird. Dieses Verfahren hat die Nachteile, daß es unter Druck gesetzt wird. schwierig ist, die anorganischen Partikeln gleich-

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge· mäßig in dem Polymer zu dispergieren, und daß es kennzeichnet, daß das verdampfte Lösungsmittel schwierig ist, das geknetete Gemisch zu einem gleich- «us der Dispersion kondensiert und zurückge- 50 förmigen dünnen Blatt mit einer Dicke von 100 μΐη Wonnen wird. oder weniger zu formen.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- Um die oben beschriebenen Schwierigkeiten zu kennzeichnet, daß die porösen Flocken auf einem vermeiden, ist es vorteilhaft, das Blatt aus fein zerdurchlässigen Blatt mittels einer durch dasselbe teilten Flocken nach demselben Verfahren herzustelhindurchwirkenden Ansaugung gesammelt wer- 55 len, das zum Herstellen von Papier verwendet wird, den, während sie am Verstreuen gehindert wer- In diesem Fall bewirken die in den Flocken disperden. gierten anorganischen Partikeln eine Steigerung des

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- spezifischen Gewichts der Flocken. Das relativ hohe kennzeichnet, daß 5 bis 30 Gewichtsprozent der spezifische Gewicht der Flocken dient dazu, daß aus anorganischen Partikeln, die in der Dispersion 60 den, wie bei dem Verfahren der Papierherstellung in enthalten sein sollen, vorher in dem geschmolze- Wasser suspendierten Flocken leicht ein Blatt hernen Polymer dispergiert werden und daß der er- gestellt werden kann.

gänzende Anteil der anorganischen Partikeln im Ein Verfahren zum chargenweisen Herstellen polyLösungsmittel dispergiert wird. merer poröser Flocken besteht darin, daß ein thermo-

65 plastisches Polymer und in dem Polymer dispergierte fein zerteilte, anorganische Partikeln hergestellt wer-

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum den. Bei diesem Verfahren wird ein Gemisch der

kontinuierlichen Herstellen poröser Mehrkomponen- fein zerteilten, anorganischen Partikeln, des thermo-

plastischen Polymers und eines Lösungsmittels, das das Polymer auflösen kann und einen Siedepunkt unter dem Erweichungspunkt des Polymers aufweist, in einen verschließbaren Behälter, z. B. einen Autoklav, eingebracht und auf eine Temperatur erwärmt, bei welcher das Polymer vollständig im Lösungsmittel gelöst ist, die anorganischen Partikeln gleichförmig in der Lösung verteilt sind und das Lösungsmittel verdampft wird, um einen autogenen Druck von mindestens 5 kp/cm², vorzugsweise 10 kp/cm², zu erzeugen. Die so zubereitete Dispersion wird unter einem Druck, der gleich oder höher als der autogene Druck ist, in eine Zone mit einem niedrigeren Druck als dem Druck der Dispersion, z. B. normalem Atmosphärendruck, gespritzt. Beim Spitzen wird die Dis- persion fein zerteilt, das Lösungsmittel sehr schnell verdampft, und die Dispersior wird daher in fein zerteilte poröse Flocken umgewandelt. Bei der Durchführung des oben beschriebenen, chargenweisen Verfahrens in industriellem Maßstab ergeben sich jedoch folgende Nachteile:

1. Die Verwendung eines Hochdruckbehälters mit großem Fassungsvermögen ist wirtschaftlich nachteilig.

2. Die Qualität und Form der porösen Flocken ist zum Anfang und am Ende des Ausspritzens aus dem Behälter unterschiedlich.

3. Ein Teil der Dispersion bleibt im Behälter zurück, auch wenn das Spritzen beendet ist.

4. Wenn mehrere parallel angeordnete Hochdruckbehälter nacheinander verwendet werden, wird für diese Anordnung eine große Stellfläche erforderlich.

5. Die aufeinanderfolgende Verwendung zahlreieher Hochdruckbehälter bedingt eine komplexe Arbeitsweise.

Ein Verfahren zum Herstellen fortlaufender Stränge aus einer Lösung eines thermoplastischen Polymers in einem Lösungsmittel für das Polymer, das keine anorganischen Partikeln enthält, ist bekannt. Bei diesem Verfahren geht die Lösung durch eine Zone hindurch, in der der Druck der Lösung abgesenkt und diese dann durch eine öffnung in die Atmosphäre extrudiert wird. Das heißt, durch Verwendung der den Druck mindernden Zone kann die Lösung in Form eines fortlaufenden Stranges extrudiert werden. Mit diesem Verfahren können jedoch keine fein zerteilten Flocken aus der Lösung hergestellt werden.

Um die porösen Flocken in industriellem Maßstab fortlaufend herstellen zu können, ist es notwendig, das thermoplastische Polymer in dem Lösungsmittel in so kurzer Zeit wie möglich aufzulösen. Außerdem ist es für die Herstellung poröser Flocken gleichförmiger Qualität wichtig, daß die anorganischen Partikeln gleichmäßig in der Lösung des Polymers dispergiert sind, die eine relativ hohe Viskosität anweist.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum kontinuierlichen Herstellen poröser Mehrkompcnentenflocken mit gleichmäßiger Qualität zu schaffen, bei welchem ein thermoplastisches Polymer in kurzer Zeit in einem organischen Lösungsmittel gelöst wird und fein zerteilte, anorganische Partikeln gleichförmig in der Lösung dispergiert werden.

Diese Aufgabe wird erfmdungsgemäß dadurch gelöst, daß

a) das thermoplastische Polymer geschmolzen wird,

b) die fein zerteilten, anorganischen Partikeln im organischen Lösungsmittel bei Raumtemperatur oder einer niedrigeren Temperatur zur Bildung einer Schlämme dispergiert werden,

c) die Schlämme auf eine Temperatur erwärmt wird, welche ausreicht, um anschließend das geschmolzene Polymer zu lösen, und

d) das geschmolzene Polymer bei dieser Temperatur mit der erwärmten Schlämme gemischt wird, so daß nach dem Mischen der erwärmten Schlämme mit dem geschmolzenen Polymer eine gleichförmige Dispersion der anorganischen Partikeln in der Lösung des Polymers in dem Lösungsmittel hergestellt ist.

Das oben beschriebene Verfahren wurde auf Grund der Erkenntnis erfunden, daß die Dispersion in sehr kurzer Zeit durch Mischen eines geschmolzenen Polymers mit einer Schlämme fein zerteilter, anorganischer Partikeln in einem zum Auflösen des Polymers geeigneten Lösungsmittel zubereitet werden kann, wobei die Schlämme zuvor auf eine Temperatur erwärmt wird, die zur Realisierung der Auflösungstemperatur zweckmäßig ist, wenn die erwärmte Schlämme mit dem geschmolzenen Polymer gemischt wird, daß die Schlämme glatt und sicher bei Raumoder niedrigerer Temperatur gefördert werden kann, und daß die obigen Arbeiten mittels einfacher Ausrüstung durchgeführt werden können.

Bei einer Untersuchung der Zusammensetzung des thermoplastischen Polymers und der anorganischen Partikeln wurde gefunden, daß die Zusammensetzung einen Aufbau haben muß, in dem die anorganischen Partikeln als Zuschlagstoff gleichförmig in einem Gefüge des thermoplastischen Polymers verteilt sind, wenn die nützlichen Eigenschaften der organischen Partikeln wirksam ausgenutzt werden sollen. Um den obenerwähnten Aufbau der Zusammensetzung zu erzielen, wurde außerdem gefunden, daß die anorganischen Partikeln in der Zusammensetzung in einer Menge vorhanden sein sollten, die dem folgenden Verhältnis genügt:

(1)

wobei W₁ ein Gewichtsanteil der fein zerteilten, anorganischen Partikeln in dem gewünschten Aufbau der Zusammensetzung ist, W_lc ein Gewichtsanteil der anorganischen Partikeln in einem gedachten Aufbau der Zusammensetzung ist, wobei die anorganischen Partikeln unter einem Druck von 10 kp/cm² verdichtet sind, und das thermoplastische Polymer die zwischen den anorganischen Partikeln gebildeten Hohlräume vollständig ausfüllt, und W_pmln ein minimaler Gewichtsanteil des thermoplastischen Polymers ist, das zur Bildung eines Aufbaus einer Zusammensetzung erforderlich ist, das die für praktische Verwendung ausreichenden mechanischen Eigenschaften aufweist. Im allgemeinen ist es wünschenswert, daß W_min mindestens 0,1 ist.

W_ic wird als kritischer Gewichtsteil der anorgani-

sehen Partikeln bezeichnet und durch folgende Giei- dingungen auflösen, welche die Dispersion zuberei-

chung gefunden: ten. Sie sollten in bezug auf das Polymer und das

w = ν KV + V — V) (2) Material, aus welchem die verwendete Ausrüstung

^lc p^p <· i> *■ besteht, im wesentlichen inert sein.

wobei V₁, das spezifische Volumen des Polymers ist, 5 Beispiele für geeignete Lösungsmittel können z. B.

V₁ das wirkliche spezifische Volumen der anorgani- sein: Kohlenwasserstoffe, wie Butan, Hexan, Cyclo-

schen Partikeln ist und V_a das Schüttvolumen (das hexan, Pentan, Benzol und Toluol; halogenierte Koh-

scheinbare spezifische Volumen) der anorganischen lenwasserstoffe, wie Methylenchlorid, Chloroform,

Partikeln ist. Methylchlorid, Propylenchlorid, Trichloräthylen, Tri-

Der Wert W_lc liegt zwischen ungefähr 0,3 und 0,8 io chloräthan, Tetrachloräthylen, Tetrachloräthan und je nach Art der anorganischen Partikeln und des Chlorbenzole; Alkohole, wie Methanol, Äthanol, damit zu verbindenden Polymers. Demzufolge ist zu Propanol und Butanol; Ketone, wie Aceton, Cyclobemerken, oaß der Wert von W₁ .«.wischen ungefähr pentanon, Methyläthylketon und Hexafluoraceton; 0,9 und 0,25 liegt. Dieser Wert von W, ist erheblich Ester, z. B. Methylacetat, Äthylacetat und y-Butyrogrößer als der Wert der gewöhnlich für W₁ ange- 15 lacton; Äther, z. B. Äthyläther, Tetrahydrofuran und nommen wird. Mit anderen Worten, es wurde ange- Dioxan; Nitrile, z. B. Acetonitril und Propionnitril, nommen, daß der Aufbau der die anorganischen Trifluoressigsäure, Tetrachlorkohlenstoff, Schwefel-Partikeln in einem so großen Betrag, wie er oben kohlenstoff, Nitromethan, Wasser, Schwefeldioxid genannt wurde, enthaltenden Zusammensetzung in und eine Kombination derselben. Abhängig von der der Praxis sehr schwer herzustellen sei. Gemäß der 20 Art des besonderen Polymers sollte entsprechend ein Erfindung kann die Zusammensetzung der Flocken geeignetes Lösungsmittel gewählt werden,
jedoch aus 25 bis 90 Gewichtsteilen der anorgani- Die Erfindung wird im folgenden unter Bezugschen Partikeln und 10 bis 75 Gewichtsteilen des nähme auf die Zeichnung näher erläutert, welche ein thermoplastischen Polymers hergestellt werden. Flußdiagramm eines Ausführungsbeispiels des erfin-

Die fein zerteilten, anorganischen Partikeln, die für 25 dungsgemäßen Verfahrens darstellt,
das erfindungsgemäße Verfahren verwendet werden Ein thermoplastisches Polymer wird in einen Exkönnen, gehen durch ein Sieb mit 100 mesh nach truder 1 eingebracht, in welchem es bei einer über Japanese Industrial Standard hindurch und haben seinem Schmelzpunkt liegenden Temperatur geeine maximale Größe von 500 μηι. Beispiele für schmolzen wird. Das geschmolzene Polymer wird mit solche anorganischen Partikeln sind z. B. Asbest, 3° einer vorbestimmten Durchflußmenge extrudiert. Um Aluminiumoxid, Antimonoxid, Bariumsulfat, Kai- die Durchflußmenge des geschmolzenen Polymers ciumcarbonat, Kaliumsulfat, Kaolinerde, Ruß, Di- genau einstellen zu können, ist eine Zahnradpumpe 2 atomeenerde, Feldspatpulver, Terraalba, Quarz, Gra- mit dem Auslaß des Extruders 1 verbunden. Durch phit, Magnesiumcarbonat, Magnesiumhydroxid, Ma- Verwendung der Zahnradpumpe 2 wird das gegnesiumoxid, Glimmer, Molybdändisulfid, Agalmato- 35 schmolzene Polymer genau in der vorbestimmten lith-tonerde, Sericite, pyrogene Kieselerde, fein zer- Menge abgegeben. Das geschmolzene Polymer wird teilte Kieselsäure, amorrhes Siliciumdioxid, Silicium- einem Auflösebehälter 3 über eine Versorgungsleidioxidsand, Silicat, Titanoxid, Schlämmkreide, Schie- tung 4 zugeführt.

ferpulver und Gemischen von zwei oder mehr der Bei der Zubereitung der Schlämme werden die fein

anorganischen Partikeln der obenerwähnten anorga- 40 zerteilten, anorganischen Partikeln in einem organi-

nischen Stoffe. sehen Lösungsmittel dispergiert, das zum Auflösen

Die für das erfindungsgemäße Verfahren verwend- des thermoplastischen Polymers in einem vorbe-

baren thermoplastischen Polymere sind synthetische, stimmten Verhältnis geeignet ist.

thermoplastische Polymere, die gegebenenfalls stabi- Bei dieser Vorbereitung sind die Gewichte der

lisierende, antistatische, die Entzündung verzögernde 45 anorganischen Partikeln entsprechend der Absorp-

oder andere bekannte Zusätze enthalten können. tion von Wasser unterschiedlich, wenn diese hygro-

Die thermoplastischen Polymere können z. B. aus skopisch sind. Wenn die anorganischen Partikeln mit folgenden ausgewählt werden: . olyolefine, z. B. Poly- absorbiertem Wasser gewogen und mit dem Lösungsrthylen. Polypropylen, Polybuten-1, Polystyrol und mittel gemischt werden, ist die Gewichtszusammen-Polyisobutylen; Polyamiden, z. B. Polyhexamethylen- 50 setzung der anorganischen Partikeln und des Lösebacinsäure, Poiycabrolactam und Polypyrrolidon; sungsmittels entsprechend dem in den anorganischen Polyestern, z.B. Polyäthylenterephthalat, Poly-(y?- Partikeln absorbierten Wasser verschieden. Wenn der valerolacton) und Poly-{p-0?-oxyäthoxy)-benzoat]; Unterschied des Verhältnisses eine zulässige obere Polycarbonaten, Polyurethanen, Polyethern, z. B. Grenze übersteigt, führt dies zu einer Ungleichför-Polyoxymethyiea und Poly-{p-(2,6-dimethylphen- 55 migkeit der Qualität des Erzeugnisses. Manchmal oxid)]; Homopolymere und Copolymere von Vinyl- muß das Lösungsmittel vor dem Zusatz von Wasser verbindungen, z. B. AcrylonitriL Vinylchlorid, Vinyl- geschützt werden. Um Wasser vollständig aas den acetat, Vinylidenchlorid und Methylmethacrylat, anorganischen Partikeln zu entfernen oder den Waseinem Copolymer von Vinylidenchlorid und Methyl- sergehalt der anorganischen Partikeln in vorbestimmmethacrylat; ein Copolymer von Vinylalkohol und 60 ten Grenzen zo regeln, müssen die Feuchtigkeit abÄthylen, das durch Hydrolyse eines Copolymers von sorbierenden anorganischen Partikeln in einem Vinylacetat und Äthylen erhalten wird, und Ge- Trockner 5 getrocknet werden,
mische von zwei oder mehreren der obenerwähnten Die getrockneten anorganischen Partikeln werden Polymere. in einer vorbestimmten Menge über einen Trichter 7

Lösungen, die für das erfindungsgemäße Verfahren 65 und ein ZufShrgerät 8 for konstanten Durchlaß in

verwendet werden, sollen einen Siedepunkt haben, einen Mischer 6 eingebracht

der niedriger als der Erweichungspunkt des verwen- Das Lösungsmittel wird dann in einer vorbestimm-

deten Polymers ist und sollen das Polymer unter Be- ten Menge in den Mischer 6 eingebracht und gleich-

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mäßig mit den anorganischen Partikeln gemischt, um eine Schlämme zuzubereiten, in der die anorganischen Partikeln gleichmäßig suspendiert sind. Die so zubereitete Schlämme wird in einem Schlämmebehälter 9 mit einem Rührwerk 10 α aufbewahrt, welcher dazu verwendet wird, ein Absetzen der anorganischen Partikeln zu verhindern.

Außerdem hat der Schlämmebehälter 9 einen Kühlmantel 10 b, durch welchen ein Kühlmittel umläuft, um die Schlämme auf einer vorbestimmten Temperatur zu halten. Dies dient dazu, das Verdampfen des Lösungsmittels zu verhindern und die Dichte der Schlämme aufrechtzuerhalten. Die Schlämme wird mittels einer Pumpe 12 mit fixierter Liefermenge über ein Heizgerät 11 zum Auflösebehälter 3 gefördert. Die Pumpe 12 dient dazu, die Schlämme 12 dem Behälter 3 mit konstanter Durchflußmenge zuzuführen. Die Pumpe 12 kann eine Kolbenpumpe, Zahnradpumpe und vorzugsweise eine Membranpumpe sein. Während die Schlämme durch das Heizgerät 11 läuft, wird sie auf eine gewünschte Temperatur erwärmt, bei welcher das mit der Schlämme zu mischende thermoplastische Polymer im Lösungsmittel aufgelöst wird. Das Heizgerät kann je nach Art und Viskosität der Schlämme aus Wärmetauschern mit vielen Heizrohren und vorzugsweise Wärmetauschein mit einer inneren Heizfläche ausgewählt sein, bei welchem das Material erwärmt und das erwärmte Material mittels einer Schaufeleinrichiung gesammelt wird. Der Heizrohre verwendende Wärmetauscher ist für eine Schlämme mit relativ niedriger Viskosität verwendbar. Der Wärmetauscher mit innerer Heizfläche ist für eine Schlämme mit relativ hoher Viskosität verwendbar.

Die erwärmte Schlämme wird im Auflösebehälter 3 mit dem geschmolzenen thermoplastischen Polymer gemischt. Während es durch den Auflösebehälter 3 hindurchläuft, wird das geschmolzene Polymer in dem Lösungsmittel aufgelöst, und die anorganischen Partikeln werden gleichförmig in der Lösung dispergiert.

Um gleichförmige Polymerflocken zu erzeugen, ist es notwendig, daß die Auflösung des geschmolzenen Polymers zu dem Zeitpunkt beendet ist, an dem das Gemisch am Auslaß des Auflösebehälters 3 ankommt. Aus diesem Grunde können mehrere Auflös'jbehälter, durch welche die Schlämme natürlich fließt, in einer Reihe angeordnet sein. Auch ist der Auflösebehälter nach Art eines durch einen Kolben geregelten Durchflusses aufgebaut, der dazu dient, die Verweilzeit der Schlämme im Behälter gleichförmig zu gestalten.

Darüber hinaus ist es zur Vervollständigung der Auflösung des Polymers in einer so kurzen Zeit wie möglich wirksam, wenn Abscheningen im Gemisch durchgeführt werden, so daß neue Zwischenflächen zwischen dem geschmolzenen Polymer und dem Lösungsmittel gebildet werden. Dies wird durchgeführt, damit das geschmolzene Polymer an den frischen Zwischenflächen aufgelöst wird. Daher wird der Auflösebehälter vorzugsweise mit einem Rührwerk 13 versehen. Ein statischer Mischer, Schraubenmischer oder Linearmischer kann an der Einlaßseite des Auflösebehälters 3 angeordnet sein. Der Mischer dient dazu, das Gemisch des in Form eines Stranges zugeführten geschmolzenen Polymers und der Schlämme abzuscheren und zu dispergieren. Dieses Scheren und Dispergieren bewirken, daß die Oberflächenbereiche des geschmolzenen Polymers größer werden und verhindern das Wickeln des geschmolzenen Polymers um die Achse des Rührwerks. Die im Auflösebehälter 3 zubereitete Dispersion wird über eine Leitung IS zu einem Vorlaufbehälter 14 geleitet. Die Form der durch Sprühen der Dispersion durch öffnungen 16 erzeugten Polymerflocken hängt von der Form und Größe der öffnungen und in der Hauptsache der Zusammensetzung der gespritzten

ίο Dispersion, den Dispersionseigenschaften der anorganischen Partikeln, der Temperatur und dem Druck der Dispersion ab. Um eine konstante Zusammensetzung der Dispersion aufrechtzuerhalten und die anorganischen Partikeln gleichförmig zu dispergieren,

wird die Dispersion daher vorzugsweise im Vorlaufbehäiter 14 umgerührt, so daß der Vorlaufbehälter als Pufferbehälter dient. Außerdem ist es notwendig, daß die Dispersion mit einer Abweichung von ± 5° C, vorzugsweise +1⁰C, auf einer vorbestimm-

ao ten Temperatur gehalten wird. Die Dispersion muß manchmal auch einen höheren Druck als den autogenen Druck der Lösung haben. In diesem Fall hat der Vorlaufbehälter 14 einen oberhalb der Dispersion befindlichen Raum, und dieser Raum wird durch ein

»5 inertes Gas, z. B. Sackstoff, unter Druck gesetzt. Wenn sich die Höhe der Dispersion im Vorlaufbehälter 14 ändert, ist es notwendig, daß der Druck im oberen Raum mittels einer Drucksteuervorrichtung konstant gehalten w.id.

Wenn diskontinu^;erliche Flocken aus der Polymerzusammensetzung erzeugt werden sollen, ist es wichtig, daß die öffnungen IC so dicht wie möglich am Auslaß des Vorlaufbehälters 14 angeordnet sind. Wenn der Druck der Dispersion zwischen dem Vorlaufbehälter 14 und den öffnungen 16 abgesenkt wird, bildet die extrudierte Dispersion nur einen kontinuierlichen Strang. Bei der in der Zeichnung dargestellten Vorrichtung ist ein Ventil 17 zwischen dem Vorlaufbehälter 14 und den öffnungen 16 vorgesehen, um den Vorlaufbehälter 14 schließen zu können, wenn die öffnungen verstopft sind. Das Ventil 17 soll dem Durchfluß der Dispersion einen so kleinen Widerstand wie möglich entgegensetzen. Die Dispersion wird in Form fein zerteilter Partikeln in eine Normaldruck aufweisende Spritzkammer Ii gespritzt. In der Spritzkammer 18 wird das Lösungsmittel schnell von den fein zerteilten Partikeln dei Dispersion abgedampft, so daß feine getrennte Flok- ken gebildet werden, die aus dem Polymer und der gleichförmig in dem Polymer dispergierten anorgani schen Partikeln bestehen. Manchmal verbleibt ein Teil des Lösungsmittels in den sich ergebenden Flokken. Der Anteil des in den Flocken verbleibenden Lösungsmittels hängt thermodynamisch von der Zu sammensetzung, der Konzentration, der Temperatui usw. der Dispersion im Vorlaufbehälter 14 ab.

Das in der Spritzkammer 18 verdampfte Lösungsmittel strömt durch eine Leitung 20 in den Kondensator 19 und wird darin zur Wiedergewinnung kon- densiert. Das in den Flocken verbleibende Lösungsmittel wird in einem Trockner 21 verdampft und zurückgewonnen.

Die sich ergebenden Flocken fallen auf ein durchlässiges Blatt, z. B. ein netzartiges Förderband 22 das durch die Spritzkammer 18, den Trockner 21 und eine Sammelkammer 23 umläuft. Die Flocker wenden in der Sammelkammer 23 gesammelt. Eir Saugkasten kann unter einem Teil des Förderbande!

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säurepartikeln werden in einem Trichter 7 aufgenommen und dann mit einer Zuführmenge von 25 kg/h mittels des Zuführgerätes 8 für konstanten Durchfluß in den Mischer 6 gefördert.

Ein organisches Lösungsmittel, Methylenchlorid, wird dem Mischer 6 mit einer Durchflußmenge von 395 kg/h zugeführt, um eine Schlämme zuzubereiten, in welcher die Kieselsäurepartikeln gleichförmig in dem Methylenchlorid gelöst sind. Die Schlämme wird

22 angeordnet sein, auf welches die Flocken fallen. Durch Absaugen von Luft durch das durchlässige Band werden die Flocken auf dem Blatt in gleichförmiger Dicke abgelagert und am Verstreuen gehindert. Die Gleichförmigkeit der Dicke der Flocken ist für die gleichförmige Trocknung der Flocken im Trockner 21 wichtig.

Ein Paar Quetschwalzen kann so angeordnet sein, daß es einen Teil des Förderbandes 22 im Trockner

21 oder der Sammelkammer 23 umschließt. Durch io in dem Schlämmebehälter 9 aufgenommen und auf Quetschen mittels der Quetschwalzen werden die einer Temperatur von 10°' C gehalten, indem ein Flocken auf dem Förderband 22 direkt zu einem Kühlmittel durch den Kühlmantel 10 b geleitet wird, Blatt verformt. Weil das Förderband 22 durch die während die Schlämme mit dem Rührwerk 10 α um-Spritzkammer 18 und den Trockner 21 hindurch- gerührt wird. Zu diesem Zeitpunkt hat die Schlämme läuft, ist es schwierig, die Spritzkammer 18 vollstän- 15 eine Viskosität von ungefähr 1750 cP, die unter Verdig abzudichten. Um jedoch das Abströmen der wendung eines Viskosimeters vom Typ B gemessen ~ " - - - . - werden.

Die Schlämme wird durch eine Pumpe 12, eine Membranpumpe mit konstantem Durchfluß, mit einer 20 Durchflußmenge von 420 kg/h aus dem Schlämmebehälter 9 über ein Heizgerät 11 mit zahlreichen Heizrohren zum Auflösebehälter 3 gefördert. Während sie durch das Heizgerät 11 fließt, wird die Schlämme auf eine Temperatur von 167° C gebracht.

Extruder geschmolzenen Polymer vermischt werden. 25 Die erwärmte Schlämme wird in den Auflösebehäl-Wenn der Betrag der mit dem geschmolzenen Poly- ter 3 gebracht und mit dem geschmolzenen Polymer zu vermischenden anorganischen Partikeln zu äthylen gemischt, das vom Extruder 1 zugeführt wird, groß ist, führt dies zu Schwierigkeiten beim Extru- Der Auflösebehälter hat eine Kapazität von 70 1, und dieren des Gemisches. Diese Schwierigkeit wird das Gemisch wird mit wendeiförmigen Schaufeln hauptsächlich durch den Schlupf der anorganischen 3° umgerührt, die sich mit 100 U/min drehen. Das GePartikeln an der Schnecke des Extruders verursacht. misch verweilt im Auflösebehälter 3 ungefähr 10 Mi-Der Schlupf führt zu einer Verringerung des Aus- nuten, während das geschmolzene Polyäthylen stäntrags der Mischung und zu einer Änderung des Mi- dig in Methylenchlorid gelöst wird und die Siliziumschungsverhältnisses der anorganischen Partikeln und dioxidpartikeln gleichmäßig in der Lösung dispergiert des geschmolzenen Polymers. Daher ist es wün- 35 werden. Die so hergestellte Dispersion wird im Vorschenswert, daß der Teil, der mit dem geschmolzenen laufbehälter 14 über eine Leitung 15 zugeführt. Die Polymer zu mischenden, anorganischen Partikeln in Temperatur des Gemisches im Auflösebehälter und einem Bereich zwischen 5 und 30 Gewichtsprozent der Dispersion im Vorlaufbehälter 14 wird auf des geschmolzenen Polymers liegt. !70° C geregelt.

Im folgenden wird zur weiteren Erläuterung der 40 Die: Dispersion im Vorlaufbehälter 14 wird mit Erfindung ein Beispiel angeführt: Hochdruckstickstoff mit einem Druck von 40 kp/cm²

unter Druck gesetzt. Die Dispersion wird durch zwei

Beispiel öffnungen mit einem Verhältnis von Länge zu Innendurchmesser der öffnung von 1,0 in dis Spritzkam-Gemäß der Zeichnung wird ein Extruder 1 mit 45 mer 18 gespritzt.

Wenn die Dispersion eingespritzt ist, wird das Lösungsmittel in der Dispersion sehr schnell verdampft, und das verbleibende Polyäthylen und die

heißen Luft aus dem Trockner in die Spri'zkammer und im Gegenstrom zum Lösungsmitteldampf zu verhindern, ist es wünschenswert, die Spritzkammer so hermetisch wie möglich abzudichten.

Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens kann ein kleinerer Anteil der anorganischen Partikeln, die in der Zusammensetzung enthalten sein sollen, mit dem im

in dem Polyäthylen dispergierte Kieselsäure bilden

einem Innerdurchmesser von 50 mm und einem Verhältnis des Innendurchmessers zur Länge von 1 :20
und eine mit dem Extruder verbundene Zahnradpumpe 2 verwendet. Polyäthylen mit hoher Dichte, . _ . _

mit einem Schmelzpunkt von 132° C, einem wahren 50 fein zerteilte poröse Flocken, die zahlreiche, sehr spezifischen Volumen (V„) von 0,1 cm³/g und einem feine Poren aufweisen. Das verdampfte Methylen-Schmelzindex von 0,3 wird dem Extruder 1 zugeführt chlorid wird über die Leitung 20 aus der Spritzkam- und bei einer Temperatur von 200° C geschmolzen. mer 18 abgesaugt und im Kondensator 19 konden-Das geschmolzene Polyäthylen wird mit einer Durch- siert. Das kondensierte Methylchlorid wird mit unflußmenge von 16,7 kg/h über die Zahnradpumpe 2 55 gefahr 280 kg/h zurückgewonnen. Das zurückgewon- und die Versorgungsleitung 4 in den Auflöoebehäl- nene Lösungsmittel hat eine sehr hohe Reinheit. Die ter 3 extrudiert ^0Den hergestellten Flocken enthalten ungefähr 280 kg Fein zerteilte Kieselsäurepartikeln mit einer unge- Methylenchlorid pro kg Flocken. Das Lösungsmittel fähren Größe von 20 μπι, einem wahren spezifischen wird in einem Trockner 21 verdampft, indem die Volumen (F,) von 0,50 cm^s/g und einem scheinbaren 60 Flocken auf eine Temperatur von 60° C erwärmt spezifischen Volumen (V_a) von 1,91 cm^s/g werden werden. Das verdampfte Lösungsmittel wird aus dem im Trockner S bei einer Temperatur von 200° C Treckner 21 entfernt und mittels Absorption durch 5 Stunden lang getrocknet Die getrockneten Kiesel- Aktivkohle wiedergewonnen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

ι 2 h . tenflocken, bei welchem zunächst eine eine hohe Patentansprüche: Temperatur aufweisende Dispersion von 25 bis 90 , ,, , , , . . ,· u u tollen r.pwichtsteilen fein zerteilter, anorganischer Partikeln

1. Verfahren zum kontinuierlichen Herstellen uewKn^lMCliC1 . , HröRp von 500 um in <>;„» poröser Mehrkomponentennocken, bei welchem n* -er majmgea ^-^Ogm in^ein _r zunächst eine eine hohe Temperatur aufweisende 5 Losungvon ^ ^
Dispersion von 25 bis 90 Gewichtstellen fein zer- P^^Shungspunkt des Polymers liegenden teilter, anorganischer Partikeln mit einer ,rcaxi- »^k^gäJtei Lösungsmittels von 80 5 malen Große von 500 μΐη m einer Losung von siedepunkt aui η« »rnroankrhpn _P, 10 bis 75 Gewichts^ eines thermoplastischen «J des ^ÄteliinÄ bÄ Polymers m einer Menge eines einen unter dem » UkU ^des f⁰¹/ _} _{ion dann unt} ^s _{er einem D k} Erweichungspunkt des Polymers liegenden Siede- wird una diese v^ , _rtc„_n„? punkt aufweisenden Lösungsmittels von 80 bis der mindestens dem autogenen Dru_Ck des Losungs-95 0/c des Gesamtgewichts der anorganischen mittels gleich ist, durch mindestem ein'öffnung in Partikeln, des Polymers und des Lösungsmittels eine Zone niedrigeren Drucks undmedngerer Tonbereitet wird und diese Dispersion dann unter i₅ peratur als die der Dispers.on gespritzt wire um das einem Druck, der mindestens dem autogenen Lösungsmittel schnell zu verdampfen und poröse Druck des Lösungsmittels gleich ist, durch minde- Mehrkomponentenflocken zu bilden.

stens eine öffnung in eine Zone niedrigeren Mit einem derartigen Verfahren werden zusam-Drucks und niedrigerer Temperatur als die der mengesetzte Flocken aus einem thermoplastischen Dispersion gespritzt wird, um das Lösungsmittel 20 Polymer und fein zerteilten, anorganischen Partikeln, schnell zu verdampfen und poröse Mehrkompo- die in dem Polymer dispergiert sind hergestellt. Danentenflocken zu bilden, dadurch gekenn- mit können die physikalischen und chemischen Eigenzeichnet daß schäften der anorganischen Partikeln wirksam aus-

genuUt werden. Solche porösen Flocken sind zum

a) das thermoplastische Polymer geschmolzen 25 Herstellen papierähnlicher Blätter geeignet.

_w;_r(] Es ist bekannt, daß fein zerteilte, anorganische Par-

b) die fein zerteilten, anorganischen Partikeln tikeln, z. B. Asbest, Aluminiumoxid, Bariumsulfat im organischen Lösungsmittel bei Raum- und Kaliumcarbonat, nützliche Eigenschaften, z. B. temperatur oder einer niedrigeren Tempera- große Widerstandsfähigkeit gegen thermische Verfortur zur Bildung einer Schlämme dispergiert 30 mung. hohe Steifigkeit und hohe Kapillaraktivität, werden aufweisen. In anorganischen Stoffen sind diese niitz-

c) die Schlämme auf eine Temperatur erwärmt liehen Eigenschaften vorhanden, jedoch bei organiwird, welche ausreicht, um anschließend das sehen Stoffen sind sie ungenügend. Um die ungenügeschmolzene Polymer zu lösen und genden Eigenschaften der organischen Stoffe, .nsbe-

d) das geschmolzene Polvmer bei dieser Tem- 35 sondere thermoplastischer Polymere, zu verbessern, peratur mit der erwärmten Schlämme ge- werden daher anorganische Stoffe mit dem thermomischt wird, so daß nach dem Mischen der plastischen Polymer kombiniert.

erwärmten Schlämme mit dem geschmolze- Zum Beispiel wird ein aus thermoplastischem nen Polymer eine gleichförmige Dispersion Polymer und fein zerteilten, anorganischen Partikeln der anorganischen Partikeln in der Lösung 40 bestehendes Blatt hergestellt, indem eine größere des Polymers in dem Lösungsmittel herge- Menge der anorganischen Partikeln mit einer kleinestellt ist. ren Menge des thermoplastischen Polymers bei einer

Temperatur geknetet wird, die höher als die Erwei-