DE2645921A1

DE2645921A1 - Verfahren und trockner zur trocknung von polychloroprenfolien

Info

Publication number: DE2645921A1
Application number: DE19762645921
Authority: DE
Inventors: Francisco Belil Dipl Creixell; Bodo Dr Ehrig; Karl Dipl Ing Noethen
Original assignee: Bayer AG
Current assignee: Bayer AG
Priority date: 1976-10-12
Filing date: 1976-10-12
Publication date: 1978-04-13
Also published as: FR2367998A1; FR2367998B1; NL7613088A; JPS5347059A; BE848978A; GB1534614A

Description

layer Aktiengesa!!schaft 2645921

Zentralbere'ch Patente, Marken und Lizenzen

5090 Leverkusen, BayepA/erk

11. Okt. 1976 _E/by

Verfahren und Trockner zur Trocknung von PoLychloropren-

folien

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und einen Trockner zur Trocknung von Polychloroprenfolien, die durch Koagulation in der Kälte auf einer sich drehenden Walze erhalten werden.

Die Kältekoagulation von Polychloroprenfolien und die sich daran anschilessenden Aufarbeitungsstufen bis zum Erhalt eines festen Polychloroprenkautschuks sind seit langem bekannt und in Chem. Ang. Progr. 43 (1947) Seiten 391 bis 398 beschrieben.

Nach diesem bekannten Verfahren tritt auf einer in einem Latexbad sich drehenden gekühlten Walze Koagulation ein. Das auf der Walzenoberfläche sich ausbildende Kautschukband wird abgehoben und über ein Waschbad geführt, wo es mit Wasser besprüht wird, um Verunreinigungen zu entfernen. Das nasse Band läuft anschliessend durch Quetschrollen, wird vorentxvässert und gelangt in einen Trockner. Der Feuchtigkeitsgehalt der Folien vor Eintritt in den Trockner beträgt etwa 30 Gewichtsprozent. Nach Verlassen des Trockners wird die Folie zu einem Strang zusammengeführt, der anschliessend in gewünschte Teilstücke geschnitten und auf Lager gefahren wird.

Die Durchführung des Trockenprozesses im Trockner gestaltet sich in den bisher angewendeten Verfahren sehr aufwendig, da

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wegen ungünstiger strömungstechnischer Verhältnisse nur verhältnismäßig geringe Wärme- bzw. Stoffübergang^zahlen erreicht werden. Es ist erstrebenswert, daß der Restfeuchtegehalt der Folie nach Verlassen des Trockners etwa bei UO,4 Gewichtsprozent liegt. Dieser Wert wird im Prinzip durch zwei verschiedene Verfahrensvarianten erreicht:

1) In einem Etagentrockner durchläuft das Polychloroprenband, jeweils über Umlenkrollen abgeleitet, mehrere übereinanderliegende Etagen. Zwangsläufig liegt dabei das Band großteils nicht auf dem Transportband auf, sondern hängt an der unteren Seite an.

Sollte die Klebrigkeit der Folie nicht ausreichend sein, hat dies einen hohen Anfall von minderwertiger Ware (Abfall) zur Folge. Neben diesem konstruktionsbedingten Nachteil haben die für diesen Zweck eingesetzten Etagentrockner unter anderem folgende weitere Nachteile:

a) einen schlechten thermischen Wirkungsgrad unter anderem bedingt durch die dauernde Abkühlung und Erwärmung des Transportbandes

b) eine große Abstrahlungsoberflache und

c) eine schlechte Luftverteilung im Innenraum des Trockners durch die parallele, einseitige Anblasung der Folie bei sehr niedriger Anströmgeschwindigkeit (unter 1 in/sec);

Die Reparatur- und Wartungskosten sind bei diesem Trocknertyp wegen der Vielzahl der beweglichen Teile unter Temperaturbeanspruchung sehr hoch.

Die Notwendigkeit der Schmierung der beweglichen Teile des Etagentrockners - z.B. die Rollen des Transportbandes - führt

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wegen der sich ablagernden Schmierstoffe zu einer erhöhten Brandgefahr.

Der große Raumbedarf eines Etagentrockners sowie die geringe Anzahl von Warmluftdüsen erfordern einen recht langen Zeitraum bis zur Erreichung des Betriebsgleichgewichtes. Aus diesen Gründen ist die Feinregulierung des Trockners - notwendig bei sich z.^aB. plötzlich ändernden Betriebszuständen - sehr schwierig.

2) Die weitere Variante - der sogenannte Schleifenbandtrockner besteht darin, das Polychloroprenband nicht mehr horizontal durch den Trockner zu führen, sondern Umlenkrollen so anzubringen, daß eine fast vertikale Bandführung ermöglicht wird.

Dieser Schleifenbandtrockner hat im Vergleich zum Etagentrockner unter anderem folgende andere Nachteile:

Bei einem solchen Trocknertyp besteht das Transportband aus zwischen anseitlichen Führungsketten befestigten Stäben, die mit Baumwollmanchons bezogen sind.

Auf diese Manchons wird die zu trocknende Folie aufgelegt. Nach dem Trocknungsvorgang kann von dieser Oberfläche die trockene Folie besser abgenommen werden als von den nicht bezogenen Metallstäben. Sind die Manchons nach ca. 4- bis 6-wöchigem Gebrauch durch Produkt verklebt, so müssen sie in Handarbeit abgerollt und wieder aufgezogen werden. Bei ca. 2000 Stäben in einem Trockner stellt dieser Arbeitsaufwand einen beträchtlichen Kostenfaktor dar.

Weiterhin ist das Anfahren eines solchen Trockners problematisch, weil die zu trocknende Folie wegen der besonderen Art der Führung durchreißen kann.

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Beiden Trocknertypen gemeinsam ist die beschränkte Trockenkapazität, eine lange Trockenzeit und in mechanischer Hinsicht eine aufwendige Bauweise·

So besitzen die in der Technik gebräuchlichen Etagentrockner Dimensionen Länge/Di'ci-lc/Ilöhc von ca. 50 in/5 ni/ <i in, um eine 'Trockenkapazität von etwa 1 t Polychloropren pro Stunde aufzuweisen. Die Trockenbandlänge beträgt etwa *J00 m, die Trockenzeit 20 bis 30 Minuten. Die Trocknung erfolgt in der Regel durch eine kombinierte Anordnung von Elektroinfrarotstrahlern und einigen, wenigen parallel zur Folie und nur die Oberseite der Folie anblasenden Heißluftdüsen, wobei die Elektroinfrarotstrahle: in den überwiegenden Fällen im Eintrittsbereich des Polychloroprenbandes in dem Trockner angeordnet sind.

Die Außenabmessungen eines gebräuchlichen Schleifenbandtrockners betragen in Länge/Breite/Höhe ca. 20 m/6 m/k m bei einer Trockenkapazität von 1 t pro Stunde. Die Trockenbandlänge beträgt ca. 200 m, die Trockenzeit ca. 15 Minuten. Die Trocknung erfolgt mittels Heißluft, die aus Düsenöffnungen die Folie mit etwa 0,6 bis 1,0 Meter pro Stunde anströmt.

Aufgabe der Erfindung war es, die bisher eingesetzten aufwendigen Trockner durch einfachere und wirksamere Vorrichtungen zu ersetzen und ein Trockenverfahren zu entwickeln, das eine erheblich schnellere Trockenzeit und somit schonendere Trocknung aufweist, sowie gegebenenfalls eine erhebliche Kapazitätssteigerung zuläßt. . -

Die Verkürzung der Trocknungszeit innerhalb des Trockners kann dadurch erreicht werden, daß das feuchte Polychloroprenpolymerisatband an der Folienober- -und Unterseite mit Heißluft bedüst wird. Bei der Durchführung des Verfahrens ist darauf zu achten, daß das Polymerisat- · ■

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band nicht höher als etwa 350 C erhitzt wird. Ein Temperaturbereich von 60 bis 2QO C hat sich als zweckmäßig herausgestellt. Insbesondere sei ein Bereich von 65 "bis 15O⁰C erwähnt,

Im Trockner wird die zum Verdampfen von Wasser erforderliche Energie in Form von Heißluft zugeführt. Das Polymerband wird beiderseits über Düsen mit hoher Geschwindigkeit angeströmt.

Der Trocknungsvorgang ist in erster Linie abhängig von der Heißlufttemperatur, der Transportgeschwindigkeit des Polymerbandes durch den Trockner, der Anströmgeschwindigkeit der Heißluft auf die Polymerbahn sowie der Polymerbandstärke.

Diese Parameter können für eine gegebene Polymerbandstärke während des Trocknungsverfahrens den Anforderungen, die an die Polychloroprenfolie später gestellt werden, angepaßt werden.

Die Heißlufttemperatur beträgt zweckmäßigerweise von 100 bis 400°C, bevorzugt von 100 bis 25O°C, so daß das Polymerband nicht höher als etwa 35O°C, bevorzugt 60 bis 200°C insbesondere 65 bis 150°C erhitzt wird.

Die Heißluft kann nach den üblichen Mitteln erzeugt werden wie "beispielsweise durch Verbrennung von Gas und Öl, sowie durch Verwendung von Dampf oder Wärmeüberträgern. Die Heißlufterzeugung kann außerhalb oder innerhalb des Trockners stattfinden.

Die Transportgeschwindigkeit des Polymerbandes durch den Trockner beträgt zweckmäßigerweise von 1 bis 100, bevorzugt von 20 bis 30 m/Minute. Die optimale Transportgeschwindigkeit ergibt sich einerseits durch die Arbeitsgeschwindig-

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keiten der dem Trockner im Produktionsprozeß vorgeschalteten Anlagen und andererseits durch die zur Erzielung der Endfeuchte von 0,4-Gewichtsprozent notwendigen Verweilzeit.

Die Anströmgeschwindigkeit der Heißluft auf die Polymerbahn beträgt zweckmäßigerweise von 1 bis 5O₅ bevorzugt von 10 bis 35 m/sec.

Die Polymerbandstärke beträgt üblicherweise in Abhängigkeit vom zu trocknenden Polychloropren-Typ 0,2 bis 0,7 mm. Wesentlich für die Bandstärke ist die Arbeitsweise der Koagulationswalze sowie die der mechanischen Vorentwässerung der Folie.

Die Durchführung des Trockenverfahrens erfolgt in einem sogenannten Düsen-Einbandtrockner, wie er "beispielsweise in der Zeichnung dargestellt und nachstehend näher erläutert ist. Sie zeigen

Fig. 1 den Trockner in der Seitenansicht, Fig. 2 den Trockner in der Draufsicht, Fig. 3 den Trockner im Schnitt gemäss Linie A - B in Fig. 1, Fig. 4 den Trockner im Schnitt gemäss Linie C - D in Fig. 1,

Durch einen Warmluftteil und einen Kühlungsteil wird ein endloses Transportband geführt - beispielsweise als geschlossenes oder poröses Band -, daß durch Unterstützungsrollen getragen wird und durch spezielle Spannungs- und Steuereinrichtungen im gewünschten Betriebszustand gehalten wird.

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Der Warmluftteil des Trockners zeigt im wesentlichen folgenden Aufbau:

Luftdüsen*1, 2 sind oberhalb und unterhalb des Bandes 3 angeordnet. Umluftventilatoren 4 sorgen für Luftzirkulation. Mittels Gasbrennern 5 wird Heißluft erzeugt und über Warmluftzuführung 6 in den Trocknerraum eingeführt. Abluftabführungen 7 sind mit einem Abluftventilator 8 verbunden.

Der Teil des Trockners, der auf den Warmluftteil folgt ist der Luftkühlungsteil. Er besitzt ebenfalls Luftdüsen 1, 2 oberhalb und unterhalb des Bandes 3. Umluftventilatoren 4 sorgen auch hier für Luftzirkulation. Kaltluft wird über Kaltluftzuführungen 9 eingebracht und verbrauchte Luft über Luftabführungen 10 entlassen.

Anstelle des beschriebenen Luftkühlungsteils ist auch eine Kühlung des Polymerbandes mittels Kontaktkühlung wie beispielsweise durch gekühlte Metallflachen möglich.

Gegenüber den "bisher benutzten Trocknern ist es mit dieser Vorrichtung erstmals möglich, die Trockenbandlänge erheblich zu verkleinern, sowie die Trocknungszeit bei gleichzeitiger Verdopplung der Trocknungskapazität stark herabzusetzen. Ein durch die Zeichnung beschriebener Trockner besitzt etwa die Maße Länge/Breite/Höhe 40 m/5 m/2 m, eine Trockenkapazität von ungefähr 1,5 t pro Stunde, eine Trockenbandlänge von ca. 35 m und eine Trockenzeit von ca. 1 Minute.

Der Wirkungsgrad, bezogen auf di· Verdampfungswärme des Wassers beträgt bei Benutzung des erfindungsgemässen Verfahrens und dessen Vorrichtung ca. 40 % gegenüber z.B. 20 % bei Benutzung der herkömmlichen Etagentrockner.

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Die Erfindung sei durch folgende Beispiele erläutert:

Beispiel 1

In Beispiel 1 wird das Polymerband mittels einer herkömmlichen Trockenvorrichtung getrocknet. 3,35 t/h eines Polychloropren-Latex mit einem Polymergehalt von ca. 30 % werden auf einer gekühlten Drehwalze koaguliert, das so erzeugte Polymerband abgehoben, gewaschen und abgequetscht. Das Polymerband wird einer herkömmlichen Trockeneinrichtung zugeführt, die folgende Kenndaten aufweist:

Beispiel 2

In Beispiel 2 wird das Polymerband durch eine nach der Erfindung arbeitende! Trockenvorrichtung getrocknet. 5 t/h eines Polychloropren-Latex mit einem Polymergehalt von ca. 30 % werden auf einer gekühlten Drehwalze koaguliert, das so erzeugte Polymerband abgehoben, gewaschen und abgequetscht. Das Polymerband wird durch eine nach der Erfindung arbeitenden Trockenvorrichtung geführt, die folgende Kenndaten aufweist:

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Herkömmliche

Beispiel 1

(Etagentrockner) Trockenvorrichtung

Beispiel

Erfir.dungs gemäße Trockenvorrichtung

iCüser.trockner)

Außenmessungen

Länge: 51000 mm Breite: 4880 Höhe: 8790 mm 40 000 mm 5 000 mm 2 000 mm

Trocknung

Trocknungsprinzip
Temperatur
IR-Kehre
Umluftsonen
Trocknungszeit
Trocknungslänge
IR-Strahler (Anzahl)
Betriebsart für IR
Leistungsdichte

Lage der Strahlungsmax.

Düsen

Abstand der Folie

Anzahl

Öffnung

Aus s t römungs ges chw.

Austromungsrxchtung

Ausströmungsebene·

Umluftmenge

Abluftmenge

Ablufttemperatur

Wirkungsgrad {%)

Heizmittel

Trockenofen

ca. 300°C 120°C bzw. 80⁰C ca. 13 Minuten ca. 340 ca. 200 elektrisch 1,1 W/cm² bis 2₃2 W/cm²

1,3 bis 3,5 ju:

Lochdüsen

200 mm

24

2 mm 0

1 m/s

parallel zur Folie

oben

ca. 15 000 m^/h

3000 - 10 000 m⁵/h

ca. 130⁰C

20 bis 24

Strom/Dampf Prallstrom

250⁰C bziv. IdO⁰C ca. 1 Minute ca. 35 000

Lochdüsen und Schutzdüsen 35 ^rmm

220

5 mm

10 und 35 m/s senkrecht zur Folie oben und unten

ca. 38O 000 nrVh

ca. 3000 - 10 000 m³

ca. 120⁰C ca. 40

Erdgas

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In Beispiel 1 erhält man unter der Verwendung der oben beschriebenen Trockenvorrichtung ca. 1 t/h eines getrockneten Polychloroprens mit einem Restfeuchtegehalt von etwa ^^ 0,4 Gewichtsprozent.

In Beispiel 2 erhält man unter der Verwendung der oben beschriebenen Trockenvorrichtung ca. 1,5 t/h eines getrockneten Polychlorprens mit einem Restfeuchtegehalt von etwa <C 0,4 Gewi cht spr ο ζ ent.

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Claims

Patentansprüche

Verfahren zur Trocknung von Polychloroprenfolien, dadurch gekennzeichnet, daß man die feuchte Polychloroprenfolien mit Heißluft an der Folienober- und Unterseite bedüst.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Heißlufttemperatur 100 bis 400°C beträgt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anströmungsgesehwindigkeit der Heißluft auf der Polymerbahn 1 bis 50 m/sec beträgt.
4. Polychloroprenfolien, getrocknet nach einem Verfahren der Ansprüche 1 bis 3.
5. Trockner zur,Durchführung des Verfahrens, bestehend aus einem Tunnelgehäuse, durch das ein Transportband (3) geführt ist, gekennzeichnet durch einen Warmluftteil, dem ein Kühlungsteil nachgeschaltet ist, wobei der Warmluft,-teil besteht aus unterhalb und oberhalb des Transportbandes (3) angeordneten Luftdüsen (1,2), die mit Warmluftzuführungen (6) und Umluftventilatoren (4) verbunden sind und aus Abluftabführungen (7).
6. Trockner gemäß Anspruch. 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Kühlungsteil aus unterhalb und oberhalb des Transportbandes (3) angeordneten Luftdüsen (1, 2), die mit Kaltluftzuführungen (9) und einem Umluftventilator (4) verbunden sind und aus Luftabführungen (10) besteht.

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