DE2723221B2

DE2723221B2 - Farbstoffgranulate und Vorrichtung zu deren Herstellung

Info

Publication number: DE2723221B2
Application number: DE19772723221
Authority: DE
Inventors: Urs Dr. Oberwil Buechel; Reinhold Dornach Franz; Alain Allschwil Millioud; Hans Dr. Reinach Mollet; Hansjoerg Reinach Schneider
Original assignee: Ciba Geigy AG
Current assignee: Novartis AG
Priority date: 1976-05-25
Filing date: 1977-05-23
Publication date: 1980-09-04
Also published as: DE2723221A1; JPS52143972A; FR2352582B1; GB1583449A; BR7703347A; FR2352582A1; ES459419A1

Description

a) so viel der Granulierflüssigkeit, enthaltend 0,1 bis 50 Gewichtsprozent bezogen auf die Granulierflüssigkeit, mindestens eines Granulierhilfsmittels aus der Klasse der Netzmittel, Dispergiermittel, Bindemittel oder Löslichkeitsverbesserer dem zu granulierenden Farbstoff zugeführt wurde, daß die Gleichgewichtsfeuchte des Farbstoffes überschritten worden war und daß

b) gleich anschließend bis auf oder unter die Gleichgewichtsfeuchte wieder zurückgetrocknet worden war, mit der Bedingung, daß so viel Granulierflüssigkeit zugefügt wurde, daß die die Gleichgewichtsfeuchte übersteigende Menge an Granulierflüssigkeit vor dem Trocknen 5 bis 300 Gewichtsprozent bezogen auf die Farbstoffmenge, betrug.

2. Feste Farbstoff granulate gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet. daL als Granulierflüssigkeit Wasser zugeführt worden war.

3. Feste Farbstoffgranulate ^mäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Granulierflüssigkeit eine Temperatur von 10 bis 80° C, insbesondere von 15 bis 25° C, aufgewiesen hatte.

4. Feste Farbstoffgranulate gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Granulierflüssigkeit auf den bewegten Farbstoff aufgedüst worden war.

5. Feste Farbstoffgranulate gemäß Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß auf den Farbstoff so viel Granulierflüssigkeit aufgebracht worden war, daß die zugeführte Flüssigkeitsmenge 5 bis 40 Gew.-%, bezogen auf den Farbstoff, beiragen hatte.

6. Vorrichtung zur Herstellung von Farbstoff-Granulaten gemäß Anspruch 1 durch Aufbau-Rollgranulation aus pulverförmigen Farbstoffen und Granulierflüssigkeit mit einer um ihre schräg liegende Achse motorisch rotierbaren Granuliertrommel, deren höher liegendes eingangsseitiges Ende an eine Pulver-Dosiervorrichtung und deren tiefer liegendes ausgangsseitiges Ende vorzugsweise über einen Knollenbrecher an einen Trockner angeschlossen ist, wobei im Innenraum der Granuliertrommel von einer Granulierflüssigkeiis-Dosiervorrichtung gespeiste Sprühdüsen angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Trockner an ein Gebläse angeschlossen ist und daß die Verbindung zwischen Trockner, gegebenenfalls Knollenbrecher und Granuliertrommel derart dicht ausgebildet ist, daß durch den vom Gebläse erzeugten Luftstrom durch den Trockner gleichzeitig auch in der Trommel ein von ihrem Eingang zu ihrem Ausgang gerichteter Luftstrom erzeugt wird.

7. Vorrichtung gemäß Ar pnich 6, dadurch

gekennzeichnet, daß die Geschwindigkeit des Luftstromes im Inneren der Granuliertrommel in einem Bereich von etwa 0,02 bis 0,2 m/sec einstellbar ist,

8. Vorrichtung gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Sprühdüsen auf einem stangenartigen Träger montiert sind, der parallel zur Granuliertrommelachse verläuft und daß dieser Dosenträger um seine Längsachse drehve?stellbar ist und außerdem sowohl in Richtung als auch quer zu seiner Längsachse verstellbar ist.

Es ist bekannt, daß durch mischende und rollende Materialbewegunj» in Anwesenheit bzw. unter Zuführung geringer Mengen einer flüssigen Phase Granulate gebildet werden. Vergleiche z. B. Artikel von H. B. Ries »Aufbaugranulierung« in Aufbereitungstechnik —

>5 Nr.il/1971.Seite675ff.

Es wurde nun gefunden, daß bei überschüssigem Zusatz der flüssigen Phase und anschließendem Trocknen des Granulates, wodurch die überschüssige flüssige Phase wieder beseitigt wird, Granulate erhalten

jo werden, die gegenüber den Granulaten, gewonnen nach der eingangs aufgeführten Weise, überraschenderweise eine verbesserte mechanische Stabilität, eine einheitlichere Korngröße und eine verbesserte Löslichkeit oder Dispergierbarkeit aufweisen. Insbesondere gelingt es

» auf diese Weise auch stark stäubende feine Pulver in eine staubfreie oder staubarme Granulatform überzuführen.

Die Erfindung betrifft feste Farbstoff-Granulate, bestehend aus 45 bis 99,5 Gewichtsprozent eines gegebenenfalls coupierten Farbstoffes, 0,1 bis 50 Gewichtsprozent Zusätzen und dem Rest Feuchtigkeit, wobei die Granulate durch Zuführung einer Granulierflüssigkeit zu dem zu granulierenden pulverförmigen Farbstoff, der einer rollenden Bewegung ausgesetzt war

ή erhalten worden bind, dadurch gekennzeichnet, daß

a) so viel der Granulierflüssigkeit, enthaltend 0,1 bis 50 Gewichtsprozent bezogen auf die Granulierflüssigkeit, mindestens eines Granulierhilfsmittels aus

Ίΐι der Klasse der Netzmittel, Dispergiermittel, Bindemittel oder Löslichkeitsverbesserer dem zu granulierenden Farbstoff zugeführt wurde, daß die Gleichgewichtsfeuchte des Farbstoffes überschritten worden war und daß

Y> b) gleich anschließend bis auf oder unter die Gleichgewichtsfeuchte wieder zurückgetrocknet worden war, mit der Bedingung, daß so viel Granulierflüssigkeit zugefügt wurde, daß die die Gleichgewichtsfeuchte übersteigende Menge an

mi Granulierflüssigkeit vor dem Trocknen 5 bis 300 Gewichtsprozent, bezogen auf die Farbstoffmenge, betrug.

Die Gleichgewichtsfeuchte ist jene Feuchte einer '■■> pulverförmigen Substanz, welche angegeben wird in Prozent relativer I.uftfeuchtc, wobei deren Wasserdampf-Partialdruck dem augenblicklichen Wasserdampf- Partialdruck über der Substanz, entspricht.

Diese kombinierte Maßnahme, nämlich Zuführung von überschüssiger Granulierflüssigkeit unter anschließendem wieder Wegtrocknen ist neu und bewirkt den eingangs aufgeführten technischen Fortschritt

Als Farbstoffe handelt es sich um alle möglichen Klassen, sowohl koloristisch als auch chemisch, welche für eine wäßrige und organische Applikation geeignet sind. Beispielsweise sind genannt basische Farbstoffe, saure Farbstoffe, Schwefelfarbstoffe, Küpenfarbstoffe, Beizenfarbstoffe, Chromierfarbstoffe, Dispersionsfarbstoffe und Direktfarbstoffe, wobei die Farbstoffe im Molekül faserreaktive Gruppen enthalten können. Es versteht sich, daß auch Nahrungsmittelfarbstoffe und beispielsweise Lederfarbstoffe darunter fallen.

Chemisch gesehen handelt es sich z. B. um Nitroso-, Nitro-, Monoazo-, Disazo-, Trisazo-, Polyazo-, Stilben-, Carotenoide-, Diphenylmethan-, Triarylmethan, Xanthen, Acridin-, Chinolin-, Methin-, Thiazol-, Indiamin-, Indophenol-, Azin-, Oxazin-, Thiazin-, Lacton-, Aminoketon-, Hydroxyketon-, Anthrachinon-, Indigoide- und Phthalocyaninfarbstoffe sowie um 1:1- oder 1 :2-Με-tallkomplexfarbstoffe.

Bei dem pulverformigen Farbstoff kann es sich um den reinen oder um den coupierten Farbstoff handeln. Er kann auch als pulverförmige, bereits zerstäubungsgetrocknete Ware eingesetzt werden. Der gegebenenfalls coupierte Farbstoff wird in Mengen von 45 bis 99,5 Gewichtsprozent, bezogen auf das Granulat, eingesetzt.

Bei der Granulierflüssigkeit handelt es sich vorzugsweise um Wasser oder um eine organische Flüssigkeit, wie z. B. flüssige Alkohole, die noch Zusätze in Mengen von 0,1 bis 50 Gew.-%, bezogen auf die Granulierflüssigkeit, enthält Diese Mehrkomponenten-Granulierflüssigkeit stellt eine homogene Lösung bzw. Emulsion dar und wird dadurch erhalten, indem man die Granulierflüssigkeit unter Zugabe der Zusätze homogen verrührt.

Als solche Zusätze kommen beispielsweise in Frage: Netz- oder Dispergiermittel anionischer, kationischer oder nichtio :ogener Natur, wie Ligninsulfonat, Dinaphthylmethandisulfonsäure, Natrium-dioctyl-sulfosuccinat, Dibutylnaphthalinsulfonat, Dodecylbenzolsnlfonat, Laurylpyridiniumchlorid, Alkylphenolpolyglykoläther, Stearyl-diphenyl-oxäthyldiäthylentriamin und Äthylenoxid-Addukte; dann Bindemittel, wie Dextrin, Saccharose, Stärke, Alginate, Gelatine, Glycerin, Glykole, Carboxymethylcellulose, Polyvinylpyrrolidone, Polyvinylalkohole, ein Gemisch von Mineralsulfosäure und Emulgator, Polyoxypropylenglykole (Blockpolymere von Folyäthylenoxid mit Polypropyleuglykol), Äthylencarbonat oder ein Gemisch von Paraffinöl und nichtionischem Emulgatoi; sowie Löslichkeitsverbesserer. wie Harnstoff, Tetramethylharnstoff, Caprolactam, Polyäthylenglykole und Coupagemittel, wie Kochsalz und Natriumsulfat.

Die Durchführung des Verfahrens geschieht derart, daß man den trockenen pulverförmiger! Farbstoff insbesondere einer rollenden Bewegung bei Raumtemperatur aussetzt, beispielsweise in einer rotierenden Trommel (Granuliertrommel). Diesem rollenden Farbstoff wird dann die Granulierflüssigkeil, welche eine Temperatur von etwa 10 bis 80°C, insbesondere 15 bis 25⁰C, aufweist, zugeführt, beispielsweise durch Aufdüsen oder Besprühen, wobei zu beachten ist, daß der Farbstoff einerseits gleichmäßig befeuchtet werden soll und andererseits, daß der Tröpfchendurchmesser im Falle des »Aufdüsens« vorzugsweise zwischen etwa 10 μ und 300 μ liegt, um ein bezüglich Korngröße homogenes Granulat zu erreichen, wobei 1 μ = 1 Mikron - Vtooomm bedeutet Dabei wird so viel Granulierflüssigkeit verwendet, daß der Gleichgewichtswert der Sorption von Wasserdampf des Farbstoffpulvers bei Raumbedingung überschritten ist wobei die so zugeführte überschüssige Flüssigkeitsmenge in Abhängigkeit von dem Farbstoff etwa 5 bis 300 Gew.-% vorzugsweise 5—40% beträgt bezogen auf die Farbstoffmenge. Anschließend wird diese überschüssige

ίο Flüssigkeitsmenge wieder bis zum Erreichen oder Unterschreiten der Gleichgewichtsfeuchte, z. B. in einem Trocknungsapparat wie in einem Wirbelschicht-Trockner, weggetrocknet

Durch diesen Vorgang wird die Agglomeration der primären Pulverteilchen des Farbstoffes durch die aufgebrachten Flüssigkeitstropfchen ausgelöst und durch die Rollbewegimg, als Folge der Trommelrotation, verstärkt

Das Verfahren eignet sich insbesondere auch deshalb für zerstäubungsgetrocknete Pulver, da damit eine Verbesserung des Staubverhsütens, acs Lösungsvcrhal· tens (Benetzung, Löslichkeit) und der Rieselfähigkeit gegenüber der zerstäubungsgetrockneten Ware erreicht wird. Des weiteren ist das Verfahren besonders geeignet in der Anwendung auf hygroskopische Farbstoffe.

Durch die überschüssige Granulierflüssigkeitsmenge wird im Idealfall der Farbstoff angelöst und entwickelt so eine Bindewirkung untereinander, so daß der Granulierflüssigkeit im allgemeinen keine weiteren Zusätze, insbesondere Bindemittel, zugesetzt zu werden brauchen.

Die Agglomeratfestigkeit wird vorwiegend durch die Eigenschaften der aufgesprühten Granulierflüssigkeit beeinflußt und basiert auf einer Feststoff- bzw. Flüssigkeitsbrückenbindung zwischen den primären Pulverteilchen.

Man erhält nach dem Verfahren steubarme bis staubfreie Farbstoff-Granulate von einer Korngröße von etwa 500 bis 2000 μ, die sich auszeichnen durch eine einheitliche formstabile Korngröße, durch eine hohe mechanische Festigkeit durch ihre Rieselfähigkeit und durch ihr gutes Löseverhalten, wie Benetzung, Dispergierbarkeit und Lesungsgeschwindigkeit Insbesondere bilden sie beim Transport und bei der Verarbeitung keinen Staub.

Das Verfahren ist besonders geeignet zur Herstellung von Farbstoff-Granulaten aus thermoempfindlichen Farbstoffen, da es eine schonende Arbeitsweise

in ermöglicht. Für besonders empfindliche Farbstoffe kann man den Farbstoff länger trocknen bei einer tieferen Temperatur.

Die nach dem Verfahren erhaltenen Farbstoff-Granulate können neben festen und flüssigen hochsiedenden Zusätzen, die mit der Granulierflüssigkeit aufgebracht werden, auch noch geringe Anteile von Granulierflüssigkeit enthalten, wobei der Anteil an dieser in der Größenordnung des Feuchtigkeitsgehaltes der pulverförmigen Ausgange.naterialien liegt.

wi Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur Herstellung von Farbstoff-Granulaten durch Aufbau-Rollgranulation aus pulverförmigen Farbstoffen und Granulierflüssigkeit, mit einer um ihre schräg liegende Achse motorisch rotierbaren Granuliertrommel, deren

'') höher liegendes eingangsseitiges Ende an eine Pulver-Dosiervorrichtung und deren tiefer liegendes ausgangsseitiges Ende vorzugsweise über einen Knollenbrecher an einen Trockner angeschlossen isi. wohci im

Innenrauin der Granuliertrommel von einer Granulierfltissigkeits-Dosiervorrichmng gespeiste Sprühdiisen angeordnet sind.

Die bisher bekanntgewordenen Vorrichtungen dieser Art weisen verschiedene Mängel auf. Insbesondere können sie nicht oder nur sehr beschränkt für lösliche. hygroskopische, in feuchtem Zustand klebrige und zum Teil plastische, fein pulverige Substanzen eingesetzt werden. Sehr feine hygroskopische Teilchen werden, vom Sprühnebel mitgerissen, sofort naß und kleben an den Düsen und an der Trommelwand. Eine hohe Löslichkeit und/oder Hygroskopizität der Produkte oder Gemischkomponenten führt sehr rasch zu Belagsbildung, vor allem in der Aufdüszone, wo jegliche Umgebungsfeuchte herrschen kann. Der Belag löst sich von der Trommelwand ab und fällt auf die rollende Schicht herunter, was zumeist zu Knollenbildung führt. Beispielsweise sind lösliche Farbstoffe mit S his ! Wa Restfeuchte (je nach Produkt) zähplastisch und klebrig. Die in diesem Bereich der Feuchte anfallenden Knollen sind schwer zu zerkleinern.

Es wurde nun gefunden, daß der produkt- und verfahrensspezifische Anwendungsbereich von Vorrichtungen der beschriebenen Art auf sehr einfache Weise erweitert werden kann. Dies wird erfindungsgernäß dadurch erreicht, daß der Trockner an ein Gebläse angeschlossen ist und daß die Verbindung zwischen Trockner, gegebenenfalls Knollenbrecher und Granuliertrommel derart dicht ausgebildet ist, daß durch den vom Gebläse erzeugten Luftstrom durch den Trockner gleichzeitig auch in der Trommel ein von ihrem Eingang zu ihrem Ausgang gerichteter Luftstrom erzeugt wird.

Durch diese Maßnahme allein kann bereits eine beträchtliche Erweiterung des produkt- und verfalirensspezifischen Anwendungsbereiches der Vorrichtung erreicht werden. Es wurde nun weiter gefunden, daß der Anwendungsbereich insbesondere durch eine Verstellbarkeil des Neigungswinkels der Granuliertrommel und/oder eine möglichst vielseitige Verstellbarkeit der Düsen und/oder einen speziell ausgebildeten Knollenbrecher noch mehr erweitert werden kann.

Die Sprühdüsen können auf einem stangenartigen Träger montiert sein. der parallel zur Granuliertrommelachse verläuft. Dieser Düsenträger kann um seine Längsachse drehverstellbar sein und außerdem sowohl in Richtung als auch quer zu seiner Längsachse verstellbar sein. Die Zuflußmengen zu den Düsen können einzeln und/oder gruppenweise regulierbar sein.

Der Knollenbr^cher kann durch zwei im Abstand voneinander angeordnete und relativ zueinander motorisch bewegbare Siebe gebildet sein, wobei das zu zerkleinernde Material zwischen die beiden Siebe einspeisbar ist Der Abstand zwischen den Sieben kann verstellt werden und betrag! vorzugsweise 5 bis 15 mm, wobei eines der zwei Siebe ortsfest und das andere durch einen rotierbaren Zylinder gebildet sein können. Die Drehzahl des antreibbaren Siebes kann regelbar sein.

Diese Vorrichtung ist besonders geeignet zur Durchführung des oben beschriebenen erfindungsgemä-8en Verfahrens, da dieses Verfahren mit relativ hoher Granulierfeuchte arbeitet. Im folgenden wird die erfindungsgemäße Vorrichtung anhand eines in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispieis näher erläutert es zeigt

Fig. 1 eine schematische Gesamtdarstellung der Vorrichtung.

F i g. 2 eine perspektivische Detatlansicht in Richtung des Pfeiles Il und schräg auf die Zeichnungsebene der F i g. 1 in größerem Maßstab und

F i g. 3 einen Schnitt längs der Linie III 111 der I i g. 1 gleichfalls in größerem Maßstab.

In den Figuren sind bezeichnet: die Pulver-Dosiervorrichtung mit PD, die Granuliertrommel mit GT. die Granulierflüssigkeit-Dosiervorrichtung mit FD. der Krollenbrecher mit /found der Trockner mit TR.

Die Granuliertrommel GT ist drehbar gelagert und motorisch antreibbar. Die Drehzahl ist in einem Bereich von etwa 5 bis 50 UpM vorzugsweise stufenlos regelbar. Ihre Neigung zur Horizontalen ist wahlweise einstellbar, vorzugsweise in einem Bereich von etwa I bis 5 . Die Neigungsverstellbarkeit ist in den Fig. 1 und 3 durch einen um eine Achse 2 drehverstellbaren und in den gewünschten Lagen fixierbaren, tischartigen Träger 1 ancpflpiitpt Dip firaniiliprtmmmc! ruht auf ;upi auf dieserr Träger gelagerten Walzen 60 und 61. von denen eine mittels eines nicht dargestellten Motors,! nreibbar ist.

Die Pulver-Dosiervorrichtung PD ist von konventioneller Bauart und umfaßt zwei Vorratsbehälter 3a und 3ό, zwei Dosierschnecken 4a und 4b sowie eine an sich bekannte Dosierbandwaage 5. Der Auslaß 6 der Dosiervorrichtung PD mündet durch eine zentrale öflnur.] eines stirnseitigen Abdeckbleches 7 in den oberen Teil der Granuliertrommel GT. Die Granulierflüüsigkeits-Dosiervorrichtung FD ist gleichfalls von konventioneller Bauart und umfaßt einen Vorratsbehälter 8 und eine Dosierpumpe 9. Von der Dosierpumpe 9 führt eine Leitung 10 durch eine Abdeckhaube 11 zu in der Granuliertrommel <77"angeordneten Düsen 12, 13, 14 und 15.

Der Knollenbrecher KB ist eingangsseitig durch eine balgenartige Leitung 16 an den Granulatauslaß der Abdeckhaube 11 der Granuliertrommel GR angeschlossen. Der Auslaß des Knollenbrechers mündet in den Produkteingang 17 des Trockners TR.

Der Trockner 77? ist ein sogenannter Fließbett-Trockner üblicher Bauart mit zwei Zuluftkammern und schräggerichteter Vibrationsbewegung mit einstellbarer Amplitude. Der Trockner 77? ist an eine Luftaufbereitungsvorrichtung LA angeschlossen, die gleichfalls konventionell ausgebildet ist und unter anderem ein Filter 118. ein Gebläse 19 und zwei Wärmetauscher 20a und 20£> umfaßt.

Am Produktauslaß 21 des Trockners 77? ist eine Siebkammer 22 angeschlossen. An dem unter dem Sieb 225(Vibrdtionssieb) dieser Kammer liegenden F^.nmaterial-Auslaß 23 ist ein »Gutkorn«-Behälter 24 angeschlossen. Der Trocknerdom ist über eine Leitung 26 und eine Filterkammer 27 an ein Sauggebläse 70 angeschlossen. Durch diese Leitung 26 werden die Feinanteile aus dem Trockner abgesaugt. Sie werden in der Filterkammer zurückgehalten und fallen durch einen trichterförmigen Teil 28 nach unten in einen an dieser Kammer angeschlossenen Behälter 29. In diesen trichterförmigen Teil mündet außerdem eine vom Grobauslaß 25 der Siebkammer ankommende Leitung. Im Behälter 29 werden somit die zu groben und zu feinen Körner gesammelt

Die Verbindungen zwischen Trockner TR. Knollenbrecher KB und Granuliertrommel GR und die Einführung des Dosierauslasses 6 in den letzteren sind so dicht daß sich infolge der Saugwirkung des Gebläses 70 in der Granuliertrommel eine Luftströmung von ca. 0,02 bis; 02 m/s ausbilden kann.

Wie aus F i g. 2 ersichtlich, weist die Granuliertrommel GT am unteren F.ndc einen nach innen ragenden, relativ niedrigen ringförmigen Flansch .30 auf. der eine Art Überlauf für das Produkt bildet. Dieser Flansch ist auswechselbar, wodurch die Höhe des Oberlaufs leicht geändert werden kann. Die Haube 11 umschließt das tinte, e Trommelende staub- und bis /ti einem gewissen Grad gasdicht. Die Abdeckhaube ist an ihrer Frontscitc· mit Schiebetüren 38aund 38f>ausgestattet.

Die Düsen 12 bis 15 sitzen auf einem stangenartigen Träger 31. der seinerseits mittels einer Halterung im Inneren der Haube 11 befestigt ist. Diese Halterung ermöglicht eine durch die Pfeile A". V und Z symbolisierte universelle Eins!ellbarkeit der Düsen in Längsrichtung (X). in Vertikalrichtung (Vy und bezüglich des Winkels (7) Hierzu umfallt die Halterung ein Bauteil 40 mit zwei zueinander senkrecht stehenden Klemmen 32 und 33, von denen die eine (32) auf einer senkrecht an der Haube befestigten Stange 34 verschieb- und fixierbar gelagert ist, und die andere (33) auf einer zweiten Stange 35 sitzt, die parallel zur Längsachse des stangenartigen Düsenträgers 31 verläuft und mit diesem durch ein Bauteil 36 fest verbunden ist. Die Klemme 32 ermöglicht die Höhenverstellung Y und die Klemme 33 die Längs- und die Winkelverstellung Xbzw. Z

Die Sprühdüsen 12 bis 15 sind über einem Kollektor 37 an die Granulationsflüssigkeit-Zufuhrleiiung 10 angeschlossen. Dieser Kollektor weist für jede Sprühdüse je ein Ventil 12». 13k 14v bzw. 15t auf. Die Sprühdüsen sind vorzugsweise Einstoff-Dnickdüsen mit Drallk'irper und mit einem Lochdurchmesser von ca. 0.1 bis 1,0 mm. Der Drallkorper ist auswechselbar, wodurch der Sprühkonuswinkei einstellbar ist.

Wie aus F i g 3 ersichtlich, ist die Granuliertrommel innen mit achsparallelen Rippen 41 \ ersehen. Die H iie dieser Rippen beträgt ■■■'"»rzijgsweise etwa 20 mm. l_.'her der Düsenreihe 12 bis 15 ist dachartig ein Schutzblech 42 angeordnet. Das Blech 42 und der Düsenträger 31 sind an einen Vibrator 43 angeschlossen.

Wie aus F ι g. 2 ersichtlich, besteht der Knollenbrecher KB aus einer mittels eines Motors 51 antreibbaren Siebtrommel 50, die unten im Abstand von einem rinnenartigen Sieb 52 umschlossen ist. Diese neuartige Doppelsiebanordnung befindet sich im unteren Teil eines trichterartigen Gehäuses 53. wobei das untere Sieb 52 an seinen beiden Rändern mn Jen Gehäusewänden fest, jedoch leicht auswechselbar befestigt ist. Der Abstand zwischen den beiden Sieben 50 und 52 ist wahlweise einstellbar und beträgt vorzugsweise 5 bis 15 mm. Die Drehzahl des Siebes 50 ist zwischen 40 und 120 UpM regelbar. Die Maschenweite jedes der beiden Siebe beträgt vorzugsweise etwa 8 mm. Die beiden Siebe sind darstellungsgemäß so angeordnet, daß ihre Stege im Winkel von vorzugsweise etwa 45° zueinander verlaufen.

Die Wirkungsweise der dargestellten Vorrichtung ist wie folgt:

Die Vorrichtung arbeitet kontinuierlich.

Das zu granulierende Produkt wird aus der Pulver-Dosiervorrichtung PD über deren Auslaß 6 kontinuierlich in das obere Ende der rotierenden Granuliertrommel GR eingespeist. Gleichzeitig wird von der Fiüssigkeits-Dosiervorrichtung FD Granuüerflüssigkeit gleichfalls kontinuierlich durch die Düsen 12 bis 15 im Inneren der Granuliertrommel versprüht Das Gebläse 70 ist dabei so eingestellt, daß (via 27-26- TR-M- KB-\%-\Y\ in der Granuliertrommel ein Luftstrom mit einer Geschwindigkeit von etwa 0,02 his 0,2 m/s entsteht.

Die Pulver- und die FlüssigkcitsdoM'.:rung. die Drehzahl der Granuliertrommel und deren Neigung sowie die Anzahl der wirksamen Sprühdüsen und deren Lage, .Sprührichtung und Sprühkegc! werden an das /u granulierende Material angepaßt. Weiter kann der Charakteristik der Granulation durch die Hohe des Überlaufes 30(Fi g. 2) beeinflußt werden.

Der Granuliervorgang ist am besten aus F i g. 3 ersichtlich. Wahrend des Granuliervorganges ist der Vibrator 43 eingeschaltet. Dadurch werden Krustenbildungen auf dem Schutzblech 42 und am Düsenträger 31 weitgehend vermieden.

Das durch die in der Granuliertrommel durch Aufbaugranulation gebildete feuchte Granulat fällt in den Knollenbrecher KB. Dort werden allenfalls vorhandene Knollen zwischen den Sieben 52 und 5ö mit relativ geringen Scherkräften /erdrück¹.. Aus dem Knollenbrecher fällt das Produkt in den Trockner TR.

Im Trockner TR wird wahrend des TVocknungsvorganges der Feinanteil oben mit der Abluft zum Filter 27 mitgerissen. Der Trockner wirkt daher zusätzlich als Windsichter. Die Luftströmungsverhältnisse in der Trocknerhaube oder im Dom sind für die Sichtung maßgebend. Der Unterdruck im Trocknerdom wird zwischen ca. 50 bis 70 Nm - geregelt. Am Trockneraustritt 21 wird das Granulat in der Siebkammer 22 in »Gutkorn« und »Überkorn« aufgeteilt. Das »Gutkorn« fällt in den Behälter 24 und das >.C'berkorn« in den Behälter 29. In den letzten gelangen auch die zu feinen Anteile via 26-27-28

Die DF.-OS 12 57 Γ47 und DEOS 21 15 829 beschreiben Verfahren und Vorrichtungen zur Herstellung von Pulveragglomeraten von anorganischem Material. Diese Verfahren sehen eine direkte Heizung des Granuliergutes vor. Die Düngemittel der DE-OS 21 15 829 sind relativ iner'e Substanzen, während gemäß der vorliegenden Erfindung temperaturempfindliche und brenr bare Farbstoffe, die eine gute Temperaturkontrolle erfordern, granuliert werden. Mit diesen Farbstoffen könnte eine direkte Heizung zu einer Explosion führen. In dem Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Trockner nachgeschaltet. In beiden obengenannten Verfahren wird die Gleichgewichtsfeuchte nicht überschritten.

Die DE-OS 25 38 267 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von Heilmittelgranulaten, die anschließend weiterverarbeitet, beispielsweise ζί Tabletten verpreßt werden sollen. Die Vorrichtung umfaßt ein Mischwerkzeug und ein Zerkleinerungswerkzeug, welche im beanspruchten Verfahren nicht vorhanden sind.

Im Vergleich zu den gemäß der DE-OS 23 17 175 erhaltenen Farbstoffgranulaten weisen die gemäß vorliegender Erfindung erhaltenen Farbstoffgranulate eine eindeutige Überlegenheit in ihrem Staubverhalten auf.

Die folgenden Beispiele erläutern das erfindungsgemäße Verfahren anhand einer diskontinuierlichen Laborapparatur ohne sie darauf zu limitieren. Die Temperaturen sind in Celsiusgraden angegeben.

Bei den in den Beispielen eingesetzten Farbstoffen hsndelt es sich, sofern nichts anderes an^e^eben. um eine coupierte, handelsübliche Ware.

Der Wassergehalt des feuchten Granulates setzt sich dabei zusammen aus der aufgedüsten Flüssigkeitsmenge und dem Flüssigkeitsgehalt der Ausgangssubstanz.

Π e i s ρ ι e I 1 100 g des entstäubten, trockenen Farbstoffes der l-'ormel

CH₁O

CH,

ZnC I, '

werden als Pulver in eine Nuchagglomerier-Trornmel von 20 cm Durchmesser und 20 cm Lunge gegeben und diese in Rotation (25 UpM) versetzt.

In einem Becherglas werden 50 g Granulierflüssigkeit der Zusammensetzung:

85% Wasser,

iO% roiyuxypiupyicMglykui und
5% eines Adduktes aus Stearyldiphenyloxäthyldiäthylentriamin und Äthylenoxid,

zusammengemischt und mit dem Magnetrührer während 10 Minuten zu einer homogenen Lösung verrührt.

Durch die Schlauchquetschpumpe wird die Granulierflüssigkeit stoßfrei in die Sprühdüsen gefördert. Bei einem Flüssigkeitsdurchsatz von 6 g/Min, wird an der Zweistoff-Düse eine Tröpfchengröße von 10 bis 100 μ bei geeignetem Sprühkegel eingestellt. Durch die seitliche Trommelöffnung wird die Düse in die Trommel eingeführt und das bewegte Farbstoffpulver während 1.7 Minuten gleichmäßig besprüht.

Anschließend wird die Düse aus der Trommel ausgefahren und das befeuchtete, agglomerierte Pulver während ca. einer weiteren Minute nachgerollt.

110g des feuchten Agglomerates werden in die Wirbelbett-Trocknungsapparatur transferiert und bei einer Lufttemperatur von 90 bis 100° während 4 Minuten getrocknet. Die Strömungsgeschwindigkeit im leeren Rohr beträgt ca. 0,4 m/sec bei einer Lufttemperatur von 100°.

Noch vorhandener Feinanteil bzw. während der Trocknung entstehendes Feinpulver wird im nachgeschalteten Zyklon abgeschieden und kann zur Nachagglomerierung rückgeführt werden.

Der Feuchtegehalt des Agglomerates ab Trommel betrug 9,5%, wogegen das getrocknete agglomerierte Produkt einen Wassergehalt von 1% aufweist.

Man erhält etwa 100 g staubarmes, rieselfähiges und formstabiles Farbstoffgranulat der Zusammensetzung:

97,5% des obigen Farbstoffes,
1,0% Polyoxypropylenglykol,
0,5% Addukt aus Stearyldiphenyloxäthyldiäthy-

leniriamin und Äthylenoxid und
1,0% Wasser,

welches beim Lagern an der Luft seine Beschaffenheit und Form beibehält.

Das Farbstoffgranulat weist gegenüber dem FarbStoffpulver eine bessert: Benetzbarkeit und damit auch ein gutes Löseverhalten auf.

Verfährt man gemäß der Arbeitsweise des vorstehenden Beispiels 1, verwendet jedoch die in den folgenden Beispielen 2 bis 16 genannten Komponenten und Arbeitsbedingungen, so erhält man Granulate der η diesen Beispielen genannten Zusammensetzung.

Beispiel 2

Substanz: Farbstoffgemisch aus den Farbstoffen der Formeln

--N(CH₃):

>=N(CH,I:

CH-,

II, N

NII-

CH,

-NII;

NO₁

Cl

CH₃

CH = N — HN

CH;

und

CII₃O

■N^;

CI

C-N = N

¹A SO₄"

Ans&izgröße: 100 g Granulierflüssigkeit:

Zusammensetzung; 75Gew.-% Wasser,

25 Gew.-% Gemisch aus Paraffinöl und niekuonischem Emulgator.

Menge: 9 g Verweilzeit in Trommel: 2,5 Minuten 12

Wassergehalt des feuchten Granulates: 8,4%. Trocknungstemperatur: 90 bis 100". Verweilzeit im Trockner: 3 Minuten. Granula !Zusammensetzung:

96,0 Gew.-% Farbstoffgemisch. 2,2 Gew.-% Gemisch aus Paraffinöl "nd nichtionischem Emulgatc-, l,8Gew.-% Wasser,

Beispiel 3

Substanz: Farbstoff der Formel IK)

CM₁-CO

IlN

Ansatzgröße- !.00 g.

Granulierfl'issigkeit:

Zusammensetzung:

40Gew.-% Dextrin, 10 Gew.-% Polyoxypropylenglykol.

50Gew.-% Wasser.

Menge: 30 g. Verweilzeit in Trommel: 6 Mimten.

CII.

Wassergehalt des feuchten Granulates: i 3.4%. Trocknungstemperatur: 90 bis 100^C. Verweilzeit im Trockner: 7 Minuten. Granulatzusammensetzung: 84,0Gew.-% Farbstoff. 10,1 Gew.-% Dextrin, 2,5 Gew.-°/o Polyoxypropylenglykol. 3.5 Gew.-% Wasser.

Substanz: Farbstoffgemisch aus

Beispiel 4 OCH,

N(C MI₁OCYiI₄CN),

NHCOCHXH-.

OCH₁

C^hOC,H.CN

4ΓΓ

Ansatzgröße: 100 g.

Granulierflüssigkeit:

Zusammensetzung:

95Gew.-% Wasser, 5 Gew.-% Ligninsulfonat.

Menge 30 g. Verweilzeit in Trommel: 6 Minuten.

NHCOCIL-CH

Wassergehalt des feuchten Granulates: 25.0%. Trocknungstemperatur: 90 bis 100^r. in Verweilzeit im Trockner: 11 Minuten. Granulatzusammensetzung:

93,0 Gew.-% Farbstoffgemisch. l,2Gew.-% Ligninsulfonat. 5,8 Gew.-% Wasser.

Substanz: Farbstoff der Fonriel

NaO₁S

(C. I. 17916) NH-

13

Ansatzgröße: 300 g.

Granulierflüssigkeit; Zusammensetzung:

70Gew.-% Vfasser, 20Gew.-% Dextrin, 10Gew.-% Gemisch aus Mineralsulfonsäure und

Emulgator, Menge: 90 g.

Verweilzeit in Trommel: 16 Minuten. Wassergehalt des feuchten Granulates: 17.4%. Trocknungstemperatur: 100 bis 120°. Verweilzeit im Trockner: 20 Minuten. Granulatzusammensetzung: 90,4Gew.-% Farbstoff, 5,4Gew.-% Dextrin, 2,7 Gew.-% Gemisch aus Mineralsulfonsäure und

Emulgator, l,5Gew.-% Wasser.

14

Ansatzgröße: 250 g.

Granulierflüssigkeit:

Zusammensetzung:

80Gew.-% Wasser, 20Gew.-% Gemisch aus Mineralsulfonsäure und

Emulgator, Menge: 100 g.

Verweilzeit in Trommel: 134 Minuten. Wassergehalt des feuchten Granulates: 263%. Trocknungstemperatur: 90 bis 110°. Verweilzeit im Trockner: 20 Minuten. Granulatzusammensetzung: 91,2Gew.-% Farbstoff, 73 Gew.-% Gemisch aus Mineralsulfonsäure und Emulgator, UGew.-% Wasser.

Beispiel Substanz: Farbstoff der Formel Beispiel 8 Substanz: Farbstoff der Formel

NHCOCH = CH₂ Br

Ansatzgröße: 100 g Granulierflüssigkeit: Zusammensetzung:

0,5Gew.-% Wasser, 35 Gew.-% Gemisch aus Mineralsulfonsäure und

Emulgator, Menge: 15 g.

Verweilzeit in Trommel: 3,5 Minuten. Wassergehalt des feuchten Granulates: 13,8%. Trocknungstemperatur: 90 bis 110°. Verweilzeit im Trockner: 4 Minuten. Granulatzusammensetzung: 923Gew.-% Farbstoff, 4,9Gew-% Gemisch aus Mineralsulfonsäure und

Emulgator, 2,6Gew.-% Wasser.

Beispiel

Substanz: Farbstoff der Formel I : 2-Chromkomplex von OH

-N=N-C C-CII,

C N

HO

O₂N

Ansatzgröße: 500 g Granulierflüssigkeit:

Zusammensetzung:

70Gew.-% Wasser, 20 Gew.-%Dextrin, 5 Gew.-%Polyvinyla!kohol. 5 Gew.-%Gemisch aus Mineralsulfonsäure und

Emulgator, Menge 240 g.

Verweilzeit in Trommel: 20 Minuten. Wassergehalt des feuchten Granulates: 26,7%. Trockmingsfcmperatur: 100 bis 120" Verweil/eit in Trockner: 28 Minuten. Granula ι zusammensetzung: 85.2 Gev. % Farbstoff. 8.2 Gew.-°/o Dextrin. 2.1 Gew-% Polyvinylalkohol. 2.1 Gew.-% Gemisch aus Mineralsulfonsäun· um

Emulgator, 2.4 Gew.-% Wasser.

15

Substanz: Farbstoff der Formel

Beispiel 9

16

-3-4 C!

Ansatzgröße: 500 g. -¹» Wassergehalt des feuchten Granulates: 20,0%. Granulierflüssigkeit: Trocknungstemperatur: 90 bis 100°. Zusammensetzung: Verweilzeit im Trockner: 18 Minuten.

80 Gew.-% Wasser, Granulatzusammensetzung:

20Gew.-% Gemisch aus Mineralsulfonsäure und 93,0Gew.-% Farbstoff,

Emulgator, 2; 4,7 Gew.-% Gemisch aus Mineralsulfonsäure und Menge: 125 g. Emulgator, Verweilzeit in Trommel: 20 Minuten. 23 Gew.-% Wasser. Substanz: Farbstoff der Formel

Cl

NH

Beispiel 10

SO₁Na

Ansatzgröße: 100 g Granulierflüssigkeit: Zusammensetzung:

70Gew.-% Wasser.

IOGew.-% Gemisch aus Mineralsulfonsäure und Emulgator.

20Gew.-% Dextrin

Mec>gf;:36g Verweilzeit in Trommel: 11 Minuten.

-CH,

CH,

Wassergehalt des feuchten Granulates: 21,3%. Trocknungstemperatur: 100 bis 120°. Verweilzeit im Trockner: 5 Minuten. Granulatzusammensetzung: 84,3 Gew.-% Farbstoff. 6.! Gew.-% Dextrin. 3,0 Gew.-% Cemisch aus Mineralsulfonsäure und

Emulgator. 6,6 Gew.-% W «isser.

Beispiel Π

Substanz: Direct Yellow 11 (C. I. Nr. 40 000). Kondensationsprodukt von p-Nitrotoluolsulfonsäure mit Natronlauge.

Ansatzgröße: 100 g. Granulierflüssigkeit: Zusammen setzung:

75 Gew. % Wasser. 20Gcw.% Dextrin. 5Gcw.% Gemisch ans MinerjKulfoiisäure und

rmuliMtor. Menge: 50 g.

Verweilzeit in Trommel: 7 Minuten. Wassergehalt des feuchten Granulates: 19.8%. Trocknungstemperaiur: 110bis I20\. Verwrilzeit im Trockner: 5 Minuten. Granulat zusamme η set zu ng: 91.6 Gew.-% Farbstoff.

5.5 Gew.■% Dextrin.

1.4 Ge\A.-% Gemisch aus Mineralsulfonsäure und Emulgator.

'."> (lew.-¹¹Zn Wiissr r

17

Substanz: Farbstoff der Formel

Beispiel 12

CH₃

CH₃-N J-N=N

18

ZnCIf

Ansatzgröße: 500 g. Granulierflüssigkeit: Zusammensetzung:

70Gew.-% Wasser, 20Gew.-% Dextrin,

10Gew.-% Gemisch aus Mineralsäure und Emulgator.

Menge 115 g. Verweilzeit in Trommel: 20 Minuten.

Wassergehalt des feuchten Granulates: 20,0%. Trocknungstemperatur: 65 bis 75°. Verweilzeit im Trockner: 18 Minuten. 2D Granulatzusammensetzung: 90,5 Gew.-% Farbstoff, 4,6Gew.-% Dextrin,

23 Gew.-% Gemisch aus Mineralsäure und Emulgator, 2,6Gew.-% Wasser.

Substanz: Farbstoff der Formel

CH₁O

CH₅ Beispiel 13

C — N = N — N—sf V-NO; CH₃

Ansatzgröße: 5CK) g. Granulierflüssigkeit: Zusammensetzung:

50Gew.-% Wasser, 50 Gew.-% Äthylencarbonat.

Menge 70 g. Verweilzeit in Trommel: 13 Minuten.

Wassergehalt des feuchten Granulates: 10,3%. Trocknungstemperatur: 50 bis 60°. Verweilzeit im Trockner: 16 Minuten. Granulatzusammensetzung: 86,4 Gew.-% Farbstoff,

6,0 Gew.-% Äthylencarbonat,

7,6Gew.-% Wasser.

Substanz: Farbstoff der Formel

Cll·

N ) CII, Beispiel 14

N-CII₂-CH,

Cl"

Ansat/grölJe: 300 g. Graniilierllüssigkeit: Zusammensetzung:

5OGew.-"/o Wasser.

50 Gcw.-% Äthylcncarhonat.

Menge V> g. Verweil/cit in Trommel: 10 Minuten.

Wassergehalt des feuchten Granulates: I 7.3% Trocknungstenipcratur: 60 bis 70' Vcr\"eilzeit im !'rockner: 14 Minuten. f j rar ulat zusammensetzung: .W Gew.-% Farbstoff.

7,4 Cjew·.-"/< > Äthylencarbonat.

b.2 (leu ·°Λ W.is^er.

19

Substanz: Farbstoffgemisch aus Beispiel

20

Cl^e

CH₃O

N — CH₂CH₂OH

CH₃

Ansatzgröße: 500 g.

Granulierflüssigkeit:

Zusammensetzung:

6OGew.-°/o Wasser, 30 Gew.-% Alkylphenolpolyglykoläther.

'/, SOf

10Gew.-% Paraffinöl und nicht ionischem Emulgator. Jl Menge: 33 g. Verweilzeit in Trommel: 6,5 Minuten.

Beispiel Substanz: Farbstoff der Formel

^CH3°^Y^SXC-N = N-CH₃ Wassergehalt des feuchten Granulates: 6,9%. so Trocknungstemperatur: 70 bis 80°. Verweilzeit im Trockner: 8 Minuten. Granulatzusammensetzung: 96,6 Gew.-% Farbstoff, 1,9 Gew.-°/o Alkylphenolpolyglykoläther, 0,7 Gew.-°/o Gemisch aus Paraffinöl und nicht

ionischem Emulgator, 0,8Gew.-% Wasser.

NO,

ex

Ansalzgröße: 500 g. Granulierflüssigkeit: Zusammensetzung:

50Gew.-% Wasser, 50 Gew.-% Äthylencarbonat.

Menge 70 g. Verweilzeit in Trommel: 13 Minuten.

Wassergehalt des feuchten Granulates: 10,3%. in Trocknungstempera£ur:50bis60°. Verweib.eit im Trockner: 16 Minuten. Granulatzusammensetzung: 8t>,4 Gew.-% Farbstoff, 6,0Gew.-% Äthylencarbonat, ■>> 7,6Gew.-% Wasser.

Beispiel

Substanz: Farbstoff der Formel

CH₁

N — ( II-

(11:

(I

21

Ansatzgröße: 300 g.

Granulierflüssigkeit:

Zusammensetzung:

50Gew.-% Wasser, 50Gew.-% Äthylencarbonat.

Menge 55 g. Verweilzeit in Trommel: 10 Minuten.

22

Wassergehalt des feuchten Granulate«· 17.J"/< > Trocknungstemperatur: 60 bis 70'. Vcrweilzeit im Trockner: 14 Minuten. Grmulatzusammensetzung: 85.9 Gew. ¹Vo Farbstoff.

7.9 Gew.-% Äthylencarbona!.

6.2 Gew.% Wasser.

Substanz: Farbstoffgemisch aus

Il N Beispiel 20

-NII,

>-■ NH

(T

(.ΊΙ,Ο

NiCH. ),

Cl

/■N (N = N — ^y/ )— N — C H,C11,() I { C-Il,

CH-.

^! _?so₄

Ansatzgröße: 500 g.

Granuüerflüssigkeit:

Zusammensetzung:

60Gew.-% Wasser.

30 Gew.-% Alkylphenolpolyglykoläthcr.

lOGew.-°/o Paraffinöl und nicht ionischem Emulgator.

Menge: 33 g. Verweilzeit in Trommel: 6.5 Minuten.

Wassergehalt des feuchten Granulates: 6.9'Vo. Trocknungstemperatur: 70 bis 80^c. Vcrweilzeit im Trockner: 8 Minuten. Granulatzusammensetzung: 96,6 Gew.-o/o Farbstoff, 1.9 Gew.-% Alkylphenolpolyglykoläther. 0.7 Gevv.-% Gemisch aus Paraffinöl und nicht

ionischem Emulgator 0.8 Gew.-% Wasser.

1 f Ii-TXIt Λ UIl:

Claims

Patentansprüche;

1. Feste Farbstoff-Granulate, bestehend aus 45 bis 99,5 Gewichtsprozent eines gegebenenfalls coupierten Farbstoffes, 0,1 bis 50 Gewichtsprozent Zusätzen und dem Rest Feuchtigkeit, wobei die Granulate durch Zuführung einer Granulierflüssigkeit zu dem zu granulierenden pulverförmigen Farbstoff, der einer rollenden Bewegung ausgesetzt war erhalten ι ο worden sind, dadurch gekennzeichnet, daß