DE2729754A1 - Verfahren zur herstellung von teilweise hydrolysierten acrylamidpolymeren - Google Patents
Verfahren zur herstellung von teilweise hydrolysierten acrylamidpolymerenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von teilweise
hydrolysierten Acrylamidpolymeren und insbesondere ein Verfahren zur Herstellung von teilweise hydrolysierten, festen
Acrylamidpolymeren in technisch vorteilhafter Weise aus einem
durch Polymerisation in einem wäßrigen Medium erhaltenen hochviskosen, wasserhaltigen Acrylamidpolymergel. Mit der Bezeichnung
"Acrylamidpolymere" sind im folgenden sowohl Homopolymere von Acrylamid als auch Acrylamid enthaltende Copolymere gemeint.
Die teilweise hydrolysierten Acrylamidpolymere werden allgemein als Flockungsmittel, Papierverstärkungsmittel und für verschiedene
andere Zwecke verwendet. Sie werden gewöhnlich durch Behandlung eines Acrylamidpolymeren mit einem alkalischen Material,
wie beispielsweise Natriumhydroxid, zur Hydrolyse der Amidgruppen behandelt. Acrylamidpolymere werden üblicherweise durch
Polymerisation des Monomeren in einer 1O bis 35 Gew.%-igen wäßrigen
Lösung hergestellt. Da die so erhaltenen Acrylamidpolymere jedoch in Form eines harten, wasserhaltigen, gummiartigen Gels
vorliegen, erzielt man mit einem derartigen Gel keinen gleichmäßigen Kontakt mit einem alkalischen Material, wenn man nach
herkömmlichen Verfahren mischt. Dementsprechend ist es nach herkömmlichen Verfahren kaum möglich, bei vorgegebenem, gewünschtem
Hydrolysegrad eine gleichmäßige Hydrolyse zu erreichen. Zum Hydrolysieren derartiger wasserhaltiger Polymergele ist
ein Verfahren vorgeschlagen worden, bei dem das Gel und ein
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alkalisches Material in einer Rotationsschneckenextrudiervorrichtung
geknetet werden (JA Nr. 17668/1974). Dieses Verfahren ist in der Lage, eine kontinuierliche und gleichmäßige Hydrolyse
zu bewirken, ohne daß ein Risiko für eine örtliche Hydrolyse besteht, aber es hat den schwerwiegenden Nachteil, daß
eine Verringerung des Molekulargewichts oder eine Qualitätsverschlechterung des Polymeren aufgrund der starken Scherkräfte in Gegenwart eines alkalischen Materials erfolgen kann, was zu kommerziell weniger wertvollen Produkten führt.
eine Verringerung des Molekulargewichts oder eine Qualitätsverschlechterung des Polymeren aufgrund der starken Scherkräfte in Gegenwart eines alkalischen Materials erfolgen kann, was zu kommerziell weniger wertvollen Produkten führt.
Es wurde nun gefunden, daß man einen gewünschten Hydrolysegrad erreichen kann, ohne eine Verschlechterung der Polymerqualität
oder eine örtliche Hydrolyse zu bewirken, wenn man das bei der Hydrolyse eingesetzte Gel vorher zu Teilchen pulverisiert und
dann mit einem alkalischen Material unter Verwendung einer bestimmten Mischvorrichtung mischt und daß man die Hydrolyse vorteilhaft beschleunigen kann, indem man die Mischung sofort nach dem obigen Mischen unter Erwärmen trocknet.
dann mit einem alkalischen Material unter Verwendung einer bestimmten Mischvorrichtung mischt und daß man die Hydrolyse vorteilhaft beschleunigen kann, indem man die Mischung sofort nach dem obigen Mischen unter Erwärmen trocknet.
Gegenstand der Erfindung ist demnach ein Verfahren zur Herstellung
eines teilweise hydrolysierten Acrylamidpolymeren, bei dem die Teilchen eines Acrylamidpolymeren oder -copolymeren mit
einem Wassergehalt von 65 bis 90 Gew.% und ein alkalisches
Material zur Hydrolyse eines Teils der Amidgruppen des Polymeren in einer Mischvorrichtung gemischt werden, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man eine Mischvorrichtung verwendet, in
der
einem Wassergehalt von 65 bis 90 Gew.% und ein alkalisches
Material zur Hydrolyse eines Teils der Amidgruppen des Polymeren in einer Mischvorrichtung gemischt werden, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man eine Mischvorrichtung verwendet, in
der
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(a) die mit den Polymerteilchen in Berührung kommenden Oberflächen
aus synthetischem Harz hergestellt oder mit solchem beschichtet sind und
(b) die Mischeinrichtung mit Durchbrechungen versehene Schaufeln oder Flügel aufweist.
Gegenstand der Erfindung ist ferner ein Verfahren zur Herstellung eines teilweise hydrolysierten Acrylamidpolymeren, das dadurch
gekennzeichnet ist, daß man die Mischung aus Acrylamidpolymerem und alkalischem Material nach dem obigen Verfahren
mischt und dann unter Erwärmen trocknet.
Im folgenden soll die Erfindung anhand der Zeichnungen, in denen verschiedene Formen von erfindungsgemäß verwendbaren Rührschaufeln
oder -flügeln der Mischeinrichtung dargestellt sind, näher erläutert werden; es zeigen:
Figuren Beispiele für bandförmige Rührflügel; 1 bis 3
Figur 4 eine abgeänderte Ausführungsform der bandförmigen
Rührflügel, wobei Figur 4a eine Seitenansicht und Figur 4b eine Aufsicht ist; und
Figur 5 eine in einem gewöhnlichen Schneckenförderapparat
oder -mischer verwendete Schneckenwelle.
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Die beim erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzten Acrylamidpolymere
sind hauptsächlich Homopolymere von Acrylamid, aber es ist auch möglich, die Copolymeren von Acrylamid mit copolymerisierbaren
Monomeren zu verwenden. Geeignete copolymerisierbare Monomere sind beispielsweise Acrylsäure, Methacrylsäure,
Natriumacrylat, Vinylacetat, Acrylnitril, Acrylsäureester, Methacrylsäureester, Dimethylaminoethylacrylat und Dimethylaminoethylmethacrylat
sowie seine quaternären Ammoniumsalze. Wenngleich der Anteil dieser Comonomeren von ihrer Beschaffenheit
abhängt, sind sie gewöhnlich im Copolymeren in einer Menge von weniger als 7O Mol.% und vorzugsweise weniger als 50 Mol.%
enthalten. Das Molekulargewicht der für das erfindungsgemäße Verfahren geeigneten Polymeren kann 2OO 000 bis 10 000 000 oder
noch mehr betragen.
Die für das erfindungsgemäße Verfahren geeigneten Acrylamidpolymeren
können nach bekannten Verfahren hergestellt werden. So kann das Monomere beispielsweise unter Verwendung eines bekannten
Polymerisationsinitiators in einer 10 bis 35 Gew.%-igen und vorzugsweise 20 bis 30 Gew.%-igen wäßrigen Lösung polymerisiert
werden. Als Polymerisationsinitiatoren können beispielsweise ein Peroxid wie Kaliumpersulfat oder Ammoniumpersulfat,
eine Azoverbindung wie Azobisisobutyronitril, Azobis(2-amidinopropan)hydrochlorid
oder ein sogenannter Redoxsystemkatalysator, bestehend aus einem Peroxid und einer reduzierenden Komponente,
verwendet werden. Derartige Initiatoren können auch kombiniert eingesetzt werden. Die Polymerisation wird gewöhnlich
bei einer Temperatur im Bereich von etwa -1O°C bis +1OO°C
durchgeführt. 7 0 9882/0941
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Die so erhaltenen Acrylamidpolymere liegen in Form eines gummiartigen
Gels mit einem Wassergehalt von 65 bis 90 Gew.% und vorzugsweise 70 bis 80 Gew.% vor. Für den Einsatz beim erfindungsgemäßen
Verfahren müssen derartige Polymergele nach bekannten Verfahren geschnitten oder mittels einer Schneckenextrudiervorrichtung
oder anderer Vorrichtungen zu feinen Teilchen zerkleinert werden. Für das Zerkleinern in feine Teilchen können
Extrudiervorrichtungen für ein Gummiharz oder ein thermoplastisches Harz oder eine Hackmaschine oder ähnliche Vorrichtungen
verwendet werden. Vorzugsweise werden eine Zerkleinerungsmaschine, wie sie in Beispiel 1 beschrieben ist, oder ähnliche
Vorrichtungen verwendet. Da die Zerkleinerung zu feinen Teilchen erfolgt, um einen gleichmäßigen Kontakt mit dem alkalischen
Material zu erreichen, sollen die Teilchen vorzugsweise so fein wie möglich sein. Es ist jedoch unpraktisch, das Polymere
in zu kleine Teilchen zu zerkleinern, da dies einen erheblichen und zu großen Arbeitsaufwand erfordert. Für das
erfindungsgemäße Verfahren reicht es aus, das Polymergel zu Teilchen mit einer Größe von weniger als 10 mm, insbesondere 1
bis 8 mm und besonders bevorzugt 2 bis 5 mm zu zerkleinern. Die Teilchen müssen nicht rund sein, sondern können jede Form besitzen,
d.h. sie können beispielsweise auch zylindrisch oder würfelförmig sein. Obwohl das Polymere während dieser Zerkleinerung
einer Scherkraft ausgesetzt ist, tritt nur eine geringe Zerstörung oder Qualitätsverschlechterung des Polymeren ein,
da das alkalische Material noch nicht anwesend ist.
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Das beim erfindungsgemäßen Verfahren als Hydrolysiermittel verwendete
alkalische Material kann ein Material sein, wie es üblicherweise für die Hydrolyse von Acrylamidpolymeren verwendet
wird, z.B. Natriumhydroxid, Kaliumhydroxid, Natriumcarbonat oder Kaliumcarbonat, wobei Natriumhydroxid am häufigsten verwendet
wird. Das alkalische Material kann in einer Menge verwendet werden, die den zu hydrolysierenden Amidgruppen äquivalent
ist oder geringfügig darüber liegt. Außerdem kann das alkalische Material in jeder beliebigen Form eingesetzt werden vorausgesetzt,
daß eine zufriedenstellende Durchmischung erreicht werden kann. Gewöhnlich wird das alkalische Material in Form
einer wäßrigen Lösung verwendet.
Erfindungsgemäß werden das zu kleinen Teilchen zerkleinerte
Acrylamidpolymere und ein alkalisches Material in einer Vorrichtung miteinander vernischt, die eine Mischeinrichtung mit
mit Durchbrechungen versehenen Schaufeln oder Flügeln aufweist, z.B. bandförmige Mischschaufeln oder Modifikationen davon.
Ferner sind zumindest diejenigen Oberflächen der Mischvorrichtung, die mit den Polymerteilchen in Berührung kommen, aus einem
sythetischen Harz hergestellt der mit einem solchen beschichtet.
Die beim erfindungsgemäßen Verfahren verwendeten bandförmigen
Mischschaufeln oder -flügel können beispielsweise ein einzelnes wendelartiges Band wie in Figur 1 oder eine doppelte wendeiförmige
Bandanordnung, wie in Figur 2 dargestellt, oder Rührflügel sein, die, wie z.B. in Figur 5 auf Seite 546 des "Handbook
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of Chemical Apparatus Designing" (veröffentlicht 20. Nov. 1960
von Maruzen Co.) dargestellt, zum Stand der Technik gehören. Ein Beispiel eines modifizierten, bandförmigen Rührflügels mit
torförmigen, an der Rührwelle befestigten Flügeln ist in Figur 4 dargestellt. Der Einfachheit halber werden im Rahmen der Beschreibung
alle bandförmigen Rührschaufeln oder -flügel und deren Modifikationen als bandförmige Rührschaufeln oder -flügel
bezeichnet. Es ist erwünscht, daß die Welle, an der die bandförmigen Rührschaufeln oder -flügel befestigt sind, horizontal
ausgerichtet ist. Sie kann jedoch, wie in Figur 3 gezeigt, auch vertikal ausgerichtet sein. Die mit einer solchen Mischeinrichtung
ausgestattete Mischvorrichtung kann z.B. ein Schneckenförderapparat
mit einem bandförmigen oder mehreren bandförmigon Flügeln oder deren Modifikationen oder ein vertikaler oder
horizontaler Dandflügelniischer (vergleiche "Encyclopedia of
Chemical Apparatus" veröffentlicht 1. Juli 197 1 von Kagaku Kogyosha, Seiten 377 und 467) sein. Es sei jedoch darauf hingewiesen,
daß eine Schnecke des in Figur 5 dargestellten Typs
für das erfindungsgemäße Verfahren aus folgendem Grund nicht
verwendet werden kann. Da nämlich eine derartige Schnecke keine Durchbrechungen aufweist, neigen die Teilchen dazu, aneinander
zu haften und sich zu einer kuchenartigen Masse zusammenzulagern, was nicht nur zu einem gestörten Betrieb, sondern auch zu
einem nicht gleichmäßigen Kontakt mit dem alkalischen Material führt. Außerdem ist es darüber hinaus erforderlich, das erhaltene
Produkt für die Trocknung erneut zu pulverisieren.
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COPY
2721V75A
Del einer für das erfindungsgemäße Verfahren bevorzugt verwendeten
Vorrichtung ist der Abstand zwischen der Vorrichtungswand und dem bandförmigen Flügel das 1- bis 10-fache und vorzugsweise
das 2- bis 5-fache der Teilchengröße des Polymeren, während die Breite des bandförmigen Mischfliigels das 3- bis 20-fache
und vorzugsweise das 3- bis 8-fache der Teilchengröße des Polymeren ist. Außerdem ist es erwünscht, daß die Mischschaufeln
oder -flügel so konstruiert sind, daß das Durchbrechungsverhältnis, definiert als
Fläche der Flügeldurchbrechung + Abschnittsfläche der Rührwelle
vom Umfang des Flügels eingeschlossene Gesamtfläche
gewöhnlich größer als 50 % und vorzugsweise größer als 60 % ist. Die Rührgeschwindigkeit beträgt gewöhnlich 20 bis 60 U/Min. Die
durchschnittliche Verweilzeit in der Mischvorrichtung beträgt bei kontinuierlicher Verfahrensweise gewöhnlich 20 bis 120 Sekunden.
Die Oberflächen der erfindungsgemäß verwendbaren Mischvorrichtung,
die mit den Polymerteilchen in Berührung kommen, sind aus einem synthetischen Harz hergestellt oder mit einem solchen
beschichtet. Für diesen Zweck geeignete synthetische Harze sind beispielsweise Polyvinylchlorid, Polystyrol, Polypropylen, Polyethylen,
Methacrylatharz, Fluorkohlenstoffharz, Polycarbonat,
Polyethylenterephthalat, Polybutylenterephthalat, Epoxyharz oder ungesättigtes Polyesterharz. Am meisten bevorzugt von diesen
Harzen werden Fluorkohlenstoffharze. Die Mischvorrichtung kann vollständig aus einem der genannten synthetischen Harze
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hergestellt sein. In den meisten Fällen sind jedoch die mit dem Polymergel in Berührung kommenden Flächen mit einem der
genannten synthetischen Harze in Form von Auskleidungen oder Beschichtungen bedeckt. Werden diese Flächen nicht aus einem
synthetischen Harz hergestellt oder mit einem solchen beschichtet, sind diese Fläche also z.B. aus rostfreiem Stahl hergestellt
oder mit Glas ausgekleidet, dann haften die Polymerteilchen an diesen Flächen und verhindern einen störungsfreien
Betrieb.
Beim erfindungsgemäßen Verfahren kann die Hydrolyse eines Acrylamidpolymeren
durchgeführt werden, indem man die Teilchen eines wasserhaltigen Acrylamidpolymeren zusammen mit einem alkalischen
Material in die Mischvorrichtung gibt und sie normalerweise bei Normaltemperatur unter Rühren miteinander vermischt.
Dieses Mischen kann entweder satzweise oder kontinuierlich erfolgen. Bei Verwendung eines Schneckenfördergeräts mit einem
bandförmigen Flügel oder eines horizontalen Bandflügelmischers
kann man z.B. sehr leicht kontinuierlich arbeiten.
Um den gewünschten Hydrolysegrad in der Mischvorrichtung zu erreichen und insbesondere, wenn ein hoher Hydrolysegrad erwünscht
ist, muß die Verweilzeit in der Mischvorrichtung verlängert werden. Dieses Problem kann bei satzweiser Verfahrensführung durch allmähliche Steigerung der Temperatur und bei
kontinuierlicher Verfahrensführung durch Erhöhung der Temperatur
vom Eintritt zum Austritt gelöst werden, aber diese Ver-
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fahrensweisen haben den Nachteil, daß sie technisch nicht leicht
durchführbar sind. Deshalb wird gewöhnlich ein Verfahren angewendet, bei dem nur das Mischen mit dem alkalischen Material
oder das Mischen und eine geringe Hydrolyse in der Mischvorrichtung erfolgen und die erhaltene Mischung sofort unter Erwärmen
getrocknet wird, so daß der gewünschte Hydrolysegrad während des Trocknungsprozesses erreicht wird.
Dieses Trocknen kann unter Normaldruck oder reduziertem Druck und bei einer Temperatur von nicht mehr als 1000C und gewöhnlich
zwischen 40 und 100 C nach einem bekannten Verfahren, z.B. unter Verwendung eines Bandtrockners oder einer Heißlufttrockenmaschine,
erfolgen. Erfindungsgemäß kann das Trocknen in kurzer Zeit beendet sein, da das Polymergel in Form von Teilchen mit
einer Größe von weniger als 10 mm vorliegt. Das Trocknen erfolgt solange, bis das Polymere einen pulverisierbaren Zustand
(gewöhnlich, bis der Wassergehalt weniger als 15 % beträgt) erreicht. Dieses Trocknen kann in zwei oder mehr Stufen durchgeführt
werden. Durch Pulverisierung des erhaltenen trockenen Polymeren erhält man leicht das gewünschte, teilweise hydroIysierte,
feste Acrylamidpolymere.
Gemäß einer technisch vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung
werden die Acrylamidpolymerteilchen in ein Ende einer
horizontalen Mischvorrichtung mit bandförmigem Rührflügel oder -flügeln, wie z.B. einem Bandschneckenförderapparat,extrudiert
und werden dann während des Transports zum anderen Ende der
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Mischvorrichtung mit einer wäßrigen Lösung eines alkalischen Materials besprüht. Da das andere Ende der Mischvorrichtung
mit einem Trockner verbunden ist, werden die mit dem alkalischen Material vermischten Polymerteilchen sukzessive in den
Trockner eingespeist und dort mit heißer Luft getrocknet. Die getrockneten Polymerteilchen sind zu Agglomeraten zusammengelagert,
so daß sie gepulvert werden müssen und so zu kommerziellen Produkten verarbeitet werden.
Nachdem das erfindungsgemäße Verfahren ausführlich beschrieben
worden ist, sei zusammenfassend auf die Vorteile des erfindungsgemäßen
Verfahrens hingewiesen:
1 . Die Hydrolyse kann erfolgen, ohne daß sich das Molekular gewicht und die Qualität des Acrylamidpolymeren verringert
bzw. verschlechtert.
2. Da die Polymerteilchen einfach nur mit einem alkalischen Material vermischt werden, ist die Varfahrensweise sehr
einfach und führt außerdem zu keiner Agglomeratbildung der Teilchen.
3. Da das Acrylamidpolymere und das alkalische Material gleichmäßig in Kontakt kommen, tritt keine örtliche
Hydrolyse auf.
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4. Da die erhaltene Mischung oder das erhaltene Hydrolyseprodukt in Form von Teilchen erhalten wird, ist es einfach
zu trocknen.
5. Da die Hydrolyse zum gewünschten Hydrolysegrad während des Trocknens unter Erwärmen erreicht werden kann, ist
eine Verfahrensweise mit geringem Zeitaufwand verwirklicht.
6. Das erfindungsgemäße Verfahren kann kontinuierlich durchgeführt
werden.
In den folgenden Beispielen wurde die Viskosität des Polymeren wie folgt gemessen: Genau 1 g Polymeres wurden zu 199 g einer
4 Gew.%-igen Salzlösung (saline solution) gegeben, und nach 4-stündigem Rühren wurde die Viskosität bei 25°C in einem
Brookfield-Viskosimeter, Nr. 2 Rotor bei 60 U/Min gemessen.
Zur Entfernung des gelösten Sauerstoffs wurde durch eine 25 Gew.%-ige, wäßrige Acrylamidlösung Stickstoff geleitet. Dann
wurden 0,2 Gew.% (bezogen auf das Acrylamid) 2,2-Azobis(2-amidinopropan)hydrochlorid
als Radikalbildner zugesetzt. Die Polymerisation begann bei 20°C, und 5 Stunden später wurde ein wasserhaltiges,
gummiartiges Gel erhalten. Dieses Polymere besaß eine Viskosität von 125 cps. Das wasserhaltige, gummiartige Gel
wurde in einer Zerkleinerungsmaschine mit einem Schnecken-
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durchmesser von 40 mm, einer Länge von 160 mm, einer Ganghöhennummer
von 4, einer Austrittsöffnung von 2,4 mm und vier rotierenden Schneidkanten vor der Austrittsöffnung zu Teilchen mit
einer Größe von 2,5 mm zerkleinert, wobei die Zerkleinerungsmaschine mit einer Geschwindigkeit von 80 U/Min, betrieben wurde.
Diese Teilchen wurden kontinuierlich durch einen Schneckenförderapparat
mit einer wendeiförmigen Bandmischschaufel in einer Menge von 60 kg/h zusammen mit einer 20 Gew.%-igen Ätznatronlösung,
die in einer Menge von 21 kg/h (ausreichend, um 5 Mol.% der Amidgruppen im Polymeren zu hydrolysieren) zugesetzt wurde,
in einen Heißlufttrockner befördert. Der Schneckenförderapparat besaß eine wendeiförmige, bandförmige Mischeinrichtung,
wie in Figur 2 dargestellt, und wurde mit einer Geschwindigkeit von 60 U/Min, betrieben. Weitere Kennzeichen dieses Schneckenförderapparats
waren wie folgt: Schneckendurchmesser = 140 mm; Länge = 2 m; Schneckenganghöhe = 140 mm; Ganghöhennummer = 16;
Anzahl der bandförmigen Mischflügel = 2; Bandbreite = 10 mm; Abstand zwischen Apparatwand und äußerem bandförmigigem Mischflügel
= 5 mm; Durchbrechungsverhältnis = 65 %. Alle Oberflächen des Schneckenförderapparats, die mit den Polymerteilchen in Berührung
kommen konnten, waren aus rostfreiem Stahl beschichtet mit Fluorkohlenstoffharz hergestellt. Die Verweilzeit in dem
Schneckenförderapparat betrug 4 Stunden, und während dieses Zeitraums wurden die Polymerteilchen und ein alkalisches Material
gleichmäßig durchgemischt. Diese Mischung wurde mit einem Heißlufttrockner bei 60°C 3 Stunden lang getrocknet, wobei die
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Amidgruppen in allen Proben zu 4,9 Mol.% hydrolysiert wurden.
Die Viskosität des so erhaltenen, teilweise hydrolysierten Polymeren betrug 145 cps.
Das Verfahren gemäß Beispiel 1 wurde wiederholt mit dem Unterschied,
daß ein Schneckenförderapparat ohne eine Fluorkohlenstoff harzbeschichtung verwendet wurde. Dies führte dazu, daß
das gummiartige Gel· an den Fl·ächen aus rostfreiem Stahl· haftete
und dieses anhaftende Gel· einer übermäßigen Hydrolyse unterlag. Dies verschlechterte die Gieichmäßigkeit des Hydrolyseverhältnisses
des Produkts sehr stark.
1 kg der gemäß Beispiel· 1 erhabenen Pol·ymerteil·chen und 35 g
einer 20 %-igen Ätznatronlösung (eine ausreichende Menge zur
Hydroiyse von 5 Mol·.?; der Amidgruppen) wurden in einen Knetmischer
gegeben. Die Teiichen begannen, nach wenigen Minuten zu agglomerieren und bildeten innerhalb von 10 Minuten reiskuchenartige
Massen. Das erhaltene kuchenartige Produkt wurde mit Scheren zerschnitten und wie in Beispiel 1 getrocknet.
Die Amidgruppen waren zu 5 Mol.% hydrolysiert, aber die Viskosität betrug 91 cps.
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Die gemäß Beispiel 1 erhaltenen Teilchen des wasserhaltigen, gummiartigen Gels wurden in einer Menge von 10 kg/h zusammen
mit einer 20 %-igen Ätznatronlösung in einer Menge von 350 g/h (eine ausreichende Menge zur Hydrolyse von 5 Mol.% der Amidgruppen)
in die gleiche Zerkleinerungsmaschine (Austrittsöffnung
1,9 mm) wie in Beispiel 1 eingebracht. Das Extrudieren verlief ohne Komplikationen, und es wurden Teilchen mit einer
Größe von etwa 2 mm erhalten. Diese Teilchen wurden in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 getrocknet. 4,9 Mol.% der
Amidgruppen waren hydrolysiert, aber die Viskosität des Produkts betrug 109 cps, und es wurde eine gewisse Zersetzung des
Polymeren festgestellt.
1 kg der gemäß Beispiel 1 erhaltenen Polymerteilchen wurde in eine Mischvorrichtung mit der in Figur 3 dargestellten wendeiförmigen Bandmischeinrichtung gegeben, während gleichzeitig
94 g einer 45 %-igen Stznatronlösung (eine ausreichende Menge zur Hydrolyse von 30 Mol.% der Amidgruppen) eingespeist wurden.
Die Mischung wurde 5 Minuten lang gerührt und durchgemischt. Das Mischen erfolgte bei einer Geschwindigkeit von 30 U/Min.,
und die Drehrichtung der Rührwelle war so, daß die Teilchen nach oben gestoßen wurden.
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Die weiteren Kenndaten dieser Mischvorrichtung waren wie folgt: Schneckendurchmesser: 200 nun; Schneckenganghöhe: 200 nun; Ganghöhennummer:
1,5, Anzahl der Mischflügel: 2; Flügelbandbreite: 15 mm; Troghöhe: 400 mm; Abstand zwischen Trogwand und bandförmigen
Mischflügeln: 5 mm; Durchbrechungsverhältnis: 68 %. Alle mit den Teilchen in Berührung könnenden Flächen waren mit
Fluorkohlenstoffharz beschichtet.
Beim Mischen agglomerierten die Teilchen nicht und kamen gleichmäßig
mit dem Alkali in Berührung. Nach Trocknen des resultierenden Produkts, wie in Beispiel 1 beschrieben, wurde ein Polymeres
erhalten, dessen Amidgruppen zu 30 Mol.% hydrolysiert waren.
Das Verfahren gemäß Beispiel 2 wurde wiederholt mit dem Unterschied,
daß ein Rührtank aus rostfreiem Stahl ohne Fluorkohlenstoffbeschichtung
verwendet wurde. Es wurde gefunden, daß das gummiartige Gel die Flächen aus rostfreiem Stahl bedeckte und
es im wesentlichen unmöglich machte, eine Durchmischung unter Rühren zu erzielen.
1 kg der gemäß Beispiel 1 erhaltenen Teilchen und 141 g 20 %-ige
Ätznatronlösung (erforderlich zur Hydrolyse von 20 Mol.% der Amidgruppen) wurden in einen Mischer mit einer torartigen Misch-
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flügeleinrichtung, wie in Figur 4 dargestellt, gegeben und 5
Minuten lang unter Rühren bei einer Geschwindigkeit von 120 U/Min,
miteinander vermischt. Das Rühren und Mischen verlief ohne Komplikationen. Nach Trocknen der Mischung, wie im Beispiel 1 beschrieben,
wurde ein modifiziertes Produkt erhalten, bei dem 20 % der Amidgruppen hydrolysiert waren.
Die Kenndaten des obigen Mischers waren wie folgt: Flügeldurchmesser:
140 mm, Länge: 600 mm, Anzahl der Flügel: 9, Flügelbandbreite:
10 mm, Abstand zwischen Mischflügel und Mischerwand: 5 mm, Durchbrechungsverhältnis: 85 %. Alle Mischflügel waren
aus rostfreiem Stahl beschichtet mit Fluorharz hergestellt, und die Innenwand des Mischers war mit einem Polybutylenterephthalat
ausgekleidet.
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Leerseite
Claims (9)
- OR. J.-O. FRHR. von UEXKÜLC "»DR. ULRICH GRAF STOLBERG C I Z J ü H DIPLINQ. JÜRGEN SUCHANTKEMITSUBISHI CHEMICAL (Prio: 5. Juli 1976INDUSTRIES LTD.JA 51-79662 - 14104)No. 5-2, Marunouchi 2-chome,
Chiyoda-ku, Tokio / JapanKYÖRITSU YUKI CO., LTDNo. 7-13-15, Ginza, Chuo-ku,
Tokio / JapanHamburg, den 3O. Juni 1977Verfahren zur Herstellung von teilweise hydrolysierten AcrylamidpolymerenPatentansprücheVerfahren zur Herstellung eines teilweise hydrolysierten Acrylamidpolymeren, bei dem die Teilchen eines Acrylamidpolymeren oder -copolymeren mit einem Wassergehalt von 65 bis 90 Gew.% und ein alkalisches Material zur Hydrolyse eines Teils der Amidgruppen des Polymeren in einer Mischvorrichtung gemischt werden, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Mischvorrichtung verv/endet, in der709882/0941 v , ORIGINAL INSPECTED(a) die mit den Polymerteilchen in Berührung kommenden Oberflächen aus synthetischem Harz hergestellt oder mit solchem beschichtet sind und(b) die Mischeinrichtung mit Durchbrechungen versehene Schaufeln oder Flügel aufweist. - 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Mischvorrichtung verwendet, in der die mit den Polymerteilchen in Berührung kommenden Oberflächen aus Fluorkohlenstoffharz hergestellt oder mit solchem beschichtet sind.
- 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Mischvorrichtung verwendet, in der die Mischeinrichtung zwei wendeiförmige, bandförmige Flügel aufweist.
- 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man Polymerteilchen mit einer Grö^e von 2 bis 5 mm verwendet.
- 5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als alkalisches Material Natriumhydroxid (Ätznatron) verwendet.709882/0941
- 6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Mischvorrichtung vom horizontalen Typ verwendet, bei der die Polymerteilchen von einem Ende der Mischvorrichtung zum anderen Ende transportiert werden und eine wäßrige Lösung eines alkalischen Materials während dieses Transports auf die Polymerteilchen gesprüht wird.
- 7. Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß man die erhaltenen, teilweise hydrolysierten Polymerteilchen unter Erwärmen trocknet.
- 8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Mischvorrichtung verwendet, in der(a) der Abstand zwischen der Mischvorrichtungswand und den Mischflügeln 2 bis 5-mal so groß wie die Größe der Polymerteilchen ist,(b) die Breite der Mischflügel 3 bis 8-mal so groß wie die Größe der Polymerteilchen ist und(c) das Durchbrechungsverhältnis der Mischflügel,Fläche der Flügeldurchbrechung + Abschnittsflächeder Rührwellevom Umfang des Flügels eingeschlossene Gesamtfläche größer als 5 % ist.
- 9. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß man das Trocknen bei Normaldruck oder reduziertem Druck und bei einer Temperatur von 40 bis 1000C durchführt.709882/0941
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