DE2739853A1

DE2739853A1 - Verfahren zum fluessigkeitsentzug aus flaechengebilden

Info

Publication number: DE2739853A1
Application number: DE19772739853
Authority: DE
Inventors: Francisco Dipl Ing Belil; Bodo Dr Ehrig; Dieter Dipl Ing Simon
Original assignee: Bayer AG
Current assignee: Bayer AG
Priority date: 1977-09-03
Filing date: 1977-09-03
Publication date: 1979-03-22

Description

Verfahren zum Flüssigkeitsentzug aus Flächengebilden
Die vorliegende Anmeldung betrifft ein Verfahren zum Flüssigkeitsentzug aus Flächengebilden, die aus Polymeren bestehen und in bekannter Weise durch Fällung mit Elektrolyten oder thermische oder elektrische Koagulation hergestellt werden.
Derartige Flächengebilde enthalten abhängig von ihrer Herstellungsweise noch Flüssigkeiten und die darin enthaltenen Stoffe. Durch das Herstellungsverfahren bedingt ist die Flüssigkeit im Flächengebilde dispers verteilt.
Üblicherweise werden diese Flächengebilde vor dem Flüssigkeitsentzug noch mit einer Waschflüssigkeit behandelt.
Sowohl die Waschflüssigkeit wie die im Herstellungsprozeß eingesetzte Flüssigkeit werden in üblicher Weise auf mechanischem und/oder thermischem Wege entfernt. In den meisten Fällen ist aus Kostengründen der rein thermische Weg ungünstig. Andererseits läßt sich auf mechanische Weise die Flüssigkeit nach den bisherigen Methoden nicht vollständig entfernen, so daß eine Kombination beider Verfahren in der Praxis üblich ist. Durch Anwendung von z.B.
Walzen, Schnecken oder Pressen wird die Struktur des Flächengebildes häufig nachteilig beeinflußt. Dadurch wird die nachgeschaltete thermische Trocknung erschwert.
Es wurde nun gefunden, daß der Flüssigkeitsentzug aus Flächengebilden mittels einer auf diese einwirkenden Druckdifferenz durchgeführt werden kann. Durch die Einwirkung dieser Druckdifferenz strömt ein inertes gasförmiges Medium durch das Flächengebilde, wodurch die Flüssigkeiten bis zu einem gewünschten Wert abgetrennt werden können.
Gegenstand der Erfindung ist somit ein Verfahren zum Flüssigkeitsentzug aus Flächengebilden aus Polymeren, dadurch gekennzeichnet, daß diese mittels einer auf sie einwirkenden Druckdifferenz von 1 mbar bis 6 bar von einem inerten gasförmigen Medium durchströmt werden.
Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das flüssigkeitshaltige Flächengebilde auf ein Transportband oder eine Transportwalze aufgebracht, die durchströmbar sind, wobei das Transportband aus einem oder mehreren übereinanderliegenden Geweben aus Metall und/oder Kunststoff und/oder Textil mit gleichen oder unterschiedlichen offenen Flächen bestehen kann, und über eine geeignete,unter Druckdifferenz stehende Vorrichtung geführt. Geeignet für diesen Zweck sind z.B. bekannte Saugvorrichtungen wie Rohrsauger, Saugkästen, Saugwalzen und Trommelfilter.
Die auf das Flächengebilde einwirkende Druckdifferenz kann 1 mbar bis 6 bar, vorzugsweise 100 mbar bis 3 bar betragen. Besonders bevorzugt ist eine Druckdifferenz von 400 bis 700 mbar. Die jeweils günstigste Druckdifferenz, die naturgemäß in. gewissen Umfang von der Art des eingesetzten Flächengebildes abhängt, kann durch einfache Versuche leicht ermittelt werden.
Die Verweilzeit des Flächengebildes in der Absaugvorrichtung kann zwischen 1 und 1000 Sekunden liegen. Bevorzugt sind Verweilzeiten von 5 bis 200 Sekunden und besonders bevorzugt solche von 10 bis 100 Sekunden.
Weiterhin ist die Geschwindigkeit des Flüssigkeitsentzuges abhängig von der Art des Polymers und der abzutrennenden Flüssigkeiten,von der Temperatur des gasförmigen Mediums und der des Flächengebildes,von der Struktur des Flächengebildes sowie dessen Dicke.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann auf alle Flächengebilde angewendet werden die durchströmbar sind. Es ist besonders geeignet für Flächengebilde die durch thermische, elektrische oder chemische Koagulationsverfahren wie Gefrierkoagulation, Elektrolytfällung oder Elektrophorese hergestellt werden. Derartige Flächengebilde enthalten eine Vielzahl von Poren die mit Flüssigkeit gefüllt sind.
Als Flächengebilde im Sinne der Erfindung werden dreidimensionale Gebilde angesehen, deren eine Dimension wesentlich kleiner ist als die anderen. Das Gebilde besteht aus beliebig geformten Polymerteilchen die so zusammenhängen, daß sie einen porösen Körper bilden,der durchströmbar ist bzw. durch einen vorgeschalteten Waschvorgang durchströmbar wird. Als bevorzugtes Flächengebilde werden Folien angesehen.
Als besonders geeignetes Polymermaterial gelten natürliche und/oder synthetische Kautschuke. Geeignete Synthesekautschuke sind Homo- oder Copolymerisate von konjungierten Dienen mit 4 bis 8 C-Atomen und deren Chlorsubstitutionsprodukte. Beispielhaft seien die Monomeren Butadien, Isopren, Dimethylbutadien, 2-Chlorbutadien, Chloropren und 2,3-Dichlorbutadien genannt. Ebenso geeignet sind Copolymerisate dieser Monomeren mit Vinylaromaten wie Styrol und g-Methylstyrol sowie Acrylnitril und Methacrylnitril. Ferner seien Athylen-Propylen-Ternolvmerisate und Äthylenvinylestercopolymerisate angeführt. Bevorzugt sind Folien aus Polychloropren und Butadienacrylnitrilcopolymerisaten.
Die Flächengebilde enthalten abhängig von ihren Herstellungsverfahren verschiedene Flüssigkeiten die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren beseitigt werden können. Beispielhaft seien Wasser, Alkohole, Aceton, aromatische Kohlenwasserstoffe wie Benzol, Toluol, Xylol, aliphatische Kohlenwasserstoffe wie Pentan, Hexan, Heptan, Cyclohexan oder halogenhaltige Kohlenwasserstoffe wie Chloropren, Dichlorbuten, Chloroform, Tetrachlorkohlenstoff und Chlorbenzol erwähnt.
Als inertes gasförmiges Medium seien Luft, Kohlendioxid oder Stickstoff beispielsweise angeführt. Die Temperatur des Inertgases im erfindungsgemäßen Verfahren beträgt zweckmäßigerweise 10 bis 4000C, bevorzugt 20 bis 3000C, besonders bevorzugt 100 bis 2000C. Der jeweils günstigste Bereich kann durch einfache Versuche ermittelt werden.
Die Temperatur des Flächengebildes beträgt etwa 0 bis 400°C, bevorzugt 20 bis 3000C, besonders bevorzugt 50 bis 2000C.
Die Dicke des Flächengebildcs beträgt 0,1 bis 50 mm, bevorzugt 0,3 bis 10 mm, besonders bevorzugt 0,5 bis 5 mm.
Der Flüssigkeitsentzug kann - sollte es empfehlenswert sein - auch in mehreren voneinander getrennten Stufen erfolgen. So ist es beispielsweise möglich, viel Flüssigkeit enthaltende Flächengebilde zunächst nach dem erfindungsgemäßen Verfahren vorzubehandeln und anschließend den Vorgang zu wiederholen. Bei Anwendung eines so aufgeteilten Flüssigkeitsentzuges empfiehlt es sich, in der ersten Stufe kaltes oder vorgewärmtes Inertgas von beispeilsweise 20 bis 1200C zu verwenden und in der Nachbehandlungsstufe warmes Inertgas von beispielsweise 120 bis 4000C einzusetzen, wobei das Inertgas der Nachbehandlung eine höhere Temperatur aufweist als das der Vorstufe.
Weiterhin ist es auch möglich, das erfindungsgemäße Verfahren nach den Flüssigkeitsentzugsstufen zur Kühlung des Flächengebildes einzusetzen. So ist z.B. folgender Ablauf durch dreimalige Anwendung der Verfahrensschritte möglich: - Vorentzug - Hauptentzug - Kühlung Es ist selbstverständlich, daß bei dem Kühlvorgang das Inertgas kühler als das Flächengebilde selbst sein muß.
Nach Entzug der Flüssigkeiten aus dem Flächengebilde kann dieses, gegebenenfalls nach Zerkleinerung zu einem Granulat, nach bekannten Verfahren weiter verarbeitet werden. Das Granulat kann beispielsweise auf dem Klebstoffsektor eingesetzt werden oder bei der Herstellung von Reifen und technischen Gummiartikeln wie Kabel und Dichtungen.
In den folgenden Beispielen wurde stets eine durch Gefrierkoagulation hergestellte Polychloroprenfolie von 1,7 mm Dicke mit einem Anfangswassergehalt von 70 Gew.-% des Gesamtgewichts eingesetzt und bis zu einem Endfeuchtigkeitsgehalt von 0,3 Gew.-% entfeuchtet. Bei den erfindusigsgemäßen Beispielen wurde den Folien durch Einwirkung unterschiedlicher Druckdifferenzen und Durchsaugen von Luft verschiedener Temperaturen die in ihnen enthaltene Flüssigkeit entzogen. Dabei wurde zunächst jeweils Luft von Raumtemperatur (240C) durch die Folien gesaugt und so ein Teil der Flüssigkeit entfernt. Die Entfernung der Restflüssigkeit erfolgte dann durch Durchsaugen von erwärmter Luft wie in der Tabelle angegeben.
In den Vergleichsbeispielen wurden die Folien auf einem konventionellen Quetschwerk mechanisch vorentwässert durch Ausquetschen mittels zweier Walzen bei einem Liniendruck von 10 kp/cm.
Anschließend wurde in einem Umlufttrockner thermisch zu Ende getrocknet bei Temperaturen, die jeweils den erfindungsgemäßen Beispielen entsprachen. Die Zeit für den gesamten Flüssigkeitsentzug wurde für die Vergleichsbeispiele stets gleich 1 gesetzt und für die erfindungsgemäßen Beispiele jweils in Relation dazu angegeben. Die Versuchsergebnisse sind in der folgenden Tabelle zusammengestellt.

Tabelle

Druck- Lufttemperatur Cc7 relative
Nr. differenz Teilentwässerung Endtrocknung Gesamtzeit
[mbar] Beisp. Vergl. Beisp. Vergl. Beisp. Vergl.
1 210 24 - 137 137 0,062 1
2 290 24 - 150 150 0,031 1
3 370 24 - 128 128 0,023 1
4 360 24 - 130 130 0,025 1
5 145 24 - 135 135 0,087 1

Claims

Patentansprüche 1) Verfahren zum Flüssigkeitsentzug aus Flächengebilden bestehend aus Polymeren, dadurch gekennzeichnet, daß diese mittels einer auf sie einwirkenden Druckdifferenz von 1 mbar bis 6 bar, von einem inerten gasförmigen Medium durchströmt werden.
2) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die einwirkende Druckdifferenz 100 mbar bis 3 bar beträgt.
3) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die einwirkende Druckdifferenz 300 bis 700 mbar beträgt.
4) Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das inerte,gasförmige Medium eine Temperatur von 10 bis 4000C aufweist.
5) Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Flächengebilde eine Temperatur von 0 bis 4000C besitzt.
6) Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke des Flächengebildes 0,1 bis 50 mm beträgt.
7) Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das gasförmige Medium 1 bis 1000 Sekunden das Flächengebilde durchströmt.
8) Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das inerte gasförmige Medium Luft ist.
9) Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das durchströmte Flächengebilde aus natürlichem und/oder synthetischem Kautschuk besteht.
10) Verfahren nach Anspruch 1 bis 3 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Flächengebilde aus Polychloropren besteht.
11) Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Flächengebilde durch thermische, elektrische oder chemische Koagulationsverfahren hergestellt wird.
12) Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Flächengebilde durch Gefrierkoagulation hergestellt wird.
13) Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Flächengebilde eine Folie darstellt.
14) Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Flächengebilde auf ein Transportband aufgebracht wird, das aus einem oder mehreren übereinanderliegenden Geweben aus Metall und/oder Kunststoff und/ oder Textil mit gleichen oder unterschiedlichen offenen Flächen besteht.
15) Flächengebilde behandelt nach einem Verfahren gemäß Ansprüchen 1 bis 14.