DE2747165C2 - Vorrichtung und Verfahren zum Absieben scherempfindlicher Polymerdispersionen - Google Patents

Description

Polymerdispersionen enthalten als Folge des Herstellungsverfahrens oftmals Agglomerationen, die bei der Weiterverarbeitung hinderlich sind. Diese Agglomerationen können durch einfaches Absieben entfernt werden. Horizontal liegende, bisher gebräuchliche Siebe für diesen Verwendungszweck beinhalten jedoch den Nachteil, daß der unerwünschte Grobanteil das Sieb mehr oder minder schnell zusetzt, so daß der Siebvorgang zeitlich sehr aufwendig wird. Da der auf dem Sieb angesammelte Grobanteil von Hand entfernt werden muß, sind geschlossene Siebvorrichtungen in diesem Zusammenhang nicht zweckmäßig. In den Polymerdispersionen enthaltene Restmonomere können beim Siebverfahren mit offenen Siebkästen zu einer Gefährdung des Bedienungspersonals bzw. Störung des Produktionsablaufs führen.

Aufgabe der Erfindung wird es somit, eine Siebvorrichtung zu finden, bei der die Entfernung des von einer Polymerdispersion abgesiebten Grobanteils kontinuierlich in einer geschlossenen Vorrichtung erfolgen kann. Die Siebzykluszeiten sollen im Sinne einer besseren Ausnutzung der Produktionskapazität verkürzt werden. Das nachteilige Verkleben der Siebfläche soll verhindert werden. Gegenstand der Erfindung ist eine Siebvorrichtung zum Absieben scherempfindlicher wäßriger Polymerdispersionen mit Feststoffgehalten zwischen 10 und 60Gew.-%, vorzugsweise solche von Homo- oder Copolymerisaten des Vinylchlorids mit mindestens 40 Gew.-°/o einpolymerisierten Vinylchlorideinheiten, die Emulgatoren in Mengen von 0,01 bis ίο 5 Gew.-% und ggf. Schutzkolloide in Mengen von 0,01 bis 10 Gew.-% enthalten, dadurch gekennzeichnet, daß die Siebebene Neigungen gegenüber der Horizontalen zwischen 30 und 70° aufweist, unterhalb der Siebebene in einem Abstand zwischen 5 und 25 cm ein Prallblech, im Wesentlichen in paralleler Ebene zur Siebebene, angeordnet ist und das Prallblech in das Filtratflüssigkeitsniveau eintaucht, die Siebplatte mit Prallblech in einem geschlossenen Gehäuse eingebaut ist, an dessen Deckelinnenseite Sprühdüsen angebracht sind, das 2ü höhere Ende der Siebebene von einem Zuführungskanal mit Oberlauf begrenzt ist, das tiefer liegende Ende von einer Austragsschnecke für abgesiebte Grobstoffe einerseits und, räumlich getrennt davon, einem Filtratsammelkcüial andererseits begrenzt ist. Als besondere >i Ausführungsform der Siebplatte ist eine solche mit Siebschlitzen mit einem Schlitzabstand von 0,2 bis 2 mm, deren Siebschlitze im wesentlichen horizontal verlaufen. Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist das in Anspruch 3 dargelegte Verfahren zum Betrieb der ίο vorstehend beschriebenen Vorrichtung.

Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung bzw. das erfindungsgemäße Verfahren wird es erstmals möglich, Polymerdispersionen, die zum Agglomerieren und Verkleben neigen, kontinuierlich abzusieben. Die )-, Umweltbelastung durch Monomere kann erfindungsgemäß minimalisiert werden.

Polymerdispersionen fallen entsprechend ihrer Herstellung in wäßriger Dispersion mit Feststoffgehalten zwischen 10 und 60Gew.-% an. Die Viskosität dieser jo Dispersionen hängt sowohl vom Feststoffgehalt, aber auch von den durch den Herstellungsprozeß enthaltenden Emulgatoren und/oder Schutzkolloiden ab. Natürlich sind für die erfindungsgemäße Siebbehandlung nur solche Dispersionen in Betracht zu ziehen, die noch hinreichende Fließfähigkeit aufweisen. Als Grenzviskosität ist im allgemeinen nach obenhin ein Wert von 5 mPa s anzusehen. Die in den Dispersionen enthaltenen Polymeren sind aus Monomereinheiten aufgebaut. Sowohl Homo- als auch Copolymerdispersionen sind so geeignet. Die Teilchengröße solcher Polymerdispersionen liegt im Bereich von 0,01 bis ΙΟμπι. Als repräsentative poly- bzw. copolymerisierbare Monomere werden die folgenden Gruppen angeführt: Olefine, Styrole, Diphenylsulfide, Acryl- und substituierte Acrylmonomere, Vinylester wie z. B. Vinylacetat, Vinyläther, Vinylketone, ungesättigte Mono- und Dicarbonsäuren wie deren Halbester und Ester, wobei diese nur als Beispiel für Monomere genannt werden, die in diesem Zusammenhang relevant sind. Insbesondere ist es vorteilhaft Polymerdispersionen, die Vinylchlorideinheiten im Polymeren enthalten, erfindungsgemäß zu sieben. Unerheblich für die Erfindung ist in diesem Zusammenhang die Schäumungsneigung der Dispersionen, die durch den Gehalt an Emulgatoren und/oder b5 Schutzkolloiden verursacht wird. Als Sieb wird ein Schlitzsieb mit Siebspalten zwischen 0,1 und 2 mm eingesetzt. Die Siebstäbe der Schlitzsiebplatte können entweder gerade oder im Fischgrätmuster angeordnet

sein. Wesentlich für die Erfindung ist die Neigung der Siebebene (1) gegen die Horizontale. Eine Neigung zwischen 30 und 70° hat sich als notwendig erwiesen, wobei die Neigung der Siebplatte auf die Viskosität der Dispersion abgestimmt werden muß. Höherviskose Dispersionen erfordern dabei niedrigere Siebneigung als niedrigviskose. Um nacheinander verschiedenviskose Dispersionen absieben zu können, empfiehlt es sich, die Siebvorrichtung schwenkbar aufzubauen. Die Notwendigkeit der Arbeitshygiene erfordert einen geschlossenen Siebaufbau, um verdunstbare bz.w. gasförmige kestmonomere nicht entweichen zu lassen. Dieses Erfordernis ist leicht zu erfüllen, da es sich gezeigt hat, daß der abgesiebte Grobanteil auf dem schräggeneigten Sieb abrollt und mit einer Schnecke (6) kontinuierlich ausgetragen werden kann. Das Sieb arbeitet im allgemeinen wartungsfrei wenn die Sieboberfläche während des Siebvorganges mit Wasser bzw. Enfschäumerlösung besprüht wird. Die Betonung liegt hier ausdrücklich auf niedrigem Flüssigkeitseinsatz, da eingebrachte Flüssigkeit beispielsweise bei einem häufig angewandten Verarbeitungsschritt dem Trocknen, wieder entfernt werden muß. Die auf die Siebplatte aufgesprühte Wassermenge liegt im allgemeinen unter 20 l/m² pro Stunde. Üblicherweise sind die Sprühdosen (4) regelmäßig oberhalb der Siebplatte angeordnet, wobei es vorteilhaft ist, die Versorgung mit Sprühwasser der einzelnen Sprühdosen einzeln einschaltbar zu gestalten, da es sich als zweckmäßig erwiesen hat, nur die Siebteile des geneigten Siebes zu besprühen, die von der Dispersion nicht überströmt werden. Unterhalb der Siebplatte ist ein Prallblech (2) angeordnet, das im wesentlichen parallel zur Siebebene verläuft und am κι unteren Ende unter das Flüssigkeitsniveau (7) des Filtratsammelbehälters (3) eintaucht. Dies hat zur Folge, daß lästiges Schäumen während des Siebvorganges fast vollständig unterbleibt.

Die Dispersion wird in einem Zuführungskanal mit ι ϊ Überlauf (5) dem oberen Ende der Siebebene zugeführt, wobei die Neigung des Siebes im Bereich zwischen 30 und 70° so verändert wird, daß die darüberfließende Dispersion fast die gesamte Siebebene überströmt. Der Grobantei! der Dispersion wird somit zwangsläufig über 2(i die Siebebene zum unteren Ende hin bewegt und kann am unteren Ende der Siebebene durch eine Förderschnecke aus der Siebvorrichtung ausgetragen werden, wogegen sich die Filtratdispersion im Filtratsammelbekken sammelt und dort abgenommen werden kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Siebvorrichtung zum Absieben scherempfindlicher wäßriger Polymerdispersionen mit Feststoffgehalten zwischen 10 und 60 Gew.-%, die Emulgatoren in Mengen von 0,01 bis 5 Gew.-% und ggf. Schutzkolloide in Mengen von 0,01 bis 10Gew.-% enthalten, dadurch gekennzeichnet, daß die Siebebene (t) Neigungen gegenüber der Horizontalen zwischen 30 und 70° aufweist, unterhalb der Siebplatte in einem Abstand zwischen 5 und 25 cm ein Prallblech (2) im wesentlichen in paralleler Ebene zur Siebebene angeordnet ist und das Prallblech in das Flüssigkeitsniveau (7) eintaucht, die Siebplatte mit Prallblech in einem geschlossenen Gehäuse eingebaut ist, an dessen Deckelinnenseite Sprühdüsen (4) angebracht sind, das höhere Ende der Siebplatte von einem Zuführungskanal mit Überlauf (5) begrenzt ist, das tiefer liegende Ende von einer Austragsschnecke (6) für abgesiebte Grobstoffe einerseits sowie räumlich getrennt davon von einem Filtratsammelbehälter (3) andererseits, begrenzt ist

2. Siebvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Sieb eine Siebplatte mit Siebschlitzen mit einem Schlitzabstand von 0,1 bis 2 mm gewählt wird und die Siebschlitze horizontal verlaufen.

3. Verfahren zum Betrieb der Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Polymerdispersion von einem Oberströmkanal (5) auf eine im Winkel zwischen 30 und 70° geneigten Siebebene (1) geleitet wird, der abgesiebte Grobanteil durch eine Förderschnecke (6) am unteren Ende der Siebebene ausgetragen wird, wobei das Filtrat auf einem zwischen 5 und 25 cm unterhalb der Siebebene, im wesentlichen zur Siebebene parallel verlaufenden, Prallblech (2), das in das Filtratflüssigkeitsniveau (7) im Filtratsammelbehälter (3) eintaucht, abläuft und die Siebebene während der Filtration mit Wasser und/oder übliche Entschäumerlösung vermittels Feinzerstäuberdüsen (4) besprüht wird.