DE2841149C3

DE2841149C3 - Herstellung von Tetrafluoräthylenpolymer-Korngut

Info

Publication number: DE2841149C3
Application number: DE2841149A
Authority: DE
Inventors: Satish Chandra Malhotra
Original assignee: EI Du Pont de Nemours and Co
Current assignee: EIDP Inc
Priority date: 1977-09-21
Filing date: 1978-09-21
Publication date: 1993-12-02
Anticipated expiration: 1998-09-22
Also published as: FR2404015B1; NL190287C; GB2004896B; DE2841149A1; IT1202776B; JPH0160049B2; GB2004896A; NL190287B; DE2841149C2; IT7827899A0; JPS5454156A; NL7809580A; FR2404015A1; US4123606A

Description

Die Erfindung betrifft die Herstellung von agglomerierten Teil chen aus körnigem Tetrafluoräthylenpolymerem.

Die Praxis des Agglomerierens feiner, körniger Tetrafluor äthylenpolymer-Teilchen zur Erhöhung ihres Fließvermögens unter Erhaltung ihrer Verpreßbarkeit ist vertraut. Nach einer Methode zum Agglomerieren der feinen, körnigen Tetra fluoräthylenpolymer-Teilchen werden diese in einem zweipha sigen, flüssigen Medium in Form von Wasser und bestimmten or ganischen Flüssigkeiten mit der Befähigung, die Teilchen zu benetzen, bewegt. Die organischen Flüssigkeiten sind in Wasser bei der Agglomeriertemperatur zu höchstens 15 Gew.-% lös lich. Eine andere Arbeitsweise zum Agglomerieren der Teilchen besteht darin, sie in Wasser allein zu bewegen.

Diese Agglomerier-Arbeitsweisen führen zu Agglomeraten ver schiedener Größen, einschließlich Größen, die für den wir kungsvollen Einsatz auf automatischen Formmaschinen zu groß sind. Man hat bisher diese übergroßen Agglomerate zusammen mit den Agglomeraten der gewünschten Größe von dem flüssigen Medium abgetrennt und getrocknet. Die getrockneten Agglomerate wurden zur Aussonderung der übergroßen gesichtet, und die über großen Agglomerate wurden dann zu feinen Teilchen gemahlen, um erneut agglomeriert zu werden. Diese Arbeitsweise führt zu ge ringer Produktivität bezüglich der Agglomerate erwünschter Größe, da durch das Vorliegen übergroßer Agglomerate ein Teil der Trockenkapazität in Anspruch genommen wird. Darüber hinaus sind die physikalischen Eigenschaften von aus übergroßen Agglomeraten, die getrocknet, gemahlen und wiederagglomeriert worden sind, hergestellten Agglomeraten nicht so gut wie die jenigen von Agglomeraten, die keine solchen wiederagglomerierten Teilchen enthalten.

Gemäß der vorliegenden Erfindung werden nasse, übergroße Agglomerate einem Bewegungsbehälter zugeführt und dort durch Bewegung in dem Behälter in kleinere Agglomerate unterteilt. Der Effekt der Bewegung nasser, übergroßer Agglomerate zwecks Unterteilung derselben ist bisher nicht als entwicklungsfähige Lösung des weiter oben genannten Problems betrachtet worden, da man es nicht für möglich hielt, daß eine solche Untertei lung der übergroßen Agglomerate eintreten würde, indem man sie Bewegung aussetzt.

Speziell betrifft die vorliegende Erfindung ein verbessertes Verfahren zur Herstellung agglomerierter Körner aus nichtschmelzverarbeitbarem, körnigem Tetrafluoräthylen polymerem durch Bewegung von Teilchen des Polymeren, bei denen die Teilchengröße im Gewichtsdurchschnitt im Bereich von 5 bis 200 Mikron liegt, in einem Bewe gungsbehälter in einem flüssigen Medium aus der Gruppe

a) Wasser und
b) zweiphasige Mischungen von Wasser und organischer Flüssigkeit,

die in Wasser bei der Arbeitstemperatur des Verfahrens bis zu höchstens 15 Gew.-% löslich ist und eine Ober flächenspannung von nicht über 40 dyn/cm (40 × 10^-5 N/cm) bei 25°C hat und wobei die organische Flüssigkeit in einer Menge von 0,1 bis 0,5 cm³/g Poly meres vorliegt, unter Durchführung der Bewegung mit einem Grad und für eine Zeit, die zur Agglomerierung der Teil chen genügen, und darauf Isolieren der Agglomerate, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß man die Bewegung zur Agglomerierung der Teilchen während einer Zeitspanne von 5 bis 120 min mit einer Kraft von 0,15 bis 16 kg·m·s^-1·l^-1 durchführt, wobei kräftigere Bewegungen kürzere Bewegungszeiten erfordern, und daß man nach der Durchführung der Bewegung und Isolie rung der Agglomerate solche Agglomerate entfernt, die eine vorbestimmte Größe überschreiten, und die entfern ten, übergroßen Agglomerate in einem Bewegungsbehälter zusammen mit Wasser mit einer Kraft von 19 bis 50 kg·m·s^-1·l^-1 während einer genügenden Zeit bewegt, um die übergroßen Agglomerate auf eine Größe unterhalb der vorbestimmten Größe zu unterteilen, und die unterteilten Agglomerate gewinnt.

In der Zeichnung sind in Fig. 1 und 2 Arbeitsweisen gemäß der Erfindung schematisch dargestellt.

1. Das Agglomerierverfahren

Die Agglomerierung körniger Tetrafluoräthylenpolymerer ist im allgemeinen vertraut. Unter Tetrafluoräthylenpolymeren sind das Homopolymere des Tetrafluoräthylens (auch kurz PTFE) und Copolymere desselben zu verstehen, bei denen die Menge des in polymerisierter Form vorliegenden Comonomeren zu klein ist, um die nichtschmelzverarbeitbare Natur des Copolymeren zu verän dern. Diese kleine Menge beträgt im allgemeinen weniger als etwa 2% vom Gewicht des Copolymeren. Das Comonomere kann ein äthylen-ungesättigtes, copolymerisierbares Monomeres sein, wie ein Perfluoralken mit 3 bis 6 Kohlenstoffatomen, z. B. Hexa fluorpropylen, oder ein Perfluor-(alkylvinyläther) mit 3 bis 6 Kohlenstoffatomen, z. B. Perfluor-(propylvinyläther). Unter "nichtschmelzverarbeitbar" ist zu verste hen, daß die Polymeren eine scheinbare Schmelzviscosität von mindestens 1 × 10⁹ Poise bei 380°C haben. Zur Bestimmung der Schmelzviskosität mißt man das Kriechen eines gesinterten, auf 380°C gehaltenen Stücks unter Zugbeanspruchung. Speziell gibt man 12 g Preßpulver in eine Form von 7,6 cm Durchmesser zwischen Gummizwischenplatten und Papierabstandshaltern. Die Form wird dann 1 h auf 100°C erhitzt. Dann wird langsam auf die Form Druck ausgeübt, bis ein Wert von 140,6 kg/cm² erreicht ist. Dieser Druck wird 5 min aufrechterhalten und dann langsam entlastet. Nach Entnehmen der Probescheibe aus der Form und Abtrennung von den Gummi platten und Papierabstandshaltern sintert man die Scheibe 30 min bei 380°C. Dann wird der Ofen mit einer Geschwindig keit von etwa 1°C/min auf 290°C abgekühlt und die Probe ent nommen. Man schneidet nun ein rißfreies, rechteckiges Stück von 0,152 bis 0,165 cm Breite, 0,152 bis 0,165 cm Dicke und mindestens 6 cm Länge, mißt die Abmessungen genau und errech net die Querschnittsfläche. Das Probestück wird nun an jedem Ende durch Umwickeln mit silberüberzogenem Kupferdraht an Quarzstäbe angesetzt, wobei die Entfernung zwischen den Wick lungen 4,0 cm beträgt. Dieser Quarzstab-Probe-Aufbau wird in einen säulenförmigen Ofen eingegeben, in dem man die 4-cm- Prüflänge auf eine Temperatur von 380 ± 2°C bringt. Dann wird an die untere Quarzstange ein Gewicht entsprechend der Anhängung eines Gesamtgewichts an das Probestück von etwa 4 g angesetzt. Man mißt die Dehnung gegen die Zeit und ermittelt in der besten Annäherung die durchschnittliche Neigung der Kriech kurve im Zeitintervall zwischen 30 und 60 min. Hierauf wird die spezifische Schmelzviskosität, die besser als scheinbare Schmelzviskosität bezeichnet wird, aus der Beziehung

ηapp = (WL_tg)/3(dL_t/dt)A_T

errechnet, worin ηapp die (scheinbare) Schmelzviskosität bedeutet, W die Zugbelastung der Probe in g, L_t die Probelänge (bei 380°C) in cm (4,32 cm), g die Gravitationskonstante (980 cm/s²). (dL_t/dt) die Geschwindigkeit der Probedehnung unter Belastung, was gleich der Neigung der Dehnungs-Zeit-Kurve (cm/s) ist, und A_T die Querschnittsfläche der Probe (bei 380°C) in cm² (die Fläche nimmt bei 380°C gegenüber derjenigen bei Raumtempera tur 37% zu).

Die eingesetzten Tetrafluoräthylenpolymeren sind ungesintert, gehören dem granularen Typ bzw. Korntyp an, den man durch Suspensionspolymerisation erhält (im Unterschied zu dem soge nannten "Feinpulver"-Typ, der durch wäßrige Dispersionspoly merisation erhalten wird), und sind nicht schmelzverarbeitbar.

Tetrafluoräthylenpolymer-Korn in der bei der Suspensions polymerisation erhaltenen Form bildet "Klumpen" kleinerer Teilchen. Die Körner haben einen durchschnittlichen Durchmes ser von etwa 1000 µm (Mikron). Für den allgemeinen Einsatz bei Agglomerierprozessen mahlt man diese Körner zu feinen Teil chen mit einer durchschnittlichen Teilchengröße, bezogen auf das Gewicht der Teilchen, von unter 200 µm und gewöhnlich auf eine ungefähre durchschnittliche Größe von unter 100 µm (vorzugsweise 5 µm), denn die Befähigung zur Er zielung von Agglomeraten mit guten Preßeigenschaften hängt von der feinen Anfangsgröße der zu agglomerierenden Teilchen ab. Die Teilchengröße ist von dem Mahlgrad abhängig.

Zur Agglomerierung der feinen Teilchen führt man Bewegung bei gelenkten Bedingungen in einem flüssigen Medium durch. Das Medium kann Wasser allein oder Wasser und eine im wesent lichen mit Wasser nicht mischbare, organische Flüssigkeit sein. Die eingesetzte, im wesentlichen mit Wasser nicht mischbare, organische Flüssigkeit soll genügend mit dem Wasser nicht mischbar sein und ein genügendes Benetzungsvermögen für das feinzerteilte Tetrafluoräthylenpolymere haben, um bei Bewe gung eine Bildung der Agglomerate herbeizuführen. Allgemein kann die nicht mischbare, organische Flüssigkeit in Wasser bis zu 15 Gew.-% bei den Arbeitstemperaturen des Verfahrens löslich sein. Vorzugsweise beträgt die Löslichkeit weniger als 1%. Das Benetzungsvermögen der organischen Flüssigkeit läßt sich an Hand ihrer Oberflächenspannung ausdrücken, die nicht mehr als 40 dyn/cm (40 × 10^-5 N/cm) bei 25°C betragen soll. Im allgemeinen soll die Oberflächenspannung mindestens 10 dyn/cm (10 × 10^-5 N/cm) bei 25°C betragen. Beispiele für nichtmischbare organische Flüssigkeiten für die Zwecke der Erfindung sind aliphatische Kohlenwasserstoffe, wie Pen tan und Dodecan, alicyclische Kohlenwasserstoffe, wie Cyclo hexan oder Methylcylohexan, aromatische Kohlenwasserstoffe, wie Benzol, Toluol oder Xylol, und halogenierte Kohlenwasser stoffe, wie Tetrachloräthylen, Trichloräthylen, Chloroform oder Chlorbenzol. Im allgemeinen enthalten die Kohlenwasserstoffe nicht mehr als 12 Kohlenstoffatome. Die nichtmischbare, organische Flüssigkeit soll in dem Wasser in einer genügenden Menge vorliegen, um eine nichtwäßrige Phase zu ergeben, die allgemein 0,1 bis 0,5 cm³ der organi schen Flüssigkeit/g eingesetzte Tetrafluoräthylen/Füllstoff-Mi schung ausmacht.

Das Wasser kann, wenn gewünscht, von Mineralstoffen befreit werden, aber dies ist keine Bedingung.

In dem flüssigen Medium kann auch ein teilchenförmiges Füll material vorliegen, wenn ein gefülltes, agglomeriertes Pro dukt gewünscht wird. Der Füllstoff kann jedes der üblichen Füllmaterialien für gefüllte Tetrafluor äthylenpolymere sein. Hierzu gehören Glas (Perlen, Fasern oder Pulver), Graphit, gepulverte Bronze, Glimmer, Talk, Siliciumdioxid, Titandioxid, Aluminiumoxid, Kryolith. Einige Metallfüll stoffe, wie Bronze, können ihrerseits auch Teilchen anderer Füllmaterialien, wie Molybdänsulfid, enthalten. Überwiegend wird ein solcher Füllstoff jedoch von gepulverter Bronze gebildet. Der Füllstoff kann in einer Menge von 5 bis 40 Vol.-% (was in Ab hängigkeit von der Dichte des Füllstoffes etwa 7 bis 65 Gew.-% äquivalent sein kann), bezogen auf das Volumen des Polytetra fluoräthylens und des Füllstoffs, vorliegen. Der Füllstoff soll eine geringere durchschnittliche Größe als die anfal lenden Agglomerate haben, so daß die Füllstoffteilchen in den anfallenden Agglomeraten, die gewöhnlich eine durchschnitt liche Teilchengröße von 250 bis 1000 µm haben, großteils durch das Polymere umhüllt sind.

Andere Zusatzmittel, wie Silicone, Aminosilane, Antistatika (Ammoniumcarbonat), Natriumnitrat oder Citronensäure, können ebenfalls zugesetzt werden. Sie setzen Füllstoffverlust, sta tische Aufladung oder organische Verunreinigung herab.

Die zu agglomerierende Mischung enthält gewöhnlich etwa 2 bis 30 Gew.-% Feststoffe.

Die Reihenfolge, in der man die Bestandteile der zu agglome rierenden Mischung miteinander vermischt, ist nicht wichtig, aber gewöhnlich erhitzt man das Wasser auf die gewünschte Temperatur, bevor die anderen Bestandteile hinzugefügt werden. Die Mischung wird dann durch Bewegung aufgeschlämmt, um Agglo merierung zu erreichen. Der Bewegungsgrad kann entsprechend der Erzielung der meisten Teilchen mit einer gegebenen, gewünsch ten Größe verändert werden. Der Grad, die Temperatur und die Dauer der Bewegung sind untereinander abhängig, z. B. kann man bei kräftigerer Bewegung mit kürzeren Zeiten arbeiten. Die Mischung wird 5 bis 120 min bei einer Temperatur zwischen etwa 0°C und einem Wert unmittelbar unter dem Siedepunkt bei dem angewandten Druck (gewöhnlich etwa 90°C beim Arbeiten bei Atmosphärendruck) bewegt. Im Interesse eines bequemen Arbeitens kann man die Bewegung gewöhnlich zwischen 10 und 90°C, vorzugsweise zwischen 25 und 70°C durchführen. Wenn das flüssige Medium allein von Wasser gebildet wird, be trägt die Temperatur vorzugsweise 40 bis 90°C. Der Druck ist nicht kritisch, und die Bewegung wird gewöhnlich bei Atmosphärendruck in einem mit Prall- oder Leitorganen ver sehenen Behandlungsbehälter durchgeführt.

Die Bewegung wird mit genügender Stärke genügende Zeit durch geführt, um die kleinen, gemahlenen Teilchen zu agglomerie ren. Die Bewegungskraft liegt zwischen 0,15 und 16 kg·m·s^-1·l^-1. Je höher die Kraft, desto rascher agglomerieren die feinzerteilten Teilchen.

Wenn als Medium ein zweiphasiges flüssiges Medium eingesetzt wird, führt man die Bewegung zur Agglomerierung des feinzer teilten, kleinen Teilchens vorzugsweise in zwei Stufen durch. Die erste Bewegungsstufe wird bei einer Kraft zwischen 0,5 und 16 kg·m·s^-1·l^-1 etwa 5 bis 15 min durchgeführt und die zweite 15 bis 55 min bei einer Kraft im Bereich von 0,15 bis 7 kg·m·s^-1·l^-1 mit der Maßgabe, daß die Kraft geringer als in der ersten Stufe ist. Die Auswirkung der zweiten Stufe ist hauptsächlich eine Verbesserung der Härte und Verdichtung der Teilchen.

Unabhängig davon, ob man diskontinuierlich oder kontinuierlich arbeitet, wird ein Teil der agglomerierten Mischung und des flüssigen Mediums von dem Bewegungsbehälter entnommen. Die übergroßen Agglomerate werden abgetrennt, vorzugsweise durch Hindurchleiten der Mischung und des Mediums durch einen Satz aus zwei Sieben. Dabei hat das erste Sieb eine solche lichte Maschenweite, daß Feinstoffe und Agglomerate der gewünschten Größe das Sieb passieren, während die übergroßen Agglomera te zurückgehalten werden. (Die Agglomerate der gewünschten Größe sind mit der vorliegenden Erfindung nicht angesprochen - sie werden aus dem flüssigen Medium abgetrennt, getrocknet und stehen dann für den Einsatz auf automatischen Preßmaschinen bereit.)

2. Unterteilung übergroßer Agglomerate

Die übergroßen Agglomerate werden von dem Sieb abgenommen (gewöhnlich, während sie noch von dem Agglomeriermedium her naß bzw. feucht sind) und zusammen mit Wasser in einen Bewegungsbe hälter gegeben. Die anfallende Mischung enthält gewöhnlich etwa 2 bis 30 Gew.-% Feststoffe.

Die Mischung wird bewegt, um die Unterteilung der über großen Agglomerate in Agglomerate geringerer Größe zu erreichen. Der Grad, die Temperatur und die Dauer der Be wegung sind untereinander abhängig, z. B. kann man bei kräf tigerer Bewegung mit kürzeren Zeiten arbeiten. Im allgemei nen wird man die Mischung etwa 1 bis 90 min bei einer Tem peratur zwischen etwa 0°C und einem Wert unmittelbar unter dem Siedepunkt bei dem angewandten Druck (gewöhnlich etwa 90°C beim Arbeiten bei Atmosphärendruck) bewegen. Im Interesse eines bequemen Arbeitens kann man die Bewegung im Bereich von 10 bis 90°C, vorzugsweise 25 bis 70°C, durchführen. Wenn das flüssige Medium allein von Wasser gebildet wird, be trägt die Temperatur vorzugsweise 40 bis 90°C. Der Druck ist nicht kritisch, und die Bewegung wird gewöhnlich bei Atmosphärendruck in einem mit Prallorganen versehenen Behandlungsbehälter durchgeführt.

Man führt die Bewegung bei einer Stärke und für eine Zeit aus, die zur Unterteilung der übergroßen Agglomerate in Agglomerate geringerer Größe genügen. Die Bewegungskraft liegt im Bereich von 19 bis 50 kg·m·s^-1·l^-1, vorzugsweise im Bereich von 24 bis 40 kg·m·s^-1·l^-1. Bei gewissen Behältern kann eine solche Bewegung einen Wirbel erzeugen, der der Entfernung agglomerierter Mischung während solcher Bewegung entgegenwirkt. Wenn in einem solchen Behälter eine kontinuierliche Gutabnahme gewünscht wird, muß die Bewegung zum Abziehen von unterteilten Agglomeraten und Flüssigkeit herabgesetzt werden. Nach Abziehen der ge wünschten Menge kann man mit rascherer Bewegung weiter arbeiten.

Wenn gewünscht, kann der bei dieser Unterteilungsstufe ein gesetzte Behälter der gleiche Behälter sein, in dem die Agglo merierung durchgeführt wird, oder man arbeitet mit einem an deren, getrennten Behälter. Die unterteilten Teilchen werden dann entnommen und gesichtet; diejenigen der gewünschten Größe werden gewöhnlich zu den zuvor gewonnenen Agglomera ten der gewünschten Größe hinzugegeben.

Die gemäß der Erfindung erhaltenen Agglomerate finden Anwen dung auf Kolbenextrudern und bei der Pressung kleiner Teile, wo gute Handhabungseigenschaften freifließender Materialien für den Einsatz mit automatischen Zuführmechanismen erwünscht sind.

In den folgenden Beispielen sind die Zugfestigkeit (Tensile Strength, kurz TS) und die Dehnung mit der Abänderung nach ASTM-Prüfnorm D-1457-69 bestimmt worden, daß die Proben in der in Fußnote 3 von Tabelle II beschriebenen Weise herge stellt wurden.

Die "durchschnittliche Teilchengröße" wird in einem Trocken siebvorgang wie folgt bestimmt:

Man baut den Siebsatz (7,62 cm) der Reihenfolge entsprechend mit der größten Maschenweite oben zusammen. Die Siebe haben folgende lichte Maschenweiten (US-Siebreihe):

Nr. 18 1000 µm (Mikron)
Nr. 25 707 µm
Nr. 35 500 µm
Nr. 45 350 µm
Nr. 60 250 µm
Nr. 80 177 µm
Nr.120 125 µm

10 g des zu prüfenden Pulvers, auf ±0,01 g genau ausgewogen, werden auf das Kopfsieb aufgegeben. Der Siebsatz wird etwa 3 min von Hand geschüttelt.

Nach dem Schütteln bestimmt man das Gewicht des von jedem Sieb zurückgehaltenen Materials auf ±0,01 g genau. Dann wird der kumulierte Prozentsatz errechnet, wie von dem folgenden repräsentativen Beispiel gezeigt:

Die durchschnittliche Teilchengröße und die Größenvertei lung werden bestimmt, indem man den kumulierten Prozentsatz gegen die Größe auf logarithmisches Wahrscheinlichkeits papier aufträgt. Die durchschnittliche Teilchengröße wird von der graphischen Darstellung als Größe beim Abszissenwert 50% abgelesen.

Beispiele 1A bis 1E

Wie in Fig. 1 veranschaulicht, wurde ein zylinderförmiger 1,4-m³-Tank aus rostfreiem Stahl, der mit einem Bewegungs organ 10 sowie mit (nicht eingezeichneten) Leitorganen und Mitteln zur Außenbeheizung mit Wasserdampf versehen ist, mit von Mineralstoffen befreitem Wasser, Natriumnitrat- Oxidans und Perchloräthylen in den Mengen gemäß Tabelle I für die Beispiele 1A bis 1E beschickt. Zu der Mischung wurde bei 70°C unter Bewegung bei 350 U/min (Kraft etwa 1 kg·m·s^-1·l^-1) ein Gemenge von 21 Gew.-% Glasfaser (Größe 0,794 mm) und 79 Gew.-% feinteiligem, körnigem Polytetrafluor äthylen (durchschnittliche Teilchengröße unter 200 µm, schein bare Schmelzviscosität mindestens 1 × 10⁹ P bei 380°C) hinzu gegeben. Die Bewegung erfolgte die in Tabelle I für die 1. Stufe genannte Zeit. Dann wurde die Bewegungstärke auf 200 U/min (Kraft etwa 0,19 kg·m·s^-1·l^-1) und die Temperatur auf 60°C für die in Tabelle I für die Bewegung der 2. Stufe ge nannte Zeit herabgesetzt. Am Ende der zweiten Stufe wurde Auf schlämmung des agglomerierten Produkts durch den Auslaß 2 abgenommen und mittels Pumpe 3 durch einen Satz 4 von Dynascreen- Sieben von 16 bis 80 Maschen geführt. Die übergroßen Teilchen wurden auf dem 16-Maschen-Sieb gesammelt und zusammen mit Was ser, das am Eingang 6 zugeführt wurde, am Eingang 5 in den Sam meltank 7 geführt. Die anfallende Aufschlämmung, die zwischen 2 und 30 Gew.-% Polymerfeststoffe enthielt, wurde mittels Pumpe 8 vom Sammeltank 7 in den Bewegungstank 1 zurückgepumpt. Die übergroßen Teilchen in der Aufschlämmung wurden zur Un terteilung eines Teils derselben in kleinere Agglomerate in der Pumpe 8 kräftig bewegt (Kraft etwa 31 kg·m·s^-1·l^-1). Die Verweilzeit in der Pumpe war kurz; sie lag in der Größenord nung weniger Sekunden (die Pumpe förderte 26,5 l Aufschlämmung/ min), und die von der Pumpe erhaltene Aufschlämmung wurde im Kreislauf mehrmals durch die Vorrichtung geführt, um die Ausbeute an unterteilten Agglomeraten ansteigen zu lassen. In jedem Zyklus wurden unterteilte Agglomerate der gewünsch ten Größe mit dem 80-Maschen-Sieb gesammelt und abgenommen und in die Haltekammer 9 geführt. Die Gesamtzeit der Aufschläm mungs-Kreislaufführung ist in der Tabelle I als "Kreislaufzeit" angegeben. Während der Durchführung der Beispiele 1A bis 1E wur de die Zeit verlängert. Zu Anfang und in jedem Zyklus erhaltene Agglomerate der gewünschten Größe wurden vereinigt und in einem (nicht eingezeichneten) Vakuumtrockner bei einer Temperatur zwischen 120 und 140°C getrocknet und auf Umgebungstempe ratur abgekühlt.

Die Ausbeute und die physikalischen Eigenschaften der ver einigten Agglomerate der gewünschten Größe nennt die Ta belle II. Wie diese Tabelle zeigt, werden die Zugfestigkeits eigenschaften des Produktes bei dem Verfahren gemäß der Er findung gegenüber dem nachfolgend beschriebenen Vergleichs material erhöht.

Vergleichsbeispiel

Es wurde die Arbeitsweise von Beispiel 1E mit der Abänderung angewandt, daß gebildete nasse, übergroße Agglomerate nicht im Kreislauf zurückgeführt wurden und daß die Arbeitszeit der ersten Stufe 15 min und zweiten 25 min betrug. Die in einem Durchsatz erhaltene Ausbeute und die physikalischen Eigen schaften des Produktes sind in der Tabelle II aufgeführt. Wie diese Tabelle zeigt, sind die Ausbeute und die Zugfestigkeits eigenschaften dieses Vergleichsprodukts im Vergleich mit dem Kreislaufprodukt, das in Beispiel 1A bis 1E erhalten wird, gering.

Tabelle I

Kreislaufsequenz

Tabelle II

Physikalische Eigenschaften des agglomerierten Produkts

Eine andere Arbeitsweise ist in Fig. 2 gezeigt. Die Agglomerierung erfolgt im Tank 1, der mit Leitorganen und einem Bewegungsor gan 10 ausgestattet ist. Aufschlämmung des agglomerierten Pro dukts tritt durch den Auslaß 2 aus und wird mittels Pumpe 3 durch einen Siebsatz 4 mit Dynascreen-Sieben von 16 und 80 Ma schen gepumpt. Die übergroßen Teilchen werden zusammen mit flüssigem Medium durch die Rohrleitung 11 direkt zum Tank 1 zurückgeführt, in dem sie unterteilt werden. Agglomerate der gewünschten Größe werden in der Haltekammer 9 gesammelt.

Nach einer noch anderen, in Beispiel 2 beschriebenen Arbeits weise werden übergroße Teilchen in einem gesonderten Tank an statt im Tank 1 unterteilt. Man schickt die unterteilten Teil chen dann durch die Siebe und sammelt Agglomerate der gewünsch ten Größe.

Beispiel 2

Wie in Beispiel 1 wurde fein zerteiltes, körniges Polytetra fluoräthylen agglomeriert und die Aufschlämmung des agglome rierten Produkts durch die beiden Siebe geschickt. Die über großen Teilchen wurden auf dem 16-Maschen-Sieb gesammelt; eine Aufschlämmung derselben in flüssigem Medium wurde in einen Tank aus rostfreiem Stahl von 15,2 cm Durchmesser und 20,3 cm Tiefe eingeführt, der mit zwei Leitorganen von 1,3 cm Breite sowie mit einem Rührer von 7,6 cm Durchmesser mit vier Flügeln von jeweils 1,3 cm Breite und 45° Gangneigung ausgestat tet war. Zur Unterteilung der übergroßen Agglomerate in sol che geringerer Größe wurde der Rührer 30 min bei 1500 U/min betrieben. Die anfallende Aufschlämmung wurde durch die Siebe geschickt; die Agglomerate der gewünschten Größe wurden ge sammelt und getrocknet (wie in Beispiel 1).

88% der übergroßen Agglomerate wurden in solche der ge wünschten Größe unterteilt. Die Teilchengröße-Verteilung der Agglomerate der gewünschten Größe betrug D₁₆ 730 µm, D₅₀ 620 µm, D₈₀ 440 µm.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung agglomerierter Körner aus nichtschmelzverarbeitbarem, körnigem Tetrafluoräthylen polymerem durch Bewegung von Teilchen des Polymeren, bei denen die Teilchengröße im Gewichtsdurchschnitt im Bereich von 5 bis 200 Mikron liegt, in einem Bewe gungsbehälter in einem flüssigen Medium aus der Gruppe

die in Wasser bei der Arbeitstemperatur des Verfahrens bis zu höchstens 15 Gew.-% löslich ist und eine Ober flächenspannung von nicht über 40 dyn/cm (40 × 10^-5 N/cm) bei 25°C hat, wobei die organische Flüssigkeit in einer Menge von 0,1 bis 0,5 cm³/g Poly meres vorliegt, unter Durchführung der Bewegung mit einem Grad und für eine Zeit, die zur Agglomerierung der Teil chen genügen, und darauf Isolieren der Agglomerate,
dadurch gekennzeichnet,
daß man die Bewegung zur Agglomerierung der Teilchen während einer Zeitspanne von 5 bis 120 min mit einer Kraft von 0,15 bis 16 kg·m·s^-1·l^-1 durchführt, wobei kräftigere Bewegungen kürzere Bewegungszeiten erfordern, und
daß man nach der Durchführung der Bewegung und Isolie rung der Agglomerate solche Agglomerate entfernt, die eine vorbestimmte Größe überschreiten, und die entfern ten, übergroßen Agglomerate in einem Bewegungsbehälter zusammen mit Wasser mit einer Kraft von 19 bis 50 kg·m·s^-1·l^-1 während einer genügenden Zeit bewegt, um die übergroßen Agglomerate auf eine Größe unterhalb der vorbestimmten Größe zu unterteilen, und die unterteil ten Agglomerate gewinnt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man mit Polytetrafluoräthylen als Tetrafluor äthylenpolymerem arbeitet.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man in Gegenwart von Füllstoff während der Agglomerierstufe arbeitet.

4. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man als flüssiges Medium die in Anspruch 1 definierte zweiphasige Mischung einsetzt.