DE3437866A1 - Dispergierverfahren und ruehrwerksmuehle zu seiner durchfuehrung - Google Patents

Dispergierverfahren und ruehrwerksmuehle zu seiner durchfuehrung

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DE3437866A1 DE19843437866 DE3437866A DE3437866A1 DE 3437866 A1 DE3437866 A1 DE 3437866A1 DE 19843437866 DE19843437866 DE 19843437866 DE 3437866 A DE3437866 A DE 3437866A DE 3437866 A1 DE3437866 A1 DE 3437866A1
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axially
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Friedrich Dr. Vock
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C17/00—Disintegrating by tumbling mills, i.e. mills having a container charged with the material to be disintegrated with or without special disintegrating members such as pebbles or balls
    • B02C17/16—Mills in which a fixed container houses stirring means tumbling the charge

Description

PAT 84 045 12.10.1984
BASF Farben + Fasern Aktiengesellschaft, Hamburg
Dispergierverfahren und Rührwerksmühle zu seiner Durchführung
Die Erfindung betrifft ein Dispergierverfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Es ist bekannt, Feststoffe in einer flüssigen Phase, z.B. Pigmente und Füllstoffe in einer Lösung eines Bindemittels, in Rührwerksmühlen durch Zufuhr von mechanischer Energie zu dispergieren. Die Rührwerksmühlen enthalten Mahlkörper, z.B. Sand, und die Energie wird durch die Bewegung von in der Rührwerksmühle angeordneten Rotoren zugeführt. Bei den bisher angewandten Dispergierverfahren ist der Mahlraum der Rührwerksmühle zu 70 bis 90 Vol.-96 mit Sand gefüllt. Problematisch ist bei den bekannten Verfahren eine möglichst verschleißfreie Abdichtung der beweglichen Teile der Rührwerksmühle und eine Abtrennung der Mahlkörper von dem die Rührwerksmühle verlassenden Mahlgut. Zu letzterem Zweck werden Siebe eingesetzt, die durch die Reibung der Mahlkörper einem hohen Verschleiß ausgesetzt sind.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Dispergierverfahren anzugeben, das die Nachteile des Standes der Technik vermeidet und eine schnelle und effektive Dispergierung ermöglicht.
Überraschenderweise wurde gefunden," daß diese Aufgabe dadurch gelöst werden kann, daß der Füllgrad des Mahlbehäl-
ters an Mahlkörpern herabgesetzt und die Geschwindigkeit der Rotoren soweit heraufgesetzt werden, daß die Mahlkörperfüllung aufgrund' der Zentrifugalkraft einen rotierenden Hohlzylinder in der Rührwerksmühle ausbildet.
Gegenstand der Erfindung ist daher ein Dispergierverfahren nach Anspruch 1.
Durch die radiale Zuführung des Mahlguts ist der Weg des Mahlguts durch die Mahlkörperschüttung kürzer als bei der Arbeitsweise nach dem Stand der Technik. Dies wird dadurch ausgeglichen, daß das Mahlgut im Kreislauf gefahren wird und die Rührwerksmühle mehrfach passiert. Hierbei ist es vorteilhaft, die Durchflußgeschwindigkeit, d.h. das pro Zeiteinheit durchgesetzte Volumen, gegenüber dem Stand der Technik wesentlich, z.B. um den Faktor 10, zu erhöhen. Trotz dieser hohen Durchflußgeschwindigkeit wird überraschenderweise eine sehr effektive Dispergierung erreicht, wobei die Kreisfahrweise die Gesamtdispergierzeit und den Aufwand für die Überwachung des Verfahrens reduziert.
Vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben sich aus den Ansprüchen 2 bis 8.
Die Erfindung betrifft auch eine Rührwerksmühle zur Durchführung des Dispergierverfahrens gemäß Anspruch 9.
Vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Rühr-QQ werksmühle ergeben sich aus den Ansprüchen 10 bis 12.
Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnung und anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.
or Die Figur zeigt schematisch einen vertikalen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Rührwerksmühle.
* ζ
In der Figur bedeuten:
1: Mahlbehälter
2: Als Paddel ausgebildete Rotoren 3: Zuleitungen für Mahlgut
4: Sieb
5; Vorratsbehälter
6: Hohlwelle für den Antrieb der Rotoren und die Abführung des Mahlguts
Der Kreislauf des Mahlguts ist durch die Pfeile 7 angedeutet.
Ausführungsbeispiel :
Mahlgut bestehend aus 30,5 Gew.-% eines Alkydharzes 6O,0 Gew.-% Titandioxid
8,0 Gew.-% aromatisches
Lösungsmittel 1,5 Gew.-* Additive
Von diesem Mahlgut werden 90 kg in einem Dissolver vordispergiert. Anschließend wird mittels der in der Figur dargestellten Rührwerksmühle dispergiert. Maschinenbedingungen:
Durchsatz: 900 kg/h
Drehzahl: 650 U/min.
Effektive Leistung: 10,8 kW
Mahlkörpervolumen: 15 1
Mahlkörpertyp: Silicium-Zirkonoxid-Mahlkörper
(Durchmesser 0,6 - 2,5 mm)
Die Messung der maximalen Feststoffteilchengrößen nach
Hegman. ergab nach der Vordispergierung im Dissolver einen Wert von 100 /um und nach 30 Minu ten Dispergieren in der Rührwerksmühle einen Wert von 6 /Um. Daraus erfibt Q5 sich eine Produktionsleistung von 180 kg/h.

Claims (12)

Patentansprüche:
1. Dispergierverfahren, bei dem ein aus Feststoffen und einer flüssigen Phase bestehendes Mahlgut durch eine Mahlkörper enthaltende Rührwerksmühle gefördert wird, in dieser durch drehende Rotoren Energie zugeführt wird und die Feststoffe zerteilt und mit der flüssigen Phase benetzt werden, dadurch gekennzeichnet, daß
- die Rotoren sich mit einer so großen Geschwindigkeit
JK
drehen, daß die von diese11 Mahlkörper durch die Zentrifugalkraft eine der Innenwandung der Rührwerksmühle anliegende, rotierende Mahlkörperschüttung ausbilden, wobei im Zentrum dieser Mahlkörperschüttung ein von Mahlkörpern im wesentlichen freier Raum entsteht, '
- das Mahlgut der Rührwerksmühle radial zugeführt und axial aus dem im wesentlichen von Mahlkörpern freien Raum abgeführt wird und
- das Mahlgut solange in einem die Rührwerksmühle und einen Vorratsbehälter einschließenden Kreislauf gefahren wird, bis eine gewünschte Feinheit der Feststoffe erreicht ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dispergierung mit einem Mahlkörperanteil von 20 - 50 Vol.-%, bezogen auf den Mahlraum der Rührwerksmühle, durchgeführt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Mahlgut verteilt an mehreren axial gegeneinander versetzt angeordneten Stellen der Rührwerks- · mühle zugeführt wird.
bewegten
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Mahlgut über einen sich axial erstreckenden Spalt der Rührwerksmühle zugeführt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Regelung von Rotordrehzahl und/oder Mahlgutvolumenstrom im freien Zentrum der Drehachse ein zylind risches Trennspaltsieb angeordnet wird und über ein von außen angebrachtes Manometer der Flüssigkeitsdruck zwischen rotierender Mahlkörperschüttung und Anströmfläche des Siebes gemessen und als Stellgröße für einen Regelkreis genutzt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 1-5, dadurch gekennzeichnet, ■je daß Mahlkörper mit einem Durchmesser von 0,6 - 0,8 mm verwendet werden.
7. Verfahren nach Anspruch 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß die Rotorumfangsgeschwindigkeit 12-25 m/s beträgt-
8. Verfahren nach Anspruch 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß die Rührwerksmühle mit horizontaler Anordnung ihrer Längsachse betrieben wird.
9. Rührwerksmühle zur Durchführung des Verfahrens nach
einem oder mehreren der Ansprüche 1-8, bestehend aus einem Mahlbehälter, in dem mit einem Antrieb verbun-. dene Rotoren angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis von Länge zu Durchmesser des Mahlbehälters 0,5: bis .1,5:1 beträgt und am Umfang des Mahlbehälters mindestens eine, vorzugsweise zwei oder mehr gegeneinander axial versetzt angeordnete, eine radiale Zuführung von Mahlgut ermöglichende Zuleitungen angeordnet sind.
35
1
10. Rührwerksmühle nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das oder die Zuleitungen als sich axial er-• streckender Schlitz ausgebildet ist bzw. sind.
5
11, Rührwerksmühle nach Anspruch 9 oder 10, dadurch ge kennzeichnet, daß die Rotoren als Paddel ausgebildet sind.
12. Rührwerksmühle nach Anspruch 9-11, dadurch gekenn-10 zeichnet, daß der Mahlbehälter liegend angeordnet ist.
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