DE3443800C2 - Verfahren zur Herstellung eines körnigen Vinylchloridpolymeren - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines körnigen Vinylchloridpolymeren (im folgenden als PVC be­ zeichnet), gemäß dem man eine wäßrige Dispersion aus einem Vinylchloridpolymeren mit einer in Wasser schwer löslichen organischen Flüssigkeit, die das Vinylchloridpolymere nicht löst oder anquillt, unter Bildung eines Aggregats aus Teil­ chen aus dem Vinylchloridpolymeren vermischt, das Aggregat dehydratisiert und bei erhöhter Temperatur trocknet.

Bei der Pastenverformung ist es allgemeine Praxis, PVC, wel­ ches für die Pastenverformung erzeugt worden ist, mit einem Weichmacher und einem Stabilisator und erforderlichenfalls mit Verarbeitungsmitteln, wie einem Pigment oder einem Füllstoff, unter Bildung eines flüssigen Plastisols oder Or­ ganosols zu vermischen und das Sol einer Verformungsstufe zu unterwerfen. Ein Formkörper wird durch Verformen des flüs­ sigen Sols nach solchen Verfahren, wie Gießen, Beschichten oder Eintauchen, Schmelzen des geformten Produkts unter Hit­ ze und seiner Verfestigung, hergestellt. Die Fließfähigkeit des Sols ist die wichtigste Eigenschaft des Plastisols oder Organosols bei der Pastenverformung, und die Dispersionsfä­ higkeit von PVC in flüssigen Kompundierungsmitteln ist eben­ falls eine wichtige Eigenschaft. Die Anwesenheit grober und fest agglomerierter Massen aus PVC-Pulver in dem Sol wird nicht nur die Fließfähigkeit des Sols nachteilig beeinflus­ sen, sondern ebenfalls während des Beschichtungsverfahrens Schwierigkeiten ergeben, wie die Bildung von Streifen, und die Qualität des Endprodukts wird nachteilig beeinflußt wer­ den, indem rauhe Oberflächen auftreten, ein Verlust an Glanz und eine verringerte Festigkeit erhalten werden und die Ver­ arbeitungsfähigkeit sich verschlechtert, wie durch ein Bloc­ kieren während des Transports des Sols.

Ein für die Pastenverformung geeignetes PVC wird normaler­ weise durch Polymerisation von Vinylchlorid oder eines Mono­ merengemisches, das hauptsächlich Vinylchlorid enthält, in Emulsion oder Suspension in Anwesenheit eines Radikale er­ zeugenden Polymerisationsinitiators und eines Emulgiermit­ tels, wobei eine wäßrige Dispersion aus kugelförmigen Harz­ teilchen mit einer Größe von 0,05 bis 5 µm erhalten wird, Sprühtrocknen der wäßrigen Dispersion und Pulverisierung des entstehenden Pulvers hergestellt.

Da das entstehende Harz ein feines Pulver ist, verstäubt es während der Abfüllung in Säcke oder wenn es aus dem Sack herausgenommen wird und während der Solherstellung vermischt wird. Dadurch wird die Arbeitsumgebung beeinträchtigt. Da weiterhin die Fließfähigkeit des Pulvers schlecht ist, ist es schwierig, die Pulverhandhabung zu rationalisieren, wie bei der automatischen Messung und dem automatischen Trans­ port.

Wie oben angegeben, tritt bei der Pastenverformung des PVC das Hauptproblem auf, daß es, um die Forderungen für die Pa­ stenverformung zu erfüllen, als Pulver vorliegen muß, das Pulver jedoch schlechte Pulvereigenschaften besitzt.

Es wurden daher verschiedene Versuche unternommen, die Schwierigkeiten, die bei der Handhabung oder durch das Ver­ stäuben auftreten, zu beseitigen, indem man die feinen Teil­ chen durch geeignete Agglomeration in Körner überführte. Beispielsweise wird in den JP-OS 49630/1982, 55948/1982 und 209905/1982 beschrieben, daß PVC-Körnchen mit guten Pul­ vereigenschaften erhalten werden können, wenn man eine wäß­ rige Dispersion von PVC mit einer organischen Flüssigkeit, wie einem paraffinischen Kohlenwasserstoff, einem naphtheni­ schen Kohlenwasserstoff, einem aromatischen Kohlenwasser­ stoff, einem chlorierten Kohlenwasserstoff oder einem Weich­ macher, vermischt, wodurch ein Übergang des PVC in die orga­ nische flüssige Phase stattfindet, die flüssige Phase ent­ wässert und das in der organischen flüssigen Phase enthalte­ ne PVC trocknet. Es wird angegeben, daß bei diesen Verfah­ ren die Temperatur des Materials, das in der Trocknungsstu­ fe getrocknet wird, so eingestellt werden sollte, daß nicht mehr als 50°C auftreten, damit die Körner ihre gute Disper­ gierbarkeit in dem Sol beibehalten. Zu diesem Zweck ist es ebenfalls bevorzugt, die Temperatur des Heizmediums in dem Trockner auf nicht mehr als 50°C einzustellen. Es ist je­ doch offensichtlich, daß ein Trocknen mit einem Medium, das auf einer so niedrigen Temperatur gehalten wird, bezüglich der Größe der Vorrichtung und der Trocknungsausbeute nach­ teilig ist.

In J5 7049-630, in J5 7055-948 und J5 7209-905 werden Ver­ fahren zur Herstellung von körnigen, agglomerierten Vinyl­ chloridpolymerisaten, bei denen wäßrige Dispersionen aus PVC und einer in Wasser schwerlöslichen organischen Flüssigkeit hergestellt werden, wobei diese Flüssigkeit das PVC nicht löst oder anquillt, beschrieben.

In diesen Literaturstellen wird beschrieben, daß die Tempe­ ratur des Heizmediums in der Trockenvorrichtung nicht über 50°C liegen darf. In anderen Worten, es finden sich in der Entgegenhaltung keinerlei Hinweise, die die Temperatur des Vinylchloridpolymeren betreffen. Das bekannte Verfahren be­ sitzt den Nachteil, daß der Trocknungsvorgang langwierig ist und daß Vorrichtungen verwendet werden müssen, welche nicht in Kompaktbauweise gebaut werden können.

In der US 4 389 522 wird ein Verfahren für die thermische Nachbehandlung von pastenbildenden Homo- oder Copolymeren aus Vinylchlorid beschrieben, bei dem das Pulver, das erhal­ ten wird, indem eine wäßrige Emulsion für PVC einer Sprüh­ trocknung unterworfen wird, in zwei Gruppen geteilt wird. Nachdem das Pulver der einen Gruppe in der Wärme bei 75 bis 110°C behandelt wurde, wird es mit dem nichtbehandelten Pul­ ver der anderen Gruppe vermischt. Dieses Verfahren ist kost­ spielig und zeitaufwendig.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, PVC- Körnchen mit guter Dispergierbarkeit durch wirksames Trock­ nen eines nassen Kuchens aus PVC-Körnchen zur Pastenverfor­ mung zur Verfügung zu stellen, wobei die Körner nach irgend­ einem der zuvor erwähnten bekannten Verfahren erhalten wor­ den sind.

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung eines körnigen Vinylchloridpolymeren, das dadurch gekenn­ zeichnet ist, daß das Trocknen in einer Wirbelschicht-Trock­ nungsvorrichtung unter solchen Bedingungen durchgeführt wird, daß die Temperatur des Vinylchloridpolymeren nicht mehr als 40°C in der Trocknungsperiode mit konstanter Rate und nicht mehr als 50°C während der Trocknungsperiode mit fallender Rate beträgt.

Die bei der vorliegenden Erfindung verwendete wäßrige Dis­ persion aus PVC ist eine wäßrige Dispersion aus einem Homo­ polymeren aus Vinylchlorid oder eine wäßrige Dispersion aus einem Copolymeren, dessen Hauptanteil (normalerweise minde­ stens 70 Gew.-%) aus Vinylchlorid und dessen geringerer An­ teil aus einem olefinischen Monomeren bestehen, wie Vinyl­ acetat, Vinylidenchlorid, Ethylen, Propylen, Buten, Acryl­ nitril, Acrylestern, Methacrylestern oder Maleinsäure. Es gelten keine besonderen Beschränkungen, solange sie für die üblichen Behandlungs- und Verarbeitungsverfahren verwendet werden kann. Gegebenenfalls kann sie ein Extender-Vinylchlo­ ridharz enthalten. Der Gehalt an PVC in der wäßrigen Disper­ sion beträgt 10 bis 70 Gew.-%. Somit kann eine wäßrige Dis­ persion von PVC, die durch Polymerisation erhalten wird, di­ rekt zweckdienlich verwendet werden. Erforderlichenfalls kann die wäßrige Dispersion teilweise entwässert werden oder mit einer erforderlichen Menge an Wasser vermischt werden. Wenn der PVC-Gehalt der wäßrigen Dispersion unter 10 Gew.-% liegt, wird die Menge an Abfallflüssigkeit zu groß, vergli­ chen mit der Menge an Produkt, und dies ist wirtschaftlich nachteilig. Wenn er 70 Gew.-% übersteigt, erhöht sich die Viskosität des Gemisches aus wäßriger Dispersion und der or­ ganischen Flüssigkeit beachtlich, und daher wird das Verfah­ ren schwierig.

Die organische Flüssigkeit, die zu der wäßrigen Dispersion aus PVC zugegeben wird, ist in Wasser schwerlöslich und löst oder quillt PVC bei einer Temperatur von 20 bis 70°C nicht an. Im allgemeinen besitzt die organische Flüssigkeit einen Schmelzpunkt von nicht mehr als 20°C und einen Siedepunkt bei Atmosphärendruck von mindestens 70°C, bevorzugt mindestens 200°C.

Der Grund für die Forderung, daß die organische Flüssigkeit in Wasser schwerlöslich sein soll, ist ein doppelter. Er­ stens sollte die Menge an organischer Flüssigkeit, die von der wäßrigen Phase mitgetragen wird, die, nachdem sie mit der wäßrigen Dispersion aus PVC vermischt worden ist, abge­ trennt wird, gering sein, wodurch ein Verlust an organischer Flüssigkeit vermieden und die Probleme der Abwasserbehand­ lung verringert werden. Zweitens sollte die organische Flüs­ sigkeit, damit die PVC-Teilchen, die durch die organische Flüssigkeit in dem Wasser dispergiert sind, agglomerieren, zwischen den PVC-Teilchen und dem Wasser als flüssige Phase mit Grenzfläche vorhanden sein. Die organische Flüssigkeit soll weiterhin das PVC nicht lösen oder anquellen. Die PVC- Teilchen würden sonst deformiert oder degeneriert werden. Da die Hauptmenge der organischen Flüssigkeit, die bei der vorliegenden Erfindung verwendet wird, im fertigen Harzpro­ dukt verbleibt, sollten solche organischen Flüssigkeiten, die die Verarbeitbarkeit des fertigen Harzes und die Quali­ tät der daraus hergestellten Formkörper verschlechtern, ver­ mieden werden. Besonders sinnvoll als organische Flüssigkeit sind flüssige Kompundierungsmittel zu verwenden, die bei der normalen Verarbeitung eingesetzt werden.

Beispiele für die organische Flüssigkeit, die bei der vor­ liegenden Erfindung verwendet werden kann, sind im folgen­ den angegeben.

• (1) Weichmacher des Alkylphthalattyps, wie Dioctylphthalat, Dinonylphthalat, Butyllaurylphthalat und Methyloleyl­ phthalat.
• (2) Weichmacher des aromatischen Carbonsäureestertyps, wie Trioctyltrimellitat und Diethylenglykoldibenzoat.
• (3) Weichmacher, die zur Gruppe der aliphatischen dibasi­ schen Säureester gehören, wie Dioctyladipat, Dibutylse­ bacat und Dioctyltetrahydrophthalat.
• (4) Weichmacher vom Phosphorsäureestertyp, wie Trioctyl­ phosphat und Trichlorethylphosphat.
• (5) Weichmacher des Fettsäureglykolestertyps, wie Diethylen­ glykoldicaprylat und 1,4-Butylenglykol-di-2-ethylhexa­ noat.
• (6) Weichmacher des Polyestertyps.
• (7) Sekundäre Weichmacher des Fettsäureestertyps, wie Butyl­ oleat, Methylacetylricinolat und 2,2,4-Trimethyl-1,3- pentandioldiisobutyrat.
• (8) Sekundäre Weichmacher des Epoxytyps, wie epoxidiertes Sojabohnenöl und Octylepoxystearat.
• (9) Sekundäre Weichmacher des chlorierten Paraffintyps, wie chlorierte Fettsäuremethylester.
• (10) Sekundäre Weichmacher des aliphatischen dibasischen Säu­ reestertyps, wie Dioctylsuccinat.
• (11) Verdünnungsmittel des Erdöl- bzw. Petroleumtyps, wie Mi­ neralspiritus bzw. -leichtbenzin und Mineralterpen.
• (12) Verdünnungsmittel des langkettigen Alkylbenzoltyps, wie Dodecylbenzol.
• (13) Flüssige Schmiermittel, wie höhere Alkohole, flüssiges Paraffin und höhere Fettsäurealkylester.

Die Menge an organischer Säure, die verwendet wird, beträgt normalerweise 0,5 bis 30 Gew.-Teile, vorzugsweise 1 bis 15 Gew.-Teile, pro 100 Gew.-Teile PVC in der wäßrigen Disper­ sion. Wenn sie unter 0,5 Gew.-Teilen liegt, können sich die PVC-Teilchen durch die organische Flüssigkeit nicht voll­ ständig zusammenballen. Wenn sie 30 Gew.-Teile übersteigt, bildet sich möglicherweise ein solartiges Aggregat. Selbst wenn ein körniges Aggregat gebildet wird, bewirkt sein ho­ her Gehalt an organischer Flüssigkeit, daß es schwierig ist, die restliche Flüssigkeit in der nachfolgenden Trocknungs­ stufe zu entfernen, und dies kann zu einer Verringerung der Produktivität führen.

Für die Mischstufe können Mischvorrichtungen, die einen vor­ bestimmten Satz von Bedingungen erfüllen, ausgewählt werden. Im allgemeinen kann man beispielsweise Hochgeschwindigkeits­ rotationsmischvorrichtungen des kontinuierlichen Typs, Misch­ tanks des kontinuierlichen Typs mit vielen Flügeln, Rühr­ tankmischer des diskontinuierlichen Typs, Rotationsreaktor­ mischer, stationäre Mischer des Flüssigdivisionstyps etc. verwenden. Das Vermischen durch Ultrabeschallung ist eben­ falls möglich.

Das Vermischen der wäßrigen PVC-Dispersion mit der organi­ schen Flüssigkeit erfolgt bei einer Temperatur von 20 bis 70°C. Da jedoch die Quellgeschwindigkeit von PVC mit der or­ ganischen Flüssigkeit bei Temperaturerhöhung zunimmt, soll­ te das Vermischen bevorzugt bei einer Temperatur nicht über 50°C durchgeführt werden. Wenn die Temperatur 70°C über­ steigt, wird die Absorption an organischer Flüssigkeit durch PVC beschleunigt, und außerdem erweicht sich das PVC und ko­ alesziert, so daß das Endprodukt nicht länger für die weite­ re Verarbeitung geeignet ist. Das durch die organische Flüs­ sigkeit gebildete Aggregat von PVC wird entsprechend seiner Form nach einem an sich bekannten Verfahren entwässert. Da­ mit ein Erweichen und Koaleszieren von PVC vermieden wird, sollte die Temperatur zwischen 20 und 70°C liegen.

Die PVC-Teilchen, die durch die Entwässerung abgetrennt wer­ den, werden dann einer Trocknungsstufe unterworfen, wobei eine Trocknungszeit mit konstanter Rate bei einer Tempera­ tur nicht über 40°C und eine Trocknungszeit mit fallender Rate bei einer Temperatur nicht über 50°C angewandt wird.

Der Ausdruck "Trocknungszeit bzw. -periode mit konstanter Rate" bedeutet die Zeit, während der die Trocknung mit konstanter Geschwin­ digkeit abläuft, während die Oberfläche der PVC-Teilchen mit einem Wasserfilm bedeckt ist. Während dieser Zeit ver­ dampft das an der Oberfläche der PVC-Teilchen haftende Was­ ser, und daher wird die Temperatur des PVC durch die Feucht­ temperatur der Luft am Einlaß bestimmt. Wenn beispielsweise trockene Luft mit einer absoluten Feuchtigkeit von 0,01 kg H₂O/kg verwendet wird, beträgt die Temperatur der Luft am Einlaß, die einer Feuchttemperatur von 40°C entspricht, et­ wa 130°C. Dementsprechend wird in diesem Fall die Tempera­ tur von PVC auf nicht mehr als 40°C eingestellt, wenn die Temperatur der Luft am Einlaß auf 130°C oder weniger einge­ stellt wird. Wenn die Temperatur des PVC während der Trock­ nungsperiode mit konstanter Rate 40°C überschreitet, kann eine ausreichende Soldispergierbarkeit nicht mehr gewährlei­ stet werden. Die untere Grenze der Temperatur der Luft am Einlaß ist technisch oder hinsichtlich der Qualität des End­ produkts nicht besonders beschränkt. Damit das Ziel der vor­ liegenden Erfindung erreicht wird, beträgt sie jedoch bevor­ zugt mindestens 60°C.

"Trocknungsperiode mit fallender Rate" bedeutet die Zeit, in der die Geschwindigkeit der Trocknung abnimmt, da der Feuch­ tigkeitsgehalt abnimmt. Während dieser Zeit wird die Ge­ schwindigkeit, mit der das diffundierte Wasser aus dem Inne­ ren der PVC-Teilchen an die Oberfläche der PVC-Teilchen ge­ liefert wird, geringer als die Geschwindigkeit, mit der das Wasser auf der Oberfläche verdampft, und auf der Oberfläche beginnt sich ein getrockneter Teil zu bilden. Als Folge steigt die Temperatur von PVC mit einer Erhöhung des Feuch­ tigkeitsgehalts und nähert sich der Temperatur der Luft am Einlaß. Bei der vorliegenden Erfindung sollte die Tempera­ tur des PVC während dieser Zeit so eingestellt werden, daß sie 50°C nicht übersteigt. Wenn die Temperatur des PVC die­ se Grenze überschreitet, kann eine ausreichende Soldisper­ gierbarkeit nicht mehr sichergestellt werden.

Der Feuchtigkeitsgehalt zu dem Zeitpunkt, wenn die Trock­ nungsperiode mit konstanter Rate sich zur Trocknungsperiode mit fallender Rate ändert, wird als kritischer Feuchtigkeits­ gehalt bezeichnet.

Da die zu trocknenden PVC-Teilchen eine Teilchengröße im Be­ reich von mehreren zehn µm bis mehreren hundert µm, insbe­ sondere 50 bis 500 µm, besitzen, wird zu ihrer Trocknung ei­ ne Wirbelschichttrocknungsvorrichtung bzw. ein Fließbett­ trockner (diese Ausdrücke werden synonym verwendet) benutzt. Die Trocknungsstufe mit Fließbetttrocknungsvorrichtung wird in eine erste und eine zweite Stufe unterteilt. In der er­ sten Stufe erfolgt das Trocknen mit konstanter Rate, und bei der zweiten Stufe wird das Trocknen mit fallender Rate durch­ geführt. PVC mit einem kritischen Feuchtigkeitsgehalt von etwa 3% (Naßgrundlage) kann auf einen Feuchtigkeitsgehalt von 3% in der ersten Stufe getrocknet werden, wenn eine ideale Fließbetttrocknungsvorrichtung mit geringer Vertei­ lung der Verweilzeit verwendet wird. Tatsächlich gibt es je­ doch eine Verteilung der Verweilzeit, und eine Ungleichmä­ ßigkeit in der Aufwirbelung und eine Adhäsion an der Wand­ oberfläche können auftreten. Aufgrund dieser Tatsache wird die Trocknung in der ersten Stufe vorzugsweise dann beendet, wenn der Feuchtigkeitsgehalt etwas größer ist als der kriti­ sche Feuchtigkeitsgehalt, beispielsweise 5 bis 7%. In der zweiten Stufe wird die Trocknung bis zu einem Feuchtigkeits­ gehalt von nicht mehr als 1% durchgeführt.

Zusätzlich zu den Trocknungsbedingungen kann die Oberflä­ chengeschwindigkeit in der leeren Säule als Faktor angege­ ben werden, welcher die Größe der Wirbelschichttrocknungs­ vorrichtung bzw. Fließbetttrocknungsvorrichtung bestimmt. Wenn die Oberflächengeschwindigkeit größer ist, wird der Koeffizient der Wärmekapazität größer, und die Größe der Vorrichtung wird kleiner. Wenn jedoch die Oberflächenge­ schwindigkeit zu groß ist, werden die Körner zerstört und abgerieben, und es bildet sich ein feines Pulver, und es treten unerwünschte Erscheinungen auf, wie eine Verschlech­ terung der Pulvereigenschaften und eine Blockierung des Ge­ winnungszyklons. Es ist daher bevorzugt, die optimale Ober­ flächengeschwindigkeit auszuwählen. Die bevorzugte Oberflä­ chengeschwindigkeit in der leeren Säule beträgt 0,5 bis 1,0 m/s in der ersten Stufe und 0,2 bis 0,6 m/s in der zweiten Stufe. In der ersten Stufe, in der Wasser an der Oberfläche haftet, wird kaum ein feines Pulver gebildet, und die Ober­ flächengeschwindigkeit kann hoch sein. In der zweiten Stufe ist jedoch die Oberfläche trocken, und ein feines Pulver kann gebildet werden. Es ist daher bevorzugt, die Oberflä­ chengeschwindigkeit in der zweiten Stufe niedriger als in der ersten Stufe zu halten. In der ersten Stufe, wenn die Temperatur der Einlaßluft 100°C und die Oberflächengeschwin­ digkeit 0,8 m/s betragen und in der zweiten Stufe die Tem­ peratur der Einlaßluft 50°C und die Oberflächengeschwindig­ keit 0,4 m/s betragen, ist die Größe der Apparatur zum Bei­ spiel etwa 2/3 der Größe der Apparatur, wenn in der ersten und zweiten Stufe die Oberflächengeschwindigkeit die gleiche ist und die Temperatur der Einlaßluft beidesmal 50°C beträgt. Dies stellt eine bemerkenswerte Verkleinerung dar.

Die bei der vorliegenden Erfindung verwendete Wirbelschicht­ trocknungsvorrichtung kann irgendeine der üblicherweise ver­ wendeten Vorrichtungen sein. Der Einbau eines Heißwasserroh­ res innerhalb der Trocknungsvorrichtung ist wirksam, um die Größe der Vorrichtung zu verringern. Die Erzeugung des Fließ­ betts bzw. der Wirbelschicht kann erfolgen, indem man einen Rührer vorsieht, der mit niedriger Geschwindigkeit auf ei­ ner Dispersionsplatte rotiert, auf welche der nasse Kuchen gebracht wird. Eine poröse Platte, eine Mehrschichtdrahtsieb­ platte, Canvas, eine Jetdüse etc. können als Dispersions­ platte verwendet werden.

Die Trocknungsstufe, die aus der Periode mit konstanter Ra­ te und der Periode mit fallender Rate besteht, kann eben­ falls mit anderen Trocknern als der Fließbetttrocknungsvor­ richtung, wie mit einer Lüftungstrocknungsvorrichtung, ei­ ner Trocknungsvorrichtung mit Luftstrom oder einer Wärme­ übertragungstrocknungsvorrichtung, durchgeführt werden; es können dabei jedoch Schwierigkeiten auftreten. Im Falle ei­ ner Lüftungstrocknungsvorrichtung, insbesondere einer Belüf­ tungstrocknungsvorrichtung des Bandtyps, ist die Verweilzeit­ verteilung einheitlich, und der Pulverisierungsgrad ist ge­ ring. Da sie jedoch einen niedrigeren Koeffizienten für die Wärmekapazität als die Fließbetttrocknungsvorrichtung be­ sitzt, wird der Maßstab für die Vorrichtung größer. Wird ei­ ne Trocknungsvorrichtung mit Luftstrom verwendet, um die Trocknung während der Periode mit konstanter Rate durchzu­ führen, tritt eine starke Pulverisierung während der Trock­ nung auf, und die Pulvereigenschaften verschlechtern sich, da die Geschwindigkeit des Luftstroms so hoch ist wie mehr als 20 m/s. Eine Rührtrocknungsvorrichtung mit Rillen, eine Art von Wärmeübertragungstrocknungsvorrichtung, ist uner­ wünscht, da eine Pulverisierung und Zerstörung der Körner durch das Rühren stattfindet. Eine Vakuumtrocknungsvorrich­ tung und eine Gefriertrocknungsvorrichtung sind wegen des Maßstabs der Vorrichtung und des Nutzeffekts nachteilig.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren können trockene PVC- Teilchen mit hohem Nutzeffekt erhalten werden. Diese Teil­ chen haben eine gute Fließfähigkeit und zerstören wenig. Zusätzlich sind die Viskosität eines daraus in an sich be­ kannter Weise hergestellten Plastisols und die Eigenschaf­ ten, wie Wärmestabilität, eines daraus hergestellten Form­ körpers jenen äquivalent, die aus üblichem PVC für die Pa­ stenverformung hergestellt worden sind.

Das folgende Beispiel erläutert die Erfindung.

Beispiel

In eine 12-l-Mischvorrichtung des Tanktyps gibt man 11 000 g einer wäßrigen Dispersion eines Vinylchloridharzes für die Pastenverformung (Feststoffgehalt: 30 Gew.-%), und un­ ter heftigem Rühren werden im Verlauf von 10 Minuten 300 g Di-2-ethylhexylphthalat zugegeben. Nach Beendigung der Zuga­ be wird das Gemisch weitere 15 Minuten gerührt, wobei eine aufschlämmungsartige Dispersion erhalten wird. Feine Teil­ chen werden mittels eines 80-Mesh-Drahtsiebs (entsprechend einem Netz mit einer lichten Maschenweite von 0,177 mm) aus der Dispersion entfernt. Die Körner auf dem Netz werden ent­ wässert, indem man sie zentrifugiert. Man erhält 4000 g nas­ se Körner (Feuchtigkeitsgehalt: 30% auf Naßgrundlage). 1000 g der nassen Körner werden in eine zylindrische Wirbel­ schichttrocknungsvorrichtung mit einem Innendurchmesser von 200 mm, die mit einer Rührvorrichtung ausgerüstet ist, ge­ geben und unter Rühren getrocknet. Die Trocknungsstufe wird in eine Periode mit konstanter Rate und eine Periode mit fallender Rate mit einem spezifischen Feuchtigkeitsgehalt, der als Grenze verwendet wird, aufgeteilt. Der kritische Feuchtigkeitsgehalt dieses körnigen Harzes wird zuvor gemes­ sen und beträgt 3% (Naßgrundlage).

Die Pulvereigenschaften (der Böschungswinkel und die Schütt­ dichte) und die Soldispersionsfähigkeit (Nordfeinheit) der entstehenden trockenen Körner werden bestimmt.

Der Böschungswinkel ist ein Maß für die Leichtigkeit, mit der das Pulver fließt. Je kleiner dieser Wert ist, umso bes­ ser ist die Fließfähigkeit.

Das Schüttgewicht ist die Scheindichte des Pulvers. Je grö­ ßer der Wert ist, umso besser ist seine Handhabbarkeit.

Der Nordfeinheitswert wird wie folgt bestimmt: 100 g Körner und 60 g Di-2-ethylhexylphthalat werden 10 Minuten in einer Ishikawa-Mahl-und-Misch-Vorrichtung (# 18) vermischt. Der ma­ ximale Durchmesser der agglomerierten Teilchen in dem ent­ stehenden Sol wird mittels eines Mahlmeters gemessen, und das Ergebnis wird durch eine Zahl im Bereich von 0 bis 8 ausgedrückt. 8 ist die größte Feinheit, und 0 bedeutet die größte Rauhheit.

Die Trocknungsbedingungen und die Nordfeinheitswerte der er­ haltenen Körner sind in der folgenden Tabelle angegeben. Die Temperatur des PVC ist die des PVC in der Wirbelschicht. Die verwendete trockene Luft besitzt eine absolute Feuchtigkeit von 0,01 kg H₂O/kg.

Wenn die Temperatur des PVC während der Trocknungszeit mit konstanter Rate 40°C überschreitet (Versuch Nr. 4) und wenn die Temperatur des PVC während der Trocknungszeit mit fallen­ der Rate 50°C überschreitet (Versuch Nr. 5), sind die Pulver­ eigenschaften der getrockneten Körner äquivalent, aber die Körner besitzen einen hohen Aggregationsgrad und eine sehr schlechte Soldispersionsfähigkeit, verglichen mit den erfin­ dungsgemäßen Beispielen (Versuche Nr. 1 bis 3).

Claims (7)

1. Verfahren zur Herstellung eines körnigen Vinylchlorid­ polymeren, gemäß dem man eine wäßrige Dispersion aus einem Vinylchloridpolymeren mit einer in Wasser schwer löslichen organischen Flüssigkeit, die das Vinylchloridpolymere nicht löst oder anquillt, unter Bildung eines Aggregats aus Teil­ chen aus dem Vinylchloridpolymeren vermischt, das Aggregat dehydratisiert und bei erhöhter Temperatur trocknet, dadurch gekennzeichnet, daß das Trocknen in einer Wirbelschicht-Trocknungsvorrichtung unter solchen Be­ dingungen durchgeführt wird, daß die Temperatur des Vinyl­ chloridpolymeren nicht mehr als 40°C in der Trocknungsperi­ ode mit konstanter Rate und nicht mehr als 50°C während der Trocknungsperiode mit fallender Rate beträgt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Oberflächengeschwindigkeit in der leeren Säule in der konstanten Trocknungsperiode 0,5 bis 1,0 m/s beträgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Oberflächengeschwindigkeit in der leeren Säule in der Trocknungsperiode mit fallender Ra­ te 0,2 bis 0,6 m/s beträgt.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Trocknung in der Periode mit kon­ stanter Rate durchgeführt wird, bis der Feuchtigkeitsgehalt des Vinylchloridpolymeren 5 bis 7% erreicht.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Menge an organischer Flüssigkeit, die verwendet wird, 0,5 bis 30 Gewichtsteile pro 100 Ge­ wichtsteile Vinylchloridpolymeres in der wäßrigen Disper­ sion beträgt.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß man als organische Flüssigkeit einen Weichmacher des Alkylphthalattyps verwendet.

7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Vermischen der wäßrigen Disper­ sion aus Vinylchloridpolymerem mit der organischen Flüssig­ keit bei einer Temperatur von 20 bis 70°C durchgeführt wird.