DE3539385C2 - - Google Patents

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DE3539385C2
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Yoshihiro Joyo Kyoto Jp Kawamori
Takao Nagaokakyo Kyoto Jp Saito
Tadashi Nishiyama
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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Feinteilchen aus einem durch Polymerisieren einer wäßrigen Lösung eines wasserlöslichen Vinylmonomeren hergestellten wäßrigen Polymergel sowie eine Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens.
Wasserlösliche Acrylpolymere, insbesondere Acrylamidhomopolymere, Copolymere aus einem größeren Anteil Acrylamid und anderen copolymerisierbaren Monomeren oder Alkalihydrolyse-Produkte dieser Acrylamidhomopolymeren und -copolymeren werden in großem Umfange als Klebemittel, Viskositätsbildner, Bodenverbesserer, Abwasserbehandlungsmittel, Agentien zur Gewinnung bzw. Abtrennung von Rohöl und dgl. verwendet. Diese wasserlöslichen Acrylamidpolymeren wurden bisher hergestellt durch Polymerisation in Masse, Suspensionspolymerisatiion, Emulsionspolymerisation oder Lösungspolymerisation. Im allgemeinen wurde hauptsächlich die Polymerisation von wäßrigen Lösungen von Monomeren angewendet, da Polymere mit einem hohen Molekulargewicht erhalten werden.
Zur Herstellung von Polymeren mit einem sehr hohen Moleku­ largewicht und darüber hinaus mit einer guten Wasserlöslich­ keit mittels der wäßrigen Lösungspolymerisationsmethode, muß eine Vernetzungsreaktion in der Polymerisationsstufe soweit wie möglich verhindert werden. In dieser Hinsicht ist es erwünscht, die Herstellung der Polymeren unter ver­ hältnismäßig milden Bedingungen durchzuführen, beispiels­ weise durch Polymerisation bei einer verhältnismäßig nied­ rigen Konzentration eines Monomeren.
In den letzten Jahren sind vom wirtschaftlichen Standpunkt aus betrachtet, beispielsweise im Hinblick auf die Trans­ portkosten und die Lagerkosten, wasserlösliche Polymere mehr in Form eines Pulvers als in Form einer wäßrigen Lö­ sung gefragt. Die Polymerisation in wäßriger Lösung bei einer niedrigen Monomerkonzentration hat den Nachteil, daß die erhaltenen Polymeren getrocknet werden müssen, um eine große Menge Wasser beim Pulvern zu verdampfen, was zu einer Erhöhung der Energiekosten für die Pulveri­ sierung führt.
In der Regel werden auch partiell hydrolysierte Acryl­ amidpolymere hergestellt durch partielles Hydrolysieren von Acrylamidpolymergelen unter Verwendung von alkalischen Materialien oder dgl. Auch in diesem Falle ist die Verwen­ dung von Polymergelen mit einer verhältnismäßig niedri­ gen Konzentration an Polymeren erwünscht, da dafür gesorgt werden muß, daß das alkalische Material in das Innere der Gele eindringt, um so die partielle Hydrolyse gleichmäßig zu bewirken. Andererseits hat die Verwendung der Polymer­ gele mit einer niedrigen Konzentration den Nachteil, daß die Energiekosten für die Verdampfung von Wasser zuneh­ men und daß die Polymergelteilchen aneinander haften unter Bildung von Agglomeraten und daß die Agglomeration den Trocknungswirkungsgrad in der Stufe der Trocknung der Teilchen merklich herabsetzt.
Um die obengenannten Mängel zu eliminieren, wurden Ver­ suche mit einem Verfahrer zur Durchführung der Polymeri­ sation bei einer möglichst hohen Monomerkonzentration durchgeführt und es wurden Versuche zur Verringerung der Energiekosten in der Stufe der Pulverisierung durchge­ führt.
Vinylmonomere, wie z. B. Acrylamid und Acrylsäure, haben eine ausgeprägte Neigung zur Vernetzung unter Bildung einer dreidimensionalen Struktur. Daher mußte in der Praxis, um das Auftreten einer Vernetzung zu verhindern, die Polymerisation unvermeidlich unter milden Bedingungen, insbesondere bei einer verhältnismäßig niedrigen Monomer­ konzentration, beispielsweise bei einer Konzentration von höchstens 20 bis 30 Gew.-% für anionische oder nicht-ioni­ sche Monomere, durchgeführt werden.
Die Polymerisationsprodukte, die erhalten werden, wenn man eine wäßrige Monomerlösung, die Acrylamid allein oder hauptsächlich Acrylamid in einer niedrigen Konzentration, wie oben erwähnt, enthält, polymerisiert, liegen vor in Form eines harten oder elastischen Gels ohne Fließfähigkeit. Wenn nun Wasser aus dem erhaltenen massiven oder folien­ artigen Polymergel ohne mechanisches Zerbrechen desselben zu Stücken entfernt wird, muß das Gel für einen sehr lan­ gen Zeitraum bei hohen Temperaturen stehengelassen werden. Die Folge davon ist, daß das Molekulargewicht abnimmt und eine Vernetzung auftritt beim Erhitzen zum Trocknen, wodurch der Handelswert der Produkte deutlich sinkt. Es wurde daher allgemein ein Verfahren angewendet, bei dem nach dem groben Pulverisieren des massiven oder folien­ artigen Polymergels zu groben Teilchen mittels irgend­ welcher mechanischer Vorrichtungen das Wasser durch Wärme­ trocknen aus den Teilchen entfernt wird. Bei einem allge­ mein angewendeten Trocknungsverfahren wird ein durch Poly­ merisation erhaltenes Polymergel mittels eines Extruders, wie z. B. eines Fleischwolfes, in eine strangartige Form gebracht und dann durch Erhitzen getrocknet. Die Verwen­ dung des Extruders ist jedoch nicht immer zufriedenstel­ lend, insbesondere dann, wenn das Polymere sehr hart ist, weil die Reibung an der Wandoberfläche des Extruders groß ist, so daß nicht nur der Maschinenwirkungsgrad abnimmt, sondern auch das Polymergel selbst abgebaut (verschlech­ tert) wird als Folge der Reibungswärme oder als Folge mechanischer Kräfte, was zu einer Herabsetzung des Moleku­ largewichtes als Folge einer Molekülspaltung führt.
Um den Reibungswiderstand der Vorrichtungen herabzuset­ zen, wurde bereits vorgeschlagen, ein Schmiermittel, wie z. B. Polyethylenglykol oder nicht-ionische oberflächenak­ tive Agentien, beim Extrudieren des Polymergels zu ver­ wenden. Zur Erzielung eines zufriedenstellenden Effektes muß jedoch eine große Menge Schmiermittel verwendet werden und dies bringt unerwünschte Ergebnisse mit sich, wie z. B. eine Verringerung der Reinheit, eine Zunahme der Schmierig­ keit des Polymerpulvers und eine Verringerung der freien Fließfähigkeit des Polymerpulvers.
Aus diesen Gründen ist es erforderlich, ein Verfahren zur Pulverisierung von Polymergelen zu entwickeln, bei dem ein Abbau bzw. eine Verschlechterung als Folge von Reibungs­ wärme und mechanischen Kräften und eine Herabsetzung des Molekulargewichtes nicht auftreten.
Aus der DE-OS 20 50 863 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen von Polymerteilchen eines durch Koagulierung einer wäßrigen Dispersion gewonnenen Polymers bekannt, wobei eine Bahn aus dem Kunststoff kontinuierlich zunächst in Streifen geschnitten wird und die Streifen danach in Stücke geschnitten werden. Mit dem bekannten Verfahren bzw. der bekannten Vorrichtung kann unvernetztes Neopren granuliert werden.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens zur Verfügung zu stellen, mit dem bzw. mit der wäßrige Gele von wasserlöslichen Vinylpolymeren ohne zwischenzeitliche Trocknung direkt zu trockenen und runden Feinteilchen der wasserlöslichen Vinylpolymere verarbeitet werden können, ohne daß die Qualität der Polymerfeinteilchen verschlechtert wird und ohne daß ihr Molekulargewicht herabgesetzt wird.
Diese Aufgabe wird von einem Verfahren nach Patentanspruch 1 sowie von einer Vorrichtung nach Patentanspruch 9 gelöst.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist anwendbar auf Polymere von wasserlöslichen Vinylmonomeren, wie z. B. auf wasserlösliche Acrylamidpolymere, wie z. B. Copolymere, die zu mindestens 5 Gew.-%, insbesondere zu mindestens 30 Gew.-%; aus Acrylamid und anderen wasserlöslichen Vinylmonomeren, Homopolymeren von Acrylsäure, Methacrylsäure oder ihren Salzen, wie z. B. Alkalimetallsalzen, wasserlöslichen kationischen Acrylpolymeren und anderen wasserlöslichen Vinylpolymeren bestehen. Zu den Acrylamidpolymeren gehören beispielsweise ein Homopolymeres von Acrylamid, Methacrylamid oder ihren Derivaten, wie z. B. einem Dialkylacrylamid und Acrylamid-2-methylpropansulfonsäure, ein Copolymeres dieser Monomeren und ein Copolymeres von Acrylamid, Methacrylamid oder ihren Derivaten mit anderen wasserlöslichen Vinylmonomeren.
Repräsentative Beispiele für das erfindungsgemäß verwen­ dete wasserlösliche Vinylmonomere sind Acrylamid, Meth­ acrylamid, ethylenisch ungesättigte Carbonsäuren, wie Acrylsäure, Methacrylsäure und Itaconsäure oder ihre Salze, ethylenisch ungesättigte Sulfonsäuren, wie Vinyl­ sulfonsäure und 2-Acrylamid-2-methylpropansulfonsäure oder ihre Salze, Dialkylaminoalkylacrylate und -methacry­ late, die Metallsalze, quaternären Salze und Salze mit Säuren der Dialkylaminoalkylacrylate und -methacrylate, Dialkylaminoalkylacrylamide, die quaternären Salze und Salze mit Säuren der Dialkylaminoalkylacrylamide, Diallyl­ aminverbindungen, wie z. B. Salze mit Säuren von Diallyl­ amin und Diallyldialkylammoniumsalze und dgl., die verwend­ baren wasserlöslichen Vinylmonomeren sind darauf jedoch nicht beschränkt. Die wasserlöslichen Vinylmonomeren kön­ nen allein oder in Form einer Mischung davon verwendet werden. Außerdem können die wasserlöslichen Vinylmonomeren zusammen mit im wesentlichen wasserunlöslichen Monomeren verwendet werden, solange die gebildeten Polymeren in Wasser löslich sind, wie z. B. hydrophobe Vinylmonomere, wie Acrylnitril, Acryl- oder Methacrylsäureester, Vinyl­ acetat und Styrol.
Die Polymerisation der wasserlöslichen Vinylmonomeren kann nach üblichen Verfahren ohne irgendwelche Beschrän­ kung erfolgen, beispielsweise unter Anwendung eines ther­ mischen Polymerisationsverfahrens, in dem bekannte radika­ lische Polymerisationsinitiatoren, wie z. B. Persulfate oder Azoinitiatoren verwendet werden, eines Redoxpolymeri­ sationsverfahrens, in dem bekannte Redoxinitiatoren, wie z. B. Persulfat/Amin- oder Persulfat/Sulfit-Initiato­ ren verwendet werden, eines Photopolymerisationsverfah­ rens, in dem photoaktivierbare Initiatoren, wie z. B. Benzoin oder ein Benzoinalkyläther verwendet werden, und eines Strahlungspolymerisationsverfahrens. Im allgemeinen wird eine wäßrige Lösung der Monomeren nach diesen bekannten Verfahren polymerisiert, mindestens bis die Reaktionsmi­ schung ihre freie Fließfähigkeit verliert.
Die Photopolymerisation durch Bestrahlung mit Licht­ strahlen, wie z. B. ultravioletten Strahlen, insbeson­ dere die Photopolymerisation, die durch Bestrahlung mit ultravioletten Strahlen durchgeführt wird, die auf eine wäßrige Monomerlösung in Form einer dünnen Schicht ange­ wendet wird, ist vorteilhaft. Da die Induktionsperiode bis zur Initiierung der Polymerisation sehr kurz ist und darüber hinaus die Polymerisationsgeschwindigkeit sehr hoch ist, verglichen mit anderen Polymerisationsverfahren, ist die für die Polymerisation erforderliche Zeit kurz, und es ist möglich, die Polymerisationsapparatur kompakt zu gestalten. Die Photopolymerisation eignet sich auch für die Polymerisation einer wäßrigen Monomerlösung mit einer hohen Konzentration. Wenn die Photopolymerisation angewendet wird, ist es ferner möglich, eine kontinuierliche Polymerisation durchzuführen durch kontinuierliche Zuführung einer wäßrigen Lösung, die ein Monomeres enthält, und eines Photoinitiators auf einen sich bewegenden Träger, beispielsweise ein endloses Band, in Form einer dünnen Schicht, Bestrahlung mit ultravioletten Strahlen der dünnen Schicht, um das Monomere zu polymerisieren, und durch kontinuierliches Abziehen der gebildeten Polymerschicht. In diesem Falle können das Brechen und Pulverisieren des erhaltenen folienartigen Polymergels kontinuierlich durchgeführt werden.
Vom Standpunkt der Produktivität aus betrachtet ist es bevorzugt, daß die Konzentration des erhaltenen wäßrigen Polymergels so hoch wie möglich ist. Dies ist auch insofern bevorzugt als die Klebrigkeit des Gels herabgesetzt wird und dadurch beim Brechen oder Pulverisieren des Gels zu Teilchen verhindert wird, daß die Teilchen aneinanderkleben. Im allgemeinen betragen die Konzentrationen des Polymers in dem Gel 20 bis 60 Gew.-%, vorzugsweise 30 bis 45 Gew.-%, für nicht-ionische Polymere und anionische Polymere, wie z. B. Polyacrylamid und ein Copolymeres von Acrylamid und Acrylsäure, und 50 bis 90 Gew.-%, vorzugsweise 60 bis 80 Gew.-%, für kationische Polymere, wie z. B. ein Copolymeres von Acrylamid und einem Dialkylaminoalkylacrylat oder dem Säuresalz oder quaternären Salz davon.
Erfindungsgemäß wird das Polymergel mittels einer Schneidevorrichtung vom Walzen-Typ, wie nachstehend näher beschrieben, in Streifen geschnitten. Vorzugsweise liegt das durch Polymerisieren einer wäßrigen Lösung eines wasserlöslichen Vinylmonomeren erhaltene Polymergel in Form einer dünnen Schicht mit einer Dicke von 2 bis 30 mm, vorzugsweise von 5 bis 15 mm vor, so daß das Polymergel von einem Paar Walzenschneidevorrichtungen, die sich in unterschiedlichen Richtungen gegeneinander unter Eingriff ineinander drehen, glatt ergriffen werden kann. Ein solches folienartiges Polymergel wird erhalten, wenn die wäßrige Monomerlösung in einem schalenartigen oder trogartigen Gefäß oder auf einer Platte oder auf einem sich bewegenden Träger, wie z. B. einem Band, polymerisiert wird. Die Polymerisation auf einem sich bewegenden Band ist bevorzugt, da die dabei erhaltene Polymergelfolie kontinuierlich der Schneidevorrichtung zugeführt werden kann und das Brechen und Pulverisieren des Polymergels kontinuierlich durchgeführt werden können.
Erfindungsgemäß wird ein wäßriges Polymergel, das durch Polymerisieren einer wäßrigen Lösung von Monomeren erhalten wurde, zuerst zu kleinen Stücken zerbrochen mittels einer spezifischen Brechvorrichtung. Das Polymergel wird in eine Schneidvorrichtung vom Walzen-Typ vom oberen Abschnitt derselben her eingeführt und zu Streifen mit einer Breite von 3 bis 20 mm geschnitten mittels eines Walzenpaares, das eine Vielzahl von ringförmigen Vorsprüngen (Erhebungen) oder Rillen (Ausnehmungen) in vorgegebenen Intervallen auf ihren Oberflächen aufweist und die sich in entgegengesetzter Richtung zueinander drehen, wobei sie ineinander eingreifen, beispielsweise durch Einführen des Gels vom eingreifenden oberen Abschnitt der sich in Abwärtsrichtung drehenden Walzen her, wobei bewirkt wird, daß die Walzen das Gel ergreifen. Wenn das folienartige Polymergel kontinuierlich von einem Ende eines sich bewegenden Trägers, wie z. B. einem endlosen Band, abgenommen wird und dafür gesorgt wird, daß es kontinuierlich von der Walzenschneidvorrichtung ergriffen wird, ist es möglich, das erfindungsgemäße Verfahren kontinuierlich durchzuführen und dadurch den Produktionswirkungsgrad zu erhöhen. Die Polymergelstreifen werden dann zu kubischen Stücken mit einer Seitenlänge von 3 bis 20 mm zerschnitten. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden die Gelstreifen durch eine Kombination einer fixierten Schneidklinge, die sich in axialer Richtung der Walzenschneidvorrichtung über mindestens die volle Länge der Walzenschneidvorrichtung erstreckt, mit einer sich drehenden Schneideinrichtung, die einen drehbaren zylindrischen Körper umfaßt, der auf seinem Umfang mit mindestens einer Schneidklinge versehen ist, die sich in axialer Richtung des zylindrischen Körpers erstreckt, zerschnitten.
Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen
Fig. 1 eine Frontansicht einer Ausführungsform einer erfindungsgemäß verwendeten Brechvorrichtung, die eine Schneidvorrichtung vom Walzen-Typ um­ faßt;
Fig. 2 eine Schnittansicht entlang der Linie I-I der Fig. 1;
Fig. 3 eine Draufsicht auf die in Fig. 1 darge­ stellte Brechvorrichtung;
Fig. 4 eine Ansicht, die den Eingriffsabschnitt der in Fig. 1 dargestellten Schneidvorrichtung vom Walzen-Typ erläutert;
Fig. 5 eine partiell vergrößerte Ansicht des in Fig. 4 dargestellten Eingriffabschnittes;
Fig. 6 eine horizontale schematische Schnittansicht, die eine Ausführungsform einer erfindungsgemäß verwendeten Schneidvorrichtung vom vertikalen Typ zeigt;
Fig. 7 eine Schnittansicht entlang der Linie II-II der Fig. 6;
Fig. 8 eine Schnittansicht entlang der Linie III-III der Fig. 6; und
Fig. 9 eine schematische perspektivische Ansicht eines Gitters, wie es in Fig. 6 dargestellt ist.
In die gemäß den Fig. 1 bis 5 verwendete Brechvorrichtung wird ein Polymergel vom oberen Abschnitt derselben her eingeführt. Das eingeführte Gel wird mit­ tels einer Schneidvorrichtung vom Walzen-Typ, die aus einem Paar Walzen 3 und 4 besteht, zu Streifen zerschnit­ ten.
Wie in Fig. 3, insbesondere in den Fig. 4 und 5 darge­ stellt, haben die Schneidklingen der Schneidvorrichtung die Form von ringförmigen Vorsprüngen (Erhebungen) oder ringförmigen Rillen (Ausnehmungen) auf jeder der Walzen 3 und 4, so daß die Vorsprünge (Erhebungen) der einen Walze in die Rillen (Ausnehmungen) der anderen Walze ein­ greifen. So hat beispielsweise ein Paar der ineinander eingreifenden Walzen die gleichen Dimensionen und dreht sich mit der gleichen Geschwindigkeit in entgegengesetzter Richtung zueinander, so daß das eingeführte Polymergel von der Schneidvorrichtung erfaßt wird. Die Breite, Tie­ fe und Höhe des Vorsprungabschnitts und des Rillenab­ schnitts werden je nach der gewünschten Größe des gebro­ chenen Polymergels festgelegt. So beträgt beispielsweise in der Fig. 5 die Breite X1 etwa 2 bis etwa 10 mm, und die Tiefe X4 der Rille (Ausnehmung) beträgt etwa 10 bis etwa 15 mm und die Höhe X5 des Vorsprungs beträgt etwa 10 bis 15 mm. Auch greift ein Paar der Walzen 3 und 4 in der Regel so ineinander ein, daß ein Spielraum X3 ver­ bleibt, der erforderlich ist, um das Polymergel innerhalb des Bereiches von etwa 10 bis etwa 25 mm hindurchzuleiten. Die Walzen 3 und 4 werden in der Pfeilrichtung, wie in Fig. 2 dargestellt, gedreht durch Drehen von Rotations­ wellen 8a und 8b, und das eingeführte Polymergel wird da­ von ergriffen und nach unten gezogen, wodurch das Gel leicht zu Streifen zerschnitten wird.
Das mittels der Schneidvorrichtung vom Walzen-Typ zu Streifen zerschnittene Polymergel wird dann vom Umfang des ringförmigen gerillten Abschnittes 9a durch die Oberkanten von Kämmen 5 und 6, wie in Fig. 2 dargestellt, abgezogen und durch den Raum zwischen dem Kamm 5 und dem Kamm 6 nach unten zu einer fixierten Schneidklinge 2 geführt, die am unteren Ende des Kammes 6 vorgesehen ist. In der Regel haften die Gelstreifen nicht an der Oberfläche der ringförmigen Vorsprungabschnitte 9b der Walzenschneidvorrichtung. Abschnitte der unter die Posi­ tion für die feste Klinge 2 transportierten Streifen wer­ den durch die Schneidekraft, die zwischen der festen Klin­ ge 2 und den drehbaren Schneidklingen 1 wirkt, die auf dem Umfang eines zylindrischen Körpers 10 vorgesehen sind, der durch eine Welle 7 gedreht wird, abgeschnitten unter Bildung von kleinen Stücken, insbesondere kubischen Stüc­ ken mit einer Größe von etwa 3 bis 20 mm.
Die Form des Querschnittes des Gelstreifens wird festge­ legt durch die Maschinendimensionen der zusammengebauten Walzen 3 und 4, nämlich die Breiten X1 des Vorsprungs und der Rille, die Höhen X4 und X5, die Tiefe X2 des Eingriffs­ abschnittes und die Rotationsgeschwindigkeit der Walzen 3 und 4. Die Schnittlänge, d. h. mit anderen Worten die Länge des abgeschnittenen Stückes in der Längsrichtung bei dem Streifen wird festgelegt durch Einstellung der Rotationsgeschwindigkeit der Walzen 3 und 4, der Rotations­ geschwindigkeit des sich drehenden Körpers 10, der sich mit einer mit den Walzen 3 und 4 harmonisierten oder syn­ chronisierten Geschwindigkeit dreht, der Anzahl der Klingen (6 Klingen in Fig. 2), die auf dem sich drehenden Körper 10 vorgesehen sind, und der Breite des Zwischen­ raums zwischen der Klinge 1 und der fixierten Klinge 2.
Die auf diese Weise erhaltenen kubischen Polymergelstücke können dann getrocknet werden unter Bildung von trockenen Teilchen aus wasserlöslichen Vinylpolymeren. Zur Erhöhung des Trocknungswirkungsgrades oder zu anderen Zwecken werden die feuchten (nassen) Polymergelstücke weiter zu Teilchen mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von 0,3 bis 3 mm pulverisiert. Erfindungsgemäß erfolgt die Pulverisierung unter Verwendung einer spezifischen Schneidvorrichtung vom vertikalen Typ. Zu diesem Zeitpunkt beträgt die Polymer­ konzentration des Gels in der Regel 20 bis 60 Gew.-% für die nicht-ionischen oder anionischen Polymeren oder 50 bis 90 Gew.-% für die kationischen Polymeren.
Es ist bevorzugt, daß die durchschnittliche Teilchengröße der Gelstücke, die in die Schneidvorrichtung vom verti­ kalen Typ eingeführt werden sollen, höchstens 20 mm be­ trägt. Wenn die durchschnittliche Teilchengröße mehr als 20 mm beträgt, nimmt das Schneidvermögen der Schneidvor­ richtung vom vertikalen Typ ab. Wenn grobe Gelteilchen mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von mehr als 20 mm im Überschuß in die Schneidvorrichtung eingeführt werden, tritt ein schlechtes Zerschneiden auf und es kommt zur Bildung von Agglomeraten der Gelteilchen in der Schneidvorrichtung und zur gleichzeitigen Erzeugung von Reibungswärme wegen der Klebrigkeit der Gelteilchen.
Die Schneidvorrichtung vom vertikalen Typ umfaßt ein Gehäuse, mindestens eine vertikal fixierte Schneidklinge, die in dem Gehäuse in einer vertikalen Richtung ange­ ordnet ist, mindestens eine drehbare Schneidklinge, die drehbar und vertikal vorgesehen und so angeordnet ist, daß der Spielraum zwischen ihr und der fixierten Klinge minimal gehalten wird, und ein Sieb (Gitter), das so an­ geordnet ist, daß es einen Teil der Wände einer Schneide­ kammer bildet und durch das die pulverisierten Gelteil­ chen entnommen werden. Die kubischen Stücke werden bei­ spielsweise von einem oberen Abschnitt des Gehäuses her zugeführt und mittels der fixierten Klinge und der drehbaren Klinge in der Schneidekammer, die durch das Sieb (Gitter) und einen Teil der Wände des Gehäuses gebildet wird, pulverisiert und das pulverisierte Gel wird durch die Öffnungen des Siebes (Gitters) entnommen.
In der Fig. 6 zeigt die Ziffer 11 eine drehbare Schneid­ klinge die Ziffern 12a und 12b zeigen eine erste fixierte Schneidklinge und eine zweite fixierte Schneidklinge, die Ziffer 13 zeigt einen Vorschneider, die Ziffer 14 zeigt ein Sieb (Gitter), die Ziffer 15 zeigt eine Welle für die drehbare Klinge 11, die Ziffer 16 zeigt eine Bodenoberfläche und die Fig. 17 zeigt ein Austragsloch.
Das Strukturmerkmal der in Fig. 6 dargestellten Schneidvorrichtung besteht darin, daß die Vorrichtung einen Aufenthaltsraum C mit Mond-Form aufweist, der begrenzt ist durch eine Fläche mit dem gleichen Durchmesser Do wie der Kreisbogen für das Sieb (Gitter) 14, das auf dem äußeren Umfang entlang des Kreises vorgesehen ist, der durch die sich drehende Schneidklinge 11 gebildet wird und der auch in der Lage ist, das Polymergel mindestens 3 min lang verweilen zu lassen, und die Antriebs-Rotationswelle 5 ist vertikal angeordnet, d. h. mit anderen Worten die Schneidvorrichtung ist eine solche vom vertikalen Typ.
Gelteilchen mit einer verhältnismäßig großen Größe von beispielsweise 10 bis 20 mm unter den eingeführten kubischen Gelteilchen mit einer Größe von 3 bis 20 mm werden durch Drehen der Schneidklinge an der Spitze des Vorschneiders 13, der an der Welle 15 für die Schneidklinge 11 befestigt ist, zerschnitten.
Ein erster wichtiger Punkt des Schneidvorganges besteht darin, daß die einzuführenden kubischen Gelteilchen von der Oberseite der Apparatur her entlang der Achse für die Welle 15 nach unten zur Welle 15 fallen, wodurch die eingeführten Teilchen mit einer verhältnismäßig großen Größe selektiv zu Teilchen mit einer Größe von 3 bis 5 mm zerbrochen werden können. Die auf diese Weise gebrochenen Gelteilchen gelangen in den Zwischenraum mit einer Breite von höchstens 1 mm zwischen der sich drehenden Klinge 11 und der ersten fixierten Klinge 12a, die im Körper der vertikalen Schneidvorrichtung angeordnet ist, wie in Fig. 6 dargestellt, um so zerschnitten zu werden. Die so zerschnittene Polymergelteilchen bewegen sich dann zu der zweiten fixierten Klinge 12b durch den Raum A, der definiert ist durch das kreisbogenförmige Sieb bzw. Gitter 14, den durch die sich drehenden Klingen 11 und die fixierten Klingen 12a und 12b gebildeten Kreis in Richtung der Rotation der sich drehenden Klingen 11.
Der zweite wichtige Punkt des Schneidvorganges besteht darin, daß unter den Polymergelteilchen, die sich in dem Raum A bewegen, die Teilchen mit einer Größe, die geringer ist als die Porengröße Ds des Siebes (Gitters) 14 durch die Zentrifugalkraft nach außen zerstreut werden, die Poren des Siebes (Gitters) 14 passieren und aus dem Raum A in das Austragsloch 17 ausgetragen werden, so daß die feinen Teilchen von den groben Teilchen mit einer Größe von mehr als der Porengröße Ds getrennt werden.
Andererseits gelangen unter den Gelteilchen, die sich in dem Raum A bewegen, die Teilchen mit einer Größe, die größer ist als die Porengröße Ds des Gitters (Siebes) 14 zwischen die zweite fixierte Klinge 12b und die Rotationsklinge 11, so daß sie zu kleineren Teilchen zerschnitten werden, und die zerschnittenen Teilchen gelangen dann in einen Raum B, der durch die Schneidklinge 11 und den Bogen des Kreises definiert wird, der durch das kreisbogenförmige Sieb (Gitter) 14 beschrieben wird. Die Teilchen, die sich in dem Raum B bewegen, gelangen erneut in den Zwischenraum zwischen der ersten fixierten Klinge 12 und den Rotationsklingen 11, so daß sie zu kleineren Teilchen zerschnitten werden, danach werden die gleichen Schneidvorgänge wiederholt.
Auf diese Weise werden die Polymergelteilchen mit einer Größe von 3 bis 20 mm, die eingeführt werden, indem man die Teilchen entlang der Achse der Welle 15 in Richtung auf die Rotationswelle 15 fallen läßt, durch das Sieb 14 klassiert in Teilchen mit einer Größe, die geringer ist als die Größe Ds der Poren des Siebes 14, und kontinuierlich aus dem Austragsloch 17 der Schneidvorrichtung vom vertikalen Typ entnommen.
Der dritte wichtige Punkt des Schneidvorganges besteht darin, daß die Polymergelteilchen, die eine Größe haben, die größer ist als die Porengröße Ds, und die zerschnitten werden zur Herabsetzung der Größe mittels der Rotationsklingen und der fixierten Klingen, in den Raum B eintreten und dann in dem Aufenthaltsraum C verbleiben. Die Teilchen, die in dem Aufenthaltsraum C durchschnittlich mindestens 3 min lang verblieben sind, werden erneut mittels der Rotationsklingen 11 und der fixierten Klingen 12a und 12b zerschnitten, so daß auf diese Weise die obengenannte Schneideoperation wiederholt wird. Da die durchschnittliche Verweilzeit mindestens 3 min beträgt und da darüber hinaus die Teilchen rund werden, da sie einer Granulationswirkung unterliegen, hervorgerufen durch ein sehr starkes Mischen und Rühren, nähert sich die Gestalt des durch Trocknen der feinen Gelteilchen erhaltenen Pulverprodukts der gewünschten Kugelform. Auf diese Weise hat der Schneidvorgang den erwünschten Effekt, daß nicht nur die großen Teilchen des Polymergels fein unterteilt werden, sondern daß auch die Form des fein unterteilten Polymergels sich der Kugelform nähert.
Im Unterschied zu den repräsentativen und generellen Pulverisiervorrichtungen, die sich auf dem Markt befinden, wie z. B. die Hammermühle und die Walzenmühle, ist es bei der erfindungsgemäß verwendeten Schneidvorrichtung vom vertikalen Typ möglich, die durchschnittliche Verweilzeit für ein zu pulverisierendes Material bei mindestens 3 min zu halten, und daher ist die Anzahl der Schritte, welche die Gelteilchen erleiden, nicht groß und die Gelteilchen können mit einer sehr geringen Anzahl von Schnitten ausgetragen werden.
Das Merkmal der Struktur der Schneidvorrichtung vom vertikalen Typ beruht darauf, daß die Verweilzeit für die Pulverisierung kontrolliert (gesteuert) werden kann durch Einstellung des Zwischenraums zwischen der Schneide der Schneidklinge 11 und der Schneide der fixierten Klingen 12a und 12b, die vertikal um die Rotationsklinge herum angeordnet sind, und durch Änderung der Größe Ds der Öffnungen des Siebes (Gitters) und ferner durch Installierung einer Vielzahl von Schneidvorrichtungen vom vertikalen Typ in Reihe, nämlich durch Hindurchleiten des Polymergels durch die Schneidvorrichtung zwei bis mehrere Male, wodurch leicht eine Pulverisierung zu feinen Teilchen, beispielsweise solchen mit einem Durchmesser von weniger als 1 mm, erfolgen kann. Darüber hinaus wird der erwünschte Effekt erzielt, daß die Gestalt der auf diese Weise erhaltenen feinen Teilchen mit einer Teilchengröße von weniger als 1 mm sich der Kugelform nähert. Die Pulverisierungstechnik für Polymergele, bei der eine Pulverisiervorrichtung mit einer solchen Struktur verwendet wird, ist bisher nocht nicht bekannt.
Die Pulverisierung mit der Schneidvorrichtung vom vertikalen Typ wird vorzugsweise in Stufen durchgeführt. Wenn beispielsweise die zerschnittenen Stücke eines Polymergels in der ersten Stufe mit der Schneidvorrichtung vom ver­ tikalen Typ pulverisiert werden, die mit einem Sieb mit einem Öffnungsdurchmesser von 3 mm ausgestattet ist, wer­ den Gelteilchen mit einer einheitlichen Teilchengröße von nicht mehr als etwa 3 mm erhalten. Dann werden die Gel­ teilchen mit der Schneidvorrichtung, die mit einem Sieb mit einem Öffnungsdurchmesser von 2 mm ausgestattet ist, und ferner mit der Schneidvorrichtung, die mit einem Sieb mit einem Öffnungsdurchmesser von 1 mm ausgestattet ist, pulverisiert, so daß rundliche feine Teilchen mit einem Teilchendurchmesser von nicht mehr als etwa 1 mm erhalten werden. Auf entsprechende Weise kann ein feintei­ liges Polymergel mit der gewünschten Teilchengröße erhal­ ten werden durch Auswahl des Siebs entsprechend der ge­ wünschten Teilchengröße.
Bei dem vorstehend beschriebenen Pulverisierungsverfahren tritt kaum eine Staubbildung auf, weil das Polymergel in feuchtem Zustand einer Pulverisierung unterworfen wird, und die Verteilung der Teilchengröße ist auch sehr eng.
Beim Brechen des Polymergels zu verhältnismäßig großen Gelstücken und anschließendem Pulverisieren der Gelstücke zu feinen Teilchen, um den Wirkungsgrad zu erhöhen und zu verhindern, daß die Gelstücke oder die feinen Teilchen aneinander kleben, ist es bevorzugt, die Temperatur des Polymergels so niedrig wie möglich zu halten.
Beim Brechen des Polymergels kann die Temperatur des Gels beispielsweise tief gehalten werden, indem man das in der Polymerisationsstufe gebildete Polymergel ausreichend kühlt oder das gebildete Polymergel mit kalter Luft oder dgl. vor dem Einführen in den Brecher zwangskühlt. In der Regel wird das Polymergel bei einer Temperatur von 10 bis 30°C, vorzugsweise von nicht mehr als 20°C, gehalten.
Es kann auch kalte Luft, vorzugsweise kalte Luft mit ei­ ner Temperatur von nicht mehr als 25°C, durch die Brechvor­ richtung geblasen werden, wodurch eine Zunahme der Klebrig­ keit des Polymergels, hervorgerufen durch die Reibungswär­ me beim Schneiden und die Antriebswärme der Walzenschneid­ vorrichtung sowie die Agglomeration der zerschnittenen Stücke gemildert werden können.
Die gleichen Effekte wie diejenigen, wie sie in der Stu­ fe des Brechens des Polymergels erhalten werden, können in der Stufe der Pulverisierung des gebrochenen Gels erzielt werden, indem man die Temperatur des Gels auf die gleiche Weise wie oben tief hält, beispielsweise durch Zwangskühlen des gebrochenen Gels vor der Pulverisierung oder durch Hindurchleiten von kalter Luft, vorzugsweise kalter Luft von weniger als 25°C, durch die Pulverisie­ rungsstufe.
In dem erfindungsgemäßen Verfahren wird das Polymergel im wesentlichen in feuchtem Zustand fein zerteilt. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren können daher die Probleme ge­ löst werden, die bei konventionellen Verfahren auftreten, bei denen das Polymergel nach dem Trocknen desselben pul­ verisiert wird (nachstehend als "Trockenpulverisierung" bezeichnet), wie z. B. die Staubbildung, die Wärmeerzeu­ gung, hervorgerufen durch das Pulverisieren, und die Herab­ setzung des Molekulargewichtes sowie die Bildung von was­ serunlöslichem Material, hervorgerufen durch die Wärmebil­ dung. Da die durchschnittliche Verweilzeit in dem Raum C der erfindungsgemäß verwendeten Pulverisiervorrichtung mindestens 3 min beträgt und die Pulverisiervorrichtung eine solche vom vertikalen Typ ist,kann insbesondere die Bildung von sehr feinem Pulver verhindert werden mit Hilfe von Wasser, das in dem zu pulverisierenden Polymergel eingeschlossen ist, im Unterschied zur Pulverisierung un­ ter Verwendung üblicher Pulverisiervorrichtungen, wie sie für die Trockenpulverisierung mit einer kurzen Verweil­ zeit angewendet werden, und die Form der Teilchen wird während der Pulverisierung vereinheitlicht.
Die Verteilung der Teilchengröße der bei dem erfindungsgemäßen Verfahren erhaltenen Teilchen ist sehr eng und ein solches Ergebnis wurde bei den konventionellen Verfahren bisher nicht erzielt.
Beim Brechen und Pulverisieren im feuchten (nassen) Zustand gemäß der vorliegenden Erfindung wird der größte Teil der während des Brechens und Pulverisierens gebildeten Wärme ersetzt durch die latente Verdampfungswärme des Wassers, das in reichlicher Menge in dem Polymergel eingeschlossen ist (z. B. 30 bis 70%), wodurch ein ausgeprägter Temperaturanstieg verhindert wird, und durch den Effekt der Verhinderung des Temperaturanstiegs kanan eine Verschlechterung der Qualität des Polymeren, beispielsweise eine Abnahme des Molekulargewichtes und eine Bildung von wasserunlöslichem Material, verhindert werden. Dementsprechend weist das erfindungsgemäße Verfahren ausgezeichnete Vorteile in bezug auf die Verhinderung des Abbaus bzw. der Verschlechterung auf.
In der Brechstufe und in der nachfolgenden Pulverisierungsstufe kann Polyethylenglykol, ein nicht-ionisches oberflächenaktives Agens oder ein anionisches oberflächenaktives Agens der Schneidvorrichtung vom Walzen-Typ oder der Schneidvorrichtung vom vertikalen Typ zugesetzt werden oder es kann auf die Oberflächen der geschnittenen kubischen Gelstücke aufgebracht werden, je nach Bedarf, um zu verhindern, daß die kubischen Stücke oder die feinen Teilchen aneinander kleben.
Das auf diese Weise erhaltene feinteilige Polymergel wird auf bekannte Weise getrocknet, beispielsweise durch Heißlufttrocknung oder Trocknung im fließenden Strom auf einem Band. In der Regel wird beim Trocknen bei einer Temperatur von 50 bis 150°C für 30 bis 60 min ein Polymer­ pulver mit einem Wassergehalt von nicht mehr als 10 Gew.-% erhalten.
Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren ist eine weitere Pulverisierung oder Aufarbeitung des Pulvers nicht er­ forderlich, sie kann aber natürlich durchgeführt werden, wenn dies erwünscht ist.
Im Falle von Acrylamidpolymeren gibt es den Fall, daß das feinteilige Polymergel nicht-umgesetztes Acrylamid enthält und sein Gehalt zu groß ist für die Anwendung für bestimmte Zwecke. Es wurde nun gefunden, daß das in dem Acrylamidpolymergel enthaltene restliche Acryl­ amid herabgesetzt werden kann durch Einarbeitung einer alkalischen Substanz und/oder einer Verbindung mit akti­ vem Wasserstoff oder einer Verbindung, die aktiven Was­ serstoff bilden kann, in die Gelteilchen beim Pulverisie­ ren der Gelstücke mit einer durchschnittlichen Größe von 3 bis 20 mm mittels der obengenannten Schneidevorrich­ tung vom vertikalen Typ, deren durchschnittliche Verweil­ zeit mindestens 3 min beträgt.
Um zu bewirken, daß Acrylamid mit einer alkalischen Sub­ stanz und/oder einer Verbindung mit aktivem Wasserstoff oder einer Verbindung, die aktiven Wasserstoff bilden kann, chemisch reagiert zur Herabsetzung des Acrylamid­ gehaltes, ist es wichtig, ein Polymergel gleichmäßig zu pulverisieren und die festen Gelteilchen gleichmäßig mit dem Reagens zu mischen, das in Form einer Flüssigkeit oder eines Pulvers vorliegt, so daß das Reagens auch im Innern des Polymergels gleichmäßig verteilt ist.
Beispiele für geeignete alkalische Substanzen sind Natri­ umhydroxid, Kaliumhydroxid, wasserfreie Soda, Natriumphosphat, Natriumborat, Ammoniak und andere alkalische Verbindun­ gen, die Acrylamid hydrolysieren können. Die alkalische Substanz kann in Form eines Pulvers, in Form von Granulat, Flocken, in Form einer Flüssigkeit oder Aufschlämmung vorliegen. Vom Standpunkt der Vermeidung des Klebens der Gelteilchen aneinander aus betrachtet wird sie vorzugs­ weise in Form eines Pulvers oder einer Aufschlämmung ver­ wendet. Die Menge der alkalischen Substanz wird je nach dem gewünschten Hydrolysegrad festgelegt.
Beispiele für geeignete Verbindungen mit aktivem Wasser­ stoff und Verbindungen, die aktiven Wasserstoff bilden können, sind Sulfite, Hydrogensulfite, Mercapto-halti­ ge Verbindungen, wie Mercaptopropionsäure, Thioglykol­ säure, Thioglycerin und Thioglykol, Amino-haltige Ver­ bindungen, wie Dimethylamin, Methylethylamin, Diethyl­ amin, Ammoniak, Dibutylamin, Methylethanolamin und Di­ ethanolamin und dgl. Die Verbindungen mit aktivem Wasser­ stoff oder die aktiven Wasserstoff bilden können, können allein oder in Mischung derselben verwendet werden. Die Verbindungen können in Form eines Pulvers, in Form eines Granulats, in Form von Flocken, in Form einer Flüssigkeit oder in Form einer Aufschlämmung verwendet werden. Die Verbindungen werden in einer stöchiometrischen Menge oder in einem geringen Überschuß, bezogen auf die Gesamtmenge des (der) in einem Polymergel eingeschlossenen restli­ chen Monomeren verwendet. Im allgemeinen ist die Verwen­ dung von nicht mehr als etwa 2 Gew.-%, insbesondere von 0,1 bis 2 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge des (der) für die Polymerisation verwendeten Monomeren ausreichend.
Die alkalische Substanz und die Verbindung mit aktivem Wasserstoff oder die Verbindung, die aktiven Wasserstoff bilden kann, können allein oder in Form einer Mischung derselben verwendet werden.
Die obengenannten Reagentien, die zur Herabsetzung des in einem Polymergel enthaltenen restlichen Acrylamids verwendet werden, werden der Schneidvorrichtung vom vertikalen Typ, wie in den Fig. 6 bis 8 dargestellt, zuge­ setzt, zusammen mit den zu pulverisierenden zerbrochenen Polymergelstücken. Da die durchschnittliche Verweilzeit der Gelstücke in dem Raum C der Schneidvorrichtung vom vertikalen Typ nicht weniger als 3 min beträgt und da darüber hinaus die Gelstücke stark gemischt und einer starken Rührwirkung ausgesetzt werden, ist es möglich, das Reagens mit dem in dem Polymergel enthaltenen Acryl­ amid wirksam umzusetzen zur Herabsetzung des Acrylamidge­ haltes. Der Acrylamidgehalt in den auf diese Weise erhal­ tenen feinen Polymergelteilchen ist somit sehr niedrig.
Das Polymergel, das mit dem obengenannten Reagens gleich­ mäßig gemischt und durch die Schneidvorrichtung vom vertikalen Typ fein zerteilt worden ist, kann direkt oder nach dem Überziehen mit oberflächenaktiven Mitteln auf den Markt gebracht werden oder es kann in einem Trockner, beispielsweise einem Trockner vom Band-Typ, bis auf einen Wassergehalt von höchtens 10 Gew.-% getrocknet werden.
Die Verbindung mit aktivem Wasserstoff oder die aktiven Wasserstoff bilden kann, reagiert stöchiometrisch mit dem in dem Polymergel verbliebenen Acrylamid zur Vervoll­ ständigung der Additionsreaktion an die Doppelbindung während des Zeitraums, in der sie mit dem pulverisierten Gel in Kontakt kommt und in das Innere desselben eindringt. Der Temperaturanstieg des Gels in einem Trockner dient natürlich dazu, die Additionsreaktion zu beschleunigen.
Wenn eine alkalische Substanz beim feinen Zerkleinern des Acrylamidpolymergels mittels der Schneidvorrichtung vom vertikalen Typ verwendet worden ist, erleidet das pul­ verisierte Gel eine Hydrolyse der Polyacrylamidkomponen­ te während des Zeitraums, bis es getrocknet ist. Die Hy­ drolysereaktion des pulverisierten Gels ist innerhalb eines sehr kurzen Zeitraums erreicht, beispielsweise innerhalb von etwa 10 bis etwa 15 min, und deshalb ist die­ se Zeit sehr kurz, verglichen beispielsweise mit der Hydrolyse von kubischem Polymergel mit einer Größe von 5 mm, das etwa 60 bis etwa 90 min benötigt.
Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiel näher erläutert. Alle darin angegebenen Prozentsätze beziehen sich, wenn nichts anderes angegeben ist, auf das Gewicht.
Beispiel 1
Ein Polymerisationsgefäß, daß mit einem Mantel ausgestattet war (ein kastenförmiges Gefäß mit einer Länge von 200 mm, einer Breite von 300 mm und einer Höhe von 50 mm und ohne oberen Deckel), wurde in eine kastenförmige, mit Stickstoffgas gefüllte kleine Kammer eingeführt. Eine wäßrige Lösung von 150 g Acrylamid, 38 g Acrylsäure und 20 g Natriumhydroxid, gelöst in 275 g entmineralisiertem Wasser, wurde mit Stickstoffgas in einem zylindrischen 1-l-Entgasungsgefäß entgast, um den gelösten Sauerstoff daraus zu entfernen. Zu der wäßrigen Monomerlösung wurden dann 5 ml einer 5%igen wäßrigen Kaliumpersulfatlösung und 5 ml einer 5%igen wäßrigen Natriumsulfitlösung zugegeben. Nach mehrminütigem Entgasen mit Stickstoffgas wurde die wäßrige Lösung in das Polymerisationsgefäß eingeführt und die Polymerisation wurde gestartet, während Wasser von 25°C durch den Mantel fließen gelassen wurde. Nach etwa 10 min wurde festgestellt, daß die Viskosität der wäßrigen Monomerlösung allmählich anstieg. Die wäßrige Monomerlösung zeigte 15 min nach dem Start der Polymeri­ sation einen leicht fließfähigen Zustand. Die Reaktionsmischung ging etwa 2 h nach dem Start der Polymerisation in ein hartes Gel über. Die Dicke des Polymergels betrug etwa 8 mm.
Das erhaltene Polymergel wurde dann in eine Brechvorrichtung eingeführt, wie sie in den Fig. 1 bis 3 dargestellt ist, mit einer Schneidvorrichtung vom Walzen-Typ, einer fixierten Schneidklinge 2 und einer drehbaren Schneideinrichtung, die mit einer Geschwindigkeit von 20 bis 100 1/min drehbar war. In der Walzenschneidvorrichtung betrug die Breite der ringförmigen Erhebungen (Vorsprünge) und der ringförmigen Rillen (Ausnehmungen) 5 mm, die Tiefe der Rillen betrug 15 mm, die Höhe der Vorsprünge betrug 14 mm und die Tiefe X₃ des eingreifenden Abschnitts betrug 7 mm. Die Breite des Schlitzes zwischen der fixierten Schneidklinge 2 und der Schneide 1 der drehbaren Schneideinrichtung betrug 0,3 mm. Das Polymergel wurde bei 20°C zu kubischen Stücken mit einer Größe von etwa 3 mm×8 mm×5 mm zerbrochen durch Drehen der Schneidvorrichtung vom Walzen- Typ mit einer Oberflächengeschwindigkeit von 30 cm/min und Einstellung der Anzahl der Umdrehungen der drehbaren Schneideinrichtung. Das Zerbrechen wurde durchgeführt unter geringem Kleben der kubischen Gelstücke aneinander.
Vergleichsbeispiel 1
Es wurde eine Extrusion des in Beispiel 1 erhaltenen Polymergels mittels eines kleinen Fleischwolfes versucht, es war jedoch unmöglich, den Wolf zu drehen, weil das Gel hart war.
Auf die Oberfläche des Polymergels wurde Polyethylenglykol (Molekulargewicht 600) in einer Menge von etwa 1% aufgebracht und die Extrusion wurde erneut versucht. Die Extrusion war mit Schwierigkeiten durchführbar. Das erhaltene Gel lag in Form eines Stranges vor und die Teilchen kleb­ ten im verdrillten Zustand aneinander. Es wurde somit ge­ funden, daß das Polymergel durch Reibungswärme und mechani­ sche Kräfte abgebaut (verschlechtert) wurde.
Beispiel 2
Nach dem Einstellen von 500 g einer 80%igen wäßrigen Lö­ sung von N,N,N-Trimethylaminoethylmethacrylatchlorid auf pH 4 mit einer 10%igen wäßrigen Chlorwasserstoffsäurelö­ sung wurde das Gesamtgewicht derselben mit destilliertem Wasser auf 565 g eingestellt.
Die Polymerisation wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 durchgeführt, wobei diesmal jedoch die oben­ genannte wäßrige Monomerlösung verwendet wurde. Das er­ haltene Polymergel war ein hartes Gel mit einer Dicke von 9,4 mm.
Das auf diese Weise erhaltene Polymergel wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 zu kubischen Stücken ei­ ner Größe von 3 mm×8 mm×5 mm zerkleinert, wobei dies­ mal jedoch die Breite des Schlitzes zwischen der fixier­ ten Schneidklinge 2 und der sich drehenden Schneidklinge 1 0,5 mm betrug. Das Zerkleinern war leicht.
Vergleichsbeispiel 2
Das in Beispiel 2 erhaltene Polymergel wurde in einen kleinen Fleischwolf eingeführt, das Zerkleinern (Zerbre­ chen) war jedoch unmöglich, weil das Gel zu hart war und schlecht erfaßt werden konnte.
Beispiel 3
Ein endloses Band aus rostfreiem Stahl mit einer Breite von 450 mm und einer wirksamen Länge von 3000 mm, dessen Ober­ fläche mit einem TFE/Ethylen-Copolymeren (Filmdicke 50 µm) überzogen war, und dessen Rückseite mit kaltem oder heißem Wasser besprüht werden konnte, wurde als bewegli­ cher Träger in einer mit Stickstoffgas gefüllten Kammer installiert. Das Band wurde mit einer konstanten Ge­ schwindigkeit von 30 mm/min bewegt und es wurde Wasser von 25°C auf die Rückseite des Bandes aufgesprüht.
Etwa 30 l einer 75%igen wäßrigen Lösung von N,N,N-Trime­ thylammoniumethylmethacrylatchlorid, die mit einer 10%igen wäßrigen Chlorwasserstoffsäurelösung auf pH 4 eingestellt worden war, wurden mit Stickstoffgas gründlich entgast und mit einer konstanten Rate von 10 l/h an einem Ende des Bandes auf das sich bewegende Band aufgegeben.
Andererseits wurden jeweils eine 5%ige wäßrige Kaliumper­ sulfatlösung und eine 5%ige wäßrige Natriumsulfitlösung als Polymerisationsinitiator mit einer Rate von 70 ml/h aus 5 l-Zwischenlagerungstanks, die mit einem Rührer ausge­ stattet und über dem Band installiert waren, zugeführt.
Unter den obengenannten Bedingungen betrug die Zeit, in­ nerhalb der die Monomerlösung auf dem sich bewegenden Band der Polymerisation unterworfen wurde, 100 min, die Dicke der Monomerlösungsschicht auf dem sich bewegenden Band betrug etwa 12 mm und die für die Polymerisation er­ forderliche Gesamtzeit betrug 2 h.
Ein Polymeres in Form einer Folie mit einer Dicke von et­ wa 12 mm wurde am anderen Ende des endlosen Bandes 120 min nach Beginn der Zuführung der wäßrigen Monomerlösung erhalten. Die gebildete Polymerfolie ließ sich von der Bandoberfläche durch menschliche Kraft leicht abziehen und es war eine kontinuierliche Polymerisation für etwa 3 h möglich. Die Temperatur des erhaltenen Polymergels be­ trug etwa 28°C.
Die von dem Ende des endlosen Bandes kontinuierlich abge­ nommene Polymergelfolie wurde kontinuierlich der Brech­ vorrichtung zugeführt und auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 zerbrochen, wobei diesmal jedoch die Schlitz­ breite zwischen der fixierten Schneidkante und der sich drehenden Schneidkante 0,5 mm betrug. Kubische Gelstücke mit einer Größe von etwa 5 mm×12 mm×5 mm wurden konti­ nuierlich entnommen, wobei die Gelstücke nur wenig anein­ ander klebten.
Wenn die Gelfolie unter Einblasen von kalter Luft von etwa 15°C in die Beschickungsöffnung der Brechvorrichtung zer­ brochen (zerkleinert) wurde, wurde das zerbrochene (zer­ kleinerte) Gel hart und es entstand kaum Reibungswärme in der Brechvorrichtung, so daß der Wirkungsgrad deutlich verbessert war.
Beispiel 4
Ein mit Aluminium beschichteter Tetrafluorethylen/Ethylen- Copolymerfilm wurde an der Oberfläche eines endlosen Bandes aus rostfreiem Stahl mit einer Breite von 450 mm und einer wirksamen Länge von 3000 mm so befestigt, daß die metallisierte Oberfläche mit der Bandoberfläche in Kontakt kam. Das endlose Band wurde auf einen beweglichen Träger in einer mit Stickstoffgas gefüllten Kammer aufge­ legt, während Sprüher so angeordnet wurden, daß heißes Wasser oder kaltes Wasser auf die Rückseite des endlosen Bandes aufgesprüht werden konnten. Das endlose Band wurde mit einer Geschwindigkeit von 100 mm/min betrieben und es wurde Wasser von 15°C nach oben auf das Band aufgesprüht. Über dem endlosen Band wurden Niederdruck-Quecksilber­ lampen als Ultraviolettstrahlungsquelle angeordnet, so daß die Intensität der Ultraviolettbestrahlung an der Bandoberfläche 50 W/m2 betrug.
Etwa 40 l einer 75%igen wäßrigen Lösung von N,N,N-Trime­ thylaminoethylmethacrylat, die mit einer 10%igen wäßri­ gen Chlorwasserstoffsäurelösung auf pH 4 eingestellt worden war, wurden mit Stickstoffgas gründlich entgast und mit einer konstanten Rate von 13,5 l/h auf ein Ende des sich bewegenden Bandes aufgegeben.
Andererseits wurde eine 5%ige Methanollösung von Benzoin­ isopropyläther als Polymerisationsinitiator mit einer Rate von 30 ml/h aus einem 5 l-Zwischenlagerungsbehälter zugegeben, der mit einem Rührer ausgestattet war und über dem Band angeordnet war. Die Initiatorlösung und die Monomerlösung wurden gleichmäßig miteinander gemischt und dem Band zugeführt, um die Photopolymerisation durch Ultraviolettbestrahlung durchzuführen.
Unter den obengenannten Bedingungen betrug die Zeit, in­ nerhalb der die Polymerlösung mit ultravioletten Strahlen auf dem sich bewegenden Band bestrahlt wurde, 30 min und die Dicke der Schicht der zugeführten Monomerlösung be­ trug etwa 5 mm.
Am anderen Ende des Bandes wurde 30 min nach Beginn der Zuführung der Monomerlösung eine Folie aus dem gebildeten Polymeren mit einer Dicke von 5 mm erhalten. Die gebil­ dete Polymerfolie konnte durch menschliche Kraft von der Oberfläche des Bandes leicht abgezogen werden und es war eine kontinuierliche Polymerisation für etwa 3 h möglich. Die Temperatur des erhaltenen Polymergels betrug 20°C.
Die von dem Ende des Bandes kontinuierlich abgenommene Polymergelfolie wurde kontinuierlich in eine Brechvorrich­ tung eingeführt, wie sie in den Fig. 1 bis 3 dargestellt ist, mit einer Breite der ringförmigen Vorsprünge (Erhe­ bungen) und Rillen (Ausnehmungen) von 5 mm, einer Tiefe der Rille von 15 mm und einer Höhe des Vorsprungs von 14 mm und einer drehbaren Schneideinrichtung, die mit einer Geschwindigkeit von 20 bis 100 1/min drehbar war. Die Breite des Schlitzes zwischen der fixierten Schneidklinge 2 und der drehbaren Schneidklinge 1 betrug 0,5 mm. Das Polymergel wurde durch Drehen der Schneidvorrichtung vom Walzen-Typ mit einer Oberflächengeschwindigkeit von 100 mm/min und Einstellen der Anzahl der Drehungen der drehbaren Schneidvorrichtung zerbrochen (zerkleinert). Aus dem Auslaß der Brechvorrichtung wurden kontinuierlich kubische Polymergelteilchen mit einer Größe von etwa 3 mm× 5 mm×5 mm erhalten, ohne daß sie aneinander kleben.
Beispiel 5
Eine wäßrige Lösung von 200 g Acrylamid, gelöst in 275 g entmineralisiertem Wasser, wurde einer Entgasung und Polymerisation auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 unterworfen. Die Polymerisation begann etwa 10 min nach dem Starten der Polymerisation und die Viskosität der Lösung nahm allmählich zu. Die Lösung wies 15 min nach dem Beginn der Polymerisation einen leicht fließfähigen Zustand auf. Die Reaktionsmischung wurde etwa 2 h nach Beginn der Polymerisation zu einem harten Gel. Die Dicke des Gels betrug etwa 8 mm.
Das erhaltene Polymergel wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 zu kubischen Teilchen zerbrochen (zerkleinert), wobei diesmal jedoch die Tiefe X₃ des Eingriffs 12 mm betrug und die Oberflächengeschwindigkeit der sich drehenden Schneidvorrichtung 10,5 cm/min betrug. Die Größe der dabei erhaltenen kubischen Teilchen betrug etwa 3 mm×8 mm×3 mm.
Die erhaltenen kubischen Teilchen wurden dann in eine Schneidvorrichtung vom vertikalen Typ, wie sie in den Fig. 6 bis 8 dargestellt ist, mit einem Sieb (Gitter) 14 mit einem Durchmesser der Sieböffnung von 3 mm eingeführt, in dem die Teilchen von der Eintrittsöffnung entlang der Welle 15 nach unten fallen gelassen wurden, während kalte Luft von etwa 15°C durch die vertikale Schneidvorrichtung geleitet wurde. Die erhaltenen Teil­ chen wurden mittels der Schneidvorrichtung vom vertika­ len Typ mit einem Sieb (Gitter) 14 mit einem Durchmesser der Sieböffnung von 2 mm und danach mittels einer Schneid­ vorrichtung vom vertikalen Typ mit einem Sieb (Gitter) 14 mit einem Durchmesser der Sieböffnung von 1 mm weiter pulverisiert, wobei Teilchen mit einer Größe von etwa 1 mm erhalten wurden.
Die Polymergelteilchen mit einer Größe von etwa 1 mm wurden etwa 25 min lang mittels Heißluft von 80°C ge­ trocknet, wobei man ein trockenes Pulver mit einer ein­ heitlichen Teilchengröße erhielt. Das Pulver hatte eine Grundviskosität (intrinsic viscosity) von 23 dl/g und konnte eine wäßrige Lösung ergeben, die kein in Wasser unlösliches Material enthielt und als Ausflockungsmittel brauchbar war.
Vergleichsbeispiel 3
Die kubischen Polymergelteilchen mit einer Größe von 3 mm×8 mm×3 mm, wie sie in Beispiel 5 erhalten wor­ den waren, wurden mittels Heißluft von 80°C getrocknet. Es dauerte etwa 60 min zur Herabsetzung des Wassergehaltes auf weniger als 10%.
Die erhaltenen trockenen kubischen Teilchen wurden dann in einer Fitz-Mühle mit einem Sieb mit einem Durchmesser der Sieböffnung von etwa 1 mm pulverisiert. Es wurde ein sehr feines Pulver gebildet (etwa 3,43%), das ein Sieb mit einer Sieböffnung von 0,15 mm (100 mesh) passierte, und die Staubbildung war beträchtlich. Das erhaltene Pulver hatte eine Grundviskosität von 21,5 dl/g.
Beispiel 6
Das Verfahren des Beispiels 3 wurde wiederholt zur Her­ stellung von kubischen Polymergelteilchen mit einer Größe von etwa 5 mm×12 mm×5 mm.
Die erhaltenen kubischen Teilchen wurden dann mittels der Schneidvorrichtung vom vertikalen Typ auf die glei­ che Weise wie in Beispiel 5 pulverisiert, wobei man Polymergelteilchen mit einer einheitlichen Teilchengröße von etwa 1 mm erhielt. Die auf diese Weise erhaltenen Teilchen wurden mittels eines Durchflußtrockners vom Bandtyp bei 80°C getrocknet. Nach etwa 15 min erhielt man ein trockenes Pulver mit einem Wassergehalt von weni­ ger als 10%.
Das erhaltene trockene Pulver hatte eine Grundviskosität von 7,0 dl/g und war in Wasser vollständig löslich.
Beispiel 7
Die in Beispiel 6 erhaltenen kubischen Polymergelteilchen mit einer Größe von etwa 5 mm×12 mm×5 mm wurden un­ ter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 6 ohne Pulverisieren getrocknet. Es waren etwa 40 min erforder­ lich zum Trocknen bis auf einen Wassergehalt von weniger als 10%. Die erhaltenen trockenen Teilchen wiesen eine Grundviskosität von 6,8 dl/g auf.
Beispiel 8
Die Polymerisations- und Zerkleinerungsverfahren des Bei­ spiels 4 wurden wiederholt zur Herstellung von kubischen Polymergelteilchen mit einer Größe von 3 mm×5 mm×5 mm.
Die erhaltenen kubischen Teilchen wurden dann mittels der Schneidvorrichtung vom vertikalen Typ auf die gleiche Weise wie in Beispiel 5 pulverisiert, wobei man Teilchen mit einer einheitlichen Teilchengröße von etwa 1 mm er­ hielt. Die erhaltenen Teilchen wurden mittels eines Durchflußtrockners vom Band-Typ bei 80°C getrocknet.
Nach etwa 13 min erhielt man ein trockenes Pulver mit einem Wassergehalt von weniger als 10%.
Das erhaltene trockene Pulver enthielt kein in Wasser unlösliches Material und wies eine Grundviskosität von 7,8 dl/g auf.
Beispiel 9
Die in Beispiel 8 erhaltenen kubischen Polymergelteil­ chen mit einer Größe von etwa 3 mm×5 mm×5 mm wurden unter den gleichen Bedingungen wie in Beispeil 8 getrock­ net ohne Pulverisierung mittels der Schneidvorrichtung vom vertikalen Typ. Nach etwa 35 Minuten war der Wasser­ gehalt auf weniger als 10% gesunken. Die erhaltenen trockenen Teilchen hatten eine Grundviskosität von 7,5 dl/g.
Beispiel 10
Das Polymerisationsverfahren des Beispiels 3 wurde wieder­ holt, wobei diesmal Polyoxyethylen-distyrolierter-Phenyl­ äther (HLB 10) der wäßrigen Monomerlösung von N,N,N-Tri­ methylaminoethylmethacrylatchlorid in einer Menge von 0,1%, bezogen auf das Monomere, zugesetzt wurde, und es wurde ein bewegliches Band mit einem TFE/Ethylen-Copolymer- Überzug auf seiner Oberfläche verwendet. Die Zeit, inner­ halb der die Monomerlösung der Polymerisation auf dem sich bewegenden Band unterworfen wurde, betrug 120 min, und die Dicke der Monomerlösungsschicht auf dem Band betrug etwa 12 mm. Die bei der Polymerisation erforderliche Gesamtzeit betrug 2 h.
An einem Ende des sich bewegenden Bandes wurde 120 Minuten nach Beginn der Zuführung der Monomerlösung ein folienar­ tiges Polymergel mit einer Dicke von etwa 12 mm erhalten. Die gebildete Polymerfolie lag in einem solchen Zustand vor, daß sie von der Bandoberfläche von Hand leicht abgezogen werden konnte. Es wurde versucht, die Polymergelfolie kontinuierlich von der Bandoberfläche abzuziehen, indem man dafür sorgte, daß die Folie zwischen einem Paar Walzen­ schneidern 3 und 4, wie in den Fig. 1 bis 3 dargestellt, ergriffen wurde. Das kontinuierliche Abziehen war möglich.
Beispiel 11
Ein auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 hergestelltes folienartiges Gel wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 zerbrochen (zerkleinert), wobei diesmal jedoch die Schneidvorrichtung vom Walzen-Typ eine Breite des Vorsprungs (Erhebung) und der Rille (Ausnehmung) von 4 mm, eine Tiefe der Rille von 10 mm, eine Höhe des Vorsprungs von 10 mm und eine Tiefe des Eingriffs von 7 mm hatte, zur Herstellung von kubischen Teilchen mit einer Größe von etwa 3 mm×4 mm×3 mm.
Die kubischen Teilchen wurden dann in drei Stufen mittels der Schneidvorrichtung vom vertikalen Typ auf die gleiche Weise wie in Beispiel 5 pulverisiert, wobei diesmal eine Aufschlämmung von 20 g Natriumhydroxid-Flocken und 3 g Natriumsulfit in 20 g Wasser allmählich der Schneidvor­ richtung vom vertikalen Typ in der ersten Pulverisierungs­ stufe zugegeben wurden. Die Summe der durchschnittlichen Verweilzeiten der Teilchen in dem Raum C der in der ersten, der zweiten und dritten Stufe verwendeten Schneidvorrich­ tungen betrug etwa 21 min. Das auf diese Weise pulverisier­ te Polymergel hatte eine einheitliche Teilchengröße von etwa 1 mm.
Die erhaltenen Polymergelteilchen mit einer Teilchengröße von etwa 1 mm wurden mittels heißer Luft von 80°Cgetrock­ net. Nach 30 min wurde ein Pulver mit einem Wassergehalt von weniger als 10% und einer einheitlichen Teilchen­ größe erhalten. Das Pulver hatte eine Grundviskosität von 25 dl/g und etwa 20 Mol-% der Acrylamidkomponente in dem Polymeren waren hydrolysiert. Der Gehalt an restlichem Acrylamid in dem Pulver betrug 0,038%, während die zu pulverisierenden kubischen Polymergelteilchen etwa 1,8% des restlichen Acrylamids, bezogen auf das Feststoffma­ terial, enthielten.
Das Pulver war in Wasser vollständig löslich und in einer 0,1%igen wäßrigen Lösung des Pulvers war kein in Wasser unlösliches Material zu erkennen.
Beispiel 12
Es wurde die gleiche Polymerisationsvorrichtung wie in Beispiel 4 verwendet. Etwa 40 l einer 40%igen wäßrigen Lösung von Acrylamid, die mit einer 10%igen wäßrigen Natriumhydroxidlösung auf pH 8 eingestellt und mit Stick­ stoffgas gründlich entgast worden war, wurden in einer konstanten Rate von 13,5 l/h einem Ende des sich bewegen­ den Bandes aus rostfreiem Stahl mit einem auf Aluminium abgeschiedenen TFE/Ethylen-Copolymerüberzug zugeführt. Eine 5%ige Methanollösung von Benzoinisopropyläther- Initiator wurde in einer Rate von 30 ml/h eingeführt, während sie mit der wäßrigen Monomerlösung gleichmäßig gemischt wurde, zur Durchführung der Photopolymerisation durch ultraviolette Bestrahlung. Unter den obengenannten Bedingungen betrug die Zeit, innerhalb der die Monomerlö­ sung mit ultravioletten Strahlen auf dem sich bewegenden Band bestrahlt wurde, 30 min, und die Dicke der Schicht der zugeführten Monomerlösung betrug etwa 5 mm. Es wurde ein folienartiges Polymergel einer Dicke von etwa 5 mm am anderen Ende des Bandes 30 min nach Beginn der Zufüh­ rung der Monomerlösung erhalten. Die gebildete Polymer­ folie lag in einem Zustand vor, in dem sie leicht von Hand von dem Band abgezogen werden konnte, und die kon­ tinuierliche Polymerisation für etwa 3 h war möglich. Die Temperatur des erhaltenen Polymergels betrug etwa 20°C.
Das kontinuierlich am Ende des Bandes erhaltene Polymergel wurde mittels der Schneidvorrichtung vom Walzentyp in kubi­ sche Stücke mit einer Größe von etwa 3 mm×5 mm×3 mm zerbrochen und dann mittels der Schneidvorrichtung vom vertikalen Typ zu Teilchen mit einer Teilchengröße von etwa 1 mm auf die gleiche Weise wie in Beispiel 5 pulverisiert, wobei diesmal eine Aufschlämmung (spezifisches Gewicht 1,51) von 2 kg Natriumhydroxidflocken und 0,27 kg Natriumsulfit in 2,27 kg reinem Wasser in die Schneidvorrichtung vom vertikalen Typ in der ersten Stufe in einer Rate von 1,0 l/h eingeführt wurde. Die Summe der durchschnittlichen Verweilzeiten der Teilchen in dem Raum C der vertikalen Schneidvorrichtungen betrug etwa 30 min.
Die Polymergelteilchen mit einer Teilchengröße von etwa 1 mm wurden mittels eines Durchflußtrockners vom Bandtyp bei 80°C getrocknet. Nach etwa 20 min wurde ein Pulver mit einem Wassergehalt von weniger als 10% erhalten. Das erhaltene Pulver hatte eine Grundviskosität von 24 dl/g, einenHydrolysegrad von etwa 20 Mol-%, einen Gehalt an restlichem Acrylamid von 0,047%. In einer 0,1%igen wäßrigen Lösung des Pulvers war kein unlösliches Material zu erkennen.
Beispiel 13
Auf die gleiche Weise wie in Beispiel 12 wurde ein Polymer­ gel hergestellt, wobei diesmal eine 60%ige wäßrige Lösung (spezifisches Gewicht 1,11), bestehend aus 20 kg einer 50%igen wäßrigen Acrylamidlösung, 25 kg einer 80%igen wäßrigen N,N,N-Trimethylaminoethylmethacrylatchloridlö­ sung und 5 kg reinem Wasser, anstelle einer 40%igen wäßrigen Acrylamidlösung verwendet wurde.
Die erhaltene Polymergelfolie mit einer Dicke von 5,0 mm wurde kontinuierlichen der Schneidvorrichtung vom Walzen- Typ, wie sie in den Fig. 1 bis 3 dargestellt ist, zugeführt, um sie zu kubischen Teilchen mit einer Größe von etwa 3 mm×5 mm×3 mm zu zerbrechen (zu zerkleinern).
Die kubischen Gelteilchen wurden dann in eine Schneidvor­ richtung vom vertikalen Typ, wie sie in den Fig. 6 bis 8 dargestellt ist, die mit einem Sieb mit einem Durchmesser der Sieböffnung von etwa 3 mm ausgestattet war, eingeführt, während kalte Luft von etwa 15°C hindurchgeleitet wurde und eine 30%ige wäßrige Aufschlämmung von Natriumhydrogen­ sulfit in einer Rate von 0,12 l/h eingeführt wurde. Die erhaltenen Teilchen wurden mittels der vertikalen Schneid­ vorrichtung mit einem Sieb mit einem Durchmesser der Sieböffnung von etwa 2 mm und mit einer vertikalen Schneid­ vorrichtung mit einem Sieb mit einem Durchmesser der Sieböffnung von etwa 1 mm in der genannten Reihenfolge pulverisiert. Die Summe der durchschnittlichen Verweilzei­ ten der Teilchen in dem Raum C der Schneidvorrichtung betrug etwa 30 min.
Die erhaltenen Polymergelteilchen mit einer Teilchengröße von etwa 1 mm wurden bei 80°C mittels eines Heißluft­ trockners getrocknet. Nach 20 min erhielt man ein Pulver mit einem Wassergehalt von weniger als 10%.
Das erhaltene Pulver hatte eine Grundviskosität von 8,5 dl/g und einen Gehalt an restlichem Acrylamid von 0,065%. Der Gehalt an N,N,N-Trimethylaminoethylmethacrylat­ chlorid-Einheiten in dem Polymeren betrug 40 Mol-%. In einer 0,1%igen wäßrigen Lösung des Pulvers war kein in Wasser unlösliches Material zu erkennen.
Zusätzlich zu den in den obigen Beispielen genannten Komponenten können auch andere Komponenten, wie sie in der Beschreibung angegeben worden sind, verwendet werden, wobei praktisch die gleichen Ergebnisse erhalten werden.

Claims (9)

1. Verfahren zum Herstellen von Feinteilchen aus einem durch Polymerisieren einer wäßrigen Lösung eines wasserlöslichen Vinylmonomeren hergestellten wäßrigen Polymergel, mit folgenden Verfahrensschritten
  • a. das Polymergel wird in feuchtem Zustand in Streifen geschnitten,
  • b. die Streifen werden quer in Stücke geschnitten,
  • c. die Stücke werden in feuchtem Zustand zwischen feststehenden und diesen gegenüber rotierenden Schneidklingen zu Feinteilchen mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von 0,3 bis 3 mm bei einer Verweildauer von mindestens 3 Minuten im Bereich dieser Schneidklingen pulverisiert.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verfahrensschritte a., b. und c. unter Einwirkung kalter Luft mit einer Temperatur von nicht mehr als 25°C durchgeführt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß aus den Streifen kubische Stücke mit einer Größe von 3 bis 20 mm geschnitten werden.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die erhaltenen Feinteilchen getrocknet werden.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem die Polymergelstücke aus einem Acrylamidpolymergel, das hergestellt wurde durch Polymerisieren einer wäßrigen Lösung eines Monomeren der Acrylamid-Reihe, bestehen, dadurch gekennzeichnet, daß das Pulverisieren (Verfahrensschritt c.) zusammen mit mindestens einem Vertreter, der ausgewählt ist aus der Gruppe, die aus einer alkalischen Substanz und einer Verbindung mit aktivem Wasserstoff oder einer Verbindung, die aktiven Wasserstoff bilden kann, besteht, durchgeführt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung mit aktivem Wasserstoff oder die Verbindung, die aktiven Wasserstoff bilden kann, ein Vertreter ist, der ausgewählt wird aus der Gruppe, die aus einem Sulfit, einem Hydrogensulfit, einer Mercapto-enthaltenden Verbindung und einer Amino-enthaltenden Verbindung besteht.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Polymergel vor dem Zerkleinern mit einem Polyoxyalkylen­ distyrolierten-Phenyläther bedeckt wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Polymergelstücke vor dem Pulverisieren mit einem Polyoxyalkylen­ distyrolierten-Phenyläther bedeckt werden.
9. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8, mit einem Paar ineinander eingreifender Schneidwalzen (3, 4). Zum Längsschneiden des Polymergels in Streifen, mit einem aus einer feststehenden Schneidklinge (2) und einer sich drehenden Schneideinrichtung (1, 7, 10) bestehenden Querschneider für die Streifen und mit einer weiteren, vertikalen Schneidvorrichtung, die ein Gehäuse aufweist, in dem mindestens eine in vertikaler Richtung verlaufende feststehende Schneidklinge (12a, 12b), mindestens eine drehbar und vertikal gelagerte Schneidklinge (11), die so angeordnet ist, daß der Spielraum zwischen der Schneide der drehbaren Schneidklinge (11) und der Schneide der feststehenden Schneidklinge (12a, 12b) minimal ist, ferner ein Aufgaberaum (C) für die zu pulverisierenden Polymergelstücke und eine Klassiereinrichtung (14) für das pulverisierte Polymergel vorgesehen ist.
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