DE3539385C2 - - Google Patents
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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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23356184A JPS61110511A (ja) | 1984-11-06 | 1984-11-06 | 水溶性重合体ゲルの細粒化方法 |
JP23356084A JPS61110510A (ja) | 1984-11-06 | 1984-11-06 | 水溶性重合体ゲルの破砕方法 |
JP23922984A JPS61118405A (ja) | 1984-11-13 | 1984-11-13 | アクリルアミド系重合体部分加水分解物の製法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3539385A1 DE3539385A1 (de) | 1986-05-15 |
DE3539385C2 true DE3539385C2 (de) | 1993-04-01 |
Family
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19853539385 Granted DE3539385A1 (de) | 1984-11-06 | 1985-11-06 | Verfahren zur herstellung von polymergelteilchen |
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---|---|
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FI (1) | FI84448C (de) |
FR (1) | FR2572671B1 (de) |
GB (1) | GB2184054B (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19518645C1 (de) * | 1995-05-20 | 1996-09-19 | Stockhausen Chem Fab Gmbh | Vorrichtung und Verfahren zur Grobzerkleinerung von wasserhaltigen Polymerisatgelen |
US7156007B1 (en) | 1996-05-20 | 2007-01-02 | Stockhausen Gmbh | Device and a process for coarsely grinding hydrous polymer gels |
Families Citing this family (27)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3600567C1 (de) * | 1986-01-10 | 1987-05-07 | Automatik App Maschb Gmbh | Vorrichtung zum Granulieren von Straengen aus thermoplastischen Kunststoffen |
GB2208387B (en) * | 1987-07-28 | 1990-11-14 | Dai Ichi Kogyo Seiyaku Co Ltd | Process for continuously preparing acrylic polymer gel |
DE3843780A1 (de) * | 1988-12-24 | 1990-07-05 | Basf Ag | Verfahren zur herstellung von feinteiligen, gelfoermigen, wasserquellbaren copolymerisaten |
DE3905806A1 (de) * | 1989-01-30 | 1990-09-06 | Lentia Gmbh | Verfahren zur kontinuierlichen trocknung von hydrophilen polymergelen |
TW241279B (de) * | 1991-02-01 | 1995-02-21 | Catalyst co ltd | |
JPH08842B2 (ja) * | 1991-05-22 | 1996-01-10 | 信越化学工業株式会社 | 多糖類の精製方法 |
EP0876888B1 (de) * | 1996-10-24 | 2012-12-12 | Nippon Shokubai Co., Ltd. | Verfahren zur Herstellung wasserabsorbierender Harze |
JP3763376B2 (ja) * | 1997-12-25 | 2006-04-05 | 株式会社日本触媒 | 親水性樹脂の製造方法 |
AU2989599A (en) * | 1998-03-05 | 1999-09-20 | Neutron Products, Inc. | High molecular weight poly(dialkyldiallylammonium halide) |
DE19941423A1 (de) * | 1999-08-30 | 2001-03-01 | Stockhausen Chem Fab Gmbh | Polymerzusammensetzung und ein Verfahren zu dessen Herstellung |
US6262141B1 (en) * | 1999-10-06 | 2001-07-17 | Cytec Technology Corporation | Process for the preparation of polymers having low residual monomer content |
DE10041392A1 (de) | 2000-08-23 | 2002-03-07 | Stockhausen Chem Fab Gmbh | Wasserlösliche Homo- und Copolymere mit verbesserter Umweltverträglichkeit |
JP2002331522A (ja) * | 2001-05-09 | 2002-11-19 | Dai Ichi Kogyo Seiyaku Co Ltd | 親水性樹脂粒状体の製造方法 |
US6617372B2 (en) * | 2001-10-23 | 2003-09-09 | Isp Investments Inc. | Process of making polymeric hydrogel products |
US20040143030A1 (en) * | 2002-09-11 | 2004-07-22 | Fumiyoshi Ikkai | Method of producing synthetic polymer gel and said gel |
EP1510317B1 (de) * | 2003-09-01 | 2007-02-21 | Nippon Shokubai Co., Ltd. | Verfahren zur Herstellung von wasserabsorbierenden Harzteilchen aus Hydrogelpartikeln |
SE0402417L (sv) * | 2004-10-07 | 2005-07-19 | Goesta Larssons Mek Verkst Ab | Rivvals med spår för rivverktyg |
KR100905853B1 (ko) | 2005-08-17 | 2009-07-02 | 가부시키가이샤 닛폰 쇼쿠바이 | 흡수성 수지의 제조방법, 흡수성 수지, 및 그 용도 |
TWI383008B (zh) * | 2005-08-17 | 2013-01-21 | Nippon Catalytic Chem Ind | 吸水性樹脂之製造方法及吸水性樹脂以及其利用 |
CN101583473A (zh) * | 2007-01-16 | 2009-11-18 | 巴斯夫欧洲公司 | 在连续带式反应器上制备高吸水性聚合物 |
CN102037065B (zh) * | 2007-08-10 | 2015-01-07 | 埃瑟克斯化学有限责任公司 | 乳液聚合中的苯乙烯酚乙氧基化物 |
US8940207B2 (en) * | 2010-08-03 | 2015-01-27 | Velcro Industries B.V. | Pelletizing |
DE102010060911A1 (de) * | 2010-11-30 | 2012-05-31 | Zeppelin Reimelt Gmbh | Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung von Polymeragglomeraten |
JP6007113B2 (ja) * | 2013-01-10 | 2016-10-12 | Jxエネルギー株式会社 | マイクロカプセルの製造方法およびマイクロカプセル |
CN103264459A (zh) * | 2013-05-31 | 2013-08-28 | 吉铨精密机械(苏州)有限公司 | 一种用于聚酯切片生产设备的防粘导槽 |
KR20150085484A (ko) * | 2014-01-15 | 2015-07-23 | 한화케미칼 주식회사 | 고흡수성 수지 절단 장치 및 이를 이용한 고흡수성 수지 제조 방법 |
CN104175414B (zh) * | 2014-07-16 | 2017-04-05 | 卢寿同 | 塑料热切机 |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2516295A (en) * | 1946-08-09 | 1950-07-25 | Pennsylvania Crusher Co | Process for preparing homogeneously partially polymerized particles of thermosetting material |
GB697579A (en) * | 1951-11-17 | 1953-09-23 | Coste Et Chevaleyre | Cutting machine for the production of granular material |
NL289611A (de) * | 1962-04-28 | |||
DE1287790B (de) * | 1966-01-22 | 1969-01-23 | ||
US3514368A (en) * | 1968-03-27 | 1970-05-26 | Acme Backing Corp | Laminated plastic yarns and method and apparatus for making the same |
US3634570A (en) * | 1969-10-20 | 1972-01-11 | Du Pont | Elastomer granulation process |
DE2700575C3 (de) * | 1976-01-09 | 1987-07-30 | Mitsubishi Rayon Co., Ltd., Tokio/Tokyo | Verfahren zur Herstellung von Hydrogelen wasserlöslicher Polymerer oder Copolymerer des Acrylamids mit verringerter Klebrigkeit |
FR2453185A1 (fr) * | 1979-04-05 | 1980-10-31 | Rhone Poulenc Ind | Procede de preparation de polymeres ou copolymeres acryliques hydrosolubles a poids moleculaire eleve et a faible teneur en monomere(s) residuels(s) |
DE2931737A1 (de) * | 1979-08-04 | 1981-02-26 | Basf Ag | Verfahren zur herstellung von formkoerpern aus ungesaettigten polyesterharzen |
GB2084585B (en) * | 1980-09-25 | 1983-11-30 | Dearborn Chemicals Ltd | The preparation of high molecular weight hydrophilic polymer gels |
US4340342A (en) * | 1981-01-16 | 1982-07-20 | The B. F. Goodrich Company | Apparatus for processing elastomeric materials |
US4525509A (en) * | 1983-12-16 | 1985-06-25 | Calgon Corporation | Method for producing free-flowing, water-soluble polymer gels |
-
1985
- 1985-10-29 CA CA000494151A patent/CA1253833A/en not_active Expired
- 1985-11-05 FR FR858516383A patent/FR2572671B1/fr not_active Expired - Lifetime
- 1985-11-05 US US06/795,263 patent/US4690788A/en not_active Expired - Lifetime
- 1985-11-05 CN CN85109717A patent/CN1007796B/zh not_active Expired
- 1985-11-05 FI FI854352A patent/FI84448C/fi not_active IP Right Cessation
- 1985-11-06 DE DE19853539385 patent/DE3539385A1/de active Granted
- 1985-12-14 GB GB8530862A patent/GB2184054B/en not_active Expired
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19518645C1 (de) * | 1995-05-20 | 1996-09-19 | Stockhausen Chem Fab Gmbh | Vorrichtung und Verfahren zur Grobzerkleinerung von wasserhaltigen Polymerisatgelen |
US7156007B1 (en) | 1996-05-20 | 2007-01-02 | Stockhausen Gmbh | Device and a process for coarsely grinding hydrous polymer gels |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FI84448B (fi) | 1991-08-30 |
FR2572671A1 (fr) | 1986-05-09 |
GB2184054A (en) | 1987-06-17 |
CN1007796B (zh) | 1990-05-02 |
CA1253833A (en) | 1989-05-09 |
FR2572671B1 (fr) | 1990-05-11 |
DE3539385A1 (de) | 1986-05-15 |
FI84448C (fi) | 1991-12-10 |
GB2184054B (en) | 1989-10-18 |
US4690788A (en) | 1987-09-01 |
CN85109717A (zh) | 1986-07-23 |
FI854352A (fi) | 1986-05-07 |
FI854352A0 (fi) | 1985-11-05 |
GB8530862D0 (en) | 1986-01-22 |
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DE2105545A1 (de) | Trocknungsextruder mit Schneidvor richtung fur elastomere Polymere |
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