EP0878441B1 - Verfahren zur Befüllung und Entleerung von Lagertanks mit wässrigen Dispersionen - Google Patents

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EP0878441B1
EP0878441B1 EP19980107387 EP98107387A EP0878441B1 EP 0878441 B1 EP0878441 B1 EP 0878441B1 EP 19980107387 EP19980107387 EP 19980107387 EP 98107387 A EP98107387 A EP 98107387A EP 0878441 B1 EP0878441 B1 EP 0878441B1
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EP
European Patent Office
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filling
storage tank
dispersions
employed
aqueous dispersions
Prior art date
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EP19980107387
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English (en)
French (fr)
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EP0878441A1 (de
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Gerd Dr. Rehmer
Walter Holtrup
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BASF SE
Original Assignee
BASF SE
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B67—OPENING, CLOSING OR CLEANING BOTTLES, JARS OR SIMILAR CONTAINERS; LIQUID HANDLING
    • B67D—DISPENSING, DELIVERING OR TRANSFERRING LIQUIDS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B67D7/00—Apparatus or devices for transferring liquids from bulk storage containers or reservoirs into vehicles or into portable containers, e.g. for retail sale purposes
    • B67D7/06—Details or accessories
    • B67D7/061—Means for transferring liquids from a chosen level of a storage container
    • B67D7/062—Means for transferring liquids from a chosen level of a storage container from the free surface level of the liquid
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00—Fluid handling
    • Y10T137/8593—Systems
    • Y10T137/86236—Tank with movable or adjustable outlet or overflow pipe
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    • Y10T137/00—Fluid handling
    • Y10T137/8593—Systems
    • Y10T137/86348—Tank with internally extending flow guide, pipe or conduit
    • Y10T137/86372—Inlet internally extending

Definitions

  • the present invention relates to an improved method for filling and emptying storage tanks with aqueous Dispersions, whereby the storage tank is emptied via a line, the opening of which is in the lower part of the storage tank.
  • Aqueous polymer dispersions such as those used for a large number of applications, such as. in the paint, adhesive industry, etc. used must meet increased quality requirements.
  • One of these quality requirements is their durability.
  • first in - first out the so-called "first in - first out” principle fulfill. This means that the first placed in the storage tank Product parts are also correspondingly removed later be dissipated first to prevent aging of parts of the To avoid product.
  • stirred storage tanks In order to minimize these problems, stirred storage tanks are suggested. Stirred storage tanks, however, are expensive and maintenance-intensive. Larger storage tanks, the contents of which are mixed by stirring have to be specially stiffened. Can too here to dry on the stirrer shaft or the stirrer blades come. Air can also enter the dispersion by stirring be entered, which is undesirable.
  • a method for filling and emptying Storage tanks with aqueous dispersions taking the storage tank emptied via a line, the opening of which is in the lower part of the storage tank, which is characterized by is that you fill the storage tank with another line, the outlet opening in the storage tank in the level changes of the liquid surface Filling and removal processes follow, whereby the level of Exit opening adjusts so that the opening is approximately in Height of the liquid level.
  • the method according to the invention advantageously enables one Handling of the stored aqueous dispersions according to the principle first in - first out.
  • swimming proboscis which are also used as swimming suction systems or Floating suction probes are used to fill the storage tank.
  • These proboscis are usually made of flexible or rigid elements that are flexible via one or more swivel joints are interconnected, causing a change in length similar to a scissors principle is possible.
  • Such proboscis are already known and are for example from the companies Emco in Kirchhain, Connex in Kamen and Schwelm distributed in Schwelm.
  • the outlet opening the filling line advantageously the level changes of follow liquid floating.
  • the buoyancy behavior can be affected by different sized buoyancy bodies to be changed. It is advantageously used however fillable floats that adapt to the density of the product to be stored with e.g. Water, diethylene glycol or other substances, e.g. Metal balls, filled and balanced become. In this way, the immersion depth of the Advantageously change the filling line and optimize it for specific products.
  • the floats can be any geometric Have shapes. Floating balls or conical ones are preferred Floats, the tapered end of which dips into the dispersion, which may be arranged in pairs. Particularly preferred are hollow bodies made of stainless steel. Usually the proboscis held by one or two floats.
  • the storage tanks are usually still emptied from below.
  • the balance of the float (s) and thus the immersion depth the end of the filling line advantageously allows a largely foam-free filling of the storage tanks. So that will a drying of foam and the formation of coagulate avoided.
  • Hollow bodies made of various are suitable as floating bodies Materials e.g. Plastic (polypropylene, polyethylene) or Stainless steel (V2A, V4A), or also rubberized or coated Steel container.
  • Foam floats are also suitable Plastics that may be coated. In the simplest embodiment become plastic tanks with closed lids used.
  • the floating body is preferably deflectable with the Filling line connected.
  • the float is usually flexibly connected to the end of the filling line, the filling line can also pass through the float.
  • the outlet opening of the filling line is advantageously located just below the liquid surface, preferably about 50 to 200 mm below the liquid level, the outlet opening a cross-sectional area that is the single to multiple cross-section corresponds to the filling line.
  • the outlet opening of the Filling line can also be located just above the liquid surface are located, the height is to be chosen so that it there is no undesirable foaming.
  • the foaming but is also dependent on the cross section of the filling line and the volume flow of the dispersion with which the storage tank is filled , the diameter of the filling line is preferably 50 to 200 mm, particularly preferably 80 to 150 mm or is 100 mm.
  • Geometric design of the outlet opening, the filling under or via mirror and volume flow, the parameters are product-specific can be optimized through routine tests.
  • Preferred positions of the outlet opening depend among other things. of the viscosity and foaming tendency of the dispersion used from.
  • the outlet opening can be changed by routine tests, for example, several openings are also through bifurcations and branches possible.
  • the outlet opening is preferably in the middle of the Liquid level to ensure a uniform spreading of the dispersion in all directions.
  • the outlet opening is at End of the swimming trunk attached via a swivel so that the Cross-sectional area of the opening parallel to the liquid level stands.
  • the outlet opening can e.g. be bell-shaped.
  • a baffle plate can preferably be mounted in front of the outlet opening be, whereby the product jet is fanned out and on the surface better distributed.
  • This baffle is preferred height adjustable and with the end of the filling line, for example fastened by screw connections.
  • Especially standing cylindrical storage tanks are expedient preferred, but it can also square, rectangular storage tanks or oval cross-section can be used. Likewise lying cylindrical or rectangular containers can also be advantageous operated in the manner described. Cylindrical storage tanks are advantageously used, the diameter should be chosen so that the Filling the spreading dispersion up to the wall arrives. Standing cylindrical storage tanks are advantageous used, where the inside diameter of the storage tank in Relationship to the diameter of the outlet opening of the filling line is in a range from 10 to 120, preferably 20 to 50.
  • the storage containers are filled and emptied in the Usually by pumping the dispersions.
  • the filling and emptying lines can advantageously be designed piggable if necessary become.
  • Figures 1 to 3 show exemplary arrangements according to the method according to the invention.
  • the bottom of the storage tank is designed with a slope that the Liquid is led to the sampling line (8).
  • FIG. 2a shows a similar arrangement.
  • the outlet opening (5) is here above the liquid surface (8).
  • FIG. 2b shows a baffle plate mounted by means of struts (10) (9) at the outlet opening (5).
  • the angle ⁇ can be optimized by a routine experiment in order to good and even spreading of the dispersion when filling achieve.
  • a baffle plate can be seen in FIG. 2c, the distance H of the Baffle plate from the outlet opening by means of the elongated hole 11 can be adjusted.
  • the baffle has one or more holes. It can also be made of perforated sheet.
  • baffle plate Preferred designs of the baffle plate can be made by a person skilled in the art Routine attempts can be determined.
  • Routine attempts can be determined.
  • the angle ⁇ are in particular the diameter of the storage tank and viscosity and foaming tendency of the dispersion is important.
  • Figure 3 shows a similar arrangement in which a flexible Line (2) is used, which by means of an eyelet (3) and the guide rope (10) tensioned by the fastening eyes (9) is controlled.
  • the outlet opening (5) is above the Liquid levels (6).
  • Dispersions are no preservatives or preservatives obtained in a relatively low concentration. For example, this is the case when the dispersions for further processing be temporarily stored.
  • Such preservatives will for example in JOCCA, 1991 (9), pages 324-328.
  • Suitable preservatives are e.g. Formulations of the 1,2-Benzisothiazolin-3-one sodium salts in a mixture Water and propylene glycol, e.g. Proxel XL2, from ICI, Formulations of biocidal (chlorine) isothiazolones, e.g. Acticide LA from THOR CHEMIE GmbH, Kathon LX plus from ROHM & HAAS.
  • Aqueous dispersions based on the above Kind stored advantageously can be e.g.
  • Dispersions based on ethylenically unsaturated Connections such as based on (meth) acrylic acid esters, Butadiene, styrene, vinyl acetate, (meth) acrylamide, Acrylonitrile, (meth) acrylic acid etc. Such dispersions are known.
  • the dispersions can optionally be made up.
  • the aqueous dispersions can have the character of intermediate products have, but they can also be used products e.g. are available in pigmented form for painting purposes.
  • Packaging materials are e.g. Diols such as butyl glycol, Butyl diglycol, diethylene glycol, alcohols such as e.g. Ethanol, iso-propanol and octadecanol-1, solvents such as Lusolvan FBH (BASF AG), complexing agents e.g. based on ethylenediaminetetraacetic acid, e.g. Trilon B liquid (BASF AG), synthetic Resin solutions such as aqueous solutions of polyvinyl methyl ethers, such as. Lutonal M 40 (BASF AG), solutions of ammonium polyacrylates, such as. Collacral P (BASF AG), plasticizers, such as e.g.
  • Diols such as butyl glycol, Butyl diglycol, diethylene glycol, alcohols such as e.g. Ethanol, iso-propanol and octadecanol-1
  • solvents such as Lusolvan FBH
  • Dibutyl phthalate e.g. Palatinol C (BASF AG)
  • anionic Dispersions of montan ester wax e.g. lubricant dispersion 8645 (BASF AG)
  • chemical compounds such as e.g. urea and ethylene urea, sodium hydroxide solution, potassium hydroxide solution, ammonia, calcium hydroxide.
  • block copolymers based on propylene and ethylene oxide defoamers such as.
  • Dapro DF 900 from KRAHN CHEMIE GmbH and Byk-033 from BYK-CHEMIE GmbH, Wesel, Nopo 8034 E / D from HENKEL KGaA, Compounds such as benzophenone, solvents such as white spirit and Acetone, polyvinyl alcohols etc., modified rosins, such as. Tacolyn 3179 from HERCULES, Permatac A751 from ALLIANCE TEHCNICAL PRODUCTS (ATP), Snowtac types from AKZO NOBEL.
  • the method according to the invention is also particularly suitable for the storage of higher viscosity products.
  • the viscosities are in in this case at more than 500 mPas, preferably above 5000 mPas, particularly preferably over 7000 mPas.
  • the water content of the aqueous polymer dispersions is preferred between 20 and 80% by weight.
  • the dispersions can be (co) polymers in dispersed form contain. They preferably contain at least one monomer of the following monomer groups: (meth) acrylic acid ester, (Meth) acrylic acid, butadiene, styrene, vinylidene chloride, acrylonitrile, Vinyl acetate.
  • the aqueous dispersions preferably have a pH of over 3, particularly preferably over 5, very particularly preferred over 7.
  • Dispersions can advantageously be used in the process according to the invention Processes are used that have a biocide concentration of less than 1000 ppm, preferably less than 50 ppm.
  • the method according to the invention enables a process engineering simple and economical storage of watery Dispersions.
  • the aging of parts is advantageous the stored dispersion avoided and thus a permanent high quality guaranteed.

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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein verbessertes Verfahren zur Befüllung und Entleerung von Lagertanks mit wäßrigen Dispersionen, wobei man den Lagertank über eine Leitung entleert, deren Öffnung sich im unteren Teil des Lagertanks befindet.
Wäßrige Polymerdispersionen, wie sie für eine Vielzahl von Anwendungen, wie z.B. in der Anstrichmittel-, Klebstoffindustrie usw. verwendet werden, müssen gestiegene Qualitätsanforderungen erfüllen. Eine dieser Qualitätsanforderungen ist ihre Haltbarkeit.
Die Haltbarkeit von Dispersionen wird durch den Zusatz von Konservierungsmittel sowie insbesondere Hygienemaßnahmen verlängert.
Besonders bei der Lagerung ist darauf zu achten, daß die Dispersion nicht überlagert wird. Hierfür ist die Art der Befüllung und Entleerung der Lagertanks mit von entscheidender Bedeutung.
Bisherige Verfahrensweisen benutzen zur Befüllung und Entleerung der Lagertanks die gleiche Leitung. Ist diese Leitung im Boden des Lagertanks angebracht, kommt es während der Befüll- und Entnahmevorgänge zu einer Auf- und Abwanderung der oberen Dispersionsschicht, die zunehmend älter wird, mit allen Folgen des möglichen Befalls durch Mikroorganismen infolge Überalterung.
Eine andere Verfahrensweise benutzt eine Befülleitung, die am Kopf des Lagertanks eintritt und deren Austrittsöffnung in der Regel an die Wand geführt wird. Die Entleerungsleitung befindet sich zweckmäßigerweise am Boden des Lagertanks. Wenn auch nach dieser Verfahrensweise das Prinzip "first in - first out" weitgehend eingehalten werden kann, so kann doch die Befüllung von oben zu Belagsbildung an der Wandung und zur unerwünschten Schaumbildung führen. Wandbelagsbildung ist ebenfalls nicht erwünscht, weil der Belag aufwächst und zum Herd von Verkeimungen werden kann. Schaumbildung ist unerwünscht, weil der Schaum leicht antrocknet und zur Bildung von "Stippen" (nicht redispergierbares Koagulat) im Produkt führt.
Auf die Problematik der Befüllung und Entleerung von Lagertanks bzw. Lagerung von Produkten, die durch den Befall von Mikroorganismen geschädigt werden können, wird in einem Artikel in der Zeitschrift Farbe & Lack, 99, Jahrgang, Heft 1, 1993, Seite 37 - 39 ff, eingegangen. Das unerwünschte mikrobielle Wachstum wird insbesondere durch die Bestandteile der Dispersion und den Wasseranteil bewirkt und zur Reduzierung dieses Wachstums wird die Zugabe von Konservierungsmittel sogenannter Biozide empfohlen.
Um Produkte hoher Qualität verläßlich lagern zu können, ist es erforderlich, das sogenannte "first in - first out"-Prinzip zu erfüllen. Dies bedeutet, daß die zuerst in den Lagertank eingebrachten Produktteile bei späterer Entnahme entsprechend auch als erstes abgeführt werden, um eine Überalterung von Teilen des Produkts zu vermeiden.
In der US-A 1 668 793 wird eine Vorrichtung zur Befüllung von Lagertanks mit beliebigen Flüssigkeiten dargelegt, bei der die Befüllung über eine drehbar gelagerte Einfüllleitung erfolgt, die durch einen oder mehrere Schwimmer unterstützt wird, so dass deren Auslassöffnung dem Flüssigkeitsspiegel folgt.
Um diese Probleme zu minimieren, werden gerührte Lagertanks vorgeschlagen. Gerührte Lagertanks sind jedoch teuer und wartungsintensiv. Größere Lagertanks, deren Inhalt durch Rühren durchmischt werden sollen, müssen speziell versteift werden. Auch kann es hier zu Antrocknungen an der Rührerwelle oder den Rührerblättern kommen. Auch kann durch das Rühren Luft in die Dispersion eingetragen werden, was unerwünscht ist.
Es stellte sich somit die Aufgabe, ein verbessertes Verfahren zur Befüllung und Entleerung von Lagertanks zu finden, welches den genannten Nachteilen abhilft und eine verfahrenstechnisch einfache und wirtschaftliche Lagerung wäßriger Dispersionen ermöglicht. Insbesondere wird angestrebt, die hohe Qualität der in dem Lagertank enthaltenen wäßrigen Dispersion dauerhaft zu gewährleisten und Schäden an den technischen Einrichtungen wie sie durch Biokorrosion bzw. Biofouling entstehen können, zu vermeiden. Auf diese Problematik wird in Chemie Ingenieur Technik (67), 11/95, Seiten 1425-1430 eingegangen.
Demgemäß wurde ein Verfahren zur Befüllung und Entleerung von Lagertanks mit wäßrigen Dispersionen, wobei man den Lagertank über eine Leitung entleert, deren Öffnung sich im unteren Teil des Lagertanks befindet, gefunden, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß man den Lagertank mit einer anderen Leitung befüllt, deren Austrittsöffnung im Lagertank den Niveauänderungen der Flüssigkeitsoberfläche bei Befüll- und Entnahmevorgängen folgt, wobei man das Niveau der Austrittsöffnung so einstellt, daß sich die Öffnung in etwa in Höhe des Flüssigkeitsspiegels befindet.
Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht vorteilhafterweise eine Handhabung der gelagerten wäßrigen Dispersionen nach dem Prinzip first in - first out.
Beim Befüllen wird neues Produkt nahe der Oberfläche aufgegeben und bei der Entnahme wird Produkt aus dem unteren Teil des Lagertankes entnommen. Es kommt somit vorteilhafterweise zu einer Schichtung des Produkts derart, daß sich die Produktteile, welche bereits am längsten gelagert wurden, nahe der Entnahmestelle befinden und als nächstes entnommen werden und entsprechend neu hinzugefügte Produktteile an der Oberfläche quasi als neue Oberflächenschicht dazu gegeben werden.
Besonders eignet es sich bei der Verwendung ungerührter Lagertanks. Der durch das Rühren entstehende zusätzliche apparative Aufwand kann somit vermieden werden und gleichzeitig wird die hohe Qualität der gelagerten wäßrigen Dispersion gewährleistet.
Für das erfindungsgemäße Verfahren eignen sich besonders sogenannte Schwimmrüssel, welche auch als Schwimmsauganlagen oder Schwimmsaugrüssel bezeichnet werden, zur Befüllung des Lagertanks. Diese Schwimmrüssel bestehen üblicherweise aus flexiblen oder starren Elementen, die flexibel über ein bzw. mehrere Drehgelenke miteinander verbunden sind, wodurch eine Längenänderung ähnlich einem Scherenprinzip möglich ist.
Solche Schwimmrüssel sind bereits bekannt und werden beispielsweise von den Firmen Emco in Kirchhain, Connex in Kamen und Schwelm in Schwelm vertrieben.
Bislang wurden solche Schwimmrüssel nur zur Entleerung eingesetzt, Beispiele hierfür finden sich bei der Absaugung der flüssigen Phase aus Klärbecken oder Öltanks.
Die Verwendung solcher Schwimmrüssel im Fall der Befüllung von Lagertanks mit wäßrigen Dispersionen hätte der Fachmann nicht in Betracht gezogen, da eine Verklebung der Drehgelenke der Schwimmrüssel durch die Dispersion befürchtet hätte. Weiterhin wird durch die Kombination der erfindungsgemäßen Befüllung durch den Schwimmrüssel und die Entnahme aus dem unteren Teil des Lagertanks die vorstehend geschilderte, vorteilhafte Schichtung des Produkts erzielt.
Durch Anbringen eines Auftriebskörpers kann die Austrittsöffnung der Befülleitung vorteilhafterweise den Niveauänderungen der Flüssigkeit schwimmend folgen.
Durch unterschiedlich große Auftriebskörper kann das Auftriebsverhalten verändert werden. Vorteilhafterweise verwendet man jedoch befüllbare Schwimmkörper, die zur Anpassung an die Dichte des zu lagernden Produkts mit z.B. Wasser, Diethlenglykol oder anderen Stoffen, z.B. Metallkugeln, gefüllt und austariert werden. Auf diese Weise läßt sich außerdem die Eintauchtiefe der Befülleitung vorteilhaft verändern und produktspezifisch optimieren. Die Schwimmer können im Prinzip beliebige geometrische Formen haben. Bevorzugt sind Schwimmkugeln, oder konische Schwimmkörper, deren verjüngtes Ende in die Dispersion taucht, die gegebenenfalls paarweise angeordnet sind. Besonders bevorzugt sind Hohlkörper aus Edelstahl. In der Regel wird der Schwimmrüssel von ein oder zwei Schwimmkörpern gehalten.
Die Entleerung der Lagertanks erfolgt üblicherweise weiterhin von unten.
Die Austarierung des/der Schwimmkörper(s) und damit die Eintauchtiefe des Endes der Befülleitung ermöglicht vorteilhafterweise eine weitgehend schaumfreie Befüllung der Lagertanks. Damit wird eine Antrocknung von Schaum und die Entstehung von Koagulat vermieden.
Durch diese Art der Befüllung von ungerührten Lagertanks, gelangt die frisch produzierte Ware "von oben" in den Lagertank unter Vermeidung der vorstehend genannten Nachteile.
Durch die Entleerung des Lagerbehälters "von unten" gelangt die ältere Ware zum Verkauf. Das gewünschte Prinzip "first in - first out" wird weitgehend eingehalten.
Als flexible Befülleitungen können alle flexiblen mediumbeständigen Schläuche verwendet werden.
Als Schwimmkörper eignen sich Hohlkörper aus verschiedenen Materialien z.B. Kunststoff (Polypropylen, Polyethylen) oder Edelstahl (V2A, V4A), oder auch gummierte oder beschichtete Stahlbehälter. Geeignet sind auch Schwimmer aus geschäumten Kunststoffen, die ggf. beschichtet sind. In der einfachsten Ausführungsform werden Kunststoffässer mit geschlossenem Deckel verwendet. Der Schwimmkörper ist bevorzugt auslenkbar mit der Befülleitung verbunden. Der Schwimmkörper ist in der Regel flexibel mit der Ende der Befülleitung verbunden, die Befüllleitung kann aber auch durch den Schwimmkörper hindurchtreten.
Die Austrittsöffnung der Befülleitung befindet sich vorteilhaft kurz unter der Flüssigkeitsoberfläche, bevorzugt etwa 50 bis 200 mm unter dem Flüssigkeitsspiegel, wobei die Austrittsöffnung eine Querschnittsfläche, die dem ein- bis mehrfachen Querschnitt der Befülleitung entspricht - haben kann. Die Austrittöffnung der Befülleitung kann sich aber auch kurz oberhalb der Flüssigkeitsoberfläche befinden, wobei die Höhe so zu wählen ist, daß es nicht zur unerwünschten Schaumbildung kommt. Die Schaumbildung ist aber auch abhängig von dem Querschnitt der Befülleitung und vom Volumenstrom der Dispersion, mit der der Lagertank befüllt wird, bevorzugt beträgt der Durchmesser der Befülleitung 50 bis 200 mm, besonders bevorzugt 80 bis 150 mm oder liegt bei 100 mm. Geometrische Ausführung der Austrittsöffnung, die Befüllung unter oder über Spiegel und Volumenstrom sind die Parameter die produktspezifisch durch Routineversuche optimiert werden können.
Bevorzugte Positionierungen der Austrittsöffnung hängen u.a. von der Viskosität und der Schäumungsneigung der verwendeten Dispersion ab.
Bei Dispersionen mit relativ hohen Viskositäten (größer etwa 2000 mPas) empfiehlt es sich beispielsweise nicht, die Öffnung tief unter dem Flüssigkeitsspiegel zu positionieren, da sich in diesem Fall gegebenenfalls kein Produktaustausch an der Oberfläche ergeben würde und somit das gewünschte Prinzip first-out nicht erfüllt wäre.
Die Austrittsöffnung kann durch Routineversuche verändert werden, so sind beispielsweise mehrere Öffnungen auch durch Gabelungen und Abzweigungen möglich.
Die Austrittsöffnung befindet sich bevorzugt in der Mitte des Flüssigkeitsspiegels, um ein gleichmäßiges Ausbreiten der Dispersion in alle Richtungen zu ermöglichen.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist die Austrittsöffnung am Ende des Schwimmrüssels über ein Drehgelenk so befestigt, daß die Querschnittsfläche der Öffnung parallel zum Flüssigkeitsspiegel steht.
Die Austrittsöffnung kann z.B. glockenförmig geweitet sein. Bevorzugt kann vor der Austrittsöffnung ein Prallblech montiert sein, wodurch der Produktstrahl aufgefächert wird und sich auf der Oberfläche besser verteilt. Diese Prallblech ist bevorzugt höhenverstellbar und mit dem Ende der Befülleitung beispielsweise durch Verschraubungen befestigt.
Durch diese Befüll- und Entnahmetechnik für ungerührte Lagerbehälter gelangt die ältere Ware auch früher zum Verkauf. Das aus hygienischer Sicht zu favorisierende Prinzip "first in - first out" wird somit weitestgehend erfüllt.
Zweckmäßigerweise sind besonders stehende zylindrische Lagertanks bevorzugt, es können aber auch Lagertanks quadratischen, rechteckigen oder ovalen Querschnitts eingesetzt werden. Ebenfalls können auch liegende zylindrische oder rechteckige Behälter vorteilhaft in der geschilderten Art und Weise betrieben werden. Vorteilhafterweise werden zylindrische Lagertanks verwendet, wobei der Durchmesser so gewählt werden sollte, daß bei der Befüllung die sich ausbreitende Dispersion bis an die Wandung gelangt. Vorteilhafterweise werden stehende zylindrische Lagertanks verwendet, bei denen der Innendurchmesser des Lagertanks im Verhältnis zum Durchmesser der Austrittsöffnung der Befülleitung in einem Bereich von 10 bis 120, bevorzugt 20 bis 50 liegt.
Die Befüllung und Entleerung der Lagerbehälter erfolgt in der Regel durch Pumpen der Dispersionen. Die Befüll- und Entleerungsleitungen können bei Bedarf vorteilhafterweise molchbar ausgelegt werden.
Die Figuren 1 bis 3 zeigen beispielhafte Anordnungen gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren.
In Figur 1 ist die Befülleitung (1) eines Lagertanks (7) mit einem Schwimmrüssel (2) verbunden, der mehrere Drehgelenke (3) aufweist. Am Ende des Schwimmrüssels befindet sich der Schwimmkörper (4) und die Austrittsöffnung (5) ist etwas unterhalb der Flüssigkeitsoberfläche (6).
Der Boden des Lagertanks ist so mit Gefälle ausgelegt, daß die Flüssigkeit zu der Entnahmeleitung (8) geführt wird.
Figur 2a zeigt eine ähnliche Anordnung. Die Austrittsöffnung (5) ist hier jedoch oberhalb der Flüssigkeitsoberfläche (8).
In Figur 2b ist ein mittels Streben (10) montiertes Prallblech (9) an der Austrittsöffnung (5) zu setzen.
Der Winkel α kann durch Routineversuche optimiert werden, um eine gute und gleichmäßige Ausbreitung der Dispersion beim Befüllen zu erzielen.
In Figur 2c ist ein Prallblech zu sehen, wobei der Abstand H des Prallblechs von der Austrittsöffnung mittels des Langlochs 11 eingestellt werden kann.
Um bei Verwendung dieses Prallblechs Toträume zu vermeiden, kann das Prallblech ein oder mehrere Löcher aufweisen. Es kann auch aus Lochblech gefertigt werden.
Bevorzugte Gestaltungen des Prallblechs können vom Fachmann durch Routineversuche ermittelt werden. Bei der Auswahl des Winkels α sind insbesondere der Durchmesser des Lagertanks sowie Viskosität und Schaumneigung der Dispersion von Bedeutung.
Figur 3 zeigt eine ähnliche Anordnung, bei der eine flexible Leitung (2) eingesetzt wird, welche mittels einer Öse (3) und dem durch die Befestigungsösen (9) gespannten Führungsseil (10) gesteuert wird.
In diesem Beispiel liegt die Austrittsöffnung (5) oberhalb des Flüssigkeitsniveaus (6).
Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren können alle wäßrigen Polymerdispersionen gelagert werden.
Besonders vorteilhaft ist diese Art der Lagerung, wenn die Dispersionen kein Konservierungsmittel oder Konservierungsmittel in relativ geringer Konzentration erhalten. Dies ist beispielsweise der Fall, wenn die Dispersionen für die Weiterverarbeitung zwischengelagert werden. Derartige Konservierungsmittel werden beispielsweise in JOCCA, 1991 (9), Seiten 324-328 beschrieben.
Geeignete Konservierungsmittel sind z.B. Formulierungen des 1,2-Benzisothiazolin-3-on Natriumsalze in einem Gemisch aus Wasser und Propylenglykol, wie z.B. Proxel XL2, der Fa. ICI, Formulierungen biozider (Chlor)isothiazolone, wie z.B. Aktizid LA der Fa. THOR CHEMIE GmbH, Kathon LX plus der Fa. ROHM & HAAS. Wäßrige Dispersionen, die auf die o.g. Art vorteilhaft gelagert werden können, sind z.B. Dispersionen auf Basis ethylenisch ungesättigter Verbindungen wie z.B. auf der Basis von (Meth)acrylsäureestern, Butadien, Styrol, Vinylacetat, (Meth)acrylamid, Acrylnitril, (Meth)acrylsäure etc. Derartige Dispersionen sind bekannt.
Die Dispersionen können gegebenenfalls konfektioniert sein. Die wäßrigen Dispersionen können den Charakter von Vorprodukten haben, sie können aber auch bereits als gebrauchsfertige Produkte z.B. in pigmentierter Form für Anstrichzwecke vorliegen.
Weitere Konfektionierungsmittel sind z.B. Diole wie Butylglykol, Butyldiglykol, Diethylenglykol, Alkohole, wie z.B. Ethanol, iso-Propanol und Octadecanol-1, Lösungsmittel wie Lusolvan FBH (BASF AG), Komplexbildner z.B. auf der Basis von Ethylendiamintetraessigsäure, z.B. Trilon B Flüssig (BASF AG), synthetische Harzlösungen wie z.B. wäßrigen Lösungen von Polyvinylmethylethern, wie z.B. Lutonal M 40 (BASF AG), Lösungen von Ammoniumpolyacrylaten, wie z.B. Collacral P (BASF AG), Weichmacher, wie z.B. Dibutylphthalat, z.B. Palatinol C (BASF AG), anionische Dispersionen von Montanesterwachs, wie z.B. Gleitmitteldispersion 8645 (BASF AG), chemische Verbindungen wie z.B. Harnstoff und Ethylenharnstoff, Natronlauge, Kalilauge, Ammoniak, Calciumhydroxid. Zinknitrat, Zinkoxid, Emulgatoren, wie z.B. Alkylphenolethoxylate, z.B. Emulgator 825 (BASF AG), Blockcopolymerisate auf der Basis von Propylen- und Ethylenoxid, Entschäumer wie z.B. Dapro DF 900 der Fa. KRAHN CHEMIE GmbH und Byk-033 der Fa. BYK-CHEMIE GmbH, Wesel, Nopo 8034 E/D der Fa. HENKEL KGaA, Verbindungen wie Benzophenon, Lösungsmittel wie Testbenzin und Aceton, Polyvinylalkohole etc., modifizierte Kollophoniumharze, wie z.B. Tacolyn 3179 der Fa. HERCULES, Permatac A751 der Fa. ALLIANCE TEHCNICAL PRODUCTS (ATP), Snowtac-Typen der Fa. AKZO NOBEL.
Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich auch besonders für die Lagerung höherviskoser Produkte. Die Viskositäten liegen in diesem Fall bei mehr als 500 mPas, bevorzugt über 5000 mPas, besonders bevorzugt über 7000 mPas.
Der Wasseranteil der wäßrigen Polymerdispersionen liegt bevorzugt zwischen 20 und 80 Gew.-%.
Die Dispersionen können (Co)polymerisate in dispergierter Form enthalten. Bevorzugt enthalten sie dabei mindestens ein Monomeres der folgenden Monomerengruppen: (Meth)acrylsäureester, (Meth)acrylsäure, Butadien, Styrol, Vinylidenchlorid, Acrylnitril, Vinylacetat.
Die wäßrigen Dispersionen haben bevorzugt einen pH-Wert von über 3, besonders bevorzugt über 5, ganz besonders bevorzugt über 7.
Vorteilhafterweise können Dispersionen bei dem erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzt werden, die eine Biozidkonzentration von weniger als 1000 ppm, bevorzugt weniger als 50 ppm.
Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht eine verfahrenstechnisch einfache und wirtschaftliche Lagerung wäßriger Dispersionen. Vorteilhafterweise wird das Überaltern von Teilen der gelagerten Dispersion vermieden und somit eine dauerhaft hohe Qualität gewährleistet.

Claims (9)

  1. Verfahren zur Befüllung und Entleerung von Lagertanks mit wäßrigen Dispersionen, wobei man den Lagertank (7) über eine Leitung (8) entleert, deren Öffnung sich im unteren Teil des Lagertanks befindet, dadurch gekennzeichnet, daß man den Lagertank mit einer anderen Leftung (1) befüllt, deren Austrittsöffnung (5) im Lagertank den Niveauänderungen der Flüssigkeitsoberfläche bei Befüll- und Entnahmevorgängen folgt, wobei man das Niveau der Austrittsöffnung so einstellt, daß sich die Öffnung in etwa in Höhe des Flüssigkeitsspiegels (6) befindet.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man ungerührte Lagertanks verwendet.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man zur Befüllung des Lagertanks ein- oder mehrgelenkige Schwimmrüssel (3) einsetzt.
  4. Verfahren gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man Dispersionen mit einem Wasseranteil von 20 bis 80 Gew.-% zur Lagerung einsetzt.
  5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die wäßrigen Dispersionen (Co)polymerisate in dispergierter Form enthalten, die mindestens ein Monomeres der folgenden Monomergruppen enthalten: (Meth)acrylsäureester, (Meth)acrylsäure, Butadien, Styrol, Vinylidenchlorid, Acrylnitril, Vinylacetat.
  6. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man wäßrige Dispersionen mit einem pH-Wert von über 3, bevorzugt einen pH-Wert von über 5 einsetzt.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß man wäßrige Dispersionen mit einem pH-Wert größer als 7 einsetzt.
  8. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man wäßrige Dispersionen mit einer Biozidkonzentration von weniger als 1000 ppm, bevorzugt von weniger als 100 ppm, einsetzt.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß man wäßrige Dispersionen mit einer Biozidkonzentration von weniger als 50 ppm einsetzt.
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