NO140673B - Fremgangsmaate til fremstilling av plastpulvere paa basis av polyvinylklorid eller vinylklorid-kopolymerisater - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte til fremstilling av plastpulvere på basis av polyvinylklorid eller vinylklorid-kopolymerisater ved forstøvningstørking av polymerisatdispersjoner ved hjelp av enstoffdyser.

Fra slike plastpulvere kan der som kjent fremstilles plastisoler (pastaer), dvs. dispersjoner av plastpulvere i myknings-midler (se monografi av Kainer "Polyvinylchlorid und Vinylchlorid-Mischpolymerisate", Springer-Verlag, 1965, side 332 ff). Den teknisk foretrukne fremgangsmåte til fremstilling av plastpulvere som er egnet til fremstilling av plastisoler, er forstøvnings-tørking (sprøytetørking, dysetørking) av polymerisatdispersjoner.

Herunder blir polymerisatdispersjonen ved hjelp av en for-støvningsinnretning sprøytet inn i en varmluftstrøm. Ved den nedre ende av det tårnlignende tørkekammer tas det tørre produkt ut gjennom slangefiltere eller lignende støvfraskillingsinnret-ninger (se Ullmanns "Encyklopådie der technischen Chemie", 1951, første bind, side 602 ff).

Til forstøvningstørking av plastdispersjoner anvendes der i praksis foruten forstøvningsskive hovedsakelig tostoffdyser. En enstoffdyse (væsketrykkdyse) er riktignok fordelaktigere i drift med hensyn til energibehovet, men da de i stor utstrekning er til-bøyelige til å tilstoppes, har de hittil ikke slått igjennom ved forstøvningstørking av plastpulvere. Det er innlysende at stadig gjentatte tilstopninger av dysekanalene fører til en usikker drift med hyppige avbrudd og en betydelig innsats til rengjøring av dysene, selv når disse er lett demonterbare.

Spesielt ved fremstilling av plastpulvere som er egnet til fremstilling av plastisoler, har enstoffdysen hittil ikke vært anvendt, da der her for oppnåelse av den nødvendige finhet av partiklene arbeides med forholdsvis trange dysetverrsnitt slik at dysene i utstrakt grad er tilbøyelige til å tilstoppes.

Ifølge oppfinnelsen er det funnet at det er fordelaktig å utføre forstøvningen med et forstøvningstrykk på 500 - 1000 bar. Med fordel kan man forstøve med et trykk på 650 - 900 bar. Hittil har man ved forstøvningstørking anvendt trykk på 1 - 50 bar

(se Vauch-Muller, "Grundoperationen chemischer Verfahrens-technik", 1966, Verlag Theodor Steinkopff, side 277). Ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kan der til fremstilling av selv de fineste plastpulvere ved forstøvningstørking avendes enstoffdyser uten noen som helst tilstopningstilbøyeligheter og således uten noen avbrudd i fremgangsmåten.

Ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen er det endog mulig å anvende dyser med åpningsdiametre på 0,3 - 0,6 mm til forstøv-ningstørking av polyvinylklorid- resp. vinylkloridkopolymerisat-latekser og på denne måte oppnå pulvere med en andel på mindre enn 2 vektprosent av korn med kornstørrelse over 40 ym.

Slike pulvere er uten videre egnet til fremstilling av pastaer, dvs. at de på forhånd har den finhet som er nødvendig for fremstilling av pastaer og ikke behøver å underkastes maling og luftklassifisering. Det er derfor mulig fullstendig å

sløyfe trinnet med maling og luftklassifisering og dermed også

å unngå de skader på kornene som oppstår ved malingen. Pulveret blir etter forstøvningstørkingen bare siktet for fjerning av for-urensninger som stammer fra belegget på veggene i forstøvnings-tårnet.

Dispersjoner som kan benyttes ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen, er blant annet vinylklorid-homo- og -kopolymerisat-dispersjoner som er fremstilt på vanlig måte ved emulsjonspolymeri-sasjon (se Kainer, 1965, side 34 ff). Også de dispersjoner som fås ved såkalt homogeniseringspolymerisasjon, er egnet. Som komonomer kan blant annet vinylacetat, vinylidenklorid, vinyleter, akrylnitril og akrylsyreester anvendes.

Dispersjonene kan inneholde vanlige emulgatormengder, f.eks.

2 vektprosent, men også vesentlig større mengder, f.eks. 3-5 vektprosent, eller mindre mengder ned til 0,3 vektprosent, regnet på monomeren. Dispersjonenes faststoffinnhold holder seg like-

ledes innenfor de vanlige grenser. Det kan f.eks. ligge på

30 - 70 vektprosent og fortrinnsvis mellom 45 og 60 vektprosent.

Forstøvningen finner sted i forstøvningstørketårn av vanlig konstruksjon. Størrelsen av tårnet er uten betydning. Vanlig-vis har industrielle anlegg en inndampningskapasitet på 0,5 - 10,0 tonn vann pr. time.

Enstoffdyser (væsketrykkdyser) som kan anvendes ved den foreliggende fremgangsmåte, er beskrevet på side 27 6 i den foran nevnte bok av Vauch-Muller. Som forstøvningsdyser for den foreliggende fremgangsmåte kommer i prinsipp alle godt utformede enstoffdyser på tale. Som følge av den opptredende erosjon fore-trekkes imidlertid slike dyser som har slitasjedeler av hardt, f.eks. sintret materiale. Eksempler på slike materialer er hard-metaller, keramikk, syntetiske edelstener og borerte og nitrerte materialer. Åpningsdiameteren av dysen er fortrinnsvis 0,3 - 0,6 mm. Åpningsvinkelen av forstøvningskjeglen ligger alt etter driftsbetingelsene på mellom 60 og 120°

Dispersjonen blir fortrinnsvis bragt på det trykk som er nød-vendig for forstøvningen, ved hjelp av en stempelmembranpumpe og ført til dysene gjennom en rørledning. Fortrinnsvis blir pulseringen av stempelmembranpumpen dempet ned til en restverdi på mindre enn 5% ved hjelp av et luftkammer, en flerdobbelt pumpe eller lignende.

Utførelseseksempel

I et forstøvningstørketårn av vanlig konstruksjon med et volum pa ca. 200 m 3 ble der satt inn 25 enstoffdyser med en diameter på 0,4 mm. Foran dysene ble der koblet en stempelmembranpumpe. Pulseringen utgjorde 2,5%. Den polyvinylkloriddis-persjon som skulle forstøves, hadde et faststoffinnhold på 48% og et emulgatorinnhold på 2 vektprosent, regnet på PVC. Disper-sjonens overflatespenning utgjorde 39 mN/m. Inngangstemperaturen i tårnet utgjorde 160°C og utgangstemperaturen 60°C. Dispersjonen ble forstøvet med et trykk på 800 bar, og dysekapasiteten var 7 5 kg dispersjon pr. time.

Det tørkede polyvinylkloridpulver ble stilt på en silmaskin med en strengavstand på 300 ym. Den fraskilte grovandel utgjorde 0,3%. Det oppnådde pulver ble bearbeidet med 3 5 deler dioktyl-ftalat til en pasta med fremragende reologisk forhold.

Det tekniske fremskritt som kan oppnås med fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen, beror på følgende forhold:

1) Ved de foretrukne forstøvningstrykk opptrer der ingen tilstopning av enstoffdysene. 2) Som følge av den bedre virkningsgrad av enstoffdysen sammenlignet med tostoffdysen blir kostnadene lave til tross for de høye forstøvningstrykk. 3) Den trykkluftballast som er knyttet til anvendelse av tostoffdyser, faller bort. Strømningsforholdene i tårnet blir gunstigere, da der ikke finner sted noen opp-hvirvling som følge av forstøvningsluft. Høyere spesi-fikke ytelser av tørkeapparatet blir mulig. Virknings-graden av tørkingen økes. 4) Da fremgangsmåten ved hjelp av små dysediametre kan styres slik at pulverene dannes med en finhet som er tilstrekke-lig for fremstilling av pastaer, kan maling og luftklassifisering sløyfes.

Claims (2)

1. Fremgangsmåte til fremstilling av plastpulvere på basis av polyvinylklorid eller vinylklorid-kopolymerisater med komono-merer som f.eks. vinylacetat, vinylidenklorid, vinyleter, akrylnitril eller akrylsyreester ved forstøvningstørking av polymeri-satdispers joner ved hjelp av enstoffdyser, karakterisert ved at der forstøves ved et forstøvningstrykk på 500 - 1000 bar.

2. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at der til innpumping av dispersjonen anvendes en stempelmembranpumpe.