PL168113B1

PL168113B1 - The method of producing powder polymers and acrylic copolymers

Info

Publication number: PL168113B1
Application number: PL29408592A
Authority: PL
Inventors: Stanislaw Kudla; Janusz Beres; Malgorzata Kaledkowska
Original assignee: Inst Ciezkiej Syntezy Orga
Priority date: 1992-04-02
Filing date: 1992-04-02
Publication date: 1996-01-31
Also published as: PL294085A1

Abstract

1. Sposób wytwarzania proszkowych polimerów i kopolimerów akrylowych metodą periodyczną lub w sposób ciągły, polegający na wytłaczaniu żelu polimeru i następnie jego odwadnianiu przy użyciu glikolu polietylenowego o średniej masie cząsteczkowej 200-800, znamienny tym, że wodny żel polimeru lub kopolimeru akrylowego o stężeniu 15-50% wag. wytłacza się przez otwory o średnicy 0,5-10 mm, następnie wprowadza się do glikolu polietylenowego, użytego w ilości stanowiącej 50-300% wag. w stosunku do masy użytego żelu, miesza w temperaturze 15-50°C, po czym zawodniony polietylenoglikol odprowadza się do regeneracji a żel polimeru o obniżonej zawartości wody rozdrabnia w taki sposób, aby najdłuższy wymiar wytłoczki nie przekraczał 50 mm i ponownie kontaktuje z glikolem polietylenowym użytym w ilości 100-300% wag. w stosunku do początkowej masy żelu polimeru, ewentualnie podgrzewa w celu zmniejszenia lepkości fazy ciekłej, i przeprowadza rozdział odwodnionego polimeru od mieszaniny glikol polietylenowy - woda, a otrzymany proszkowy polimer ewentualnie rozdrabnia do pożądanej wielkości ziarna.1. A method for producing powdered acrylic polymers and copolymers by a batch method or in a continuous manner, consisting in extruding a polymer gel and then dewatering it using polyethylene glycol with an average molecular weight of 200-800, characterized in that an aqueous gel of an acrylic polymer or copolymer with a concentration of 15-50% by weight is extruded through holes with a diameter of 0.5-10 mm, then introduced into polyethylene glycol used in an amount of 50-300% by weight in relation to the weight of the gel used, mixed at a temperature of 15-50°C, after which the hydrated polyethylene glycol is drained for regeneration and the polymer gel with reduced water content is crushed in such a way that the longest dimension of the extrudate does not exceed 50 mm and again contacted with polyethylene glycol used in an amount of 100-300% by weight. in relation to the initial mass of the polymer gel, optionally heated to reduce the viscosity of the liquid phase, and the dehydrated polymer is separated from the polyethylene glycol - water mixture, and the resulting powdered polymer is optionally crushed to the desired grain size.

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania proszkowych polimerów i kopolimerów akrylowych przez odwadnianie żeli wodorozpuszczalnych polimerów i kopolimerów akrylowych, głównie kwasu akrylowego i jego pochodnych a szczególnie polimerów o bardzo dużych masach cząsteczkowych, na drodze ekstrakcji wody przy użyciu glikoli polietylenowych.The subject of the invention is a method for producing powdered acrylic polymers and copolymers by dehydrating gels of water-soluble acrylic polymers and copolymers, mainly acrylic acid and its derivatives, and particularly polymers with very high molecular weights, by extracting water using polyethylene glycols.

Wodorozpuszczalne polimery i kopolimery akrylowe mają szerokie zastosowanie w różnorodnych dziedzinach gospodarki. W szczególności stosowane są dla wspomagania procesów filtracji, dla oczyszczania wodnych zawiesin i zagęszczania różnorodnych substancji, a także jako środki pomocnicze przy wierceniach geologicznych, w produkcji materiałów budowlanych i wielu innych dziedzinach.Water-soluble acrylic polymers and copolymers are widely used in various industries. They are particularly useful for supporting filtration processes, purifying aqueous suspensions, and thickening various substances. They also serve as auxiliary agents in geological drilling, in the production of building materials, and in many other fields.

Najkorzystniejszą, a często niezbędną formą ich stosowania jest postać proszkowa. Uzyskanie takiej postaci, bez degradacji i pogorszenia podstawowych własności polimeru, jest bardzo trudne. Rozcieńczone wodne roztwory polimerów i kopolimerów akrylowych występujące w postaci cieczy o dużej lepkości lub stałych żeli w przypadku większego stężenia polimerów bardzo trudno poddają się procesom suszenia. Tworząca się na powierzchni warstwa suchego polimeru utrudnia dyfuzję pary wodnej, a wysoka reaktywność sprzyja reakcjom sieciowania, prowadząc w rezultacie do uzyskania produktów w postaci twardych brył, nie nadających się praktycznie do rozdrobnienia. W wyniku tych operacji pogarsza się najczęściej rozpuszczalność polimeru, zmniejsza jego średnia masa cząsteczkowa i co za tym idzie, pogarszają własności użytkowe.The most advantageous, and often essential, form of their application is powder. Obtaining this form without degradation and deterioration of the polymer's basic properties is very difficult. Dilute aqueous solutions of acrylic polymers and copolymers, occurring as highly viscous liquids or solid gels at higher polymer concentrations, are very difficult to dry. The dry polymer layer that forms on the surface hinders the diffusion of water vapor, and the high reactivity promotes crosslinking reactions, resulting in products in the form of hard lumps that are practically impossible to grind. These processes typically result in a decrease in the polymer's solubility, a reduction in its average molecular weight, and, consequently, in a deterioration of its functional properties.

168 113168 113

Znanych jest szereg sposobów otrzymywania polimerów akrylowych w postaci proszkowej. W polskim opisie patentowym nr 138426 przedstawiono sposób odwadniania polimerów akrylowych polegający na tym, że proces ekstrakcji prowadzi się w temperaturze 20-140°C, dozując do roztworu poliakryloamidu polietylenoglikol etapowo tak, aby w pierwszym etapie obniżyć lepkość roztworu, a następnie dozuje się rozpuszczalnik do obniżenia zawartości wody w końcowej zawiesinie do 5-30% wag, najlepiej roztwór wkrapla się do ogrzanego polietylenoglikolu. Jednakże tym sposobem, ze względu na występowanie etapu mieszania roztworu polimeru z substancją wytrącającą, odwadniać można jedynie polimery małocząsteczkowe lub o bardzo znacznym rozcieńczeniu, gdyż tylko takie posiadają lepkość umożliwiającą jeszcze w ogóle ich mieszanie. W praktyce sposobem tym odwadniać można wielkocząsteczkowe polimery akrylowe o stężeniu nie przekraczającym ok. 6% wag. Z tego względu otrzymanie polimerów w postaci proszkowej wiąże się z bardzo dużymi nakładami energetycznymi wynikającymi z konieczności odparowania dużych ilości wody. Ponadto sposobem tym otrzymuje się proszki o małej zawartości polimerów akrylowych, rzędu 30% wag.; pozostałą część stanowi woda i wytrącalnik. Z polskiego opisu patentowego nr 101549 znany jest sposób odwadniania gąbczastych, zawodnionych (ko)polimerów, które formuje się za pomocą wytłaczarki do postaci nitek i bezpośrednio wprowadza do środowiska wrzącego rozpuszczalnika organicznego, zwłaszcza toluenu lub ksylenu, tworzącego z wodą heteroazeotrop, przy czym produkt w postaci nitek po przejściu przez strefę odwadniania rozdrabnia się do formy granulek, które zbiera się w dolnej części aparatu odwadniającego a następnie suszy. Sposób powyższy posiada istotne mankamenty, np. konieczność stosowania łatwopalnych, toksycznych substancji w wysokich temperaturach. Ponadto produkty otrzymane tym sposobem wykazują znaczące obniżenie rozpuszczalności w wodzie. Procesy, w których pierwszym etapem jest wytłoczenie żelu zawierającego polimery akrylowe przedstawione również w opisach patentowych Stanów Zjednoczonych Ameryki Północnej nr nr 3255142, 4113688 i 4482682. W pierwszych dwóch żele polimerów wytłacza się w celu ich szybkiego rozpuszczenia, w trzecim natomiast - żel, po rozdrobnieniu i przeprowadzeniu jego hydrolizy, suszy się za pomocą gorącego powietrza. Wiadomym jest jednak, że suszenie polimerów w wysokich temperaturach powoduje znaczącą ich degradację.A number of methods for obtaining acrylic polymers in powder form are known. Polish patent description No. 138,426 describes a method for dehydrating acrylic polymers. The extraction process is carried out at a temperature of 20-140°C, with polyethylene glycol added stepwise to the polyacrylamide solution to lower the solution's viscosity in the first step. A solvent is then added to reduce the water content in the final suspension to 5-30% by weight. Ideally, the solution is added dropwise to heated polyethylene glycol. However, due to the mixing step of the polymer solution with a precipitating agent, this method can only dehydrate low-molecular-weight or very dilute polymers, as only such polymers possess a viscosity that allows for mixing at all. In practice, this method can dehydrate high-molecular-weight acrylic polymers with concentrations not exceeding approximately 6% by weight. For this reason, obtaining polymers in powder form involves very high energy expenditure due to the need to evaporate large amounts of water. Furthermore, this method produces powders with a low acrylic polymer content, around 30% by weight; the remainder is water and a precipitator. Polish patent specification No. 101549 describes a method for dewatering spongy, hydrated (co)polymers. These are formed into strands using an extruder and then directly introduced into a boiling organic solvent, particularly toluene or xylene, which forms a heteroazeotrope with water. After passing through the dewatering zone, the strand-like product is crushed into granules, which are collected in the lower part of the dewatering apparatus and then dried. This method has significant drawbacks, such as the need to use flammable, toxic substances at high temperatures. Furthermore, products obtained by this method exhibit a significant reduction in water solubility. Processes in which the first step is extrusion of a gel containing acrylic polymers are also described in U.S. Patent Nos. 3,255,142, 4,113,688, and 4,482,682. In the first two, the polymer gels are extruded for rapid dissolution, while in the third, the gel, after being crushed and hydrolyzed, is dried using hot air. However, it is known that drying polymers at high temperatures causes significant degradation.

Nieoczekiwanie stwierdzono, że wodne żele wielkocząsteczkowych polimerów akrylowych o dużym ich stężeniu można w łatwy sposób odwadniać i otrzymywać te polimery w postaci proszków o bardzo dobrych własnościach użytkowych na drodze ekstrakcji wody z wytłoczek żelu, prowadzonej przy użyciu glikoli polietylenowych. Wiadomo było do tej pory, że za pomocą glikoli polietylenowych można wytrącać polimery akrylowe z ich roztworów wodnych, w tym celu jednak doprowadzano do dokładnego wymieszania roztworu polimeru z polietylenoglikolem, gdyż powierzchniowe jedynie kontaktowanie tych dwóch substancji prowadzi do powstania nierozpuszczalnej warstwy uniemożliwiającej dalszą dyfuzję wody z żelu, w wyniku czego powstają cząstki otoczone nierozpuszczalną warstewką, zawierające wewnątrz kleisty żel. W wyniku prowadzonych prac badawczych stwierdzono jednak, że istnieje możliwość odwadniania polimerów akrylowych bez konieczności dokładnego wymieszania ze sobą obu cieczy.It was unexpectedly discovered that aqueous gels of high-molecular-weight acrylic polymers with high concentrations can be easily dehydrated and these polymers can be obtained as powders with very good functional properties by extracting water from gel extrudates using polyethylene glycols. Previously, it was known that polyethylene glycols can be used to precipitate acrylic polymers from their aqueous solutions. However, this required thorough mixing of the polymer solution with polyethylene glycol. Mere surface contact of these two substances creates an insoluble layer that prevents further diffusion of water from the gel, resulting in particles surrounded by an insoluble layer, containing a viscous gel within. However, research has shown that it is possible to dehydrate acrylic polymers without thoroughly mixing the two liquids.

Istota wynalazku polega na tym, że wodny żel polimeru lub kopolimeru akrylowego o stężeniu 15-50% wag. wytłacza się przez otwory o średnicy 0,5-10 mm, następnie wprowadza się do glikolu polietylenowego, użytego w ilości stanowiącej 50-300% wag. w stosunku do masy użytego żelu, miesza w temperaturze 15-50°C, korzystnie 20-40°C po czym zawodniony polietylenoglikol odprowadza się do regeneracji a żel polimeru o obniżonej zawartości wody rozdrabnia w taki sposób, aby najdłuższy wymiar wytłoczki nie przekraczał 50 mm i ponownie kontaktuje z glikolem polietylenowym użytym w ilości 100-300% wag. w stosunku do początkowej masy żelu polimeru, ewentualnie podgrzewa w celu zmniejszenia lepkości fazy ciekłej, i przeprowadza rozdział odwodnionego polimeru od mieszaniny glikol polietylenowy - woda, a otrzymany proszkowy polimer ewentualnie rozdrabnia do pożądanej wielkości ziarna.The essence of the invention is that an aqueous gel of an acrylic polymer or copolymer with a concentration of 15-50% by weight is extruded through holes with a diameter of 0.5-10 mm, then introduced into polyethylene glycol, used in an amount of 50-300% by weight in relation to the weight of the gel used, mixed at a temperature of 15-50°C, preferably 20-40°C, after which the hydrated polyethylene glycol is discharged for regeneration and the polymer gel with reduced water content is crushed in such a way that the longest dimension of the extrudate does not exceed 50 mm and again contacted with polyethylene glycol used in an amount of 100-300% by weight. in relation to the initial mass of the polymer gel, optionally heated to reduce the viscosity of the liquid phase, and the dehydrated polymer is separated from the polyethylene glycol - water mixture, and the resulting powdered polymer is optionally crushed to the desired grain size.

Sposobem według wynalazku odwadniać można żele polimerów akrylowych o stężeniu 15-50% wagowych. Otrzymywanie żeli o wyższych stężeniach jest praktycznie niemożliwe ze względu na bardzo dużą ilość ciepła wydzielającą się w czasie polimeryzacji, ponadto są oneThe method according to the invention can be used to dehydrate acrylic polymer gels with a concentration of 15-50% by weight. Obtaining gels with higher concentrations is practically impossible due to the very large amount of heat released during polymerization, and they are also

168 113 bardzo twarde i praktycznie nie nadają się do dalszego przerobu, żele o niższej zawartości polimerów są z kolei zbyt miękkie i na etapie wytłaczania sklejają się. Ponadto ich odwadnianie staje się nieekonomiczne ze względu na konieczność odparowania dużej ilości wody. Optymalne stężenie polimerów z tych względów wynosi 25-35% wag.168 113 are very hard and practically unsuitable for further processing, while gels with lower polymer content are too soft and stick together during extrusion. Furthermore, their dewatering becomes uneconomical due to the need to evaporate large amounts of water. The optimal polymer concentration for these reasons is 25-35% by weight.

Pierwszy etap procesu prowadzonego sposobem według wynalazku polega na wytłoczeniu żelu przez otwory o średnicy 0,5 - 10 mm, a najlepiej 1 -3 mm. Wytłaczanie przy użyciu sitek o mniejszej średnicy oczkajest kłopotliwe ze względu na znaczną elastyczność żeli tego typu. Przy oczkach o średnicy powyżej 10 mm natomiast konieczne staje się zbyt długotrwałe kontaktowanie żelu z czynnikiem ekstrahującym wodę. Następnie tak otrzymane wytłoczki wprowadza się do glikolu polietylenowego o średniej masie cząsteczkowej 200-800, użytego w ilości stanowiącej 50-300% wag. najlepiej 70-150% wag-w stosunku do masy pierwotnie użytego żelu i miesza się je w temperaturze 15-50°C. W wyniku tego procesu następuje wstępne odwodnienie polimeru. Ilość glikolu jest tak dobrana, aby z jednej strony nastąpiło dokładne omywanie wytłoczek przez glikol, z drugiej jednak odwodnienie żelu na tym etapie procesu nie może być zbyt głębokie, gdyż utrudniałoby to dalszą jego przeróbkę. Operację mieszania zrealizować można w dwojaki sposób. Można zastosować mieszalnik obrotowy lub też fazę ciekłą utrzymywać w ciągłym ruchu ruchu przy użyciu pomp. Stwierdzono, że operacja ekstrakcji wody przebiega szybko i jest zakończona praktycznie po okresie 1 godziny. Wtedy to zawodniony glikol oddziela się od częściowo odwodnionego żelu i kieruje do regeneracji. Żel natomiast wprowadza się do dowolnego urządzenia tnącego, pozwalającego na jego pocięcie na kawałki o długości nie przekraczającej 50 mm, a najlepiej 15 mm. Dzięki przeprowadzonemu wcześniej etapowi odwadniania wstępnego nie następuje już dalsze sklejanie się wytłoczek. Zasadniczy etap odwadniania przeprowadza się kontaktując pocięte wytłoczki ze świeżą porcją polietylenoglikolu, użytego w ilości 100-300% wag. w stosunku do początkowej masy użytego żelu, a najkorzystniej 130-200% wag.. Użycie większej ilości glikolu nie przynosi już polepszenia parametrów procesu, a mniejsza jego ilość powoduje niedostateczne odwodnienie. Etap ten można przeprowadzać praktycznie w dowolnym mieszalniku zapewniającym utrzymanie wytłoczek w zawiesinie. Jest on praktycznie zakończony po kilkudziesięciu minutach. Korzystne jest nieznaczne, do 50°C ogrzanie tak otrzymanej zawiesiny w celu obniżenia lepkości fazy ciekłej i umożliwienia w etapie następnym możliwie najpełniejszego rozdzielenia faz. Ostatni z wymienionych procesów najkorzystniej prowadzić jest przy zastosowaniu wirówek. Oddzielony proszek może, w zależności od zastosowanych parametrów procesu oraz jego przeznaczenia, stanowić gotowy wyrób; często jednak konieczne może się okazać jego dalsze rozdrobnienie przy użyciu odpowiednio dobranych młynów. W przypadku większości zastosowań wystarcza jego zmielenie do wielkości ziarna poniżej 0,5 mm.The first stage of the process according to the invention involves extruding the gel through holes with a diameter of 0.5-10 mm, and preferably 1-3 mm. Extrusion using smaller mesh screens is difficult due to the considerable flexibility of this type of gel. However, with meshes larger than 10 mm, prolonged contact of the gel with the water extraction agent becomes necessary. The resulting extrudates are then added to polyethylene glycol with an average molecular weight of 200-800, used in an amount of 50-300% by weight, preferably 70-150% by weight, of the weight of the original gel, and mixed at a temperature of 15-50°C. This process results in the initial dehydration of the polymer. The amount of glycol is selected to ensure thorough rinsing of the extrudates, but also to ensure that the gel is not dehydrated too deeply at this stage of the process, as this would hinder further processing. The mixing process can be accomplished in two ways. A rotary mixer can be used, or the liquid phase can be kept in constant motion using pumps. It was found that water extraction is rapid and is completed after approximately one hour. At this point, the hydrated glycol is separated from the partially dehydrated gel and sent for regeneration. The gel is then fed to any cutting device capable of cutting into pieces no longer than 50 mm, preferably 15 mm. A pre-dewatering step prevents further sticking of the extrudates. The main dewatering step is performed by contacting the cut extrudates with a fresh portion of polyethylene glycol, used in an amount of 100-300% by weight of the initial gel weight, and preferably 130-200% by weight. Using more glycol does not improve the process parameters, while using less glycol results in insufficient dewatering. This step can be carried out in virtually any mixer that maintains the extrudates in suspension. It is practically complete after several dozen minutes. It is beneficial to slightly heat the resulting suspension to 50°C to reduce the viscosity of the liquid phase and enable the most complete phase separation possible in the next step. The last of these processes is most preferably carried out using centrifuges. The separated powder can, depending on the process parameters and its intended use, constitute a finished product; however, further grinding using appropriately selected mills may often be necessary. For most applications, grinding to a grain size of less than 0.5 mm is sufficient.

Zaletami procesu prowadzonego sposobem według wynalazku są przede wszystkim:The advantages of the process carried out according to the invention are primarily:

- niska temperatura prowadzenia całego procesu, nie przekraczająca w żadnym etapie 50°C, co gwarantuje minimalizację procesu degradacji polimeru- low temperature of the entire process, not exceeding 50°C at any stage, which guarantees minimization of the polymer degradation process

- wymycie frakcji małocząsteczkowej, rozpuszczalnej w układzie woda-polietylenoglikol, co jest szczególnie istotne w takich zastosowaniach jak flokulacja- elution of the low molecular weight fraction, soluble in the water-polyethylene glycol system, which is particularly important in applications such as flocculation

- duża wydajność procesu oraz niskie koszty energetyczne, wynikające z użycia do odwadniania żeli o dużym stężeniu polimerów- high process efficiency and low energy costs resulting from the use of gels with high polymer concentration for dehydration

- niskie zużycie surowców pomocniczych- low consumption of auxiliary raw materials

- wysoka zawartość polimeru w produkcie, dochodząca do 80-90%; niewielka pozostałość poliglikolu i wody zapobiega pyleniu w przypadku znacznego rozdrobnienia produktu oraz ułatwia jego rozpuszczanie.- high polymer content in the product, reaching up to 80-90%; a small residue of polyglycol and water prevents dusting in the event of significant product fragmentation and facilitates its dissolution.

Przykłady.Examples.

1.1 kilogram kopolimeru akry łanu sodu i akry loamlciu o sto sunou molowom 1:1, będącegą w postaci żelu o stężeniu 30% wag. wytłoczono przez otworki o średnicy 2,5 mm. Odwadnianie wstępne przeprowadzono wprowadzając otrzymane wytłoczki do 1 kg poliktylenoglikolu o średniej masie cząsteczkowej 400. Substraty kontaktowano przez okres 1 godziny w temperaturze 35°C, stosując nieznaczne jedynie mieszanie.1.1 kilogram of a 1:1 sodium acrylate-acrylate copolymer in a 30% by weight gel form was extruded through 2.5 mm diameter holes. Preliminary dewatering was performed by adding the obtained extrudates to 1 kg of polyethylene glycol with an average molecular weight of 400. The substrates were contacted for 1 hour at 35°C with only slight stirring.

Następnie poliktylknoglinel odlano a wytłoczki żelu w postaci długich nitek rozdrobniono w wytłaczarce zaopatrzonej w nóż tnący otrzymując w efekcie kształtki o długościThen, the polyctylcloride was cast and the gel extrudates in the form of long threads were crushed in an extruder equipped with a cutting knife, resulting in shapes with a length of

16J5113 poniżej 40 mm, które - w procesie odwadniania zasadniczego - wprowadzono do 1600 g świeżego polietylenoglikolu i mieszano przez 50 minut, po czym podgrzano do 50°C i odwirowano. Otrzymano suchy, niesklejający się produkt, który następnie rozdrobniono do uziarnienia poniżej 4 mm, rozfrakcjowano i dokonano analizy podstawowych danych fizykochemicznych. Wyniki przedstawiono w tabeli poniżej.16J5113 below 40 mm, which – in a primary dewatering process – was added to 1600 g of fresh polyethylene glycol and mixed for 50 minutes, then heated to 50°C and centrifuged. A dry, non-sticky product was obtained, which was then ground to a particle size of less than 4 mm, fractionated, and analyzed for basic physicochemical data. The results are presented in the table below.

FrakcjaFaction Udział Participation Czas rozpuszczaniaDissolving time Zawartość Contents LepkośćViscosity [mm] [mm] [% wag] [% by weight] w wodzie do c=1% wag in water to c=1% by weight polimeru polymer r-ru 1% r-ru 1% [min.] [min.] [% wag] [% by weight] [mPa-s] [mPa-s] 20°C 20°C 40°C 40°C 60°C 60°C 0,2-0,8 0.2-0.8 10,6 10.6 80 80 50 50 35 35 84,4 84.4 150 150 0,8-1,6 0.8-1.6 35,9 35.9 150 150 95 95 65 65 86,2 86.2 232 232 1,6-2,0 1.6-2.0 26,6 26.6 240 240 125 125 80 80 86,8 86.8 240 240 2,0-4,0 2.0-4.0 27,1 27.1 280 280 160 160 95 95 87,1 87.1 220 220

II. Jedną część wagową poliakryloamidu w postaci żelu o stężeniu 35% wag. wytłoczono przez tarczę posiadającą otworki o średnicy 4 mm i wprowadzono do 1,3 kg polietylenoglikolu o średniej masie cząsteczkowej 200. Substraty kontaktowano przez okres 1 godziny w temperaturze 30°C, stosując nieznaczne jedynie mieszanie. Następnie polietylenoglikol odlano a wytłoczki żelu w postaci nitek rozdrobniono w wytłaczarce zaopatrzonej w nóż tnący otrzymując w efekcie kształtki o długości poniżej 20 mm, które wprowadzono do 1300 g świeżego polietylenoglikolu i mieszano przez 40 minut, po czym podgrzano do 50°C i odwirowano. Otrzymano suchy, niesklejający się produkt, który następnie rozdrobniono do uziarnienia poniżej 0,5 mm. Czas rozpuszczania w wodzie, przy temperaturze 18°C, do uzyskania stężenia 1 % wag. wynosił 55 minut, zawartość polimeru - 89% wag. Własności flokulacyjne oznaczone dla polimeru sproszkowanego różniły się od analogicznych własności oznaczonych dla polimeru, który nie był poddany temu procesowi nie więcej niż o 5%.II. One part by weight of a 35% wt polyacrylamide gel was extruded through a disc with 4 mm diameter holes and introduced into 1.3 kg of polyethylene glycol with an average molecular weight of 200. The substrates were contacted for 1 hour at 30°C with only slight mixing. The polyethylene glycol was then cast, and the gel extrudates, in the form of strands, were ground in an extruder equipped with a cutting knife, resulting in shapes less than 20 mm long. These were added to 1300 g of fresh polyethylene glycol and mixed for 40 minutes, then heated to 50°C and centrifuged. The resulting product was dry, non-sticky, and then ground to a particle size of less than 0.5 mm. The dissolution time in water at a temperature of 18°C to obtain a concentration of 1% by weight was 55 minutes, the polymer content was 89% by weight. The flocculation properties determined for the powdered polymer differed from the analogous properties determined for the polymer that was not subjected to this process by no more than 5%.

Przykłady porównawcze.Comparative examples.

III. Próba wytłaczania żelu zawierającego jedynie 10% wag. polimeru nie powiodła się, gdyż natychmiast po przejściu przez okres wytłaczarki nastąpiło ponowne sklejenie się żelu.III. An attempt to extrude a gel containing only 10% by weight of polymer was unsuccessful because the gel re-sticked immediately after passing through the extruder.

IV. Przy próbie wytłaczania żelu 30% przez oczka o średnicy poniżej 0,5 mm następowało bardzo intensywne ogrzewanie się zarówno samego żelu jak i wytłaczarki, praca której zastała wnet zatrzymana przez układ zabezpieczający silnik przed nadmiernym przeciążeniem. Wytłaczanie przez oczka o średnicy powyżej 10 mm przebiegało bez problemów. Uzyskane wytłoczki podzielono na dwie części, z których pierwszą mieszano z glikolem polietylenowym, użytym w ilości stanowiącej 40% wag. w stosunku do masy użytego żelu, a drugą z glikolem polietylenowym, użytym w ilości stanowiącej 400% wag. w stosunku do masy użytego żelu. W pierwszym przypadku otrzymano kawałki źle odwodnionego żelu, które w następnym etapie skleiły się, w drugim natomiast - twarde bryłki, których nie udało się rozdrobnić.IV. When attempting to extrude a 30% gel through meshes smaller than 0.5 mm in diameter, both the gel and the extruder heated very intensely, and the extruder was quickly stopped by the motor's overload protection system. Extrusion through meshes larger than 10 mm in diameter proceeded without any problems. The resulting extrudates were divided into two parts, the first of which was mixed with polyethylene glycol at a rate of 40% by weight of the gel used, and the second with polyethylene glycol at a rate of 400% by weight of the gel used. In the first case, pieces of poorly dehydrated gel were obtained, which stuck together in the next step, while in the second, hard lumps were obtained that could not be broken down.

V. Postępowano analogicznie jak w przykładzie I z tym że odwadnianie zasadnicze przeprowadzono z polietylenoglikolem użytym w zmniejszonej ilości, stanowiącej 50% w stosunku do początkowej masy żelu polimeru. Polimer skleił się na płótnie wirówki w jednolitą, ciągłą błonę.V. The procedure was similar to that in Example I, except that the main dewatering was carried out with a reduced amount of polyethylene glycol, constituting 50% of the initial polymer gel mass. The polymer adhered to the centrifuge cloth into a uniform, continuous film.

168 113168 113

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egzPublishing Department of the Polish Patent Office. Circulation: 90 copies.

Cena 1,50 złPrice: PLN 1.50

Claims

Patent claims

1. A method of producing powder polymers and acrylic copolymers by the batch or continuous method, consisting in extrusion of a polymer gel and its subsequent dewatering with polyethylene glycol with an average molecular weight of 200-800, characterized in that the aqueous gel of the acrylic polymer or copolymer with a concentration of 15 -50 wt.% are extruded through holes 0.5-10 mm in diameter, then incorporated into polyethylene glycol used in an amount of 50-300 wt.%. in relation to the weight of the gel used, it is stirred at a temperature of 15-50 ° C, then the water-loaded polyethylene glycol is discharged for regeneration and the polymer gel with a reduced water content is ground in such a way that the longest dimension of the extrudate does not exceed 50 mm and contact it again with polyethylene glycol % used in an amount of 100-300 wt%. with respect to the initial mass of polymer gel, optionally heated to reduce the viscosity of the liquid phase, and separates the dehydrated polymer from the polyethylene glycol-water mixture, and the resulting polymer powder is optionally ground to the desired grain size.

2. The method according to p. The method of claim 1, characterized in that the polymer concentration in the starting gel is 25-35 wt.%, The diameter of the gel extrusions is 1-3 mm, the amount of polyethylene glycol used for predewatering is 70-150 wt.%. in relation to the weight of the gel used, the mixing temperature is 20-40 ° C, the longest dimension of the extrudate after grinding does not exceed 15 mm, the amount of polyethylene glycol used for main dewatering is 130-200% by weight. based on the initial gel weight of the polymer.

3. The method according to p. The process of claim 1, wherein the dehydrated polymer suspension is heated to a temperature of 50 ° C and the dehydrated polymer is separated from the polyethylene glycol-water mixture by centrifugation, and the obtained polymer powder is ground to a grain size of less than 0.5 mm.