SE447490B - Forfarande for termisk efterbehandling av vinylkloridpolymer som kan dispergeras till en plastisol - Google Patents

Description

. .. .n-.-.w- 447 490 10 15 20 25 30 35 2 av den insättande termiska sönderdelningen av polyvinylklorid- pulvret.

Har det medium som insätts för värmeöverföring, t.ex. en gas, en måttlig temperatur av ca 90 till ca 100°C, mäts tiden för inverkan på polyvinylkloridpulvret i minuter för inställning av önskad behandlingstemperatur; om mediet har en hög temperatur av exempelvis 110 till 170°C, räcker i allmänhet en inverkningstid på polyvinylkloriden av 1 - 10 s.

Om polyvinylkloridpulvret har erhållit en behandlings- temperatur av 75 till 85°C, kan behandlingstiden vara ca 5 - 30 min. En längre behandlingstid förbättrar inte resul- tatet. Om polyvinylkloriden värms till ca 90 - 100°C, är en behandlingstid av 1 - 300 s att tillordna dessa tempera- turer. Vid behandlingstemperaturer av 105 till 110°C uppgår behandlingstiden till mindre än 1 s.

Dispersioner, som kan användas för spruttorkning, är på vanligt sätt genom emulsionspolymerisation framställda vinylkloridhomo- eller -sampolymerdispersioner. Som sam- monomerer kan man exempelvis insätta vinylacetat, vinyliden- klorid, vinyleter, akrylnitril och akrylsyraestrar.

Sammonomeren kan ingå i sampolymeren i en halt av upp till 20 mol-%, företrädesvis mellan 0,2 och 10 mol-%.

.Som emulgatorer kan alla för emulsionspolymerisa- tion av vinylklorid brukliga emulgatorer, såsom alkylsulfonat, alkylsulfat, alkyletersulfat, alkylbensensulfonat och fett- syrasalter,insättas.

Som katalysatorer kan de brukliga vattenlösliga per- föreningarna insättas, såsom väteperoxid, kaliumpersulfat, samt redoxsystem, t.ex. de som anges i Kainer, "Poly- vinylchlorid und Vinylchlorid- Mischpolymerisate", Springer- Verlag 1965, sid. 47ff.

Dispersionerna kan innehålla brukliga emulgator- mängder, exempelvis 2 viktprocent,udock även avsevärt större, t.ex. 3 till 5 viktprocent, eller mindre mängder, t.ex. ned till 0,3 viktprocent. Dispersionens torrhalt håller sig lika- ledes inom brukliga gränser. Den kan utgöra exempelvis 30 ll) 15 20 25 35 447 490 3 till 55 vikt-%, men företrädesvis skall den vara 40 till 55 vikt-%.

Sprutningen sker i spruttorkningstorn av bruklig kon- struktion, exempelvis sådana som beskrivs i Ullmanns En- 1, sid. 6Û2ff.

Utgångstemperaturen i torken uppgår vid torkning av plast- isoltyper i allmänhet till 55 - 7000, ingångstemperaturen till 1no - 1so°c.

Vid användning av förfarandet enligt uppfinningen utsätts 20 - 60 vikt-% polyvinylkloridpulvret, företrädesvis 30 - 50 vikt-%, för termisk efterbehandling.Den termiska efterbehandlingen kan i med vilkas hjälp värme kan zyklopädie der technischen Chemie 1951, vol. av det från spruttorken kommande torra princip ske i alla apparater, överföras till polyvinylkloridpulvret. I ett lämpligt ut- förande befordras polyvinylkloridpulvret pneumatiskt med en het gasstråle medelst en drivdysa, exempelvis den som be- skrivs i "Technísche Strömungslehre" av B. Eek, 1956, uppl. 328. företrädesvis kväve och Förhål- företrädesvis 7, Springer-Verlag Berlin/Heidelberg/New York, sid. Som gaser lämpar sig alla inertgaser, luft. Transporthastigheten skall vara 15 - 40 m/s. landet produkt till luft är 1:5 - 1:0,2, 1:4 - 1:0,5. Transportluften värms till 90 - 170°C. Förhål- landet produkt till luft inställs så, att produkttempera- turen vid utträdet ur transportledningen inställs på 75 till 11000, företrädesvis på 90 till 100°C. För ernående av önskad effekt erfordras en uppehållstid av 1 s och däröver.

Det sålunda behandlade polyvinylkloridpulvret blandas sedan åter med 80 till 40 vikt-%, företrädesvis 70 till 50 vikt-%, obehandlat polyvinylkloridpulver.

I ännu en lämplig utföringsform behandlas den avsedda delen av polyvinylkloridpulvret med het gas i en virvel- skiktstork, exempelvis en sådan som beskrivs i "Trockner und av K. Kröll, 1959, volym 2 Berlin/Göttingen/Heidelberg, sid. strömningshastighet, hänförd till det fria vara 0,4 till 0,6 m/s. 95 till 11o°c. Pulvrets Trocknungsverfahren" , springer- Verläåa 281. Gasens an- tvärsnittet, bör Den anströmmande gasen värms till uppehållstid i torken inställs lämp- 447 490 10 15 20 25 30 35 4 ligen på 5 till 10 min. Polyvinylkloridpulvrets temperatur vid torkens utgång kan anta värden av 75 till 100°C.

I ännu en lämplig utföringsform värms den för termisk efterbehandling avsedda polyvinylkloridpulverandelen med upphettad malluft i en pulverkvarn, exempelvis en sådan slagstiftskvarn, som beskrivs i "Grundoperationen chemischer Verfahrenstechnik" av W.R.A. Vanok och H.A. Müller, 1974, uppl. H, Verlag Theodor Steinkopff, sid. 265 ff. Slag- stiftskvarnar insätts vanligen vid upparbetning av pasta- polyvinylkloridpulver. Malluften värms lämpligen till 120 - 1fi0°C, så att polyvinylkloridpulvret blir värmt till 90 - 110OC, företrädesvis 90 - 10000. Uppehållstiden i kvar- nen i allmänhet 1 - 10 s.

Pörfarandet enligt uppfinningen belyses av följande exempel.

Exempel 1 (jämförelseexempgl) Ett spruttorn av bruklig konstruktion och av ca 50 m3 volym utrustas med fem tvåämnesdysor. Den för sprut- ning avsedda dispersionen polymeriseras på basis av en emul- gatorblandning av alkylsulfonat, alkylsulfat och alkyleter- sulfat, såsom beskrivs i tyska patentskriften 2 428 706, exempel 1. Dispersionen har en torrhalt av 45 % och en emul- gatorhalt av 2 %, hänförd till polyvinylkloriden. Tornets ingångstemperatur är 16000, tornets utgångstemperatur är 60°C, sprutluftens tryck är H,2 bar, varmluftsflödet är 4500 Nma/h, sprutförhållandet är 3 kg sprutluft per kilogram dispersion, effekten per dysa är 63 kg dispersion per timme.

Det torkade polyvinylkloridpulvret siktas i en sikt- maskin med en siktgräns av 500 um. Den avskilda grovan- delen är 1 %. Av 100 viktdelar sålunda erhållet polyvinyl- kloridpulver och 60 viktdelar di-2-etylhexylftalat (DOP) framställs en pasta, vars viskositet efter 2 och 24 timmars lagring mäts vid olika skjuvhastigheter i en rotations- reometer ("Rheomat 30" från Contraves AG, Zürich). Förtjock- ningsfaktorn TF är ett mått på pastans lagringsstabilitet.

Den härledes ur kvoten mellan det efter ZH timmars lagrings- tid bestämda viskositetsvärdet och det efter 2 timmars lag- 10 15 20 25 30 35 447 490 5 ringstid bestämda viskositetsvärdet vid en skjuvhastighet av D = 1 s'1. Ur tabellen framgår pastaviskositeterna vid olika skjuvhastigheter såväl som förtjockningsfaktorerna TP.

Exempel 2 (jämförelseexempel) Man förfar som i exempel 1. Ett representativt prov av det torkade polyvinylkloridpulvret lagras under loppet av 0,25 h i ett torkskåp vid 90°C. Pulvrets pastaviskositet efter utrörning i förhållandet 100:60, och pastans förtjock~ ningsfaktor framgår av tabellen.

Exempel 3a (enligt uppfinningen) Man arbetar såsom i exempel 1. 30 viktdelar av det spruttorkade polyvinylkloridpulvret befordras pneumatiskt medelst en drivdysa med en1dll 11000 värmd luftstråle. Trans- porthastigheten är 25 m/s. Förhållandet produkt till luft är 1/2. Polyvinylkloridpulvrets temperatur, mätt vid slutet av en 30 m lång transportsträcka, inställer sig på 9000.

Efter kylning av pulvret förenas detta med 70 viktdelar obe- handlat pulver. Tiden för värmning till över 75OC är ca 1,5 s. Det behandlade pulvrets pastaviskositet efter ut- röring till pasta i förhållandet 100260 och förtjocknings- faktorn framgår av tabellen.

Exempel 3b (enligt uppfinningen) Man förfar som i exempel 3a, men blandningsförhål- landet mellantermiskt efterbehandlat och obehandlat pulver är 50 viktdelar till 50 viktdelar. Pulvrets pastaviskositet och förtjockningsfaktor framgår av tabellen.

Exempel 4 (enligt uppfinningen) 50 viktdelar av det spruttorkade pulvret leds kontinuerligt genom en virvelskikts- stor virvelbotten. An- Man arbetar liksom i exempel 1. tork, som är utrustad med en 0,H m2 strömningshastígheten för den till 1U0°C värmda luften är 0,5 m/s, hänförd till det fria tvärsnittet. Pulvrets tempe- ratur inställer sig på 9000. Pulvrets uppehållstid i virvel- skiktstorken inställs på 5 min. Värmningstiden till över 75°C är 5 min. I anslutning till den termiska behandlingen blandas pulvret med 50 viktdelar obehandlat pulver. Pastaviskositeten efter utröring i förhållandet 100:60 och pulvrets förtjock- ningsfaktor framgår av tabellen. -n-ø-w-.ven 447 490 10 15 20 25 Exempel 5 (enligt uppfinningen) 6 Man förfar liksom i exempel 1. 50 viktdelar sprut- torkat polyvinylkloridpulver tillförs en slagstiftskvarn (typ HZ från Condux). Kvarnen matas med 150 kg/h polyvinyl- kloridpulver vid ett rotorvarvtal_av 3000 r/min. Malluften värms till 130°C och leds med 200 Nma/h genom kvarnen.

Polyvinylkloridpulvrets temperatur mätt vid kvarnens utlopp inställer sig på 9500. Värmningstiden till över 7500 är 1,1 s. I anslutning till den termiska behandlingen blandas 50 viktdelar av polyvinylkloridpulvret med 50 viktdelar obehandlat polyvinylkloridpulver. Det blandade polyvinyl- kloridpulvrets pastaviskositet och förtjockningsfaktor fram- går av tabellen.

Tabell 'z Ézxempel = Pastaviskosifef i lande 100/60)i dPas vid skjuvhas- ningsfaktor tighet TF D i s-1 (nzu/n2) D = 0,3 D = 1 D = 10 D = 100 vid D:1 S-1 2 h 24 h 2 h ¶¥h 2 h 24 h 2 h 24 h 1 160 asn 63175 un as su su 2,5 (obehandlat) V 2 80 88 160 190 500 500 250 290 1,2 3 a 57 125 42 78 32 55 30 48' , 3 b 52 52 40 42 38 43 38 44 , 4 50 50 40 44 36 46 36 46 , 5 48 53 42 46 40 45 40 45 1,1

Claims (8)

10 15 20 25 447 4g9Û 7 PATENTKRAV

1. Förfarande för_termisk efterbehandling av vhndkkmid- polyner, som kan dispergeras till en plastisol, erhållen genom polynerisa- tion av vinylkloâid och eventqellt sampolyneriserbara ncmcnerer i vatten- emulsion och anslutande spruttorkning, k ä n n e t e c k- n a t av att 20 - 60 viktprocent av det spruttorkade pulv- ret värms under en tidrymd av 1 s till 30 min vid en tempe- ratur av 75 till 11000 och därpå förenas med den obehandlade delen av pulvret. _

2. Förfarande enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k- n a t av att man värmer 30 - 50 víktprocent av det sprut- torkade pulvret.

3. Förfarande enligt patentkravet 1 eller 2, k ä n n e- t e c k n a t av attman värmer till temperaturer av 90 till 10o°c.

4. Förfarande enligt något av patentkraven 1 - 3, k ä n- n e t e c k n a t av att man värmer 1 s till 10 min.

5. Förfarande enligt något av patentkraven 1 - H, k ä n - n e t e c k n a t av att man värmer den ifrågavarande delen av pulvret genom transport i en het gas.

6. Förfarande enligt något av patentkraven 1 - 4, k ä n- n e t e c k n a t av att man värmer den ifrågavarande delen av pulvret med het gas i en virvelskiktstork.

7. Förfarande enligt något av patentkraven 1 - H, k ä n- n e t e c k n a t av att den ifrågavarande delen av pulvret värms med het gas i en pulverkvarn.

8. Förfarande enligt någotav patentkraven 5 - 7, k ä n- n e t e 0 k n a t av att het luft insätts som het gas.