SK35793A3 - Process for manufacturing protection layers on inside vessel face from thermoplastic materials - Google Patents

Description

• Použitie termoplastických umelých hmôt v technike je ¹ ohraničené vlastnosťami umelej hmoty. Pravdepodobne najdôležitejšie ohraničenie tvoria limitné izolačné vlastnosti vzhľadom k plynu, pare a riedidlám. Možnosť posunutia alebo pozdvihnutia týchto ohraničení spočíva vo fluorizácii v plynnej fáze. Pri j fluorizácii v plynnej fáze sa tvorí na polyetyléne alebo ďalších •J polyolefínoch krátkym pôsobením pracovných plynov obsahujúcich • ' fluór polárna hraničná vrstva. Niektoré postupy ukazuje napríklad ^? DE-PS 35 11 743. Použiteľnosť týchto umelých hmôt je týmto značne rozšírená. Všeobecne sú existujúce postupy na prípravu ochrannej vrstvy, ku ktorým patrí popri iných koextruzia. spracovanie ochrannou vrstvou živicou a lakovaním, ohraničené na ich ' ' pôsobenie vo zvolenej priepustnosti, to znamená plnivami.

Obyčajne takéto ochranné vrstvy viac alebo menej zreteľne zlyhávajú, keď vstupujú do kontaktu so zmesou z nepolárnych a silne polárnych látok. Príčinou tohto nie úplne vysvetleného fenoménu je pravdepodobne napučiavacia reakcia tejto ochrannej vrstvy umelej hmoty pôsobením niektorých zmesí riedidiel. Polárne podiely vedú k napučiavariiu polárnych ochranných vrstiev, ktoré < potom ďalej budú priepustnejšie pre nepoláme komponenty.

J Zodpovedajúce platí samozrejme pre polárne ochranné vrstvy, ktopjá j sú prekryté zo strany média nepolárnou vrstvou ako napríklad pri ' J λ Ί t;;· i ví ! koextrukcii. Pritom sa na jprv napučiavajú nepolárnym rozpúšťadlom nepoláme vonkajšie vrstvy, ktoré tým potom budú priechodné pre j polárne komponenty. Týmto účinkom vnikne polárne rozpúšťadlo do | oblasti polárnej ochrannej vrstvy a vedie tu tiež k zreteľnému j zmenšeniu ochranných účinkov.

< Technická úprava sa spravidla týka niektorých komplexov j

zmesí polárnych a nepolárnych látok. Ide tu najmä o produkty chemického a petrochemického priemyslu, napríklad o pohonné j .» . látky.

j . 1 ,1 . Pods tata vyná 1 ezn

Podstata vynálezu spočíva vo vytvorení ochranných vrstiev na vnútornom povrchu dutých plastickej umelej hmoty. ktoré sú účinné z polárnych a nepolárnych látok.

spôsobu telies z prot i výroby termozines i am <

í

J

Vychádzajúc zo stavu techniky v predvýznaku nároku 1), je táto úloha podľa vynálezu vyriešená znakmi uvedenými vo význakovej časti tejto úlohy.

Výhodné ďalšie uskutočnenia vynálezu sú uvedené vo vedľajších nárokoch.

Opatrením teplotách pod a - 196°C, sa povrchu umelej podľa vynálezu. fluorizáciou v plynnej fáze pri teplotou okolia, prednostne medzi - 20 °C dajú vytvoriť prekvapujúce ochranné vrstvy na hmoty, ktoré sú zvlášť účinné pre zmesi z polárnych a nepolárnych látok. Typický príklad ukazujú moderné motorové benzíny, ktoré popri nepolárnych uhľovodíkových látkach ako sú alifáty, aromáty, obsahujú tiež komponenty obsahujúce kyslík ako alkoholy, napríklad metanol. etanol, mety1tributylester a pod. V niektorých pohonných látkach môže byť tiež v premenlivých množstvách prítomná voda. ktorá svojimi vlastnosťami silne polárneho rozpúšťadla ešte zosilňuje negatívne účinky iných polárnych látok na vlastnosti uzáverovej vrstvy ochranných umelých hmôt.

Na výrobu ochranných vrstiev podľa vynálezu, ktoré majú vysoko účinné ochranné účinky proti uvedeným zmesiam. sa uskutočňuje spracovanie plynnou zmesou obsahujúcou fluór pri nízkych teplotách plynného média. Napríklad sa môže pracovný plyn obsahujúci fluór ochladiť v tepelnom výmenníku na požadovanú pracovnú teplotu. Táto pracovná teplota musí ležať pod teplotou okolia, prednostne medzi - 20 °C a - 196 °C. Oblasť medzi - 20 °C a - 100 °C znázorňuje obvykle hospodárske optimum. Ako dolná hranica sa uvádza teplota - 196 °C len potiaľ, ako je teplota varu tekutého dusíka, ktorý je prednostne chladiacim médiom. Takéto teploty nad - 20 °C až nepatrne pod teplotou miestnosti sú podľa vynálezu už účinné.

Uskutočnenie spôsobu podľa vynálezu môže byt dvojstupňové. Pritom sa môže znížiť vysokochladným skvapalneným dusíkom teplota v priestore spracovania, takže sa podľa dávkovania jednotlivých pracovných plynov nastaví podľa vynálezu účinná pracovná teplota. Pritom sa len nepodstatne zníži teplota povrchu polymérov. Cieľom všetkých týchto opatrení je, aby bol pracovný plyn chladnejší ako povrch polymérov, s ktorými musí reagovať. Doba spracovania leží v oblasti niekoľkých sekúnd až k niekoľkým minutám. Predĺženie doby styku nie je kritické a neznamená obmedzenie v zmysle vynálezu. Zlúčeniny pracovných plynov zodpovedajú zmesiam plynov použitých pri fluorizácii v plynnej fáze, napríklad dusíka s 0,1 až 10 % objemovými fluóru alebo popri fluóre a dusíku ešte 0,1 až % objemových kyslíka.

Obzvlášť výhodné vytvorenie spôsobu spočíva v integrácii kroku spracovania podľa vynálezu do uzatvoreného procesu, napríklad pri extrukcii dutých telies. Pritom sa nedosahuje len zlepšenie vlastností uzáverovej vrstvy proti zmesiam z polárnych a nepolárnych komponentov, ale sa dodatočne docieľuje skrátenie doby taktu zhotovovacieho procesu na výlisok ochladením vnútornej steny nádrže.

' Popis obrázkov na výkrese

Obrázok znázorňuje pomocou schémy postupu príklad realizácie vynálezu.

Príklady realizácie vynálezu

Je znázornená výroba fliaš z HDPE. Hostelen GM 7746 čierny.

Hoechst AG, s hustotou 0,944 až 0,948 g.cm^-3 a geometrickým , . objemom 500 ml- Fľaše 9 sa vyrobia v opornej forme i. ktorá sa ' zohreje ohrevom 2. Fľaše 9 sa tu najprv privedú pri vnútornom tlaku 10 bar na jednotnú teplotu stien 150 °C až 80 °C. Nakoniec í sa zníži tlak na cca 2 bar a zavedie sa do fľaše 9 vákuovo í

j izolovaným potrubím vedením 3 pracovný plyn obsahujúci fluór.

Pracovný plyn vystupuje z tlakových fliaš 4 a vedením 11 vybaveným Škrtiacim ventilom 5 vstupuje do tepelného výmenníku 6. Tu sa ochladí tekutým dusíkom na teplotu - 20 °C až - 196°C- Tekutý í dusík vystupuje zo zásobníka 7 vákuovo izolovaným vedením 8 j dusíka rovnako do tepelného výmenníka 6j t Pracovný plyn obsahujúci fluór, ktorý prúdi do fľaš 9, môže byť k dispozícii vo zvolenej pracovnej teplote plynný alebo ako i zmes plyn/tekutina. Po ukončení spracovania sa pracovný plyn | odvádza ventilom 10.

~ Fľaše 9 vyrobené podľa vynálezu boli podrobené skúške skúšobnými pohonnými hmotami obsahujúcimi metanol a vodu a porov1 nané s' obvyklými fluorizovanými nádržami. Výsledky sú uvedené ä- v tabuľkách 1 až 3.

j í

:Ί d

-d r

Tabuľka 1 podmienky spracovania ·' tlak 10 bar, koncentrácia fluóru 1 %.

povrchová teplota 120 °C kontaktná doba 40 s hmotnostný úbytok teplota 0°C -20 °C -100 °C -196 °C fliaš % hmôt miestnosti priemer pri teplote pracovných plynov testovaná pohonná

látka (TK)	0,005	0,005	0.005	0.005	0.005
TK -»· 1% metanolu	0,2	0,15	0,1	0,01	0.008
TK + 3% matanolu	0,3	0.18	0,12	0,01	0.009
TK + 15% metanolu	0.25	0,15	0,1	0.01	0.008
• super s 1% metanolu	0.1	0,08	0,08	0.007	0.006
j TK s cca 0,1% vody 'í	0,15	0,1	0,1	0,007	0,006
; nulová skúška
i > - nespracované	0,6	-	-	-	-
j CEC-RF 0,5, plniace	množstvo	475 ml

í j

,* i

Tabuľka 2 podmienky spracovania: tlak 10 bar, koncentrácia fluóru 0,4 %, koncentrácia kyslíka 2,6 % povrchová teplota 140 °C kontaktná doba 40 s hmotnostný úbytok teplota 0°C -20 °C -100 °C -196 °C fliaš % hmôt miestnosti priemer pri teplote pracovných plynov testovaná pohonná

látka (TK)	0,002	0,002	0,002	0,002	-
TK + 1% metanolu	0,3	0,15	0,12	0,01	-
TK + 3¾ matanolu	0,38	0,18	0.15	0,01	-
TK ·»- 15% metanolu	0,28	0,15	0,11	0,01	-
super s 1% metanolu	0,1	0.009	0,08	0,006	-
TK s cca 0,1% vody	0,15	0.1	0,1	0,007	-
nulová skúška	0,6	-	-	-	-

CEC-RF 0,5, plniace množstvo 475 ml

Tabuľka 3 podmienky spracovania: ochladenie fľaše dusíkom: teplota -100 °C, kontaktná doba 40 s pri tlaku 2 bar koncentrácia fluóru: 1 %, povrchová teplota 120 °C hinotnostný úbytok teplota 0°C -20 °C -100 °C -196 °C fliaš % hmôt miestnosti priemer pri teplote pracovných plynov testovaná pohonná

látka CTK)	0.002	0.002	0.002	0.002	-
TK + 1¾ metanolu	0,3	0.15	0.12	0.01	-
TK 3¾ matanolu	0.38	0.18	0.15	0.01	-
TK + 15¾ metanolu	0,28	0 , .15	0.11	0.01	-
super s 1¾ metanolu	0,1	0,1	0,08	0,006	-
TK s cca 0,1¾ vody	0.15	0.1	0.1	0,007	-
nulová skúška	0.6	-	-	-	-

CEC-RF 0.5. plniace množstvo 475 ml

Z tabuliek je bezprostredne zrejmá účinnosť spôsobu podľa vynálezu z pohľadu zlepšenia ochranných účinkov proti zmesiam Z polárnych a nepolárnycli látok.

Claims (3)

1. Spôsob výroby ochranných vrstiev pre zmesi z polárnych a nepolárnych látok na vnútornom povrchu dutých telies z termoplastických umelých hmôt. ktoré sa vyfukujú v oporných formách (1) a počas určitej doby sa vystavia účinkom pracovného plynu obsahujúceho fluór, vyznačujúci sa tým, že teplota povrchu na začiatku pôsobenia je medzi 60 °C a 250 °C a reakčná energia uvoľnená pri fluorizácii sa odvádza ochladením pracovného plynu.

» .

2. Spôsob podľa nároku 1. vyznačujúci sa tým. že do dutého telesa vstupuje pracovný plyn obsahujúci fluór s teplotou medzi 0°C a - 196 °C.

3. Spôsob podľa nároku 1. vyznačujúci sa tým. že sa ochladenie pracovného plynu spôsobí zmiešaním s dusíkom. predtým zavedeným do dutého telesa.

Zoznam použitých vzťahových značiek