DE1063123B

DE1063123B - Verfahren und Vorrichtung zum kontinuierlichen Herstellen von Dispersionen, insbesondere von Farbstoffen

Info

Publication number: DE1063123B
Application number: DES45309A
Authority: DE
Inventors: Dr Rolf Esche; Werner Huelsmann
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1955-08-26
Filing date: 1955-08-26
Publication date: 1959-08-13

Description

Verfahren und Vorrichtung zum kontinuierlichen Herstellen von Dispersionen, insbesondere von Farbstoffen Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Herstellen von Dispersionen, insbesondere Farbstoffen, unter Einwirkung mechanischer Schwingungen von Schall- oder Ultraschall frequenz, bei denen die einzelnen Komponenten getrennt dem Behandlungsraum zugeführt werden.
Es sind bereits verschiedenartige Vorrichtungen bekanntgeworden, bei denen mehrere Flüssigkeiten oder aber Flüssigkeiten mit festen Stoffen unter der Einwirkung von Schall- oder Ultraschallschwingungen zu einer Emulsion oder Suspension verarbeitet werden.
Eine Schwierigkeit bei den bekannten Verfahren, bei denen die zu emulgierenden bzw. suspendierenden Stoffe vorgemischt werden, besteht darin, daß diese sich auf dem Wege zum Behandlungsraum bereits wieder so stark entmischt baben, daß nur unter großem Energieaufwand die Emulsion bzw. Suspension unter Einwirkung der Ultraschallwellen noch genügend fein dispergiert hergestellt werden kann. Um diese Nachteile zu vermeiden, sind ferner bereits Vorrichtungen bekanntgeworden, bei denen die verschiedenen Stoffe getrennt in den Behandlungsraum durch Kanäle oder Düsen eingeführt werden, um dann unter Einwirkung der Schall- oder Ultraschallschwingungen dispergiert zu werden. Hierdurch will man eine intensivere Grenzschichtbildung, die für die Wirksamkeit der Schallbehandlung wesentlich ist, herbeiführen.
Durch die vorliegende Erfindung wurde nun bekannt, daß eine wesentliche Verbesserung der Grenzschichtbildung bzw. Kristallitfeinheit beim kontinuierlichen Herstellen von Dispersionen, insbesondere von Farbstoffen, unter Einwirkung mechanischer Schwingungen von Schall- oder Ultraschallfrequenz, bei denen die einzelnen Komponenten getrennt dem Behandlungsraum zugeführt werden, erreicht werden kann, wenn erfindungsgemäß die Komponenten einem kanalartigen Behandlungsraum, der von hohlzylinderförmigen, radial nach innen abstrahlenden Schwingern umgeben ist, in der Weise zugeführt werden, daß die zweite Komponente durch ein in den Behandlungsraum exzentrisch angeordnetes Zuführungsrohr erst dann mit der ersten Komponente in Berührung kommt, nachdem letztere bereits einen Teil des Behandlungsraumes durchlaufen hat. Durch die intensive Vorbehandlung der ersten Komponente im Behandlungsraum wird erreicht, daß beim Einführen der zweiten Komponente die unerwünschte Bildung größerer Kristalle durch die Ultraschallwirkung verhindert wird.
Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß der kanalartige Behandlungsraum in seiner Länge von mehreren rohrförmigen Schwingern umgeben ist, denen Lochplatten als tragende Bauelemente für den Behandlungsraum zwischengeschaltet sind. Vorteilhaft ist es, daß der ringförmige Raum zwischen den rohrförmigen Schwingern und dem Behandlungsraum von einer mit einer Temperaturkonstanthalteeinrichtung versehenen Kopplungsflüssigkeit ausgefüllt ist. Die Kopplungsflüssigkeit wird zweckmäßig unter leichtem Überdruck: gehalten, so daß die zur Herstellung von Emulsionen bzw. Suspensionen notwendige Ultraschallkavitation in der Behandlungsflüssigkeit und nicht in der Kopplungsflüssigkeit auftritt.
Weitere Einzelheiten der Vorrichtung nach der Erfindung werden an Hand der Zeichnung näher erläutert.
Der eigentliche Behandlungsraum 1 besteht aus einem dünnen Chromnickelstahl, der den Vorteil hat, auch gegen chemische Angriffe widerstandsfähig zu sein. Der Behandlungsraum ist in Lochplatten 2, die sich auf der nicht näher dargestellten Grundplatte der Vorrichtung abstützen, gelagert. Zwischen zwei Lochplatten ist jeweils ein rohrförmiger Schwinger 3 angeordnet, und sämtliche Schwinger 3 sowie die Lochplatten 2 werden in an sich bekannter Weise zur star bilen Halterung und guten Abdichtung mit an sich bekannten Mitteln zusammengepreßt. Zwischen Lochplatten und Schwingern sind jeweils Dichtungslagen 4 zwischengeschaltet, so daß ein flüssigkeitsdichter Raum für die zwischen Behandlungsraum. und Schwingerinnenfläche befindliche Kopplungsflüssigkeit entsteht.
Die einzelnen Lochplatten 2 sind mit Durchflußkanälen 5 für die Kopplungsflüssigkeit versehen. Die Kopplungsflüssigkeit wird laufend bei C zu- und bei D abgeführt.
Da die Beeinflussung der Dispersion, insbesondere von Farbstoffen, am günstigsten bei einer bestimmten, den einzelnen Stoffen -zugeordneten Temperatur vor sich geht, wird bei der Vorrichtung nach der Erfindung die Kopplungsflüssigkeit stets auf einer Solltemperatur, die in der Regel etwas unter der Behandlungstemperatur liegen wird, gehalten.
Eine mögliche Ausführungsform für die Zuführung der KomponentenA und B besteht darin, daß beispielsweise die Komponente A der herzustellenden Dispers sion am Anfang des Behandlungsraumes durch das Rohr 6 zugeführt wird, während die Komponente B über ein exzentrisch im Behandlungsraum 1 angeordnetes Zuführrohr 7 dem Behandlungsraum erst zugeführt wird, nachdem die Komponente A bereits den Weg X im Behandlungsraum 1 durchlaufen hat.
Eine andere Ausführungsmöglichkeit für die Zuführung der Komponente B besteht darin, daß am Ende des oder der ersten Schwinger 3 ein Zwischenstück 8 angeordnet ist, durch das die Komponente B, nachdem die Komponente A den Weg X im Behandlungsraum durchlaufen hat, dem Behandlungsraum zugeführt wird.
Selbstverständlich ist es auch möglich, die beiden Einrichtungen miteinander zu kombinieren, beispielsweise in der Art, daß die Komponenten A und B durch die Zuführrohre 6 bzw. 7 dem Behandlungsraum zugeführt werden, während eine dritte und gegebenenfalls auch weitere Komponenten durch Zwischenstücke 8 der Behandlungsvorrichtung zugeleitet werden.
PATENTANSPROCHE: 1. Verfahren zum kontinuierlichen Herstellen von Dispersionen, insbesondere von Farbstoffen, unter Einwirkung mechanischer Schwingungen von Schall- oder Ultraschallfrequenz, bei denen die einzelnen Komponenten getrennt dem Behandlungsraum zugeführt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Komponenten einem kanalartigen Behandlungsraum (1), der von hohlzylinderförmigen, radial nach innen abstrahlenden Schwingern (3) umgeben ist, in der Weise zugeführt werden, daß die zweite Komponente durch ein in den Behandlungsraum (1) exzentrisch angeordnetes Zuführungsrohr (7) erst dann mit der ersten Komponente in Berührung kommt, nachdem letztere bereits einen Teil des Behandlungsraumes (1) durchlaufen hat.

Claims

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der kanalartige Behandlungsraum (1) in seiner Länge von mehreren rohrförmigen Schwingern (3) umgeben ist, denen Lochplatten (2) als tragende Bauelemente für den Behandlungsraum zwischengeschaltet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch ge kennzeichnet, daß der ringförmige Raum zwischen den rohrförmigen Schwingern (3) und dem Behandlungsraum (1) von einer mit einerTemperaturkonstanthalteeinrichtung versehenen, vorzugsweise unter leichtem überdruck stehenden Kopplungsflüssigkeit ausgefüllt ist.

In Betracht gezogene Druckschriften: Französische Patentschrift Nr. 779 767; britische Patentschrift Nr. 417 454.