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DE1096034B - Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung waessriger Dispersionen von in Alkohol oder in Gemischen von Alkohol und Wasser loeslichen Polyamiden - Google Patents

Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung waessriger Dispersionen von in Alkohol oder in Gemischen von Alkohol und Wasser loeslichen Polyamiden

Info

Publication number
DE1096034B
DE1096034B DEG23266A DEG0023266A DE1096034B DE 1096034 B DE1096034 B DE 1096034B DE G23266 A DEG23266 A DE G23266A DE G0023266 A DEG0023266 A DE G0023266A DE 1096034 B DE1096034 B DE 1096034B
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
alcohol
water
polyamide
dispersion
dispersing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DEG23266A
Other languages
English (en)
Inventor
Paul S Hess
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
General Dispersions Inc
Original Assignee
General Dispersions Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by General Dispersions Inc filed Critical General Dispersions Inc
Publication of DE1096034B publication Critical patent/DE1096034B/de
Pending legal-status Critical Current

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J3/00Processes of treating or compounding macromolecular substances
    • C08J3/02Making solutions, dispersions, lattices or gels by other methods than by solution, emulsion or suspension polymerisation techniques
    • C08J3/03Making solutions, dispersions, lattices or gels by other methods than by solution, emulsion or suspension polymerisation techniques in aqueous media
    • C08J3/07Making solutions, dispersions, lattices or gels by other methods than by solution, emulsion or suspension polymerisation techniques in aqueous media from polymer solutions
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2377/00Characterised by the use of polyamides obtained by reactions forming a carboxylic amide link in the main chain; Derivatives of such polymers

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
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  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
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  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft die Herstellung wäßriger Dispersionen von in Alkohol oder in Gemischen von Alkohol und Wasser löslichen Polyamidharzen mit Harzkonzentrationen bis zu 25 Gewichtsprozent.
Es ist bekannt, daß man Polyamidharze in Wasser dispergieren kann. Nach bekannten Verfahren wurden solche Dispersionen stufenweise hergestellt, indem das Polyamid in einem Alkohol-Wasser-Gemisch gelöst und dieses dann zu destilliertem oder entionisiertem Wasser zugesetzt wurde, welches ein Dispergiermittel enthielt. Hierauf wurden überschüssiger Alkohol und überschüssiges Wasser durch Erhitzen unter vermindertem Druck abgetrieben. Die bekannten Verfahren führen zu einer Koagulation oder Ausflockung von 40 bis 50% des Polyamids während der Verfahrensstufe des Dispergierens. Die koagulierten Polyamidteilchen stellen einen erheblichen Verlust dar, und die Ausbeuten an schließlich erhaltener Dispersion waren bei diesen bekannten Verfahren so niedrig, daß die Dispersionen im Handel nicht zur allgemeinen Verwendung erhältlich waren. Außerdem war es infolge des Polyamidverlustes bei der Herstellung der wäßrigen Dispersionen unmöglich, anfängliche Konzentrationen von mehr als 5% Polyamid zu erhalten. Diese stufenweise arbeitenden bekannten Verfahren erfordern außerdem große und kostspielige Ausrüstungsstücke einschließlich einer Vakuumapparatur.
Es ist ferner bekannt, emulgatorfreie, wäßrige Polyamiddispersionen dadurch herzustellen, daß man nicht modifizierte, einheitlich aufgebaute Polyamide mit einem Erweichungspunkt oberhalb 1800C in bekannter Weise unter Erwärmen in Formamid, Alkyl englykol en, Alkylenchlorhydrinen oder Mono- oder Dichlorhydrin löst, die Lösung abkühlen läßt und die dabei entstandene Paste mit Wasser verrührt. Derart gewonnene Dispersionen enthalten aber das ganze, zum Lösen des Polyamides angewandte Lösungsmittel. Das Lösungsmittel geht daher bei diesem Verfahren restlos verloren. Das Verfahren läßt sich nicht unter Rückgewinnung des Lösungsmittels kontinuierlich gestalten.
Gemäß einem älteren Vorschlag werden wäßrige Polyamiddispersionen aus Lösungen von Polyamiden in organischen Lösungsmitteln dadurch hergestellt, daß man aus in wäßrigen Dispergiermittellösungen dispergierten Lösungen von Polyamiden, die Dicarbonsäuren einkondensiert enthalten, die als Seitenketten äliphatische Kohlenwasserstoffreste mit mindestens 6 Kohlenstoffatomen besitzen, das organische Lösungsmittel ganz oder teilweise durch Destillation entfernt. Eine Rückgewinnung und Wiederverwendung des organischen Lösungsmittels ist dabei nicht vorgesehen.
• Für wäßrige Polyamiddispersionen gibt es eine Verfahren
zur kontinuierlichen Herstellung
wäßriger Dispersionen von in Alkohol
oder in Gemischen von Alkohol
und Wasser löslichen Polyamiden
Anmelder:
General Dispersions, Inc.,
Paterson, N. J. (V. St. A.)
Vertreter: E. Maemecke, Berlin-Lichterfelde West,
und Dr. W. Kühl, Hamburg 36, Esplanade 36 a,
Patentanwälte
Paul S. Hess, West Orange, N. J. (V. St. A.),
ist als Erfinder genannt worden
Anzahl von Anwendungsgebieten. Aus der Dispersion läßt sich ein klarer, zusammenhängender Film herstellen, indem man einen feuchten Film etwa 30 Minuten auf ungefähr 66 bis 820C oder höher erhitzt. Läßt man den feuchten Film bei Raumtemperatur trocknen, so bildet sich ein zäher, zusammenhängender, trüber Film. Die fertigen Filme sind biegsam und nicht klebrig. Man erzielt sämtliche Vorteile eines Polyamidüberzuges. Polyamide sind in den meisten Lösungsmitteln, wie aliphatischen und aromatischen halogenieren und nicht halogenieren Kohlenwasserstoffen, sowie auch Ketonen, Estern und Schwefelkohlenstoff unlöslich. Der Polyamidfilm' besitzt eine ausgezeichnete Widerstandsfähigkeit gegen heiße und kalte wäßrige Alkalilösuhgen. In Anbetracht dieser Eigenschaften eignen sich wäßrige Polyamiddispersionen zur Anwendung auf den Gebieten der Textilstoffe, des Papiers, Leders, Glases, der elektrischen Isolation und auf anderen- Gebieten. Aus wäßrigen Polyamiddispersionen hergestellte Überzüge lassen sich leicht auf Holz, Metall, Glas, Papier, Leder, Linoleum u. dgl. aufbringen. '
Die Erfindung bezweckt die Schaffung eines kontinuierlichen Verfahrens zur Herstellung wäßriger Polyamiddispersionen bei verringerter Feuergefahr
009 680/536
unter Verwendung einer apparativen Ausrüstung von minimaler Größe, Rückgewinnung des Lösungsmittels und 100%iger Ausnutzung des Polyamids.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung wäßriger Dispersionen von in Alkohol oder in Gemischen von Alkohol und Wasser löslichen Polyamiden ist dadurch gekennzeichnet, daß die in einer Lösezone fortlaufend in an sich bekannter Weise hergestellte Lösung des Polyamides in einem Gemisch aus einem niederen aliphatischen Alkohol und Wasser einem in einer Dispergierzone befindlichen siedenden Gemisch des Alkohols mit Wasser zuführt, wobei in die Dispergierzone ein Dispergiermittel eingeführt wird und stetig Alkohol und Wasser in solchen Mengen zugeführt werden, daß der Flüssigkeitsspiegel und die Alkoholkonzentration konstant bleiben, ferner fortlaufend aus der Dispergierzone ein Gemisch von Alkohol und Wasser abdestilliert wird, das kondensiert und zum Lösen von frischem Polyamid im Kreislauf in die Lösezone zurückgeführt wird, und schließlich die aus der Dispergierzone abgezogene Dispersion durch Abdestillieren des noch darin enthaltenen Alkohols in eine praktisch alkoholfreie Dispersion von Polyamid in Wasser überführt, die kontinuierlich abgezogen wird.
Nach der Erfindung löst man zunächst in an sich bekannter Weise das in Alkohol oder in Gemischen von Alkohol und Wasser lösliche Polyamid in einem Gemisch eines niederen aliphatischen Alkohols mit Wasser bei höherer Temperatur. Die Temperatur muß so niedrig sein, daß weder Alkohol noch Wasser aus dem Gemisch abdestilliert. Die Polyamidkonzentration der ursprünglichen Lösung kann höher sein, als sie in der Verfahrensstufe des Dispergierens erforderlich ist. Die Lösung kann dann bis auf einen Polyamidgehalt zwischen 3 und 6 Gewichtsprozent verdünnt werden, worauf man sie langsam in die Dispergierzone einströmen läßt. Die Dispergierzone enthält ein Gemisch von Wasser und Alkohol, z. B. ein Gemisch aus 83%> Wasser und 17% Äthylalkohol, von einem Siedepunkt von 870C. Bei diesem Siedepunkt besteht das Destillat aus 70 Gewichtsprozent Alkohol und 30 Gewichtsprozent Wasser. Dieses Alkohol-Wasser-Gemisch kann zur Ergänzung der ursprünglichen Polyamidlösung im Kreislauf geführt werden. Die Einführung der ursprünglichen Lösung in die Dispergierzone beginnt, sobald die Siedetemperatur erreicht ist. Das Verfahren wird so geführt, daß der Siedepunkt konstant bleibt, indem man die Polyamidlösung mit entsprechender Geschwindigkeit zufließen läßt. Vorzugsweise arbeitet man bei Atmosphärendruck. Bei anderen Drücken sind entsprechende Änderungen in der Temperatur erforderlich. Natürlich kann der Siedepunkt auch bis auf 78,2° C herabgesetzt werden; in diesem Fall bestehen die Dämpfe aus 92 Gewichtsprozent Äthylalkohol und 8 Gewichtsprozent Wasser. Andererseits kann man bei einer Temperatur bis 91,5° C arbeiten, in welchem Falle die Dämpfe einen Äthylalkohol von 55 Gewichtsprozent und einen Wassergehalt von 45 Gewichtsprozent aufweisen. Bei höheren Temperaturen kann man jedoch nicht arbeiten, ohne die Löslichkeit des Polyamids nachteilig zu beeinflussen. Wenn man die Temperatur durch die Zulaufgeschwindigkeit der Polyamidlösung auf der gleichen Höhe hält, so bleibt auch der Flüssigkeitsspiegel in dem Gefäß dauernd konstant.
In der Dispergierzone kann man ein Dispergiermittel zusetzen. Wenn das Polyamid dispergiert ist, wird die Dispersion aus der Dispergierzone abgezogen und einer Destillieranlage zugeführt, in welcher der Alkohol aus der Lösung abdestilliert wird und eine wäßrige Polyamiddispersion entsteht. Die Polyamid konzentration kann bis 25°/o in dieser Dispersion betragen. Die Dispersion wird in einen Vorratstank gepumpt, in welchen destilliertes oder entionisiertes Wasser eingeleitet werden kann, das sich mit der konzentrierten Dispersion zu einer Polyamiddispersion jeder gewünschten Konzentration mischt. Für diie meisten Anwendungszwecke kann die Polyamid-ίο konzentration in der wäßrigen Dispersion im Bereich von 5 bis 10 Gewichtsprozent liegen. Man kann natürlich auch verdünnte Dispersionen mit einem Polyamidgehalt von beispielsweise 0,1 Gewichtsprozent herstellen.
Die Zeichnung gibt eine schematische Ansicht einer Ausführungsform einer Vorrichtung, in der das erfindungsgemäße Verfahren durchgeführt werden kann. Äthylalkohol wird aus dem Vorratstank 10 durch die Pumpe 12 in den für das Alkohol-Wasser-Gemisch bestimmten Tank 14 gepumpt. Wasser wird über Pumpe 16 durch die Entionisierungsanlage 18, Leitung 20 und die durch Ventil 24 gesteuerte Leitung 22 in den Tank 14 gepumpt. Die Zuflußgeschwindigkeiten von Alkohol und Wasser zum Tank 14 bestimmen die Konzentration des Alkohol-Wasser-Gemisches. Am vorteilhaftesten für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist eine Konzentration von 70% Alkohol und 30% Wasser. Jedoch kann der Alkoholgehalt auch bis auf 80% gesteigert werden. Wie später ausführlicher erörtert wird, wird dadurch aber auch die Kreislaufgeschwindigkeit erhöht, was gewöhnlich nicht erwünscht ist. Liegt der Alkoholgehalt unterhalb 55 Gewichtsprozent, so bildet sich keine Polyamidlösung. Daher darf das Gemisch aus Äthylalkohol und Wasser höchstens 45% destilliertes oder entionisiertes Wasser enthalten. Man kann natürlich auch mit Alkoholen, wie Propylalkoholen, Methanol od. dgl., arbeiten; vorzugsweise verwendet man jedoch im Rahmen der Erfindung Äthylalkohol und führt das Verfahren bei Atmosphärendruck durch.
In einem typischen Fall wird die Lösung im Tank 14 aus 257,41 Äthylalkohol und 87 1 entionisiertem Wasser hergestellt.
Diese Lösung fließt durch die mittels Ventil 30 gesteuerte Rohrleitung 28 in den zur Lösung des Polyamids dienenden Tank 26. Der Tank 26 ist mit einem durch den Motor 34 angetriebenen Rührwerk 32 ausgestattet. In ihm befindet sich ferner die Wärmeaustauschschlange 36, welche durch die von dem Thermostatenventil 40 gesteuerte Leitung 38 mit Dampf gespeist wird. In dem Tank 26 befindet sich der Thermostat 42, der das Ventilsteuerungsaggregat 44 betätigt. Die Anordnung ist so getroffen, daß die Temperatur der Alkohol-Wasser-Lösung in der Lösezone in dem Tank 26 auf einer solchen Höhe gehalten wird, daß der Dampfdruck in diesem Tank praktisch gleich Null ist- In einem typischen Fall läßt man die Temperatur 6O0C nicht übersteigen. Lösliche PoIyamidtabletten 46 befinden sich in dem Fülltrichter 48, dessen Ausfluß durch das Ventil 50 gesteuert wird. Man kann die Polyamidtabletten zu dem Alkohol-Wasser-Gemisch im Tank 26 mit einer solchen Geschwindigkeit zusetzen, daß die Menge an Polyamid 3 bis 6 Gewichtsprozent beträgt. Vorzugsweise setzt man zu der oben angegebenen Menge des Gemisches von Äthylalkohol und entionisiertem Wasser 13,6 kg lösliches Polyamid zu. An diesem Punkt des Verfahrens befinden sich in dem Tank 403,7 kg Alkohol, 173,3 kg entionisiertes Wasser und 13,6 kg Polyamid.
Will man den Tank 26 in kleineren Abmessungen halten, so löst man vorzugsweise das Polyamid in einer geringeren Menge des Alkohol-Wasser-Gemisches. In diesem Falle führt man z. B. zusammen mit der gleichen Menge Polyamid nur 201,85 kg Alkohol und 85,65 kg Wasser in den Tank ein. Auch in diesem Falle enthält das Alkohol-Wasser-Gemisch 70 Gewichtsprozent Alkohol und 30 Gewichtsprozent Wasser. Die Menge des Alkohols kann in Beziehung zum Wasser erhöht werden, die Wassermenge darf aber 30 Gewichtsprozent nicht wesentlich überschreiten. Enthält das Gemisch mehr als 30% Wasser, so geht das Polyamid nicht in Lösung. In Gemischen von Alkohol und Wasser lösliche Polyamidtabletten sind im Handel erhältlich.
Hat man einmal die Mengenverhältnisse von Alkohol, Wasser und Polyamid festgelegt, so hält man solche Verfahrensbedingungen ein, daß dieses Verhältnis konstant bleibt.
Führt man in den Lösungstank 26 nur einen Teil, z. B. die Hälfte des Alkohol-Wasser-Gemisches zur Herstellung der Lösung ein, so wird der Rest des Alkohol-Wasser-Gemisches mittels der Pumpe 52 durch die Leitung 53 in den Mischer 54 gepumpt, wo er mit der in dem Tank 26 hergestellten Lösung zusammentrifft. Diese Lösung wird aus dem Tank durch Leitung 56 abgezogen und durch Pumpe 58 über Leitung 60 in den Mischer 54 gepumpt.
Bevor die Vorrichtung in Betrieb genommen wird, werden die löslichen Polyamidtabletten in dem Alkohol-Wasser-Gemisch gelöst. Die Lösungsgeschwindigkeit hängt von der Temperatur, dem Ausmaß des Rührens und der Alkoholkonzentration ab. Bei einer Alkoholkonzentration von 70% und einer Temperatur von 60° C in der Lösungszone erzielt man eine praktisch vollständige Auflösung in etwa 1Zt Stunde. Bei stetig geführtem Betrieb ist die Abzugsgeschwindigkeit der Lösung aus der Lösungszone so zu bemessen, daß die Verweilzeit des Polyamids in der Lösungszone Va bis IV2 Stunden beträgt. Es ist zu beachten, daß die wäßrig-alkoholische Polyamidlösung nicht beständig ißt. Sie bildet ein reversibles Gel, daß je nach der Polyamidkonzentration der Lösung und der Lagerungstemperatur in ungefähr 3 bis 17 Tagen aus dem flüssigen in den gelartigen Zustand übergeht. Bei niedrigen Polyamidkonzentrationen bleibt die Lösung innerhalb des angegebenen Bereichs länger beständig. Um eine Hysterese des Gels zu bewirken und es wieder in die flüssige Form überzuführen, muß man das Gel erhitzen. Die wäßrige Polyamiddispersion ist recht beständig. Es ist gelungen, eine wäßrige Dispersion für lange Zeiträume im dispergierten Zustande zu halten.
In dem angegebenen Beispiel besitzt die aus dem Mischer 54 durch die Leitung 62 abströmende Lösung die folgende Zusammensetzung:
Alkohol 66,8 Gewichtsprozent
Entionisiertes Wasser 28,7 Gewichtsprozent
Polyamid 4,5 Gewichtsprozent
Wie nachstehend ausführlicher erörtert wird, können die Verfahrensbedingungen so variiert werden, daß die Menge an Polyamid zwischen 3 und 6 Gewichtsprozent, die Menge an Wasser zwischen 20 und 45 Gewichtsprozent und die Menge an Alkohol zwischen 55 und 80 Gewichtsprozent liegt. In der Praxis ist es weniger vorteilhaft, mit 80%igem Alkohol zu arbeiten, weil dann größere Mengen Alkohol abgedampft werden müssen, um die fertige Dispersion zu erhalten. Die Dispersion wird in der Dispergierkammer 70 hergestellt. Diese ist mit einer Wärmeaustauschschlange 72 und einem durch den Motor 76 angetriebenen Rührwerk 74 ausgestattet. Dampf zum Erhitzen des Inhalts der Kammer 70 strömt durch S Rohrleitung 78, gesteuert durch das Thermostatenventil 80, ein und durch Rohrleitung 82 aus der Schlange ab. Ein in der Kammer befindlicher Thermostat 84 betätigt die Ventilsteueranordnung 86 für das Ventil 80. Entionisiertes oder destilliertes Wasser strömt in die Kammer 70 durch Leitung 87 ein, die mit der Leitung 20 in Verbindung steht und durch das Ventil 88 gesteuert wird. Die Konzentration des Alkohol-Wasser-Gemisches in der Dispergierkammer kann durch ununterbrochene Zufuhr von weiterem Alkohol aus Tank 11 geregelt und konstant gehalten werden. Dieser zusätzliche Alkohol wird aus Tank 11 mittels der Pumpe 13 durch Rohrleitung 15 und das Steuerventil 17 gepumpt und mischt sich in Leitung 87 mit dem Wasser. Die wäßrig-alkoholische Polyamidlösung wird über die Leitung 62 in die Kammer durch den Brausekopf 90 eingeführt. Bevor das Verfahren in Gang gesetzt wird, beschickt man die Kammer 70 mit 274,41 entionisiertem Wasser. Dies entspricht etwa 272 kg Wasser. Zu dem Wasser wird ein Dispergiermittel aus dem Tank 92 zugesetzt. Das Dispergiermittel wird mit Hilfe der Pumpe 94 durch das Ventil 96 und die Leitung 98 in die Kammer 70 gefördert. Auf 274,4 1 Wasser und 53 1 Äthylalkohol verwendet man ungefähr 453 g eines Natrium-Fettalkoholsulfonats. Die Menge des Dispergiermittels kann im Bereich von 0,02 bis 2, vorzugsweise 0,08 bis 0,05 Gewichtsprozent der in der Kammer 70 befindlichen Wassermenge schwanken. Natrium-Fettalkoholsulfonat ist ein anionischer, hydrophiler Stoff. Man kann auch nichtioniaierende Netzmittel, wie z. B. Alkylaryl- und Polyätheralkohole, verwenden. Gegebenenfalls kann man einen Teil des Netzmittels durch öffnen des Ventils 102 durch die Leitung 100 in die Lösungszone einführen. Der Thermostat 84 ist so eingestellt, daß er die Temperatur der Flüssigkeit in der Kammer 70 auf 87° C hält. Die bei dieser Temperatur gebildeten Dämpfe werden aus der Kammer 70 über Kopf durch das Rohr 104 abgezogen und bestehen aus 70 % Alkohol und 30% Wasser. Es ist zu beachten, daß dies das ursprüngliche Verhältnis von Alkohol zu Wasser in dem anfänglichen Alkohol-Wasser-Gemisch ist. Dieses Alkohol-Wasser-Gemisch wird in dem Kühler 106 mit Hilfe eines durch Leitung 108 zu- und durch Leitung 110 abgeführten Kühlmittels kondensiert. Das Kondensat strömt aus dem Kühler 106 durch Rohrleitung 112 ab und gelangt in den Tank 14, wo es wieder für die anfängliche Verfahrensstufe verwendet wird. Die Zufuhrgeschwindigkeit der Polyamidlösung zur Kammer 70 durch Leitung 62 wurde in diesem Beispiel mit Hilfe des Ventils 61 auf 1,91 je Minute eingestellt.
Die Zufuhrgeschwindigkeit der wäßrig-alkoholischen Polyamidlösung zur Dispergierzone ist kritisch und richtet sich nach der Verdampfungsgeschwindigkeit von Alkohol und Wasser. Wird die Zufuhrgeschwindigkeit so gewählt, daß der gewichtsmäßige Anteil an Alkohol sich vergrößert, so sinkt die Temperatur. Es wird schließlich, wenn die Alkoholkonzentration weiter ansteigt, ein Punkt erreicht, bei welchem die Dispersion zerstört wird und das Polyamid wieder in Lösung geht. Führt man andererseits die wäßrig-alkoholische Polyamidlösung der Dispergierkammer zu langsam zu, so steigt die Temperatur, und es destilliert mehr Alkohol und entsprechend mehr Wasser ab. Der Flüssigkeitsspiegel fällt, und

Claims (4)

  1. 7 8
    schließlich tritt Koagulation ein. Wasser und Alkohol worauf der Alkohol von der Dispersion abgedampft werden fortlaufend unter Steuerung durch die Ventile werden kann, so daß das Endprodukt nur Wasser und 88 bzw. 17 in die Kammer 70 eingeführt. Die Poly- Polyamid enthält. Erst dann kann der Alkohol ohne amiddispersion wird aus der Kammer 70 über das Ausfällung oder Koagulation des Polyamids verSteuerventil 116 durch die Leitung 114 abgezogen 5 dampft werden. In der Destillationsanlage ver- und gelangt in die Destillationsanlage 118. Diese ist dampfen Alkohol und etwas Wasser, indem man die mit einer Heizschlange 120 versehen, die durch Dampf Temperatur auf ungefähr 100° C hält. Die Dämpfe beheizt wird, welcher über das Steuerventil 124 durch werden aus der Destillationsanlage durch das Rohr Leitung 122 eintritt. Die Verfahrensbedingungen wer- 126 abgeführt und in dem Kühler 128 durch Wärmeden derart eingestellt, daß das Einhalten der Dampf- io austausch mit einem durch Leitung 130 eingeführten temperatur von 87° C eine Dispersion erzeugt, deren Kühlmittel kondensiert. Das Kondensat, ein Gemisch flüssige Komponente aus 17 Gewichtsteilen Alkohol von Alkohol und Wasser, sammelt sich in dem Tank und 83 Gewichtsteilen Wasser besteht. Alkohol und 132 und wird von dort mittels der Pumpe 134 durch Wasser werden also einerseits in Dampfform aus der Leitung 136 in den Alkohol-Wasser-Tank 14 geför-Kammer 70 durch die Dampfleitung 104 abgeführt 15 dert. Da diese Dämpfe überwiegend aus Wasser und verlassen die Kammer 70 andererseits in Form bestehen, erfolgt hierbei eine Konzentrierung der wäßeiner Polyamiddispersion, die fortlaufend über Lei- rigen Polyamiddispersion. Das Abdampfen des Wastung 114 abgezogen wird. Gleichzeitig wird die wäß- sers kann fortgesetzt werden, bis die Polyamidkonzenrig-alkoholische Polyamidlösung durch den Brause- tration 25 Gewichtsprozent erreicht hat. Die wäßrige kopf 90 in die Kammer 70 eingeleitet. Die Strömungs- ao Polyamiddispersion wird mittels der Pumpe 140 durch geschwindigkeiten müssen so bemessen sein, daß die Leitung 142 in den Tank 144 gefördert. In diesem Kammer 70 im wesentlichen 83% Wasser und 17% Tank kann die Dispersion durch Zusatz von entioni-Alkohol enthält und die Temperatur der Lösung bei siertem Wasser durch Leitung 146 über Steuerventil 87° C konstant bleibt. 148 verdünnt werden. Ein durch den Motor 152
    Wenn das ursprüngliche Alkohol-Wasser-Gemisch 35 angetriebenes Rührwerk 150 sorgt für die Gleichaus 80% Alkohol und 2O°/o Wasser besteht, so muß mäßigkeit der Dispersion. Die fertige wäßrige PoIydie Temperatur in der Dispergierkammer auf 81,6° C amiddispersion wird aus dem Tank 144 über Steuergehalten und dig Zufuhrgeschwindigkeit des Wassers ventil 156 durch Rohrleitung 154 abgezogen,
    durch Leitung 87 so bemessen werden, daß in der in Sobald sich die Betriebsbedingungen erst einmal der Dispergierkammer befindlichen Flüssigkeit eine 30 eingestellt haben und die Temperatur konstant bleibt, Wasserkonzentration von 55 Gewichtsprozent inne- findet eine fortlaufende Bildung einer wäßrigen Polygehalten wird. In diesem Falle enthalten die in den amiddispersion statt. Will man nur kleine Mengen her-Kühler 106 eintretenden Dämpfe 80% Alkohol und stellen, so läßt sich die Vorrichtung mit der gleich 20% Wasser, was wiederum der ursprünglichen Kon- hohen Ausbeute oder Ausnutzung des Polyamids für zentration entspricht. 35 die wäßrige Dispersion auch stufenweise betreiben.
    Gemäß der Erfindung arbeitet man bei der Her- In diesem Falle stellt man während des Zusatzes der stellung der Dispersion immer unter Einhaltung einer Polyamidlösung die gleichen kritischen Verfahrenssolchen Temperatur, daß das Verhältnis von Alkohol bedingungen her. Dann wird der Zufluß der Polyamidzu Wasser in den aus der Dispergierkammer ab- lösung zu der Dispergierzone unterbrochen, und man strömenden Dämpfen das gleiche ist wie dasjenige, 40 läßt die Temperatur ansteigen, so daß praktisch der welches ursprünglich für das Auflösen von Polyamid ganze Alkohol abdestilliert. Auf diese Weise erhält in dem wäßrigen Alkohol angewandt wird. Da in dem man den gewünschten Ansatz, dessen Konzentration hier betrachteten Falle die Flüssigkeit größere Men- davon abhängt, wieviel Wasser abdestilliert wurde. gen Alkohol enthält, ist es erforderlich, diesen Alkohol Das Verfahren arbeitet gut in Gefäßen und Rohren aus der Flüssigkeit abzudestillieren, um in der sich 45 aus Glas oder mit Glasauskleidung. Die Polyamidanschließenden Destillierzone die gewünschte Disper- teilchen der gewünschten Dispersion sind negativ sion zu erhalten, wie nachstehend näher beschrieben geladen, und da das Wasser sich in der Außenphase wird. Zur stetigen Durchführung des Verfahrens ist befindet, ist die Dispersion hydrophil. Arbeitet man es notwendig, die Temperatur der Flüssigkeit in der mjt einer Vorrichtung aus Metall, wie korrosions-Dispergierkammer zwischen 81,6 und 91,50C zu 50 beständigem Stahloder Monelmetall, so muß man ein halten. Bei Temperaturen unterhalb 81,6° C ist der Schutzkolloid, wie Agar-Agar, Gelatine, Kasein Alkoholgehalt so hoch, daß an Stelle einer Dispersion od. dgl., in der halben oder der gleichen Menge zueine Lösung entsteht und große Mengen Alkohol ab- setzen, in der man das Dispergiermittel zusetzt. Das gedampft werden müssen, um die gewünschte Disper- Schutzkolloid kann zusammen mit dem Dispergiersion zu erhalten. Bei diesem Abdampfen kann ein Ver- 55 mittel zugegeben werden. Eine weitere. Möglichkeit lust an Polyamid eintreten. Hält man dagegen die besteht darin, die leitenden Metallteile der Vorrichtung Flüssigkeitstemperatur oberhalb 91,5° C, so enthalten gegen die Erde elektrisch zu isolieren und an die die aus der Dispergierkammer abströmenden Dämpfe Metallvorrichtung eine negative Spannung anzulegen, zu wenig Alkohol, und das Verfahren läßt sich nicht die von einer Gleichstromquelle, wie einer Batterie kontinuierlich gestalten. Zur Durchführung des erfin- 60 od. dgl., stammt.
    dungsgemäßen Verfahrens muß die Temperatur in der Die erfindungsgemäß hergestellten Dispersionen
    Dispergierzone auf dem Siedepunkt der jeweiligen sind so beständig, daß sie unter Oberflächenrührung
    Wasser-Alkohol-Lösung gehalten werden, um Dämpfe auf 100° C zum Sieden erhitzt werden können, ohne
    zu erzeugen, die den gleichen Gehalt an Alkohol auf- zu verderben.
    weisen, wie er für die ursprüngliche Lösung erforder- 65 :
    Hch ist. Die Mindestkonzentration an Äthylalkohol ' Patentansprüche·
    zum Lösen von Polyamid beträgt 55 Gewichtsprozent.
    Ein nicht stetig geführtes Verfahren erfordert grö- 1. Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung
    ßere und kostspieligere Ausrüstungsteile. Die Disper- wäßriger Dispersionen von in Alkohol oder in
    sion muß aus einer Alkohollösung hergestellt werden, 70 Gemischen von Alkohol und Wasser löslichen Poly-
    amiden, dadurch gekennzeichnet, daß man die in einer Lösezone fortlaufend in an sich bekannter Weise hergestellte Lösung des Polyamides in einem Gemisch aus einem niederen aliphatischen Alkohol und Wasser einem in einer Dispergierzone befindlichen siedenden Gemisch des Alkohols mit Wasser zuführt, wobei in die Dispergierzone ein Dispergiermittel eingeführt wird und stetig Alkohol und Wasser in solchen Mengen zugeführt werden, daß der Flüssigkeitsspiegel und die Alkoholkonzentration konstant bleiben, ferner fortlaufend aus der Dispergierzone ein Gemisch von Alkohol und Wasser abdestilliert wird, das kondensiert und zum Lösen von frischem Polyamid im Kreislauf in di'e Lösezone zurückgeführt wird, und schließlich die aus der Dispergierzone abgezogene Dispersion durch Abdestillieren des noch darin enthaltenen Alkohols in eine praktisch alkoholfreie Dispersion von Polyamid in Wasser überführt, die kontinuierlich abgezogen wird.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Zufuhr von Alkohol und Wasser zur Dispergierzone so regelt, daß die aus der Dispergierzone abdestillierenden Alkohol- und
    10
    Wasserdämpfe praktisch die gleiche Zusammensetzung haben wie das zum Lösen des Polyamids verwendete Alkohol-Wasser-Gemisch.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man zur Herstellung der Polyamidlösung zunächst das Polyamid in einem Gemisch von 20 bis 45 Gewichtsteilen Wasser und 80 bis 55 Gewichtsteilen Äthylalkohol durch Verrühren bei einer höheren, jedoch 70° C nicht wesentlich übersteigenden Temperatur löst und dann so viel weiteres Alkohol-Wasser-Gemisch der gleichen Zusammensetzung zusetzt, daß die Lösung zwischen 1 und 6 Gewichtsprozent Polyamid enthält.
  4. 4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man in die Dispergierzone fortlaufend noch ein Schutzkolloid einführt.
    In Betracht gezogene Druckschriften:
    Deutsche Patentschrift Nr. 957 883;
    britische Patentschrift Nr. 690 936.
    In Betracht gezogene ältere Patente:
    Deutsches Patent Nr. 1 028 328.
    Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
    ι 009 680/536 12.60
DEG23266A 1955-11-16 1957-11-01 Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung waessriger Dispersionen von in Alkohol oder in Gemischen von Alkohol und Wasser loeslichen Polyamiden Pending DE1096034B (de)

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