DE1667178A1 - Verfahren zur Herstellung von Agglomeraten aus feinteiligen festen Stoffen - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von Agglomeraten aus feinteiligen festen StoffenInfo
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Description
- Terfahren zur Herstellung von Agglomeraten ans feinteiligen festen Stoffen.
- Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Herstellung von Agglomeraten aus Stoffen in gepulverter oder feintailiger Form, insbesondere auf die Herstellung von Agglomeraten aus Zusatzstoffen fiir Vinylpolymerisate.
- Unter Vinylpolymerisaten werden hier Homo-und Mischpolymerisate solcher Vinylverbindungen verstanden, bei deren Verarbeitung im wesentlichen die gleichen Zusatzstoffe Verwendung finden, wie bei homopolymerem Vinylchlorid, z. B.
- Cppolymere des Vinylohlorids mit Vinylaoetat, Vinylstearat, @@@@@@@ Acrylsäureester u. a. m. Ferner werden hierunter verstanden Gemische aus Vinylpolymerisaten und chloriertem Polyaethylen sowie Mischungen, denen organische polymere Stoffe sugesetzt sind, die dem Endprodukt besonders mechanische Eigenschaften verleihen. Zu diesen Zueatzatoffen gehUren beispielsweise Stabilisatoren, die organische oder anorganische Verbindunge sein können, Pigmente, Farbstoffe, FUllstoffe sowie andere feinteilige Stoffe. Zusatzstoffe, die bei Rauntemperatur flüssig sind oder im allgemeinen in Form von Lösungen zur Verwendung kommen, werden jedoch nicht in dem Verfahren gemmas der Erfindung eingesetzt.
- Die Einarbeitung pulverfdrmiger oder feinteiliger Zusatzstoffe in Vinylpolymerisatmassen ist im allgemeinen mit einer unerwünschten und auch unangenehmen Staubentwicklung verbunden. Ferner kann auch die Dosierung der einzelnen Pulver im praktischen Begtrieb des Verarbeiters zu Fehleinstellungen Anlass geben, zu dem erfordert auch das Abwiegen der einzelnen Pulver erhdhte Aufmerksamkeit und zeitliche Inanspruchnahme. Es sind daher bereits verarbeitungsfahige Vinylohlorid-polymerisatmaseen bekannt, die vom Kunststoffrohstoff-Hersteller in Form gegebenenfalls eingefärbter oder mit anderen Zusätzen wie Weichmacher, Stabilisatoren, versehene Presepulver, Chips oder Granulate unmittelbar für die Verarbeitung angeliefert werden.
- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vereinfachung und gewerbehygienisohe einwandfreie Verarbeitung bei der Zugabe fester, feinteiliger Zusatzstoffe fur Vinylohloridpolymerisate zu schaffen und die Zusatzstoffe in eine nicht staubende, feste Kornform zu überführen, wobei die Zusatzstoffe in der neuen Form jedoch bei der späteren Herstellung der Polymerisat-Mischung unter Anwendung üblicher Methoden einwandfrei in der Mischung verteilt werden können. Die Erfindung löst diese Aufgabe durch Verwendung eines Agglomerierverfahrens.
- Erfindungsgemäss besteht das Verfahren zur Herstellung von Agglomeraten aus feintiligen, festen Stoffen, insbesondere Zusatzstoffen fUr Vinylpolymerisatmassen, darin, dans die feinteiligen, festen Stoffe unter ständiger Bewegung mit zwischen 30° und 200°C schmelzenden Stoffen versetzt werden und das Mischgut auf die jeweilige Erweiohungs-oder Schmelztemperatur unter fortwährender Bewegung bis zur Bildung von agglomerierten Partikeln erhitzt wird, worauf die Verfestigung durch AbkUhlung, vorzugsweise unter Bewegung, herbeigeführt wird.
- Die zwischen 30 und 200°C sohmelzenden Stoffe kommen in dem erfindungsgemässen Verfahren als schmelzfliissiger Film aufgrund geringer Viscosität um das einzelne Pulverkorn zur Verteilung. Dieser Film bindet adhäsiv die Teilchen zunächst in der Wärme aneinander, während durch die atändige Bewegung schliesslich grössere Agglomerate geschaffen werden, welche duroh die folgende AbkEhlung einer weiteren und befriedigenden Verfeatigung sugefffhrt werden. Nach dem erfindungsgemässen Verfahren fallen Agglomerate unterachiedlicher Grosse an, die von feiner Gr@@form bis zu Körnern von 3 mm wechseln kann. Selbstverständlich ist es auch möglich, Agglomerate von 3 mm oder auch dauber in einem zweiten Verfahrenssohritt einem Zerkleinerungsprozess zu unterziehen.
- Die zwischen 30° und 200°C schmelzenden und als Bindemittel wirkenden Stoffe stellen im allgemeinen organische Verbindungen dar, z. B. Wachse oder Paraffine, die bei Raumtemperatur fest sind.
- Die Schmelztemperaturen sollen vorzugsweise unterhalb der niedrigsten Zersetzungstemperatur der zu agglomerierenden feinteiligen Stoffkomponenten liegen und es ist im allgemeinen vorteilhaft, dass die als Bindemittel wirkenden Stoffe bei relativ niedriger Temperatur schmelzen. Die Schmelzpunkte der Bindemittel liegen daher unter 200°C, vorzugsweise im Bereich zwischen 30 und 90°C.
- Das Bindemittel kann selbstverständlich auch aus mehreren schmelzenden Komponenten bestehen.
- Besonders gUnstig ist die Verwendung soloher Stoffe als Bindemittel, die aus Verarbeitungsgründen Rezepturbestandteile beatimmter Vinylpolymerisatmassen sind.
- Derartige Stoffe sind beispielsweise natürliche oder synthetische Wachse, Fettsäuren, Fettalkohole, Paraffine und Metallsalze von Fettsäuren. Es kommen aber auch andere, als Bestandteile von Vinylpolymerisatmassen bereits bekannte Stoffe, beispielsweise niedermolekulares Polyaethylen, epoxidierte Oele und in bestimmten Fällen auch Vinylpolymerisate selbst als Bestandteile von Bindemittel-Systemen in Betracht.
- Die erfindungsgemäss ale Bindemittel zu verwendenden Stoffe schmelzen bei Temperaturen untrhalb der Schmelzpunkte bzw. der Zersetzungstemperaturen der zu agglomerierenden feinteiligen festen Stoffe. Hierbei werden die feinteiligen festen Stoffe derart miteinander verbunden, dass unter fortwährender Bewegung Agglomerate entstehen, die nach AbkUhlung auf Raumtemperatur feste, rieeelfähige und staubfrei zu handhabende Körner darstellen.
- Diese Agglomerate lassen sioh bei Anwendung üblicher Verarbeitungsmethoden zur Herstellung von Vinylpolymerisatmassen einwandfrei und homogen in diesen Massen verteilen.
- Nach dem erfindungagemässen Verfahren werden in vorteilhafter Weise solche Zusatzstoffe fUr Vinylpolymerisate in die Agglomeratform übergeführt, deren bei ihrer Handhabung entstehende Stäube gesundheitsschädliche Wirkungen hervorrufen können. Hierzu gehören beispielsweise als Stabilisatoren für Vinylpolymerisate an sich bekannte Verbindungen des Bleis, Cadmiums und Bariums. Unter ihnen sind Salze des Blais mit organischen oder anorganisohen Säuren oder Salze des Cadmiums mit organischen Säuren mehr oder weniger stark stäubende Pulver z. B. basische und neutrale Bleistearate, basische Bleisulfate, zweibasisohes Bleiphosphit oder Cadmiumlaurat. Wegen ihrer Staubentwicklung bei der Handhabung g können jedoch auch andere in Vinylpolymerisatmassen übliche Stoffe unangenehme Eigenschaften entwickeln, so dass ihre Überführung in die Agglomeratform wüngschenswert ersaheint. Hierau gehören z. B. fettsaure Salze des Caloiums, des Zinks oder des Magnesiums, organische und anorganische Farbstoffe und Farbpigmente, wie z. B. Titandioxyd sowie Füllstoffe, wie Kreide oder Kaolin.
- Dan Verfahren zur Herstellung von Agglomeraten gemäffls der vorliegenden Erfindung dient daher der Agglomerierung sowohl einzelner feinteiliger fester Stoffe als auch von Mischungen aus mehreren solcher Stoffe, wobei als Bindemittel ein oder mehrere der bei Tomperaturen zwischen 30° und @ 200°C schmelzenden Stoffe verwendet werden können.
- Us diese Mischungen erfindungsgemäss unter Bewegen und Erhitzen zu festen Agglomeraten su verformen, gentgt im allgemeinen ein Anteil der als Bindemittel vorgesehenen Substanz von 2-50%, bezogen auf den zu agglomerierenden feinteiligen festen Stoff. Vorzugsweise wird dam Bindemittel @edoch in Mengen von 5 bis 15 %, bezogen auf dais Endprodukt, ingesetzt.
- Zur Durchführung des erfindungagemässen Verfahrens wird das Gemisch aus dem feinteiligen festen Stoff und dem Binder auf die Erweichungs-oder Schmelztemperatur in geeigneter Weise unter ständiger Bewegung des Mischgutes erwärmt, um die Benetzung oder Durchdringung des feinteiligen festen Stoffes mit dem sohmelzflüssigen oder plastisoh-weichen Bindemittel herbeizuführen.
- Die Bindemittel könnne aber auch den feinteiligen festen Stoffen zugemischt werden, nachdem diese auf die notwendige Temperatur erwärmt wurden. Die erforderlichen Vorrichtungen müssen heizbar sein und das Mischgut intensiv und standing vermischen. Solche Vorrichtungen sind z. B. Planatenmischwerke, denen die erforderliche Wärme durch direkte Beheizung mittels elektrischer Heizkörper von aussen zugefffhrt werden kann. Die Wärme kann aber auch direkt dem Mischgut durch Wärmestrahler zugeführt werden.
- Der Misohtrog eines Planetenmischers kann auch mit einem Doppelmantel versehen sein, der durch umlaufende Heizflüssigkeit auf die erforderliohe Temperatur gebracht wird.
- Ausser Planetenmisohern kUnnen auch andere in geeigneter Weise heizbare Mischmaschinen Verwendung finden. Schliesslich kann das erfindungsgemässe Verfahren aber auch in der Weise ausgeführt werden, daß die bei einem intensive Mißohprozess auftretenden Reibungswärme auagewertet wird, beispelsweise in relativ sohnelllaufenden, sog. Fluidmischern. In diesen Maschinen wird allein durch die hohen Drehzahlen des Misohwerkzeuges Reibungswärme im Mischgut in solohem Maße erzeugt, daB auch ohne äussere Wärmezufuhr der Erweichungs- cder der Schmelzpunkt des Bindemittels erreicht wird.
- Welohen der genannten apparativen Möglichkeiten im Einzelfall der Vorzug zu geben ist, richtet sioh sohliesslich nach der Zusammensetzung der zu agglomerierenden Stoffe und ist anhand einfaoher Versuche leicht zu ermitteln. Der Vorteil des erfindungagemässen Verfahrens besteht darin, daß feinteilige Zusatzstoffe zu staubfreien, körnigen, rieselfähigen Agglomeraten verfestigt werden, die mit den bei der PVC-Verarbeitung bekannten Methoden und Apparaten wieder vollständig aufgeschlossen werden und somit Kunststoffmassen ergeben, in denen die Zusatzstoffe einwandfrei homogen verteilt sind. Ein weiterer Vorteil liegt in der Verwendung von Bindemitteln, die ohnehin Bestandteile normaler Yinylpolymerisatmischungen sind. Die erfindungsgemäss hergestellten Agglomerate ermöglichen durch ihre staubfreie Form eine gefahrlose, gewerbehygienisoh einwandfreie Handhabung.
- Sie bieten ausserdem für den Hersteller von Vinypolymerisatmischungen den Vorteil der einfacheren Handhabung und grbeseren Sicherheit des Betriebsergebnisses dadurch, daB bereits rezepturgerechte Gemische zur Anwendung kommen. Hierd@@ch werden das zeitraubende Dosieren von Einzelsubstanzen und damit Fehlerquellen vermieden.
- Beispiel 1 Ein Gemisch aus Zusatzstoffen, insbesondere aus einem Bleistabilisator und Gleitmitteln, wie sie zur Verarbeitung von PVC Ublioh sind, ist wie folgt zusammengesetzt : 45 Gew. % zweibasisahes Bleiphosphit 25""Cetylalkohol 15""Glyoerinmonostearat 10""Caloiumstearat.
- Die Komponenten werden nacheinander oder bereits vorvermischt in einen Planetenmischer eingebraoht, der Mischer auf eine Geschwindigkeit von 120 Umdrehungen pro Minute eingestellt und die elektrische Boden-und Mantelbeheizung eingeschaltet.
- Die Temperatur im Mischgut wird allmahlich auf 45°C erhöht, wobei nach Erreiohen dieser Temperatur in wenigen Minuten die Umwandlung zu 0, 5 bis 3 mm grosse, staubfreien Agglomeraten erfolgt, die durch AbkWhlen des Mischers oder durch Überführung der Agglomerate in einen gekühlten Mischer verfestigt werden.
- Beispiel 2 Eine Mischung aus Stabilisatoren und Gleitmitteln hat folgende Zusammensetzung : 30 Gew. % dreibasisches Bleisulfat 15""zweibasisches Bleistearat 45""Calciumearbonat (Kreide) 10""Stearinsäure.
- Das Gemisch wird in einem über einen Doppelmantel warmwasserbeheizten, liegenden, geschlossenen Mischer auf 75-80° C erwärmt, wonach Agglomeration zu Teilchen bis etwa 2 mm Grosse eintritt, die durch Abkühlung unter ständiger Bewegung auf Raumtemperatur verfestigt werden.
- Beispiel 3 Zur Agglomerierung eines zweibasisohen Bleiphthalates werden 97 Gew. % dieses feinteiligen festen Stoffes mit 3 Gew. % pulverformigen Paraffins vom Schmelzpunkt 59°C in einen Fluidmisoher von 250 Liter Inhalt eingebracht und das Mischwerkzeug auf 750 Umdrehungen pro Minute gebraoht. Bereits nach etwa drei Minuten Laufdauer wird allein durch die erzeugte innere Reibung in der Masse die Schmelztemperatur des Paraffins erreicht, wobei Agglomeration zu griessartigen Teilchen erfolgt, die zweokmässig unter ständiger Bewegung in einem KEhlmischer auf Raumtemperatur von ca. 25°C abgekülht und somit verfestigt werden.
- Beispeil 4 Bine PVC-Mischung setzt sich aus folgenden Bestandteilen zusammen : 200 Gew.Teile handelsübliches Vinylhloridkomopolymerisat mit einem K-Wert 65 3 " " dreibasisches Bleisulfat 1, zweibasisches Bleistearat 4,5 " " Calciumcarbonat (Kreide) 1,0 " " Stearinsäure.
- Nach iiblichen Methoden müssen ausser dem Grundstoff PVC vier verschiedene, teilweise stark staubende Zusatzstoffe in Einzelwägungen abgewogen und in das Misohaggregat eingebraoht werden. Bei Verwendung eines erfindungsgemäss hergestellten Agglomeratea werden insgesamt nur zwei Arbeitsgänge erforderlich : Das Abwiegen von 100 Gew. Teilen PVC und von 10 Gew. Teilen eines nach Beispiel 2 hergestellten, staubfreien Agglomerates.
- Im vorstehenden Beispiel 4 kann an Stelle des homopolymeren Vinylchlorids zur Erzielung besonderer Eigenschaften des Kunststoff-Fertigproduktes auch ein handelsübliches Gemenge aus einem homopolymeren Vinylehlorid und einem chlorierten Polyäthylen oder aber auch ein Copolymerisat aus Vinylohlorid und Vinylacetat Verwendung finden.
- Die Vortaile der Verwandung daes aus mehreren Stoffen bestehenden Agglomerates an telle der Einzelsubstanzen werden besonders dann augenfällig, wenn eine automatishce Dosierung vorgenommen werden atoll. Viele Pulveratoffe bereiten hierbei wegen ihrer ungenUgenden Rieselfähigkeit Schwierigkeiten bei ihrer Dosierung, z. B. über Dosierwaagen. Darüber hinaus würde bei Beispiel 4 die Installation von vier Dosierwaagen für die vier Einzelstoffe erforderlich, wahrend man bei Einsatz des rieselfähigen Agglomerates nur eine Dosierwaage benötigt.
- PatentansprUche
Claims (6)
- Patentansprüche 1) Verfahren zur Herstellung von Agglomeraten aus feintiligen festen Stoffen, inabesondere Zusatzstoffen fUr Vinylpolymerisatmassen, dadurch gekennzeichnet, dass die feintiligen, festen Stoffe unter ständiger Bewegung mit zwischen 30 und 200°C erweichenden oder schmelzenden Stoffen versetzt werden und das Mischgut auf die jeweilige Schmelztemperatur unter fortwährender Bewegung bis zur Bildung von Granulaten erhitzt wird, worauf die Verfestigung durch AbkUhlung, vorzugsweise unter Bewegung, herbeigeführt wird.
- 2) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ale zwischen 30°-200°C schmelzender Stoff natürliche oder synthetische Wachse, höhere Fettsäuren, Fettalkohole, Paraffin oder Metallsalze höherer Fettsäuren verwendet werden.
- 3) Verfahren nach den Ansprüchen 1-2, dadurch gekennzeichnet, dass als feinteiliger fester Stoff eine auf Vinylpolymerisate stabilisierend wirkende Verbindung verwendet wird.
- 4) Verfahren nach den Ansprüchen 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß als stabilisierend wirkende Verbindung Salze des Bariums, Cadmiums, Zinks, Bleis und Zinns mit organischen oder anorganischen Säuren, insbesondere höher basische Bleisalze, verwendet werden.
- 5) Verfahren nach den Ansprüchen 1-4, dadurch gekennzeiohnet, da als feinteiliger fester Stoff neben stabilisierend wirkenden Verbindungen Pigmente, Füllstoffe oder Vinylpolymerisate verwendet werden.
- 6) Verfahren nach den Ansprüchen 1-5, dadurch gekennzeichnet, dass der zwischen 50° und 200°C schmelzende Stoff in Mengen von 2-50%, vorzugsweise 5-15 % bezogen auf den zu granulierenden feinteiligen festen Stoff verwendet wird.
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| DE19671667178 Pending DE1667178A1 (de) | 1967-05-16 | 1967-05-16 | Verfahren zur Herstellung von Agglomeraten aus feinteiligen festen Stoffen |
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| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE1667178A1 (de) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0237345A3 (en) * | 1986-03-12 | 1988-11-02 | Washington University Technology Associates, Inc. | Method and apparatus for granulation and granulated product |
| EP0880569B1 (de) * | 1996-11-26 | 1999-12-15 | S.A. Lhoist Recherche Et Developpement | Zusammensetzungen für bodenbehandlung, verfahren zu deren herstellung und verwendung |
| DE102005031909A1 (de) * | 2005-07-07 | 2007-01-11 | Baerlocher Gmbh | Verfahren zur Herstellung granularer Stabilisatorzusammensetzungen für halogenhaltige Polymere in einer Wirbelschicht |
-
1967
- 1967-05-16 DE DE19671667178 patent/DE1667178A1/de active Pending
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| US6406538B1 (en) | 1996-11-26 | 2002-06-18 | S.A. Lhoist Recherche Et Developpment | Compositions for treating soils, method of preparation and use thereof |
| US6699322B2 (en) | 1996-11-26 | 2004-03-02 | S.A. Lhoist Recherche Et Developpment | Compositions for treating soils, the process for their preparation and the use thereof |
| DE102005031909A1 (de) * | 2005-07-07 | 2007-01-11 | Baerlocher Gmbh | Verfahren zur Herstellung granularer Stabilisatorzusammensetzungen für halogenhaltige Polymere in einer Wirbelschicht |
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