DE1671069A1

DE1671069A1 - Process for the production of fine-grained, multicellular, expanded foam granulate

Info

Publication number: DE1671069A1
Application number: DE19671671069
Authority: DE
Inventors: Walter Heidrich; Klaus Koerner
Original assignee: Synfibrit GmbH
Current assignee: Synfibrit GmbH
Priority date: 1967-09-05
Filing date: 1967-09-05
Publication date: 1972-03-16

Description

Verfahren zur Herstellung von mehrzelligem, goblthtem Sehaumgrenulat Zueatzan»ldung IM Patent .......... Kratentanmeldung _ S lofi o61 VIb/8ob) Die 19 rfindgag betrifft eine weitere .Auebi1dnng und fiter-- beseerung des in der denteoben Pateatoohrift ....-...,:.... (Batentanmeldnag S 166 o61 YIb/Sob) besohriebenen Vor. fahx*us mm Herstellung ton. gebl"taan Sahauagrannlat. In der st-umosu@rm@elänag wird ein .Verfahren our Berstellung to@a feüilcörnigea, mehrselligemr gebUhtem Sohsuo@ranulat aus feinpulvrig. aufbereiteten und in Schliok®r über. IUhrten Tonen, winterfähigen Gesteinen oder natürlichen oder künstlichen Gläsern, die Blähmittel enthalten oder denen Blähmittel zugesetzt sind, beaohrieben. Das Verfahren besteht darin, daso der erhaltene Schlicker in einen SprUhtroakner bei Temperaturen, bei denen die Blähmittel sich noch nieht auswirken, unter Einsehlnso mehrerer ieinverteilmr Gaeungekerne granuliert wird, und das so erhaltene Granulat in einer gesonderten Erhitzungsvorriohtung sofort bei Eintritt auf die jeweilige Plastiiisierungetemperatur den verwendeten Materials gebracht, eine vorbestimmte Zeit auf dieser Temperatur gehalten, in starke Bewegung versetzt und dabei gebläht wird.Process for the production of multicellular, goblthtem Sehaumgrenulate Additional application in the patent .......... patent application _ S lofi o61 VIb / 8ob) The 19 rfindgag concerns a further .Auebi1dnng and fiter-- enlightening the in the denteoben Pateatoohrift ....-...,: .... (Batentanmeldnag S 166 o61 YIb / Sob) drilled before. fahx * us mm production ton. prepared gebl "taan Sahauagrannlat. In the st-umosu @ @ rm elänag a .A our Berstellung is to @ a feüilcörnigea, mehrselligemr gebUhtem Sohsuo @ ranulat from fine powder. and artificial in Schliok®r over. IUhrten clays, winter capable rock or natural or containing glasses, the blowing agent or to which blowing agents are added beaohrieben. the method consists of the slip obtained daso in a SprUhtroakner at temperatures at which the blowing agent still nieht affect, among Einsehlnso several ieinverteilmr Gaeungekerne is granulated, and the granules thus obtained In a separate heating device, the material used is brought to the respective plasticization temperature immediately upon entry, kept at this temperature for a predetermined time , set in strong motion and expanded in the process .

Das so gewonnene Schaumgranulat fällt mit einen eng begrenzten Zornspektrum an. Das ist ein Nerlwwl der'SprUhtroaknungsteahaik. Zwar ist über den Feststotfgehalt den Sehlfakers, über den Verdüsangedrnoh und die Düsengrösse die Partikelgrönse den Sprühgranulats -in bestimmteia Masse bestImabar. Die Variation ist aber nur durch Wechsel der 8etriebsbedluguagen $u erreichen. Sie ändert nichts an den Tatbestand, dass dae-Körnnngnepektram eng lote d. h. ein bestimdter aoradurobmesser extrem häufig anfällt. Folgende Korngrößenverteilung wurde bei der Sprühtrocknung eines Tons aus Sohlicker mit 6295 % Pestetoffgehalt bei Verwendung von 3,0-mm-DÜsen und 12 atü Verd"ungsdruok er- mittelt: Gesamtspektrum 0,6 bis 1,2 mm Korndurchmesser davon 10 % 096 bis 0i8 mm " 78 1ä 098 bis 1,0 mm " 12 96 1,0 bis 1,2 mm" Für verschiedene Anwendungen bedeutet diesen enge Spektrum und die ungleichmäßige Verteilung eine Beschränkung. Yerput$mörtel enthält zweckmäßig Zuschläge mit 0 bin 7 mm Korndurchmesser. Die Verwendung des Schaum granulete laut stammpatent würde dem Verputs vorteilhafterweise eine verbesserte Wärmedämmwirkung verleihen; bei dem engen Kornspektrum läßt sich jedoch der maschinelle Putzauftrag nicht anwenden. The foam granules thus obtained falls with a narrow rage spectrum. This is a nerd of the spray dry teahaik. It is true that the particle size of the spray granulate is determined by the solid content of the flour, the atomization rate and the nozzle size. The variation can only be achieved by changing the operating conditions. It does not change the fact that the grain size spectrum is closely soldered to d. H. a certain aoradurobmesser is extremely common. Following particle size distribution in the spray drying of a note from Sohlicker with 6295% Pestetoffgehalt when using 3.0 mm nozzle and 12 atm Verd "ungsdruok ER averages: Total range from 0.6 to 1.2 mm grain diameter of which 10 % 096 to 0i8 mm " 78 1ä 098 to 1.0 mm " 12 96 1.0 to 1.2 mm " This narrow spectrum and the uneven distribution mean a limitation for various applications. Yerput mortar appropriately contains aggregates with a grain diameter of 0 to 7 mm. The use of the foam granules according to the parent patent would advantageously give the putty an improved thermal insulation effect; With the narrow range of grains, however, the mechanical application of plaster cannot be used.

Bei einer neuartigen Durchführung der Sprühtrocknung werden diese Nachteile überwunden und Granulat in breiten Kornspektrum mit gleichmäßigerer Verteilung der Korn- größen gewonnen. Bei der Sprtthtrooknung werden bisher wahlweise zwei Systeme verwendet. Entweder wird der Sohlioker in den Sprühturm eingedtlet; das-wird oft- bei keramieohen Pro.. dukten (Pressmassen :Ur Wandplatten und dergleichen) angewendet; men erhält relativ grobem Granulat. Scheibenzerstäuber Oder das zu trocknende Gut wird über Zeretäu a in den Sprühturm eingestäubt; dieses System (bei Inatant-8affee, Trockenmilch uew.@ -vorzugsweise aUge.: wendet) erbringt Partikelgröeaen. In a novel implementation of the spray-drying, these disadvantages are overcome and granules obtained in wide grain spectrum with a more uniform distribution of grain sizes. In the case of late drying, two systems have been used so far. Either the Sohlioker is poured into the spray tower; this is often used in ceramic products (molding compounds: original wall panels and the like); men receives relatively coarse granules. Disc atomizer Or the goods to be dried are a dusted in the spray tower; this system (for Inatant-8affee, dry milk etc. @ -preferably applies: applies) produces particle sizes.

Genäse der vorliegenden Erfindung wird durch Kombination der beiden Systeme, verbunden mit ape$iellen Änderungen in der Anordnung, ein 3prühgrsnul.at mit breitem Xornspektrum gewonnen; wird dieses gemäße Stammpt#,tent (Anmeldung S loh 061) in einer zweiten Stute des Verlahrene unter Wärmeeinwirkung geschäumt, dann erhält mm ein mehrzellige® geblähtes Sohenagranulat mit 0,2 bis 3 mdt Korndurohmee®er in weitgehend gleiohmäeniger Verteilung. wird in einem Sprtihturm, der ebenso gross ist wie der, mit dem die Versuche durohgettihrt wurden, die au der sauf Seite 2 beschriebenen Kornverteilung fUhrtaa, das Yordtleungee- und Zerstäubungsverfahren kombiniert angewendet, wobei vom gleichen Sohlieker susgegmngen wird, der Düsenhalter in Höhe von 2%3 der Gesamthöhe dem Turms aagabracht wird, die htieen auf den Mtisenbalter mit 1o bis 5o Neigung. zur eenkreohten Aohee augebraoht werden, der Verdüenngedmok auf 9 stä gehalten wird und den Zexstäuberrad mit lo ooo V/Kia. arbeitet, so neue ergibt sioh tolgende/gornieeenvertsi.nng: Gesamtspektrum 0,2 bin 2,2 zu äorndurchmsseer davon (on,.) . 149 0 R 2 bin 0v4 sm 1o% 094 bis 096 mm Z1% 0,6 bis 0,8 m 10 0,8 bis l,0 moe 1l% 1,0 bis 1,2 m 1a96 1, 2 bis 1.4m 12% 194 bis 1.6 an d ' 1g6 bis ' 1, 8 art l,8 bin 2,0 an l% 2,0 bis 2,2 aec Die der @rtinä@mg sagrnadeliegende Aufgebe bestand in meeentliobmn darin, in vielseitiger Weise Agglomerate eue eingestäubten und eingedüetera @SprWhgut :n sohaften. Die Voraussetzungen dazu sind ton Stand der Technik her nicht ,begeben. Die goabInation von Zeretäubung und Vor düsun$ in Sprtihturt ist Überhaupt neu. Würde um sie aber anwenden, erben sich erhebliche Getahren= Bei der Verdüsung wird ein '3pringbrnnasasystea9 prsktisiert; würden sich nun Teilchen im Zeratäubexrad ansetzen, das mit 8ooo bis l5ooo U/Hin. arbeitet, ist die Möglichkeit Mr Unxnehtemoheinuagen gegeben, die sieh infolge der Zentriiugalkräfte verheerend auswirken können.Genes of the present invention is obtained by combining the two systems, combined with individual changes in the arrangement, a 3prühgrsnul.at with a broad spectrum; If this according to Stammpt #, tent (registration S loh 061) is foamed in a second mare of the Verlahrene under the action of heat, then a multicellular® expanded granulated granules with 0.2 to 3 mdt grain durometer®er in largely uniform distribution are obtained. is in a Sprtihturm which is as large as that with which the experiments were durohgettihrt, the AU of sauf page 2 Grading described fUhrtaa that Yordtleungee- and sputtering used in combination, wherein susgegmngen the same Sohlieker, the nozzle holder in the amount of 2 % 3 of the total height of the tower is added, which leads to the Mtisenbalter with an incline of 1o to 5o. to be eenkreohten Aohee, the Verdüenngedmok is kept at 9 stä and the Zexstäuberrad with lo ooo V / Kia. works so new results in sioh tolgende / gornieeenvertsi.nng: Total spectrum 0.2 to 2.2 to outer diameter of it (on ,.). 149 0 R 2 bin 0v4 sm 1o% 094 to 096 mm Z1% 0.6 to 0.8 m 10 0.8 to 1.0 moe 1l% 1.0 to 1.2 m 1a96 1, 2 to 1.4m 12 % 194 to 1.6 an d ' 1g6 to ' 1, 8 art l, 8 am 2.0 an l% 2.0 to 2.2 aec The most important task of the @ rtinä @ mg was in meeentliobmn to create agglomerates in a variety of ways dusted and dusted @SprWhgut: n sohaft. The prerequisites for this are sound state of the art here is not issued. The goabInation of numbness and pre- nozzles in sprits is new at all. Dignity to them but to apply, to inherit considerable Getahren = At the spraying a '3pringbrnnasasystea9 is prsktisiert; particles would now settle in the Zeratäubex wheel, that with 8ooo to l5ooo U / Hin. works, the possibility is given Mr Unxnehtemoheinuagen that can look devastating effects as a result of Zentriiugalkräfte.

abgesehen davon muss die ägghomseration in ein« geeigneten materialeustend erfolgen. Sind die 3gr-- - -alate, insbesondere die durch Zeratäubung geronnen Feinteile au trook®n, da= besteht keine Neigung mehr mm lrfIomerieren.apart from that, the aegghom must be replaced with a suitable material. Are the 3gr-- - -alate, especially the clotted by Zeratäubung fines au trook®n because = is lrfIomerieren mm no more disposition.

ßeaäss der @rtindnag geschieht die Zöamn= dieser Aufgabe tolgenderaassens Bei der Verdilsang wird das 10Springbrmmnenprinzipe gewisser-nassen verflacht. Den BiudUsen erfolgt in der oberen MUtte des Sprühturms. fier VerdUeunaedruok Wird geringer gehalten als voduroh bereits die Granulate grdeeer anfallen. So varden s. B. mit Druaken bis herab zu 7 atü gute Ergebnisse erzielt. Gs der Erfindung werden die Düsen ausserdem mit verschieden« SprU3ivinkeä, gegen die Vortikale geneigt, angeordnet o Die Zeratäubung mit Zerstäuberd erfolgt konventionell, jedoch wird unterhalb des Zeratäuberraden im Sprühturm eine Blende angebmoht, die ein Ansetzen verdüeter Teil ohen sicher verhindert. Porteiliutterweiee besteht diese Blende aus nichtrostendem Stahä. Die besondere Duroh-Meung der Verdüaung ist ausschlaggebend lUr die er.. findgemüene breite und kontimierliohe gorxgcüneen-Verteilung.ßeaäss the @rtindnag the Zöamn = tolgenderaassens done this task When Verdilsang the 10Springbrmmnenprinzipe gewisser- wet is flattened. The BiudUsen takes place in the upper MUtte of the spray tower. fier VerdUeunaedruok Is kept lower than voduroh the granules already accumulate more. So s varden. B. with Druaken, down atm to 7 achieved good results. According to the invention, the nozzles are also arranged with different sprinklers, inclined towards the vertical. The atomization with atomizer takes place conventionally, but a screen is attached below the atomizer wheel in the spray tower, which reliably prevents the attachment of atomized parts. Porteiliutterweiee this cover is made of stainless steel. The special Duroh-Meung of the digestion is decisive for the inventive, broad and continual gorxgcüneen distribution.

Die verdösten Scäliokertröpfehen treffen mit Zerstäubten Partikeln unter verschiedenen Umständen nun n. Variabel ist der Ort den Zusammentreffens im Sprtihturm und der beiderseitige Trookenheit®grads Dn#von ist die Neigung zur Agglomerierung bestimmt. Die Dünen können hierzu auf ihrem Halter in verschiedene Winkel zur Achse den Spiüturmee gebracht worden. Treffen Zerstäubte Partikel mit feuchten verdösten Partikeln unweit den Zeratäuberradea zusammen, erfolgt in der Regel eine mehrfache Agglomerierung; es entstehen Agglomerate bis 2 mm Korndurcbmeeser. Mit der Entfernung von der Düse einerseits und dem Zeratäubeitrad andererseits vermindert sich die Neigung zum Zusammenaohlune in der genannten Reihenfolge. Auch fallen verdüate und serstäubte Partikel. ans die nicht an der Agglomerierung teilhatten; letztere besitzen die Hinimalkorngröene Innerhalb der Spektrums mit etwa 0,2 mm. Der Trockengrad des gemischten Kornapektröme ist nicht gleiohmäeeig. Die groben Agglomerate enthalten bis zu 1o% Feuchtigkeit s die nicht agglomeriertän zeratäubten Partikel sind in der Regel unter 1% feuchte getroeknot. Dieser Feuohteunterechied, der bei der Förderung und Lageruag teilweise ausgeglichen wird, beeinflusst die nachfolgende Sehäumung nicht nachteilig. The dissolved Scälioker droplets meet with atomized particles under different circumstances. The place of the meeting in the spray tower is variable and the mutual Trookheit®grads Dn # of is determined by the tendency to agglomeration. The dunes may have been brought to its holder at different angles to the axis of the Spiüturmee this. Atomized particles meeting with wet particles near the verdösten Zeratäuberradea together, is usually a multiple agglomeration; agglomerates with a grain diameter of up to 2 mm are formed. With the distance from the nozzle on the one hand and the Zeratäubeitrad on the other hand , the tendency to coalesce decreases in the order mentioned. Dusted and atomized particles also fall. ans who did not participate in the agglomeration; the latter have the Hinimalkorngröene Within the spectrum mm with about 0.2. The degree of dryness of the mixed corneal flow is not uniform. The coarse agglomerates contain up to 1o% moisture s are not agglomeriertän zeratäubten particles are usually less than 1% moisture getroeknot. This difference in temperature, which is partially compensated for in the production and storage, does not adversely affect the subsequent seaming.

Aus der erfindungsgemäßen Kombination vön Düsen.- und Zerstäuberrad-System ergibt sich außer den genannten technischen Vorteilen ein erheblicher wirtschaftlicher Vorteil. Die Leistung der SprUhtrocknungsanlage wird durch die Kom- bination von Düsen und Zerstä.uberrad wesentlich gesteigert. Es kann bis au 160 % der Schlickermenge verarbeitet werden, die in einer Anlage bestimmter Größe bei Anwendung nur eines der beiden Zerstäubungssyste®e durchsetzbar ist. kung erfolgt im wesentlichen Die Schäümung . durch WärmeFrir in der gleichen Weines wie in der Stammpatentanmeldun beschrieben. Der Durcheatz den gemisohtkörnigen Sprühur granulate mit 0,2 bie 2 mm Korngrösea kann in einer gemeinsamen Charge erfolgen. Das ist im Hinblick auf den Auflockerungszustend gemiechtkörna:ger Chargen sogar von Vorteils wenn in den im Steampatent genanten Dreh kammeröten gebläht wird. Bei . der W@jrm®beheudlung ergibt sich durch Blähen des Sprühgranulats eine Vergrösoeruiig bis auf des Koradurahmeaaers wa rig daa Doppalte, so dans Schaumgranulat mit; 092 (0e3) Lia 3 (14) mm entrtelit. Bezüglich der weiteren Merkmale des Verfahrens und der Vorrichtung zur DurchfUhrung dieses Verfahrens wird auf die Beschreibung der Stammanmeldung 3 106 061 VIb/SOb Bezug genommen. In addition to the technical advantages mentioned, the combination of the nozzle and atomizer wheel system according to the invention results in a considerable economic advantage. The performance of the SprUhtrocknungsanlage is determined by the combination of nozzles and Zerstä.uberrad substantially increased. Up to 160 % of the amount of slip can be processed, which can be achieved in a system of a certain size when only one of the two atomization systems is used. kung is essentially The foaming . by warmth F rir in the same wine as described in the parent patent application . The through-etching of the mixed-grain spray granulate with a grain size of 0.2 to 2 mm can be carried out in one batch . This is gemiechtkörna with regard to the Auflockerungszustend: ger batches even gebläht of advantage if kammeröten in the said patent in Steam rotation. At . The W @ jrm® treatment results in an increase in size due to the expansion of the spray granulate until of the Koradurahmeaaers wa rig daa double, so dans Foam granules with; 092 (0e3) Lia 3 (14) mm entrtelit. With regard to the further features of the method and the device for carrying out this method , reference is made to the description of the parent application 3 106 061 VIb / SOb.

Besonders hervorgehoben sei, daß bei Verwendung von gläsern die Verträglichkeit mit den Bindemitteln und/oder die Haftung zwischen Bindemittel und Schaumgranulat dadurch verbessert wird, daß das Granulat bei. oder nach der SprUhtrocknung mit einem Stoff engobiert wird, der bei der Schäumung die Oberfläche des Granulats fest haftend umhüllte Ferner umfaßt die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens wie bei der Stemmpatentanneldung eine Erhitzungskammer, die mit Einrichtungen zur Erzeugung einer starken Bewegung des Gutes versehen ist und die aus einem rotierenden, gegen die üorizontale geneigten Ofen besteht, der eine UmkehrflamäenfUhrung aufweist und mit verschiedenen Drehgeschwindigkeiten betrieben werden kann. Weiterhin kann die Erhitzungskamer aus einem Wirbelbett bestehen oder mit einem Vibrator vergehen sein, um das Gut durch die Kammer zu fördern und/oder ihm eine starke Bewegung zu erteilen. Eine beispielsweise Ausführungsform einer Vorrichtung zur Durchführung der Erfindung wind i& folgenden anhand der einzigen Figur beschrieben, in der eine Sprühanlage schematisch dargestellt ist. That glassy the compatibility with the binders and / or the adhesion between binder and foam granules is improved by the use of in that the granulate at should be emphasized. or engobed after spray drying with a substance in the foaming, the surface of the granules adhesively coated also includes apparatus for carrying out the process as in the Stemmpatentanneldung a heating chamber of the goods is provided with means for generating a strong movement and consists of a rotating furnace inclined towards the horizontal, which has a reversible flame guide and can be operated at various speeds. Furthermore, the heating chamber can consist of a fluidized bed or can be passed with a vibrator in order to convey the material through the chamber and / or to give it a strong movement. An example embodiment of a device for carrying out the invention is described below with reference to the single figure in which a spray system is shown schematically .

In ein Gehäuse 1 führt von oben ein Rohr 2 zu den Scheiben® $erstäuberrad 3, aus den das zu zerstäubende Gut nach der Seite abgeschleudert wird. Das Rohr 2 und das damit verbundene Schleuderrad 3 wird durch-einen in der Zeichnung nicht darge- stellten Motor in Drehung versetzt. In a housing 1 , a tube 2 leads from above to the Scheiben® atomizer wheel 3, from which the material to be atomized is thrown off to the side . The tube 2 and the centrifugal wheel 3 connected to it are set in rotation by a motor not shown in the drawing.

In der oberen Wand den Behälters 1 ist ferner eine Kammer 4 vorgesehen, aus der Heißluft in Richtung der Pfeile 5-in den Behälter 1 eintritt. An einer tieferen Stelle den Behäl- tern 1 wird ebenso wie durch das Rohr 2 zu versprühenden Material eingeführt, das aus@dem am inneren Ende des Rohres 6 angebrachten Düsentropf nach oben austritt. Die Düsen rönnen im einfachsten Fall aus Bohrungen in der Platte des Düsen- kopfes bestehen. Zweckmäßig bestehen jedoch diese Düsen aus einstellbaren Rohren. In the upper wall of the container 1, a chamber 4 is also provided, from which hot air enters the container 1 in the direction of the arrows 5-. At a lower point in the containers 1, as well as through the pipe 2 , material to be sprayed is introduced which exits upwards from the nozzle droplet attached to the inner end of the pipe 6. In the simplest case, the nozzles can consist of bores in the plate of the nozzle head. Appropriately , however, these nozzles consist of adjustable tubes.

Im-unteren Teil den Behälters 1 ist eine Abgasabführung 7 vorgesehen. Das verdüete Gut kann dem unteren Teil des Be- hälters durch eine nicht dargestellte Entnahmeöffnung entnommen werden. In the lower part of the container 1, an exhaust gas discharge 7 is provided. The vaporized material can be removed from the lower part of the container through a removal opening (not shown ).

Claims

P aten tan ® p r.

U_C h s 1. A method for Beratellung of fine-grained, multicellular, of expanded foam granules according Sterm # patent ...... w w ... w ... (Application S 1o6 061) o wherein finely powdered processed and transferred in Scblicker clays, contain einterfähige Ge®teine or glasses, or the blowing agent which is added Bläbmittol, granulated in a distended and # ventricle in a Brhitzunge, characterized in that is applied .then in the spray-drying a combined system of Verdüsang and the atomization of Sehlicker, . 2. Method according to Anaproch 1, marked thereby, then the atomization of the slip in the upper half of a SprE: hturms voigenömea throw. 3. The method according to claim 1 or 2, characterized marked draws, then angle the different angles

can be set. 4. Device for carrying out the process according to claims 1 to 3, known by a Zerntäuberrad attached to the ceiling of a spray heating, by a screen arranged below and by a bUeenhaltor angoordn.eten under the screen with in their Nƒi, # mng verotellbar ®n nozzles.

Device according to AnnprU, '= yh 4th, thereby. marked, den® die Nƒi., eunder 7! sen in the range of lo bioo

against the.

Vortiknle are adjustable.