146524. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés szemcsék előállítására

Megjelent: I960, április 1. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS 146.524. SZÁM 50. c. és 16. a. OSZTÁLY — KE—340. ALAPSZÁM Eljárás és berendezés szemcsék előállítására Kertes Andor oki. gépészmérnök, Budapest A bejelentés napja: 1954. december 20. Több iparágban van olyan feladat, hogy poralakú vagy egyéb diszperz anyagot szemcsés alakban kell előállítani. A szemcsés műtrágya gyártása, a kohászatban a porércek darabosítása, a cementiparban a száraz eljárású gyártásnál az égetés előkészítése, a gyógyszeriparban a tablettázás előkészítése az anyag szemcsézését kívánja. A szemcsézésre eddig ismeretes eljárások és berendezések sem az előállított szemesók minősége, sem gazdaságosság tekintetében nem tökéletesek. A legelterjedtebb ismert berendezés a forgódpb, újabban pedig ferde síkban forgó korong a szemcsézendő anyag görgetését végzi és ennek folyamán alakulnak ki a szemcsék. Legfőbb hátrányuk ezeknek az eljárásoknak, hogy a mozgás igen lassú és elegendő teljesítmény elérésére igen nagy és költséges berendezésekre van szükség. Hátránya továbbá ezen eljárásoknak, hogy a görgetésnél mint alakító erő csak a szemcse súlya működik, ami kicsi lévén, viszonylag nagy víz- vagy folyadéktortalommai kell dolgozni, hogy a kellő alakíthatóságot elérjük. Ennek a továbbiakban az a hátránya, hogy egyes esetekben a víz eltávolítása jelentékeny szárítási meleg felhasználást és szárítóberendezéseket igényel. A túl sok nedvesség ezenkívül a felszíni erők hatására a képződött szemcsék összetapadására vezet. Végeredményben ezáltal igen egyenlőtlen nagyságú szemcsék keletkeznek. Ismeretesek továbbá olyan berendezések, amelyek az anyagnak szerszámokkal való megmunkálásán alapulnak. Ilyen például a lyukasztott lemezen való átpréiSelés művelete. Ez csak lágy, tészta vagy tésztaszerű anyagok feldolgozására alkalmas, mert a kristályos anyagok a szerszámot igen rövid idő alatt tönkreteszik. A találmány szerinti eljárás lehetővé teszi az anyag kellő előkészítése mellett a szemcsézési művelet rövid idő alatt való lefolytatását. Ennek következtében kis készülékmérettel aránylag nagy teljesítmény, egyenletes, kis folyadéktartalmú szemcse készíthető. Az eljárás lényege a következő : A szemcsézendő anyagot — szükség esetén — a durva elemektől inegszadaítjuk. Ez a művelet főképpen akkor szükséges, ha idegen szennyezésnek tekinthető anyagok vannak jelen. így pl. szerves, anyagok nagyobb foszlányai a szemcseképződést akadályozzák. A következő műveletek azon a tapasztalati felismerésen alapulnak, hogy a jó' szemcseképződés feltétele az anyag elegendő diszperzitásfoka. Ezért ha száraz porokat kívánunk szemcsézni, célszerű az anyagot nedvesítés előtt szárazon finomra őrölni. Példaképpen szolgálhat, hogy egyes anyagoknál az elemi részecskék nagysága 100 mikron •körül kell legyen. Ez a nagyság az anyag minőségétől, äz alkalmazott kötőanyagtól és a nedvesítés fokától is függ és általánosságban nem adható meg. A továbbiakban a szemcsézendő anyagot összekeverjük az esetleg alkalmazandó kötőanyagokkal vagy hatóanyagokkal. Utóbbi főképpen gyógyszereknél fordul elő. A kötőanyagok önmagukban ismeretesek: pl. zselatin, melasz, dextrin stb. Ez a művelet célszerűen összekapcsolandó a hozzáadandó folyadék bekeverésével. Törekedni kell az anyag tökéletes átdolgozására, amivel annak plaszticitását, alakíthatóságát növeljük. Ez a hoimogenizálási művelet összekapcsolható az előző művelettel is. Ha ugyanis nemcsak homogenizálásra, hanem a részecskék felaprítására is szükség van. ezt végezhetjük oly berendezésben, amely a két műveletet egy időben végzi. Az így előkészített anyag szemcsézése úgy történik, hogy azt egy edénybe helyezve, az edényt rezgő mozgásnak tesszük ki. A mozgásnak elég intenzívnek kell lennie, hogy a következőkben ismertetendő folyamat lejátszódhassák. A gyakorlatban előforduló, szemcsézésre kerülő anyagok nagy része az ismertetett előkészítés, beleértve a kellő nedvesítés után tixotrop tulajdonságú. Az előkészítő eljárás éppen ezen tulajdonságot adja meg vagy növeli azt. Az edényben levő anyag az edény erős mozgása következtében rövid időközökben az edény falához ütközik. A gyors egymásután bekövetkező ütközések folyamán, tixotropia következtében képlékennyé vált részecskék egyesülnek és szemcsenövekedés indul meg. A kis szemcsék fokozatosan eltűnnek. Ugyancsak a tixotropia következtében a megnövekedett szemcsékben a folyadék a felszínire vári-