158484. lajstromszámú szabadalom • Eljárás poliakrilamid gélek szárítására
3 158484 4 Az 1 341 819 sz. francia szabadalom értelmében az akrilamid polimerizációját ill. kopolimerizációját viszonylag híg, 1.0% monomer koncentráció alatti vizes oldatban kivitelezik, amikoris a polimerizáció során gél helyett viszkózus folyadék képződik, amely már a hagyományos módszerekkel szárítható. A számos felsorolt módszer ellenére nem vált ismeretessé a poliakrilamid bázisú gélek kímélő és intenzív szárítása. A találmány célkitűzése olyan eljárás kidolgozása kisebb vagy nagyobb keménységű, 15% feletti hatóanyagkoncentrációjú poliakrilamid gél közvetlen intenzív és kímélő szárítására, amelynél külön oldószer, híg oldat vagy az akrilamid hidrolízise kiküszöbölhető. Meglepő módon azt találtuk, hogy ha a megfelelő szalag, fólia, cső, szál-alakra átalakított 1—20 m2 /kg fajlagos felületű poliakrilamid gél hőmérsékletét környezeti hőmérsékletről számítva 6—300 mp leforgása alatt viszonylag magas, 120 C° feletti értékre emeljük, akkor a lassú belső diffúzió helyett a túlhevített vízgőz robbanásszerű gyorsasággal távozik a gélből és ezzel a kitűzött cél sikeresen elérhető. A távozó vízgőz kedvezően fellazítja, a teljes és gyors kiszáradásra alkalmassá teszi a terméket. A gél túlhevítésének időtartama viszonylag rövid, ezért az eredeti minőséghez képest kedvezőtlen minőségváltozás nem következik be. A találmány szerinti eljárás kivitelezését az alábbi példák szemléltetik: 1. példa Fűthető, csigás extruderben folyamatosan kb. 70% víztartalmú poliakrilamid gélt adagolunk. Az extruderből 0,3—0.5 mm rés nyíláson keresztül távozó vékony szalag vagy szál formájú terméket egy függőliegesen elhelyezett 200—400 C° hőmérsékletű csőkemencén vezetjük át, az anyag tartózkodási idejét pedig 6—50 mp közötti időtartamra állítjuk be. A kemencében hirtelen viszonylag magas hőmérsékletre felhevített anyagból a jelenlevő nedvességtartalom a vízgőz lassú diffúziója helyett a túlhevített vízgőz emelt nyomása következtében robbanásszerű gyorsasággal távozik, miközben a termék laza, hólyagos szerkezetű lesz, szabad nedvességtartalma a szárítás végén 1—2%-ra csökken. A rövid szárítási idő következtében a gél hatóanyagtartalma az eredeti szinten marad. 2. példa Alagútszárítóban működtetett folyamatos szállítószalagra az 1. példával azonos nedvességtartalmú gélt extruderből szalag formában rétegezünk a szalag haladási irányával egyenáramban, miközben az alagútszérítóba 100— 400 C° közötti hőmérsékletű levegőt fúvatunk be. Az intenzív gyors száradás 30—300 mp alatt következik be. Az alagűtszárító fűtését duplikátoron keresztül füstgázzal végezzük vagy közvetlenül infrasugárzókkal történhet. A késztermék minősége gyakorlati szempontból a kiinduló anyaggal azonos marad. 3. példa Fűthető, csigás extruderből a szárítandó gélt kb. 80—100 C° közötti hőmérsékletre előmelegítve szalag vagy lepedő alakban, megemelt hőmérsékletű fűtött hengerpár közé adagoljuk. A szárító hengerek felületét 100 C° feletti hőmérsékletre hevítjük, így a gél száradása intenzív és kíméletes módon lefolytatható. 4. példa Csigás extruder felhasználásával a szárítandó gélből szálakat extrudálunk, amelyet az extruder elé helyezett kés granulátumokká feldarabol. A granulátumot folyamatosan 1Ö0 C° feletti hőmérsékletű levegővel fűtött fluidízáló szárítóba vezetjük, ahol a gél gyors száradása megy végbe. A találmány szerinti módszerekkel szárított poliakrilamid gélek hatóképessége vagyis ülepítőhatása mindenkor a kiindulóanyagként használt gél minőségétől függ. Nagyobb mólsúly esetén az ülepítő hatás fokozottabb, de a kísérleti tapasztalatok alapján megállapítható, hogy a javasolt rövid ideig tartó, de magas hőmérsékletet igénylő szárítási ill. az azt megelőző formázási művelet során nem változik. Ennek igazolására megmértük a kiindulóanyagként használt poliamid gélt, valamint a formázási és szárítási művelet után kapott poliamid-termék kaolin szuszpenzióra gyakorolt ülepítő hatását szabvány szerinti módszer segítségével. A hatóképesség mértékét ismert szemcseméretű kaolin vizes szuszpenziójának ülepedésidejével mértük a nyersanyagként használt és megszárított poliakrilamid adagolása után. Az ülepítendő zagy töménységét 60 g/l-re állítottuk be mádi kaolin felhasználásával. Szuszpenzióhoz 30 mg/l 100%-os poliakrilamidot adagoltunk. Az ülepedési időt 60%-os ülepedési hatásfokig mértük. A kapott eredményeket az alábbi táblázat szemlélteti: Táblázat Minta * Ülepedési idő száma szárítás előtt szárítás után 1. 2 perc 22 mp 2 perc. 25 mp 2. 3 perc 18 mp 3 perc 15 mp 3. 3 perc 30 mp 3 perc 27 mp 4. 2 perc 36 mp 2 perc 30 mp 5 4 perc 10 mp 4 perc 8 mp 10 15 20 25 S0 35 40 45 50 55 60 2
