183731. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés akrilát bázisú vizes műgyantadiszperziók minőségének javítására
1 183731 2 A találmány tárgya eljárás és berendezés akrilát bázisú vizes műgyantadiszperziók minőségének javítására. Ismeretes, hogy az akrilát bázisú vizes műgyantadiszperziókat a textil-, bőr- és papíriparban széles körben alkalmazzák, például appretálásra, pigmentnyomás kötőanyagaként, illetve felületjavításra. Ilyen típusú diszperziókat részletesen ismertetnek például a 151 514 és 157210 számú magyar szabadalmi leírásokban. Az akrilát bázisú vizes műgyantadiszperziók gyakorlati alkalmazása során azonban komoly nehézségek jelentkeznek. Ezek oka elsősorban az, hogy a diszperzió gyártása során olyan nagymolekulájú kopolimerek is képződnek kisebb-nagyobb mennyiségben, amelyek állás közben hosszabb-rövidebb idő alatt koagulálnak és kicsapódnak. A döntő részében stabil diszperzió mellett így káros szennyezésként üledék és felületi bőrösödés, illetve instabil diszperziórész képződik. E jelenségek következményeképpen a felhasználhatósághoz elengedhetetlenül szükséges stabilitás és minőségi mutatók nem biztosíthatók, ami a diszperziók gyakorlati alkalmazása során számos technológiai nehézséget okoz. Az akrilát bázisú vizes műgyantadiszperziók nagyobb igényű és szélesebb körű felhasználhatósága érdekében tehát hosszabb idő óta fennáll az igény olyan módszer kidolgozására, amellyel az említett nehézségek kiküszöbölhetők. Mindezideig ezeknek a nehézségeknek a kiküszöbölésére ugyanis kizárólag a szűrővásznon történő szűrést alkalmazták [lásd: Rauch-Puntigam, H. és Völker, T. „Acryl- und Methacrylverbindungen” c. könyvének 226—228. oldalain; a könyv 1967-ben a Springer-Verlag (Berlin—Heidelberg—New York) kiadó gondozásában jelent meg]. A szűrővászonnal végzett szűrés az említett nehézségeket csak részben küszöböli ki, hiszen csupán a kivált szennyezések eltávolítására alkalmas, a diszperzió stabilitását azonban nem befolyásolja. A teljesség kedvéért megjegyezzük, hogy elvileg megfelelő minőséget biztosít a 65 p lyukméretű szitával végzett szűrés, azonban ilyen lyukméretű szita ttzemikörülmények között nem alkalmazható, mert szűrés közben eltömődik, a szűrési folyamatot lehetetlenné vagy csak igen nehezen végrehajthatóvá téve. Természetesen az ilyen lyukméretű szitán átjut az instabil diszperziórész, a diszperzió tárolása során újabb üledékkiválást és ezáltal újabb nehézségeket okozva, összefoglalóan megállapíthatjuk, hogy a még a gyakorlatban is alkalmazható lyukméretű szitával végzett szűrés a jelzett nehézségeket nem, míg az említett 65p lyukméretű szitán végzett szűrés csak részben oldja meg. Ismeretes továbbá, hogy a centrifugálás mint művelet többek között diszperz rendszerek megbontására alkalmazható (ezt az alkalmazást Kline, G. M. ismerteti a „Polimerek analitikai kémiája” c. könyvének 404. oldalán; a könyve 1963-ban a Műszaki Könyvkiadó gondozásában Budapesten jelent meg). Diszperziók megbontására poharas centrifugát alkalmaznak. A szakirodalomban azonban még csak utalást sem találtunk arra, hogy a centrifugálás mint művelet bármilyen módon alkalmas lenne vizes diszperz rendszerek stabilitásának fokozására, vagyis az előbb említett hatással (megbontás) pontosan ellentétes hatás felismerésére. Meglepő módon felismertük, hogy ellenáramú üzemmódban dolgozó és ezért a centrifuga munkaterében turbulenciát is létrehozó, úgynevezett önkiürítő csigás centrifugával végzett kezelés alkalmas a korábbiakban említett műszaki nehézségek kiküszöbölésére. A találmány tehát egyrészt eljárás akrilát bázisú vizes műgyantadiszperziók minőségének javítására. A találmány értelmében úgy járunk el, hogy a diszperziót 2000—5000 fordulatszámon 1500—3000 g centrifugális gyorsulással működtetett önkiürítő csigás centrifugán vezetjük át 1—5 perces tartózkodási idővel, és a diszperzióhoz a centrifugálást megelőzően adott esetben habzásgátlót adagolunk. Felismertük továbbá, hogy a találmány szerinti eljárás még jobb hatásfokkal valósítható meg, ha a centrifuga folyadékfelfogó terének burkolata bordázott. A találmány szerinti eljárás végrehajtására szolgáló centrifugát tehát a csatolt rajzokon látható ábrákra hivatkozással ismertetjük. Az 1. ábra magát az önkiürítő csigás centrifugát ábrázolja. Az ábrán a hivatkozási számok a következőket jelölik: 1 = centrifugadob, 2 = hajtóműoldali csapágyazás hajtóművel, 3 = hajtásoldali csapágyazás betáplálással, 4 = mellékhajtómű, 5 = géptest, 6 = burkolat, 11 = kifolyó A 2. ábra az 1. ábra szerinti berendezésben a találmány szerinti bordák elhelyezését mutatja keresztmetszetben. A 3. ábra a 2. ábra szerinti rész oldalmetszetét mutatja. Miként az ábrákon látható a találmány értelmében az önkiürítő csigás centrifuga folyadékfelfogó 10 terében a 6 burkolat belső felületén 7 bordákkal van ellátva. A 7 bordák a 6 burkolat felső felében célszerűen hegesztéssel vannak rögzítve. A 7. bordák szabad végei a 6 burkolattal koncentrikus félkörön helyezkednek el. A találmány szerinti berendezés működése során a folyadék (vagyis a vizes diszperzió) az 1 centrifugadob folyadékkíbocsájtó tárcsájában kialakított nyílásokon át jut a folyadékfelfogó 10 térbe. A folyadék a 8 nyilak irányában a folyadékkíbocsájtó tárcsa forgatása hatására nekicsapódik a 6 burkolat belső felületén elhelyezett 7 bordáknak. Ezen ütközés hatására a folyadék intenzív keveredésnek van kitéve. A 7 bordákkal történő ütközés hatására bekövetkezett hatékony keverés után a folyadék a gravitációs erő hatására kihullik a foiyadékfelfogó 10 térből a 11 kifolyón át. A találmány szerinti eljárás gyakorlati megvalósítása során a találmány szerinti kialakítású centrifugában bekövetkező intenzív keveredés következtében — miként említettük — adott esetben szükség lehet habzásgátló alkalmazására. A habzásgátló mennyiségét a diszperzió térfogatára vonatkoztatva célszerűen 10—100 mg/liter értékre állítjuk be. Habzásgátlóként e célra jól ismert vegyületeket, például hosszú szénláncú szénhidrogéneket hasznosíthatunk. A találmány előnyeit a következő pontokba foglalhatjuk. 1. Egyszerű és folyamatos működésű berendezés-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
