162910. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés lakkipari műgyanták folyamatos előállítására

162910 8 tályban a hőmérsékletet állandó értéken (50 C°om) tartjuk, hogy itt a polimerizáció ne történjék meg. A 3 változtatható fordulatszámú fogaskerék-szivattyúval az anyagok homogén keverékét a 4 folyamatos gyantafőző reaktor 16 tálcájára nyomatjuk. Ezen a tálcán az anyagot 120 C°-ra melegítjük és ezen a hőmérsékleten folyik át a 17 tálcára, ahol a gyanta hőmérsékletét 160 C°-ra állítjuk be. Ugyanezen a hőmérsékleten üzemeltetjük a 18 és 19 tálcákat is. A 20 tálcán a műgyantalakk hőmérsékletét 120 C°-ra csökkentjük, majd a 21 tálcán a hőmérsékletet 90 C°-ra állítjuk be. Ilyen hőfokgradiens mellett 150—200 mp (Ford 4) viszkozitású műgyantalakk keletkezik, melyet a 8. és 9. számú tartályban 50—60 C° hőmérsékletre hűtünk. A gyártás inertgáz atmoszférában történik, xilol adagolásra nincs szükség, mert az oldószer cirkulációt a beadagolt xilolmennyiség biztosítja. Az így előállított műgyantalakk alkalmas beégethető festékrendszerek előállítására, amelyek filmjének hőállósága, színállósága, keménysége és rugalmassága a szokásos termékeknél jobb. 3. példa Alkidgyanták előállítása Kiindulóanyagok: Ricinusolaj 315,0 kg Desztillált tallolajzsírsav 315,0 kg Pentaeritrit 157,4 kg Ftálsavanhidrid 225,0 kg Albertolsav 75,0 kg Összesen: 1.087,4 kg A fenti anyagokat az 1 keverőtartályba bemérjük ós 140 C° hőmérsékletre felmelegítjük. A homogenizált anyag keverékét a 2 tárolótartályba adagoljuk és ezen a hőmérsékleten tartjuk. A 3 fogaskerék szivattyúval az anyagot a 4 folyamatos reaktor 16 tálcájára nyomatjuk. Az adagolási sebesség 20 kg/ó. Az alkidgyanták gyártása esetében négy reakciózónát különböztetünk meg, melyek üzemeltetése és hőfokgradiense különböző. A 16 tálca az un. poliaddíciós zóna, ahol a beadagolt nyersanyagot 180 C°-ra melegítjük és az A reakcióvázlaton feltüntetett reakció játszódik le. A poliaddíciós zónában a keverőszerkezet célszerűen úgy van megszerkesztve, hogy a beérkező anyag a falfelület hőátadása révén felmelegedjen, és a keverő melletti túlfolyón a 17 tálcára folyjon. A 17, 18 és 19 tálca képezi az ún, polikondenzációs zónát, ahol a műgyanta 260 C°on tartózkodik. Ezeknél a tálcáknál a folyamatot vizsgálva azt találjuk, hogy a polikondenzációs fok lefelé haladva növekszik, míg a keletkező reakcióvíz mennyisége csökken. A polikondenzációs fok az egyensúlyi állandónak és a víztartalom hányadosának függvénye. Ebből az is következik, hogy megfelelő kondenzációs fokú 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 alkidgyantát csak a víz tökéletes eltávolításával lehet gyártani. A víz eltávolítására xilolt adagolunk és ezt a 27 vezetéken keresztül vezetjük a reakciótérbe. A xilol kettős feladatot tölt be; a) részben csökkenti az alkidgyanta viszkozitását és ezzel lehetővé teszi a reakcióvíz könnyű eltávolítását, b) másrészt olyan xilol-víz azeotrópos desztillációt biztosít, ahol a felfelé áramló xilol a speciálisari kiképzett keverőszerkezeten lecsurgó alkidgyanta filmmel ellenáramban bensőségesen érintkezik és a reakcióvizet magával ragadja. A poilikondieinzáció befejeztével az alkidgyanta viszkozitása nem éri el a megfelelő értéket, ezért a telítetlen zsírsavakat polimerizálni kell. A poliimerizációs reakció a 20 tálcán játszódik le, ahol a reakciósebesság növelésére a hőmérsékletet 270 C°-ra emeljük. Ezen a hőmérsékleten a műgyantalakk viszkozitása 50%-os lakkbenzines oldatban eléri a 200—250 mp (Ford 4 tölcséren mérve) viszkozitási értéket. A 21 tálca az alkidgyantagyártás esetén az ún. visszahűtő zóna, melyben a reakcióterméket 220 C°-ra visszahűtjük és ezen a hőmérsékleten tartjuk, ahol a reakció leáll, vagyis gyakorlatilag befejeződik. Összefoglalva tehát az alkidgyaintagyártás esetén a folyamatos reaktor négy fő elvi reakciózónából áll, ahol az első lépcsőben poliaddíciós reakciók, a második zónában — mely három tálcából áll — a polikondenzációs reakciók játszódnak le, míg az utolsó előtti tálca a polimerizációs reakció befejezéséhez szükséges, az utolsó tálca pedig a visszahűtésre szolgál. 4. példa Telítetlen poliészterek előállítása Kiindulóanyagok: Szójaolaj Epoxidált zsírsav Etilénglikol Ftálsavanhidrid Maleinlsavanhidrid Hidrokinon Összesen 44,0 kg 270,0 kg 326,0 kg 296,0 kg 392,0 kg 0,4 kg 1 328,4 kg Az 1 keverőtartályba a fenti nyersanyagokat bemérjük, 120 C°-ra felmelegítjük, és a 2 tárolótartályba nyomatjuk. Ezen a hőmérsékleten a 3 változtatható fordulatszámú fogaskerék szivatytyúval 30 kg/ó sebességgel a 4 folyamatos gyantafőző reaktorba nyomatjuk. Az alkidgyantához hasonlóan 27 vezetéken 21 tálcára xiloJadagolás történik és a termékből folyamatosan eltávozik a xilol-víz elegy. A 16 tálcán a hőmérsékletet 160 C°-ra állítjuk be, míg a 17, 18 és 18 tálcán a hőmérséklet 220 C°. A 20 és 21 tálca a polikondenzátum visszahűtésére szolgál és a hőmérsékletet kb. 140 C°-ra állítjuk be. A kész telítetlen poliészter gyanta a 8 vagy 9 oldótartályba folyik, ahol a műgyantát sztirolmonomerben oldjuk. 4