175531. lajstromszámú szabadalom • Eljárás vinilklorid monomer elválasztására vizes polivinilgyantába
3 175531 4 vinilklorid-monomemél kevesebb monomert tartalmazó latex legyen előállítható. A találmány szerint kidolgozott megoldás abban foglalható össze, hogy a vizes gyantát 55—80 °C hőmérsékleten és 400—650 Hgmm nyomáson kigőzölő zónába vezetjük és 0,23—31,1 kg/perc áramlási sebességgel 870—3600 periódus/perc frekvenciájú rezgőfelülettel hozzuk érintkezésbe, aholis a megemelt hőmérsékletet a vizes gyantakeveréknek a rezgőfelülettel történő érintkezésbe hozása előtti felmelegítésével vagy a kigőzölő zónába, melybe a rezgőfelület felett folyik a vizes gyantakeverék, történő közvetlen gőzbevezetéssel hozzuk létre, és így csökkentett vinilklorid-monomer tartalmú vizes gyantát kapunk. Szélsőségesen alacsony nyomás alkalmazása nem szükséges, az alacsony nyomás azonban hozzájárul a vinilklorid-monomerek gyorsabb eltávolításához. 2,5 és 610 Hgmm közötti abszolút nyomás alkalmazása különösen előnyös. A vinilklorid-monomemek a latexből való gyors eltávolítása elősegíthető a vizes polivinilklorid gyanta felmelegítésével. A 43—82 °C közötti hőmérséklet célszerű. A megfelelő hőmérsékleti érték függ az emulgeálószertől, a latex koncentrációjától és összetételétől vagy a szuszpendálószer anyagi minőségétől, a gyanta koncentrációjától és részecskenagyságától. Magasabb hőmérsékleten általában a vinilklorid-monomer gyorsabban eltávolítható. A vizes gyantakeverék tulajdonságait kedvezőtlenül nem befolyásoló legmagasabb olyan hőmérsékleten dolgozunk, ahol a termék a felhasználható célra még alkalmas állapotban marad. A találmány szerinti eljárás kivitelezésére alkalmazott berendezést az ábrák kapcsán szemléltetjük. Az 1. ábra az 1—8. példában alkalmazott rezgőberendezést ábrázolja. A 2. ábra az 1—8. példában alkalmazott hullámos felületet szemlélteti. A 3. ábra az 1—8. példában alkalmazott berendezés működési vázlatát mutatja be. A találmány értelmében a „polivinilklorid” megjelölés olyan vinilklorid polimert vagy kopolimert jelent, ahol a kopolimer legalább 75%-a vinilklorid-egységekből áll, vagyis körülbelül 30% mennyiségig egyéb monomert tartalmazó polivinilklorid még feldolgozható a találmány szerint. A vizes gyanta kifejezés polivinilklorid vizes szuszpenzióira vagy emulzióira vonatkozik. A vinilklorid emulziós polimerizációjánál kapott latex általában emulgeálószert, katalizátormaradékot, vizet és 10—60 súly% polivinilkloridot tartalmaz. A latexbe beépülve rendszerint 0,5—10súly% polimerizálatlan vinilklorid-monomer található. A polivinilklorid-latex és a vinilkloriddal kopolimerizálható etilénkötést tartalmazó telítetlen vegyületekből latex előállítása ismeretessé vált. Reagálatlan vinilklorid-monomert tartalmazó, tetszés szerinti eredetű polivinilklorid-Jatex feldolgozható a találmány szerinti eljárással. A vizes gyantaszuszpenziót rendszerint vizes vinilklorid-szuszpenzióból állítjuk elő, emellett monomerben oldható katalizátort és olyan szuszpendálószert alkalmazunk, amely a gyantarészecskéket a vizes fázisban szuszpenzióban tartani képes. A vizes gyantaszuszpenzió 10—50 súly%, rendszerint 25—35 súly% szilárd terméket tartalmaz. A szuszpenziós módszer gyanta előállítására a technika állásából ismeretes. A vizes gyantaszuszpenzió kezelésénél alkalmazott rezgőfelület vízszintes vagy lejtős elrendezésű. A felület célszerűen bizonyos szög alatt van meghajlítva, a szög nagysága a felület hossza mentén változhat. Előnyösen lejtős felületet alkalmazunk, hogy ezáltal a vizes gyantának áramlását a rezgőfelület felett elősegítsük. A felület sima vagy barázdált, hullámos, horpadást, mélyedést vagy kidudorodást tartalmaz. A felület módosítása fokozza a rezgőfelület és a vizes gyantafelület közötti kölcsönhatás mértékét és ezáltal hozzájárul a vinilklorid-monomemek hatékonyabb eltávolításához a gyantaszuszpenzióból. A rezgőfelület kúpos kiképzésű, sima lemez vagy surrantó alakú lehet, amely felett a vizes gyantaszuszpenziót elvezetjük. A fentiekben már utaltunk arra, hogy a rezgőfelület teljesen vízszintes vagy lejtős kiképzésű lehet abból a célból, hogy a vizes gyanta áramlását a felület felett elősegítsük. A rezgőfelület célszerűen rezgésben tartott surrantóként van kiképezve. A surrantót úgy alakítjuk ki, hogy a vákuum alatt tartott kamrához illeszkedjen. Hengeres edényben elhelyezett spirál kiképzésű surrantó nagy felületet biztosít viszonylag kisméretű edényben is. A rezgőfelület oszcillálása vagy vibráltatása tág frekvenciahatárok között történhet, azonban a 6000 periódus/percnél alacsonyabb frekvenciákat tartjuk előnyösnek. Az alacsonyabb rezgőfrekvenciák azért előnyösek, mivel a berendezés túlzott feszültségigénybevétele nélkül nagyobb amplitúdóval történő mozgást tesznek lehetővé. A habzás szabályozása könnyebben elérhető magasabb rezgőfrekvenciákon a megadott tartományon belül. Az optimális hatékonyság úgy érhető el, hogy az oszcilláló vagy vibráló mozgás amplitúdóját a rezgőmozgás frekvenciájával egyensúlyozzuk. A rezgőmozgás amplitúdója nem kritikus érték. Nagyobb amplitúdójú rezgés és a rezgőfelület mozgatása növeli a vinilklorid-monomer eltávolítására irányuló eljárás hatékonyságát vizes polivinilkloridgyanta-szuszpenzióknál. Ismeretes azonban az a körülmény is, hogy nagyobb nyíróerők ellenkező hatást is gyakorolhatnak a polívinilklorid-latexre. A rezgés amplitúdója megnövelhető addig a határig, amely a latex stabilitását nem befolyásolja, mivel a rezgőfelületen nagyobb rezgési amplitúdó felett erős nyíróerők ébredhetnek. Megállapítható általában, hogy a rezgőmozgás nagyobb amplitúdója az eljárás hatékonyságát megnöveli. A rezgőmozgás amplitúdóját azonban nem növelhetjük olyan határig, hogy ez az eljárás kivitelezésére alkalmazott berendezés működőképességét hátrányosan befolyásolja. A rezgőmozgást nagyobb amplitúdóval végezhetjük alacsonyabb frekvenciákon. A vizes gyantából vinilklorid-monomer eltávolítására irányuló találmány szerinti eljárás hatékonyságának okai nincsenek teljes mértékben felderítve. A hatékonyság növekedése feltehetően azzal van összefüggésben, hogy a vizes szuszpenzió habzása lényegesen csökkenthető, ezenkívül a vizes gyantaszuszpenzió gyors és alapos átkeverése érhető el, miközben az áthalad illetve átáramlik a rezgőfelület felett. A vizes gyanta gyors átkeveredése azt teszi lehetővé, hogy a gyantarészecskék a vizes keverék felületére vándorolnak és így a vinilklorid-monomer a gyantaszuszpenzióból felszabadulhat. A „megemelt hőmérséklet” általában környezetinél magasabb hőmérséklet, de a vizes gyantaszuszpenzió tulajdonságait kedvezőtlenül befolyásoló hőmérséklet 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
