176253. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés polivinilklorid alapú műanyagok vizes diszperzióinak folyamatos üzemű gázos kezelésére
7 176253 értéken tartjuk és a gázfázis áikeverését mechanikus elemekkel, például az alábbiakban még részletesen kifejtendő elemekkel végezzük el, ahol ezeket az elemeket célszerűen a keverőműnek a diszperzióba merített keverőelemét menesztő tengellyel hajtjuk meg. A kezelő gázt különösen úgy lehet jól kihasználni, ha azt a diszperzió áramlási iránya értelmében vett utolsó kamrába vezetjük be és a diszperzió áramlási iránya értelmében vett első kamránál vezetjük ki a készülékből. A gázt bevezető belépőcsonkot célszerűen a diszperzió felülete fölött kell elrendezni. A kezelést legalább két kamrában, célszerűen három—huszonegy kamrában kell elvégezni. A kigázosító hatás a kamrák számának növekedésével arányosan javul, de ezzel egyidejűleg a technikai befektetés is növekszik. A technikai befektetés kiegyenlítésének lehetősége abból adódik, hogy az illékony alkotórészek elérendő végkoncentrációjához szükséges tartózkodási időt alacsony értékre állítsuk be és ezzel a berendezés szerkezeti méretei is csökkenthetők. Az üzemi feltételek optimumát, az illékony alkotórészek kezdeti és kívánt végkoncentrációja, a megválasztott kigázosítási feltételek, valamint a polimerfajta, ennek szemcsenagysága és porozitása függvényében öt-tizenegy kamra alkalmazásával érhetjük el. Amennyiben a diszperzió már a gyártási eljárásból sem a kellő hőmérsékleten lép ki, úgy a gázos kezelés előtt például egy hőcserélőben fel kell hevíteni. Még a kezelés közben is előnyösnek bizonyulhat a hőveszteségek kiegyenlítésére vagy egy meghatározott hőmérsékletprogram megvalósítására a diszperziót melegíteni. Ez különösen akkor lehet előny, ha a diszperziót először alacsony hőmérsékleten kezeljük, hogy a kezelés elején még magasabb koncentrációjú illékony alkotórészeket gyorsabban kiforralhassuk és ezzel a diszperzió felhabzását megakadályozhassuk. A hőbevezetést az egyes kamrákban célszerűen a fenéken elrendezett gőzbevezető nyílásokkal oldhatjuk meg, melyek révén a diszperziót vízgőzzel közvetlenül fűthetjük. A behívott gőz paramétereit azonban úgy kell megválasztanunk, hogy a befúvott gőz buborékjai a diszperzió felületéig ne juthassanak fel, mert ekkor a diszperzió felületén hab keletkezhetne. A kamrákban levő diszperziót ezen túlmenően a kamrák falain keresztül is füthetjük, mert ezzel a diszperzió felületi mozgását nem zavarjuk, illetve egyáltalán nem akadályozzuk. A maradék monomerek eltávolítására különösen a polivinilklorid alapú műanyagok vizes diszperzióját célszerűen 60-130 °C, előnyösen 75-110 °C és egészen kedvező eredménnyel 80-100 °C hőmérséklethatárok között kell kezelni. A találmány szerinti megoldás megvalósításánál a kamrák nyomásálló edényként való kiképzése előnyös lehet, hogy a vizes diszperzió 100 °C hőmérséklet feletti erős forrását és ebből következően a diszperzió felületének a fázishatárfelületre merőleges nem-kívánatos mozgását a nyomás növelésével elkerülhetjük. A vizes műanyag diszperzió kezelésére minden olyan gáz alkalmas, amely a diszperzióval reakcióba nem lép, illetve a kezelés viszonyai között egy meghatározott mértéknél nagyobb mértékben a diszperzióban nem oldódik. Jelen leírásunkban a gáz kifejezést abban az értelemben használjuk, hogy az adott kezelőanyag a kezelés feltételei között gázhalmazállapotban van, így elsősorban levegő, nitrogén vagy széndioxid alkalmazását említjük. Kísérleteink szerint különösen előnyös túlhevített vízgőz alkalmazása, mivel a gőz kondenzációja révén az eltávolított illékony anyagok az esetek többségében könnyen elválaszthatók és különösen ha át nem alakult monomerekről, például vinilkloridról van szó, akkor adott esetben azt tisztítás után újra vissza lehet vezetni a diszperzió gyártásvonalába. A találmány szerinti eljárás illékony anyagoknak folyadékokból és folyékony halmazállapotú diszperziókból történő eltávolítására alkalmas. Különösen előnyösnek találtuk olyan műanyag diszperziók kezelésére, melyeknél a diszpergált részecskék fajsúlya nagyobb, mint a diszpergáló szer fajsúlya. Ezt a feltételt elégítik ki például azok a vizes diszperziók, melyekben 1 g/cm3 értéknél nagyobb fajsúlyú diszpergált részecskék vannak. Különösen előnyös a találmány szerinti eljárás alkalmazása olyan műanyag diszperziók kezelésére, melyeknél a polimerszemcsék legalább 50 súlyszázalék polimerizált vinilkloridot tartalmaznak. Kiemelkedően jó eredményeket értünk el olyan diszperziók kezelésénél, melyek legalább 75 súly százalék, de különösen legalább 85 súlyszázalék polimerizált vinilkloridot tartalmaznak. Ezeket az adatokat száraz polimerre vonatkoztatva adtuk meg. A találmány szerinti eljárással kezelendő vinílklorid alapú homo- vagy kopolimerek, továbbá ojtott polimerek diszperziói folyamatos vagy szakaszos technológiák termékei lehetnek, melyeket adott esetben oltó előpolimer alkalmazásával állítunk elő. A vizes emulzióban vagy szuszpenzióban a monomerre vonatkoztatva 0,001—3,0 súlyszázalék előnyösen 0,01—3,0 súlyszázalék szokványos gyökképző katalizátor lehet, például diaril- vagy diacü-peroxidok, így a többi között diacetál-, acetilbenzoil-, dilauroil-, dibenzoil-, bisz-2,4-diklórbenzoil-bisz-2-metil-benzoil-peroxid: dialkilperoxidok, a többi között di-terc-butilperoxid, perészterek, a többi között terc-butilperkarbonát, terc-butilperacetát, terc-butilperoktoát terc-butilperpivalát, dialkilperoxid-dikarbonátok, a többi között diizopropil-, dietilhexil-, diciklohexil- és dietilciklohexil- peroxi-dikarbonát, szerves szulfopersavak és szerves savak vegyes anhidridjei, a többi között, acetil-ciklohexil-szulfonilperoxid. Polimerizációs katalizátorokként ismert azovegyületek, a többi között azoizovajsavnitril, továbbá perszulfátok, a többi között kálium-, nátrium- vagy ammónium-perszulfát, hidrogénperoxid, terc-butilhidroperoxid vagy egyéb vízben oldható peroxidok és különböző katalizátorok keverékei lehetnek. A peroxidos katalizátorokat a monomerre vonatkoztatott 0,01—1 súly% egy vagy több redukáló, redox-katalizátorrendszer kialakítására alkalmas anyag jelenlétében is alkalmazhatjuk. Alkalmas redukáló anyagok például szulfitok, biszulfitok, ditionitok, tioszulfátok, aldehid-szulfoxilátok, így formaldehid-szulfoxilát. A polimerizációt adott esetben a monomerre vonatkoztatva 0,05-10,0 ppm fém jelenlétében is elvégezhetjük, ahol a fémek oldható fémsók, például réz-, ezüst-, vas- vagy krómsók alakjában vannak jelen. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 4
