198403. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés szilárd vagy folyadékrészecskék bevonására
1 198 403 nandó részecskék méreteloszlása, hanem az, hogy a bevonó anyag feleslegéből kialakuló részecskék átlagmérete, méreteloszlása milyen legyen. így tehát nyilvánvaló, hogy a kívánt fordulatszám meghatározására vonatkozóan előbb említett összefüggések becslési célokat szolgálhatnak, és a gyakorlatban inkább kívánatos a forgó korong vagy hasonló forgó elem fordulatszámának tapasztalati úton történő beállítása. Annak jellemzésére, hogy az ismert eljárásokhoz hasonlítva a találmány szerinti eljárás alkalmazása során mennyivel eltérő fordulatszámokat használunk, célszerűnek tűnik az ismert eljárások néhány tipikus foganatosítási módjában alkalmazott paraméterek összehasonlítása a találmány szerinti eljárás paramétereivel, amikor szilárd részecskéket kell folyadékkal bevonni. Legyen a feladat ioncserélt gyantaágyakhoz használt 35 ...106 jum szemcsézettségű részecskék bevonása 9/1 tömegarányban paraffingyantát .és 420 Elvax jelű anyagot tartalmazó keverékkel (ez utóbbi 150-es olvadékindexű etilén-vanilacetát-kopolimer, Du Pont gyártmány). A bevonási eljárás permethűtéses elvre épül, mint ez a technikából jól ismeretes. A forgó elem 0,2 m átmérőjű korong, amelyet kb. 50 s'l fordulatszámra gyorsítunk fel. Erre zagyban 4,5 kg/h anyagot juttatunk, ahol a zagy 2:1 tömegarányban tartalmazza a bevonáshoz szükséges anyagot és a bevonandó részecskéket. A bevonó anyag viszkozitása 0,05 Pa.s, aminek alapján a folyadék cseppekre való bontása után olyan nagyságú folyadékcseppek várhatók, amelyek megfelelnek a bevonandó részecskék közül a legnagyobbaknak. Ha a bevonandó részecskék említett maximális méretét tekintjük, és feltételzzük, hogy az a végtermékben 70%-os részaránnyal van jelen, a bevont részecskék nagysága 120 jum lesz, és a fordulatszámot 50 s-1 értékre választva az átlagos részecskenagyság a fenteikben említett korrelációs módszer alapján 118 pinnék adódik. Ez azonban az az átlagos részecskenagyság, amit az atomizált zagyból mind a bevonandó részecskékre, mind pedig a bevonó anyag feleslegére kapunk. Az ilyen ismert eljárással előállított termékben a részecskék méreteloszlása igen nagy szórást mutat és a részecskék jelentős része ugyanakkora lesz, mint a bevonó anyag feleslegéből létrejött részecskék nagysága. Ezzel szemben a találmány szerinti eljárással foganatosított bevonás során az a becslés érvényesül, hogy a bevont részecskék mintegy 50%-a 67 pm átmérőjű lesz és ezekben a részecskék átmérője 53 jum. A forgó korong fordulatszámát nagyjából 13 s_l értékre kell beállítani és ekkor a felhasználatlan bevonó anyagból 40 jum átmérőjű cseppecskék keletkeznek. A fel nem használt bevonó anyagnak a bevont részecskékkel együtt távozó részarányát úgy becsüljük meg, hogy megfelelő valószínűségi görbét használunk, amelynek alapján a 67 pmre szűrt termékben mintegy 10 % szennyezés tételezhető fel. A bevonást ilyen feltételek mellett is elvégeztük, de barázdákkal ellátott 0,2 m átmérőjű forgó korong alkalmazásával, amikor is a bevonó anyag feleslegéből kisebb részecskék alakulnak ki. A szűrést 53 pm-re elvégezve a bevont részecskék mennyiségének és a visszamaradt bevonó anyag mennyiségének mérése alapján az adódóit, hogy a termékben mintegy 7%-os a bevonó anyag aránya. A fentiekben említett korreláció a viszkozitást és a felületi feszültséget, valamint a forró levegő által kiváltott hatást fejezi ki és az az 1,4» 104 Mfr24 / V\0,1_ X~(Nd)°*3(7rd)0’12 \ 15/ M?’24 V0’1 = 19540 —-------------(Nd)0-82 d0’12 képlettel fejezhető ki, ahol x a részecskék átlagos átmérője (pm), Mj a folyadék betáplálási mennyisége (kg/s), N a fordulatszám (s-1), d a forgó korong átmérője (m), V a viszkozitás (Pa* s), míg wd a benedvesített kerület (m, ha a forgó korongban n vályú bemélyedés van h magassággal, akkor ehelyett nh használandó). Mint a fentiekben is látszik, a bevonó anyagnak a végterméken kialakult rétege többféle tényezőtől függő vastagságban jöhet létre. Elsősorban a bevonó folyadék viszkozitása játszik itt szerepet. Ha például viaszt használunk erre a célra, akkor a viszkozitás elég alacsony értékre hozható, és így lehetséges a bevont részecskéken viszonylag vékony rétegek létrehozása, különösen ha a bevonó anyaghoz olvasztott állapotban megfelelő oldószert adagolunk. Ha a bevonatba polimerizált anyagot, pé dául polietilént kell bevinni, a viszkozitást célszerű a lehetőség határain belül igen alacsonyra választani, oly módón, hogy megfelelő kis viszkozitású, a polimerrel összeférhető anyagokat, például más viaszokat adagolurk. A 27 bevonandó részecskéknek ebben az esetben a 21 bevonó anyagban nem szabad oldhatónak lennie. Igaz ugyan, hogy ha a 27 bevonandó részecskék és a 121 bevonó anyag közötti érintkezési idő elegendően rövid, vagyis a 121 bevonó anyag gyorsan megszilárdul, a 121 bevonó anyagban a 27 bevonandó részecske anyaga oldódhat is. így tehát lehetséges vízben oldható, vagy vízre érzékeny szilárd anyagok bevonása vizes oldatban eloszlatott 121 bevonó anyaggal is. Hasonló módon viszkózus folyadékok cseppjei szintén bevonhatók (ez annyit jelent, hogy a 27 bevonandó részecskék jóval nagyobb viszkozitású folyadékból állnak, mint a bevonó anyag). Egyes alkalmazásokban az anyagok megválasztása olyan lehet, hogy a szilárd 27 bevonandó részecskék a 12, bevonó anyaggal reakcióba lépnek, és így felületükön kemény réteg alakul ki, mielőtt a 121 bevonó anyag a folyamat során megszilárdulna. Erre az anyagválasztásra példa lehet többgyökös savkloridok vagy izocianátok felhasználása a 27 bevonandó részecskék anyagaként, amikor a bevonó anyag folyadékként poliamint vagy poliolt tartalmaz. Ez a lehetőség igen hasznos akkor, ha folyadékot kell bevonni, mivel ebben az esetben a bevor andó folyadékcsepp és a 121 bevonó anyag érintkezés felületén szilárd fal vagy héj alakul ki a két anyag 2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 9
