200347. lajstromszámú szabadalom • Eljárás újradiszpergálható műanyagpor előállítására
HU 200347 B okiatokban könnyen és teljesen újradiszpergálhatók. A porlasztószárításra használt diszperziók ismert eljáróikkal állíthatók elő. Jellegzetes az 1. igénypontban megadott összetétel 60 *C alatt MFH-el és ISO 'C-nál alacsonyabb, előnyösen 60 *C-tól ISO *C- ig terjedő dinamikus üvegesedési hőmérséklettel, különösen előnyösen 100 *C-tól 140 ’C-ig terjedő dinamikus üvegesedési hőmérséklettel. Az akril- és me takrilsav rövidszénláncú alkilésztereiként az 1-3, előnyösen 1-4 szénatomos aüálcsoportü észterek, különösen a meül-, az etil- és az n-butilészter jönnek számításba. A polimer felépítésében előnyösen legalább egy akrilsav-alkilészter vesz részt Sztirol helyettesítheti az akril- vagy metakrilsavészter egy résit, de előnyösen nem több, mint felét Akopolimer általában nem tartalmaz további monomer egységeket de ilyen egysége 10 tömeg%-ig terjedő mennyiségben jelen lehetnek. £ célra elsősorban térhálósodó, két vagy több gyökösen polimerizálható kettőskötést mint akril- vagy metakrilsavcsoportokat tartalmazó komonomerek jönnek számításba. További ilyen komonomeiekként említjük például az akrilvagy metakrilnitril, akril- vagy metakrilamidés ezek N-alküszármazékai, 8-nál több szénatomos alkilcsoportú akril- és metakrilsa-valkilészterek vagy telítetlen, polimerizálható karbonsavak hidroxi-allrilésztereinek egységeit Minél több akril- vagy metakrilsav-egység vesz részt a kopolimer felépítésében, annál nagyobb a hőmérséklet-különbség - különösen azonos komonomerek mellett - a minimális filmképzési hőmérséklet és a dinamikus dermedési hőmérséklet között E savegységek növekvő mennyiségével mindkét hőmérséklet növekszik, de a dinamikus üvegesedési hőmérséklet jobban, mint a minimális filmképzési hőmérséklet A találmány különös jelentőségű olyan diszperziók porlasztószárításánál, melyeknél a két nevezett hőmérsékleti érték közötti különbség nagyobb, mint 50 *C. Előnyösen olyan diszperziókat dolgozunk fel, melyeknek MFH-e 50 *C-nál alacsonyabb, különösen 40 *C-nál alacsonyabb. 35 *C-nál kisebb MFH-ű diszperziók is száríthatók ily módon. Nagy karboxilcsoport-tartalm ú műanyagdiszperziók előállítása a 2 135 073 sz. német szövetségi köztársaságbeli és a 73 296 sz. angol szabadalmi leírásokból ismertek. A találmány szerinti eljárásnál célszerűen lehetőleg nagy szilánianyag-tartalmú diszperziókat használunk. A szilárdanyag-tartalom 10 és 60 m%, előnyösen 20 és 40 tömeg% közötti lehet Ahhoz, hogy a diszperzió finom cseppekké legyen poriasz tható, annak viszkozitása nem lehet nagyobb 4000 mPas-nál. Előnyös az 1000, különösen 100 mPas-nál kisebb viszkozitás. A diszperzió általában tartalmaz valamely anionos emulgeátort, például a vizes fázist súlyára számított 0,03-3% mennyiségben. Emellett jelen lehetnek nem-ionos emulgeátorok is, például 5 m%-ig terjedő mennyiségben. Adott esetben ezek lehetnek az egyedüli emulgeálószerek. A vizes műanyagdiszperziók szárításához úgynevezett poriasz tó toronyokai használunk. Ezek felépítésére és üzemeltetésére vonatkozó részletek ^Masters: „Spray Drying Hangbook c. (4. kiad., George Godwin Ltd., 1985) könyvéből nyerhetők. Aporlasz-3 tótomyok általában egyenáramban működni, mégpedig fentről lefelé áramlással. Ebben az esetben a fonó levegőt és a diszperziót a porlasztótorony tetején vezetjük be. A levegő hőmérséklete a víz elpárologtatására felhasznált energia következtében fentről lefelé csökken. A diszperziót a poriasztótorony tetején finom cseppecskékké poriasztjuk; e célra porlasztófúvőkák vagy gyakrabban gyorsan forgó perforált tárcsa szolgál, amelyre a diszperziót ráfolyatjuk. A képződött porszemcsék a porlasztótorony aljának ún. kónuszában gyűlnek össze vagy azokat ciklon-leválasztóban különítjük el a levegőáramtól. Ahhoz, hogy nagy szárítóteljesítményt érjünk el, a poriasztótomyot általában a maximális levegőmennyiség átáramoltaiásával üzemeltetjük. A levegőt a porlasztótoronyba lépés előtt a szárítandó polimer dinamikus üvegesedési hőmérséklete (T, X-max) alatti, de MFH-a feletti hőmérsékletre melegítjük. A MFH-hez képest ez a hőmérséklet-különbség lehet kicsiny, például 5-20 *C. De gyakran ennél nagyobb különbség, például 20-50 *C különbség előnyösebb. A legelőnyösebb TB belépési hőmérsékletet először többnyire e porlasztótoronnyal végzett kísérletekkel lehet meghatározni, mert a torony konstrukciója befolyásolja az optimumot Ha a TB-értéket túl magasra állítjuk be, akkor fennáll annak a veszélye, hogy a polimer darabokban áll össze a porlasztótorony falán. Meglepő azonban, hogy ezt a veszélyt kiküszöböljük, noha a levegőhőmérsékletet az egész porlasztótoronyban a MFH feletti értéken tartjuk. A találmány szerinti eljárással feldolgozott emulziós polimereknél a dinamikus üvegesedési hőmérséklet (T, X-max) 60 és 150 *C között, előnyösen 100 és 140 *C között van. A MFH 60 'C alatt, például 5 és 50 ‘C között van. Ezek a hőmérsékletek szabják meg azt a szűk hőfok-tartományt, melyen belül a találmány szerinti eljárást végrehajthatjuk. Tipikus esetekben a TB 60-100 *C között, a TK 30-60 *C között van, ésaTBésTK közötti hőmérséklet-különbség 65 *C-nál kisebb. Ez a különbség előnyösen 30 és 50 *C között van és annál kisebb kell legyen, minél alacsonyabb a TB. A TK kilépési hőmérséklet állandó levegóáramlás mellett a TB belépési hőmérséklet változása nélkül a diszperzió adagolási sebességével szabályozható. Az időegység alatt beporlasztott diszperzió-mennyiség növelésével a levegőáramból több hőt vonunk le a diszperzióban lévő víz elpárologtatósához, és ezáltal csökkentjük a TK-t. Fordítva, az adagolási sebesség csökkentésével a TK növelhető. Állandó levegő- és diszperzióbetáplálás mellett a TK ugyanolyan mértékben nő és csökken, mint ahogy aTB-t változtatjuk. Ilyen körülmények között a porlasztótoronyban vagy egyáltalán nem képződik fellerakódás vagy csak kevés, könnyen eltávolítható ilyen lerakódás képződik. A műanyagpor a levegőáramból történt elkülönítés után 0,1-7, előnyösen 0,5-5 m% maradék nedvességet tartalmaz. A porszemcsék átlagos mérete 10- 500, előnyösen 20-200 mikrométer. E szemcsék kemények, nem ragadósak. Mikroszkóp alatt 100-szoros nagyításban éles körvonalúak, fehérszínűek, zavarosak vagy áttetszőek, amiből a latex-részecskék egy többé-kevésbé erős üvegesedésére, illetve összeolvadására lehet következtetni. Az üvegeseden porszemcséket eddig latexé törté-4 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
