DE3443800A1 - Verfahren zur herstellung eines koernigen vinylchloridpolymeren - Google Patents

Verfahren zur herstellung eines koernigen vinylchloridpolymeren

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines körnigen Vinylchloridpolymeren (im folgenden als PVC bezeichnet) , welches für die Pastenverformung geeignet ist.
Bei der Pastenverförmung ist es allgemeine Praxis, PVC, welches für die Pastenverformung erzeugt worden ist, mit einem Weichmacher und einem Stabilisator und erforderlichenfalls mit Verarbeitungsmitteln, wie einem Pigment oder einem Füllstoff, unter Bildung eines flüssigen Plastisols oder Organosols zu vermischen und das Sol einer Verformungsstufe zu unterwerfen. Ein Formkörper wird durch Verformen des flüssigen Sols nach solchen Verfahren, wie Gießen, Beschichten oder Eintauchen, Schmelzen des geformten Produkts unter Hitze und seiner Verfestigung, hergestellt. Die Fließfähigkeit des Sols ist die wichtigste Eigenschaft des Plastisols oder Organosols bei der Pastenverformung, und die Dispersionsfähigkeit von PVC in flüssigen Kompundierungsmitteln ist ebenfalls eine wichtige Eigenschaft. Die Anwesenheit grober und fest agglomerierter Massen aus PVC-Pulver in dem Sol wird nicht nur die Fließfähigkeit des Sols nachteilig beeinflussen, sondern ebenfalls während des Beschichtungsverfahrens Schwierigkeiten ergeben, wie die Bildung von Streifen, und die Qualität des Endprodukts wird nachteilig beeinflußt werden, indem rauhe Oberflächen auftreten, ein Verlust an Glanz und eine verringerte Festigkeit erhalten werden und die Verarbeitungsfähigkeit sich verschlechtert, vriLe durch ein Blokkieren während des Transports des Sols.
Ein für die Pastenverformung geeignetes PVC wird normalerweise durch Polymerisation von Vinylchlorid oder eines Monomerengemisches, das hauptsächlich Vinylchlorid enthält, in Emulsion oder Suspension in Anwesenheit eines Radikale erzeugenden Polymerisations initiators und eines Emulgiermit-
tels, wobei eine wäßrige Dispersion aus kugelförmigen Harzteilchen mit einer Größe von 0,05 bis 5 μΐη erhalten wird, Sprühtrocknen der wäßrigen Dispersion und Pulversierung des entstehenden Pulvers hergestellt.
5
Da das entstehende Harz ein feines Pulver ist, verstäubt es während der Abfüllung in Säcke oder wenn es aus dem Sack herausgenommen wird und während der Solherstellung vermischt wird. Dadurch v.ird die Arbeitsumgebung beeinträchtigt. Da weiterhin die Fließfähigkeit des Pulvers schlecht ist, ist es schwierig, die Pulverhandhabung zu rationalisieren, wie bei der automatischen Messung und dem automatischen Transport.
Wie oben angegeben, tritt bei der Pastenverformung des PVC das Hauptproblem auf, daß es, um die Forderungen für die Pastenverformung zu erfüllen, als Pulver vorliegen muß, das Pulver jedoch schlechte Pulvereigenschaften besitzt.
Es wurden daher verschiedene Versuche unternommen, die Schwierigkeiten, die bei der Handhabung oder durch das Verstäuben auftreten, zu beseitigen, indem man die feinen Teilchen durch geeignete Agglomeration in Körner überführte. Beispielsweise wird in den JA-OS1en 49630/1982, 55948/1982 und 209905/1982 beschrieben, daß PVC-Körnchen mit guten Pulvereigenschaften erhalten werden können, wenn man eine wäßrige Dispersion von PVC mit einer organischen Flüssigkeit, wie einem paraffinischen Kohlenwasserstoff, einem naphthenischen Kohlenwasserstoff, einem aromatischen Kohlenwasserstoff, einem chlorierten Kohlenwasserstoff oder einem Weichmacher, vermischt, wodurch ein übergang des PVC in die organische flüssige Phase stattfindet, die flüssige Phase entwässert und das in der organischen flüssigen Phase enthaltene PVC trocknet. Es wird angegeben, daß bei diesen Verfahren die Temperatur des Materials, das in der Trocknungsstufe getrocknet wird, so eingestellt werden sollte, daß nicht
mehr als 500C auftreten, damit die Körner ihre gute Dispergierbarkeit in dem Sol beibehalten. Zu diesem Zweck ist es ebenfalls bevorzugt, die Temperatur des Heizmediums in dem Trockner auf nicht mehr als 500C einzustellen. Es ist jedoch offensichtlich, daß ein Trocknen mit einem Medium, das auf einer so niedrigen Temperatur gehalten wird, bezüglich der Größe der Vorrichtung und der Trocknungsausbeute nachteilig ist.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, PVC-Körnchen mit guter Dispergierbarkeit durch wirksames Trocknen eines nassen Kuchens aus PVC-Körnchen zur Pastenverformung zur Verfügung zu stellen, wobei die Körner nach irgendeinem der zuvor erwähnten bekannten Verfahren erhalten wor-
15 den sind.
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung eines körnigen Vinylchloridpolymeren, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man eine wäßrige Dispersion aus einem Vinylchloridpolymeren mit einer organischen Flüssigkeit, die in Wasser schwerlöslich ist und das Vinylchloridpolymere nicht löst oder anquillt, unter Bildung eines Aggregats aus Teilchen aus dem Vinylchloridpolymeren vermischt, das Aggregat entwässert und es dann trocknet. Das Trocknen wird unter Verwendung einer fluidisierten Trocknungsvorrichtung bzw. Wirbelschichttrocknungsvorrichtung unter solchen Bedingungen durchgeführt, daß die Temperatur des Vinylchloridpolymeren nicht mehr als 400C während der Trocknungszeit mit konstanter Rate und nicht mehr als 500C während der
30 Trocknungszeit mit fallender Rate beträgt.
Die bei der vorliegenden Erfindung verwendete wäßrige Dispersion aus PVC ist eine wäßrige Dispersion aus einem Homopolymeren aus Vinylchlorid oder eine wäßrige Dispersion aus einem Copolymeren, dessen Hauptanteil (normalerweise mindestens 70 Gew.-%) aus Vinylchlorid und dessen geringerer An-
teil aus einem olefinischen Monomeren bestehen, wie Vinylacetat, Vinylidenchlorid, Ethylen, Propylen, Buten, Acrylnitril, Acrylestern, Methacrylestern oder Maleinsäure. Es gelten keine besonderen Beschränkungen, solange sie für die üblichen Behandlung»- und Verarbeitungsverfahren verwendet werden kann. Gegebenenfalls kann sie ein Extender-Vinylchloridharz enthalten. Der Gehalt an PVC in der wäßrigen Dispersion beträgt 10 bis 70 Gew.-%. Somit kann eine wäßrige Dispersion von PVC, die durch Polymerisation erhalten wird, direkt zweckdienlich verwendet werden. Erforderlichenfalls kann die wäßrige Dispersion teilweise entwässert werden oder mit einer erforderlichen Menge an Wasser vermischt werden. Wenn der PVC-Gehalt der wäßrigen Dispersion unter 10 Gew.-% liegt, wird die Menge an Abfallflüssigkeit zu groß, verglichen mit der Menge an Produkt, und dies ist wirtschaftlich nachteilig. Wenn er 70 Gew.-% übersteigt, erhöht sich die Viskosität des Gemisches aus wäßriger Dispersion und der organischen Flüssigkeit beachtlich, und daher wird das Verfahren schwierig.
Die organische Flüssigkeit, die zu der wäßrigen Dispersion aus PVC zugegeben wird, ist in Wasser schwerlöslich und löst oder quillt PVC bei einer Temperatur von 20 bis 700C nicht an. Im allgemeinen besitzt die organische Flüssigkeit einen Schmelzpunkt von nicht mehr als 200C und einenSiedepunkt bei Atmosphärendruck von mindestens 700C, bevorzugt mindestens 2000C.
Der Grund für die Forderung, daß die organische Flüssigkeit in Wasser schwerlöslich sein soll, ist ein doppelter. Erstens sollte die Menge an organischer Flüssigkeit, die von der wäßrigen Phase mitgetragen wird, die, nachdem sie mit der wäßrigen Dispersion aus PVC vermischt worden ist, abgetrennt wird, gering sein, wodurch ein Verlust an organischer Flüssigkeit vermieden und die Probleme der Abwasserbehandlung verringert werden. Zweitens sollte die organische Flüs-
sigkeit, damit die PVC-Teilchen, die durch die organische Flüssigkeit in dem Wasser dispergiert sind, agglomerieren, zwischen den PVC-Teilchen und dem Wasser als flüssige Phase mit Grenzfläche vorhanden sein. Die organische Flüssigkeit soll weiterhin das PVC nicht lösen oder anquellen. Die PVC-Teilchen würden sonst deformiert oder degeneriert werden. Da die Hauptmenge der organischen Flüssigkeit, die bei der vorliegenden Erfindung verwendet wird, im fertigen Harzprodukt verbleibt, sollten solche organischen Flüssigkeiten, die die Verarbeitbarkeit des fertigen Harzes und die Qualität der daraus hergestellten Formkörper verschlechtern, vermieden werden. Besonders sinnvoll als organische Flüssigkeit sind flüssige Kompundierungsmittel zu verwenden, die bei der normalen Verarbeitung eingesetzt werden.
15
Beispiele für die organische Flüssigkeit, die bei der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann, sind im folgenden angegeben.
(1) Weichmacher des Alkylphthalattyps, wie Dioctylphthalat, Dinonylphthalat, Butyllaurylphthalat und Methyloleylphthalat.
(2) Weichmacher des aromatischen Carbonsäureestertyps, wie Trioctyltrimellitat und Diethylenglykoldibenzoat.
(3) Weichmacher, die zur Gruppe der aliphatischen dibasischen Säureester, gehören, wie Dioctyladipat, Dibutylsebacat und Dioctyltetrahydrophthalat.
30
(4) Weichmacher vom Phosphorsäureestertyp, wie Trioctylphosphat und Trichlorethylphosphat.
(5) Weichmacher des Fettsäureglykolestertyps, wie Diethylenglykoldicaprylat und 1, 4-Butylenglykol-di-2-ethylhexa-
noat.
"8." 3A43800
(6) Weichmacher des Polyestertpys.
(7) Sekundäre Weichmacher des Fettsäureestertyps, wie Butyloleat, Methylacetylricinolat und 2,2,4-Trimethyl-1,3-
5 pentandioldiisob'utyrat.
(8) Sekundäre Weichmacher des Epoxytyps, wie epoxidiertes Sojabohnenöl und Octylepoxystearat.
(9) Sekundäre Weichmacher des chlorierten Paraffintyps, wie chlorierte Fettsäuremethylester.
10) Sekundäre Weichmacher des aliphatischen dibasischen Säureestertyps, wie Dioctylsuccinat.
11) Verdünnungsmittel des Erdöl- bzw. Petroleumtyps, wie Mineralspiritus bzw. -leichtbenzin und Mineralterpen.
12) Verdünnungsmittel des langkettigen Alkylbenzoltyps, wie Dodecylbenzol.
13) Flüssige Schmiermittel, wie höhere Alkohole, flüssiges Paraffin und höhere Fettsäurealkylester.
Die Menge an organischer Säure, die verwendet wird, beträgt normalerweise 0,5 bis 30 Gew.-Teile, vorzugsweise 1 bis 15 Gew.-Teile, pro 100 Gew.-Teile PVC in der wäßrigen Dispersion. Wenn sie unter 0,5 Gew.-Teilen liegt, können sich die PVC-Teilchen durch die organische Flüssigkeit nicht vollständig zusammenballen. Wenn sie 30 Gew.-Teile übersteigt, bildet sich möglicherweise ein solartiges Aggregat. Selbst wenn ein körniges Aggregat gebildet wird, bewirkt sein hoher .Gehalt an organischer Flüssigkeit, daß es schwierig ist, die restliche Flüssigkeit in der nachfolgenden Trocknungsstufe zu entfernen, und dies kann zu einer Verringerung der Produktivität führen.
Für die Mischstufe können Mischvorrichtungen, die einen vorbestimmten Satz von Bedingungen erfüllen, ausgewählt werden. Im allgemeinen kann man beispielsweise Hochgeschwindigkeitsrotationsmischvorrichtungen des kontinuierlichen Typs, Mischtanks des kontinuierlichen Typs mit vielen Flügeln, Rührtankmischer des diskontinuierlichen Typs, Rotationsreaktormischer, stationäre Mischer des Flüssigdivisionstyps etc. verwenden. Das Vermischen durch Ultrabeschallung ist ebenfalls möglich.
Das Vermischen der wäßrigen PVC-Dispersion mit der organischen Flüssigkeit erfolgt bei einer Temperatur von 20 bis 700C. Da jedoch die Quellgeschwindigkeit von PVC mit der organischen Flüssigkeit bei Temperaturerhöhung zunimmt, sollte das Vermischen bevorzugt bei einer Temperatur nicht über 500C durchgeführt werden. Wenn die Temperatur 700C übersteigt, wird die Absorption an organischer Flüssigkeit durch PVC beschleunigt, und außerdem erweicht sich das PVC und koalesziert, so daß das Endprodukt nicht länger für die weitere Verarbeitung geeignet ist. Das durch die organische Flüssigkeit gebildete Aggregat von PVC wird entsprechend seiner Form nach einem an sich bekannten Verfahren entwässert. Damit ein Erweichen und Koaleszieren von PVC vermieden wird, sollte die Temperatur zwischen 20 und 700C liegen.
Die PVC-Teilchen, die durch die Entwässerung abgetrennt werden, werden dann einer Trocknungsstufe unterworfen, wobei eine Trocknungszeit mit konstanter Rate bei einer Temperatur nicht über 400C und eine Trocknungszeit mit fallender Rate bei einer Temperatur nicht über 500C angewandt wird.
Der Ausdruck "Trocknungsz eitbzw-periode mit konstanter Rate" bedeutet die Zeit, während der die Trocknung mit konstanter Geschwindigkeit abläuft, während die Oberfläche der PVC-Teilchen mit einem Wasserfilm bedeckt ist. Während dieser Zeit verdampft das an der Oberfläche der PVC-Teilchen haftende Was-
ser, und daher wird die Temperatur des PVC durch die Feuchttemperatur der Luft am Einlaß bestimmt. Wenn beispielsweise trockene Luft mit einer absoluten Feuchtigkeit von 0,01 kg H2O/kg verwendet wird, beträgt die Temperatur der Luft am Einlaß, die einer Feüchttemperatur von 400C entspricht, etwa 13O0C. Dementsprechend wird in diesem Fall die Temperatur von PVC auf nicht mehr als 400C eingestellt, wenn die Temperatur der Luft am Einlaß auf 1300C oder weniger eingestellt wird. Wenn die Temperatur des PVC während der Trocknungsperiocfe mit konstanter Rate 4O0C überschreitet, kann eine ausreichende Soldispergierbarkeit nicht mehr gewährleistet werden. Die untere Grenze der Temperatur der Luft am Einlaß ist technisch oder hinsichtlich der Qualität des Endprodukts nicht besonders beschränkt. Damit das Ziel der vorliegenden Erfindung erreicht wird, beträgt sie jedoch bevorzugt mindestens 600C.
"Trocknungsperiode mit fallender Rate" bedeutet die Zeit, in der die Geschwindigkeit der Trocknung abnimmt, da der Feuchtigkeitsgehalt abnimmt. Während dieser Zeit wird die Geschwindigkeit, mit der das diffundierte Wasser aus dem Inneren der PVC-Teilchen an die Oberfläche der PVC-Teilchen geliefert wird, geringer als die Geschwindigkeit, mit der das Wasser auf der Oberfläche verdampft, und auf der Oberfläche beginnt sich ein getrockneter Teil zu bilden. Als Folge steigt die Temperatur von PVC mit einer Erhöhung des Feuchtigkeitsgehalts und nähert sich der Temperatur der Luft am Einlaß. Bei der vorliegenden Erfindung sollte die Temperatur des PVC während dieser Zeit so eingestellt werden, daß sie 5O0C nicht übersteigt. Wenn die Temperatur des PVC diese Grenze überschreitet, kann eine ausreichende Soldispergierbarkeit nicht mehr sichergestellt werden.
Der Feuchtigkeitsgehalt zu dem Zeitpunkt, wenn die Trocknungsperiode mit konstanter Rate sich zur Trocknungsperiode mit fallender Rate ändert, wird als kritischer Feuchtigkeitsgehalt bezeichnet.
Da die zu trocknenden PVC-Teilchen eine Teilchengröße im Bereich von mehreren zehn μπι bis mehreren hundert um, insbesondere 50 bis 500 μΐη, besitzen, wird zu ihrer Trocknung eine Wirbelschichttrocknungsvorrichtung bzw. ein Fließbetttrockner (diese Ausdrücke werden synonym verwendet) benutzt. Die Trocknungsstufe mit Fließbetttrocknungsvörrichtung wird in eine erste und eine zweite Stufe unterteilt. In der ersten Stufe erfolgt das Trocknen mit konstanter Rate, und bei der zweiten Stufe wird das Trocknen mit fallender Rate durchgeführt. PVC mit einem kritischen Feuchtigkeitsgehalt von etwa 3% (Naßgrundlage) kann auf einen Feuchtigkeitsgehalt von 3% in der ersten Stufe getrocknet werden, wenn eine ideale Fließbetttrocknungsvörrichtung mit geringer Verteilung der Verweilzeit verwendet wird. Tatsächlich gibt es jedoch eine Verteilung der Verweilzeit, und eine Ungleichmäßigkeit in der Aufwirbelung und eine Adhäsion an der Wandoberfläche können auftreten. Aufgrund dieser Tatsache wird die Trocknung in der ersten Stufe vorzugsweise dann beendet, wenn der Feuchtigkeitsgehalt etwas größer ist als der kritisehe Feuchtigkeitsgehalt, beispielsweise 5 bis 7%. In der zweiten Stufe wird die Trocknung bis zu einem Feuchtigkeitsgehalt von nicht mehr als 1 % durchgeführt.
Zusätzlich zu den Trocknungsbedingungen kann die Oberflächengeschwindigkeit in der leeren Säule als Faktor angegeben werden, welcher die Größe der Wirbelschichttrocknungsvorrichtung bzw. Fließbetttrocknungsvörrichtung bestimmt. Wenn die Oberflächengeschwindigkeit größer ist, wird der Koeffizient der Wärmekapazität größer, und die Größe der Vorrichtung wird kleiner. Wenn jedoch die Oberflächengeschwindigkeit zu groß ist, werden die Körner zerstört und abgerieben, und es bildet sich ein feines Pulver,, und es treten unerwünschte Erscheinungen auf, wie eine Verschlechterung der Pulvereigenschaften und eine Blockierung des Gewinnungszyklons. Es ist daher bevorzugt, die optimale Oberflächengeschwindigkeit auszuwählen. Die bevorzugte Oberflä-
chengeschwindigkeit in der leeren Säule beträgt 0,5 bis 1,0 m/s in der ersten Stufe und 0,2 bis 0,6 m/s in der zweiten Stufe. In der ersten Stufe, in der Wasser an der Oberfläche haftet, wird kaum ein feines Pulver gebildet, und die Oberflächengeschwindigkeit kann hoch sein. In der zweiten Stufe ist jedoch die Oberfläche trocken, und ein feines Pulver kann gebildet werden. Es ist daher bevorzugt, die Oberflächengeschwindigkeit in der zweiten Stufe niedriger als in der ersten Stufe zu halten. In der ersten Stufe, wenn die Temperatur der Einlaßluft 1000C und die Oberflächengeschwindigkeit 0,8 m/s betragen und in der zweiten Stufe die Temperatur der Einlaßluft 500C und die Oberflächengeschwindigkeit 0,4 m/s betragen, ist die Größe der Apparatur zum Beispiel etwa 2/3 der Größe der Apparatur, wenn in der ersten und zweiten Stufe die Oberflächengeschwindigkeit die gleiche ist und die Temperatur der Einlaßluft beidesmal 500C beträgt. Dies stellt eine bemerkenswerte Verkleinerung dar.
Die bei der vorliegenden Erfindung verwendete Wirbelschichttrocknungsvorrichtung kann irgendeine der üblicherweise verwendeten Vorrichtungen sein. Der Einbau eines Heißwasserrohres innerhalb der Trocknungsvorrichtung ist wirksam, um die Größe der Vorrichtung zu verringern. Die Erzeugung des Fließbetts bzw. der Wirbelschicht kann erfolgen, indem man einen Rührer vorsieht, der mit niedriger Geschwindigkeit auf einer Dispersionsplatte rotiert, auf welche der nasse Kuchen gebracht wird. Eine poröse Platte, eine Mehrschichtdrahtsiebplatte, Canvas, eine Jetdüse etc. können als Dispersionsplatte verwendet werden.
Die Trocknungsstufe, die aus der Periode mit konstanter Rate und der Periode mit fallender Rate besteht, kann ebenfalls mit anderen Trocknern als der Fließbetttrocknungsvor- - richtung, wie mit einer Lüftungstrocknungsvorrichtung, einer Trocknungsvorrichtung mit Luftstrom oder einer Wärmeübertragungstrocknungsvorrichtung, durchgeführt werden; es
können dabei jedoch Schwierigkeiten auftreten. Im Falle einer Lüftungstrocknungsvorrichtung, insbesondere einer Belüftungstrocknungsvorrichtung des Bandtyps, ist die Verweilzeitverteilung einheitlich, und der Pulverisierungsgrad ist gering. Da sie jedoch einen niedrigeren Koeffizienten für die Wärmekapazität als die Fließbetttrocknungsvorrichtung besitzt, wird der Maßstab für die Vorrichtung größer. Wird eine Trocknungsvorrichtung mit Luftstrom verwendet, um die Trocknung während der Periode mit konstanter Rate durchzuführen, tritt eine starke Pulverisierung während der Trocknung auf, und die Pulvereigenschaften verschlechtern sich, da die Geschwindigkeit des Luftstroms so hoch ist wie mehr als 20 m/s. Eine Rührtrocknungsvorrichtung mit Rillen, eine Art von Wärmeübertragungstrocknungsvorrichtung, ist unerwünscht, da eine Pulverisierung und Zerstörung der Körner durch das Rühren stattfindet. Eine Vakuumtrocknungsvorrichtung und eine Gefriertrocknungsvorrichtung sind wegen des Maßstabs der Vorrichtung und des Nutzeffekts nachteilig.
Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren können trockene PVC-Teilchen mit hohem Nutzeffekt erhalten werden. Diese Teilchen haben eine gute Fließfähigkeit und zerstören wenig. Zusätzlich sind die Viskosität eines daraus in an sich bekannter Weise hergestellten Plastisols und die Eigenschaften, wie Wärmestabilität, eines daraus hergestellten Formkörpers jenen äquivalent, die aus üblichem PVC für die Pastenverformung hergestellt worden sind.
Das folgende Beispiel erläutert die Erfindung. 30
Beispiel
In eine 12-1-Mischvorrichtung des Tanktyps gibt man 11 000 g einer wäßrigen Dispersion eines Vinylchloridharzes für die Pastenverformung (Feststoffgehalt: 30 Gew.-%), und un-
ter heftigem Rühren werden im Verlauf von 10 Minuten 300 g Di-2-ethylhexylphthalat zugegeben. Nach Beendigung der Zugabe wird das Gemisch weitere 15 Minuten gerührt, wobei eine aufschlämmungsartige Dispersion erhalten wird. Feine Teilchen werden mittels eines 80-Mesh-Drahtsiebs (entsprechend einem Netz mit einer lichten Maschenweite von 0,177 mm) aus der Dispersion entfernt. Die Körner auf dem Netz werden entwässert, indem man sie zentrifugiert. Man erhält 4000 g nasse Körner (Feuchtigkeitsgehalt: 30% auf Naßgrundlage). 1000 g der nassen Körner werden in eine zylindrische Wirbelschichttrocknungsvorrichtung mit einem Innendurchmesser von 2 00 mm, die mit einer Rührvorrichtung ausgerüstet ist, gegeben und unter Rühren getrocknet. Die Trocknungsstufe wird in eine Periode mit konstanter Rate und eine Periode mit fallender Rate mit einem spezifischen Feuchtigkeitsgehalt, der als Grenze verwendet wird, aufgeteilt. Der kritische Feuchtigkeitsgehalt dieses körnigen Harzes wird zuvor gemessen und beträgt 3% (Naßgrundlage).
Die Pulvereigenschaften (der Böschungswinkel und die Schüttdichte) und die Soldispersionsfähigkeit (Nordfeinheit) der entstehenden trockenen Körner werden bestimmt.
Der Böschungswinkel ist ein Maß für die Leichtigkeit, mit der das Pulver fließt. Je kleiner dieser Wert ist/ umso besser ist die Fließfähigkeit.
Das Schüttgewicht ist die Scheindichte des Pulvers. Je größer der Wert ist, umso besser ist seine Handhabbarkeit.
Der Nordfeinheitswert wird wie folgt bestimmt: 100 g Körner und 60 g Di-2-ethylhexylphthalat werden 10 Minuten in einer Ishikawa-Mahl-und-Misch-Vorrichtung (#18) vermischt. Der maximale Durchmesser der agglomerierten Teilchen in dem entstehenden Sol wird mittels eines Mahlmeters gemessen, und das Ergebnis wird durch eine Zahl im Bereich von 0 bis 8
ausgedrückt. 8 ist die größte Feinheit, und O bedeutet die größte Rauhheit.
Die Trocknungsbedingungen und die Nordfeinheitswerte der erhaltenen Körner sind in der folgenden Tabelle angegeben. Die Temperatur des PVC ist die des PVC in der Wirbelschicht. Die verwendete trockene Luft besitzt eine absolute Feuchtigkeit von 0,01 kg H2O/kg.
Wenn die Temperatur des PVC während der Trocknungszeit mit konstanter Rate 400C überschreitet (Versuch Nr. 4) und wenn die Temperatur des PVC während der Trocknungszeit mit fallender Rate 50°Cüberschreitet (Versuch Nr. 5), sind die Pulvereigenschaften der getrockneten Körner äquivalent, aber die Körner besitzen einen hohen Aggregationsgrad und eine sehr schlechte Soldispersionsfähigkeit, verglichen mit den erfindungsgemäßen Beispielen (Versuche Nr. 1 bis 3).
Trocknungsbedingungen in Tempe Tempe äer Pe- Trocknungsbedingungen in der Pe Tempe Tempe Feuch- Bö Schütt Nord-
riode mit konstanter Rate ratur ratur riode mit fallender Rate ratur ratur tig- schungs dichte fein-
Oberflä- der des PVC Feuch- Oberflä- der des PVC keits- winkel heits-
chenge- Ein (0C) tig- chenge- Ein 0C) gehalt wert
Versuch Nr. schwin- laß keits- schwin- laß (%, Naß
digkeit luft gehalt digkeit luft grund
in der (0C) (%, Naß in der (0C) lage)
leeren grund leeren
Säule 50 25 lage) Säule 50 45 0,74 41,5 0,60 5,5
(m/s) 65 29 (m/s) 40 39 0,72 41 0,57 4,5
1 0,8 100 37 3,2 0,4 45 44 0,69 39 0,58 5,0
2 0,8 140 41 4,1 0,4 45 42 0,80 38 0,60 0
3 0,8 60 27 4,0 0,4 60 54 0,61 41 0,58 0
4
(Vergleich)		 0,8 7,8 0,4
5
(Vergleich)		 0,8 35 0,4
OD O CD

Claims (7)

■ KRAUS · WEISERT & PARTNER PATENTANWÄLTE UND ZUGELASSENE VERTRETER VOR DEM EUROPÄISCHEN PATENTAMT DR. WALTER KRAUS DIPLOMCHEMIKER · DR.-ING. DIPL.-ING. ANNEKÄTE WEISERT · DIPL.-PHYS. JOHANNES SPIES IRMGARDSTRASSE 15 ■ D - 8OOO MÜNCHEN 71 · TE LEFON O89/79 7O 77 TELEGRAMM KRAUSPATENT · TELEX 5-212156 kpatd · TELEFAX (O89) 7 91 82 33 4800 AW/an NIPPON ZEON CO., LTD. Tokyo, Japan Verfahren zur Herstellung eines körnigen Vinyl- chloridpolymeren PATENTANSPRÜCHE
1. Verfahren zur Herstellung eines körnigen Vinylchloridpolymeren, dadurch gekennzeichnet , daß man eine wäßrige Dispersion aus einem Vinylchloridpolymeren mit einer in Wasser schwer löslichen organischen Flüssigkeit, die das Vinylchloridpolymere nicht löst oder anquillt, unter Bildung eines Aggregats aus Teilchen aus dem Vinylchloridpolymeren vermischt, das Aggregat dehydratisiert und dann trocknet, wobei das Trocknen in einer Wirbelschichttrocknungsvorrichtung unter solchen Bedingungen durchgeführt wird, daß die Temperatur des Vinylchloridpolymeren nicht mehr als 400C in der Trocknungsperiodamit konstanter Rate und nicht mehr als 500C während der Trocknung s· periode mit fallender Rate beträgt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Oberflächengeschwindigkeit in
der leeren Säule in der konstanten Trocknungsperiode 0,5 bis 1,0 m/s beträgt,
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η zeichnet, daß die Oberflächengeschwindigkeit in der leeren Säule in der Trocknungsperiode mit fallender Rate 0,2 bis 0,6 m/s beträgt.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η -
zeichnet, daß die Trocknung in der Periode mit konstanter Rate durchgeführt wird/ bis der Feuchtigkeitsgehalt des Vinylchloridpolymeren 5 bis 7% erreicht.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η -
zeichnet, daß die Menge an organischer Flüssigkeit, die verwendet wird, 0,5 bis 30 Gewichtsteile pro 100 Gewichtsteile Vinylchloridpolymeres in der wäßrigen Dispersion beträgt.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß man als organische Flüssigkeit einen Weichmacher des Alkylphthalattyps verwendet.
7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η zeichnet, daß das Vermischen der wäßrigen Dispersion aus Vinylchloridpolymerem mit der organischen Flüssigkeit bei einer Temperatur von 20 bis 700C durchgeführt wird.
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