HU219501B - Eljárás és berendezés képlékenyített cellulóz-nitrát előállítására - Google Patents

Abstract

A találmány tárgya eljárás képlékenyített cellulóz-nitrátelőállítására egy megnedvesített, egy adott feldolgozóterület 12,6tömeg% vagy annál alacsonyabb nitrogéntartalmú cellulóz-nitrátból ésképlékenyítőszerből álló köztitermékét egy nyíróhornyokkal rendelkezőhengercsoporttal egy leszedőrészhez továbbítják, melyre jellemző, hogyaz adagolt köztitermékmasszát legalább két részre osztják, és azokataz adott részfeldolgozó területeken egymással ellentétes iránybanelhelyezett feldolgozási irányban vezetik, és a mindenkorirészfeldolgozó területek végein vezetik el. A találmány továbbáberendezés képlékenyített cellulóz-nitrát előállítására, amely egy,két, egymással szemben forgatható nyíróhengerekkel ellátott, (2)nyíróhengerekből képezett (7) feldolgozóterülettel bíró (1)hengercsoport, különösen az 1. és/vagy 2. igénypontban leírt eljárásmegvalósítására, azzal jellemezve, hogy a (1) hengercsoport (7)feldolgozóterülete legalább kettő (8 és 9) részterületekre vanfelosztva, és a párjával egymással szemben elhelyezett (8 és 9)részterületeken mindkét nyíróhenger ellentétesen emelkedő (20, 20’, 21és 21’) nyíróhornyokkal van kialakítva. ŕ

Description

A találmány tárgyát egy eljárás és berendezés képezi képlékenyített cellulóz-nitrát előállítására az 1-3. igénypontok szerint. A képlékenyítőszert tartalmazó cellulóz-nitrát a 17. igénypont szerint különösen

12,6 tömeg% vagy annál kevesebb nitrogéntartalmával tűnik ki.

Ismeretes, hogy a képlékenyített cellulóz-nitrátot festékek és lakkok előállításához használják (WPI/Derwent 88-296 002 [12]; EP-A-548837; DE-C-13 97 38), ahol különösen a bőr- és bútorlakkokban alkalmazzák. Ezenkívül felhasználják azt ragasztók és nyomdafestékek gyártásához (DE-A22 15 624), különösen a csomagolási mélynyomáshoz, a rugalmas nyomathoz és a szitanyomáshoz. A képlékenyített cellulóz-nitrát hozzáadása lényegesen javítja ezen termékek tapadószilárdságát, a reaktív anyagok (például diizocianátok) felhasználását és a termékek feldolgozási tulajdonságait.

Gumi félkész termékek (DE-A-19 52 154) vagy hőre lágyuló műanyag szalagok (GB-A-660 052) feldolgozására alkalmaztak kalander típusú hengercsoportokat. Erre a célra két hengertest között egy nyomóhengert alakítottak ki a járműgumigyártáshoz alkalmazandó gumi féltermék simítására, illetve ahol a műanyag terméket olvadási hőmérsékletére melegítették és egy fóliajáraton kiterítették. Ezek a kalanderezési eljárások képlékenyítőszereknek a gyúlékony cellulóznitrátba történő bedolgozására nem alkalmasak.

A képlékeny ítőszereknek a cellulóz-nitrátba való bedolgozására ismert eljárást tartalmaz az EP-0 369.246 Bl számú európai szabadalmi leírás, amely a képlékenyítőszer bedolgozását egy nyíróhenger-gépcsoporttal ajánlja megoldani. Az ott bemutatott nyíróhenger-gépcsoport olyan, mint egy nyitott, kettős csigaprés, amely két, párhuzamosan és vízszintesen elrendezett, egymással szemben fotó nyíróhengerből lett kialakítva. A hengerek nyíróhomyokkal vannak felszerelve, amelyek a keveréket, mint köztiterméket, az egyik hengerrészről folyamatosan a másik hengerrészre szállítják. A nyíróhomyok közötti távolság 30-300 mm, és a nyíróhenger forgástengelyével 10-80°-ot zárnak be. A hengerek hossza 1500, átmérőjük 200 mm, az első henger hőmérséklete 80 °C, a hátsó hengeré 130 °C. Ha az első henger fordulatszáma 35/perc, a hátsó hengeré pedig 27/perc, úgy az anyagok átlagos tartózkodási ideje a hengerek felületén körülbelül 3 perc. Ilyen paraméterek mellett az összegyúrás, a homogenizálás és a szárítás egy folyamatos eljárásszakaszban valósul meg úgy, hogy elérhető az 1,5%-os maradékvíz-tartalom. Ha a nyíróhengerre egy granuláló gépcsoportot szerelnek fel, úgy a keverék szemcsésített formában szedhető le a nyíróhengerről. Ennek az eljárásmódnak a lényeges hátránya - feltéve, hogy a hengerek hossza 1500 mm és az anyag tartózkodási ideje a hengereken viszonylag hosszú (átlagosan 3 perc) - az, hogy az anyag a hengerek hosszában és a közöttük lévő résben megvalósuló gyúrási folyamat során átkocsonyásodik. Ezáltal a celiulóz-nitrát-keverék oldékonysága rossz lesz, amit a szemcsés forma még tovább ront. Ehhez járul még, hogy a cellulóz-nitrát alacsony víztartalma csak a tartózkodási idő, a nyíróhengerek hossza és a hátsó henger 130 °C-os hőmérséklete együttes hatásaként érhető el. A cellulóz-nitrát azonban egy igen gyúlékony anyag, amelynek lobbanáspontja 180-186 °C (Fabei,

K.: „Nitrozellulose, Herstellung und Eigenschaften”, Ferdinand Enke Verlag, Stuttgart 1950, 137. oldal). Már 130 °C hőmérséklettől nitrogén-oxidok hasadnak le róla, és a bomlás sebessége a hőmérséklet emelkedésével 5 °C-onként megkétszereződik (ugyanott). Egy átlagosan 3 perces tartózkodási idő és egy 130 °C-os hátsóhenger-hőmérséklet mellett a köztitermék a gyúrási folyamatban működő súrlódási erők hatására a bomlási hőmérsékletre melegszik fel, ahol a bomlási sebesség ezeken kívül még a cellulóz-nitrát emelkedő nitrogéntartalmával is fokozódik. így az EP-0 369.246 Bl számú európai szabadalmi leírásban közölt eljárás instabil, és az eljárás biztonságossága annál csekélyebb, minél magasabb a bevitt cellulóz-nitrát nitrogéntartalma. Ehhez jön még a képlékenyített cellulóz-nitrát gyenge feldolgozási biztonsága, mivel a feldolgozás során porképződés lép fel, és ez hátrányos módon elektrosztatikusán feltöltődhet. Ezenkívül az EP-O 369.246 számú európai szabadalmi leírásban ismertetett eljárásban az anyagnak a hengereken való hosszú tartózkodási ideje miatt hátrányosan alacsony az áthaladási teljesítmény.

A találmány tárgya tehát a fenti problémák megoldása, egy olyan, az 1-3. igénypontok szerinti eljárás és berendezés képlékenyített cellulóz-nitrát előállítására? amely lehetővé teszi az igen csekély egészségügyi kockázattal járó és magas fokon környezetbarát feldolgozást lehetőleg az összes ismert képlékenyítőszerrel egy folytonos készre gyártó eljárásban, nagy áthaladási teljesítménnyel, és főleg csekély oldószer-visszatartó képességgel a visszamaradó lágyítószer-komponens diffúziójával szemben, ami a cellulóz-nitráttal igen jól összeférhető.

Azt találtuk, hogy a fenti feladat megoldható az 1. és 2. igénypont szerinti eljárással és a 3-8. igénypontok szerinti berendezésnél. Erre a célra az anyagot nem eldörzsöljük, hanem még tovább sürítjük és homogenizáljuk. Különösen jól feldolgozható egy olyan elegy, amely egy 12,6 tömeg% vagy annál kevesebb nitrogént tartalmazó cellulóz-nitrát és egy adipinsav-észter, és/vagy egy citromsav-észter, és/vagy egy szebacinsavészter, és/vagy cukrok és/vagy polialkoholok különböző savakkal képezett észterei, és/vagy kológónium-származékok, mint ftalátmentes lágyítószerek, illetve lágyítógyanták keverékével.

A találmány szerinti cellulóz-nitrát-lágyítószer keverékek gyártásánál előnyösek a kereskedelemben kapható, különböző viszkozitású, 10-12,6 tömeg% nitrogéntartalmú cellulóz-nitrátok. Különösen előnyös keverékek azok, amelyek 82-40 tömeg%, előnyösen 82-75 tömeg% cellulóz-nitrátot és 18-60 tömeg%, előnyösen 18-25 tömeg% adipinsav- és/vagy citromsav-, és/vagy szebacinsav-észtert, és/vagy cukrok és/vagy polialkoholok különböző savakkal képezett észtereit és/vagy kolofónium-származékot tartalmaznak. A célnak különösen megfelelnek a következő észterek:

HU 219 501 Β dibutil-szebacinát (DBS) diizobutil-adipát (DIBA) dioktil-adipát [di(2-etil-hexil)-adipát] (DOA) trietil-citrát (TEC) szacharóz-aceto-izobutirát (SAIB) metil-dihidroabietát (HercolynD) acetil-tributil-citrát (ATBC) vagy „Rokraphen 145”, egy polialkohol-poliészter

A végtermékül kapott cellulóz-nitrát szilárd, színtelen, szabálytalanul töredezett lemezkék formájában jelenik meg, amit színtelen forgácsnak is neveznek.

A találmány szerinti ftalátmentes lágyítószerek, illetve lágyítógyanták tulajdonságait a cellulóz-nitrátban az alábbiakban hasonlítjuk össze a szokványos lágyítószertípusokkal.

Megvizsgáltuk egyrészről az ismert, ftaláttartalmú lágyítószerek, mint amilyen a dioktil-ftalát (DBP) és a dibutil-ftalát (DOP), valamint az epoxidált szója- vagy lenolaj, másrészről a találmány szerinti ftalátmentes lágyítószerek, a dibutil-szebacinát (DBS), diizobutiladipát (DBA), dioktil-adipát (DOA), trietil-citrát (TEC), acetil-tributil-citrát (ATBC), valamint a lágyítógyanták, mint amilyen a szacharóz-aceto-izobutirát (SAIB), metil-dihidroabietát (HercolynD) és Rokraphen 145 (polialkohol-poliészter) hidegtűrését, fénytűrését a megsárgulással szemben, kocsonyásodási viselkedését, hőtűrését, nyújthatóságát, hajlíthatóságát, fényességtartósságát, reakcióképességét, diffúzió-ellenállását és oldószer-visszatartását. A vizsgálatok eredményeit az 1. táblázatban mutatjuk be.

1. táblázat

A cellulóz-nitrát-keverékben lévő különböző lágyítószertípusok összehasonlítása

DBP

DOP

DINP

Epoxidált szója- olaj

DBS

DIBA

DOA

TEC Citroflex 2

ATBC Citro- flex A4

SAIB

Rokra- phen 145

Her- colyn D

FDA-engedély:

nincs

még van

nincs

van

van

van

van

van

van

nincs

van

van

Hidegtűrés:

jó

jó

jó

gyenge

igen jó

igen jó

igen jó

jó

jó

jó

jó

gyenge

Fénytűrés: (nem sárgul)

jó

jó

jó

jó

jó

igen jó

igen jó

igen jó

jó

igen jó

jó

majd- nem jó

Kocsonyáso- dás:

jó

majd- nem jó

majd- nem jó

gyenge

igen jó

igen jó

jó

igen jó

igen jó

igen jó

igen jó

igen jó

Hőállóság:

igen jó

jó

jó

igen jó

jó

majd- nem jó

jó

majd- nem jó

jó

igen jó

igen jó

igen jó

Nyújthatóság:

jó

majd- nem jó

majd- nem jó

gyenge

igen jó

igen jó

igen jó

jó

igen jó

gyenge

majd- nem jó

gyenge

Hajlíthatóság:

jó

majd- nem jó

majd- nem jó

jó

igen jó

igen jó

jó

jó

igen jó

gyenge

jó

gyenge

Fénytartósság:

igen jó

jó

jó

majdnem jó

igen jó

igen jó

igen jó

igen jó

jó

igen jó

igen jó

igen jó

Reakcióképesség :

nem

nem

nem

igen epoxi

nem

nem

nem

igen OH

nem

nem

igen OH

nem ismert

Diffúzióellenállás :

nem

nem

nem

nem

nem

nem

nem

nem

nem

igen

igen

igen

Oldószervisszatartás :

gyenge

gyenge

gyenge

gyenge

gyenge

gyenge

gyenge

gyenge

gyenge

valami

alig

nyo- mok- ban

Veszélyességi besorolás:

Környezet- károsítás:

igen

nem

nem

nem

nem

nem

nem

nem

nem

nem

nem

nem

Egészségkárosítás :

igen

igen

nem

nem

nem

nem

nem

nem

nem

nem

nem

nem

HU 219 501 Β

A vizsgálatok azt mutatják, hogy a találmány szerinti ftalátmentes lágyítószertípusok az ismert, ftalátmentes epoxidált szójaolajat minden vizsgált tulajdonság tekintetében felülmúlják, de még az ismert ftaláttartalmú lágyítószerekkel (DBP vagy DOP) szemben is legalább egyenértékű, ha nem jobb tulajdonságokkal rendelkező cellulóz-nitrát-keverékek érhetők el velük. Ebből következik, hogy a vizsgált fizikai tulajdonságok alapján a találmány szerinti lágyítószertípusoknak kiemelkedő előnyeik vannak az ismert lágyítószertípusokkal szemben.

Emellett a találmány szerinti, említett lágyítószerek, illetve lágyítógyanták jól összeférnek a cellulóznitráttal, csekély a kömyezetkárosítási kockázatuk, valamint az egészségkárosító veszélyességük is. Ezenfelül a lágyítógyantáknak csekély az oldószer-visszatartásuk és jó a diffúzió-ellenállásuk is. Az 1. táblázatban feltüntettük továbbá a Német Szövetségi Köztársaságban érvényes veszélyességi besorolásokat, valamint az amerikai egyesült államokbeli Food and Drug Administration engedélyezési álláspontját az élelmiszer-csomagolásokon való felhasználhatóság szempontjából.

A cellulóz-nitrát képlékenyítőszereként nagyszámú termék jöhet szóba. A fontosabb típusok az alábbiak:

1. Monomer, nem reaktív lágyítószerek, például:

1.1 Ftalátok: például dietil-ftalát (DEP), dibutil-ftalát (DBP), diizobutil-ftalát (DIBP), benzil-butilftalát (BBP), dibutilglikol-ftalát, di(2-etil-hexil)ftalát (DOP/DEHP), dioktil-ftalát, diizooktilftalát (DIOP), diizononil-ftalát (DINP), diciklohexil-flalát (DCHP)

1.2 Adipátok: például diizobutil-adipát (DIBA), dioktil-adipát (DOA), diizooktil-adipát (DIOA)

1.3 Szebacinátok: például dibutil-szebacinát (DBS), dioktil-szebacinát (DOS)

1.4 Cifrátok: például acetil-trietil-citrát (ATEC, Citroflex A2), acetil-tributil-citrát (ATBC, Citroflex A4)

1.5 Foszfátok: például trioktil-foszfát (TOP), di(fenil-oktil)-foszfát (DPO)

1.6 Egyéb észterek: például butil-sztearát, dipropilénglikol-dibenzoát

1.7 Egyebek: például kámfor

2. Monomer, reaktív lágyítószerek, például:

2.1 Hidroxicsoportot tartalmazó cifrátok: például trietil-citrát (TEC, Citroflex 2), tributil-citrát (TBC, Citroflex 4)

2.2 Epoxidált olajok: például epoxidált szójaolaj, epoxidált lenolaj

2.3 Egyéb, hidroxicsoportot tartalmazó lágyítószerek: például ricinusolaj

2.4 Telítetlen lágyítószerek: részben módosítottak: például szójaolaj, lenolaj

3. Polimer, nem reaktív lágyítószerek, például:

3.1 Szebacinátok: például Paraplex G25

3.2 Adipátok: például Paraplex G40, polimer lágyító P 103

4. Nem reaktív lágyítógyanták, például :

4.1 Cukorszármazékok: például szacharóz-aceto-izobutirát (SAIB)

4.2 Nem reaktív poliuretán lágyítógyanták: például Neo Réz U 325

4.3 Kolofóniumszármazékok: például metil-dihidroabietát (Hercolyn D), dietilénglikol-dihidroabietát, trietilénglikol-dihidroabietát

4.4 Karbamidsav-észterek: például karbamidsav-butil-észter és formaldehid kondenzációs terméke (Uresin B, most Resamin HF 450)

4.5 Poli(vinil-etil-éter)-ek: például Lutonal A 25, Lutonal A 50

5. Reaktív gyanták, például:

5.1 Poliészterek, például:

5.1.1 Polialkohol-poliészterek: például Desmophen 600, Desmophen 1100, Desmophen 1300, Desmophen RD 181, Erkardur 2128, Rokraphen 145, Scadoplast F312, Scadoplast F355

5.1.2 Telítetlen zsírsavak poliészterei: például Alftalat AN 424, Synthalat E42

5.1.3 Lenolajjal módosított poliészterek: például Rhenalyd MTL, Alkydal L 64

5.1.4 Szójaolajjal módosított poliészterek: például Uralac AD 571X50, Jágalyd S040

5.1.5 Sáfrányolajjal módosított poliészterek: például Jágalyd NCE 48

5.1.6 Ricinusolajjal módosított poliészterek: például Alftalat AC 540

5.1.7 Ricinolajjal módosított poliészterek: például Alftalat AR 351, Jágalyd R 35, Sétál 126XX60, Limoplast P33

5.1.8 Gyantával módosított alkidgyanták: például Alftalat AM 364

5.1.9 Nem száradó alkidgyanta szintetikus zsírsavakkal és hidroxicsoportokkal: például Sétál 84XX70

Ezen anyagok közül az eddig ismert kikészítőeljárásokban csak korlátozott számú képlékenyítőszer volt felhasználható a képlékenyített cellulóz-nitrát előállításához, így például a DBP, a DOP/DEHP, a DEP, a DINP és az epoxidált szójaolaj, mivel a többi anyag feldolgozása az eddig ismert eljárásokkal egyáltalán nem vagy csak igen nagy időráfordítással volt lehetséges. Ez különösen igaz az alacsony egészségügyi kockázatú és a környezettel jól összeférhető képlékenyítőszerekre (például a DBS, DIBA, DOA, TEC), valamint azokra a termékekre, amelyek csekély vagy semmi diffúzióellenállást mutatnak csekély oldószer-visszatartás mellett, mint például a szacharo-aceto-izobutirát (SAIB), a metil-dihidroabietát (Hercolyn D) vagy a Rokraphen 145 polialkohol-poliészter. Ezek a korlátozások nem fordulnak elő a találmány szerinti eljárásban; az 1.1-től az 5.1.9 pontig felsorolt képlékenyítőszerek mind feldolgozhatok a segítségével.

A fentiekben említett cellulóz-nitrát-képlékenyitőszer keverékek előállításához különösen előnyös eljárás és berendezés azzal jellemezhető, hogy az anyagokat nem csak összegyúrja, hanem sűríti és homogenizálja az anyagátvitel egyidejű fokozódása mellett. Ezenkívül feldolgozható vele az összes ismert képlékenyítőszer, mint amilyenek a nem reaktív monomer lágyítószerek (például a ftalátok, az adipátok, a szebacinátok, a cifrátok és a foszfátok), a reaktív monomer lágyítósze4

HU 219 501 Β rek (például a Citroflex 2), a polimer lágyítószerek (például a Paraplex G 40), a lágyítógyanták (például a Rokraphen 145 és a SAIB), és a reaktív gyanták (például a Sebal 84 XX 60).

A találmány további részleteit és előnyeit az ábrákkal kapcsolatban, az alábbiakban mutatjuk be a találmány szerinti, képlékenyített cellulóz-nitrátok előállítására szolgáló berendezést leíró példákon keresztül. Az ábrák a következők.

1. ábra: egy nyíróhengerrel ellátott berendezés elölnézete az első megvalósítás szerint,

2. ábra: az 1. ábrán látható berendezés felülnézete,

3. ábra: a 2. ábrán látható berendezés keresztmetszete a II-Ilii metszésvonalon,

4. ábra: egy nyíróhengeres berendezés elölnézete a második megvalósítási mód szerint.

Az 1. ábrán egy összességében (l)-gyel jelölt, hengercsoportként kialakított berendezés látható a találmány szerinti eljárás kivitelezésére az első megvalósítási mód szerint, ahol a két, vízszintesen és párhuzamosan elhelyezett, (2 és 3) nyíróhengerek (2. ábra) nedvesített cellulóz-nitrátból és képlékenyítőszerből álló (4) köztitermékmasszát dolgoznak fel.

A találmány szerinti eljárásmód esetén a (4) köztitermékmassza a (2 és 3) nyíróhengerek fölött (vagy a hengerek felületén a folytonos érintkezés miatt) az (5 és 6) tömegrészekre oszlik szét úgy, hogy a (1) hengercsoportnak az összességében (7)-tel jelölt feldolgozószakasza a hatásos. A találmány szerinti (1) hengercsoport (7) feldolgozószakasza így a (8 és 9) részterületekre oszlik meg, ahol a két, egymással szemben forgó (2 és 3) nyíróhenger együttműködik.

Az 1. ábra elvi elrendezési rajzán látható, hogy a (4) köztitermékmassza a két, lényegében egyenlő (5 és 6) tömegrészre oszlik, és ez a (13) feldolgozórésben (3. ábra) valósul meg. Egy célszerű megvalósítás esetén a (4) köztitermékmasszát, illetve a (5 és 6) tömegrészeket a nehézségi erő segítségével vezetjük az (14) adagolóterületre, ahol a (2 és 3) nyíróhengerek hosszirányban egy középső (15) osztósíkot alkotnak. Erről az (14) adagolóterületről kiindulva a (5 és 6) tömegrészek minden további technikai ráfordítás nélkül, egy időben jutnak el a (8 és 9) részterületekre, ahol lényegében azonos körülmények, például hőmérséklet és nyomás között történik meg a feldolgozásuk. Épp így az is elképzelhető, hogy a (4) köztitermékmasszát egy elosztóterületen (nincs ábrázolva) át a (8 és 9) részterületekre vezetjük úgy, hogy azok egyenletesen legyenek terhelve.

Különösen a (4) köztitermékmassza folyamatos rávezetése esetén a (2 és 3) nyíróhengerek megfelelő kiképzése miatt az anyag a tömörödéssel és homogenizálódással egy időben a két, egymáshoz képest diametrális feldolgozási irányban halad a (2 és 3) nyíróhengerek megfelelő végei felé, ahol a (8 és 9) részterületek a megfelelő (18 és 18’) leszedőterületekben végződnek, és ahonnan az anyagot a (19 és 19’) lehúzóelemek eltávolítják a (16 és 17) nyilak irányában.

A fent leírt eljárásmód esetén a (2 és 3) nyíróhengerek mindkét (8 és 9) részterületein több (20, 20’ és 21,

21’) nyíróhorony található, amelyek (22, 22’ és 23, 23’) emelkedése egymással ellentétes irányú. A 2. ábrán bemutatott üzemelési beállítás esetén a (8 és 9) részterületeken párosával egymással szemben elhelyezkedő nyíróhomyok az ellentétes irányú emelkedésük miatt szállítóterületeket, a szakterületen ismert szállítócsigákat alkotnak, amelyek a (5 és 6) tömegrészeket az (14) adagolóterületről a (18 és 18’) leszedőterületekre irányuló szállítómozgással továbbítják.

Az (14) adagolóterületeken a (20, 20’ és 21, 21’) nyíróhomyok (25) átfedéseket alkotnak (1. ábra) úgy, hogy a rávezetett (4) köztitermékmasszát állandóan megosztják és folyamatosan továbbítják a szállítómozgás hátrányos megszakadása nélkül, a (2 és 3) nyíróhengerek hosszának irányában. A (2 és 3) nyíróhengerek (18 és 18’) leszedőterületei a megfelelő (26) és (27) hántolókésekként kialakított (19 és 19’) leszedőelemekkel vannak felszerelve, amelyek eltávolítják a feldolgozott cellulóz-nitrátot és ezzel egy időben a további feldolgozólépéshez (nincs ábrázolva) irányítják.

A 4. ábrán vázolt második megvalósítási mód esetében a (28) és a nem látható (28’) nyíróhengereken a (20, 20’) nyíróhomyok mellett, a (8 és 9) részterületeken a (29) hossztengellyel párhuzamos (30) hosszanti hornyok is vannak, amelyek segítségével a feldolgozás további javulása érhető el.

A (1) hengercsoport célszerű megvalósítása esetében a (2 és 3) nyíróhengerek teljes hossza, amit a (7) feldolgozószakasz és a (18, 18’) leszedőterületek együttes hossza alkot, 1200-1800 mm, amiből a (8 és 9) részterületek megfelelő munkaterületeinek hossza 200-800 mm, előnyösen 500 mm.

A (8 és 9) részterületek munkaszélessége emellett csekély ráfordítással megváltoztatható úgy, hogy eltoljuk a folyamatos anyagfelvitelt a két hengervég felé a (5 és 6) tömegrészek (32 és 33) szállítási szögeinek megváltoztatásával, amitől megváltozik a (4) köztitermékmassza áramlása az (14) adagolóterületen. A (32 és 33) szállítási szögek 0-85°-osak, előnyösen 45°-osak lehetnek. A szállítási szögek megfelelő beállításával a (2 és 3) nyíróhengerekre feljuttatott (5) és (6) tömegrészek feldolgozási útja megfelelően meghosszabbítható vagy lerövidíthető a (8 és 9) részterületeken.

A (2 és 3) nyíróhengerek (D és D’) átmérője a célszerű megvalósítás esetében egyforma, és 200 mm vagy nagyobb, előnyösen 300 mm lehet. A (D és D’) hengerátmérők megnövelése és a feldolgozási szélesség fent leírt megrövidítése (az EP-0 369.246 Bl európai szabadalmi leírás szerint a munkaszélesség megfelel a henger hosszának) a (8 és 9) részterületekre azt eredményezi, hogy a (4) cellulóz-nitrát-keverék a hengercsoportban többé nem gyúródik, hanem csak tömörödik és homogenizálódik úgy, hogy a súrlódásihő-képződés hátrányos hatása a hőmérsékletre megszűnik, és ezzel együtt a (1) hengercsoport (8 és 9) részterületein a (5 és 6) tömegrészek tartózkodási ideje 0,5-1,5 percre csökken.

Ezzel egyidejűleg az eljárás áthaladási teljesítménye megháromszorozódik vagy -négyszereződik azáltal, hogy a (4) köztitermék a szemben forgatva dolgozó

HU 219 501 Β (2 és 3) nyíróhengerek közepén lévő (14) adagolóterületre van rávezetve, és a (5 és 6) tömegrészeket a balra, illetve jobbra forgó nyíróhoronypárok a feldolgozással egy időben a hengervégekhez továbbítják. A (20,20’ és 21, 21’) nyíróhomyok emelkedésének előnyös kialakítása az 1 -4. ábrákon látható, ahol az emelkedés szöge különböző, előnyösen 30° és 45° közötti értékű lehet, amivel a feldolgozási körülmények tovább optimalizálhatok.

A (5 és 6) feldolgozott tömegrészeket a hengerek végein szedjük le, ahol a (18 és 18’) leszedőterületek szélessége 100-500 mm, előnyösen 300 mm lehet. A (5 és 6) tömegrészek leszedése szalagok alakjában történik, amelyek kicsiny, szabálytalan alakú lemezkékre töredeznek úgy, hogy a kapott cellulóz-nitrát-képlékenyitőszer keverék oldékonysága a további feldolgozáshoz megfelelő lesz.

Egy adagolóberendezés előre kapcsolásával, ami a (4) köztiterméket alkotó kiindulási anyagokat egy szállítócsiga (nincs ábrázolva) segítségével a (2 és 3) nyíróhengerek (14) adagolóterületére szállítja, és egy aprító berendezés (nincs ábrázolva) utánkapcsolásával elérhető, hogy csekély technikai ráfordítással a találmány szerinti cellulóz-nitrát-lágyítószer keverék egy folyamatos késztermékgyártó eljárással legyen előállítva.

Az (2) első nyíróhenger hőmérséklete előnyösen 89-100 °C, a (3) hátsó nyíróhengeré 70-90 °C lehet, amihez egy alacsony, 1:1,1-1:1,2 értékű súrlódást választunk. Ezáltal, és az ésszerűen csekély anyagmennyiség és tartózkodási idő miatt a (2 és 3) nyíróhengereken a hőmérséklet nem fogja elérni a bomlási hőmérsékletet (nem emelkedik 130 °C fölé), ami nagy eljárási biztonságot ad, és lehetővé teszi minden olyan cellulóz-nitrát, illetve -keverék feldolgozását a találmány szerinti eljárással és berendezéssel, amelyek nitrogéntartalma 12,6 tömeg% vagy kisebb. Mivel a termék víztartalma hasonló az eddig ismert eljárásokkal előállítottakéhoz, azaz 5-20 % közötti értékű, a képlékenyített cellulóz-nitrát még egy további szárítás után is egy rugalmas, porképzésre nem hajlamos konzisztenciájú anyag, ami jó és veszélytelen további feldolgozást tesz lehetővé.

A (1) hengercsoport egy további, nem ábrázolt megvalósítása esetében a feldolgozószakasz két részre lehet osztva a nyíróhenger palástján úgy, hogy a megfelelő adagolóterületekről a nyíróhengerek kialakítása folytán az anyag a középen lévő leszedőterület felé szállítódik, ahol a részterületek által szállított köztitermék egyesül, és a cellulóz-nitrát leszedése csupán egy leszedőelemmel is lehetségessé válik.

A találmány szerinti eljárás egy további megvalósítása egy olyan (1) hengercsoporttal is elgondolható, amelynek a nyíróhengerén egy első feldolgozórész a henger közepéig tart, és innen egy másik feldolgozórész következik, amelynek adagolóterülete az első feldolgozórész leszedőterületének szomszédságában van.

Ezáltal a (7) feldolgozószakasz (1. ábra) két részre oszlik, amelyeken a feldolgozási irány mindkét tömegrész számára azonos.

Claims (8)

1. SZABADALMI IGÉNYPONTOK

   1. Eljárás képlékenyített cellulóz-nitrát előállítására egy megnedvesített, egy adott feldolgozóterület 12,6 tömeg% vagy annál alacsonyabb nitrogéntartalmú cellulóz-nitrátból és képlékenyítőszerből álló köztitermékét egy nyíróhomyokkal rendelkező hengercsoporttal egy leszedőrészhez továbbítjuk, azzal jellemezve, hogy az adagolt köztitermékmasszát legalább két részre osztjuk és azokat az adott részfeldolgozó területeken egymással ellentétes irányban elhelyezett feldolgozási irányban vezetjük, és a mindenkori részfeldolgozó területek végein vezetjük el.
2. 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a köztitermékmasszát a két részfeldolgozó terület közepén elhelyezkedő adagoló területéhez vezetjük.
3. 3. Berendezés képlékenyített cellulóz-nitrát előállítására, amely egy két, egymással szemben forgatható nyíróhengerekkel ellátott, (2 és 3), illetve (28 és 29’) nyíróhengerekből képezett (7) feldolgozóterülettel bíró (1) hengercsoport, különösen az 1. és/vagy 2. igénypontban leírt eljárás megvalósítására, azzal jellemezve,. hogy a (1) hengercsoport (7) feldolgozóterülete legalább kettő (8 és 9) részterületekre van felosztva, és a párjával egymással szemben elhelyezett (8 és 9) részterületeken mindkét (2 és 3) nyíróhenger ellentétesen emelkedő (20, 20’, 21 és 21’) nyíróhomyokkal vannak kialakítva.
4. 4. A 3. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a (8 és 9) részterületeket a (2 és 3) nyíróhengerek hosszának közepén a (4) köztitennék (14) adagolóterülete határolja, és a (20, 20’, 21, 2Γ) nyíróhornyok a (2) és (3) nyíróhengerek palástján egy (18, 18’) leszedőterület felé vezetnek.
5. 5. A 3. vagy 4. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a (8 és 9) részterületek (20, 20’, 21, 21’) nyíróhomyai a (14) adagolóterületen a (25) átfedéseket alkotják.
6. 6. A 3-5. igénypontok bármelyike szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy az egyik (2) nyíróhenger (18 és 18’) leszedőrészeire egy (26 és 27) hántolókésnek kialakított (19 és 19’) leszedőelemek vannak felszerelve.
7. 7. A 3-6. igénypontok bármelyike szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a (28 és 28’) nyíróhengereken mindkét (8 és 9) részterületen a (27) hossztengelylyel párhuzamos lefutású (30) hosszirányú hornyok is vannak.
8. 8. A 3-7. igénypontok bármelyike szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a (7) feldolgozóterületen egy, a köztiterméket adagoló elosztó van felszerelve.