CH292815A - Procédé continu pour préparer un mélange de méthylol-mélamines. - Google Patents

Description

  Procédé     continu    pour préparer un mélange de     méthylol-mélamines.       La     présente    invention est relative à un       rjouveau    procédé continu de préparation d'un  mélange de     méthylol-mélamines    connues, mé  lange soluble     dans    l'eau froide par la réaction  connue entre la     formaldéhyde    et. la     mélamine.     



  Ce procédé, économique et simple, est  caractérisé en ce qu'on fait continuellement  passer à, travers une zone de réaction chauffée       @,    une température comprise entre 60 et 130  C,  en maintenant le pH entre 6 et 9, une suspen  sion de 1 molécule-gramme de     mélamine    avec  moins de 6 molécules-grammes de     formaldé-          liyde,    et ce pendant un temps suffisant, pour  qu'il se     produise    entre ces deux substances  une réaction qui dépasse le stade de la pré  cipitation du monomère cristallisé, mais  n'atteint pas le stade hydrophobe, et qu'on  sèche     ensuite    à température     plias.    élevée le  produit de cette réaction.

   On obtient ainsi un  mélange de     méthylol-mélamines    connues qui  est. soluble     dans    l'eau froide.  



  La durée de chauffage, donc de réaction  est réglée de préférence en fonction inverse  de la, température, entre 15 secondes et 15  minutes, les conditions optima étant celles  qui correspondent à. 105  environ pendant  environ 1 à 2 minutes. Le produit. peut       î:tre    extrait immédiatement de la zone de réac  tion, par exemple d'un échangeur de chaleur,  et. séché aussitôt, ou au contraire être envoyé  travers un autre dispositif de chauffage       oii    on le fait. séjourner pendant environ         3.    minute, pour achever la réaction au degré  voulu, car cette réaction est exothermique.

    Pour assurer la possibilité de contrôler la  réaction, il est souvent avantageux d'envoyer  le sirop     résineux    sortant de la zone de,chauf  fage, c'est-à-dire de l'échangeur de chaleur  et du dispositif de chauffage, à travers une  zone de refroidissement dans laquelle il est  rapidement refroidi entre 43 et 49  environ,  en 15 secondes à 2 minutes, suivant le degré  de réaction, puis de le sécher par pulvérisa  tion à une température comprise entre 205  et 290  environ, 232  constituant la tempé  rature optimum.  



  Pour la     mise    en rouvre pratique du pro  cédé, on peut avoir recours à des proportions  molaires     mélamine    :     formaldéhyde    comprises  entre 1:1 et<B>1: < 6.</B> Si l'on     utilisait    plus de  6 molécules-grammes de     formaldéhyde    pour  1     molécule-gramme    de     mélamine,    on obtiendrait  surtout la combinaison     hexaméthylol;

      en uti  lisant par contre moins -de 6 molécules-gram  mes de     formaldéhyde,    on obtient un mélange  de     méthylol-mélamines.        Dans    ce mélange, une  certaine combinaison de     méthylol    peut pré  valoir, suivant le rapport molaire des réac  tifs et suivant les conditions du séchage.

   Par  exemple, la     combinaison        diméthylol    peut  prévaloir lorsque le     rapport    molaire     mél-          amine:formaldéhyde    est compris entre 1:2 et  1:2,5, et la combinaison     triméthylol    peut pré  valoir lorsque ce rapport est     compris    entre 1:3  et 1:4.

        Pour illustrer l'invention, on va mainte  nant. donner quelques     exemples    de sa mise en       aeuvre          Exemple   <I>1:</I>  On pèse une quantité de     formaldéhvde          sous        forme        de        solution        aqueuse    à     37        %,        on        la     met dans un récipient mélangeur maintenu à.

    une     température    inférieure à 15  et on règle  son pH à. la valeur 8,0 au moyen de soude       caustique.    On ajoute en agitant à la. solution  de     formaldéhv    de de la     mélamine    sous forme       micropulvérisée,    en quantité suffisante pour  amener le     rapport    moléculaire de la     formaldé-          hyde    à. la     inélamine    à. la valeur 3,3/1, en avant  soin de maintenir la. température assez basse  pour éviter toute réaction entre les     deux    corps.

    Cette suspension n'ayant pas réagi est aussitôt       pompée    sous pression à travers un     échangeur     de chaleur à une     température    de     104,5 ,    le  débit d'écoulement étant tel que la.     suspension     reste environ     \'    minutes dans l'échangeur.

   La  matière sirupeuse est alors pompée vers un  sécheur par pulvérisation et.     ;-    est. aussitôt  séchée à une température de     292 .    Le branche  ment des appareils     utilisé;-,    dans cette opéra  tion     est.    fait de telle manière que la. suspen  sion initiale est. envoyée dans     l'échangeur    de  chaleur à. une vitesse :suffisante pour effec  tuer la réaction voulue, la capacité du sécheur  par pulvérisation étant suffisante pour assu  rer     Lui    séchage instantané. Autrement dit  l'opération est continue entre ses diverses  phases, tous les appareils     individuels    étant  reliés en vue d'un écoulement continu.

   Le pro  duit sec, soluble dans l'eau, obtenu de cette  manière est de préférence conservé à environ  15  ou au-dessous.  



  <I>Exemple</I>  Une quantité de     formaldéhy    de sous forme       de        solution        aqueuse    à     37        %        est        mise        dans        tin     récipient. mélangeur convenable et son     pn    est  ajusté à la valeur de 7,5     ati    moyen de soude  caustique; le récipient. mélangeur est agencé  en vue d'être maintenu à une température  inférieure à. 15  environ.

   On ajoute ensuite à  cette solution de la     mélamine        micropulvérisée,     en quantité suffisante pour donner une sus  pension renfermant 3,6 molécules-grammes de         formaldéhvcle    pour une     niolécule-grannne    de       mélamine.    Cette suspension     -est.    traitée dans  un échangeur de chaleur comme indiqué dans  l'exemple<B>1.</B>     L'#changeur    de chaleur est relié       't    un     dispositif    de chauffage et le sirop rési  neux     passant    de l'échangeur de chaleur à ce  dispositif met.

       environ    1 minute pour le tra  verser. En sortant du     dispositif    de chauffage,  la.     matière    traverse     -unie    zone de refroidisse  ment oit sa température est rapidement rame  née à. une valeur comprise entre     43,5    et     49 .          Du        refroidisseur,    la. matière est     envo@-ée    dans  un sécheur par     pulvérisation    où elle est séchée       à.    une température     d'environ        -1331.     



       Exerri.l-)le   <I>3:</I>  Une certaine quantité de     fornialdélivde     sous forme de solution aqueuse<B>1</B>a<B>37</B>     11/o    est  pesée et chargée dans un     récipient.    de mélange  maintenu à. une température inférieure à 15"  et son pH est réglé à 8,0 an moyen de soude  caustique.

   On ajoute en agitant à. la. solution  de     formaldéhvde,    de la.     mélamine        mieropulvé-          risée    en proportion suffisante pour amener le  rapport,     moléculaire    de la     formaldéhyde    à la       mélamine    à la valeur 3,6/1, en ayant soin de       maintenir    la température assez basse pour  éviter la réaction. La suspension brute est  aussitôt pompée     sous    pression à travers un  échangeur de chaleur sous les mêmes condi  tions indiquées dans les     exemples    précédents.

    La matière est ensuite     pompée    à travers     -uni          échangeur    thermique de refroidissement, dans  lequel le     produit    sirupeux est rapidement re  froidi jusqu'à.     -19     environ. De là., le produit  passe à     tin    séchoir à     pulvérisation    oit il est  séché par pulvérisation à 233  environ. L'opé  ration est continue, les     différents    appareils  étant reliés en vue     d'assurer    la continuité du  débit.  



  En     movenne,    le mélange clé     méthvlol-mél-          a.mines    ainsi obtenu     présente    sensiblement les       I        ;ropriétés        dsuivantes,    de     lé-ères    variations  pouvant se présenter     suivant    les     proportions     des produits de départ:

    teneur en humidité     1.,0-    3,0     oJo     teneur en azote     34,0-37,0    0/0  teneur en     formaldélivde    totale 40<B>-50%</B>      teneur en     formaldéhy    de libre 1,5-     3,01/o     rapport moléculaire de la     form-          aldéhy    de à la     mélamine    2,5- 1,5  pH     7,5--    8,5  point de fusion 73-75        solubilité    dans l'eau: à 25 , 20 parties pour  100     parties    d'eau; à 50 , 95 parties pour  <B>100</B> parties d'eau.  



  Le produit est indéfiniment     diluable    dans  l'eau     sans    qu'il présente des propriétés hydro  phobes.  



  Solubilité dans le méthanol: à 25 , 8 par  ties pour 100     parties    de méthanol.  



  lies     conditions    particulières peuvent varier  quelque peu suivant les proportions des réac  tifs, suivant la relation choisie entre la tem  pérature et la durée de réaction, suivant le pH  de la suspension et d'autres facteurs encore.  Il faut toutefois se rappeler que la continuité  du procédé présente une importance extrême,  les produits obtenus par une opération discon  tinue ne présentant pas les propriétés recher  chées. Dans le procédé continu il existe une  relation critique entre la température et la  durée de réaction dans l'échangeur de chaleur  en vue d'obtenir le degré de réaction correct.  La limite supérieure du degré de réaction       correspond    à la durée et à la température  de réaction qui donnent une résine échappant  tout. juste au caractère hydrophobe.

   Avec une  durée de réaction de 6,2 minutes à     10.I,5 .     on a obtenu un produit non hydrophobe, alors       qu'avec    des temps     plus    longs ou -des tempéra  tures plus élevées, on obtiendrait     des    produits  non satisfaisants;

   c'est ainsi qu'en opérant  pendant 6,2 minutes à 106 , on obtiendrait  une résine hydrophobe, inutilisable     dans    les  applications     envisagées.    D'autre part, la  limite inférieure du degré de réaction cor  respond à une durée et à     tune    température  de réaction produisant une résine     aussi        voisine     que possible de l'état monomère, sans que le  monomère ',précipite     sous    forme cristallisée  de la     solution.    Une durée de 1,9 minute à  97,2  a donné -une résine satisfaisante, tandis       qu'un        abaissement    soit de cette température,  soit.

   de ce temps conduirait à l'obtention de  résines non     satisfaisantes.       Le mélange soluble dans l'eau, obtenu de  cette manière, peut être facilement éthérifié  au moyen d'alcools de faible poids molécu  laire, comme le méthanol ou d'autres équiva  lents, pour donner un grand nombre de pro  duits utiles à     des    applications diverses. Lé  mélange obtenu suivant l'invention peut être  utilisé, particulièrement en solution aqueuse,  dans l'industrie du cuir; la solubilité dans  l'eau du mélange de     méthylol-mélamines    pré  sente donc une importance particulière.  



  Au lieu de     conserver    une grande quantité  de mélange de     formaldéhyde    et de     mélamine,     on peut stocker les deux     produits    séparément,  en réglant le pH de la     formaldéhyde.    Les deux  corps peuvent alors être envoyés, sous un  débit déterminé, dépendant du rapport molé  culaire voulu entre eux, dans un dispositif  de mélange, tel qu'un agitateur ou un appa  reil à mélanger approprié, à l'entrée de  l'échangeur de chaleur. De cette manière, il  n'y a aucun risque que les matières puissent  réagir avant de traverser l'échangeur de chaleur.  



  La     vitesse    d'écoulement de la     mélamine    et  de la     formaldéhyde    en mélange intime dépend  des     dimensions    et de la température de  l'échangeur de chaleur;     comme,    d'autre part,  l'écoulement est continu, ainsi qu'on l'a déjà  signalé, les     dimensions    du sécheur par pulvé  risation doivent se conformer au débit d'écou  lement à travers l'échangeur de chaleur.

Claims (1)

1. REVENDICATION Procédé continu pour préparer un mélange de méthvlol-mélamines soluble dans l'eau froide, :caractérisé en ce qu'on fait continuelle ment passer à travers une zone de réaction chauffée à une température comprise entre 60 et 130 C, en maintenant le pH entre 6 et 9, une suspension de 1 molécule-gramme de mél- amine avec moins de 6 molécules-grammes de formaldéhyde, et ce pendant.

   un temps suffi sant pour qu'il se produise entre ces deux substances une réaction qui dépasse le stade de la précipitation du monomère -cristallisé, mais n'atteint pas le stade hydrophobe, et qu'on sèche ensuite à température plus élevée le produit de cette réaction. SOUS-REVENDICATIONS: 1. Procédé selon la. revendication, carac térisé en ce que la. durée du chauffage est comprise entre 15 secondes et 1.5 minutes. 2. Procédé selon la revendication, carac térisé en ce que la suspension est chauffée à une température d'environ 105 pendant 1 à 2 minutes. 3.

   Procédé selon la revendication, carac térisé en ce qu'on refroidit rapidement à une température inférieure à. .19 C le produit sortant de la, zone de réaction avant. de le sécher. Procédé selon la revendication et la sous-rev endieation 3, caractérisé en ce qu'on sèche par pulvérisation le produit refroidi.