CH643875A5 - Granulierung von pigmenten nach dem fliessbettverfahren. - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft die Granulierung von Pigmenten nach dem Fliessbettverfahren.
Verschiedene Fliessbettechniken sind bereits bekannt zur Granulierung der verschiedensten Materialien, wie z.B. Phar-maceutika, Agrikulturchemikalien, Farbstoffe, Gerbmittel, optische Aufheller und Nahrungsmittel. So ist beispielsweise in der GB-PS 1 401 304 beschrieben, wie eine Lösung, Suspension oder Schmelze in eine Trockenkammer gesprüht wird, durch welche heisse Luft geblasen wird, wobei das gebildete Granulat kontinuierlich entfernt wird. In diesem Verfahren erfolgt die Trocknung und Granulierung in einer einzigen Stufe.
Nach einer anderen bekannten Fliessbettgranulierung wird ein Pulver in das Fliessbett eingeführt und mit einer Lösung oder Suspension eines Bindemittels besprüht. Auf diese Weise wird das zu granulierende Material mit dem Bindemittel überzogen und die Granulatbildung erfolgt durch Aggregation der überzogenen Partikel.
Dieses Verfahren wird diskontinuierlich durchgeführt und das Ausgangsmaterial muss vor dem Granulierprozess zumindest teilweise getrocknet werden.
Keines dieser bekannten Granulierverfahren wurde bisher mit Erfolg für die Granulierung von Pigmenten eingesetzt. Der Grund liegt wahrscheinlich darin, dass man befürchten musste, dass unter den harten Bedingungen dieser Verfahren die Pigmente ihre Dispergierbarkeit verlieren würden und somit unbrauchbar für die Anwendung würden.
Die DE-OS 2 844 710 beschreibt Verfahren zur Herstellung eines trockenen staubarmen frei-fliessenden Pigmentgranulates durch Behandeln des Pigmentpulvers im Fliessbett mit einem oberflächenaktiven Mittel und Wasser.
Es wurde nun gefunden, dass man ein trockenes, staubarmes, frei-fliessendes Granulat mit leichter Applizierbarkeit in organischen Medien erhält, wenn man a) ein Pigmentpulver im Fliessbett mit einem Granulierhilfsmittel in Abwesenheit von Wasser behandelt und b) das erhaltene Granulat entfernt.
Bei der Granulierungsstufe kann gegebenenfalls das nach Stufe a) erhaltene Granulat mit einem oberflächenaktiven Mittel nachbehandelt werden. Diese zusätzliche Stufe kann weggelassen werden, wenn man von einem relativ staubarmen Pigmentpulver ausgeht. Ist das Ausgangspigment jedoch stark stäubend, so empfiehlt sich die Einschaltung dieser Stufe zur Vergrösserung des Korns und der Fliesseigenschaften des nach Stufe a) erhaltenen Granulates.
Ein besonders geeignetes Ausgangsmaterial erhält man nach einem der üblichen Trockenmahl- oder Siebverfahren. Gewünschtenfalls kann das zu granulierende Pigment zwecks Änderung seiner Oberflächeneigenschaften, beispielsweise durch chemische Behandlung oder gröberes Vermählen präpariert werden.
Ein ebenfalls geeignetes Ausgangsmaterial erhält man auch von Trocknern, welche das Pigment direkt in Pulverform abgeben. Die zu verwendenden Pigmentpulver können vollständig oder teilweise getrocknet und staubarm sein.
Es können organische und anorganische Pigmente verwendet werden; als Beispiele von organischen Pigmenten seien genannt: Azopigmente und Azomethine oder ihre Metallsalze oder Metallkomplexe, Metallphthalocyanine, welche durch Halogen substituiert sein können, polycyclische Pigmente, wie Chinacridone, Dioxazine, Küpenfarbstoffe, Anthrachinone und Isoindolinone und Salze basischer Pigmente mit Heteropolysäuren des Phosphors, Wolframs, Molybdäns oder Kupferferrocyanids. Als Beispiele anorganischer Pigmente seien Titandioxyd, rote und gelbe Eisenoxide, Russ, Blei- und Molybdänchromate, Preussischblau und Cadmiumrot genannt.
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Das Granulierhilfsmittel hat folgende Aufgabe: Die Temperatur des Granulierhilfsmittels beim Versprü-
1) es benetzt die Pigmentoberfläche ausreichend für die hen sowie die Temperatur des Fliessbettes liegt zwischen Bildung von Agglomeraten. 20-100°C, vorzugsweise zwischen 20-60°C. Bei Verwendung
2) Es gibt den so gebildeten Agglomeraten die nötige Fe- von Wachsen muss die Temperatur hoch genug sein um ein stigkeit gegen mechanische Beanspruchung und Lagerung s Erstarren des Wachses in der Düse zu verhindern. Bei Mi-ohne jedoch die Dispergierbarkeit des Pigmentes im Applika- schungen von Harzen oder Wachsen und organischen Flüs-tionsmedium zu beeinträchtigen. sigkeiten muss die Temperatur so gewählt werden, dass die
3) Es muss versprühbar und mit dem Applikationsme- Sprühfähigkeit gewährt bleibt und eine einwandfreie Benet-dium verträglich sein und soll dadurch die Pigmenteigen- zung der Pigmentpartikel erfolgt. Die Zugabe des Granulier-schaften verbessern. io hilfsmittels kann kontinuierlich oder diskontinuierlich er-
Als Beispiele von Granulierhilfsmitteln seien genannt: folgen.
a) Organische Flüssigkeiten Eine bevorzugte Ausführungsform des Verfahrens gemäss Diese sind empfehlenswert, wenn die Oberfläche des Aus- vorliegender Erfindung erfolgt diskontinuierlich in einer Ap-
gangspigmentes gering ist, wie beispielsweise bei anorgani- paratur gemäss beiliegender Zeichnung.
sehen Pigmenten und wenn das Pigment bereits Harz enthält, is Zum besseren Verständnis der Erfindung und seiner be-beispielsweise mindestens 20% bez. auf das Gewicht des Pig- vorzugten Ausführungsform soll beiliegende Zeichnung ments. In solchen Fällen genügt das Besprühen des reszinier- dienen.
ten Pigmentpulvers mit Lösungsmittel, wobei das Harz etwas Die Apparatur enthält einen Behälter 1, bestehend aus ei-klebrig wird und die Pigmentpartikel miteinander verklebt. ner luftgeheizten Kammer 2 und damit verbunden die Fliess-Als Beispiele organischer Flüssigkeiten seien genannt: Ge- 20 bettkammer 3. Die luftbeheizte Kammer 2 ist mit einem Luft-radkettige aliphatische oder cycloaliphatische Kohlenwasser- filter 4, einem Saugrohr 5 und einem Heizkörper 6 versehen, stoffe mit hohem Siede- und Entzündungspunkt, die bis zu 20 Wahlweise kann der Ventilator sich auch im Ausgangsrohr 17 Gew.-% aromatische Lösungsmittel enthalten können, ge- befinden, so dass die Luft durch das Fliessbett gezogen an-bräuchliche flüssige Weichmacher für PVC, wie Dialkyladi- statt gedrückt wird. Die Kammern 2 und 3 sind durch den paté, -sebacate oder -phthalate, z.B. Dioktylphthalat, und an- 25 Gang 7, welcher ein Sieb 8 enthält, verbunden, welches den dere Ester mit hohem Siedpunkt, ferner Oleylakohol. Boden der Fliessbettkammer 3 bildet.
b) Lösungen von Harzen in organischen Flüssigkeiten Die Fliessbettkammer enthält eine Sprühvorrichtung be-Abietinsäure und ihre Ester, Diglykolmonostearat, Cellu- stehend aus einer Dosierpumpe 9 mit einem Eingang für die loseacetobutyrat; Erdalkalimetallsalze von Fettsäuren mit Lösung, Emulsion oder Dispersion des Granulierhilfsmittels 12-20 C-Atomen, z.B. Stearinsäure; Fettsäuren mit 12-20 C- 30 und einen Ausgang 11, welcher zur Düse 12 führt. Über der Atomen; Fettalkohole; Amine mit 12-20 C-Atomen, z.B. Ste- Düse ist ein Filter 16, um das granulierte Material in der arylamin oder Rosinamin; Triglyceride von 12-Hydroxyste- Fliessbettkammer zurückzuhalten. Über dem Filter ist eine arinsäure; Malein- und Phenolharze, modifizierte, z.B. hy- Reinigungsvorrichtung, bestehend aus Eingangsrohr 13, ei-drierte oder polymerisierte Kolophoniumharze, Glycerinester nem Hahn 14 und den Luftdüsen 15. Die Filterreinigung von Abietinsäure, Alkydharze, mit synthetischer Fettsäure 35 kann auch durch eine Schüttelvorrichtung erfolgen. Über der modifizierte Alkydharze, Harze auf Basis von Leinöl oder Ri- Fliessbettkammer befindet sich der Luftausgang 17, das zu zinusöl, Polyesterharze auf Basis von Phthalsäure. Bevor- granulierende Material 18 befindet sich im Boden der Fliess-zugte Lösungsmittel sind die unter a) erwähnten. bettkammer 3.
c) Mischungen organischer Flüssigkeiten mit Wachsen Die Durchführung des Verfahrens erfolgt folgender-Das Wachs kann in eine Flüssigkeit gelöst, emulgiert oder 40 massen:
fein dispergiert sein, wobei die Mischung in Konzentrationen Stufe a):
von 0,1-50% in der Sprühdüse keine Paste bilden darf. Die Fliessbettkammer 3 wird mit trockenem Pigmentpul-
Geeignete Wachse sind Paraffine, Q 2-C22 Fettalkohole ver 18 beschickt, heisse Luft wird in Kammer 2 erzeugt und wie Cetylalkohol und Polyamidwachse. Als organische Flüs- durch das Pigmentpulver geblasen, um es aufzuwirbeln. Die sigkeit sind die unter a) genannten bevorzugt. 45 Lufttemperatur bei Eingang beträgt 20-100°C, zweckmässig d) Mischungen organischer Flüssigkeiten mit Harzen und 20-60°C; die Temperatur der ausströmenden Luft beträgt Wachsen. 20-50°C und ist abhängig von der Temperatur der einströ-
Irgend eine Mischung der unter a) genannten Flüssig- menden Luft, den Zusätzen und der Verweilzeit letzterer. Der keiten mit den unter b) genannten Harzen und den unter c) er- Luftstrom wird so bemessen, dass das Pulver genügend aufgewähnten Wachsen können verwendet werden. 50 wirbelt wird und ist abhängig von der Grösse der Apparatur e) Geschmolzene Wachse und des Ansatzes der Grösse und Dichte der Pigmentteilchen. Als Beispiele kommen niedrig-schmelzende Polyester- Der Luftstrom kann während der Granulierung verändert wachse in Betracht. werden, um ihn der veränderten Partikelgrösse, Form und
Die Wahl des Granulierhilfsmittels hängt von verschiede- Dichte des Pigmentes anzupassen.
nen Faktoren ab. 55 Dann wird Luft über die Düsen 15 durch den Filter 16 ge leitet, um dort haftende Pigmentpartikel zum Fliessbett zu-Die Wahl der Art und Konzentration des Granulierhilfs- rückzublasen.
mittels hängt von der Art der Applikation (z.B. ob Tinte, Die Granulierung erfolgt durch Sprühen des Granulier-
Lack oder plastische Masse) und der Natur der Pigmentober- hilfsmittels in den Granulierbereich 18; die zu versprühende fläche (z.B. ob sie polar, unpolar, hydrophil oder hydrophob 60 Flüssigkeit wird der Düse 12 zugeführt und dort gegebenen-ist) ab, und der spezifischen Oberfläche des Pigmentes. Die falls unter Anwendung komprimierter Luft versprüht. Die Art des Pigmentes und sein Herstellungsverfahren spielen Sprühzeit hängt von den Zusätzen, deren Konzentration und ebenfalls eine wichtige Rolle bei der Wahl des Granulierhilfs- Menge, der Form des Pigments, der Stärke des Luftstromes mittels. und der Temperatur ab. Gewöhnlich liegt die Zeit zwischen
Die Menge liegt vorzugsweise zwischen 5-50%. Insbeson- 65 5-60, vorzugsweise zwischen 10-30 Minuten.
dere 5-20% bezogen auf das Pigmentgewicht. Je staubreicher Nach beendeter Granulierung wird die Wirbelung ge-ein Pigment ist, desto mehr Granulierhilfsmittel wird be- wohnlich während 1-30 Minuten aufrechterhalten um die nötigt. Trocknung zu vervollständigen. Dies erfolgt vorzugsweise bei
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einer Temperatur, die tiefer liegt als die Granuliertemperatur, um eine Überhitzung des Produkts zu vermeiden. Schliesslich wird das gebildete Granulat aus der Fliessbettkammer entfernt.
Wird das in Stufe a) erhaltene Minigranulat mit einem oberflächenaktiven Mittel behandelt, so erfolgt dies ohne dass eine Neubeschichtung der Apparatur oder deren Öffnung erforderlich ist.
Das oberflächenaktive Mittel kann vom nichtionogenem, kationischem oder anionischem Typ sein. Diese dienen zugleich als Netz- und Bindemittel und können die Eigenschaften des Pigmentes günstig beeinflussen.
Die nicht-ionogenen oberflächenaktiven Mittel können in folgende Klassen unterteilt werden:
a) Monoäther von Polyglykolen mit langkettigen Fettalkoholen, z.B. das Kondensationsprodukt von 5-20 Mol Äthylenoxid mit einem C]6-C18-Fettalkohol, z.B. Cetylal-kohol.
b) Monoester von Polyglykolen mit langkettigen Fettami-den, z.B. die Kondensationsprodukte von 5-20 Mol Äthylenoxid mit einer Fettsäure von 12-18 C-Atomen, z.B. Laurin-säure oder Stearinsäure, insbesondere Polyoxyäthylenmono-laurat.
c) Monoäther von Polyglykolen mit Alkylphenolen, z.B. Reaktionsprodukte von 5-20 Mol Äthylenoxid mit Cg-C^ Alkylphenol, z.B. Nonylphenol.
d) N,N-Polyäthoxyliertes, langkettiges Fettamin, z.B. das Umsetzungsprodukt von 5-50 Mol Äthylenoxid mit einem Ci2-Ci8 Fettamin, z.B. Kokosamin und Tallamin.
e) N,N-Polyäthoxylierte, langkettige Fettamide, z.B. das Reaktionsprodukt von 5-50 Mol Äthylenoxid mit hydriertem Tallamid.
f) Esteräther von Polyglykolen mit cyclischen Alkoholen und Fettsäuren, z.B. Polyoxyäthylensorbitoleat oder -laurat.
g) Kondensationsprodukte von Polyglykolen, z.B. das Kondensationsprodukt von Polyoxypropylen und Polyoxy-äthylenglykol und h) Glykole von Alkinen.
Typische kationische oberflächenaktive Mittel sind sekundäre und tertiäre Amine und Alkylpropylendiamine. Diese werden entweder als Salze mit Q-C4 Fettsäuren oder als quaternierte Ammoniumsalze in Lösung, Dispersion oder Emulsion versprüht.
Als anionische oberflächenaktive Mittel seien die Alkali-, Ammonium- oder Aminsalze (insbesondere flüchtiger Amine von niedrigem Molekulargewicht, wie Morpholin oder Tri-äthylamin) von Fettsäuren oder Fettaminsulphaten, z.B. Al-kalistearat, Alkalialkylsulfonat, wie Kaliumdodecylsulfonat; Alkali-Alkarylsulfonate, wie Natriumdodecylbenzolsulfonat; Fettsäuresarcosinate; sulfonierte Alkylester langkettiger Fettsäuren und Alkylsulfosuccinate, Alkalisalze von Polyacryl-säuren, sulfonierten Monoäthern von Polyglykolen mit Alkylphenolen, wie Nonylphenolen und insbesondere die Am-moniumsalze von partiell hydriertem Kolophonium.
Es können auch Mischungen verschiedener oberflächenaktiven Mittel, sowie Mischungen letzteren mit Bindemitteln oder die Pigmenteigenschaften verbessernden Mittel verwendet werden. Besonders geeignete Bindemittel sind anionische oder nicht-ionogene wasserlösliche Polymere, beispielsweise Cellulosederivate, wie Hydroxyäthylhydroxypropyl- oder Natriumcarboxymethylcellulose, ferner Polyvinylalkohol verschiedenen Hydrolysegranulates ausgehend vom Acetat und Polyvinylpyrrolidon.
Schliesslich wird in Stufe (b) das erhaltene Granulat vom Fliessbett entfernt.
Das erhaltene Granulat ist praktisch trocken, d.h. es enthält in den meisten Fällen nicht mehr als 2% Wasser. Es ist staubarm, leicht zu handhaben, freifliessend und ermöglicht ein sauberes umweltfreundliches Arbeiten ohne gesundheitliche Schäden.
In den nachfolgenden Beispielen bedeuten die Teile Gew.-Teile, und die Prozente Gewichtsprozente, sofern nichts ande-5 res angegeben.
Beispiel 1
Trockenes Pigmentpulver wird in den Behälter der in der Zeichnung abgebildeten Apparatur eingeführt. 10 a) Zusammensetzung des Granulats
86,95% CI Pigment Yellow No. 13 (hergestellt gemäss GB-PS 1 356 253) 13,05% Mineralöl.
b) Physikalische Eigenschaften:
Aussehen: frei fliessendes staubarmes körniges Pulver. 15 Korngrössenverteilung:
<0.3 mm 0.3-0.7 mm <0.7 mm 27% 72% 1%
c) Verfahrensbedingungen 20 Temperatur des Fliessbettes Temperatur des Granulierhilfsmittels Luftstrom Pigmentladung
25
Granulierhilfsmittel
Sprühdruck
Sprühzeit
21°C 21°C
10-15 m3/Std. 250 Teile des obigen Pigmentes. 37.5 Teile Mineralöl. 0,2 at.
6-8 Minuten
30
35
40
45
d) Anwendungseigenschaften:
Gleiche Mengen des Granulates und des Ausgangspulvers werden in eine litographische Drucktinte eingearbeitet. Es sind keine Unterschiede in den Anwendungseigenschaften feststellbar.
Beispiel 2
Trockenes Pigmentpulver wird in den Behälter der in der Zeichnung abgebildeten Apparatur eingeführt.
a) Zusammensetzung des Granulates 86.94% CI Pigment Yellow 13
6.53% Staybeliteharz (partiell hydriertes Kolophonium) 6.53% Mineralöl b) Physikalische Eigenschaften Aussehen: staubarmes körniges Pulver
Korngrössenverteilung:
< 0.3 mm 0.3-0.7 mm > 0.7 mm 34% 49% 17%
50 c) Verfahrensbedingungen Temperatur des Fliessbettes Temperatur des Granulierhilfsmittels Luftstrom 55 Pigmentladung
Granulierhilfsmittel bestehend aus
60
Sprühdruck Sprühzeit
75°C 60° C
10-15 m3/Std.
250 Teile CI Pigment Yellow 13
37'/2 Teile einer Mischung 50% Staybeliteharz 50% Mineralöl 0.2 at.
6-8 Minuten.
65
d) Anwendungseigenschaften
Gleiche Mengen des Granulates und des Ausgangspulvers werden in eine lithographische Drucktinte eingearbeitet. Es sind keine Unterschiede in den Anwendungseigenschaften feststellbar.
5
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Beispiel 3
Trockenes Pigmentpulver wird in den Behälter der in der Zeichnung abgebildeten Apparatur eingeführt.
a) Zusammensetzung des Granulates 90,9% CI Pigment Yellow Co. 13
6.83% Dioktylphthalat 2.27% Staybeliteharz b) Physikalische Eigenschaften:
Aussehen: staubarmes körniges Pulver
Korngrössenverteilung:
< 0.3 mm 0.3-0.7 mm > 0.7 mm 25% 74% 1%
c) Verfahrenbedingungen Temperatur des Fliessbettes Temperatur des Granulierhilfsmittels Luftstrom Pigmentladung
Granulierhilfsmittel bestehend aus
Sprühdruck Sprühzeit
21°C 21 °C
10-15 m3/Std.
250 Teile CI Pigment Yellow 13
25 Teilen einer Mischung 25% Staybeliteharz 75% Dioktylphthalat 0,2 at 6-8 Min.
c) Verfahrensbedingungen Temperatur des Fliessbettes Temperatur des Granulierhilfsmittels Luftstrom Pigmentladung
Granulierhilfsmittel
Sprühdruck Sprühzeit
21°C
50-60°C 10-15 m3/Std.
250 Teile des obigen Pigmentes
37'/2 Teile einer Mischung bestehend aus 162/3% Staybeliteharz 33'/3% Polyesterwachs 50% Mineralöl 0.2 at
6-8 Minuten
Beispiel 5
Trockenes Pigmentpulver wird in den Behälter der in der Zeichnung abgebildeten Apparatur eingeführt.
5 a) Zusammensetzung des Granulates
90.66% CI Pigment Yellow No. 13 (hergestellt gemäss GB-PS 1 356 253)
1,51% Staybeliteharz 7.53% Mineralöl 10 0.3% Hydroxypropylcellulose b) Physikalische Eigenschaften Aussehen: staubarmes freifliessendes körniges Pulver Korngrössenverteilung:
<0.15mm 0.15-0.3 0.3-0.5 0.5-0.7 0.7-1.0 >l,0mm 15 mm mm mm mm
4,5% 17.9% 62.2% 7.6% 3.4% 4.4%
c) Verfahrensbedingungen 1. Stufe.
20 Temperatur des Fliessbettes Temperatur des Granulierhilfsmittels Luftstrom Pigmentladung
25
d) Anwendungseigenschaften
Gleiche Mengen Granulat und Ausgangspigment werden in weichgemachtes PVC eingearbeitet. Es war kein Unterschied in den Anwendungseigenschaften feststellbar.
Beispiel 4
Trockenes Pigmentpulver wird in den Behälter der in der Zeichnung abgebildeten Apparatur eingeführt.
a) Zusammensetzung der Granulates
86.95% CI Pigment Yellow No. 13 (hergestellt gemäss GB-PS 1 356 253)
2.18% Staybeliteharz 4.35% Polyesterwachs 6.52% Mineralöl b) Physikalische Eigenschaften Aussehen: staubarmes körniges Pulver
Korngrössenverteilung
<0.3 mm 0.3-0.7 mm >0.7 mm
22% 67% 11%
Granulierhilfsmittel
30 Sprühdruck Sprühzeit
. 2. Stufe.
Temperatur des Fliessbettes 35 Temperatur des Zusatzes Luftstrom Zusatz
40
Sprühdruck 45 Sprühzeit Trocknungszeit
21°C 90 °C
10-15 m3/Std.
250 Teile des obigen Pigments 25 Teile einer Mischung bestehend aus 16.67% Staybeliteharz 83.33% Mineralöl 0.2 at
6-8 Minuten
90°C 21°C
10-15 m3/Std. 220 Teile einer Mischung aus Hydroxypropylcellulose
4,5% Ammoniaklösung (SG= 0.880) 95.16% Wasser 0.2 at
50 Minuten 10 Minuten d) Anwendungseigenschaften
Gleiche Mengen Granulat und Ausgangspigment werden 50 in eine lithographische Drucktinte eingearbeitet. Die etwas geringere Farbstärke der mit dem Granulat erhaltenen Färbung ist auf den Gehalt an Granulierhilfsmittel zurückzuführen.
55
60
d) Anwendungseigenschaften
Gleiche Mengen des Granulates und des Ausgangspulvers werden in eine lithographische Drucktinte eingearbeitet. Es sind keine Unterschiede in den Anwendungseigenschaften feststellbar.
65
Beispiel 6
Trockenes Pigmentpulver wird in den Behälter der in der Zeichnung abgebildeten Apparatur eingeführt.
a) Zusammensetzung des Granulates 88.89% CI Pigment No. 15.3
8.89% Paraffin-Spindelöl 0.44% Carboxymethylcellulose 1.78% Staybeliteharz b) Physikalische Eigenschaften
Aussehen - körniges Pulver, das wesentlich staubärmer als das Ausgangspigment ist.
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6
Korngrössenverteilung < 0.3 mm 0.3-0.5 mm > 0.5 mm 21,7% 29.3% 49%
c) Verfahrensbedingungen:
1. Stufe
Temperatur des Fliessbettes Temperatur des Granulierhilfsmittels Luftstrom Pigmentladung
Granulierhilfsmittel
Sprühdruck Sprühzeit
2. Stufe
Temperatur des Fliessbettes Temperatur des Zusatzes Luftstrom Zusatz
Sprühdruck
Sprühzeit
Trocknungszeit
21°C 90 °C
10-15 m3/Std. 250 Teile CI Pigment 15.3 25 Teile Paraffin-Spindelöl 0.2 at
6-8 Minuten
90°C 21°C
10-15 m3/Std. 210 Teile einer Mischung aus 0.6% Carboxy-methylcellulose 2.38% Staybeliteharz Ammoniumsalz 5.7% Ammoniaklösung (SG=0.880) 91.32% Wasser 0.2 at
40 Minuten 5 Minuten c) Verfahrensbedingungen Temperatur des Fliessbettes Temperatur des Granulierhilfsmittels Luftstrom Pigmentladung
Granulierhilfsmittel
Sprühdruck
Sprühzeit
21°C 90 °C
10-15 m3/Std. 500 Teile
CI Pigment Red 101 50 Teile Mineralöl 0.2 at
12-14 Minuten geringere Farbstärke der mit dem Granulat erhaltenen Färbung ist auf den Gehalt an Granulierhilfsmittel zurückzuführen.
5 Beispiel 8
Trockenes Pigmentpulver wird in den Behälter der in der Zeichnung abgebildeten Apparatur eingeführt. :
a) Zusammensetzung des Granulates:
86.95% CI Pigment Yellow 62.1
io 13.05% Oleylalkohol b) Physikalische Eigenschaften:
Aussehen: staubarmes körniges Pulver
Korngrössenverteilung:
<0.15 mm 0.15-0.3 mm 0.3-0.5 mm >0.5 mm 15 11.4% 31.4% 26.8% 30.4%
c) Verfahrensbedingungen Temperatur des Fliessbettes Temperatur des Granulier-20 hilfsmittels Luftstrom Pigmentladung
Granulierhilfsmittel
25
90°C 21 °C
10-15 m3/Std.
250 Teile CI Pigment
Yellow 62.1
37.5 Teile
Oleylalkohol
0.2 at
10-12 Minuten d) Anwendungseigenschaften
Gleiche Mengen Granulat und Ausgangspigment werden in eine lithographische Drucktinte eingearbeitet. Die etwas geringere Farbstärke der mit dem Granulat erhaltenen Färbung ist auf den Gehalt an Granulierhilfsmittel zurückzuführen.
Beispiel 7
Trockenes Pigmentpulver wird in den Behälter der in der Zeichnung abgebildeten Apparatur eingeführt.
a) Zusammensetzung des Granulates:
90.9% CI Pigment Red No. 101
9.1% Mineralöl b) Physikalische Eigenschaften:
Aussehen: staubarmes körniges frei fliessendes Pulver Korngrössenverteilung:
<0.3 mm 0.3-0.5 mm >0.5 mm 17.1% 26.9% 56%
Sprühdruck Sprühzeit d) Anwendungseigenschaften
Gleiche Mengen Granulat und Ausgangspigment werden 30 in weichgemachtes PVC eingearbeitet. Es war kein Unterschied in den Anwendungseigenschaften feststellbar.
Beispiel 9
Trockenes Pigmentpulver wird in den Behälter der in der 35 Zeichnung abgebildeten Apparatur eingeführt:
a) Zusammensetzung des Granulates:
85.80% CI Pigment Yellow No. 109 12.87% Mineralöl
0.43% Carboxymethylcellulose 40 0,90% Staybeliteharz b) Physikalische Eigenschaften:
Aussehen: staubarmes, körniges Pulver
Korngrössenverteilung:
<0.3 mm 0.3-1.0 mm 1.0-1.6 mm >1.6 mm 45 20.8% 30.3% 24% 24.9%
c) Verfahrensbedingungen:
1. Stufe
Temperatur des Fliessbettes 50 Temperatur des Granulierhilfsmittels Luftstrom Pigmentladung
55 Granulierhilfsmittel Sprühdruck Sprühzeit
2. Stufe
60 Temperatur des Fliessbettes Temperatur des Zusatzes Luftstrom Zusatz:
65
d) Anwendungseigenschaften
Gleiche Mengen Granulat und Ausgangspigment werden in eine lithographische Drucktinte eingearbeitet. Die etwas
90°C 21 °C
10-15 m3/Std. 250 Teile CI Pigment 109 37,5 Teile Mineralöl 0.2 at
10-12 Minuten
90°C 21°C
10-15 m3/Std. 175 Teile einer Mischung aus 0.7% Carboxymethylcellulose 1.5% Staybeliteharz, Ammoniumsalz
643875
Sprühdruck
Sprühzeit
Trocknungszeit
5.7% Ammoniaklösung (SG= 0.880) 92.1% Wasser 0.2 at
25 Minuten 5 Minuten c) Verfahrensbedingungen: Temperatur des Fliessbettes Temperatur des Granulierhilfsmittels Luftstrom Pigmentladung
Granulierhilfsmittel
Sprühdruck Sprühzeit d) Anwendungseigenschaften:
Gleiche Teile Granulat und Ausgangspigment werden in einen Dekorationslack eingearbeitet. Die mit dem Granulat erhaltene Färbung ist etwas schwächer, was auf den Gehalt eines Granulierhilfsmittels zurückzuführen ist.
Beispiel 11
Trockenes Pigmentpulver wird in den Behälter der in der Zeichnung abgebildeten Apparatur eingeführt:
a) Zusammensetzung des Granulates:
88.89% C.I. Pigment Yellow No. 34
8.89% Mineralöl
0.44% Carboxymethylcellulose
1.78% Staybeliteharz b) Physikalische Eigenschaften:
Aussehen: staubarmes körniges Pulver c) Verfahrensbedingungen 1. Stufe
Temperatur des Fliessbettes Granulierhilfsmittels Luftstrom Pigmentladung
Zusatz
Sprühdruck
Sprühzeit
90°C 21°C
10-15 m3/Std. 500 Teile
CI Pigment Yellow 34 50 Teile Mineralöl 0.2 at
12-14 Minuten
Temperatur des Zusatzes
Luftstrom
Zusatz d) Anwendungseigenschaften
Gleiche Teile Granulat und Ausgangspigment werden in einen Alkyd-Melaminharzlack eingearbeitet. Es ist kein Unterschied in den Färbungen feststellbar.
Beispiel 10
Trockenes Pigmentpulver wird in den Behälter der in der Zeichnung abgebildeten Apparatur eingeführt:
a) Zusammensetzung des Granulates:
86.95% CI Pigment Yellow No. 93
0.16% «Wolframid 7» Harz (Polyamidharz) 12.89% Mineralöl b) Physikalische Eigenschaften:
Aussehen: staubarmes körniges Pulver
Korngrössenverteilung:
<0.15 mm 0.15-0.5 mm 0.5-0.7mm >0.7mm 1.5% 11.5% 78% 9.0%
10
Sprühdruck Sprühzeit 15 Trocknungszeit
21°C
10-15 m3/Std. 340 Teile einer Mischung aus 0.74% Carboxymethylcellulose
2.94% Staybeliteharz (als Ammoniumsalz)
5.28% Ammoniaklösung (SG= 0.880) 91.04% Wasser 0.2 at
55 Minuten 5 Minuten
21°C 70 °C
10-15 m3/Std.
250 Teile CI Pigment
Yellow 93
37.5 Teile einer
Mischung aus
1,2% «Wolframid 7» -Harz
98.8% Mineralöl
0.2 at
5 Minuten d) Anwendungseigenschaften:
Gleiche Teile Granulat und Ausgangspigment werden in einen Dekorlack eingearbeitet. Es ist kein Unterschied der 20 Färbung feststellbar.
Beispiel 12
Trockenes Pigmentpulver wird in den Behälter der in der Zeichnung abgebildeten Apparatur eingeführt:
a) Zusammensetzung des Granulates:
86.95% CI Pigment Yellow 13
0.16% «Wolframid 7» -Harz 12.89% Mineralöl b) Physikalische Eigenschaften:
Aussehen: Staubarmes körniges Pulver.
Korngrössenverteilung
<0.15 mm 0.15-0.3mm 0.3-0.5mm 0.5-0.7mm >0.7mm 4% 11.6% 39.3% 36.4% 8.7%
25
30
35 c) Verfahrensbedingungen: Temperatur des Fliessbettes 90°C Temperatur des Granulierhilfsmittels Luftstrom 40 Pigmentladung
Granulierhilfsmittel
45
Sprühdruck Sprühzeit
75 °C
10-15 m3/Std.
250 Teile CI Pigment
Yellow 13
37.5 Teile einer
Mischung aus
1.2% «Wolframid 7» -Harz
98.8% Mineralöl
0.2 at
9-10 Minuten d) Anwendungseigenschaften:
Gleiche Mengen des Granulates und des Ausgangspulvers 50 werden in eine litographische Drucktinte eingearbeitet. Es sind keine Unterschiede in den Anwendungseigenschaften feststellbar.
55
60
Beispiel 13
Trockenes Pigmentpulver wird in den Behälter der in der Zeichnung abgebildeten Apparatur eingeführt:
a) Zusammensetzung des Granulates:
90.9% C.I. Pigment White No. 6
1.52% Pentalyn 255 (Maleinsäure-Kondensationsharz 7.58% 2-Äthylhexansäure b) Physikalische Eigenschaften:
Staubarmes körniges Pulver
Korngrössenverteilung
<0.15mm 0.15-0.5 mm 0.5-1.0mm >1.0mm
5.8%
24.8%
47.7%
21.7%
2. Stufe
Temperatur des Fliessbettes
90°C
c) Verfahrensbedingungen: Temperatur des Fliessbettes 90°C
643 875
8
Temperatur des Zusatzes
Luftstrom
Pigmentladung
Granulierhilfsmittel
Sprühdruck Sprühzeit
21°C
10-15 m3/Std.
500 Teile
CI Pigment White 6 50 Teile einer Mischung aus 16.67% Pentalyn 225 Harz 83.33% 2-Äthylhexansäure 0.2 at
12 Minuten d) Anwendungseigenschaften:
Gerade Teile Granulat und Ausgangspigment werden in einen Dekorlack eingearbeitet. Die mit dem Granulat erhaltene Färbung ist etwas schwächer, was auf den Gehalt eines Granulierhilfsmittels zurückzuführen ist.
Beispiel 14
Trockenes Pigmentpulver wird in den Behälter der in der Zeichnung abgebildeten Apparatur eingeführt:
a) Zusammensetzung des Granulates:
90.91 % C.I. Pigment White No. 6
9.09% Reomol D 79/P (Gemischter Phtalatweich-macher)
b) Physikalische Eigenschaften:
Aussehen: staubarmes frei fliessendes körniges Pulver. Korngrössenverteilung:
<0.15 mm 0.15-0.3 mm 0.3-1.0 mm > 1.0mm 17.7% 28.8% 27.8% 25.7%
c) Verfahrensbedingungen: Temperatur des Fliessbettes Temperatur des Granulierhilfsmittels Luftstrom Pigmentladung
Granulierhilfsmittel
Sprühdruck Sprühzeit
90°C 21 °C
10-15 m3/Std. 500 Teile
CI Pigment White 5 50 Teile
Reomol D 79/P 0.2 at
10-12 Minuten c) Verfahresnbedingungen: 1. Stufe
Temperatur des Fliessbettes Temperatur des Granulier-5 hilfsmittels Luftstrom Pigmentladung
Granulierhilfsmittel
Sprühdruck Sprühzeit 15 2. Stufe Temperatur des Fliessbettes Temperatur des Zusatzes Luftstrom Zusatz
20
Sprühdruck
Sprühzeit
Trocknungszeit
21°C 21 °C
10-15 m3/Std.
250 Teile des obigen Pigmentes 31.25 Teile einer Mischung 20% Staybeliteharz 80 Mineralöl 0.2 at
12-14 Minuten
90°C 21°C
10-15 m3/Std.
110 Teile einer
Mischung aus
0.57% Carboxymethylcel-
lulose
2.23% Staybeliteharz (als Ammonsalz) 88.2% Wasser 0.2 at
20-25 Minuten 5 Minuten d) Anwendungseigenschaften:
Gleiche Mengen Granulat und Ausgangspigment werden in weichgemachtes PVC eingearbeitet. Es war kein Unterschied in den Anwendungseigenschaften feststellbar.
1 d) Anwendungseigenschaften:
Gleiche Teile Granulat und Ausgangspigment werden in einem Dekorlack eingearbeitet. Die mit dem Granulat erhaltene Färbung ist etwas schwächer, was auf den Gehalt eines Granulierhilfsmittels zurückzuführen ist.
Beispiel 16
Trockenes Pigmentpulver wird in den Behälter der in der Zeichnung abgebildeten Apparatur eingeführt.
a) Zusammensetzung des Granulates 86.95% C.I. Pigment Red No. 144 13.05% Remol D79/P
b) Physikalische Eigenschaften Korngrössenverteilung
<0.15 mm 0.15-0.3 0.3-0.5 0.5-0.7 0.7-1.0 >1.0 mm 45 mm mm mm mm
6.9% 16.3% 31.9% 26.2% 13.5% 5.2%
40
Beispiel 15
Trockenes Pigmentpulver wird in den Behälter der in der Zeichnung abgebildeten Apparatur eingeführt. 50
a) Zusammensetzung des Granulates 87.93% CI Pigment Red No. 144
8.79% Solvesso 150 (Kohlenwasserstoffgemisch)
3.06% Staybeliteharz
0.22% Carboxymethylcellulose b) Physikalische Eigenschaften:
Aussehen: staubarmes körniges Pulver
55
c) Verfahrensbedingungen: Temperatur des Fliessbettes Temperatur des Granulierhilfsmittels Luftstrom Pigmentladung
Granulierhilfsmittel
Sprühdruck
Sprühzeit
21°C 21 °C
10-15 m3/Std.
250 Teile CI Pigment Red 144
37.5 Teile Reomol D79/P 0.2 at
10-12 Minuten
Korngrössenverteilung:
<0.15 mm 0.15-0.3 mm 0.3-0.5 mm 0.5-1.0 mm >1.0mm 7.5% 20.3% 15.3% 35.3% 21.6%
60
d) Anwendungseigenschaften:
Gleiche Mengen Granulat und Ausgangspigment werden in weichgemachtes PVC eingearbeitet. Die etwas geringere Farbstärke der Granulatfärbung ist auf das Granulierhilfsmittel zurückzuführen.
1 Blatt Zeichnungen
Claims (13)
1. Verfahren zur Herstellung eines trockenen, staubarmen freifliessenden Pigmentgranulates, dadurch gekennzeichnet, dass man a) ein Pigmentpulver in einem Fliessbett mit einem Granulierhilfsmittel behandelt und b) das erhaltene Granulat vom Fliessbett entfernt.
2. Verfahren gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Pigmentpulver vor der Granulierung einem Trockenmahlverfahren unterworfen oder gesiebt wird.
3. Verfahren gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man organische Pigmente aus der Reihe der Azopig-mente, Azomethine oder ihre Metallsalze oder Metallkomplexe, Metallphthalocyanine, welche durch Halogen substituiert sein können, polycyclischen Pigmente, wie Chinacri-done, Dioxazine, Küpenfarbstoffe, Anthrachinone und Isoin-dolinone und Salze basischer Pigmente mit Heteropolysäuren des Phosphors, Wolframs, Molybdäns oder Kupferferrocy-anids, verwendet.
4. Verfahren gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man ein anorganisches Pigment aus der Reihe des Titandioxides, des roten oder gelben Eisenoxides, Preussisch-blau, der Blei- und Molybdänchromate, des Cadmiumrot oder Russ verwendet.
5. Verfahren gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man als Granulierhilfsmittel nur ein organisches Lösungsmittel und als Ausgangspigment ein anorganisches Pigment mit einem Harzgehalt von mindestens 20% verwendet.
6. Verfahren gemäss Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass man als organisches Lösungsmittel einen hochsiedenden geradkettigen aliphatischen oder cycloaliphatischen Kohlenwasserstoff, der bis zu 20% aromatischen Lösungsmitteln enthalten kann, ein Dialkyladipat, -sebacat oder -phthalat, einen hochsiedenden organischen Ester oder Ole- . ylalkohol verwendet.
7. Verfahren gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man als Granulierhilfsmittel eine Lösung eines Harzes in einem organischen Lösungsmittel verwendet.
8. Verfahren gemäss Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass man als Harz Abietinsäure und ihre Ester, Diglykol-monostearat, Celluloseacetobutyrat; Erdalkalimetallsalze von Fettsäuren mit 2-20 C-Atomen, z.B. Stearinsäure; Fettsäuren mit 12-20 C-Atomen; Fettalkohole; Amine mit 12-20 C-Atomen, z.B. Stearylamin oder Rosinamin; Triglyceride von 12-Hydroxystearinsäure; Malein- und Phenolharze, modifizierte, z.B. hydrierte oder polymerisierte Kolophoniumharze, Glycerinester von Abietinsäure, Alkydharze, mit synthetischer Fettsäure modifizierte Alkydharze, Harze auf Basis von Leinöl oder Rizinusöl, Polyesterharze auf Basis von Phthalsäure, verwendet.
9. Verfahren gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man als Granulierhilfsmittel eine Lösung oder Dispersion eines Wachses in einem organischen Lösungsmittel verwendet.
10. Verfahren gemäss Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass man als Wachs ein Paraffinwachs, einen Ci2-C22-Fettalkohol oder ein Polyamidwachs verwendet.
11. Verfahren gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man als Granulierhilfsmittel ein versprühbares geschmolzenes Wachs verwendet.
12. Verfahren gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man als Menge des Granulierhilfsmittels eine Menge zwischen 5-20% bezogen auf das Pigmentgewicht verwendet.
13. Verfahren gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man das nach Stufe a) erhaltene Granulat mit einem oberflächenaktiven Mittel nachbehandelt.
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