CS254377B1

CS254377B1 - Equipment for coagulation of synthetic latexes

Info

Publication number: CS254377B1
Application number: CS855821A
Authority: CS
Inventors: Pavel Cihak; Vladimir Petru; Miloslav Sufcak; Jiri Safranek; Bohuslav Vacek; Zdenek Prusa
Original assignee: Pavel Cihak; Vladimir Petru; Miloslav Sufcak; Jiri Safranek; Bohuslav Vacek; Zdenek Prusa
Priority date: 1985-08-12
Filing date: 1985-08-12
Publication date: 1988-01-15
Also published as: CS582185A1

Abstract

Zařízení na koagulaci syntetických kaučuků sestávající z koagulační nádoby opatřené míchadlem, na jehož hřídeli jsou umístěny dva náboje se skleněnými lopatkami a dva náboje, z nichž ke každému je připevněn jeden pár nožů v rovině kolmé na hřídel míchadla. Břity nožů jsou na náběhové hraně nože a s výhodou svírají s kolmicí na hřídeli míchadla náběhový úhel alfa v rozmezí 5 až 80°.Apparatus for coagulation of synthetic rubbers consisting of a coagulation vessel provided with a stirrer, on the shaft of which are placed two hubs with glass blades and two hubs, each of which is attached to one pair of knives in a plane perpendicular to the stirrer shaft. The blades of the knives are on the leading edge of the knife and preferably form an angle of attack alpha in the range of 5 to 80° with the perpendicular on the stirrer shaft.

Description

Vynález se týká zařízení pro koagulaci syntetických latexů sestávajícího z koagulační nádoby opatřené míchadlem.The invention relates to a device for the coagulation of synthetic latexes comprising a coagulation vessel equipped with a stirrer.

V současné době se provádí separace syntetických latexů v převážné míře systémem sůl - kyselina na koagulační kaskádě, tj, v řadě sériově propojených nádob opatřených míchadlem. V první nádobě dochází vlivem přídavku elektrolytu, např. chloridu sodného, k aglomeraci latexových částic, což se projevuje zmenšením velikosti koagulační drti v další nádobě koagulační kaskády, v níž dochází k vysrážení latexu kyselinou. Tento způsob zaručuje při dostatečné koncentraci elektrolytu vhodný průběh koagulačního procesu. Jelikož vysoká spotřeba soli při koagulaci, např. 0,27 t NaCl/t syntetického kaučuku, má negativní vliv na životní prostředí, existuje v současné době snaha provádět koagulaci při snížené spotřebě soli, eventuálně v její nepřítomnosti. To má však za následek tendenci ke zvětšování koagulační drti a z toho plynoucí vznik různých technologických potíží souvisejících s jejím přeplavováním a promýváním.At present, the separation of synthetic latexes is largely carried out by a salt-acid system on a coagulation cascade, ie, in a series of serially connected vessels equipped with a stirrer. In the first vessel, due to the addition of an electrolyte, such as sodium chloride, the latex particles agglomerate, which results in a reduction in the coagulation pulp size in another vessel of the coagulation cascade in which the latex is precipitated by acid. This process ensures a suitable coagulation process with sufficient electrolyte concentration. Since the high salt consumption of coagulation, e.g. 0.27 t NaCl / t synthetic rubber, has a negative environmental impact, there is currently a desire to coagulate with reduced salt consumption, possibly in its absence. However, this results in a tendency to increase the coagulation pulp and the resulting technological difficulties associated with its overflow and washing.

Pro dosažení vhodné velikosti koagulační drti na kaskádě je nezbytné provádět koagulaci při vyšší intenzitě míchání, např. podle britského patentu 2 096 476. To je však z ekonomického hlediska nevýhodné. Jinou možností je použití atomizačního zařízení, např. podle patentu USA 2 459 748. V tomto případě se koagulace provádí v přítomnosti klihu rozprašováním latexu v atomizeru, sestávajícím ze dvou trubek ponořených pod hladinu koagulantu v běžné koagulační nádobě, do niž je vnitřní rourou vháněn vzduch a mezikružím latex. Rychlý pohyb proudícího vzduchu na konci atomizeru rozprašuje latex na drobné kapičky.In order to achieve a suitable coagulation pulp size on the cascade, it is necessary to carry out coagulation at a higher mixing intensity, for example according to British patent 2,096,476. This is, however, economically disadvantageous. Another possibility is to use an atomizing device, for example, according to U.S. Pat. No. 2,459,748. In this case, coagulation is performed in the presence of glue by atomizing a latex in an atomizer consisting of two tubes submerged below the coagulant level in a conventional coagulation vessel into and annulus latex. The rapid movement of the flowing air at the end of the atomizer sprays the latex into tiny droplets.

Pro bezsolnou koagulaci využívající ke koagulaci latexu butadien styrenového kaučuku samotnou kyselinu sírovou bylo navrženo též zařízení popsané v patentu USA 2 915 489. V tomto případě se latex směšuje s kyselým sérem atomizací latexu směrem vzhůru do koagulačního prostředí o dostatečné výšce a to pomocí dvouproudového kapalinového rozprašovače za použití páry nebo stlačeného vzduchu. V praxi mají tyto technologické postupy za následek zhoršování pracovního prostředí v okolí koagulačních nádob.For the saline-free coagulation using butadiene-styrene butadiene rubber to coagulate latex, the device described in U.S. Pat. No. 2,915,489 has also been proposed. using steam or compressed air. In practice, these technological processes result in a deterioration of the working environment around the coagulation vessels.

Namísto první nádoby koagulační kaskády lze též použít ke koagulací butadien styrenového kaučuku kyselinou sírovou směšovače vhodné konstrukce. Desintegrace vznikající koagulační drti může být např. uskutečněna podle britského patentu 917 327 v průtočném zařízení ve tvaru roury, v níž je umístěn systém rotujících listů.Instead of the first coagulation cascade vessel, mixers of suitable construction can also be used to coagulate styrene butadiene rubber with sulfuric acid. For example, the disintegration of the coagulation pulp produced can be carried out according to British Patent 917 327 in a pipe-shaped flow device in which a rotating blade system is located.

Stadium tvorby koagulační drti lze vyloučit v případě, že se koagulace provede ve vytlačovacim šnekovém zařízeni uvedeném v patentu NDR 56 08$ nebo v zařízení s přerušovaným šnekem podle patentu USA 4 103 074. V technické praxi se osvědčilo desintegrační čerpadlo. Vyčeřování koagulačního séra je v tomto případě zajištováno přídavkem vhodného množství polyaminů. Koagulaci v rotačním čerpadle lze zkombinovat se šnekovým výtlačným zařízení tak, že v čerpadle se provádí směšování latexu s koagulačním činidlem a šnekové zařízení, opatřené evakuovanými pouzdry, slouží v návaznosti nato k vysoušení polymeru, jak je uvedeno v japonské zveřejněné přihlášce 57 001 741. Podle japonské zveřejněné přihlášky 57 001 742 má každé pouzdro oboustranné příruby a proto celková délka zařízení může být měněna podle druhu koagulovaného latexu.The coagulation pulp formation stage can be avoided if the coagulation is carried out in the extruder screw device disclosed in the GDR 56 08 $ or in the intermittent screw device of US Patent 4,103,074. A disintegration pump has proven to work in technical practice. The clarification of the coagulation serum is ensured in this case by the addition of a suitable amount of polyamines. Coagulation in a rotary pump can be combined with a screw extruder by mixing the latex with a coagulating agent in the pump, and the screw device provided with evacuated shells serves subsequently to dry the polymer, as disclosed in Japanese Published Application 57 001 741. Japanese Published Application 57 001 742 each has a double-sided flange sleeve and therefore the total length of the device can be varied according to the type of coagulated latex.

Předností všech uvedených šnekových zařízení, v nichž se koagulace provádí v nepřítomnosti soli, je nízký obsah popele ve výsledném kaučuku. Avšak všechna tato zařízení mají společný nedostatek - vyžadují hluboký zásah do stávající koagulační kaskády.The advantage of all said worm devices in which coagulation is carried out in the absence of salt is the low ash content of the resulting rubber. However, all these devices have a common drawback - they require deep intervention in the existing coagulation cascade.

Uvedené nedostatky při koagulaci v přítomnosti sníženého množství soli nebo v její nepřítomnosti lze odstranit v případě použiti zařízení pro koagulaci syntetického latexu sestávajícího z koagulační nádoby opatřené míchadlem, podle uvedeného vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že na hřídeli míchadla jsou umístěny dva náboje, k nimž jsou připevněny skleněné lopatky a dva náboje, z nichž ke každému je připevněn jeden pár nožů. Nože jsou orientované v rovině kolmé na hřídel míchadla s břity na náběhové straně nože.Said deficiencies in coagulation in the presence or absence of salt may be remedied by using a synthetic latex coagulation device consisting of a coagulation vessel equipped with a stirrer according to the invention, characterized in that two hubs are placed on the stirrer shaft, which are attached with glass blades and two shells, one pair of knives attached to each. The blades are oriented in a plane perpendicular to the agitator shaft with the blades on the leading edge of the blade.

U uvedeného zařízení mohou s výhodou břity nožů svírat s komici na hřídeli míchadla náběhový úhel alfa v rozmezí 5 až 80°. Lopatky míchadla a nože mohou být na hřídeli umístěny odděleně nebo mohou být na společném lopatkonožovém náboji.Advantageously, in said apparatus, the cutting edges of the blades can form a leading angle alpha in the range of 5 to 80 ° with the comic on the stirrer shaft. The stirrer blades and knives may be located separately on the shaft or may be on a common shovel-bone hub.

V tomto případě mohou být lopatky míchadla též podélně prohnuty nebo vrtulovitě pootočeny. Počet lopatek nebo nožů může být lichý nebo sudý. S výhodou může být rozmístěno 3 až 6 nožů rovnoměrně po obvodu hřídele. Např. 3 nože jsou pootočeny vždy o 120°.In this case, the stirrer blades may also be longitudinally curved or rotated propeller. The number of blades or knives may be odd or even. Advantageously, 3 to 6 blades may be spaced evenly around the periphery of the shaft. E.g. 3 blades are always rotated 120 °.

Lopatky míchadla mohou být podélně prohnuty a přecházet do tvaru nože.The stirrer blades may be longitudinally curved and blend into a knife.

Provedení zařízení je schematicky znázorněno na přiložených výkresech, kde na obr na obr na obr na obr na obr na obr je schematický svislý řez je schematický příčný řez je schematický příčný řez je schematický svislý řez je schematický svislý řez je schematický svislý řez základního provedení zařízení základního provedení zařízení zařízení se sklonem nožů zařízení pro případ nožů umístěných pod lopatkami zařízení s lopatkonožovým nábojem zařízení s vrtulovým pootočením míchadla nebo nože na obr. 7 je schematický svislý řez zařízení s podélným prohnutím lopatek míchadlaAn embodiment of the device is schematically shown in the attached drawings, where Fig. Fig. Fig. Fig. Fig. Fig. Fig. Fig. Fig. Fig. Fig. Fig. Schematic cross-section is schematic cross-section. embodiment of the device of the device inclined by the blades of the device for the case of knives placed under the blades of the device with a shovel-bladed hub of the device with the propeller stirrer or blade in Fig. 7 is a schematic vertical section of the device with longitudinal bending of the blades

Na následujících obrázcích je uvedeno - na obrázku 1 a 2 základní provedení navrhovaného zařízení pro koagulaci podle vynálezu. Na obrázku 3 je znázorněno míchadlo s náběhovým úhlem alfa u rotujících nožů. Obrázek 4 ukazuje míchadlo s noži umístěnými pod lopatkami.1 and 2 show a basic embodiment of the proposed coagulation device according to the invention. Figure 3 shows the agitator with a pitch angle alpha for rotating blades. Figure 4 shows a stirrer with knives placed under the blades.

Na obrázku 5 je znázorněno míchadlo s noži a lopatkami míchadla rotujícími v jedné rovině. Obrázek 6 znázorňuje variantu se zdvojenou funkcí míchadla a nože. Obrázek 7 znázorňuje variantu s lopatkami přecházejícími do tvaru nože opatřeného břitem.Figure 5 shows a stirrer with knives and stirrer blades rotating in one plane. Figure 6 shows a variant with a dual function stirrer and knife. Figure 7 shows a variant with blades moving into the shape of a knife provided with a cutting edge.

Na obrázku 1 je schematicky znázorněno jedno provedení zařízení podle vynálezu ve svislém řezu a na obrázku 2 totéž zařízení při pohledu seshora od motoru na lopatkovou část hřídele 2. V koagulační nádobě 1. je umístěno míchadlo 2,, poháněné motorem _3. Hřídel £ míchadla 2 je uložen axiálně v radiálním ložisku 5.. Na spodní části hřídele 4_ míchadla 2 ponořené do koagulační nádoby _1 jsou umístěny dva náboje míchadla 2, k nimž jsou připevněny skloněné lopatky 7. míchadla 2, Na náboji .6 míchadla 2^ jsou umístěny uvnitř koagulační nádoby 1_ dva náboje _8 nožů, z nichž ke každému je připevněn jeden pár nožů 9. kolmo k lopatkám 7_ míchadla 2. Na obrázku 2 je Šipkou vyznačen směr otáčení míchadla 2. Náběhové hrany nožů 9 jsou zaostřeny do břitů 10. Na obrázku 3 je znázorněno zařízení jako na obrázku 1 s tím rozdílem, že nože _9 jsou skloněny o úhel alfa = 45°. Tím se dosahuje vyššího řezného účinku břitů 10.Figure 1 schematically depicts one embodiment of the device according to the invention in vertical section, and Figure 2 shows the same device as seen from above the motor on the blade part of the shaft 2. In the coagulation vessel 1 there is a stirrer 2 driven by the motor 3. The stirrer shaft 6 is mounted axially in a radial bearing 5. At the bottom of the stirrer shaft 4 immersed in the coagulation vessel 1, two stirrer hubs 2 are attached, to which the inclined blades 7 of the stirrer 2 are attached. 2 are located inside the coagulation vessel 7, two knife hubs 8, each of which is coupled with one pair of knives 9 perpendicular to the blades 7 of the stirrer 2. In FIG. 2, the arrow indicates the direction of rotation of the stirrer 2. The leading edges of the knives 9 are focused into the blades 10. Figure 3 shows the device as in Figure 1, except that the blades 9 are inclined by an angle α = 45 °. This results in a higher cutting effect of the blades 10.

Na obrázku 4 je znázorněno zařízení shodné s obrázkem 1 s tím rozdílem,' že nože 2 jsou umístěny vždy níže než lopatky T míchadla 2. Uspořádání nožů 2 ^na náboji £ je přitom stejné jako na obrázku 2 nebo 3.In FIG. 4, a device identical to FIG. 1 is shown, with the difference that the blades 2 are always lower than the blades T of the agitator 2. The arrangement of the blades 2 ^{on the} hub 6 is the same as in FIGS. 2 or 3.

Na obrázku 5 je schematicky znázorněno ve svislém řezu zařízení, které se liší od zařízení podle obrázku 1 v tom, že nože 2 ^a lopatky 7_ míchadla 2 jsou umístěny na jediném lopatkonožovém náboji 11. Nože 9 mohou být rovněž skloněny o úhel alfa podle obrázku 3.Figure 5 is a schematic vertical section of a device that differs from the device of Figure 1 in that the knives 2 ^and blades 7 of the stirrer 2 are located on a single shovel-hub 11. .

V horní části míchadla 2 na obrázku 6 je schematicky znázorněno zařízení ve svislém řezu s vrtulovitým pootočením části lopatek 7_ míchadla 2 tak, že všechny body konce lopatek 7_ se při otáčení pohybují v jedné rovině. Náběhová hrana lopatek 7_ je opatřena břitem 10.In the upper part of the stirrer 2 in Figure 6, the device is schematically shown in vertical section with a propeller rotating part of the blades 7 of the stirrer 2 so that all points of the blades end 7 move in one plane when rotating. The leading edge of the blades 7 is provided with a lip 10.

V důsledku takového pootočení vykonávají lopatky 7_ míchadla 2 současně i funkci rotujících nožů 9.As a result of this rotation, the blades 7 of the agitator 2 simultaneously perform the function of the rotating blades 9.

V dolní části míchadla 2_ na obrázku 6 je schematicky znázorněno zařízení ve svislém řezu s vrtulovitým pootočením nože £ opatřeného břitem 10. V důsledku pootočení vykonává takto upravený nůž 9_ současně funkci lopatek Ί_ míchadla 2,In the lower part of the stirrer 2 in FIG. 6, the device is schematically shown in vertical section with a propeller rotation of the knife 10 provided with the cutting edge 10. As a result of the rotation, the knife 9 so arranged performs simultaneously the blades 7 of the stirrer 2.

Na obrázku 7 je schematicky znázorněno zařízení ve svislém řezu s podélným prohnutím lopatek Ί_ míchadla 2, umístěných na lopatkonožovém náboji 11, tak, že horní hrana lopatek T_ přechází do tvaru nože opatřeného břitem 10. V důsledku takového prohnutí vykonávají lopatky J_ míchadla 2 současně i funkci rotujícího nože 2·In FIG. 7, the device is schematically shown in vertical section with a longitudinal deflection of the stirrer blades 7 disposed on the blade-to-hub hub 11 so that the upper edge of the deflector blades 1 becomes a blade provided with a cutting edge. Rotating knife function 2 ·

PříkladExample

Při koagulaci latexu typu SBR I 500, což je syntetický butadien styrenový kaučuk s emulgátorem z pryskyřičnatých kyselin a barvicím stabilizátorem, v koagulační nádobě JL 3 v v β o obsahu 15 m bylo použito 220 otáček/minutu u míchadla _2 o průměru 600 nun. Průměr nozu byl 800 mm. Oproti míchadlu 2 b^ez použití nožů 2 ^se dosáhlo menší velikosti koagulační drti, která byla vhodnější z hlediska jejího přeplavování do následující nádoby koagulační kaskády, která již na obrázku 1 není znázorněna.In the coagulation of the SBR 1500 latex, a synthetic butadiene styrene rubber with a resin acid emulsifier and a coloring stabilizer, 220 rpm was used in a 15 m coagulation vessel JL 3 vv β with a 600 nun stirrer 2. The blade diameter was 800 mm. Unlike propeller 2 b ^ez using knives 2 ^achieve smaller size crumb coagulation, which was appropriate in terms of the following vessel overflowed to the coagulation cascade, which has in Figure 1 is not shown.

Claims

OBJECT OF THE INVENTION

Synthetic latex coagulation device comprising a coagulation vessel provided with a stirrer, characterized in that two hubs (6) are attached to the stirrer shaft (4) to which the glass blades (7) and two hubs (8) are attached, each of which is attached one pair of knives (9) in a plane oriented perpendicular to the shaft (4) of the stirrer (2) with the blades (10) at the leading edge of the knife (9) (2) Approach angle alpha between 5 and 80 °.

Device according to claim 1, characterized in that the blades (9) and the blades (7) are arranged on a common shovel-hub (11).

Device according to claim 1, characterized in that the blades (9) are bent longitudinally or propeller-rotated.

Device according to Claims 1 and 2, characterized in that 3 to 6 knives (9) are evenly distributed around the circumference of the shaft (4).

Device according to one of Claims 1 to 3, characterized in that the blades (7) of the agitator (2) are bent longitudinally and become a knife (9).