DD155779A3 - Verfahren zur entfernung gehaerteter aminoplaste aus produktionsanlagen - Google Patents

Abstract

Patentansprüche: 1. Verfahren zur Entfernung ausgehärteter Aminoplaste aus Anlagen oder Anlagenteilen, die der Herstellung von Aminoplasten dienen, dadurch gekennzeichnet, dass man die ausgehärteten Aminoplaste mit wässrigen, 1 bis 70 Gew.-%igen Ammonium-, Alkali- oder Erdalkalisulfitlösungen oder Ammonium-, Alkali- oder Erdalkalihydrogensulfitlösungen oder Gemischen dieser Lösungen bei Temperaturen von 20 bis 100 Grad C auflöst und beim Lösevorgang ein Gewichtsverhältnis von aufzulösendem Plast zu Lösungsmittel von 1 zu 1 bis 1 zu 10 einhält. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man 10 bis 20 Gew.-%tige Ammonium- und/oder Natriumhydrogensulfitlösungen als Lösungsmittel einsetzt.

Description

VBB Leuna-Werke ' ' . Merseburg, 10.02.197£

"Walter Ulbricht" DC.Hi/Tri

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Verfahren zur Entfernung gehärteter Aminoplaste aus Produktionsanlagen

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Auflösung und Beseitigung von ausgehärteten Aminoplasten aus Anlagen bzw. Anlagenteilen, die der Herstellung von Aminoplasten dienen. Aminoplaste sind Kondensationsprodukte von Harnstoff, Melamin, Dizyandiamid, Guanidin oder Thioharnstoff mit Aldehyden, insbesondere Formaldehyd.

Die Produktion von Aminoplasten, vor allem die der Harnstoff-Formaldehyd-Harze, hat in den letzten Jahren große volkswirtschaftliche Bedeutung erlangt. Flüssige Harnstoff-Formaldehyd-Kondensationsprodukte werden in großen Mengen für die Holzverarbeitung, insbesondere für die Spanplattenherstellung, benötigt. Entsprechend diesen großen Produktionsmengen sind auch die Anlagenkapazitäten zur Herstellung dieser Harze ständig vergrößert worden. D13 Effektivität großer Produktionsanlagen hängt entscheidend von den reinigung3- und reparaturbedingten Stillstandszeiten ab.

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Anlagen zur Herateilung von Aminoplasten müssen in bestimmten Abständen abgestellt werden, um thermisch ausgehärtete und abgelagerte Harze zu entfernen. Ablagerungen ausgehärteter Harze treten besonders in der Verfahrensstufe zur Aufkonzentrierung von Aminoplasten sowie bei der Kühlung der Fertigprodukte'in Erscheinung.

Die Reinigung wird gegenwärtig so vorgenommen, daß nach dem Trocknen der entsprechenden Anlagenteile die Harzrückstände und Verkrustungen mechanisch unter hohem manuellen Aufwand sowie schwerer körperlicher Arbeit entfernt werden. Besonders stark verunreinigte Anlagenteile (Rohrbündel, Kühl- und Heizsegmente) müssen sogar durch neue Apparate ersetzt werden. Gelegentlich wird zur Erleichterung der nachfolgenden mechanischen Arbeiten eine langzeitige Vorbehandlung mit siedender Natronlauge vorgenommen. (In der Literatur sind darüber keine Hinweise zu finden).

Alle mechanischen Reinigungsverfahren erfordern einen hohen Instandhaltungsaufwand und bedingen lange Stillstandszeiten und damit Produktionsausfall. Lösungsmittel für Aminoplaste im gehärteten Zustand sind bisher nicht bekannt. Nach Bachmann/Bertz, Aminoplaste, VEB Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie, 1970, Seite 65» sind gehärtete Aminoplaste in allen Lösemitteln unlöslich und unquellbar. Nach H. Petersen, KunststoffJahrbuch' 10. Folge, sind Melaminharze wegen ihrer guten Wasserbeständigkeit und Unempfindlichkeit gegenüber organischen Lösungsmitteln, verdünnten Säuren und Alkalien besonders geschätzt. Bekannt ist, daß starke Säuren, wie Schwefelsäure, Salzsäure und Phosphorsäure, in konzentrierter Form gehärtete Aminoplaste langsam durch hydrolytischen Abbau zerstören. Diese Mittel bewirken jedoch keine Auflösung

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und sind wegen ihres korrosiven Verhaltens gegenüber den zu reinigenden Apparaturen unbrauchbar (Bachmann/ Bertz, Aminoplaste, Seite 161).

Zweck der Erfindung ist es, den hohen Instandhaltungsaufwand und den durch lange Stillstandszeiten hervorgerufenen Produktionsausfall zu vermindern und schwere körperliche Arbeit zu beseitigen.

Es bestand die Aufgabe, ein Verfahren zu entwickeln, das ea gestattet, ausgehärtete Aminoplaste auf einfache, nicht mechanische Weise aus Anlagen oder Anlagenteilen zu entfernen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß man die ausgehärteten Aminoplaste mit wäßrigen, 1 bis 70 G-ew.-%igen Ammonium-, Alkali- oder Erdalkalisulfitlösungen oder Ammonium-, Alkali- oder Erdalkalihydrogensulfit lösungen oder Gemischen dieser Lösungen bei Temperaturen von 20 bis 100 ⁰C auflöst und beim Lösevorgang ein Gewichtsverhältnis von aufzulösendem Plast zu Lösungsmittel von 1 zu 1 bis 1 zu 10 einhält.

Als besonders zweckmäßig hat sich erwiesen, 10 bis 20 Gew.-^bige wäßrige Ammonium- und/oder Natriumh^drogensulfitlösungen, deren pH-Werte zwischen 4,5 und 5,5 liegen, als Lösungsmittel einzusetzen.

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In Anwesenheit des aufzulösenden gehärteten Aminoplastharzes steigt der pH-Wert innerhalb von 2 Stdn. bei 90 ⁰C auf ca..6,0 an (gemessen bei 20 ⁰G). ParalleJ dazu verschwindet der während der Aufhaizperiode in geringfügiger Form auftretende Schwefeldioxydgeruch und die Viskosität der Natriumhydrogensulfitlösung steigt

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mit fortschreitender Auflösung des ausgehärteten Harzes auf 1 cP an. ^enn während des Lösungsνorgangeθ Viskositäten von 40 cP erreicht v/erden, ist die Lösungsgeschwindigkeit so gering, daß kein weiteres Harz mehr in die Lösung aufgenommen werden kann. In diesem Palle muß frisches Lösungsmittel angewendet werden. Die Auflösungsgeschwindigkeit der ausgehärteten Aminoplaste in Natriumhydrogeneulfitlösung ist weitgehend von der Oberflächengestalt des aufzulösenden Harzes, von der Strömungsgeschwindigkeit des Lösungsmittels und der Temperatur abhängig. Im allgemeinen sind etwa 120 Stunden bei 90 ⁰C für die Auflösung von Aminoplasten in einer großtechnischen Anlage ausreichend.

Aminoplaste werden gewöhnlich bei pH-Werten zwischen 2,0 und 5jO in den ausgehärteten, unlöslichen Zustand überführt. Es ist daher überraschend, daß mit einem Mittel, das einen pH-Wert von 4»5 hat, gehärtete Harze aufgelöst werden können. Es war anzunehmen, daß durch die Anwendung einer Verbindung mit so geringem pH-Wert die Aushärtung und damit der unlösliche Zustand noch weiter vorangetrieben wird.

Beispiel 1

Ein flüssiges Harnstoff-Formaldehyd-Harz im Molverhältnis 1:1,55 mit 70 % Peststoffgehalt wurde durch Zusatz von 10 % einer 15 %igen Ammoniumchloridlösung 15 Stunden bei 100 ⁰O im Trockenschrank gehärtet und getrocknet.

200 g dieses gehärteten Harzes wurden zu Stücken von ca. 20 mm Durchmesser zerkleinert und in einem 2-Liter-Rundkolben mit 1000 g einer 10 %igen Natriumhydrogensulfitlösung versetzt. Unter Rühren wurde die Mischung auf 90 ⁰G erhitzt und 3 Stunden bei dieser Temperatur

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gehalten. Bis auf einen Re3t von ca. 1 g wurde das gesamte Harz aufgelöst.

Die Viskosität der Lösung stieg dabei von ca. 1 cP auf 4,3 cP (bei 20 ⁰C) an, der pH-Wert, der zu Beginn des Versuches 4,5 betrug, stieg auf 6,3. Die erhaltene Harzlösung war mit Wasser mischbar.

Beispiel 2

250 g eines Harnstoff-Formaldehyd-Harzes gemäß Beispiel 1 wurden mit 1 000 g einer 50 folgen Ammoniumhydrogens ulfitlösung versetzt und unter Rühren auf 70 ⁰G erhitzt. Diese Mischung wurde 5 Stunden auf dieser Temperatur gehalten. Bis auf einen Rest von 5 g wurde das gesamte Harz aufgelöst. Die Lösung war mit Wasser mischbar.

Beispiel 3

230 g eines Harnstoff-Formaldehyd-Harzes gemäß Beispiel i wurden mit 1 900 g einer 5 $igen Calciumhydrogensulfitlösung versetzt und unter Rühren auf 90 ⁰C erhitzt. Die Mischung wurde 3 Stunden bei dieser ν -Temperatur gehalten. Danach war das Harz bis auf einen

Rest von 3 g aufgelöst. Die Lösung war mit Wasser mischbar.

Beispiel 4 . *

Ein flüssiges Harnstoff-Formaldehyd-Harz im Molverhältnis 1:2,0 mit 60 % Feststoffgehalt wurde durch - Zusatz von 10.% einer 15 folgen Ammoniumchloridlösung innerhalb von 1 Stunde bei 20 ⁰C in. den ausgehärteten, unlöslichen Zustand überführt. Nach 2-tägigem Trocknen • · an der Luft wurden 200 g ca. 20 mm große Harzstücke,

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wie unter Beispiel 1 angegeben, mit 500 g einer 20 %igen Natriumhydrogensulfitlösung behandelt. Nach 5-stündiger Behandlung bei 90 ⁰O war das Harz vollständig aufgelöst, der pH-Y/ert der erhaltenen Lösung war auf 6,4 angestiegen, die Viskosität betrug 6,5 cP.

Beispiel 5

600 g eines flüssigen Melamin-Formaldehyd-Harzes im Molverhältnis 1:3»3 mit 70 % Feststoffgehalt wurden mit 2 g Ämmoniumchlorid gut verrührt und 24 Stunden bei 110.⁰C gehärtet' und getrocknet. 200 g des gehärteten und auf 20 χ 20 mm große Stücke zerkleinerten Harzes wurden mit 2000 g 20-%igeu Natriuinhydrogensulfitlösung nach Beispiel 1 behandelt. Nach 24 Stunden war eine milchig trübe Lösung entstanden, die sich in Wasser klar löste.

Beispiel 6

In einem mit Kühlschlangen ausgerüsteten 20 m -Rührgefaß hatten sich zwischen Behälterwand und Kühlschlange ca. 8 t ausgehärtetes, unlösliches Harnstoffharz abgesetzt. Das Rührgefäß wurde mit 15 m 20 %iger Natriumhydrogensulfitlösung beschickt und 120 Stunden bei 90 ⁰G mit dieser Lösung bei einer Rührgeschwindigkeit von 35 U/min, behandelt. In dieser Zeit wurde das gesamte ausgehärtete Harz, das sich in einer -Schichtdicke von 400 bis 500 mm zwischen Behälterwand und Kühlsegment abgesetzt hatte, aufgelöst.

Claims (2)

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   Patentansprüche

   1» Verfahren zur Entfernung ausgehärteter Aminoplaste aus Anlagen oder Anlagenteilen, die der Herstellung von Aminoplasten dienen, dadurch gekennzeichnet, daß man die ausgehärteten-Aminoplaste mit wäßrigen, 1 bi 70 Gew.-%igen Ammonium-, Alkali- oder Brdalkalisulfit lösungen oder Ammonium-, Alkali- oder Erdalkalihydrogensulfitlösungen oder Gemischen dieser Lösungen bei Temperaturen von 20 bis 100 ⁰C auflöst und beim Lösevorgang ein Gewichtsverhältnis von aufzulösendem . Plast zu Lösungsmittel von 1 zu 1 bis 1 zu 10 einhält
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, da man 10 bis 20 Gew.-^ige Ammonium- und/oder Hatriumhydrogensulfitlösungen als Lösungsmittel einsetzt.