PL181060B1

PL181060B1 - Urządzenie do zgrubnego rozdrabniania żeli polimerowych zawierających wodę i sposób zgrubnego rozdrabniania żeli polimerowych zawierających wodę

Info

Publication number: PL181060B1
Application number: PL96323451A
Authority: PL
Inventors: Detlef Albin; Jürgen Schulte; Uwe Günther
Original assignee: Stockhausen Chem Fab Gmbh
Priority date: 1995-05-20
Filing date: 1996-05-13
Publication date: 2001-05-31
Also published as: DE19518645C1; RU2138390C1; EP0827443A1; PL323451A1; WO1996036464A1; DE59601298D1; CZ288490B6; EP0827443B1; CZ355997A3

Abstract

1 Urzadzenie do zgrubnego rozdrabniania zeli polime- rowych zawierajacych wode, z dwoma umieszczonymi równole- gle osiowo wzgledem siebie, obracajacymi sie w róznych kierun- kach podzespolami, miedzy którymi znajduje sie odstep mie- dzywalcowy dla przejscia zelu polimerowego, znamienne tym, ze pierwszy podzespól ma postac walca tnacego (11), na którym jest umieszczony co najmniej jeden biegnacy w kierunku osio- wym element tnacy (15) do przecinania poprzecznego, zawiera- jacy krawedz tnaca (17) oraz co najmniej jeden biegnacy w kierunku promieniowym element tnacy (14) do przecinania podluznego, majacy obiegowa krawedz tnaca (18), zas drugi podzespól ma postac walca wspólpracujacego (12) 11 Sposób zgrubnego rozdrabniania zeli polimerowych zawierajacych wode, znamienny tym, ze doprowadza sie zel polimerowy do urzadzenia rozdrabniajacego, prowadzi sie zel polimerowy za pomoca walca wspólpracujacego (12) w odstepie miedzywalcowym (13), przy czym walec wspólpracujacy (12) dociska pasmo zelu polimerowego (10) do krawedzi tnacych (17, 18) elementów tnacych (14, 15), nastepnie rozdziela sie pasmo zelu polimerowego (10) przez element tnacy (14) do przecinania podluznego na pasma czastkowe i rozdziela sie pasmo zelu polimerowego (10) przez element tnacy (15) do przecinania poprzecznego, przy czym korzystnie ustawia sie predkosc Fig. 1 PL PL PL PL PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do zgrubnego rozdrabniania żeli polimerowych, zawierających wodę, z dwoma umieszczonymi równolegle osiowo względem siebie, obracającymi się w różnych kierunkach walcowatymi podzespołami, między którymi znajduje się odstęp międzywalcowy dla przejścia żelu polimerowego oraz sposób zgrubnego rozdrabniania żeli polimerowych zawierających wodę.

Żele polimerowe zawierające wodę są wytwarzane z monomerów rozpuszczalnych w wodzie przez polimeryzację roztworu przy wytwarzaniu rozpuszczalnych w wodzie i pęczniejących w wodzie polimerów. Są znane przemysłowe sposoby wytwarzania rozpuszczalnych w wodzie polimerów. Są one stosowane jako środki pomocnicze do koagulacji środki odwadniające i retencyjne, jako środki zwiększające lepkość w czynnikach wodnych, przykładowo przy trzeciorzędowym otrzymywaniu ropy naftowej, albo jako środek wspomagający mielenie i dyspersję. Znane są również sposoby wytwarzania pęczniejących w wodzie polimerów, które stosuje się jako superabsorbery w dziedzinie wyrobów higienicznych i sanitarnych, albo do poprawienia jakości gruntu w rolnictwie lub też jako środki uszczelniające przy wytwarzaniu kabli przewodzących prąd i światło.

Wytwarzanie produktów sproszkowanych realizuje się z reguły w procesie ciągłym, przykładowo przez rodnikową polimeryzację rozpuszczalnych w wodzie polimerów na obiegowym przenośniku taśmowym, jak to jest opisane w niemieckim opisie DE 3 544 770 C2, przy czym po polimeryzacji otrzymuje się zawierające wodę, miękkie, ciągliwo-elastyczne albo kruche żele polimerowe.

Przerabianie żeli polimerowych do postaci proszku realizuje się w następnych etapach sposobu: rozdrabnianiu zgrubnym, rozdrabnianiu miałkim, suszeniu, mieleniu i jest związane ze znacznymi nakładami, o ile mają być utrzymane właściwości polimeru, uzyskane w stanie żelu. Wymagana do tego równomierność przebiegu sposobu jest zakłócona już przez wstępne rozdrabnianie i rozdrabnianie miękkich, ciągliwo-elastycznych albo kruchych żeli. I tak ciągliwo-elastyczne bloki żelu albo pasma żelu są przykładowo rozrywane w ugniatarkach na części o nierównomiernej wielkości, natomiast podczas rozdzielania miękkich żeli, o zwiększających się odkształceniach plastycznych, wytwarzane są części żelu o coraz większych wymiarach, przy czym narzędzia do ugniatania są blokowane przez nawinięte części żelu. Wskutek tego powstaje nierównomierny przepływ materiału, który powoduje utworzenie różnych grubości warstwy podczas suszenia na taśmie sitowej, a tym samym niewystarczające lub zbyt duże wysuszenie żelu polimerowego z pogorszeniem następującego dalej procesu mielenia i klasyfikacji, a z drugiej strony, przykładowo przez zrogowacenie polimeru, zmniejsza się rozpuszczalność i zdolność pęcznienia, a tym samym jakość produktu. .

Podczas przerabiania kruchych, sieciowanych żeli, z zawartością środków sieciujących powyżej 0,15% w odniesieniu do całkowitej ilości monomerów, przy zwykłym przerabianiu tworzą się ponadto często duże ilości zbyt małych cząsteczek żelu, które po wysuszeniu zmniejszają wydajność suchego produktu w żądanym zakresie wielkości ziarna, przykładowo o wielkości 1000 - 3000 pm.

W celu wyeliminowania wymienionych niedogodności, podczas wytwarzania polimerów w postaci części o dużym ciężarze cząsteczkowym i dobrej rozpuszczalności według niemieckiego opisu DE 35 06 534 C2 folię polimerową o grubości warstwy maksymalnie 10 mm rozdziela się najpierw w urządzeniu do krajania w rodzaju walców na pasma o szerokości 3 mm do 10 mm za pomocą pary walców, które na swojej powierzchni zawierają dużą ilość pierścieniowych występów albo rowków w zadanych odstępach i obracają się w różnych kierunkach względem siebie. Następnie pasma te są cięte za pomocą kombinowanego urządzenia, składającego się z nieruchomego ostrza i wirującego urządzenia do krajania, na części prostopadłościenne o długości boków 3 mm do 10 mm. Przy tym wirujące urządzenie do

181 060 krajania zawiera obrotowy, cylindryczny korpus, który na swoim obwodzie jest wyposażony w co najmniej jedno ostrze.

Według sposobu przedstawionego w niemieckim opisie patentowym DE 3506 534 C2 konieczne jest ustawienie stężenia polimeru w przypadku polimerów akryloamidowych w zakresie 20-60% wagowych, a przy polimerach kationowych, które tworzą zwłaszcza homopolimery o bardzo miękkiej konsystencji, nastawienie stężenia monomeru na 50-85% Wagowych. Ponadto, aby otrzymać żele w stanie nadającym się do przerabiania, konieczne jest według tego sposobu podawanie na folię polimerową niejonowych albo anionowych środków powierzchniowo czynnych, wdmuchiwanie zimnego powietrza w celu skruszenia masy żelowej przez schłodzenie, jak również ewentualne przeprowadzenie wstępnego suszenia folii polimerowej w temperaturze 50-120°C za pomocą gorącego powietrza. Poza tym z powodu umieszczenia noży tnących, opisany sposób wymaga stosowania dokładnie utworzonej po polimeryzacji grubości warstwy polimeru. Wymienione warunki sposobu wymagają wielu nakładów, zarówno pod względem wyposażenia w urządzenia, jak i pod względem postępowania i wysokości kosztów.

Zadaniem wynalazku jest opracowanie ulepszonego urządzenia do zgrubnego rozdrabniania żeli polimerowych zawierających wodę, które umożliwia równomierne i tanie rozdzielenie miękkich, ciągliwo-elastycznych i kruchych żeli polimerowych, jak również opracowanie sposobu umożliwiającego równomierne i tanie przerabianie wodnych żeli polimerowych o różnej konsystencji.

Urządzenie do zgrubnego rozdrabniania żeli polimerowych zawierających wodę, z dwoma umieszczonymi równolegle osiowo względem siebie, obracającymi się w różnych kierunkach walcowatymi podzespołami, między którymi znajduje się odstęp międzywalcowy dla przejścia żelu polimerowego, według wynalazku charakteryzuje się tym, że pierwszy podzespół ma postać walca tnącego, na którym jest umieszczony co najmniej jeden biegnący w kierunku osiowym element tnący do przecinania poprzecznego, zawierający krawędź tnącą oraz co najmniej jeden biegnący w kierunku promieniowym element tnący do przecinania podłużnego, mający obiegową krawędź tnącą zaś drugi podzespół ma postać walca współpracującego.

Korzystnie, walec tnący jest ukształtowany jako walec do przecinania poprzecznego, na którym jest umieszczony co najmniej jeden biegnący w kierunku osiowym walca element tnący do przecinania poprzecznego, zawierający krawędź tnącą zaś przed walcem do przecinania poprzecznego jest ułożyskowany walec do przecinania podłużnego z co najmniej jednym biegnącym w kierunku promieniowym walca elementem tnącym do przecinania podłużnego, mającym obiegową krawędź tnącą

Wysokość elementów tnących do przecinania poprzecznego i/albo elementów tnących do przecinania podłużnego odpowiada zasadniczo szerokości odstępu międzywalcowego.

Szczególnie korzystnie, w urządzeniu według wynalazku szerokość odstępu międzywalcowego jest zmienna.

W urządzeniu według wynalazku, prędkość obwodowa elementu tnącego do przecinania podłużnego jest większa niż prędkość transportowania urządzenia transportującego.

Elementy tnące do przecinania poprzecznego stanowią płaskowniki stalowe, zaopatrzone jednostronnie w szlif gładki.

Elementy tnące do przecinania poprzecznego mają w przekroju poprzecznym postać płaską lub postać sierpa.

Elementy tnące do przecinania poprzecznego przebiegają równolegle względem osi wzdłużnej walca tnącego.

Walec współpracujący stanowi walec transportujący żel polimerowy oraz dociskający go do elementów tnących do przecinania poprzecznego i/albo elementów tnących do przecinania podłużnego podczas przecinania.

Walec współpracujący stanowi walec pokryty tworzywem sztucznym, zwłaszcza polietylenem, polipropylenem, teflonem.

181 060

Powierzchnia walca współpracującego ma zagłębienia odpowiadające krawędziom tnącym elementów tnących do przecinania poprzecznego i/albo elementów tnących do przecinania podłużnego.

Sposób zgrubnego rozdrabniania żeli polimerowych zawierających wodę, według wynalazku charakteryzuje się tym, że doprowadza się żel polimerowy do urządzenia rozdrabniającego, prowadzi się żel polimerowy za pomocą walca współpracującego w odstępie międzywalcowym, przy czym walec współpracujący dociska pasmo żelu polimerowego do krawędzi tnących elementów tnących, następnie rozdziela się pasmo żelu polimerowego przez element tnący do przecinania podłużnego na pasma cząstkowe i rozdziela się pasmo żelu polimerowego przez element tnący do przecinania poprzecznego, przy czym korzystnie ustawia się prędkość obwodową elementu tnącego do przecinania podłużnego na większą niż prędkość transportowania pasma żelu polimerowego.

Korzystnie, w sposobie według wynalazku rozdrabnianie zgrubne przeprowadza się przy ciągłym przepływie materiału.

Urządzenie do zgrubnego rozdrabniania żelu polimerowego zawierającego wodę o konstrukcji według wynalazku ma tę zaletę, że przez umieszczenie elementu tnącego do przecinania poprzecznego i elementu tnącego do przecinania podłużnego na walcu, powstaje niedrogie urządzenie, które w dodatku rozdrabnia żel w jednym etapie roboczym, dzięki czemu rozdrabnianie można przeprowadzać szybko i tanio.

W porównaniu ze stanem techniki nakłady na aparaturę są stosunkowo niewielkie, a proces krajania można przeprowadzić w jednym urządzeniu, a ponadto przez rozdzielenie cięcia podłużnego i poprzecznego na dwa następujące po sobie etapy uzyskuje się bardzo czyste krajanie.

To, że wysokość elementów tnących do przecinania poprzecznego i/albo elementów tnących do przecinania podłużnego odpowiada zasadniczo szerokości odstępu międzywalcowego, ma tę zaletę, że elementy do przecinania w co najmniej jednym punkcie swojego toru obiegowego przylegają do walca współpracującego, dzięki czemu zapewnione jest czyste oddzielenie żelu polimerowego.

Natomiast zmienna szerokość odstępu międzywalcowego umożliwia dokładną regulację odstępu międzywalcowego w zależności od ciętego żelu polimerowego i jego stanu. Może to nastąpić przykładowo dzięki temu, że cały walec współpracujący jest przesunięty względem walca tnącego albo walca do przecinania poprzecznego i równolegle do niego.

Ponieważ, szczególnie korzystnie, w urządzeniu według wynalazku prędkość obwodowa elementu tnącego do przecinania podłużnego jest większa od prędkości transportowania żelu polimerowego, wyeliminowane są efekty spiętrzenia.

Dzięki temu, że elementy tnące do przecinania poprzecznego są utworzone z płaskowników stalowych, zaopatrzonych jednostronnie w szlif gładki i w przekroju poprzecznym są ukształtowane jako płaskie lub w postaci sierpa uzyskuje się to, że krawędź tnąca styka się z powierzchnią warstwy żelu pod kątem mniejszym niż 90°, w wyniku czego cięcie jest czyste i równomierne.

Korzystne jest również równomierne rozdzielenie elementów do krajania poprzecznego na obwodzie walca tnącego i równolegle albo w postaci wrzeciona do osi wzdłużnej walca tnącego.

W szczególnie korzystnej postaci wykonania urządzenia według wynalazku, walec współpracujący stanowi walec transportujący żel polimerowy oraz dociskający go podczas przecinania do elementów tnących do przecinania poprzecznego i/albo elementów tnących do przecinania podłużnego. Ma to tę zaletę, że żel polimerowy jest transportowany w sposób niezawodny i jest oddzielany w sposób czysty w przeznaczonym do tego miejscu.

Ponieważ na walcu tnącym może być umieszczony jeden albo szereg elementów tnących do przecinania podłużnego i jeden albo szereg elementów tnących do przecinania poprzecznego, żel polimerowy może być cięty w przybliżeniu na części dowolnej wielkości.

Natomiast pokrycie powierzchni walca współpracującego tworzywem sztucznym, z jednej strony ma chronić walec współpracujący przed zużyciem i uszkodzeniami, a jednocześnie

181 060 zapewniać dobrą przyczepność walca współpracującego do żeli polimerowych, bez wzajemnego wpływu na nie.

Zagłębienia na powierzchni walca współpracującego są tak umieszczone, że mogą przyjmować krawędzie tnące umieszczonych na walcu tnącym elementów tnących do przecinania poprzecznego i/lub podłużnego. Dzięki temu zapewnione jest to, że elementy tnące do przecinania całkowicie przenikają przez żel polimerowy i oddzielają go w sposób czysty.

Okazało się, że żele polimerowe zawierające wodę o różnym składzie i konsystencji, ewentualnie bezpośrednio po polimeryzacji bez dalszych środków pomocniczych albo dodatkowych czynników do obróbki zgodnych z techniką postępowania mogą być rozdzielane zgrubnie za pomocą urządzenia według wynalazku na części żelu o wstępnie zadanej wielkości, a następnie za pomocą ciągłego przepływu materiału mogą być doprowadzane do etapu rozdrabniania miałkiego i do następnych etapów obróbki: suszenia, mielenia i klasyfikacji.

Ma to tę zaletę, że sposób zgrubnego rozdrabniania żeli polimerowych zawierających wodę zostaje znacznie uproszczony i staje się tańszy, zwłaszcza dlatego, że zbędne są dalsze środki pomocnicze albo czynniki do obróbki. Podczas, gdy w przypadku znanych sposobów dopiero wystarczająca wytrzymałość żelu zapewnia rozdrobnienie, to przez zastosowanie urządzenia według wynalazku można poddawać przeróbce również miękkie i plastyczne żele polimerowe, przykładowo kopolimery o dużym udziale kationów, kationowe homopolimery albo polimery niskocząsteczkowe, o ile żele polimerowe zawierające wodę nadają się do ścinania. Natomiast odkształcenie plastyczne żeli polimerowych ma małe znaczenie.

Dzięki sposobowi według wynalazku uzyskuje się równomierny, bezzakłóceniowy przepływ materiału w następnych etapach sposobu, zwłaszcza przy suszeniu, mieleniu i klasyfikacji podsitowej proszku. Unika się zwłaszcza niedogodności, wynikających z silnego wysuszenia oraz wytwarza się produkty sproszkowane o niezmiennie wysokiej jakości.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia w widoku perspektywicznym pierwszą postać wykonania urządzenia według wynalazku do rozdrabniania zgrubnego żeli polimerowych zawierających wodę; fig. 2 - w widoku perspektywicznym, urządzenie według wynalazku z dwoma elementami tnącymi do przecinania podłużnego i trzema rozdzielonymi równomiernie na obwodzie elementami tnącymi do przecinania poprzecznego; fig. 3 - urządzenie według wynalazku z pięcioma elementami tnącymi do przecinania podłużnego i jednym elementem tnącym do przecinania poprzecznego, który jest umieszczony na długości walca tnącego z przestawieniem każdorazowo o 60 stopni; fig. 4 - urządzenie według wynalazku, w którym elementy tnące do przecinania poprzecznego i przecinania podłużnego są umieszczone na dwóch oddzielnych walcach, fig. 5 przedstawia urządzenie z fig. 1, z zaznaczonymi zagłębieniami na powierzchni walca współpracującego.

Elementy poszczególnych figur przedstawiono częściowo w nieproporcjonalnym powiększeniu, aby można było dokładniej przedstawić ich budowę.

Przedstawioną na fig. 1 postać wykonania stosuje się do zgrubnego rozdrabniania miękkich i/albo plastycznych żeli polimerowych zawierających wodę. Żel polimerowy doprowadza się do urządzenia jako pasmo żelu polimerowego 10 o grubości maksymalnie 10 mm. Pasmo żelu polimerowego 10 jest prowadzone w odstępie międzywalcowym 13, utworzonym między pierwszym walcowatym podzespołem w postaci walca tnącego 11 i drugim walcowatym podzespołem w postaci walca współpracującego 12. Umieszczony na walcu tnącym 11 element tnący 14 do przecinania podłużnego rozdziela pasmo żelu polimerowego 10 na dwa pasma częściowe, a umieszczony również na walcu tnącym 11 element tnący 15 do przecinania poprzecznego, oddziela od każdego strumienia częściowego kostkowe części żelu 16. Odstęp międzywalcowy 13 jest tak zwymiarowany, że element tnący 14 do przecinania podłużnego i element tnący 15 do przecinania poprzecznego swoją krawędzią tnącą 17 może być prowadzony płasko obok walca współpracującego 12, bez stykania się z nim. To samo odnosi się również do krawędzi tnącej 18, obiegającej wokół elementu tnącego 14 do przecinania podłużnego.

W pierwszej postaci wykonania, walec tnący 11 zawiera pojedynczy element tnący 14 do przecinania podłużnego i pojedynczy element tnący 15 do przecinania poprzecznego.

181 060

Odstęp międzywalcowy 13 jest przestawny w celu sprostania różnym wymogom zastosowania.

Figura 2 przedstawia drugą postać wykonania z dwoma elementami tnącymi 14 do przecinania podłużnego i trzema elementami tnącymi 15 do przecinania poprzecznego, rozdzielone równomiernie na obwodzie walca tnącego 11. Poza tym ta postać wykonania odpowiada wyżej opisanej postaci wykonania.

Korzystnie, tę postać wykonania stosuje się do zgrubnego rozdrabniania ciągliwo-elastycznych albo kruchych żeli polimerowych.

Przedstawiona na fig. 3 kolejna postać wykonania zawiera pięć elementów tnących do przecinania podłużnego i jeden element tnący 15 do przecinania poprzecznego. Jednak element tnący 15 do przecinania poprzecznego jest umieszczony z przestawieniem na osiowej długości walca tnącego 11 każdorazowo 60 stopni na swoim obwodzie.

Przedstawiona na fig. 4 następna postać wykonania zawiera walec 19 do przecinania poprzecznego z trzema rozdzielonymi na obwodzie elementami tnącymi 15 do przecinania poprzecznego i walec 20 do przecinania podłużnego, włączony przed walcem 19 do przecinania podłużnego, który wspiera dwa elementy tnące 14 do przecinania podłużnego.

W tej postaci wykonania elementy tnące 15 do przecinania poprzecznego mają w przekroju poprzecznym postać sierpa, dzięki czemu krawędź tnąca 18 styka się z powierzchnią pasma żelu polimerowego 10 pod kątem mniejszym od 90 stopni.

Jako elementy tnące 14 do przecinania podłużnego stosuje się znane w kształcie i w postaci wykonania noże, korzystnie w postaci tarczy, kołowe i wykonane przykładowo ze stali szlachetnej, które są umieszczone dowolnie lub w określonym odstępie na walcu tnącym 11, 20. Wielkość elementów tnących 14 do przecinania podłużnego jest tak dobrana, że podczas procesu przecinania każdy element przedziela całą warstwę żelu polimerowego. Za pomocą urządzenia według wynalazku można rozdrabniać żele polimerowe, korzystnie pasma żelu w postaci taśmy, o grubości od 3 do 500 mm, korzystnie od 3 do 150 mm, a szczególnie korzystne od 10 do 130 mm.

Jako elementy tnące 15 do przecinania poprzecznego stosuje się płaskowniki stalowe zaopatrzone w szlif gładki, których powierzchnia jest płaska i korzystnie w taki sposób, że ma profil w postaci sierpu, dzięki czemu krawędź tnąca styka się z powierzchnią warstwy żelu pod kątem mniejszym od 90 stopni.

Elementy tnące 15 do przecinania poprzecznego mogą być umieszczone w dowolnym promieniowym odstępie, o różnym albo korzystnie jednakowym odstępie kątowym, równolegle albo w rodzaju wrzeciona, do osi obrotu na wale obrotowym.

Wielkość elementów tnących 15 do przecinania poprzecznego jest tak dobrana, że rozdrabniane są polimerowe żele o podanej grubości warstwy i szerokości od 100 do 2000 mm, korzystnie 100 do 800 mm w jednym procesie roboczym, to znaczy przy jednorazowym przejściu żelu polimerowego przez urządzenie.

Ilość, jak również układ elementów tnących 14 do przecinania podłużnego i elementów tnących 15 do przecinania poprzecznego jest zróżnicowana i zależy od właściwości obrabianego żelu polimerowego i od żądanej wielkości odcinków żelu, których długość leży w zakresie od 100 do 200 mm i których szerokość leży w zakresie 10 do 200 mm.

Na fig. 1 do 4 jest przedstawione jednocześnie działanie urządzenia według wynalazku. W procesie przecinania otrzymuje się części żelu w postaci zależnej od ilości elementów tnących 14 do przecinania podłużnego i elementów tnących 15 do przecinania poprzecznego, jak również od prędkości transportowania pasma żelu przez urządzenie. Przedstawione postacie powstają przy jednakowej prędkości transportowania i prędkości obwodowej elementów tnących 14 do przecinania podłużnego. W celu uniknięcia efektów spiętrzania prędkość obwodową elementu tnącego 14 do przecinania podłużnego dobiera się zazwyczaj wyższą od prędkości transportowania pasma żelu polimerowego, która leży w zakresie od 0,05 m/min. do 1,5 m/min., a korzystnie w zakresie od 0,1 do 0,5 m/min.

W dalszej, nie przedstawionej postaci wykonania urządzenia według wynalazku, układ elementów tnących może być usytuowany na szeregu, korzystnie dwóch albo trzech obrotowo ułożyskowanych walcach. Przykładowo (jak przedstawiono na fig. 4) urządzenie może się

181 060 składać z dwóch walców, przy czym na pierwszym walcu 20 jest umieszczony korzystnie co najmniej jeden element tnący 14 do przecinania podłużnego, a na drugim walcu 19 co najmniej jeden element tnący 15 do przecinania poprzecznego.

Dzięki urządzeniu według wynalazku, bez stosowania środków pomocniczych, uniemożliwia się przyleganie części żelu do elementów tnących i pomiędzy nimi.

Równolegle do elementów tnących 14 do przecinania podłużnego i elementów tnących 15 do przecinania poprzecznego jest umieszczony co najmniej jeden walec współpracujący 12, odpowiednio do szerokości poddanej obróbce warstwie żelu z przesuwnym odstępem międzywalcowym 13, który transportuje żel i podczas procesu cięcia dociska go do krawędzi tnących 17, 18 elementów tnących 14, 15.

Powierzchnia walca współpracującego 12 jest korzystnie powleczona tworzywem sztucznym, jak polietylen, polipropylen i/albo teflon. Przez zagłębienia 21 w powierzchni walca współpracującego 12, w które mogą być wprowadzone krawędzie tnące 17, 18 elementów tnących 14, 15, zapewnione jest dodatkowo całkowite przecięcie przez całą warstwę żelu.

Dzięki zastosowaniu urządzenia według wynalazku, w sposobie według wynalazku zawierające wodę żele (polimerowe), rozpuszczalnych w wodzie albo pęczniejących w wodzie homo- i kopolimerów albo polimerów szczepionych, korzystnie bezpośrednio po polimeryzacji, są rozdzielone na części żelu o wstępnie zadanej wielkości, które doprowadza się w sposób równomierny do następnego procesu rozdrabniania miałkiego, który przebiega przykładowo w szarparce.

Wymienione żele polimerowe, zawierające wodę, są utworzone przez rodnikową polimeryzację rozpuszczalnych w wodzie, jednokrotnie i ewentualnie wielokrotnie olefmowo nienasyconych monomerów. Przykładami na to są α, β nienasycone kwasy mono- i dikarboksylowe, jak kwas akrylowy, kwas metakrylowy, kwas maleinowy, kwas itakonowy, i/albo ich sole sodowe, potasowe i/albo amonowe, estry kwasu akrylowego i estry kwasu metakrylowego alkoholi aminoalkilowych w czwartorzędowej postaci soli albo jako wodoroście, jak chlorowodorek dimetyloaminoetylo(met)akrylanu, wodorosiarczan dimetyloaminoetylo(met)akrylanu, metachlorek dimetyloaminoetylo(met)akrylanu, metosiarczan dimetyloaminoetylo(met)akrylanu, akrylamid i metakrylamid i ich N-mono- i N,N-dialkilopochodne, jak chlorek (met)akryloamidopropylotrimetyloamoniowy, metylosiarczan (met)akrylo-amidopropylotrimetyloamoniowy, jak również N-metylolo(met)akrylamid i jego etery, utworzone częściowo lub całkowicie z alkoholami Ci do C4, kwasy (met)akryloamidoalkilosulfonowe i/albo ich sole, jak kwas 2-akryloamido-2-metylopropanosulfonowy, hydroksyalkilo(met)akrylany, jak również kwas winylosulfonowy, kwas (met)allilosulfonowy, siarczan (met)alliloalkoholu, kwas winylofosfonowy i/albo ich sole, N-winyloamidy, jak przykładowo N-winyloformamid, N-winyloacetamid, N-winylo-N-metyloacetamid i N-winylo-N-metyloformamid, chlorek diallilodimetyloamoniowy, N-winylopirolidon, N-winyloimidazol, N-winyloimidazolin, 2-metylo-l-winyloimidazolin, 2-sulfoetylo(met)akrylan, kwas styrenofosfonowy i kwas styrenosulfonowy i/albo ich sole.

Przykładami wielokrotnie olefmowo nienasyconych związków są akrylany i metakrylany polioli, jak butanodiolodiakrylan, heksanodiolodi(met)akrylan, poliglikolodiakrylan, trimetylolopropanotriakrylan, etoksylowany trimetylolopropanotriakrylan, alliloakrylan, dialliloakrylamid, trialliloamina, dialliloeter, metylenobisakrylamid i związki funkcjonalne, jak poliglicydoeter, epichlorohydryna.

Wymienione monomery mogą być ze sobąkopolimeryzowane w dowolnym stosunku.

Zawierające wodę żele polimerów szczepionych otrzymuje się przez polimeryzację co najmniej jednego monomeru z substratami, jak skrobia, celuloza albo ich pochodne, jak przykładowo karboksymetylo- albo hydroksyetyloceluloza, alkohol poliwinylowy albo octan poliwinylu częściowo zmydlony do poliwinyloalkoholu.

Przykładami takich żeli polimerowych są zawierające wodę, ciągliwo-elastyczne wysokocząsteczkowe, jonowe lub niejonowe albo amfoteryczne mono- albo kopolimery, które stosuje się jako środki pomocnicze do koaguacji, retencji i/albo zagęszczania, krucho-łamliwe, sieciowane mono- i kopolimery, które stosuje się jako superabsorbery do wytwarzania artykułów higienicznych, sanitarnych i podkładów przy niemożności utrzymania, albo przykładowo

181 060 9 stosuje się do ulepszania gruntu w dziedzinie uprawy roślin oraz do produkcji rolnej. W przypadku kruchych żeli polimerowych, jak przykładowo produktów Stokosorb®, dzięki sposobowi według wynalazku redukuje się drobnoziarnisty udział pyłu, jako niekorzystny przy zastosowaniu, na korzyść zakresu ziarna 200 - 1000 μm, o około 20% wagowych.

181 060

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 70 egz. Cena 4,00 zł.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Urządzenie do zgrubnego rozdrabniania żeli polimerowych zawierających wodę, z dwoma umieszczonymi równolegle osiowo względem siebie, obracającymi się w różnych kierunkach podzespołami, między którymi znajduje się odstęp międzywalcowy dla przejścia żelu polimerowego, znamienne tym, że pierwszy podzespół ma postać walca tnącego (11), na którym jest umieszczony co najmniej jeden biegnący w kierunku osiowym element tnący (15) do przecinania poprzecznego, zawierający krawędź tnącą (17) oraz co najmniej jeden biegnący w kierunku promieniowym element tnący (14) do przecinania podłużnego, mający obiegową krawędź tnącą (18), zaś drugi podzespół ma postać walca współpracującego (12).
2. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że walec tnący jest ukształtowany jako walec (19) do przecinania poprzecznego, na którym jest umieszczony co najmniej jeden biegnący w kierunku osiowym walca element tnący (15) do przecinania poprzecznego, zawierający krawędź tnącą (17), zaś przed walcem (19) do przecinania poprzecznego jest ułożyskowany walec (20) do przecinania podłużnego, z co najmniej jednym biegnącym w kierunku promieniowym walca elementem tnącym (14) do przecinania podłużnego, mającym obiegową krawędź tnącą (18).
3. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, ze wysokość elementów tnących (15) do przecinania poprzecznego i/albo elementów tnących (14) do przecinania podłużnego odpowiada zasadniczo szerokości odstępu międzywalcowego (13).
4. Urządzenie według zastrz. 3, znamienne tym, że szerokość odstępu międzywalcowego (13) jest zmienna.
5. Urządzenie według zastrz. 1 albo 2, znamienne tym, ze elementy tnące (15) do przecinania poprzecznego stanowią płaskowniki stalowe, zaopatrzone jednostronnie w szlif gładki.
6. Urządzenie według zastrz. 1 albo 2, znamienne tym, że elementy tnące (15) do przecinania poprzecznego mają w przekroju poprzecznym postać płaską lub postać sierpa.
7. Urządzenie według zastrz. 1 albo 2, znamienne tym, że usytuowane na walcu tnącym (11) elementy tnące (15) do przecinania poprzecznego przebiegają równolegle względem osi wzdłużnej walca tnącego (11).
8. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że walec współpracujący (12) stanowi walec transportujący żel polimerowy (10).
9. Urządzenie według zastrz. 1 albo 8, znamienne tym, że walec współpracujący (12) stanowi walec pokryty tworzywem sztucznym, zwłaszcza polietylenem, polipropylenem, teflonem.
10. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że powierzchnia walca współpracującego (12) ma zagłębienia (21) odpowiadające krawędziom tnącym (17, 18) elementów tnących (15) do przecinania poprzecznego i/albo elementów tnących (14) do przecinania podłużnego.
11. Sposób zgrubnego rozdrabniania żeli polimerowych zawierających wodę, znamienny tym, że doprowadza się żel polimerowy do urządzenia rozdrabniającego, prowadzi się żel polimerowy za pomocą walca współpracującego (12) w odstępie międzywalcowym (13), przy czym walec współpracujący (12) dociska pasmo żelu polimerowego (10) do krawędzi tnących (17, 18) elementów tnących (14, 15), następnie rozdziela się pasmo żelu polimerowego (10) przez element tnący (14) do przecinania podłużnego na pasma cząstkowe i rozdziela się pasmo żelu polimerowego (10) przez element tnący (15) do przecinania poprzecznego, przy czym korzystnie ustawia się prędkość obwodową elementu tnącego (14) do przecinania podłużnego na większą niż prędkość transportowania pasma żelu polimerowego (10).

181 060
12. Sposób według zastrz. 11, znamienny tym, że rozdrabnianie zgrubne przeprowadza się przy ciągłym przepływie materiału.

* * *