Aglomerované pigmentové disperzie pre farbenie syntetických polymérov v hmote a spôsob ich prípravy

Stiahnuť PDF súbor.

Text

Pozerať všetko

(193 É Č E i( AUTORSK MU OSVED EMU 51 Int. 01.4 ~ C D 9 C 3/08 C 09 C 3/10 22 Príhlásené UZ 11 84 V C 08 I 3/20 21) PV 8324-84 D 01 F 1/04 410 Zverejnené 16 12 85 ÚŘAD PRO VYNŘIEZY 45 Vydané 15 12 88 A OBJEVY 75 . Autor vynálezu ONDREIMISKA KOLOMAN ing. CSC., SVIT FRANKO PETER ingSZENTIVÁNYLNORBERT mg MAČURÄK MILAN 1 ng.,~ BENEDIKTY AN ing. csc., POPRAWMARCINČIN ANTON ing. 080. SAMUHEL JOZEF, BRATISLAVA MEZOVSKY MILAN, SVIT54) Aglomerovanê pigmenłové disperzie pre farbenie syntetických polymérov v hmote a spôsob ich prípravyRiešenie sa týka zloženia a spôsobu výro~ by aglomenovaných disperzií pre farbenie syntetických polymérov v hernote. Aglomerovaná disperzía sa vyrába postupom, pri ktorom sa najprv zmáča práškový polymêrny nosič lahkotavitelným dispergátorom s teplotou tavenia 30 ~ 150 °C, ako sú vysokomolekulové polyalkyiénglykoly, ich étery alebo estery s karboxylovými kyselinamí,étery a estery viacmocných alkoho-lov, alebo alkylované amidy karboxylových kyselín aleb-o ich zmesi navzájom, alebo zmesi s kvapalnými zmáčadlamí, a potom sa táto zmes mieša s pígmentom až kým sa nevytvorí neprášiteľný aglomerát, ktorý sa ochladí pomalým miešaním za účinného chladenia pod teplotu tuhnutia dispergátora. Aglomerované disperzie sa použijú na farbenie polymérov ich pridavkom do závitovkového ta« viaoeho zariadenia pred vstup základného polyméru, alebo dávkovaním ich taveniny do roztaveného základného polyméru, alebo sa použijú na výrobu farebných granulovaných koncentrátov. 245325Pretllmetom vynalezu sú aglomerované disperzie pigmentov pre farbenie polymérov V hm-ote a spôsob ich prípravy.Základnou požiadavkou farbenia v hmote je dostatočné dispergácia pigmentov pre ten ktorý výrobok. Čím je stupeň dispergácie vyšší, tým je i využitelnosf. pĺgmentov väčšia. Preto sa farbenie V hmote prevádza obvykle v dvoch stupňoch. V prvom stupni sa pripraví vysokokoncentrovana disperzia pigmentu za podmienok najvhodnejších pre dispergáciu toho ktorého pigmentu. V druhom stupni sa koncentrovaná disperzia homogenizuje s masou ofarbovaného polyméru na potrebnú sýtosť v-yfarbenia výrobku.Príprava vysokokoncentrovaných disperzií pigmentov sa prevádza v technickej praxi rôznym spôsobom. Podstatné časť technológií je viacstupňová. V prvom stupni sa pripraví zmes pigmentov s nosičom, V druhej fáze sa táto zmes taví, hnetie, homogenizuje, prípadne odplyňuje a tvaruje do granúl. Pri týchto technológiách kvalita výsledného produktu závisí od účinnosti hnetenia,ktoré je funkciou prevedenia strojného zariadenia, ak-o aj podmienok dispergácie, najmä viskozitných pomerov, a v nemalej miere i od dispergovateľnosti samotných pigmentov. Za účelom úpravy nosiča z hladiska takových vlastností sa obvykle používajú vosky, parafĺny a podobné nižšie molekulárne polyméry, ktoré v procese dispergácie veľkou pohyblivostou molekúl spôsobujú rýchle zmáčanie povrchu častíc, vytvárajúceho sa pôsobením strihových síl na aglomeráty pigmentu. Podobný účinok majú i kvapalné dispergátory.Pri iných technológiách sa spracováva pigment hneď po izolácii z reakčného prostredia, a to flushovaním, pričom sa bud stabilizuje stav, v akom častice pigmentov vypadávajú z reakcie, alebo sa ešte vo vodnom prostre-dí melú a i väčšie častice sa prevedú na jemnejšie, čím sa zvýši výdatnost pigmentov. Tento postup je velmi náročný a nie vždy prináša žiadúci ekonomický efekt. Na druhej strane však týmto spôsobom možno dosiahnut kvalitných disperzií i z ťažko dispergovateľných pigmentov.Zistili sme, že kvalitné farebné disperzie možno dosiahnuť i v suchom stave vo forme aglomerátu z práškových surovín za prídavku lahko taviteľných látok, dobre zmáčajúcich povrch pigmentov a aspoň čiastočne zmáčajúcich i povrch práškového polyméru. Pri tomto spôsobe sa najprv práškový polymér v účinnej miešačke, ako sú fluidné alebo turbulentné miešačky, zmáča roztaveným lahko tavitelným dispergátorom a potom sa primieša pigment. Po pridaní pigmentu pokračuje sa v miešaní s výhodou za chladenia. V tomto procese dôjde k roztieraniu aglomeratov a agregátov pigmentu na emnejšie až primárne častice. Zmes sa dalej ochladí za pomalého miešania. Pre tento účel sú veľmi výhodné aglomeračné miešačky, pozostávajúca z vyhrievanej, resp. strie 4davo vyhrievanej a chladenej rýchlomiešačky a z ďalšej pomalobežne účinne chladenej miešačky. Dobrých výsledkov sa dosahuje i na turbulentných miešačkách, s výhodou opatrených kolíkovými mlynmi, s možnostou ohrievania a chladenia.Ako nízkotavitelné zmáčadlá sa používajú vyššie molekulové polyalkylénglykoly, ich estery, resp. étery, estery vlacsytných alkoholov, mastné alkylamíny alebo alkylované amidy a podobné látky, ktoré v» roztavenom stave zmáčajú povrch pigmentov a aspoň čiastočne zmáčajú i povrch polymérneho nosiča. Koncentrácie zmáčadiel je závislá od zmáčateľnosti pigmentov, prípadne i polyméru.Takto pripravené aglomerované, resp. neprašné disperzie možno ďalej spracovať granuláciou na granulovaný koncentrát alebo použit priamo pre farbenie buď postupnýmalebo pri vstupe do taviaceho zariadenia, alebo po roztavení, prípa-dne i odplynení 1 njekčne do taveníny základného polyméru.Predmetom vynálezu sú aglomerované pigmentové disperzie pre farbenie syntetických polymérov v hmota, pozostávajúca z práškového polymérneho nosiča, ktorým môže byť polypropylén alebo polyetylén, a z práškového organického alebo anorganického pigmentu, ktoré sa vyznačujú tým, že obsahujú 1 až 25 lahkotaviteľného zmáčadla s teplotou tavenia 30 až 150 °C, ktorými sú vysokomolekulové polyalkylénglykoly, ich estery s alkoholmi alebo estery s karboxylovými kyselinami, étery alebo estery viacmocných alkoholov alebo alkylované amidy karboxylových kyselín a zmesí uvedených zlúčenín alebo ich zmesí s kvapalnými zmáčadlami.Predmetom vynálezu je tiež spôsob pripravy týchto disperzií, vyznačujúci sa tým,že sa lahkotaviteľným zmáčadlom najprv zmáča práškový polymérny nosič a potom sa táto zmes mieša s práškovým pigmentom,s výhodou za chladenia na fluidných alebo turbulentných miešačkách a nakoniec sa ochladia za pomalého miešania pod teplotou tuhnutia zmáčadla.Do rýchlomiešačky o objeme 100 l sa v.nesie 30 kg práškového polypropylénu o ITT 12 g/10 min. Za miešania sa pridáva 6 kg tavenlny polyetylénoxidu o molekulovej hmotnosti 6 000 a teplote 90 °C, Miešačka sa rovnako vyhrieva na túto tepl-otu. Po zamiešaní celého množstva polyetylénoxidu, čo trvá asi 5 minút, sa kontinuálne a za mieša nia pridáva 10 kg C. I. Pigment Yellow 95. Po 3 minútach miešania za tepla sa prepustí zmes do chladiaceho čerpadla, kde sa za chladenia mieša 10 minút pri nízkych otáčkach. Za ten čas sa schladí zmes na 40 °C,čo je nižšia teplota ako teplota tavenia po 245325lyetylenoxldu, a získa sa sypký aglomerát.Potrebné množstvo polyetylénoxidu bolo stanovené metódou zmačateľnosti. Práškový pigment, resp. polymér sa mieša v- rýchlomiešačke za pridávania polyetylénoxidu o molekulovej hmotnosti 600 dovtedy, kým nevzniká bezprašný aglomerát. spotrebované množstvo polyetylénoxidu na polymér a na pigment udáva potrebné množstvo dispergátoraTakto pripravená aglomerovaná disperzia sa taví, hnetie a odplyñuje v extrúderi a dávkuje sa do taveniny základného poolyméru,s ktorou sa dalej homogenizuje. Takto vyfarbený polymér sa vytláča zubovými čerpadlami cez zvlákňovacie bloky na vlákna. Vlákna takto pnipravené majú rovnaké vlastnosti ako vlákna vyrábané a farbené v hmote klasickými spôsobmi. Pritom sa ušetria náklady na pripravu granulovaných koncentrábov na hnetacom zariadení.70 kg práškového polyméru so 6 kg monostearánu glycerínu kopolyméru etylén- a propylénoxidu 11 sa mieša v turbulentnej miešačke o objemu 400 l, opatrenej plášťom,vyhrievanej vodou teplou 90 °C. Po 10 minútach sa pridá 12 kg C. I. Pigment Yellow 83,5 kg C. I. Pigment Red 144 a 7 kg C. l. Pigment Black 7. Po 5 minútach miešania sa začne miešačka chladlt studenou v-odou a otáčky miešadla sa znížia z 400 minrľ na 60 minfí. Po 10 minútach miešania sa zmesvypúšiia do zásobníka, z ktorého sa dávkuje objemovým dávkovačom do prvej násypky závitovkowvého zvlákňovacieho zariadenia. Druhou násypkou sa dopĺňa volný priestor medzi slimákwom a puzdrom závitovky granulovaným polymérom. Pri ustálenom odbere taveniny a nastavenom dävkovaní aglomerovanej disperzie sa dosiahne rovnomerného vyfarbenia taveniny s vysokým stupňom dispergácie pigmentov.Previedol sa podľa prikladu 1 s tým rozdielom, že namiesto polyetylenoxidu sa použila zmes glycerínstearátov a oktadecylamínu. Účinok dispergácie bol ešte vyšší ako v prvom pripade. Relativna farbiaca sila vzrástla »o 14 .Previedol sa podľa príkladu 1 s tým rozdielom, že ako zmáčadlo sa použila zmes laurylovaného polyetylěnoxidu s teplotou tuhnutia 45 °C a LZ-etyléndistearamidu. Relatívna farbiaca sila vzrástla o 9 .Previedol sa podľa príkladu 1 s tým rozdielom, že ako zmäčadlo sa použila zmes cetylovaného glycerinu a stearylovaného polyetylénoxidu o molekulovej hmotnosti 6000. Relatív-na farbiaca sila vzrástla o 20 0/0.1. Aglomerované pigmentové disperzie pre farbenie syntetických po-lymérov v hmote,pozostávajúca z práškového polymérneho nosiča, ktorým môže byť polypropylén alebo polyetylén, a z právkového organického alebo anorganickéh-o plgmentu, vyznačujúce sa tým, že obsahujú 1 až 25 0/0 lahkotavltelného zmáčadla s teplotou tavenia 30 až 150 stupňov Celzia, ktorými sú vysokomolekulové polyalkylénglykoly, ich estery s alkoholmi alebo estery s karboxylovými kyselinami, etery alebo estery viacmocných alkoho lovl alebo alkylované amidy karboxylových kyselín a zmesi uvedených zlúčenin alebo ich zmesí s kvapalnými zmäčadlami.2. Spôsob prípravy aglomerovaných pigmentových disperzii podla bodu 1, vyznačený tým, že sa lahkotavitelným zmáčadlovm najprv zmáča práškový polymérny nosič a potom sa táto zmes mieša s práškovým pigmentom, s výhodou za chladenia na fluidných alebo turbulentných miešačkách a nakoniec sa ochladia za pomalého miešania pod teplotu tuhnutia zmáčadla.

MPK / Značky

MPK: C09C 3/10, D01F 1/04, C08J 3/20

Značky: farbenie, syntetických, aglomerované, spôsob, pigmentové, přípravy, disperzie, polymérov, hmotě

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/3-245325-aglomerovane-pigmentove-disperzie-pre-farbenie-syntetickych-polymerov-v-hmote-a-sposob-ich-pripravy.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Aglomerované pigmentové disperzie pre farbenie syntetických polymérov v hmote a spôsob ich prípravy</a>

Podobne patenty