METHOD FOR THE PREVENTION OF GREYING DURING THE PRODUCTION AND CONVEYANCE OF WHITE PIGMENTED POURABLE POWDER MIXTURES BASED ON POLYMERS CONTAINING PVC

Abstract: 1. Method for the prevention of greying occurring during the manufacture and conveyance of white pigmented pourable powder mixtures based on polymers containing polyvinyl chloride, characterised in that the surfaces of the devices used in such operations that are subject to stress by the powder mixtures are bored.

Description: Verfahren zum Verhindern der bei der Herstellung und Förderung von weisspigmentierten, rieselfähigen Pulvermischungen auf Basis Polyvinylchlorid enthaltender Polymerer auftretenden Vergrauung Bei der Herstellung und Förderung von weisspigmentierten, rieselfähigen Pulvermischungen auf Basis Polyvinylchlorid enthaltender Polymerer zeigt es sich immer wieder, dass mit der Zahl der Verarbeitungsstufen der Weissgrad vermindert wird und das Material vergraut. Mischungen, die bereits durch den Mischvorgang entsprechend angegriffen sind, lassen sich kaum noch pneumatisch weiterfördern und automatisch in den Extruder eindosieren, ohne dass die Vergrauung der extrudierten Profile den tolerierbaren Grenzwert überschreitet. Der Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, ein geeignetes Verfahren zum Verhindern der bei der Herstellung und Förderung von weisspigmentierten, rieselfähigen Pulvermischungen auf Basis Polyvinylchlorid enthaltender Polymerer auftretenden Vergrauung zu finden. Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, dass die durch die Pulvermischungen beanspruchten Oberflächen der hierbei eingesetzten Vorrichtungen boriert werden. Bei den angesprochenen Polymeren handelt es sich dabei um für die Herstellung von Dryblends geeignete Homopolymerisate von Vinylchlorid nach dem Masse-, Suspensionsoder Emulsionsverfahren allein oder im Gemisch oder auch um übliche Co- oder Propfpolymerisate von Vinylchlorid mit anderen äthylenisch ungesättigten Monomeren. Neben Weichmachern und Schutzkolloiden können weitere HilSs- stoffe wie Gleitmittel, Füllstoffe und Stabilisatoren eingearbeitet sein, die üblicherweise mit dem Polymerisat in den Mischer eingebracht werden. Beispiele für Stabilisatoren sind Blei-, Zinn-, Barium- und Kadmiumstabilisa- toren; für Gleitmittel Bleistearate, Metallfettseifen, wie Kalzium- und Bariumfettseifen sowie Bleikomplexe. Als Weisspigmente kommen beispielsweise Verbindungen des Bleis (Bleiweiss), Zinks (Lithophone) und Titans (Titandioxid) in Frage. Die Herstellung der rieselfähigen Pulvermischungen erfolgt dabei nach bekannten Verfahren in Heizmischern, die mit schnell laufenden Mischwerkzeugen ausgestattet sind und den Mischerinhalt durch die kinetische Energie in wenigen Minuten auf ca. 110 bis 14000 aufheizen, wobei dieser Vorgang auch unter Vakuum erfolgen kann. Kunststoffe, Stabilisatoren, Gleitmittel, Pigmente und gegebenenfalls Weichmacher werden dabei nach einem dem Ansatz gemässen Zeitprogramm so aufgegeben und flüssige Bestandteile so eingedüst, dass rieselfähige, sandige Trockenmischungen (Dryblends) entstehen. Die erhaltenen Trockenmischungen werden anschliessend meist gesiebt und verpackt, mechanisch oder pneumatisch weiterbefördert und schliesslich in den Extruder eindosiert. Erfindungsgemäss werden nun sämtliche Vorrichtungsteile, deren Oberflächen bei den beschriebenen Verarbeitungsstufen durch die rieselfähigen Pulvermischungen eine besondere Beanspruchung erfahren, boriert. Dies gilt in erster Linie für die Werkzeuge selbst und erst in zweiter Linie für die dem Mischer nachgeschalteten Aggregate, beispielsweise Förderaggregate zu den Sieben, Dosierzellradschleusen, Abscheideorganen wie insbesondere Zyklonen und Rohrleitungen, hierbei insbesondere die horizontalen Rohr leitungsstücke und vor allem die Rohrkrümmer. In vertikalen Rohrleitungen und im Silo, in welchem das Material vor der Weiterverarbeitung eingelagert wird, braucht dagegen eine derartige Borierung nicht erfolgen, da deren Oberflächen keine Beanspruchung durch die hindurchtretenden oder eingelagerten Pulvermischungen erfahren. Die Borierung der in der Regel aus Eisen oder Stahl bestehenden, beanspruchten Oberflächen vorstehend aufgeführt er Vorrichtungen erfolgt zweckmässig durch Aufbringen fester oder pastenförmiger Borierungsmittel wie sie beispielsweise in den DT-PS 17 96 215 und 21 46 472 sowie in der DU-OS 21 47 755 beschrieben sind, die als Bor abgebende Substanz,beispielsweise Ferrobor, amorphes Bor, Borcarbid und/oder Borax allein oder im Gemisch neben Aktivatoren und gegebenenfalls weiteren Zusätzen enthalten und durch nachfolgendes Eindifundieren des Bors durch eine üblicherweise zwischen 600 und 1.050 0C durchgeführte Temperaturbehandlung. Die erfindungsgemässe Borierung der bei der Herstellung und Förderung vorgenannter Pulvermischungen beanspruchten Vorrichtungsoberflächen verhindert nicht nur die Vergrauung der weisspigmentierten Dryblends, sondern auch ein Verblassen und Auskreiden der hieraus hergestellten Bertig- produkte. Beispiel Die Beanspruchung der bei der Herstellung und Förderung von weisspigmentierten, rieselfähigen Pulvermischungen auf Basis Polyvinylchlorid enthaltender Polymerer eingesetzten Vorrichtungen wird im Labormischer mittels Rührflügel simuliert. In einem handelsüblichen Labormischer mit 5 Liter Fassungsvermögen (Typ FM 10 L, Baujhr 1971, Fa. Rheinstahl Henschel AG, Kasse) wurden von den nachstehenden Test- rezepturen jeweils 2,5 kg in den Mischer eingebracht und unter einer Flügeldrehzahl von ca. 1800 UpM durchmischt. Die Zugabe und Vermischung erfolgte dabei in der Art, dass anfangs bei Zimmertemperatur das Polymerisat nebst festen Zusätzen, wie beispielsweise Stabilisatoren und Gleitmitteln, in den Mischer eingebracht wurden und nachdem die Temperatur der Mischung aufgrund auftretender Scherkräfte etwa 50 bis 600 c erreicht hatte, die flüssigen Additive wie beispielsweise Chelatoren, zugesetzt und schliesslich bei ca. 80 0C Füllstoffe und Weisspigmente. Es wurde weiter bis zur Erreichung von etwa 1200C gemischt und anschliessend auf Raumtemperatur von etwa 250 C abgekühlt. Die gesamte Mischzeit betrug dabei etwa 10 Minuten. Als Flügel wurden jeweils zwei flachgeschnittene Horizontalflügel mit hoher Produktscherung eingesetzt. Die Flügel waren äusserlich jeweils gleich, bestanden jedoch im ersten Fall aus einer Stahllegierung (C 67 W 3, Nr. 1.1744, Fa. Krupp AG, Essen, Analyse neben Eisen: 0,67 Gew.-% Kohlenstoff, 0,25 - 0,5 Gew.-% Silicium, 0,6 - 0,8 Gew.-% Mangan, 0,035 Gew.-0/o Phosphor und 0,035 Gew.-% Schwefel), im zweiten Fall aus einem anderen Stahl (V 2 A, Nr. 1.4541, Fa. Krupp AG, Essen, Analysen neben Eisen: max. 0,1 Gew.-% Kohlenstoff, max. 1 Gew.-% Silicium, max. 2 Gew.-% Mangan, 0,5 Gew.-% Titan, 9 - 11,5 Gew.-% Nickel und 17 - 19 Gew.-% Chrom) und im dritten Fall aus einer Stahllegierung wie im ersten Fall jedoch boriert durch Einbettung in Borcarbid (Typ EK-Bor, Fa. Elektroschmelzwerk, Eempten/Allgäu) und Eindiffusion von Bor bei ca. 10000C über 6 Stunden. Mit sämtlichen drei Drehflügelarten wurden jeweils zwei homogene Pulvermischungen nachstehender Zusammensetzung hergestellt, die sich lediglich durch die Komponente C unterschieden: A) 50 Gew.Teile Suspensions-PVC mit E-Wert 65 B) 50 Gew.Teile Propfcopolymer aus Vinylchlorid mit 10 Gew.Teilen Äthylen/Vinylacetat-Copolymer, mit 45 Gew.-% Vinylacetat und einem E-Wert von 68. C1) 2,5 Gew.Teile fester Barium-Cadmium-Stabilisator 0,5 Gew.Teile Chelator (Organophosphit) 1,0 Gew.Teile epoxidiertes Sojaöl 1,3 Gew.Teile Gleitmittel auf der Basis Polyäthylen wachs, Hydroxistearinsäure, Glycerin monopol tat 1,3 Gew.Teile Verarbeitungshilfe modifizierter Acrylate 3,0 Gew.-% Titandioxid 3,0 Gew.-% Füllstoffe auf der Basis Calcium carbonat C2) 4,0 Gew.Teile fester Bleistabilisator 0,5 Gew.Teile Calciumstearat 0,4 Gew.Teile Bleistearat 0,3 Gew.Teile fester Barium-Cadmium-Stabilisator 0,6 Gew.Teile Gleitmittel auf Basis Hydroxi stearinsäure, langkettige Dicarbon säureester 3,0 Gew.Teile Verarbeitungshilfe modifizierter Acrylate 3,0 Gew.Teile Titandioxid 3,Q Gew.Teile Füllstoff auf der Basis Calcium carbonat In der Tabelle sind die Daten der insgesamt 6 homogenen Pulvermischungen bezüglich ihres Weissgrades dargestellt. Wie aus der dritten Spalte ersichtlich ist, wird durch die Borierung des Werkzeuges eine deutliche Verbesserung des Weissgrades gegenüber der Verwendung unborierten Werkzeuges erzielt. Tabelle EMI7.1 Weissgrad <SEP> L-Messung <SEP> (Hunterlab) <tb> nach <SEP> (Deutsche <SEP> Industrienorm) <SEP> DIN <SEP> 6174 <SEP> Cielab <SEP> Formel <tb> <SEP> Stahllegierung <SEP> Stahl <SEP> (V2A) <SEP> Stahllegierung <tb> <SEP> (C <SEP> 67 <SEP> w <SEP> 3) <SEP> (C <SEP> 67 <SEP> w <SEP> 3) <SEP> boriert <tb> 1)Dryblend <SEP> ABC1 <SEP> I <SEP> II <SEP> I <SEP> II <SEP> I <SEP> II <tb> <SEP> ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯ <tb> L <SEP> (%) <SEP> 88,19 <SEP> 93,04 <SEP> 87,38 <SEP> 92,06 <SEP> 91,49 <SEP> 95,53 <tb> a <SEP> -0,92 <SEP> -1,04 <SEP> -0,88 <SEP> -1,14 <SEP> -1,05 <SEP> -1,25 <tb> b <SEP> +1,65 <SEP> +2,56 <SEP> +1,10 <SEP> 2,04 <SEP> 1,40 <SEP> +3,27 <tb> Minderung <SEP> des <SEP> Weissgrades <SEP> in <SEP> % <tb> bezogen <SEP> auf <SEP> Eichplatte <SEP> (weiss) <SEP> -6,96 <SEP> -7,94 <SEP> -4,47 <tb> 2)Dryblend <SEP> ABC2 <tb> L <SEP> (%) <SEP> 91,48 <SEP> 91,70 <SEP> 86,90 <SEP> 90,75 <SEP> 88,80 <SEP> 93,09 <tb> a <SEP> -1,05 <SEP> -0,67 <SEP> -0,77 <SEP> -0,82 <SEP> -0,74 <SEP> -0,71 <tb> b <SEP> +1,90 <SEP> +2,57 <SEP> -1,44 <SEP> +2,33 <SEP> +1,98 <SEP> +3,00 <tb> Minderung <SEP> des <SEP> Weissgrades <SEP> in <SEP> % <tb> bezogen <SEP> auf <SEP> Eichplatte <SEP> (weiss) <SEP> -8,30 <SEP> -9,25 <SEP> -6.91 <tb> I <SEP> = <SEP> L, <SEP> a, <SEP> b-Werte <SEP> ermittelt <SEP> am <SEP> Pulver <SEP> (Hunterlab) <tb> II <SEP> = <SEP> L, <SEP> a, <SEP> b-Werte <SEP> ermittelt <SEP> an <SEP> 2,5 <SEP> mm <SEP> Pressplatte, <SEP> hergestellt <SEP> aus <SEP> dem <SEP> jeweiligen <SEP> Dryblend <tb> <SEP> über <SEP> ein <SEP> Walzfell <SEP> und <SEP> nachfolgendem <SEP> Verpressen <SEP> der <SEP> Felle <SEP> (Walzzeit <SEP> : <SEP> 9 <SEP> Minuten <SEP> bei <tb> <SEP> 175 C, <SEP> Pressen <SEP> : <SEP> 10 <SEP> Minuten <SEP> bei <SEP> 175 C <SEP> und <SEP> ca. <SEP> 200 <SEP> bar, <SEP> Walzwerk <SEP> : <SEP> Typ <SEP> WLAZ, <tb> <SEP> Fa. <SEP> Troester, <SEP> Hannover, <SEP> Walzendurchmesser <SEP> 150 <SEP> mm, <SEP> Balkenlänge <SEP> 350 <SEP> mm, <SEP> Gleichlauf, <tb> <SEP> Walzengeschwindigkeit <SEP> 24 <SEP> UpM) <tb>

Claims: Patentanspruch Verfahren zum Verhindern der bei der Herstellung und Förderung von weisspigmentierten, rieselfähigen Pulvermischungen auf Basis Polyvinylchlorid enthaltender Polymerer auftretenden Vergrauung, dadurch gekennzeichnet, dass die durch die Pulvermischungen beanspruchten Oberflächen der hierbei eingesetzten Vorrichtungen boriert werden.

Inventors: BAUER, HANS, DR. DIPL.-CHEM., BRAUN, JOHANN, GERHARDINGER, DIETER, ING.-GRAD, HOLLENBACH, GEORG DIPL.-CHEM., KUDLICH, WALTER, DIPL.-ING.
Applicants: WACKER-CHEMIE GMBH
Application year: 1980
Main classification: C23C9
IPC codes: B29C47, B29B9, B01F15, C08J3