DE1063123B

DE1063123B - Method and device for the continuous production of dispersions, in particular of dyes

Info

Publication number: DE1063123B
Application number: DES45309A
Authority: DE
Inventors: Dr Rolf Esche; Werner Huelsmann
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1955-08-26
Filing date: 1955-08-26
Publication date: 1959-08-13

Description

Verfahren und Vorrichtung zum kontinuierlichen Herstellen von Dispersionen, insbesondere von Farbstoffen Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Herstellen von Dispersionen, insbesondere Farbstoffen, unter Einwirkung mechanischer Schwingungen von Schall- oder Ultraschall frequenz, bei denen die einzelnen Komponenten getrennt dem Behandlungsraum zugeführt werden. Process and device for the continuous production of dispersions, in particular of dyes The invention relates to a method and an apparatus for the continuous production of dispersions, especially dyes, under Effect of mechanical vibrations of sonic or ultrasonic frequency, at to which the individual components are fed separately to the treatment room.

Es sind bereits verschiedenartige Vorrichtungen bekanntgeworden, bei denen mehrere Flüssigkeiten oder aber Flüssigkeiten mit festen Stoffen unter der Einwirkung von Schall- oder Ultraschallschwingungen zu einer Emulsion oder Suspension verarbeitet werden. Various devices have already become known, in which several liquids or liquids with solid substances are below the action of sonic or ultrasonic vibrations to form an emulsion or suspension are processed.

Eine Schwierigkeit bei den bekannten Verfahren, bei denen die zu emulgierenden bzw. suspendierenden Stoffe vorgemischt werden, besteht darin, daß diese sich auf dem Wege zum Behandlungsraum bereits wieder so stark entmischt baben, daß nur unter großem Energieaufwand die Emulsion bzw. Suspension unter Einwirkung der Ultraschallwellen noch genügend fein dispergiert hergestellt werden kann. Um diese Nachteile zu vermeiden, sind ferner bereits Vorrichtungen bekanntgeworden, bei denen die verschiedenen Stoffe getrennt in den Behandlungsraum durch Kanäle oder Düsen eingeführt werden, um dann unter Einwirkung der Schall- oder Ultraschallschwingungen dispergiert zu werden. Hierdurch will man eine intensivere Grenzschichtbildung, die für die Wirksamkeit der Schallbehandlung wesentlich ist, herbeiführen.A difficulty with the known methods in which the emulsifiable or suspending substances are premixed, consists in the fact that these are on The way to the treatment room was already so dismantled that only under high energy expenditure, the emulsion or suspension under the action of the ultrasonic waves can still be made sufficiently finely dispersed. To avoid these disadvantages, devices are also already known in which the various substances can then be introduced separately into the treatment room through channels or nozzles to be dispersed under the action of sonic or ultrasonic vibrations. In this way one wants a more intensive boundary layer formation, which for the effectiveness the sound treatment is essential.

Durch die vorliegende Erfindung wurde nun bekannt, daß eine wesentliche Verbesserung der Grenzschichtbildung bzw. Kristallitfeinheit beim kontinuierlichen Herstellen von Dispersionen, insbesondere von Farbstoffen, unter Einwirkung mechanischer Schwingungen von Schall- oder Ultraschallfrequenz, bei denen die einzelnen Komponenten getrennt dem Behandlungsraum zugeführt werden, erreicht werden kann, wenn erfindungsgemäß die Komponenten einem kanalartigen Behandlungsraum, der von hohlzylinderförmigen, radial nach innen abstrahlenden Schwingern umgeben ist, in der Weise zugeführt werden, daß die zweite Komponente durch ein in den Behandlungsraum exzentrisch angeordnetes Zuführungsrohr erst dann mit der ersten Komponente in Berührung kommt, nachdem letztere bereits einen Teil des Behandlungsraumes durchlaufen hat. Durch die intensive Vorbehandlung der ersten Komponente im Behandlungsraum wird erreicht, daß beim Einführen der zweiten Komponente die unerwünschte Bildung größerer Kristalle durch die Ultraschallwirkung verhindert wird. Through the present invention it has now been known that an essential Improvement of the boundary layer formation or crystallite fineness in continuous Manufacture of dispersions, in particular of dyes, with the action of mechanical Vibrations of sonic or ultrasonic frequency at which the individual components are fed separately to the treatment room, can be achieved if according to the invention the components of a channel-like treatment room, which consists of hollow cylindrical, is surrounded radially inward radiating transducers, are supplied in such a way that that the second component by an eccentrically arranged in the treatment room Feed tube comes into contact with the first component only after the latter has already passed through part of the treatment room. Due to the intensive pre-treatment the first component in the treatment room is achieved that when inserting the second Component is the undesired formation of larger crystals due to the effect of ultrasound is prevented.

Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß der kanalartige Behandlungsraum in seiner Länge von mehreren rohrförmigen Schwingern umgeben ist, denen Lochplatten als tragende Bauelemente für den Behandlungsraum zwischengeschaltet sind. Vorteilhaft ist es, daß der ringförmige Raum zwischen den rohrförmigen Schwingern und dem Behandlungsraum von einer mit einer Temperaturkonstanthalteeinrichtung versehenen Kopplungsflüssigkeit ausgefüllt ist. Die Kopplungsflüssigkeit wird zweckmäßig unter leichtem Überdruck: gehalten, so daß die zur Herstellung von Emulsionen bzw. Suspensionen notwendige Ultraschallkavitation in der Behandlungsflüssigkeit und nicht in der Kopplungsflüssigkeit auftritt. The device for carrying out the method according to the invention is characterized in that the channel-like treatment space in its length is surrounded by several tubular oscillators, which perforated plates as load-bearing Components for the treatment room are interposed. It is advantageous that the annular space between the tubular transducers and the treatment room by a coupling liquid provided with a constant temperature device is filled out. The coupling liquid is expediently under slight excess pressure: held so that the necessary for the production of emulsions or suspensions Ultrasonic cavitation in the treatment liquid and not in the coupling liquid occurs.

Weitere Einzelheiten der Vorrichtung nach der Erfindung werden an Hand der Zeichnung näher erläutert. Further details of the device according to the invention are given in Hand of the drawing explained in more detail.

Der eigentliche Behandlungsraum 1 besteht aus einem dünnen Chromnickelstahl, der den Vorteil hat, auch gegen chemische Angriffe widerstandsfähig zu sein. Der Behandlungsraum ist in Lochplatten 2, die sich auf der nicht näher dargestellten Grundplatte der Vorrichtung abstützen, gelagert. Zwischen zwei Lochplatten ist jeweils ein rohrförmiger Schwinger 3 angeordnet, und sämtliche Schwinger 3 sowie die Lochplatten 2 werden in an sich bekannter Weise zur star bilen Halterung und guten Abdichtung mit an sich bekannten Mitteln zusammengepreßt. Zwischen Lochplatten und Schwingern sind jeweils Dichtungslagen 4 zwischengeschaltet, so daß ein flüssigkeitsdichter Raum für die zwischen Behandlungsraum. und Schwingerinnenfläche befindliche Kopplungsflüssigkeit entsteht. The actual treatment room 1 consists of a thin chrome-nickel steel, which has the advantage of being resistant to chemical attacks. Of the Treatment room is in perforated plates 2, which are located on the not shown Support base plate of the device, stored. Between two perforated plates is in each case a tubular transducer 3 is arranged, and all the transducers 3 and the perforated plates 2 are in a known manner for star bil support and good seal pressed together with means known per se. Between perforated plates and transducers are each sealing layers 4 interposed, so that a liquid-tight Space for the between treatment room. and the inner surface of the transducer arises.

Die einzelnen Lochplatten 2 sind mit Durchflußkanälen 5 für die Kopplungsflüssigkeit versehen. Die Kopplungsflüssigkeit wird laufend bei C zu- und bei D abgeführt.The individual perforated plates 2 are provided with flow channels 5 for the coupling liquid Mistake. The coupling fluid is continuously supplied at C and discharged at D.

Da die Beeinflussung der Dispersion, insbesondere von Farbstoffen, am günstigsten bei einer bestimmten, den einzelnen Stoffen -zugeordneten Temperatur vor sich geht, wird bei der Vorrichtung nach der Erfindung die Kopplungsflüssigkeit stets auf einer Solltemperatur, die in der Regel etwas unter der Behandlungstemperatur liegen wird, gehalten. Since the influence of the dispersion, in particular of dyes, best for a certain, assigned to the individual substances Temperature is going on, in the device according to the invention, the coupling liquid always at a target temperature, which is usually slightly below the treatment temperature will be held.

Eine mögliche Ausführungsform für die Zuführung der KomponentenA und B besteht darin, daß beispielsweise die Komponente A der herzustellenden Dispers sion am Anfang des Behandlungsraumes durch das Rohr 6 zugeführt wird, während die Komponente B über ein exzentrisch im Behandlungsraum 1 angeordnetes Zuführrohr 7 dem Behandlungsraum erst zugeführt wird, nachdem die Komponente A bereits den Weg X im Behandlungsraum 1 durchlaufen hat. One possible embodiment for the supply of the components A. and B consists in that, for example, component A of the dispersion to be prepared sion is supplied at the beginning of the treatment room through the pipe 6, while the Component B via a feed pipe 7 arranged eccentrically in the treatment room 1 the treatment room is only fed after component A has already made its way X in treatment room 1.

Eine andere Ausführungsmöglichkeit für die Zuführung der Komponente B besteht darin, daß am Ende des oder der ersten Schwinger 3 ein Zwischenstück 8 angeordnet ist, durch das die Komponente B, nachdem die Komponente A den Weg X im Behandlungsraum durchlaufen hat, dem Behandlungsraum zugeführt wird. Another option for feeding the component B consists in the fact that an intermediate piece 8 at the end of the first oscillator or oscillators 3 is arranged, through which the component B after the component A takes the path X in Has passed through the treatment room, is fed to the treatment room.

Selbstverständlich ist es auch möglich, die beiden Einrichtungen miteinander zu kombinieren, beispielsweise in der Art, daß die Komponenten A und B durch die Zuführrohre 6 bzw. 7 dem Behandlungsraum zugeführt werden, während eine dritte und gegebenenfalls auch weitere Komponenten durch Zwischenstücke 8 der Behandlungsvorrichtung zugeleitet werden. Of course, it is also possible to use both facilities to combine with one another, for example in the manner that the components A and B are fed through the feed pipes 6 and 7, respectively, to the treatment room, while a third and possibly also further components by means of intermediate pieces 8 of the treatment device be forwarded.

PATENTANSPROCHE: 1. Verfahren zum kontinuierlichen Herstellen von Dispersionen, insbesondere von Farbstoffen, unter Einwirkung mechanischer Schwingungen von Schall- oder Ultraschallfrequenz, bei denen die einzelnen Komponenten getrennt dem Behandlungsraum zugeführt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Komponenten einem kanalartigen Behandlungsraum (1), der von hohlzylinderförmigen, radial nach innen abstrahlenden Schwingern (3) umgeben ist, in der Weise zugeführt werden, daß die zweite Komponente durch ein in den Behandlungsraum (1) exzentrisch angeordnetes Zuführungsrohr (7) erst dann mit der ersten Komponente in Berührung kommt, nachdem letztere bereits einen Teil des Behandlungsraumes (1) durchlaufen hat. PATENT CLAIMS: 1. Process for the continuous manufacture of Dispersions, especially of dyes, under the action of mechanical vibrations of sound or ultrasonic frequency, at which the individual components are separated are fed to the treatment room, characterized in that the components a channel-like treatment space (1), from the hollow cylindrical, radially to inside radiating oscillators (3) is surrounded, are supplied in such a way that the second component by an eccentrically arranged in the treatment room (1) Feed pipe (7) only comes into contact with the first component after the latter has already passed through part of the treatment room (1).

Claims

2. Apparatus for performing the method according to claim 1, characterized characterized in that the channel-like treatment room (1) in its length of several tubular oscillators (3) is surrounded, which perforated plates (2) as load-bearing components are interposed for the treatment room.

3. Apparatus according to claim 2, characterized in that the annular space between the tubular oscillators (3) and the treatment room (1) by one provided with a constant temperature device, preferably is filled under a slight excess pressure coupling liquid.

Documents considered: French patent specification No. 779 767; British Patent No. 417 454.