DE1963874A1 - Mikrowellen-Trocknungsverfahren fuer synthetische Polymerisate - Google Patents
Mikrowellen-Trocknungsverfahren fuer synthetische PolymerisateInfo
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Description
PATENTANWALT DR. HANS-GÜNTHER EGGERT, DIPLOMCHEMIKER
5 KDLN-LINDENTHAL PETER-KINTGEN-STRASSE 2
Köln, den 15.12.1969
Eg/Ax/Hz
Esso Research and Engineering Company, P.O. Box 55 Linden, N.J. , U.S.A.
Mikrowellen-Trocknungsverfahren für synthetische Polymerisate
Gegenstand des Hauptpatents (Patentanmeldung
P 18 01 928.8) ist ein Verfahren zur Entfernung von polaren flüssigen und flüchtigen Trägerstoffen aus Polymeren.
Die vorliegende Erfindung ist eine Verbesserung der Erfindung, die Gegenstand des Hauptpatents ist.
Die Erfindung betrifft ein verbessertes Verfahren zur Entfernung
von flüssigen und flüchtigen Stoffen von Polymeren und zur Trocknung der Polymeren durch Erhitzen mit Dezi- Λ
meterweilen bzw. Mikrowellen. ™
Bei den üblichen Verfahren zur Herstellung von Polymeren
müssen Lösungsmittel und/oder Wasser aus dem Polymeren entfernt werden. Beispielsweise wird bei der Herstellung von
Butylkautschuk das Produkt als Auf schlämmung oder Suspension des im allgemeinen in Form von Krümeln vorliegenden
Butylkautschuks in Wasser gewonnen. Die Kautschukkrümel werden dann aus der Aufschlämmung abgetrennt und auf einem
Rüttelsieb oder mit einem Oliver-Drehfilter bis auf einen Wassergehalt von etwa 30 bis 60 Gewo-% entwässert. Hierauf
folgt eine weitere mechanische Entwässerung beispielsweise
mit Hilfe einer Anderson-Auspreßvorrichtung oder
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einer Entwässerungs-Schneckenpresse . bis auf einen Wassergehalt
von etwa 6 bis 20 Gew.-%.
Eine Anaer son-Auspreßvorrichtung ist eine kontinuierlich
arbeitende mechanische Schneckenpresse, die auf einer Welle unterbrochene Schnecken aufweist, die in bestimmten Abständen
durch Bunde und Brecheransätze getrennt sind und in einem Zylinder angeordnet sind, der aus Stäben gebildet
ist, die durch enge Schlitze getrennt sind. Die Welle fördert das Material vom Aufgabetrichter durch die Entwässerungstrommel.
Während die Feststoffe durch den Zylinder gepreßt werden, wird die Flüssigkeit aus den Feststoffen
herausgepreßt. Diese Flüssigkeit kann durch die Zwischenräume zwischen den Stäben, die den Zylinder bilden,
entweichen.
Das zurückgebliebene Wasser wird anschließend durch Erhitzen entfernt. Beispielsweise werden die Krümel in
einen beheizten, die flüssigen und flüchtigen Stoffe entfernenden Extruder eingeführt, der mit Messern versehen
ist, die den Strang in Tabletten zerschneiden. Die auf diese Weise erhaltenen Tabletten sind praktisch wasserfrei,
d.h. ihr Wassergehalt beträgt 0,1 bis 0,5 Gew.-%. Sie werden dann zur Abkühlung in Wasser geworfen, um
Agglomerierung der Tabletten zu vermeiden. Das an der Oberfläche haftende Wasser wird durch Erhitzen in einem
Tunneltrockner entfernt. Die Tabletten werden dann in bekannter Weise gekühlt und zu Ballen gepreßt.
Die Herstellung der Ballen erfolgt im allgemeinen bei einer Temperatur von etwa 60 bis 1210C und einem Druck von
etwa 56 bis 246 kg/cm , wobei die Temperatur und der Druck etwa 5 tis 60 Sekunden aufrechterhalten werden. Die hierbei
erhaltene kompakte Masse hat eine Dichte von etwa 640 bis 865 kg/m5.
Ähnliche Maßnahmen zur Wasserabscheidung und Trocknung werden auch bei anderen Verfahren zur Herstellung von
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Polymeren angewandt. Beispielsweise wird Styrol-Butadien-Kautsch.uk
(GR-S) als Kautschuklatex hergestellt, der durch Zusatz von Säure oder Salzen koaguliert wird. Das koagulierte
Produkt wird gewaschen, mit einem Vakuum-Dr ehtrommelfilter
nach Oliver filtriert, mit einem Wassergehalt von etwa 30 Gew.-% aus dem Filter entnommen und etwa 2
Stunden bei einer maximalen Temperatur von 82 C auf einen Gehalt an flüchtigen Stoffen (d.h. Wasser) von etwa 0,%
getrocknet.
Es ist ohne weiteres ersichtlich, daß diese üblichen Trocknungsverfahren einen großen Raumbedarf und hohe Anlagekosten
erfordern. Darüber hinaus ist bei gewissen Ver- a fahren das Erhitzen entweder unzureichend oder schädlich.
Beispielsweise werden durch die Scherwirkung und die hohe Temperatur von 190 bis 260°G im Extruder, der die flüssigen
und flüchtigen Stoffe entfernt, Polymere (z.B. PVC und Butylkautschuk) erhalten, deren Llolekulargewichtsverteilungen
zum unteren Ende abfallen. Demzufolge kann bei der Herstellung von Butylkautschuk nur mit großer Schwierigkeit
ein Polymeres erhalten werden, bei dem das Verhältnis des Gewichtsmittels des Molekulargewichts (M ) zum
Zahlenmittel des Molekulargewichts (M) über 4,0 liegt.
Halogenierter Butylkautschuk, insbesondere beispielsweise bromierter Butylkautschuk, wird bei den Trocknungstempera- f
türen, die im Extruder zur Entfernung flüchtiger und flüssiger Stoffe angewandt v/erden, abgebaut. Die Folge ist,
daß augenreizende Gase, z.B. HBr, frei werden und starke Korrosion der Apparaturen stattfindet.
Wenn Polyisobutylen in üblicher Weise hergestellt und getrocknet und auf die in der USA-Patentschrift 3 264 $87
beschriebene Weise zu Ballen gepreßt und einige Wochen gelagert wird, werden die Ballen verhältnismäßig transparent.
Hierdurch wird eingeschlossene Feuchtigkeit in der Lutte des Ballens als großer weißer Baseball sichtbar.
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Obwohl der Wassergehalt des Polymeren nur etwa 0,1 bis 0,8 Gew.-?o beträgt und die Qualität des Produkts nicht
verschlechtert, beeinträchtigt das Aussehen des Ballens
die Verkäuflichkeit. Es ist daher erwünscht, dieses restliche Wasser zu entfernen und ein völlig wasserfreies
Produkt herzustellen. Mit den üblichen Trocknungsverfahren
ist jedoch eine weitere Senkung des Wassergehalts des Polymeren nicht möglich.
Für die Verarbeitung von Polymeren sind verschiedene Verfahren entwickelt worden, bei denen mit elektronischem Erhiteen
gearbeitet wird. Beispielsweise werden Metallteilchen
in einem vulkanisierbaren Kautschuk dispergiert und die Mischungen durch induktive Erhitzung bei einer Frequenz
von etwa.1 MHz vulkanisiert, wie beispielsweise in der USA-Patentschrift 3 249 658 beschrieben. Wie der Name
sagt, wird bei der induktiven Erhitzung ein Strom in einem Leiter, z.B. in Metallfeilspänen, induziert. Der
Wärmeeffekt hängt von den im Material induzierten Wirbelströmen
ab. Der Kautschuk wird durch Leitung aus den Metallfeilspänen erhitzt.
Di - elektrische Erwärmung wird angewendet, um Nichtleiter,
die polare Moleküle haben, zu erhitzen. Beispielsweise kann Polyvinylchlorid zu "Verformungen" gepreßt und durch
dielektrische Erwärmung erhitzt werden, bevor das Material in eine Preßform gegeben wird. Die Induzierung eines Heizeffektes
beruht bei dieser Methode des Erhitzens auf der Polarität des .r.'oleküls. Das zu erhitzende Material wird
zwischen zwei Platten gebracht, die eine Kapazitanz in einem elektronischen Stromkreis bilden. Die Polarität der
Platten wird mit einer Frequenz im Bereich von etwa 1 bis 150 MHz umgekehrt. Die Erwärmung wird durch das schnelle
Hin- und Herschwingen der polaren Moleküle hervorgebracht, die das Bestreben haben, sich auf das ständig wechselnde
Feld auszurichten.
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BAD ORIGINAL
Neuerdings ist es gelungen, Naturkautschuk oder synthetische Elastomere teilweise zu vulkanisieren, indem das Material
durch die Mitte eines schraubenförmig gewundenen metallischen Hohlleiters geführt wird, der mit einem Mikrowellengenerator
verbunden ist, der mit etwa 300 bis 50.000 MHz betrieben wird. Dieses Verfahren ist beispielsweise in
der britischen Patentschrift 1 065 971 beschrieben. Die
Vulkanisation wird vollendet, indem die Mischung durch eine übliche Heizvorrichtung geführt wird.
Die Erwärmung durch Mikrowellen beruht ebenso wie die übliche dielektrische Erwärmung auf dem Prinzip, daß elektromagnetische
Wellen mit einem dielektrischen Material in Wechselwirkung treten, wobei ein Teil der Energie dieser ™
Wellen gespeichert und ein Teil verbraucht oder zerstreut wird. Der Heizeffekt ist eine Funktion der zerstreuten
Energie (dielektrischer Verlust). Der dielektrische Verlust wird durch den Reibungswiderstand verursacht, der
bei der permanenten oder induzierten Dipolausrichtung im Wechselfeld auftritt. Im allgemeinen steigt bei Polymeren
der dielektrische Verlust mit der Frequenz der Strahlung. Bei gewissen Polymeren, z.B. PVC, wird jedoch der dielektrische
Verlust bei den höheren Frequenzen geringer.
Während alle Polymermoleküle mit wenigen Ausnahmen eine gewisse Polarität haben, sind die synthetischen Elastomeren
im wesentlichen unpolar. Sie haben daher einen niedri- I gen dielektrischen Verlust. Die Erwärmung dieser Materialien
wird gewöhnlich durch Zumischung von polaren Materialien, z.B. von Füllstoffen, wie Ruß, erreicht.
Gemäß dem Hauptpatent wurde überraschenderweise gefunden, daß der Gehalt an flüchtigen Stoffen in praktisch unpolaren
Polymeren auf einen Wert unterhalb der Grenze der Nachweisbarkeit von 1 ppm herabgesetzt werden kann, indem
das Material kontinuierlich in einem, zweistufigen Arbeitsgang mit Mikrowellen erhitzt wird, wobei der Feuchtigkeitsgehalt
in einer ersten Trockenstufe etwa 10 Sekunden
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Dis 3 Minuten bei 915 MHz (L-Band) auf weniger als 5 Gew.-
% und in einer zweiten Trockenstufe etwa 10 Sekunden bis 3 Minuten bei 2450 MHz (S-Band) weiter gesenkt wird.
Gemäß der Erfindung wird das feuchte Polymere während des
Trockenprozesses auf einem Schüttelsieb transportiert, das ein integraler Teil eines Resonatorhohlraums ist.
Überraschenderweise haben die nach dem Verfahren gemäß
der Erfindung getrockneten Polymeren ein besseres Aussehen, eine weitere Molekulargewichtsverteilung.(d.h. höhere
Verhältnisse von M /M ) und einen höheren Elastizitäts-
W" XX
modul» Ferner ist das Polymere zwar vollkommen trocken,
jedoch verläßt es den zweiten Resonatorhohlraum nur handwarm, so daß vor dem Pressen zu Ballen keine weitere Abkühlung erforderlich ist.
Die Erfindung wird nachstehend in Verbindung mit den Abbildungen
beschrieben.
Fig. 1 ist ein Fließschema einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens gemäß der Erfindung»
Fig. 2 zeigt schematisch die Strahlungssperrglieder.
Fig» 3 ist ein isometrisches Detail eines Resonatorhohlraums.
Der hier gebrauchte Ausdruck "Butylkautschuk" ist allgemein bekannt; siehe beispielsweise Industrial Engineering,
and Chemistry, £2, Seite 1283 ff«» Oktober 1940, und
USA-Patentschrift 2 356 128.
Halogenierte kautschukartige Copolymere, die ein Isoolefin
und ein mehrfach ungesättigtes Olefin enthalten, insbesondere
bromiert er Butylkautschuk, die gemäß der Erfindung
vorteilhaft von flüchtigen Stoffen befreit werden, werden
vorzugsweise durch Halogenierung der kautschukartigen Gopolymeren des Isoolefins und mehrfach ungesättigten Öle-»
fins unter Bedingungen, unter denen das Molekulargewicht
nicht verringert wird, nach bekannten Verfahren herge-
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stellt, z.B. nach dem Verfahren des USA-Patents 2 944- 578.
Das gebildete halogeniert© Copolymere des Isoolefins und
mehrfach ungesättigten Olefins kann durch Ausfällung mit sauerstoffhaltigen Ivohlenwasserstoff en, insbesondere mit
Alkoholen oder Ketonen, z.B. Aceton, oder mit beliebigen anderen bekannten Wicht■ lösern des halogenierten Butylkautschuks
isoliert und bei einem Druck von etwa 1 bis 760 mm Hg oder höher bei einer Temperatur /von etwa 0 bis
18Q0C, vorzugsweise etwa 50 bis 150°C, z.B. 7O0C, getrocknet
werden. Das chlorierte Polymere kann auch durch übliche Zerstäubungstrocknung oder auf dem Walzentrockner isoliert
werden.
Nach einer anderen I.*ethode kann die Lösung des halogenier- ™
ten Kautschuks in einen Behälter gespritzt werden, der Wasserdampf und/oder bewegtes Wasser enthält, das auf eine
Temperatur erhitzt ist, die genügt, um das Lösungsmittel zu verflüchtigen und eine wässrige Aufschlämmung des Kautschuks
zu bilden. Dieser halogenierte Kautschuk kann aus
der Aufschlämmung abfiltriert und als lirümel gewonnen werden.
Das so hergestellte halognierte kautschukartige Polymere
hat ein Molekulargewicht nach Staudinger im Bereich von etwa 20.000 bis 500.000, vorzugsweise von 25.000 bis
200,000.
Der hier gebrauchte Ausdruck "Polyisobutylen" bezeichnet Homopolymer« des Isobutylens mit einem Molekulargewicht f
nach Staudinger von etwa 60.000 bis 140.000. Das Polymerisationsverfahren
zur HerstellunEr des Polymeren wird im : Rahmen der Erfindung nicht beannrrucht.
Qbowohl die Erfindung insbesondere in Verbindung mit
GR-S-Latex (Styrol-Butadien) beschrieben wird, ist das
Trockenverfahren gemäß der Erfindung natürlich auf beliebige Lateatpolymerisationsverfahren anwendbar. Der hier gebrauchte
Ausdruck "Latexpolymerisation" umfaßt jedes Verfahren,
in dem Monomere während des Polymerisationsprozesses in einem wässrigen Medium emulgiert oder suspendiert
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werden. Der hier gebrauchte Ausdruck "Latex" umfaßt alle
durch.Latexpolymerisation hergestellten Polymeren«
Der hier gebrauchte Ausdruck "Erwärmung durch Mikrowellen"
bezeichnet die Erwärmung mit elektromagnetischer Strahlung
bei etwa 600 bis 4-0.000 MHz. Vorzugsweise wird zur Erwärmung
mit Mikrowellen bei einer Frequenz von etwa 900 bis 50.000 MHz, insbesondere bei etwa 900 bis 8600 MHz gearbeitet.
Besonders bevorzugt wird eine Frequenz von etwa 915 bis 2450 MHz.
Die Erfindung ist in erster Linie auf bestimmte synthetische Elastomere gerichtet, jedoch ist sie natürlich auch
bei jedem Verfahren zur Herstellung von praktisch unpolaren Polymeren anwendbar, bei dem eine Trockenstufe zur
Entfernung von flüchtigen polaren Lösungsmitteln oder Wasser erforderlich ist. Der Ausdruck "Polymere" umfaßt
Elastomere, Plastomere und Thermoplaste. Der Ausdruck
"im wesentlichen nicht polar" umfaßt alle Materialien,
die bei der Arbeitsfrequenz einen dielektrischen Verlustfaktor
von etwa 0,0001 bis 0,1 haben, z.B. Butylkautschuk, halo genierter Butylkautschuk, Grß-S-Polymere und Polyvinylchlorid.
Sowohl gewundene oder schlangenförmige Hohlleiter als auch
Resonatorhohlräume können verwendet werden, um die Mikrowellen
auf das zu behandelnde Material zur Einwirkung zu bringen.... Gewundene Hohlleiter haben den Nachteil, daß sie
eine verhältnismäßig geringe Schichtdicke erfordern. Beispielsweise ist bei der Trocknung von Butylkautschuk mit
dem gewundenen Hohlleiter system die Höhe der Butylkautschukschicht
auf dem Förderband auf maximal 7»5 cm bei 915 MHz und maximal 12,7 mm bei 2450 MHz beschränkt. Diese
Beschränkung ist durch die ITatur der Fortpflanzung der
elektromagnetischen Strahlung und die Notwendigkeit, sie
in einem Hohlleiter eingeschlossen zu halten, bedingt.
ORIGINAL
Zur "besten Ausnutzung der elektromagnetischen Strahlung
für die Erwärmung muß das zu erhitz ende Material durch
die Mitte des gewundenen Hohlleiters geführt werden, da das elektrische Feld oben und unten im Hohlleiter maximal
ist und an den Seiten seinen Minimalwert hat* Eine geringe
Schichthöhe erfordert eine verhältnismäßig enge Öffnung
im Hohlleiter. Mit zunehmender Höhe der Schicht steigt
die Höhe der Öffnung bis in die Zone hoher Feldstärke, wodurch
Strahlung aus dem Hohlleiter austreten kann und der Gesamtwirkungsgrad des Erhitzens verschlechtert wird.
Bei der-bevorzugten Arbeitsweise wird ein ähnlicher
Resonatorhohlraum verwendet, wie er in der Hauptanaieldung
beschrieben ist. Gemäß dem Hauptpatent wird ein Resonatorhohlraum
mit einem Förderband zum Transport des zu trocknenden Materials verwendet. Beim verbesserten Resonatorhohlraum
gemäß der Erfindung sind ein Förderband oder Rührer, wie sie in der Hauptanmeldung beschrieben sindj überflüssig«
■
Bei der bevorzugten Ausführungsfοrm be.steh^ d@J? lesoiiatorhQhlrawa
aus einem langgestreckte^ Behälter mit; j?-a£ht-.
eckigem Querschnitt^· dessin
Boden au.s lei-|
Boden au.s lei-|
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Stahl $1% Metall
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trittaöffnujagen v^s^hes, durch; die,
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lilateriailien» zs.B, Bol^mer-krlimel,, zu trock—
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Boden de^s lejSonatofho^lraumi aus
letallaieb "bestehaii* Hierbei wi?d die Warmluft nacit
durch das Sieh geblasen. Ber hier gebrauchte AusÄruok
uSie"b" bezeichnet sowohl Siebe im, üblichen üinn# öines
Brahtgewebes als auch Metallbleehe mit einer Tietifcahl von
Löchern. Natürlich muß der Durchmesser der Löcher kleiner
sein als das zu trocknende Material. Wenn der Boden des Resonatorhohlraums ein Sieb ist, schließt der Lufteintritt
das Sieb vorzugsweise vollständig ein und ist aus Metall hergestellt. Da die Öffnungen des Siebes im allgemeinen
kleiner sind als 1/4· der Wellenlänge der verwendeten Frequenz, besteht keine Gefahr, daß Strahlung durch das Sieb
hindurehtritt und verlorengeht.
Das zu trocknende Material ruht auf dem Boden des Resonatorhohlraumes und wird durch den Hohlraum durch Rütteln
des gesamten Hohlraums, der vorzugsweise zur Horizontalen geneigt ist, transportiert. Diese Methoden des Materialtransports sind allgemein bekannt, Die "Vorrichtungen werden
als "Schwingförderer" oder "Rüttelförderer11 bezeichnet.
Die Vorrichtungen, mit denen diese Förderer in Schwingung
versetzt werden, sind allgemein bekannt, Vorzugsweise ist,
der Förderer auf ledern montiert,. Als forrielxtuageni die
<äie Förderer in Schwingung ver^^^zen,^ werden elektromag-Vibratoren^
LuftvibraLtopen uja4
verwendet % g
sind; im. ipege&i&ie&en' federb§la,a%et§
ipa sein© Drehachse % ^odsrsh eiiie, ständige
Änderung der Richtung der Krafts die .guf d-en Förderer aug
ge,übt ^i^4* verur&iLCht wird. Die Folge,: ist eine Rättel™
bei?iegung:% Diese versahiedenen |luttelv^?^iQb,twig©B
in Gliejtical ^etgine^r Qatalog 51 und El% ^ Seite S12O
1Q2C>; (ReinhoM^ Kew York 196?)Λ beachmeben* Eine.Baschrfnku|ig
der Erfindung auf die Vorrichtuiig, mit der der
Förderer in Schwingung versetzt wird, ist nicht beabsichtigt.
Wenn das zu trocknende Material vom Boden (nachstehend als
"Auflageplatte" bezeichnet) des als Rüttelförderer ausgebildeten Resonatorhohlraumes getragen wird, sind gewisse
Abmessungen des Resonatorhöhlraumes entscheidend wichtig.
Die Höhe muß zwischen der 1-fachen und 0,5-faohen Wellenlänge
der im Resonatorhohlraum verwendeten Mikrowellenfrequenz liegen. Beispielsweise muß die Höhe bei einer
Frequenz von 915 8^2 zwischen etwa 165 und 250 mm liegen.
Bei 24-50 MHz muß die Höhe etwa 76 bis 152 mm betragen.
Breite und Länge der Vorrichtung hängen vom Durchsatz und von der gewünschten Verweilzeit ab. Die Verweilzeit kann
weiterhin durch den Neigungswinkel des Förderers oder durch Änderung der Hütte!frequenz eingestellt werden.
Vorzugsweise ist der Förderer in einem Winkel von etwa
1 bis 30°, vorzugsweise von etwa 5 bis 20°, z.B. 10°, geneigt·
Die Verweilzeit hängt von der Stromaufnahme (Y/)
und von der Menge und Art des zu entfernenden Lösungsmittels ab. Die Verweilzeit läßt sich leicht berechnen, indem
eine Energie- und Materialbilanz für die Fördervorrichtung aufgestellt wird. Im großtechnischen Betrieb
liegt die Verweilzeit gewöhnlich im Bereich von 20 Sekunden
"bis etwa 5 Minuten, vorzugsweise im Bereich von etwa
1 bis 2 Minuten, z.B. bei 90 Sekunden.
Bei der bevorzugten Ausführungsform ist die Auflageplatte oder Trägerplatte zwar der Boden des Förderers, jedoch
ist eine solche Konstruktion nicht wesentlich. Die Trägerplatte
kann um etwa 25 nun bis etwa 1/4- Wellenlänge der
im Resonatorhohl raum verwendeten Mikrowellenfrequenz erhöht
sein. In diesem Fall muß jedoch die Auflageplatte ein nicht leitendes, nicht polares Dielektrikum sein. Vorzugsweise sollte der Werkstoff einen dielektrischen Verlustfaktor
von weniger als 0,010 bei der Arbeit ff3?eguenÄ. h.a.*·
ben· Beispiele solcher Werkstoffe sind
0 0 δ g 2r/1 sit - BA0
propylen, Polyäthylen, Polytetraf luoräthylen und mit PoIytetrafluoräthylen
beschichtete Glasfasern.
Wenn die Auflageplatte über die Bodenfläche des Hohlraumes erhöht ist, ist. die Höhe nicht entscheidend wichtig«
Jedoch sind Wellentypenrührer notwendig, um gute Verteilung
der Mikrowellenenergie zu gewährleisten. Arbeitsweise und Konstruktion dieser Rührer sind ausführlich in der ·
Hauptanmeldung beschrieben.
Der als Rüttelförderer ausgebildete Resonatorhohlraum kann
auch mit einem Aufgabetrichter versehen sein, der in
Schwingung gehalten wird» um guten Fluß des zugeführten
Materials zu begünstigen. Um Strahlungsverluste am Eintritt und Austritt des Förderers zu unterdrücken, sind Strahlung
ssperrglieder erforderlich. Vorzugsweise werden Strahlungssperrglieder des Typs verwendet, der als "Rastersperrglied" bekannt ist» Diese Sperrglieder bestehen aus
einer Viehlzahl von Metallplatten, die im rechten Winkel zueinander angeordnet sind und ein Rastermuster bilden*
Die Quadrate des Rasters dürfen nicht größer sein als
1/4- Wellenlänge der im Hoh-lraum verwendeten Strahlung*
Vorzugsweise sollte die Breite der Platten (Tiefe des
Rasters) wenigstens 1/2 Wellenlänge betragen« Abgesehen von den physikalischen Erfordernissen ist die Dicke nicht
entscheidend wichtig* Etwa 0,3 ma sind ausreichend*
Die Schichthöhe des zu trocknenden Materials auf der Auflageplatte
sollte etwa 3*2 his 102 mm betragen, wobei für
die größere Schichthöhe die niedrigere Frequenz in Frage kommt. Beispielsweise sollte die Schichthöhe bei 91'5 MHz
etwa 76 mm, vorzugsweise etwa 51 t>is 64- mm betragen. Bei
24-50 MHz ist die Schichthöhe vorzugsweise geringer als
25 mm; beispielsweise beträgt sie 1$ mm»
Das Verfahren gemäß der Erfindung wird*nachstehend in Verbindung
"mit den Abbildungen beschrieben. Bei der in Fig, i dargestellt en Anordnung wird Butylkautschuk in Krümelf örm·
BAD ORIGINAL
durch, die Entleerungsleitung 11 eines Auf schlämmungsbehälters
einem Rüttelsieb 12 zugeführt. Die Hauptmenge des Wassers wird von den Krümeln abgetrennt und durch die Wasseraustragleitung
13 abgeführt. Die Krümel 14, die etwa
60 Gew.-% Wasser enthalten, werden mit einer IPörderschnekke
15 einer Anderson-Abpreßvorrichtung 16 zugeführt, durch die der Wassergehalt auf etwa 6 bis 30 Gew.-?£, gewöhnlich auf etwa 10 bis 20 Gew.-% gesenkt wird. Das Wasser
wird durch die Austrittsleitung 1? der Abpreßvorrichtung abgeführt. Die Krümel werden mit verringertem Wassergehalt
von der Abpreßvorrichtung 16 dem Aufgabetrichter
18 des als Rüttelförderer ausgebildeten Resonatorhohlraums 19 zugeführt, in den mit Hilfe eines flexiblen
Hohlleiters 20 elektromagnetische Strahlung bei etwa 915
MHz eingeführt wird. Der Wassergehalt wird auf etwa 5 Gew.-
% gesenkt. Anschließend werden die teilweise getrockneten Krümel einem zweiten Resonatorhohlraum 21 zugeführt, in
den mit Hilfe eines Hohlleiters 22 elektromagnetische Strahlung bei etwa 24-50 MHz eingeführt wird. Der krümeiförmige Butylkautschuk wird aus dem zweiten Resonatorhohlraum
21 mit einem Wassergehalt von weniger als 10 Teilen pro Million Teile (ppm), z.B. weniger als 1 ppm, ausgetragen. .
Um Strahlungsverluste aus dem Hohlraum oder zwischen den
Hohlräumen zu verhindern, sind Strahlungssperrglieder erforderlich. Vorzugsweise sind diese als Rastertyp ausgebildet.
Die Resonatorhohlräume 19 und 21 können zwei getrennte Einheiten
sein, die mit Absorptionssperren (d.h. "Gittersperren")
am Eintritt und Austritt versehen sind. Sie können auch eine einzelne geschlossene Einheit bilden, bei der
zwischen den Zonen verschiedener Mikrowellenfrequenzen eine Energie ab sorptipnssperre 23 in G4-ttej?f prm-.oder-Raster-?
form angeordnet ist. Die Konstiraktion'^
re. in Rasterfprm wird aus Iig. 2 leichter-vvers^ändlich*·. ^,
Die in Pig« 2a dargestellte Sperre 23besteht aus einer
-14- 196387Λ
Reihe von Platten 24, die im rechten Winkel so zueinander
angeordnet sind, daß eine Vielzahl von Fächern gebildet
werden, die eine Länge 25 und eine Breite 26 von nicht
mehr als λ/4 haben, wobei Xdie Wellenlänge der Mikrowellenfrequenz
ist. Die Höhe eines "Gitterfachs" 27 beträgt wenigstens Λ/2.
Das Sperrglied ist zwar in der viereckigen Gitterform dargestellt,
jedoch muß es nicht unbedingt diese bestimmte Ausbildung haben» Beispielsweise kann das Sperrglied aus
einer Anzahl von dichtgepackten Rohren mit einem Durchmesser
von nicht mehr als λ/4 und einer Länge von wenigstens
"A/2 bestehen, wie in Fig. 2b dargestellt. Die Rohre
können räumlich in einem runden, rechtwinkligen oder quadratischen Muster ausgerichtet sein. Die Rohre können
auch quadratische Übergangsteile bilden, die in runde Rohre übergehen, wie in Fig. 2c dargestellt, wobei der quadratische
Teil und der runde Teil eine maximale Dimension
von "λ/4 haben. Im letztgenannten Fall wurden die Rohre
an den Quadratkanten miteinander verbunden, wobei ein Gitter von Rohren in einem Rechteck- oder Quadratmuster
erhalten wird. Der hier gebrauchte Ausdruck 'Strahlungssperre in Gitterform oder Rasterform" bezeichnet eine
Strahlungssperre, die eine der oben beschriebenen Konstruktionen
hat.
Gegebenenfalls können Wasser sperr en, wie sie in der Haupt-,
anmeldung beschrieben sind, als Strahlungssperren verwendet
werden»
Der Aufbau des als Rütterförderer ausgebildeten Hohlraumresonator s ist leichter aus Fig. 3 verständlich. Das Gehäuse (der Resonator hohlraum) 24 besteht aus einem elektrisch
leitfähigen Werkstoff (z.B. Metall). Dieses' Gehäuse
24 hat eine' Länge von etwa 1,52 bis 3 s 05 m und eine Breite
von etwa 0,6' bis"f,'52 ffl· Die Höhe 25 darf nicht größer
sein als Λ, Ifie Wellenlänge der in den Hohlraum eingefuhr—!-
ten MikroWelieirfre^uenZ. Vorzugsweise liegt die Höhe
ORfGJNAl.
sehen Λ/2 und λ. Die gesamte Vorrichtung ist auf Haltefedern
26 befestigt.
Das.zu trocknende Gut wird in den Aufgabetrichter 2? und
durch den Eintritt 28 zugeführt, der mit einer gitterförmigen
Sperre zur Unterdrückung von Strahlungsverlusten versehen ist. Es fällt auf die Auflageplatte 29 und wird
als Folge der durch den Vibrator 30 erzeugten Rüttelbewegung
zum Austritt 31» der mit einer gitterfÖrmigen Sperre versehen ist, befördert, wo es ausgetragen wird. Die
Mikrowellenenergie wird vorzugsweise im Gegenstrom zum Fluß des zu trocknenden Guts, d.h. in der Nähe des Austritts
eingeführt* Vorzugsweise sind drei Eintrittsöffnungen
32, 33 und 3^ i& rechten Winkel zueinander angeordnet,
™
Gegebenenfalls können Strahlungsreflektor en 37 vorgesehen
werden* Wenn der Abstand der tfnterkante der Reflektoren 38 zur Trägerplatte geringer ist als ^4, ist die Verwendung
anderer Sperren zwar erwünscht, jedoch nicht wesentlich* Es ist ohne weiteres ersichtlich, daß die gitterfofmlge
Eintrittssperre in den Hohlraum versenkt so angeordnet
werden kann, daß sie einen Teil des Reflektors bildet.
Wenn der Hohlraumresonator bei einer Mikrowellenfrequenz
von 915 MHz betrieben wird, ist die Höhe des Hohlraums
geringer als 33 cm, und der maximale Durchmesser der Öffnungen
der gitterfÖrmigen Sperre betragt 8,3 cm* Bei I
245O iifiz beträgt die Höhe des Hohlraums maximal 14,2 cm,
und die Öffhungen der Strahlungssperre sind kleiner als
36 mm, .
Um zu verhindern* daß flüchtige Stoffe im Gehäuse kondensieren,
wird Warmluft über das zu trocknende Gut geblasen. Die Imfteintrittsöffnungen 35 und die LuftaustrittsÖffnungen
36 sind so ausgerichtet, daß die IiuftstrÖmung optimal
ausgenutzt wird. Wenn das zu trocknende Gut beispielswei.se
pulverförmig ist, wird der Luftstrom über die dargestellten Oberflächen gerichtet* Wenn das zu trocknende
Gut grob ist und beispielsweise aus Butylkautschuk in
Krümelform besteht, kann als Auflageplatte ein Drahtsieb
verwendet werden, durch das Luft geblasen wird. Es ist . auch möglich, Vakuum an die Luftaustrittsoffnungen zu
legen, wodurch die Luft durch das Sieb nach oben gesaugt
wird. Die Abmessungen aller Lufteintritts- und -austrittsöffnungen
sind kleiner als 1/# der Wellenlänge der verwendeten
Strahlung. Die Lufttemperatur beträgt vorzugsweise etwa 65 bis 93°C.
Bei der dargestellten Ausführungsform ist der Hohlraumresonator mit einem rotierenden Vibrator versehen» jedoch
kann jede geeignete Vorrichtung verwendet werden, um den Hohlraum in Schwingung zu versetzen. Es ist nicht notwendig, den gesamten Hohlraum zu rütteln· Beispielsweise kann
die zum Rütteln aufgewendete Kraft direkt an der Auflageplatte
angreifen. Die Rüttelfrequenz beträgt vorzugsweise etwa 360 bis 10.000/Minute und wird so eingestellt, daß
das Gut durchdrungen, die Teilchen in gutem Fluß und im
bewegten Zustand gehalten werden.
Die Vorrichtung gemäß der Erfindung wird zwar als Rüttel- förderer
beschrieben, Jedoch kann das gleiche Ergebnis auch unter Verwendung eines Hohlraums mit rundem Querschnitt
und Drehung des Hohlraums um seine Längsachse erreicht werden. Wenn der Hohlraum gedreht wird, sind die
Lufteintritts- und -austrittsöffnungen und die Strahlungseintritte vorzugsweise in feststehenden Auflagen an den
Stirnseiten angeordnet. Der elektrische Kontakt muß zwischen dem rotierenden Hohlraum und den feststehenden Auflagen durch Bürsten oder andere geeignete Vorrichtungen
aufrechterhalten werden. Der Hohlraum sollte einen Durchmesser von etwa Abis etwa A/2 haben. Der Hohlraum kann
aus einem zylindrischen Metallsieb bestehen, durch das Luft gesaugt werden kann, um Kondensation von Feuchtigkeit im
Hohlraum zu verhindern.
Der hier gebrauchte Ausdruck "Gehäuse" bezeichnet den
Resonatorhohlraum" ohne Rücksicht darauf, ob sein Querschnitt rechtwinklig oder rund ist. Da das Drehen eines
geneigten runden Gehäuses vom Standpunkt des Materialtransports
die gleiche Wirkung hat wie das Rütteln des Hohlraums, fällt unter den hier gebrauchten Begriff
"Rüttelvorrichtung" oder "Rütteln" des Gehäuses das Rütteln
im üblichen Sinne und das Drehen eines runden Gehäuses,
Die "Auflageplatte" des runden Gehäuses wird durch den gesamten Umfang des rotierenden runden Gehäuses gebildet.
- .
Die Vorteile der Erfindung werden aus den folgenden Beispielen
besser verständlich.
Butylkautschuk mit einem durchschnittlichen Feuchtigkeitsgehalt von 20 Gew.-$ wird getrocknet.
Apparaturen:
Λ,
Resonatorhohlraum, betrieben bei 915 MHz (L-Band)
Abmessungen des Hohlraums: Breite ij22 m
Länge 9,14 m Höhe 33
Strom (Dezimeterwellen): 4-50 kW in £orm von 9/50 kW-
' Stromzuführungen. Anordnung der
Mikröwellenzuführung versetzt ^ in Abständen von 0,91 m von
Wand zu Wand. ,
Durchgeführte Luftmenge: 4-2,5 m^/Minube bei 79°C
Rüttelvorrichtung: Rotierend, elektrisch, Rüttel-
: frequenz 3600/Minute,
Cleveland Vibrator Company, Modell RG-Sj gesamter Hohlraum
auf federn montiert»
2j^_Hg|onatophohlrafitin betriet en bei 2450 MHg (S-B and)
Hohlraitmabmessungeni , ; Breite 1 ,..22 m .
Länge 4,57 m
Höhe 14,2 cm
00Öi2g/t92Ö
Strom (Dezimeterwellen): 90 kW in Form von 3/30 kW-
Stromzuführungen, angeordnet
in der gleichen versetzten Weise wie.beim L-Band-Hohlraum.
Luftdurchfluß: 42,5 m^/Minute bei 71°C
Rüttelvorrichtung: Rotierend, elektrisch, Rüttel-
frequenz 6000/Minute, Cleveland Vibrator Company, Modell RC-2.
Butylkautsch.uk in Krümelform, der aus der Anderson-Abpreßvorrichtung
der Butylkautschukanlage austritt und einen Wassergehalt von etwa 20 Gew.-?£ hat, wird in einer Menge
von etwa 2880 kg/Stunde (naß gerechnet) in den Aufgabetrichter des im L-Band arbeitenden Hohlraumresonators gegeben*
Die Schicht der Krümel hat eine Hohe von etwa 76 mm. Nach einer Verweilzeit von etwa 90 Sekunden verlassen
die Krümel den im L-Band arbeitenden Resonatorhohlraum
mit einem Wassergehalt von etwa 5 bis 7 Gew..-$.
Dieses teilweise getrocknete Produkt wird in zwei Ströme
aufgeteilt. Einer dieser Ströme wird dem im S-Band arbeitenden Hohlraum zugeführt, während der andere den üblichen
Trockenprozeß durchläuft. Die Höhe der Schicht in
dem im S-Band arbeitenden Hohlraumresonator beträgt etwa 13 inm* Nach einer Verweilzeit von etwa 25 Sekunden im
Hohlraum tritt der Kautschuk mit einem Wassergehalt von
weniger als 10 ppm und schneeweißem Aussehen aus, während das in üblich.er Weise getrocknete Material (Extruder mit
Entfernung flüchtiger Stoffe) etwa 0,1 Gew.-iö Feuchtigkeit
enthält und bernsteinfarben war. Die Produktionsgeschwindigkeit
betrug etwa 2270,kg trockenes Polymeres
pro Stunde. . "
Beispiel 2 ■"■--■ - - · -
Der in Beispiel 1 beschriebene, im S-Band arbeitende Hohlraumresonator
v.~irde " mit Mikrowellen bei einer züge führten
Leistung von 90 kW betriebenfJund;S§Tj:r-aIrocknuixg
I59O leg nassem Polyisobutylen pro Stunde
0098 20/1920 \^:Ηί^ '■ ■ ■
BAD ORiGiMAL
A. Polyisobutylen mit einem Wassergehalt von etwa 5 Gew,-
% wurde nach einer Verweilzeit von etwa 25 Sekunden im
Hohlraum auf einen Wassergehalt von weniger als 1 ppm
getrocknet.
B. Polyisobutylen mit einem Wassergehalt von etwa 2 Gew,-Vo
wurde bei einer Verweilzeit von etwa 10 Sekunden im Hohlraum auf einen Wassergehalt von weniger als 1 ppm
getrocknet.
Wenn das gemäß diesem Beispiel behandelte Polyisobutylen
zu Ballen gepreßt wurde, b^e^ben die Ballen klar, und
kein Anzeichen von eingeschlossenem Wasser, d.h. weiße "Baseballs", war feststellbar*
Polyvinylchlorid, das etwa 18 Gew.-7« Wasser enthielt, wurde
in einem im S-Band (2450 MHz) arbeitenden Hohlraumresonator ähnlich der in Beispiel 1 beschriebenen Apparatur
unter Verwendung von Mikrowellen bei einer zugdührten
Leistung von 60 IcW getrocknet. Der als Hüttelförderer ausgebildete
Hohlraumresonator hatte eine Breite von 305 *nm
und eine Höhe von 137 mm. Luft wurde in einer Menge von
etwa 35 mVMinute bei 63°G durchgeführt» Die Verweilzeit
des Guts in der Apparatur betrug etwa 25 Sekunden. '
Das in einer Menge von 22,7 kg/Stunde anfallende Produkt |
hatte einen endgültigen Wassergehalt von weniger als
1 ppm. Es war schneeweiß und konnte daher zu Folien verarbeitet
we'rden, die eine bessere Klarheit hatten als die aus dem üblichen weißlichen Produkt hergestellten Folien.
Das durch Dampfphasenosmometrie ermittelte Molekulargewicht
betrug 10.000 im Vergleich zu 8000 für das in üblicher Weise getrocknete Pulver,
Zwar würden in der tatsächlichen Praüs solche großen Wassermengen
(über 5 Gew.-5i) unter" Verwendung eines1 im L-Band
arbeitenden Hohlraumresonators, der mit einem im
920
196387A
S-Band arbeitenden Hohlraumresonator in Reihe geschaltet
ist, entfernt, jedoch soll dieser Laboratoriumsversuch veranschaulichen, daß überraschenderweise durch das Trocknen
durch Erhitzen mit Mikrowellen ein Produkt mit verbessertem Aussehen und höherem Molekulargewicht erhalten
Mit einem Gehalt von 25 Gew.-% ataktischein Polypropylen
und einem Wassergehalt von etwa 13 Gew.-% anfallendes Polypropylen wurde in der in Beispiel 3 beschriebenen
Laboratoriumsapparatur getrocknet. Nach einer Verweilzeit von etwa 16 Sekunden zeigte das Produkt (22,7 kg/Stunde)
schneeweißes Aussehen und einen Wassergehalt von weniger als 1 ppm.
Butylkautschuk in Krümelform mit einem Wassergehalt von etwa ψ/ο wurde in dem in S-Band arbeitenden, in Beispiel 1
beschriebenen Hohlraumresonator mit Mikrowellen bei einer zugeführten Leistung von 90 kW getrocknet. Die Schichthöhe
des Guts betrug 38 mm. während Luft in einer Menge
τ, . bei etwa 63 C
von etwa 40 nr/Stunde/tlurchgeleitet wurde. Bei einer Verweilzeit
von etwa 30 Sekunden wurde der Wassergehalt auf weniger als 1 ppm gesenkt. Das Produkt (1814 kg/Stunde,
Trockengewicht) war schneeweiß und lag in Krümelform vor. Gepreßte Ballen waren klar und nicht weiß oder bernsteinfarben
wie bei dem in üblicher Weise getrockneten Material.
Das Produkt hatte eine weitere LIolekulargewichtsvertellung
(M /M = 6 im Vergleich zu 4 für in üblicher Weise getrockneten
Kautschuk). Durch den weiteren Molekulargewichtsbereich ist der Kautschuk leichter verarbeitbar.
Die vorstehenden Beispiele zeigen, daß durch Trocknen von Butylkautschuk durch Erwärmung mit Mikrowellen die Trokkenzeit,
wie zu erwarten war, nicht nur stark verkürzt wird, sondern überraschenderweise auch ein Produkt mit
verbessertem Aussehen und weiterer Kolekulargewichtsverteilung
erhalten wird.
009828/1920
SAD ORIGINAL
Das Trockenverfahren gemäß der Erfindung ermöglicht zwar, falls erforderlich, die Senkung des Gehalts an flüchtigen
Stoffen in einem Polymeren bis unter die Grenze der Nachweisbarkeit,
beispielsweise unter 1 ppm, jedoch ist es für den Fachmann ohne weiteres ersichtlich, daß es in
vielen lallen genügt, den Gehalt an flüchtigen Stoffen,
z.B. Wasser, in synthetischen Polymeren auf weniger als 5000 ppm oder vorzugsweise etwa 3000 ppm zu senken. Die
Vorteile der Erfindung werden auch dann erzielt, wenn die Trocknung bei diesem höheren Gehalt an flüchtigen Stoffen,
z.B. bei 3OOO ppm, abgebrochen wird.
Beispielsweise beträgt die Temperatur der Polymermasse unter diesen Bedingungen nur etwa 82 bis 880O im Vergleich ™
zu einer Temperatur von etwa I90 bis 2600G bei Anwendung
üblicher Verfahren zur Trocknung auf diesen Gehalt an flüchtigen Stoffen. Wie bereits erwähnt, bestehen die
Vorteile, die als Folge der niedrigeren Temperaturen erzielt werden, im verbesserten Aussehen, z.B. einer schneeweißen
an Stelle einer weißlichen Farbe oder Bernsteinfarbe und in einer weiteren Molekulargewichtsverteilung.
Außerdem haben die Polymeren eine höhere Zugfestigkeit und einen höheren Elastizitätsmodul.
Obwohl das Verfahren gemäß der Erfindung vorstehend in seiner Anwendung zur Entfernung von Wasser beschrieben
wurde, ist es natürlich auch auf alle Polymerverfahren * anwendbar, bei denen flüssige und flüchtige Stoffe entfernt
werden müssen, solange diese Stoffe (Wasser oder organisches Lösungsmittel) polar sind. Das feuchte Polymere
braucht lediglich in Form von Pulver, Krümeln oder Granulat dem Mikrowellenofen zugeführt werden. Der hier
gebrauchte Ausdruck "polare flüssige oder flüchtige Stoffe" bezeichnet Wasser und polare organische Lösungsmittel, d.
h. organische Lösungsmittel mit einer Dielektrizitätskonstante von mehr als 4,0.
009828/1920
Die Erfindung wurde vorstehend insbesondere als Verfahren
zur Trocknung von Polymeren beschrieben. Es ist für den Fachmann offensichtlich, daß das Verfahren gemäß der Erfindung
auf alle Stoffe anwendbar ist, aus denen polare Flüssigkeiten entfernt werden müssen. Als Beispiele anderer
Materialien, die unter die Klasse der oben beschriebenen (im wesentlichen nicht polaren) Materialien fallen
und gemäß der Erfindung getrocknet werden können, seien genannt;
A. Nahrungsmittel
Kokosnußschnitzel, Saatgut, Gemüse, Früchte, Tapioka,
Molke, Gelatine, Maisstärke, Kartoffelstärke, Stärkenebenprodukte,
Filterkuchen von Hefe, Trockenmilch, Trockenei, Kaffee-Extrakt, Fischleber und Leber von
anderen Tieren, ganze Fische, Fruchtfleisch, Nebenprodukte von Brennereien, gefriergetrockneter Kaffee.
B. Organische Materialien
Arzneimittel, Blut, Lignin, Gerbextrakt, synthetisches Kasein, Abwasserschlamm, Waschmittel, Farbstoffe, Pigmente,
Lithopone, Celluloseacetat.
0. Holz« Papier und Fasern
Baumwollinters, Reyonstapelfasern, Asbestfasern, Holzzellstoff,
Wolle, Baumwolle, Sägemehl.
D. Anorganische Salze und andere anorganische Materialien
Düngemittel, Kohlepigment, Kaolin, keramische ivlassen,
Kieselgel, Aluminiumoxyd, Zeolithe, Ton, Kryolith, Flußspat, Aluminiumoxydhydrat, Titandioxyd, Aluminiumstearat,
Calciumstearat, Zinkstearat, Bleiweiß, Quecksilber (II) -oxyd, Magnesiumcarbonat, Bleiarsenat, Gips,
Kaliumpersulfat, Chromgrün, säurebehandelter Ton, Kupfersulfat, Bariumnitrat, Zinksulfat, Natriumsulfid,
Aluminiumsulfat, Iviangansulfat und Magnesiumchlorid.
SAD OHlGfNAL
Wenn das zu trocknende Gut polar ist, wie beispielsweise gewisse anorganische Balze oder gewisse pharmazeutische
Zubereitungen, muß darauf geachtet werden, daß die Verweilzeit im Hesonatorhohlrauiß so kurz ist, daß ein Abbau
des Produkts vermieden wird.
Die Erfindung wurde als ein bei Kormaldruck unä erhöhten
Temperaturen durchgeführtes Verfahren beschrieben. Die Wirksamkeit des Trocknens mit Iviikrowellenenergie ist eine
Funktion der verbrauchten Leistung (P), definiert durch die folgende Gleichung:
P - f E2C £
Hierin ist f die Frequenz in Hz, E das elektrische Feld, ™
0 die Kapazitanz der Probe und tdie Dielektrizitätskonstante.
Die Dielektrizitätskonstante von Wasser ist umgekehrt proportional der Temperatur, wie sich aus der folgenden
Aufstellung ergibt:
0 88
20 80
100 48
Es zeigt sich somit, daß die Ankopplung verbessert werden kann, indem Wasser unter vermindertem Druck bei niedrige- ä
ven Temperaturen entfernt wird. Bei Anwendung von Vakuum müssen Zellenräder am Eintritt und Austritt des als rttittelförderer
ausgebildeten Hohlraumresonatros verwendet
werden. Die so angepaßte Vorrichtung eignet sich für die Gefriertrocknung (z.B. zum Gefriertrocknen von Kaffee),
bei der das zu trocknende Gut in Form von gefrorenem Granulat zugeführt wird· Bei Verwendung von Zellenrädern als
Zuführungsmechanismus sind die Zellenräder gleichzeitig
als Strahlung: ε sperren wirksam, so daß zusätzliche Strahlungssperren,
die zwar erwünscht sind, nicht wesentlich sind.
003828/1920
BAO
Claims (1)
- Patentansprüche1.)Verfahren zum Trocknen von mit polaren flüchtigen und J flüssigen Medien benetzten Materialien gemäß dem Hauptpatent (Patentanmeldung P l8 öl 928.8)dadurch gekennzeichnet, daß mana) das mit der polaren Flüssigkeit benetzte Material einem Mikrowellenresonator zuführt, der bei einer Mikrowellenfrequenz von etwa 900 bis 50.000 MHz arbeitet, undb) das Material unter Ausnutzung der Rüttelbewegung des Resonatorhohlraums durch wenigstens einen solchen Resonatorhohlraum während einer Zeit hindurchführt, die genügt, um den Gehalt an polarer Flüssigkeit im Material auf weniger als 5000 ppm zu senken.2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zu trocknende Material ein Polymeres ist und in feinteiliger Form vorliegt.5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Polymere durch zwei I«Iikrowellen-Hohlraumresonatoren geführt wird, von denen der erste bei einer Llikrowellenfrequenz von 915 MHz und der zweite bei einer Mikrowellenfrequenz von 2450 MHz betrieben wird, wobei die Verweilzeit im ersten Resonatorhohlraum so gewählt wird, daß der Gehalt an polarer Flüssigkeit im Polymeren auf weniger als 5 Gew.-;o herabgesetzt wird, und die Verweilζext im zweiten Resonatorhohlraum genügt, um den Gehalt an polymerer Flüssigkeit im Polymeren auf weniger als 5000 ppm zu senken.4. Verfahren nach Anspruch 1 bis J1 dadurch gekennzeichnet, daß das Polymere während einer solchen Zeit durch den Resonatorhohlraum bzw. durch die Resonatorhohlräume geleitet v/ird, «e» daß der Gehalt an polarer Flüssigkeit im Polymeren auf weniger als 10 ppm gesenkt wird.009828/1920BAD ORaGfNAL5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das synthetische Polymere einen ursprünglichen Gehalt an polarer Flüssigkeit von etwa 6 bis 30 Gew.-'/o hat.6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Abtrennung ein Verfahrensschritt bei der Herstellung des Polymeren ist, das als Aufschlämmung in der polaren Flüssigkeit hergestellt wird.7. Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß GR-S-Kautschuk, Butylkautschuk, halogenierter Butylkautschuk, Polyvinylchlorid, Polypropylen oder Poly- isobutylen als synthetisches Polymeres getrocknet wird.8. Verfahren nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß Butylkautschuk in Krümelform getrocknet, Wasser als polare Flüssigkeit entfernt und der Wassergehalt der Butylkautschukkrümel vor der Abtrennung durch mechanische Entwässerung um etwa 6 bis 30 Gew.-% herabgesetzt wird.9. Verfahren nach Anspruch 7> dadurch gekennzeichnet, daß als Polymeres Polyisobutylen in feinteiliger Form getrocknet, Wasser als polare Flüssigkeit entfernt wird, die Polyisobutylenteilchen einen Anfangsfeuchtigkeitsgehalt von weniger als 5 Gew.-% haben und die Verweil- | zeit im Hesonatorhohlraum so gewählt wird, daß der Feuchtigkeitsgehalt auf weniger als 1 ppm gesenkt wird.10. Verfahren nach Anspruch 9* dadurch gekennzeichnet, daß der ursprüngliche Feuchtigkeitsgehalt des Polymeren etwa 0,1 bis 0,8 Gew.-yo beträgt.11. Verfahren nach Anspruch 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß das getrocknete Polyisobutylen anschließend bei Temperaturen von 60 bis 1210G und unter einem Druckvon 56 bis 246 kg/cm bei einer Preßzeit von etwa 5 16 Bekunden zu Ballen gepreßt wird.009828/1920 BAD
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