EP0964877A1 - Verfahren zur desodorierung von polyolefingranulaten - Google Patents

Verfahren zur desodorierung von polyolefingranulaten

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Publication number
EP0964877A1
EP0964877A1 EP98913581A EP98913581A EP0964877A1 EP 0964877 A1 EP0964877 A1 EP 0964877A1 EP 98913581 A EP98913581 A EP 98913581A EP 98913581 A EP98913581 A EP 98913581A EP 0964877 A1 EP0964877 A1 EP 0964877A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
polyolefin
water vapor
granules
steam
polyolefin granules
Prior art date
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Ceased
Application number
EP98913581A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Volker Dolle
Eduardo Chicote Carrion
Paul-Richard SCHÖNEBORN
Herbert Terwyen
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Basell Polyolefine GmbH
Original Assignee
Targor GmbH
Basell Polypropylen GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Targor GmbH, Basell Polypropylen GmbH filed Critical Targor GmbH
Publication of EP0964877A1 publication Critical patent/EP0964877A1/de
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B13/00—Conditioning or physical treatment of the material to be shaped
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F6/00—Post-polymerisation treatments
    • C08F6/001—Removal of residual monomers by physical means
    • C08F6/005—Removal of residual monomers by physical means from solid polymers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C71/00—After-treatment of articles without altering their shape; Apparatus therefor
    • B29C71/0009—After-treatment of articles without altering their shape; Apparatus therefor using liquids, e.g. solvents, swelling agents
    • B29C2071/0027—Removing undesirable residual components, e.g. solvents, unreacted monomers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2023/00—Use of polyalkenes or derivatives thereof as moulding material

Definitions

  • the invention relates to a process for the deodorization of polyolefins and the use of deodorized polyolefin granules for the production of polyolefin-containing plastic moldings with little impairment of taste and smell.
  • Plastic moldings made from polyolefins are of high technical importance and find, since polyolefins as saturated hydrocarbons are largely chemically inert, among other things. widely used in the manufacture of household goods and electrical household appliances, as packaging materials, e.g. for food as well as pipelines, e.g. for cold and hot water pipes.
  • additives such as stabilizers, plasticizers, etc. are used in the production and processing of plastic raw materials. added to the polyolefins; on the other hand, monomeric building blocks remain in a low concentration. Although the raw materials and additives used, as well as the concentration of remaining chemical building blocks in the plastic moldings made from these materials are harmless to food law and industrial hygiene, in some applications the personal sense of smell and taste is impaired.
  • deodorants are used for the deodorization of products from the household goods, plastics, lacquer and paint as well as the textile and detergent industries. Odor improvers are used, which only cover the disturbing odor and taste properties.
  • a method for reducing chlorine contents and residual solvent contents in the production of polypropylene powders (DE A 3025051). Granules are produced from powders treated in this way with the addition of stabilizers. Plastic moldings that are made from this material, however, have a noticeable odor and taste impairment.
  • the present invention relates to a process for the deodorization of polyolefin granules, characterized in that the polyolefin granules are flushed with a gas mixture of water vapor and air, a gas mixture of water vapor and nitrogen (N 2 ) or with pure water vapor.
  • the process according to the invention can be carried out in continuous or discontinuous operation at normal pressure, elevated pressure, advantageously up to 10 bar, or reduced pressure.
  • the specific amounts of steam used are between 0.01 and 2 kg of steam per kg of polyolefin granules, advantageously between 0.3 and 2 kg of steam per kg of polyolefin granules.
  • the temperature is generally between 80 and 150 ° C, preferably between 90 and 130 ° C.
  • the granules can be introduced into the apparatus wet or dry, cold or heated.
  • the duration of treatment can be a few minutes or several hours, depending on the procedure. With increased pressure, a high specific amount of steam and a high temperature, the treatment time can be, for example, only 2 to 30 minutes, with other processes up to 48 hours.
  • a treatment time of 1 to 10 hours is technically interesting and advantageous.
  • the invention also relates to the use of the polyolefin granules treated by the process according to the invention as a material for coating or producing shaped articles, in particular for use as household goods and pipelines.
  • the polyolefin granules used according to the invention include granules, the polyolefins of the general structure
  • R2 contain, wherein R 1 and R 2 are each hydrogen, a straight-chain or branched saturated aliphatic radical having 1 to 6 carbon atoms or a cycloaliphatic group. This also includes granules that contain polyolefin copolymers.
  • Preferred polyolefins are polyethylenes (PE), polypropylenes (PP), poly (1-butenes) (PB), polyisobutenes and poly (4-methyl-1-pentene) s and copolymers of ethylene and propylene (ie statistical copolymers and polyolefin).
  • Rubbers terpolymers of ethylene, propylene and hydrocarbons containing two or more non-conjugated double bonds (ie polyolefin elastomers) and mixtures of PP, rubber and PE, for example by coextrusion (extruder blends) or in situ (C2 / C3 reactor blends) getting produced.
  • the process according to the invention can be used particularly advantageously on pipe materials made of polyethylene or polypropylene, in particular on PP materials which have an MFR (230/5) of 0.4 to 2 dg / min and an ethylene content of 0.0 to 11% by weight. % and have granules. These materials are offered by various polyolefin producers and can be colored or available as natural goods.
  • the polyolefin granules used according to the invention can also contain additives, for example stabilizers, plasticizers, colorants, light stabilizers, flame retardants, antioxidants or nucleating agents, and / or fillers, for example chalk, talc, mica, glass fiber or glass beads.
  • additives for example stabilizers, plasticizers, colorants, light stabilizers, flame retardants, antioxidants or nucleating agents, and / or fillers, for example chalk, talc, mica, glass fiber or glass beads.
  • Possible apparatus for carrying out the deodorization of the polyolefin granules are extraction columns, flow tubes, filter screens, stirred tanks, pressure tanks, silos and fluidized bed reactors, but preferably stirred tanks, pressure tanks or silos.
  • a common feature of the apparatus that can be used according to the invention is that the polyolefin granules in the apparatus are subjected to a steam treatment, in particular a steam distillation or extraction. Air or nitrogen can be added to the water vapor.
  • Possible variants of the method according to the invention are set out in the examples.
  • the treatment of granules is characteristic of the deodorization process.
  • the method can also be used for the deodorization of plastic moldings.
  • the odor or taste threshold value (GSW) is determined in an odor or taste test.
  • the regulation is reproduced in detail in Example 2.
  • the deodorized polyolefin granules can be used for the production of hollow bodies, pipelines, packaging materials and films, filters, hygiene fleeces, white devices - housings (eg coffee machines) and polyolefin plates for apparatus construction.
  • the deodorized polyolefin granules are particularly suitable for the production of cold and warm drinking water pipes, water containers, drinking cups and food packaging.
  • the polyolefin molding compositions can be brought into the desired final shape by customary processes such as pressing, casting, calendering, extruding, blow molding, injection molding, etc.
  • Patent application 19606510.0 (1996) was prepared accordingly. These granules were air-granulated in a twin-screw extruder at 300 ° C, then dried in a stream of N at 100 ° C and then regranulated two more times.
  • Odor test Each dilution is smelled by at least three people and each 'the subjective impression is noted.
  • the GSW is determined based on Table 1 below. For example, a GSW1 results if there is a weak one at dilution 1 Odor impairment is found and the dilutions 2 to 4 have no odor.
  • a GSW2-4 results if there is a strong odor impairment at dilutions 1 and 2 and dilutions 3 and 4 have no recognizable smell.
  • a gray PP granulate produced according to Example 1 was placed in an apparatus which consists of an upright cylindrical stainless steel tube with a diameter of 11.9 cm and a height of 103 cm.
  • the apparatus is equipped with a water vapor supply, an N inlet, a condensate separator and devices for temperature, pressure, N quantity and steam quantity measurement.
  • the stainless steel tube is electrically heated from the outside.
  • the apparatus was flushed with N 2 and heated to 100 ° C.
  • N and water vapor were introduced from below, the N 2 being preheated to approximately 90 ° C.
  • the gas mixture steam and nitrogen
  • the apparatus was let down and cold N 2 (23 ° C.) was passed through and the mixture was cooled.
  • the apparatus was then opened and the PP granules removed.
  • Example 4 The individual PP granulate samples from Example 3 and an untreated PP granulate as a reference sample were dried in a drying cabinet at 120 ° C. in a stream of N. An odor test was then carried out. The GSW determined are summarized in the last column of Table 2.
  • Example 3 The procedure was as in Example 3, using a PP natural granulate instead of the gray PP granulate.
  • the test data are summarized in Table 3.
  • Example 6 The individual PP granulate samples from Example 5 and an untreated PP granulate as reference sample were dried analogously to Example 4 and subjected to an odor test.
  • the GSW determined are summarized in the last column of Table 3.
  • Example 7 The procedure was as in Example 3 (e), but 60% of the steam / N mixture was reintroduced into the apparatus from below after passing through the apparatus. The remaining 40% was discarded as a waste gas stream. The PP granules were assessed as in Example 4; Test result: GSWO (nnb).
  • Example 8 The granules from Example 1 were placed in a deodorization apparatus which consisted of an upright cylindrical vessel with a diameter of 2 m, a height of 6 m, a volume of 38 m 3 , a water vapor feed, a hot air inlet, a condensate separator, a temperature and a pressure measurement, a hot air quantity measurement and a steam quantity measurement.
  • the vessel can be heated electrically from the outside.
  • the apparatus was heated to 100 ° C. with hot air and by introducing low-pressure steam. A pressure of 180 mbar was established. Hot air and low-pressure steam were introduced from below. The air was preheated to approx. 90 ° C. After a defined time, the apparatus was depressurized and flowed through with N and cooled.
  • the PP granulate was taken down from the apparatus into a gala Dryer and from there into a vibrating screen dryer. The exact test data are as follows:
  • Deodoriser Live steam: 2500 kg / h hot air: 700 kg / h water: 100 kg / h
  • Dryer throughput: 6000 kg / h
  • Deodoriser Live steam: 2500 kg / h hot air: 700 kg / h

Abstract

In einer Desodorierungsapparatur wird Polyolefingranulat mit einem Gasgemisch aus Wasserdampf und Luft, einem Gasgemisch aus Wasserdampf und Stickstoff oder mit reinem Wasserdampf umspült. Dadurch wird erreicht, daß das Polyolefingranulat deutlich verbesserte Geruchs- und Geschmackseigenschaften aufweist, die in daraus hergestellten Formkörpern erhalten bleiben.

Description

Verfahren zur Desodorierung von Polyolefingranulaten
Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Desodorierung von Polyolefinen sowie die Verwendung von desodoriertem Polyolefingranulat zur Herstellung von polyolefin-haltigen Kunststoff- Formkörpern mit geringer Geschmacks- und Geruchsbeeinträchtigung.
Aus Polyolefinen hergestellte Kunststoff-Formkörper haben eine hohe technische Bedeutung und finden, da Polyolefine als gesättigte Kohlenwasserstoffe chemisch weitgehend inert sind, u.a. vielfach Anwendung in der Herstellung von Haushaltswaren und elektrischen Haushaltsgeräten, als Verpackungsmaterialien, z.B. für Lebensmittel, sowie als Rohrleitungen, z.B. für Kalt- und Warmwasserleitungen.
Bei der Herstellung und Verarbeitung von Kunststoffrohstoffen werden einerseits Zusatzstoffe wie Stabilisatoren, Weichmacher u.a. den Polyolefinen beigemengt, andererseits verbleiben in geringer Konzentration monomere Bausteine zurück. Obwohl die verwendeten Roh- und Zusatzstoffe sowie die Konzentration verbleibender chemischer Bausteine in den aus diesen Materialien hergestellten Kunststoff-Formkörpern lebensmittelrechtlich und gewerbehygienisch unbedenklich sind, kommt es dennoch in einigen Anwendungen zur Beeinträchtigung des persönlichen Geruchs- und Geschmacksempfindens .
Aus diesem Grunde werden zur Desodorierung von Produkten der Haushaltswaren-, Kunststoff-, Lack- und Farben- sowie der Textil- und Waschmittelindustrie Desodorantien, d.h. Geruchs - Verbesserungsmittel, eingesetzt, welche die störenden Geruchsund Geschmackseigenschaften lediglich überdecken.
Bekannt ist auch ein Verfahren, Chlorgehalte und Lösemittelrestgehalte bei der Herstellung von Polypropylenpulvern zu reduzieren (DE A 3025051) . Aus derart behandelten Pulvern werden unter Zusatz von Stabilisatoren Granulate hergestellt. Kunststoff- Formkörper, die aus diesem Material hergestellt werden, weisen dennoch eine merkliche Geruchs- und Geschmacksbeeinträchtigung auf .
Es gibt also bisher kein Verfahren, das die bei Polyolefin-Form- körpern typischen Geruchs- und Geschmacksnoten in befriedigender Art und Weise verbessern kann. Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Desodorierung von Polyolefingranulaten, dadurch gekennzeichnet, daß das Polyolefingranulat mit einem Gasgemisch aus Wasserdampf und Luft, einem Gasgemisch aus Wasserdampf und Stickstoff (N2) oder mit reinem Wasserdampf umspült wird.
Überraschend zeigt sich, daß Polyolefingranulat, das von einem Wasserdampf/Luft-Gemisch, einem Wasserdampf/Stickstoff-Gemisch oder von reinem Wasserdampf umspült wurde, deutlich verbesserte Geruchs- und Geschmackseigenschaf en aufweist, die in den beispielsweise durch Extrusions- oder Spritzgußverfahren daraus hergestellten Kunststoff-Formkörpern wiederzufinden sind.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann in kontinuierlichem oder diskontinuierlichem Betrieb bei Normal-Druck, erhöhtem Druck, vorteilhaft bis zu 10 bar, oder vermindertem Druck durchgeführt werden. Die eingesetzten spezifischen Dampfmengen liegen zwischen 0,01 und 2 kg Dampf pro kg Polyolefingranulat, vorteilhaft zwischen 0,3 und 2 kg Dampf pro kg Polyolefingranulat. Die Temperatur liegt allgemein zwischen 80 und 150°C, bevorzugt zwischen 90 und 130°C. Das Granulat kann naß oder trocken, kalt oder aufgeheizt in die Apparatur eingebracht werden. Die Behandlungsdauer kann je nach Ausführung des Verfahrens wenige Minuten oder mehrere Stunden betragen. Bei erhöhtem Druck, hoher spezifi- scher Dampfmenge und hoher Temperatur kann die Behandlungsdauer beispielsweise nur 2 bis 30 Minuten betragen, bei anderen Verfahren bis zu 48 Stunden. Technisch interessant und vorteilhaft ist eine Behandlungsdauer von 1 bis 10 Stunden.
Die Erfindung betrifft außerdem die Verwendung der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren behandelten Polyolefingranulate als Material zur Beschichtung oder Herstellung von geformten Gegenständen, insbesondere für die Anwendung als Haushaltswaren und Rohrleitungen.
Zu den erfindungsgemäß eingesetzten Polyolefingranulaten gehören Granulate, die Polyolefine der allgemeinen Struktur
Ri
— E—CH2—C—1 n—
I
R2 enthalten, wobei R1 und R2 jeweils Wasserstoff, ein geradkettiger oder verzweigter gesättigter aliphatischer Rest mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen oder eine cycloaliphatische Gruppe ist. Dazu zählen auch Granulate, die Polyolefin-Copolymere enthalten. Bevorzugte Polyolefine sind Polyethylene (PE) , Polypropylene (PP) , Poly(l-buten)e (PB) , Polyisobutene und Poly (4-methyl-l- penten)e sowie Copolymere aus Ethylen und Propylen (d.h. statistische Copolymere und Polyolefin-Kautschuke) , Terpolymere aus Ethylen, Propylen und Kohlenwasserstoffen, die zwei oder mehr nicht-konjugierte Doppelbindungen enthalten (d.h. PolyolefinElastomere) und Mischungen aus PP, Kautschuk und PE, die beispielsweise durch Coextrusion (Extruderblends) oder in situ (C2/C3-Reaktorblends) hergestellt werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich besonders vorteilhaft auf Rohrmaterialien aus Polyethylen oder Polypropylen anwenden, insbesondere auf PP-Materialien, die ein MFR (230/5) von 0,4 bis 2 dg/min und einen Ethylengehalt von 0,0 bis 11 Gew.-% aufweisen und als Granulat vorliegen. Diese Materialien werden von verschiedenen Polyolefinproduzenten angeboten und können eingefärbt sein oder als Naturware vorliegen.
Je nach Verwendungszweck können die erfindungsgemäß eingesetzten Polyolefin-granulate auch Zusatzstoffe, beispielsweise Stabilisatoren, Weichmacher, Farbmittel, Lichtschutzmittel, Flammschutzmittel, Antioxidantien oder Nukleierungsmittel, und/oder Füllstoffe, beispielsweise Kreide, Talkum, Glimmer, Glasfaser oder Glaskugeln, enthalten.
Mögliche Apparaturen zur Durchführung der Desodorierung der Polyolefingranulate sind Extraktionskolonnen, Strömungsröhre, Filtersiebe, Rührkessel, Druckkessel, Silos und Wirbelbettreaktoren, vorzugsweise aber Rührkessel, Druckkessel oder Silos. Gemeinsames Merkmal der erfindungsgemäß einsetzbaren Apparaturen ist, daß das Polyolefingranulat in der Apparatur einer Wasserdampfbehandlung, insbesondere einer Wasserdampfdestillation oder -extraktion ausgesetzt wird. Dem Wasserdampf kann dabei Luft oder Stickstoff zugesetzt werden. Mögliche Varianten des erfindungsgemäßen Ver- fahrens sind in den Beispielen ausgeführt. Kennzeichnend für das Desodorierungsverf hren ist die Behandlung von Granulat. Das Verfahren kann aber auch zur Desodorierung von Kunststoff- Formkörpern angewandt werden.
Zur Beurteilung der jeweilige Geruchs- oder Geschmacksbeeinträchtigung durch das Polyolefingranulat wird in einer Geruchs- oder Geschmacksprüfung der Geruchs- bzw. Geschmacksschwellenwert (GSW) ermittelt. Die Vorschrift ist im Detail in Beispiel 2 wiedergegeben. Die desodorierten Polyolefingranulate können verwendet werden zur Herstellung von Hohlkörpern, Rohrleitungen, Verpackungsmaterialien und -folien, Filtern, Hygienevliesen, Weißgeräte - gehäusen (z.B. Kaffeemaschinen) und Polyolefinplatten für den Apparatebau. Besonders geeignet sind die desodorierten Polyolefingranulate für die Herstellung von Kalt- und Warmtrinkwasserleitungen, Wasserbehältern, Trinkbechern und Lebensmittel - Verpackungen .
Die Polyolefin-Formmassen können durch übliche Verfahren wie Pressen, Gießen, Kalandrieren, Extrudieren, Blasformen, Spritzguß, etc. in die gewünschte endgültige Form gebracht werden.
Beispiele
1. Herstellung eines Polypropylen (PP) -Granulats
Die folgenden Verfahrensbeispiele wurden mit einem PP-Granulat durchgeführt, das gewöhnlich zur Herstellung von PP-Rohren verwendet wird und das den Beispielen 1 und 2 der deutschen
Patentanmeldung 19606510.0 (1996) entsprechend hergestellt wurde. Dieses Granulat wurde unter Luft in einem ZweiSchneckenextruder bei 300 °Cregranuliert, anschließend im N-Strom bei 100°C getrocknet und dann noch zwei weitere Male regranuliert.
Bestimmung des Geruchs- und Geschmacksschwellenwerts (GSW)
Das Granulat wird zunächst 30 Minuten lang mit Leitungswasser gespült. 8,5 g nasses Granulat wird in einen 250 ml Erlenmeyer- Kolben eingewogen. Der Kolben wird auf ein Volumen von 250 ml mit Prüfwasser (= Leitungswasser) aufgefüllt und auf 70°C im Wasserbad erhitzt. Eine Probe des Leitungswassers wird als Nullprobe beiseite gestellt. Das Granulat wird im Erlenmeyerkolben mit einem MagnetrührStäbchen 4 h bei einer Temperatur von 70°C gerührt. Prüfwasser und Granulat werden durch Filtrieren getrennt und das Prüfwasser auf 25°C temperiert.
Es werden folgende Verdünnungen hergestellt:
Verdünnung 1 100 % Prüfwasser Verdünnung 2 50 % Prüfwasser / 50 % Nullprobe
Verdünnung 3 25 % Prüfwasser / 75 % Nullprobe
Verdünnung 4 12.5 % Prüfwasser / 87.5 % Nullprobe
Geruchstest: Jede Verdünnung wird von mindestens drei Personen gerochen und jeweils 'der subjektive Eindruck notiert. Der GSW wird anhand nachstehender Tabelle 1 bestimmt. Beispielsweise ergibt sich ein GSW1, wenn an der Verdünnung 1 eine schwache Geruchsbeeinträchtigung festgestellt wird und die Verdünnungen 2 bis 4 keinen Geruch haben. Ein GSW2-4 ergibt sich, wenn an den Verdünnungen 1 und 2 eine starke Geruchsbeeinträchtigung festgestellt wird und die Verdünnungen 3 und 4 keinen erkennbaren Geruch haben.
Geschmackstest: Statt einer Geruchsprüfung wird eine Geschmacksprüfung am Prüfwasser vorgenommen und der jeweilige Eindruck notiert. Die Bewertung mit den Noten GSWO bis GSW16 erfolgt ebenfalls nach Tabelle 1.
Tabelle 1: Bestimmung des GSW
*Proben mit der Bewertung GSWO oder GSW1 gelten als nicht nennenswert belastet und bekommen das Prädikat "nnb" . Granulate mit diesem Prädikat sind insbesondere für die Herstellung von Trinkwasserleitungen geeignet.
3. Ein graues PP-Granulat hergestellt nach Beispiel 1 wurde in eine Apparatur gegeben, die aus einem aufrecht stehenden zylinderförmigen Edelstahlrohr mit einem Durchmesser von 11.9 cm und einer Höhe von 103 cm besteht. Die Apparatur ist mit einer WasserdampfZuführung, einer N-Einleitung, einem Kondensatabscheider und mit Einrichtungen für die Temperatur-, Druck-, N-Mengen- und Dampfmengenmessung versehen. Das Edelstahlrohr ist von außen elektrisch beheizbar. Nach Einfüllen des Granulates wurde die Apparatur mit N2 gespült und auf 100°C aufgeheizt. Danach wurde von unten her N und Wasserdampf eingeleitet, wobei der N2 auf ca. 90°C vorgeheizt war. Das Gasgemisch (Dampf und Stickstoff) verließ die Apparatur über Kopf und wurde verworfen. Nach einer definierten Zeit wurde die Apparatur entspannt und mit kaltem N2 (23°C) durchströmt und abgekühlt. Dann wurde die Apparatur geöffnet und das PP-Granulat entnommen. Durchführungsbeispiele :
Versuche 3(a)-(e): Variation der N-Menge
Versuche 3(f)-(g): Variation der Behandlungsdauer
Versuche 3(h)-(i): Variation der Temperatur und des Dampf - drucks
Versuche 3(j)-(k): Variation der Dampfmenge und der Behandlungsdauer
Versuch 3(1): Ersatz des N2 durch Luft
Die genauen Versuchsdaten sind in Tabelle 2 zusammengestellt.
4. Die einzelnen PP-Granulat-Proben aus Beispiel 3 sowie ein unbehandeltes PP-Granulat als Referenzprobe wurden in einem Trockenschrank bei 120°C im N-Strom getrocknet. Anschließend wurde ein Geruchstest durchgeführt. Die ermittelten GSW sind in der letzten Spalte von Tabelle 2 zusammengefaßt.
5. Es wurde verfahren wie in Beispiel 3, wobei statt des grauen PP-Granulats ein PP-Natur-Granulat verwendet wurde. Die Versuchs - daten sind in Tabelle 3 zusammengestellt.
6. Die einzelnen PP-Granulat-Proben aus Beispiel 5 sowie ein unbehandeltes PP-Granulat als Referenzprobe wurden analog Beispiel 4 getrocknet und einem Geruchstest unterzogen. Die er- mittelten GSW sind in der letzten Spalte von Tabelle 3 zusammengefaßt.
7. Es wurde verfahren wie in Beispiel 3 (e) , jedoch wurde das Dampf/N-Gemisch nach Durchlaufen der Apparatur zu 60 % wieder von unten in die Apparatur eingeführt. Die restlichen 40 % wurden als Abgasstrom verworfen. Das PP-Granulat wurde analog Beispiel 4 beurteilt; Testergebnis: GSWO (nnb) .
8. Das Granulat aus Beispiel 1 wurde in eine Desodorierungs- apparatur gegeben, die aus einem aufrecht stehenden zylinder- förmigen Gefäß mit einem Durchmesser von 2 m, einer Höhe von 6 m, einem Volumen von 38 m3, einer WasserdampfZuführung, einer Heiß- lufteinleitung, einem Kondensatabscheider, einer Temperatur- und einer Druckmessung, einer Heißluft-Mengenmessung und einer Dampf - mengenmessung besteht. Das Gefäß ist von außen elektrisch beheizbar. Nach Einfüllen des Granulates wurde die Apparatur mit Heißluft und durch Einbringen von Niederdruckdampf auf 100°C aufgeheizt. Es stellte sich ein Druck von 180 mbar ein. Es wurde von unten Heißluft und Niederdruckdampf eingeleitet. Die Luft wurde auf ca. 90°C vorgeheizt. Nach einer definierten Zeit wurde die Apparatur entspannt und mit N durchströmt und abgekühlt. Das PP-Granulat wurde nach unten aus der Apparatur in einen Gala- Trockner und von dort aus in einen Rüttelsiebtrockner gefahren. Die genauen Versuchsdaten sind wie folgt:
Desodorierungsapparat : Frischdampf : 2500 kg/h Heißluft: 700 kg/h Wasser: 100 kg/h
Temperatur (Dampf) : 125°C Temperatur PP-Granulat Bett: 100°C Überdruck: 180 mbar Zeit: 12 h Dampfverbrauch: 0,5 kg Dampf / kg PP
Trockner : Durchsatz: 6000 kg/h
Feuchtigkeit vor Galatrockner: 3 - 4 % Wasser Feuchtigkeit nach Galatrockner: 1000 ppm Wasser
Der GSW am Granulat wurde nach Beispiel 2 bestimmt. Testergebnis: GSWO (nnb)
9. Der Versuch aus Beispiel 8 wurde in der gleichen Apparatur wiederholt. Die Apparatur wurde im kontinuierlichen Betrieb gefahren. Die Verweilzeit wurde auf 12 h eingestellt. Die weiteren Versuchsdaten sind wie folgt:
Desodorierungsapparat : Frischdampf: 2500 kg/h Heißluft: 700 kg/h
Temperatur (Dampf) : 125°C Temperatur PP-Granulat Bett: 100°C Überdruck: 180 mbar Zeit: 12 h Dampfverbrauch : 0 , 5 kg Dampf / kg PP
Trockner :
Durchsatz: 6000 kg/h
Feuchtigkeit vor Galatrockner: a. 0.7 % Wasser
Feuchtigkeit nach Galatrockner: 1000 ppm Wasser.
Der GSW am Granulat wurde nach Beispiel 2 bestimmt Ergebnis des Geruchstests: GSWO (nnb) Ergebnis des Geschmackstests: GSWO (nnb) Tabelle 2: Übersicht über Versuche in den Beispielen 3 und 4
GSWO = "nnb" .
Tabelle 2: Übersicht über Versuche in den Beispielen 5 und 6
GSWO = "nnb" .

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Desodorierung von Polyolefingranulaten, dadurch gekennzeichnet, daß das Polyolefingranulat mit einem Gasgemisch aus Wasserdampf und Luft, einem Gasgemisch aus Wasser- dampf und Stickstoff oder mit reinem Wasserdampf umspült wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Behandlungsdauer zwischen 2 Minuten und 48 Stunden, insbesondere zwischen 1 und 10 Stunden, beträgt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die eingesetzte spezifische Dampfmenge zwischen 0,01 und 2 kg
Dampf pro kg Polyolefingranulat liegt.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die eingesetzte spezifische Dampfmenge zwischen 0,3 und 2 kg Dampf pro kg Polyolefingranulat liegt.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur zwischen 80 und 150°C liegt.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur zwischen 90 und 130°C liegt.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Polyolefingranulat Polyolefin enthält, das ausgewählt ist aus der Gruppe umfassend Polyethylen, Polypropylen, Poly (1-buten) , Polyisobuten, Poly (4-methyl-l- penten) , Copolymere aus Ethylen und Propylen, Terpolymere aus Ethylen, Propylen und anderen Kohlenwasserstoffen, Mischungen aus Polypropylen, Kautschuk und Polyethylen oder Mischungen der zuvorgenannten Bestandteile.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Polyolefingranulat Polypropylen mit einem MFR (230/5) von 0,4 dg/min bis 2 dg/min und 0 bis 11 Gew.-% Polyethylen enthält.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Wasserdampf, das Wasserdampf/Luf -Gemisch oder das Wasserdampf/Stickstoffgemisch nach Durchlaufen der Apparatur vollständig oder teilweise in die Apparatur zurückgeführt wird.
10. Verfahren zur Beschichtung oder Herstellung von geformten Gegenständen, dadurch gekennzeichnet, daß man die nach einem Verfahren der Ansprüche 1 bis 9 behandelten Polyolefin- granulate als Material verwendet.
11. Verfahren zur Beschichtung oder Herstellung von geformten Gegenständen aus dem Haushaltswarenbereich und dem Apparatebau, dadurch gekennzeichnet, daß man die nach einem Verfahren der Ansprüche 1 bis 9 behandelten Polyolefingranulate als Material verwendet.
12. Verfahren zur Beschichtung oder Herstellung von Gefäßen und Rohrleitungen, dadurch gekennzeichnet, daß man die nach einem Verfahren der Ansprüche 1 bis 9 behandelten Polyolefin- granulate als Material verwendet.
EP98913581A 1997-03-07 1998-02-23 Verfahren zur desodorierung von polyolefingranulaten Ceased EP0964877A1 (de)

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