Композиция, содержащая частицы меламина

010507 Область техники, к которой относится изобретение Изобретение относится к композиции, содержащей частицы меламина. Указанная композиция содержит частицы меламина, получаемые на этапе кристаллизации, осуществлнном в водной фазе, содержащей меламин в растворе (частицы меламина А). Уровень техники Такие композиции известны, например, известен меламин из описания Stamicarbon процесса получения меламина, как раскрыто в разделе 4.1.3 главы 'Melamine and Guanamines' в Ullmann's Encyclopediaof Industrial Chemistry, Sixth Edition, 2001. Недостатком известной композиции является е сильная склонность к слживанию. Слживание это известная характеристика частиц, проявлять увеличенное сцепление друг с другом при хранении за счт физических и/или химических процессов. Слживание, таким образом, приводит к трудностям в обработке и транспортировке частиц меламина А. Пример такой трудности это появление проблем при удалении частиц меламина из больших мешков или контейнеров из-за отсутствия высыпания частиц, когда большие мешки или контейнеры открыты и наклонены. Целью изобретения является уменьшение указанного недостатка. Поставленная цель достигается тем, что композиция также включает, частицы меламина, которые можно получить на этапе кристаллизации, приготовленные из расплава или паров меламина (частицы меламина D). Преимущество композиции в соответствии с настоящим изобретением состоит в том, что она демонстрирует меньшую тенденцию к слживанию по сравнению с известной композицией, таким образом, улучшая обработку и транспортировку меламина. Настоящее изобретение относится к композиции. В пределах объма притязаний настоящего изобретения понятно, что это означает смесь твердых частиц. Частицы, упомянутые в описании, являются тврдыми, и включают или состоят по большей части из кристаллизованного меламина - обозначаемые в описании частицами меламина. Однако частицы меламина могут содержать, как известно, другие соединения, например, соединения, которые получаются в коммерчески доступных процессах производства меламина. Примерами таких соединений являются аммелин, аммелид, циануровая кислота, мочевина,мелам (melam) и мелем (melem). Как правило, частицы меламина состоят из меламина по крайней мере 95 мас.% чистоты, предпочтительно по крайней мере из 97 мас.% чистоты, в особенности меламина по крайней мере 98 мас.% чистоты или 99 мас.% чистоты, наиболее предпочтительно меламина по крайней мере 99,5 мас.% чистоты. Размер частиц в композиции в соответствии с настоящим изобретением может изменяться в широких пределах и обычно определяется совместно методом, в соответствии с которым получают частицы. Один общепринятый метод для получения информации о размерах частиц меламина в образце частиц меламина состоит в определении некоторых характеристик распределения частиц по размерам. Такие характеристики могут быть представлены посредством выражения 'Dм'. Как известно, это выражение означает, что, когда измерение распределения частиц по размерам проведено, значение м достигается только после того, как были учтены а мас.% фракции меньшего размера. Таким образом,мас.% частиц имеют размер не более чемм. Частицы меламина А, получаемые в процессе Stamicarbon,обычно имеют D50 между 40 и 140 м, и D96 между 130 и 300 м. Частицы меламина D, как далее обсуждается ниже, типично имеют D50 между 4-40 м и D96 между 30-130 м. Композиция в соответствии с настоящим изобретением, кроме того, включает частицы меламина,которые могут быть получены на этапе кристаллизации из расплава или паров меламина. Такие частицы меламина также известны, и здесь упоминаются как частицы 'меламина D'. Этап кристаллизации предпочтительно выполнять в индустриальном масштабе. Частицы меламина D известны, например, из описания процесса Melamine Chemicals, как раскрыто в разделе 4.2.1 гл. "Melamine and Guanamines' in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Sixth Edition, 2001, и также в US 4565867 или WO 99/46251A1. В способе типа раскрытого в WO 99/46251 А 1, частицы меламина D могут быть получены с помощью процесса, в котором этап кристаллизации включает охлаждение и отверждение распылением расплава меламина при помощи испаряющейся охлаждающей среды, предпочтительно жидкого аммиака. Эти частицы меламина D имеют поликристаллический характер, означая, что по существу все большие частицы ( 20 м) состоят из множества кристаллов и что частицы имеют среднюю удельную поверхностность, лежащую между 0,7 и 5 м 2/г. Другой пример способа, которым могут быть получены частицы меламина D, это способ, раскрытый в WO 95/01345 А 1. В WO 95/01345 А 1 расплав меламина получают из мочевины; затем жидкий меламин испаряют. Меламин в форме пара затем отверждают на этапе закалки при помощи испаряющейся охлаждающей жидкости (например аммиака). Еще один пример способа, в котором могут быть получены частицы меламина D, - процесс BASF,описанный, например, в разделе 4.1.1 главе "Melamine and Guanamines' in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Sixth Edition, 2001. В этом способе меламин синтезируют каталитически при давлении,близком к атмосферному в газовой фазе, и затем фильтруют для удаления частиц катализатора и побочного продукта мелема. Затем осуществляют этап кристаллизации, когда отфильтрованная газовая смесь,-1 010507 содержащая меламин, поступает в верхнюю часть кристаллизатора, где е смешивают противотоком с рециркулируемым выходящим газом, имеющим температуру около 140 С. Температуру в кристаллизаторе, таким образом, уменьшают до 190-200 С, и больше чем 98% меламина кристаллизуется в виде мелких кристаллов. Затем частицы меламина D выделяют из газа в циклоне. Частицы меламина D, полученные в вышеупомянутых процессах, обычно имеет D50 4-40 м, и D96 30-130 м. Предпочтительно, чтобы не осуществлялись никакие дальнейшие этапы, которые изменяют физические свойства частиц меламина D после их получения. В предпочтительном воплощении, частицы меламина D в композиции в соответствии с настоящим изобретением состоят, по существу, из поликристаллических частиц. Как уже отмечено выше, композиция в соответствии с настоящим изобретением включает частицы меламина, получаемые на этапе кристаллизации, выполненном в водной фазе, содержащей меламин в растворе. Такие частицы меламина также известны, и упоминаются в описании как частицы 'меламина А'. Этап кристаллизации предпочтительно выполняют в индустриальном масштабе. Частицы меламина А известны, например, из описания Stamicarbon в разделе 4.1.3 главы 'Melamine and Guanamines' в Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Sixth Edition, 2001. В этом способе меламин синтезируют каталитически в газовой фазе, затем получают суспензию в водной фазе с последующим полным растворением в водной фазе так, что водная фаза содержит меламин в растворе; в способе Stamicarbon по существу весь меламин растворн до осуществления этапа кристаллизации, причем этап кристаллизации как обозначено в настоящем изобретении включает операцию перекристаллизации. В процессе Stamicarbon этап кристаллизации включает этап получения тврдой фазы, выполненный с меламином в растворе в вакуумном кристаллизаторе; частицы меламина выделяют из водной фазы гидроциклоном и центрифугой. Затем частицы меламина получают после этапа высушивания в пневматической сушилке. Частицы меламина, полученные в процессе Stamicarbon, обычно имеют D50 между 40 и 140 м, и D96 между 130 и 300 м. Другой пример процесса, включающего этап кристаллизации, выполненный в водной фазе, содержащей меламин в растворе, как определено в настоящем изобретении, - это Chemie Linz Process (раздел 4.1.2 главы "Melamine and Guanamines' in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Sixth Edition,2001). В Chemie Linz Process меламин извлекают из реакционного газа на этапе закалки путм охлаждения водой с рециклом потока от центрифуг, направляемого далее в процесс; этот рециклированный поток часто называют маточным. В результате этапа закалки получают суспензию, содержащую частицы меламина и меламин в растворе. Суспензию далее охлаждают на этапе охлаждения, чтобы получить больше частиц меламина при кристаллизации. После центрифугирования частицы меламина получают высушиванием. В процессе Chemie Linz Process этап кристаллизации, как обозначено в настоящем изобретении, включает этап закалки и этап охлаждения. Таким образом, частицы меламина А образуются в процессах, в которых формируют суспензию меламина с дальнейшей перекристаллизацией. Частицы меламина А также могут быть получены в процессах, которые дают тврдый меламин только из раствора. Как правило, водная фаза (не содержащая частицы меламина) на этапе кристаллизации содержит более чем 50 мас.% воды, предпочтительноболее чем 75 мас.% воды. Возможно просеивать частицы меламина, выделенные из водной фазы и высушенные, чтобы удалить самые крупные частицы в количестве обычно от 0,02 до 2 мас.%. Предпочтительно,чтобы не осуществлялись никакие дальнейшие этапы, которые изменяют физические свойства частиц меламина А. Композиция в соответствии с настоящим изобретением включает частицы и меламина А и меламина D. В композиции оба типа частиц не должны быть полностью отделены друг от друга; скорее композиция должна содержать смесь обоих типов частиц меламина. Таким образом, чтобы композиция в соответствии с настоящим изобретением была реализована, частицы меламина А и меламина D должны быть объединены и подвергнуты - на этапе смешивания - определнной степени смешивания друг с другом. Степень смешивания должна быть такой, чтобы был достигнут положительный эффект настоящего изобретения, в особенности снижение склонности к слживанию. Смешивание частиц по существу известно и может быть достигнуто, например, в барабанных миксерах или другом подходящем оборудовании, известном специалисту в данной области техники, такие как пневматическая транспортная система; типичные времена смешивания практически изменяются очень существенно и могут лежать между 3 с и 30 мин. Количество частиц меламина А или частиц меламина D в композиции, обозначенное в описании как масс. процент относительно суммы частиц меламина А и меламина D, представленных в композиции в соответствии с настоящим изобретением, может изменяться в широких пределах. Однако предпочтительно, чтобы количество частиц меламина А находилось между 2 и 98% - таким образом, сопровождалось количеством частиц меламина D между 98 и 2%. Более предпочтительно, количество частиц меламина А или частиц меламина D составляет по крайней мере 5, 10 или 15%, в особенности по крайней мере 20 или 25%, в особенности по крайней мере 30 или 35%, и наиболее предпочтительно по крайней мере 40 или 45%. В предпочтительном воплощении композиции в соответствии с настоящим изобретением композиция содержит большее количество частиц меламина А, в соответствии с чем количество-2 010507 частиц меламина D находится между 5 и 30%, предпочтительно между 10 и 20%. Предпочтительно в этом конкретном выполнении частицы меламина D-поликристаллические частицы. Дополнительное преимущество композиции в соответствии с настоящим изобретением состоит в том, что насыпная объмная плотность (Tapped Bulk Density) (TBD) выше чем можно было бы ожидать от такой композиции. В результате этого становится возможным хранить больше меламина в единице хранения, типа бункера, большого мешка или контейнера. Альтернативно, меньшие единицы хранения могут быть использованы, тогда как они содержат то же самое количество меламина. Изобретение также относится к применению композиции в соответствии с настоящим изобретением для получении аминопластов, содержащих меламин. Как известно, термин аминопласты относится к водной фазе, содержащей продукт реакции альдегида, например формальдегида, с амино соединением,то есть соединением, имеющим в непрореагировавшем состоянии по крайней мере одну -NH2 группу,предпочтительно по крайней мере две -NH2 группы. Примеры аминопластов - меламиноформальдегидные смолы, мочевино-формальдегидные смолы и меламино-мочевино-формальдегидные смолы. Композиция в соответствии с настоящим изобретением может быть использована для замены части или всех известных частиц меламина, в получении меламинсодержащих аминопластов; способ введения композиции в соответствии с настоящим изобретением в водную фазу может быть тем же самым что и с известными частицами меламина. Изобретение будет иллюстрировано следующими далее примерами и сравнительными экспериментами, но не ограничено ими. Осуществление изобретения Способ определения склонности к слживанию Склонность к слживанию порошкообразной композиции оценивают следующим образом. Круглую трубу с внутренним диаметром 36 мм заполняют приблизительно 250 г композиции, включающей частицы меламина. Трубу выдерживают в климатической камере при 75% относительной влажности и подвергают температурному циклу, состоящему из двух этапов: 55 С в течение 2 ч, с последующей температурой 20 С в течение 2 ч. Цикл повторяют 5 раз. После полного времени выдерживания склонность к слживанию композиции проверяют введением в образец 5 шпилек (одна в центре и другие четыре, равномерно распределенные по кругу с радиусом 22 мм, концентрических к шпильке в центре) по длине 45 мм. Каждая шпилька имеет диаметр 8 мм и острой вершиной с углом вершины 10,75. Работа, требуемая для проникновения в образец этим набором шпилек на глубину 45 мм, выраженная в миллиДжоулях,является индикатором склонности к слживанию: чем выше необходимое количество энергии, тем выше склонность к слживанию. Примеры 1-3 и сравнительные эксперименты А и В Склонность к слживанию оценивают согласно способу, приведнному выше. Используемые частицы меламина А получают посредством процесса Stamicarbon; имеют D50 120 м и D96 250 м. Используемые частицы меламина D получают посредством процесса согласно US 4565867; имеют D50 6 м и D96 45 м. Результаты приведены ниже в таблице.(пример 1), уже имеет существенную более низкую склонность к слживанию чем состав, состоящий только из частиц меламина А (сравнительный эксперимент А); этот удивительный эффект был установлен даже при том, что использованные частицы меламина D были значительно меньше чем частицы меламина А, факт, который приводит специалиста в данной области к ожиданию эффекта в противоположном направлении, то есть увеличении склонности к слживанию. Результаты далее показывают, что склонность к слживанию композиций в соответствии с настоящим изобретением, также ниже, чем в случае только частиц меламина D. Способ определения насыпной объмной плотности Используют мерительную чашку и другое оборудование согласно ASTM D1896 (наливная объмная плотность). Кроме того, чашка была оборудована дополнительной юбкой в верхней е части так,чтобы больше материала, чем объм самой чашки можно было бы загрузить. Чашку заполняют материалом, который свободно засыпается в не. Затем чашку подвергают вибрации, что заставляет материал'оседать', приводя к сокращению объма. Вибрацию прекращают, когда объм больше не уменьшается.-3 010507 Затем удаляют 'юбку', так же как весь материал, находящийся выше края чашки. После этого вычисляют плотность исходя из объма чашки и веса засыпанного материала в ней. Результатом является насыпная объмная плотность TBD. Сравнительный эксперимент СTBD образца частиц меламина А (поставщик DSM) определяют по способу, описанному выше. Результатом является 863 кг/м 3. Сравнительный эксперимент DTBD образца частиц меламина D (поставщик Melamine Chemical Inc) определяют по способу, описанному выше. Результатом является 675 кг/м 3. Примеры 4-6 Композиции, включающие частицы меламина А и D в различных соотношениях готовят, тщательно смешивая частицы в Erweka SW1/S лабораторном быстродействующем миксере в течение 20 мин. Частицы меламина были из той же самой партии материала, что использовали в сравнительных экспериментах А и В. TBD каждой из композиций определяют по способу, описанному выше.TBD образца частиц меламина А (поставщик DSM) определяют по способу, описанному выше. Результатом является 1019 кг/м 3 Сравнительный эксперимент FTBD образца частиц меламина D (поставщик Melamine Chemical Inc) определяют по способу, описанному выше. Результатом является 811 кг/м 3. Примеры 7-11 Композиции, включающие частицы меламина А и D в различных соотношениях готовят, тщательно смешивая частицы в лабораторном быстродействующем миксере Erweka SW1/S в течение 20 мин. Частицы меламина были из той же самой партии материала, что использовали в экспериментах Е и F. TBD каждой из композиций определяют по способу, описанному выше. Кроме того, также приведены TBD,которые мог бы предвидеть специалист в данной области; ожидаемая TBD вычислена расчтом удельного объма, как предложено Yu, A.B, N.Standish, and A. MecLean, "Porosity Calculation of Binary Mixtures ofNonspherical Particles", J. Amer.Ceram. Soc, 76, 2813(1993). Указанный расчт использует следующую формулу (I):TBD образца частиц меламина А (поставщик DSM) определяют по способу, описанному выше. Результатом является 930 кг/м 3. Сравнительный эксперимент НTBD образца частиц меламина D (поставщик BASF) определяют по способу, описанному выше. Результатом является 678 кг/м 3. Примеры 12-14 Композиции, включающие частицы меламина А и D в различных соотношениях, готовят, тщательно смешивая частицы в лабораторном быстродействующем миксере Erweka SW1/S в течение 20 мин. Частицы меламина были из той же самой партии материала, что использовали в экспериментах G и Н. TBD каждой из композиций определяют по способу, описанному выше. Результаты представлены в таблице ниже, так же как рассчитанная TBD каждого примера, вычисленного методом Yu, как указано выше. Как ясно из примеров и сравнительных экспериментов, TBD композиций в соответствии с настоящим изобретением неожиданно выше чем TBD, которую мог бы предвидеть специалист в данной области. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Композиция, содержащая частицы меламина, причем указанная композиция, включает частицы меламина, получаемые на этапе кристаллизации, осуществлнном в водной фазе, содержащей в растворе меламин (частицы меламина А), и кроме того композиция также включает частицы меламина, получаемые на этапе кристаллизации, выполняемом с расплавом меламина или из паров меламина (частицы меламина D). 2. Композиция по п.1, в которой количество частиц меламина D находится между 2 и 30 мас.% от суммы количеств частиц меламина А и частиц меламина D. 3. Композиция по п.1 или 2, в которой частицы меламина D, по существу, состоят из поликристаллических частиц. 4. Способ получения композиции по любому из пп.1-3, в котором частицы меламина А и частицы меламина D объединяют и смешивают. 5. Применение композиции по любому из пп.1-3 для получения аминопласта, содержащего меламин.