DE1915950A1 - Verfahren zum Granulieren treibmittelhaltiger thermoplastischer Kunststoffe - Google Patents
Verfahren zum Granulieren treibmittelhaltiger thermoplastischer KunststoffeInfo
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Description
Badische Anilin- & Soda-Fabrik AG 1915950
Unser Zeichen: O.Z. 25 579" Ms/D
67OO Ludwigshafen, 26.3.1969
Verfahren zum Granulieren treibmittelhaltiger thermoplastischer Kunststoffe
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Granulieren treibmittelhaltiger
thermoplastischer Kunststoffe, wobei die Kunststoffe im thermoplastischen Zustand durch eine Düsenplatte in eine gegenüber
der Atmosphäre unter Überdruck stehende, mit Flüssigkeit beschieß
te Kammer extrudiert, die an der Düsenplatte austretenden Kunststoff
stränge mittels rotierender Schneidmesser abgeschlagen, unter Überdruck abgekühlt und anschließend an die Atmosphäre ausgetragen
werden.
Es ist in diesem Zusammenhang bereits bekannt, treibmittelhaltige Kunststoffe im thermoplastischen Zustand über eine mit Löchern
versehene Düsenplatte auszupressen und mit Hilfe eines Kühlmittels
abzukühlen. Um ein Aufschäumen des Kunststoffs hinter der Düsenplatte zu verhindern, muß der Kunststoff vorher soweit abgekühlt
werden, daß der Dampfdruck des im Kunststoff enthaltenen Treibmittels nur noch geringfügig über Atmösphärendruck liegt, bei dem die
bekannten Granuliereinrichtungen arbeiten. Bei diesem Verfahren kann ein teilweises Aufschäumen des Granulats vor dem Abkühlen
meist nicht ganz verhindert werden. Außerdem begrenzt die hohe Viskosität des abgekühlten Kunststoffs die Leistung der Granulieranlage
sowie die kleinste erreichbare Korngröße des Granulats.
Es ist ferner ein Verfahren bekannt, bei dem ein Gas enthaltender Kunststoff im thermoplastischen Zustand durch eine Düsenplatte hindurch
direkt in eine unter statischem Überdruck stehende Flüssigkeitssäule extrudiert und von einem an der Düsenplatte innerhalb
der Flüssigkeit rotierenden Messer in Granulatform abgeschlagen wird. DerDruck innerhalb der Flüssigkeit wird so eingestellt, daß
der Druck des im Kunststoff enthaltenen Gases kompensiert und auf diese Weise das Aufschäumen des Granulats verhindert wird. Das
Granulat wird innerhalb der Flüssigkeitssäule unter Überdruck abgekühlt,
es schwimmt, wenn es spezifisch leichter als die Flüssig-
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keit ist, zur Flüssigkeitsoberfläche auf und wird bei Atmosphären-•
druck von der Flüssigkeit getrennt. Nachteilig ist hierbei, daß nur begrenzte Drücke möglich sind, da die Bauhöhe der Flüssigkeitssäule
nicht beliebig hoch gewählt werden kann, um einen bei der Verarbeitung treibmittelhaltiger Thermoplasten nötigen Kompensionsdruck
aufrecht zu erhalten. Ferner zeigt sich bei der Verarbeitung von Thermoplasten mit hohem Erweichungspunkt, daß der sich an der
Düsenplatte bildende Schmierfilm bei der niederen Temperatur der Kühlflüssigkeit eine so hohe Viskosität hat, daß die Standzeit der
Schneidmesser sehr kurz sind.
Aus diesen Schwierigkeiten ergab sich die Aufgabe, ein Verfahren zu entwickeln, bei dem genügend hohe Betriebsdrücke eingestellt
werden können und bei dem der große Temperatursprung zwischen beheizter Düsenplatte und der diese umgebende Kühlflüssigkeit vermieden
wird.
Diese Aufgabe wurde bei einem Verfahren zum Granulieren treibmittelhaltiger
thermoplastischer Kunststoffe, wobei die aus einer Düsenplatte in eine gegenüber der Atmosphäre unter Überdruck stehende
mit Flüssigkeit beschickte Kammer austretenden Kunststoffstränge mittels rotierender Schneidmesser abgeschlagen werden, erfindungsgemäß
dadurch gelöst, daß die Kunststoffstränge im Gasraum der Kammer abgeschlagen werden. In einer besonders vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird die Flüssigkeit innerhalb der Kammer
entlang der Kammerwand ringförmig um den Gasraum herumgeführt.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist in der Zeichnung schematisch an einem Beispiel dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben:
Die treibmittelhaltige Kunststoffschmelze, im folgenden Gel genannt,
wird nach Verlassen eines in der Zeichnung nicht dargestellten Extruders über die Rohrleitung 1 einer Granuliervorrichtung zu-.geführt.
Diese Granuliervorrichtung besteht aus einer Kammer 2 mit
den Flüssigkeitsein- und -auslassen 3 und 4, einer Gaszuführungsleitung
l6, einer im aus der Rohrleitung 1 austretenden Kunststoffstrom befindlichen gelochten Düsenplatte 5 und einem auf der Oberfläche
vorbeistreichenden Schneidmesser 6, das über eine drunk-.
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191595G
dicht durch die Kammerwand geführte Welle 7 von einem Motor 8 angetrieben
wird. Das Gel, das auf einer Temperatur gehalten wird, die im Schmelzbereich des Kunststoffs liegt, wird unter Druck durch
die Löcher der Düsenplatte 5 gepreßt und auf der der Kammer 2 zugekehrten
Seite der Düsenplatte von dem rotierenden Schneidmesser in kleinen Stegen abgeschlagen. Die Kammer 2 ist nur teilweise mit
Flüssigkeit gefüllt, und zwar wird dafür Sorge getragen, daß das Schneidmesser 6 im Gasraum der Kammer 2 umläuft. Damit das im Gel
enthaltene Treibmittel den Kunststoff nicht aufblähen kann, wird
der Druck im Gasraum der Kammer 2 mit Hilfe eines unter Druck stehenden,
über die Gaszuführungsleitung 16 zugeführten Inertgases so •hoch gehalten, daß der Partialdruck des Treibmittels im Gel kompensiert
oder überkompensiert wird. Die Flüssigkeit kann in die Kammer 2 beispielweise über die Pumpe 9 und die Rohrleitung 10 tangential
entlang der inneren Kammerwand eingespeist werden, so daß der mittlere Teil der Kammer, in dem sich die Düsenplatte 5 und
das Schneidmesser 6 befinden nicht von Flüssigkeit erfüllt ist. In diesem sich unter dem Inertgasdruck befindlichen Gasraum wird
das Gel ungekühlt im heißen Zustand vom Schneidmesser 6 abgeschlagen.
Durch die vom rotierenden Schneidmesser 6 übertragene Zentrifugalkraft
wird das Granulat gegen.die mit Flüssigkeit beaufschlagte Kammerwand geschleudert, vom Flüssigkeitsstrom erfaßt, von diesem
bei dem in der Kammer 2 herrschenden Druck abgekühlt und zusammen mit der Flüssigkeit über den Auslaß 4 aus der Kammer 2 ausgetragen.
Das Flüssigkeitsgranulatgemisch wird anschließend über eine Rohrleitung 11, einer mit einem Sieb 13 ausgerüsteten Trennvorrichtung.,
12 zugeführt, wobei das erkaltete Granulat über die Rohrleitung 15 an die Atmosphäre ausgetragen wird. Die Flüssigkeit
wird im Kreislauf zugeführt und gegebenenfalls nach Ergänzung durch Erischflüssigkeit mittels des Ventils 14 über die Pumpe 9 der Kammer
2 erneut zugeführt.
Als thermoplastische Kunststoffe, die bie dem erfindungsgemäßen
Verfahren eingesetzt werden, kommen in Frage: Polyolefin , Homo- und Copolymerisate des Vinylchlorids, insbesondere Styrolpolymerisate.
Styrolpolymerisate im Sinne der Erfindung sind Polystyrol und
Mischpolymerisate des Styrols mit anderen *, ß-ungesättigten poly-
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merisierbaren Verbindungen, die mindestens 50 Gewichtsprozent
Styrol einpolymerisiert enthalten. Als Mischpolymerisationskompo-·
nenten kommen z.B. in Frage c^-Methylstyrol, kernhalogeniert^ Styrole,
kernalkylierte Styrole, Acrylnitril, Maleinsäureanhydrid, Ester der Acryl- oder Methacrylsäure von Alkoholen mit 1 bis 8
C-Atomen, N-Vinylverbindungen, wie Vinylcarbazol, oder auch gering«
Mengen an Verbindungen, die zwei polymer!sierbare Doppelbindungen
enthalten, wie Butadien, Divinylbenzol.oder Butandioldiacrylat.
Die Styrolpolymerisate können Zusätze enthalten, z.B. Flammschutzmittel, wie Tris-dibrompropylphosphat, Hexabromcycldddecan,
Chlorparaffin, oder Synergisten für die Flammschutzmittel, hochzersetzliche organische Peroxide oder andere radikalisch zerfallende
Substanzen, weiterhin Farbstoffe oder beliebige Füllstoffe. Ferner können keimbildend wirkende Stoffe, z.B. Talkum, zur Regelung
der Schaumstruktur zugeführt werden.
Die Thermoplasten enthalten in homogener Verteilung ein Treibmittel.
Als Treibmittel eignen sich insbesondere unter Normalbedin-gungen^gasförmige
oder flüssige Kohlenwasserstoffe oder Halogen-Kohlenwasserstoffe, die das Polymerisat nicht lösen und deren Siedepunkte
unter dem Erweichungspunkt des Polymerisates liegen. Geeignete Treibmittel sind z.B. Propan, Butan, Pentan, Cyclopentan,
Hexan, Cyclohexan, Dichlordifluormethan und Trifluorchlormethan.
Die Treibmittel sind in den Polymerisaten im allgemeinen in Mengen zwischen 3 und 25 Gewichtsprozent, bezogen auf das Polymerisat, enthalten.
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Claims (2)
- O.Z. 25 579PatentansprücheVerfahren zum Granulieren treibmittelhaltiger thermoplastischer Kunststoffe, wobei die Kunststoffe im thermoplastischen Zustand durch eine Düsenplatte in eine gegenüber der Atmosphäre unter Überdruck stehende mit Flüssigkeit beschickte Kammer extrudiert, die an der Düsenplatte austretenden Kunststoffstränge mittels rotierender Schneidmesser abgeschlagen, unter Überdruck abgekühlt und anschließend an die Atmosphäre ausgetragen werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffstränge im Gasraum der Kammer abgeschlagen werden.
- 2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit innerhalb der Kammer entlang der Kammerwand ringförmig Tiim den Gasraum herumgeführt wird.Badische Anilin- & Soda-Fabrik AGZeichn. ' ■9098A9/124ALe e rsei te
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Also Published As
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