NO854326L - Ekstruderingsprosess og anordning for fremstilling av traad med skumplastmantel. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en ekstruderingsprosess og en anordning for fremstilling av en tråd omgitt med skumplastmantel ved hvilken man ekstruderer en plastsmelte i det vesentlige bestående av termoplaster, celledannere og et fysikalsk esemiddel, samt eventuelt fargestoffer sammen med tråden som kontinuerlig innføres i ekstruderingsverktøyet.

Fra tysk OS 15 15 805 er det kjent en tråd isolert med en skumplast. Imidlertid er det en ulempe ved denne tråden som er omgitt av plastmantel, at bindingen av skumplastmantelen til tråden er utilfredsstillende.

Oppgaven for foreliggende oppfinnelse lå derfor i å tilveiebringe en tråd omgitt med skumplastmantel, ved hvilken skumplastmantelen omslutter tråden fast.

Denne oppgave løses ifølge foreliggende oppfinnelse ved at man anvender en tråd som er avkjølt til under romtemperatur, fortrinnsvis til under 0°C.

Ved fremstillingen av en slik tråd utstyrt med en skumplastmantel ifølge oppfinnelsen betjener man seg av en anordning som ifølge foreliggende oppfinnelse erkarakterisert vedat ekstru-deringsverktøyet er utstyrt med en trådtilførselsoppsats som stikker berøringsfritt inn i ekstruderingsverktøyet og inne-slutter den største delen av trådtilførselskanalen, som på sin side fra utgangen av trådtilførselsoppsatsen stikker frittragende frem i dysespissen, hvorunder trådtilførselskanalen i trådtil-førselsoppsatsen er omgitt av et kjølekammer for å holde den tilførte, allerede i kjøleanordningen nedkjølte tråd så lenge videre kald i ekstruderingsverktøyet til det kommer i berøring med plastsmelten.

Gjenstanden for foreliggende oppfinnelse er således en ekstruderingsprosess ved fremstilling av en tråd med en skumplastmantel, ved hvilken man ekstruderer en plastsmelte som i det vesentlige består av termoplaster, celledannere og et fysikalsk esemiddel, samt eventuelt fargestoffer sammen med tråden som innføres kontinuerlig i ekstruderingsverktøyet,karakterisertved at man anvender en tråd som er avkjølt under romtemperatur.

Videre er den foran beskrevne anordning for utførelsen av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen gjenstand for foreliggende oppfinnelse, samt produktet, d.v.s. tråden med skumplastmantelen og anvendelsen av denne tråd med skumplastmantel for fastbinding av plantedeler så som stammer, stengler, forgreninger, grener og lignende. Dertil kan man ifølge oppfinnelsen også fremstille elektriske ledere med skumplastmantel'.

Oppfinnelsen anskueliggjøres i det følgende ved figur 1 og 2 som viser en foretrukket utførelsesform og de følgende beskriv-elsesdeler videre.

Figur 1 viser i snitt ekstruderingsverktøyet med tilflenset

trådtilførselsoppsats.

Figur 2 viser skjematisk totalanordningen ifølge oppfinnelsen.

I figurene har henvisningstallene følgende betydning:

1 Ekstruder

2 Ekstruderingsverktøy

3 Trådtilførselsoppsats

4 Trådtilførselskanal

5 Utgang fra trådtilførselsoppsats (3)

6 Dysespiss

7 Kjølekammer

8 Dyseåpning

9 Avstandsholder

10 Ekstruderingsdyse

11 Dyseutløpsåpning

12 Dyseforrom

13 Tilførsel av plastsmelte

14 Kjøleanordning

15 Trådrettingsanordning

16 Trådtrommel

Som vist i figur 1 er trådtilførselsoppsatsen 3 flenset til ekstruderingsverktøyet 2. Derunder befinner det seg en avstandsholder 9, fortrinnsvis bestående av et termisk isolerende materiale mellom trådtilførselsoppsatsen 3 og ekstruderings-verktøyet 2, slik at den del av trådtilførseloppsatsen 3 som stikker inn i ekstruderingsverktøyet 2 ikke kommer i berøring med ekstruderingsverktøyet 2. Det fri rom mellom ekstruderings-verktøyet 2 og trådtilførselsoppsatsen 3 tjener således likeledes til termisk isolering.

Trådtilførselskanalen 4 som befinner seg i trådtilførsels-oppsatsen 3, er omgitt av et kjølekammer 7, hvorgjennom kjølefluidum ledes. Med dette kjølefluidum avkjøles ikke bare den største del av trådtilførselkanalen 4, men også delen som stikker inn i ekstruderingsverktøyet av trådtilførselsoppsatsen 3, og nemlig ved varmeavledning. På denne.måten kommer tråden som allerede før innløp i trådtilførselsoppsatsen 3 er nedkjølt under bibehold av sin temperatur, frem til dyseåpningen 8, hvor den i dyseforrommet 12 kommer i kontakt med den varme plastsmelte. Derved finner en bråkjøling av plastsmelten som kommer i berøring med tråden og dannelsen av et tynt skikt på tråden, sted, hvilket omslutter denne fast. For at dette skikt kan danne seg på tråden ved bråkjøling, men på den annen side en gjenoppvarming henholdsvis smelting av plastskiktet som er dannet ved bråkjølingen på tråden unngås, er det viktig at strekningene mellom dyseåpning 8 dyseutløpsåpning 11 er tilpasset prosessbetingelsene, for eksempel hastigheten av trådtilfØringen og temperaturforholdene som hersker i smeiten.

Hovedkjølingen av tråden skjer, som allerede nevnt, før

innløp i trådtilførselsoppsatsen 3. Dette kan skje på den måte som er vist i figur 2, idet man trekker tråden kontinuerlig fra trådtrommelen 16 og fører den gjennom kjøleanordningen 14 etter å ha passert trådretteanordningen 15, hvorfra tråden kommer fortrinnsvis direkte uten å komme i berøring med luften utenfor i trådtilførselsoppsatsen 3.

Selvfølgelig kan man imidlertid også nedkjøle hele trådtrommelen i et tilsvarende dypfrysningsskap, henholdsvis en dypfryser og derfra gjennom et spesielt sluseavtrekk føre den inn i en trådretteanordning 15 som likeledes er avkjølt og helst står under vakuum og deretter lede den direkte i trådtilførselsopp-satsen 3 .

Et vesentlig oppfinnerisk fremgangsmåtetrekk er således anvendelsen av den avkjølte tråd. Ved den fortrinnsvis sterkt avkjølte tråd finner allerede i dysen, d.v.s. i dyseforrommet 12, en avkjøling av plastsmelten som skal skummes, sted, hvilken så avsetter seg som tynt ennå ikke skummet skikt på tråden, og således danner forbindelsen mellom tråd og skumplast. Anvender man en ikke-avkjølt tråd, vil plastmantelen ikke ligge fast på tråden. Tråden har sågar i disse tilfeller et visst spill i skumplastmantelen og lar seg lett bevege frem og tilbake.

For å få den ønskede tykkelse av skumplastmantelen er det nødvendig at man velger et bestemt forhold mellom tverrsnittet av dyseutløpsåpning og tråd. Fortrinnsvis er dette forhold 2,5:1. Ved en foretrukket utførelsesform ifølge foreliggende oppfinnelse får man ved dette forhold på 2,5:1 ved en tråddiameter på 1 mm en plastmantel med et tverrsnitt på 10 mm. Selvfølgelig avhenger plastmantelens tverrsnitt også av sammensetningen til plastsmelten som skal skummes.

I alminnelighet får man mantelen av en skumplast ved ekstrudering under anvendelse av en snekkeekstruder. Som regel anvendes et kjemisk esemiddel, så som for eksempel azodikarbok-sylsyreamid og 4,4'-oksybis-(benzensulfonylhydrasid), eller en inert gass så som nitrogen, argon og karbondioksydgass, eller et gassformig eller flytende hydrokarbon fra gruppen metan, propan, butan, pentan og heksan eller et gassformig eller kondensert fluorhydrokarbon, så som for eksempel triklormonofluormetan, diklordifluormetan, triklortrifluoretan og diklortetrafluoretan. Plasten er i alminnelighet et polyolefin så som for eksempel polyetylen med lav densitet, polyetylen med middels densitet, polyetylen med høy densitet, polypropylen og en butylgummi eller en blanding av minst to av disse materialer. Som plastmaterialer anvendes oftest polyetylen og polypropylen.

Ifølge en foretrukket utførelsesform av oppfinnelsen går man slik frem at man for å oppnå en plastdensitet under 60 kg/m 3 og en ru overflate på plastkappen, hvorunder forholdet av tråddiameter til plastmanteldiameter er minst 1:8,

(a) tilfører det fysikalske esemiddel i en mengde på 20 til 30%

i forhold til termoplastene direkte til smeiten i ekstruderen;

(b) som termoplaster anvender høytrykkspolyetylen med lav

densitet;

(c) lar blandingen som skal skummes komme ut med en temperatur

på 60 til 105°C fra ekstruderdysen sammen med tråden; (d) arbeider med en utkjøringshastighet på minst 50 meter/min.;

og

(e) som tråd anvender en myk jerntråd fra godsklasse DIN 17140

som har en temperatur på 10°C.

Selvfølgelig kan man også ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen allerede før innføringen av den avkjølte tråd i plastsmelten påføre tråden en hefteformidler i form av et syltynt overtrekk, hvormed heftet av plastmantelen på tråden i visse tilfeller kan forbedres ytterligere. I alminnelighet er dette imidlertid ikke nødvendig.

Ved den foran angitte foretrukne utførelsesform er avstanden fra dyseåpningen 8 og dyseutløpsåpningen 11 fortrinnsvis 18,5 cm.

Claims (10)

1. Ekstruderingsprosess ved fremstilling av en tråd med skumplastmantel, ved hvilken man ekstruderer en plastsmelte, bestående i det vesentlige av termoplaster, celledannere og et fysikalsk esemiddel samt eventuelt fargestoffer sammen med tråden som innføres kontinuerlig i ekstruderingsverktøyet, karakterisert ved at man anvender en tråd avkjølt til under romtemperatur.

2. Ekstruderingsprosess ifølge krav 1, karakterisert ved at man for å fremstille en plastdensxtet under 60 kg/m 3og en ru overflate på plastmantelen, hvorunder forholdet av tråddiameter til plastmantelens diameter er minst 1:8, (a) tilfører det fysikalske esemiddeli en mengde på 20 til 30% i forhold til termoplasten direkte til smeiten i ekstruderen; (b) som termoplaster anvender høytrykks-polyetylen med lav densitet; (c) lar blandingen som skal skummes ved en temperatur på 60 til 105°C komme ut av ekstruderdysen sammen med tråden; (d) arbeider med en utføringshastighet på minst 50 meter pr. minutt; og (e) som tråd anvender en myk jerntråd i godsklassen DIN 17140 som har en temperatur på 10°C.

3. Ekstruderingsprosess ifølge krav 1 og 2, karakterisert ved at man innfører en underkjølt tråd i ekstruderingsverktøyet, som er overtrukket med en hefteformidler .

4. Anordning for utføring av fremgangsmåten ifølge krav 1 til 3, karakterisert ved at ekstruderingsverktøyet (2) er utstyrt med en trådtilførselsoppsats (3), som stikker berør-ingsfritt inn i ekstruderingsverktøyet (2) og omslutter den største del av trådtilførselskanalen (4), som på sin side stikker frittragende fra utløpet (5) fra trådtilførselsoppsatsen (3) frem i dysespissen (6), hvorunder trådtilførselskanalen (4) i trådtil-førselsoppsatsen (3) er omgitt av et kjølekammer (7) for å holde den tilførte, allerede i kjøleanordning (14) nedkjølte tråd i ekstruderingsverktøyet (2) så lenge fortsatt kald inntil den kommer i berøring med plastsmelten.

5. Anordning ifølge krav 4, karakterisert ved at det mellom trådtil-førselsoppsatsen (3) og ekstruderingsverktøyet (2) i flensområdet er anordnet et termisk isolasjonsmateriale (9).

6. Anordning ifølge krav 4 og 5, karakterisert ved at dysen i ekstruderings-verktøyet (2) er slik anordnet at dyseåpningen (8) som er anordnet i dysespissen (6) er så langt fjernet fra dyseutløps-åpningen (11), at det på den ene side dannes et homogent avkjølt skikt på tråden og på den annen side dette dannede skikt ikke smelter igjen.

7. Anordning ifølge krav 4 til 6, karakterisert ved at diameteren av dyse-utløpsåpningen (11) og diameteren av tråden står i et forhold på 2,5:1.

8. Anordning ifølge krav 4 til 7, karakterisert ved at det foran ekstruderings-verktøyet (2) er anordnet en separat kjøleanordning (14) for kontinuerlig nedkjøling av tråden som skal omgis med skum.

9. Tråd med skummantel, karakterisert ved at den er fremstilt ved fremgangsmåten ifølge krav 1 til 3.

10. Anvendelse av tråden med skummantel ifølge krav 9 for fastbinding av plantedeler, så som stammer, stengler, forgreninger, grener og lignende.