DE102011010330A1

DE102011010330A1 - Verfahren zur Herstellung eines faserverstärkten thermoplastischen Polymers sowe Extrusionswerkzeug und Einrichtung zur Temperierung eines mit einer Polymerschmelze imprägnierten Faserstrangs

Info

Publication number: DE102011010330A1
Application number: DE102011010330A
Authority: DE
Inventors: Prof. Dr. Bledzki Andrej; Maik Feldmann; Adam Jaszkiewicz; Sebastian Ossadnik
Original assignee: Universitaet Kassel
Current assignee: Universitaet Kassel
Priority date: 2011-02-04
Filing date: 2011-02-04
Publication date: 2012-08-09
Anticipated expiration: 2031-02-05
Also published as: US8920693B2; US20120199998A1; DE102011010330B4

Abstract

Verfahren zur Herstellung eines faserverstärkten, thermoplastischen Polymers, wobei mindestens ein Faserstrang einem Extrusionswerkzeug zugeführt wird, wobei im Extrusionswerkzeug der Faserstrang aufgefächert wird, wobei im aufgefächerten Zustand die Imprägnierung des Faserstrangs mit einer Polymerschmelze erfolgt und danach der mit einer Polymerschmelze imprägnierte Faserstrang aus dem Extrusionswerkzeug ausgetragen wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines faserverstärkten thermoplastischen Polymers. Gegenstand der Erfindung ist auch ein Extrusionswerkzeug zur Herstellung eines mit einer Polymerschmelze imprägnierten Faserstrangs und eine Einrichtung zur Temperierung eines faserverstärkten, mit einer Polymerschmelze imprägnierten Faserstrangs. Sowohl das Extrusionswerkzeug, als auch die Temperiereinrichtung dienen insbesondere zur Durchführung des Verfahrens.
Die Verwendung von faserverstärkten thermoplastischen Granulaten zur Herstellung von Werkstücken im Spritzgussverfahren ist aus dem Stand der Technik hinreichend bekannt. Solche Granulate, auch Compounds genannt, werden in sogenannten Compoundierungsprozessen hergestellt. Für die Herstellung derartiger Compounds oder Granulate werden Faserstränge verwendet, die aus einer Vielzahl von Filamenten bestehen. Die Faser- oder Garnstränge können nach dem Stand der Technik beispielsweise aus Natur- bzw. Zellulosefasern oder auch aus Glasfasern bestehen. Aus der EP 1 436 130 B1 ist in diesem Zusammenhang ein Verfahren zur Herstellung eines Granulates zur Herstellung von Kunststoffformteilen bekannt, wobei Endlos-Regenerat-Zellulosefasern in einem ersten Schritt in einem Pultrusionsverfahren mit einem Matrixmaterial aus einem technischen Kunststoff, sowie einem Haftvermittler ummantelt werden, anschließend granuliert werden, sowie nach einem sich daran anschließenden Trocknungsvorgangs nochmals extrudiert und erneut granuliert und getrocknet werden. Das heißt, aus dieser Literaturstelle ist ein Verfahren bekannt, bei dem ein oder mehrere Faserstränge auf ihrem Umfang mit einem Polymer, z. B. Propylen ummantelt werden, dieser ummantelte Faserstrang wird dann in einem ersten Schritt zu einem Granulat verarbeitet. Die Ummantelung mit der Polymerschmelze erfolgt in Abhängigkeit von dem verwendeten Polymer bei Temperaturen von zum Teil weit über 200 Grad Celsius. Das heißt, dass bereits bei diesem Schritt die Fasern nicht unerheblichen Temperaturen ausgesetzt sind. Ein in solcher Weise hergestellter Faserstrang wird dann zu einem Granulat geschnitten. Es hat sich herausgestellt, dass beim Granuliervorgang, d. h. beim Schneiden des Stranges in einzelne Abschnitte sich einzelne Fasern aus dem Verbund lösen, und über die einzelnen Granulatstückchen vorstehen. Das heißt, dass die Fasern im Granulat eine durchaus unterschiedliche Länge aufweisen. In einem weiteren Verarbeitungsschritt wird das geschnittene Granulat in einen Extruder gegeben. In dem Extruder wird sowohl unter Wärme als auch unter mechanischer Einwirkung eine Masse hergestellt, die eine gleichmäßige Verteilung der Fasern in dem Gemisch aufweisen soll. Nach Extrusion und Formung zu einem Extrusionsstrang wird der Strang in einem weiteren Schritt wiederum granuliert, um dann als Werkstoff, beispielsweise im Spritzgussverfahren zu entsprechenden Werkstücken verarbeitet zu werden.
Es hat sich hierbei jedoch herausgestellt, dass die Verteilung der Fasern im fertigen Werkstück ungleichmäßig ist, d. h. es wurde festgestellt, dass das Werkstück eine Vielzahl von sogenannten Fasernestern aufweist. Der Grund hierfür ist ganz offensichtlich darin zu finden, dass die im ersten Verfahrensschritt hergestellten Granulate zwar auf ihrem Umfang eine entsprechende Polymerschicht aufweisen. Die Ummantelung mit einem solchen Polymer bewirkt jedoch keine Durchdringung des Faserstranges in dem Sinne, dass auch innerhalb des Faserstranges das Polymer das Matrixmaterial für die Filamente bildet. Hieran ändert offensichtlich auch nichts die Bearbeitung des Granulats im Extruder. Das heißt, das Granulat nach dem Stand der Technik hat den Nachteil, dass die Verteilung der Fasern in dem Granulat, das schlussendlich zur Herstellung des Werkstückes dient, nicht gleichmäßig verteilt ist, so dass sich im Werkstück einzelne Fasernester bilden, die eine ungleichmäßige Festigkeit eines daraus hergestellten Bauteiles bewirken. Darüber hinaus besteht aufgrund der in den zwei Verfahrensschritten erfolgenden Wärmezufuhr zum einen ein erheblicher Energiebedarf, und zum anderen in Abhängigkeit von dem verwendeten Polymer und der damit verbundenen Schmelztemperatur, insbesondere bei hochschmelzenden Polymeren, wie z. B. Polyamid, bei Verwendung von Zellulosefasern, die Gefahr, dass diese Schaden nehmen. Denn Zellulosefasern zersetzen sich in Abhängigkeit der Höhe der Temperatur und der Dauer der Temperaturbelastung.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht demzufolge darin, ein Verfahren zur Herstellung eines mit einem Polymer benetzten Faserstrangs bereitzustellen, der die Herstellung eines Granulates erlaubt, das eine homogene Verteilung der Filamente in der Polymermatrix aufweist; des Weiteren soll die Temperaturbelastung während des Herstellprozesses gering gehalten werden. Für die nachfolgenden Betrachtungen wird ein Faserstrang als solcher definiert, der eine Vielzahl an Filamenten oder Fasern aufweist.
Ein solches Verfahren zur Herstellung eines faserverstärkten, thermoplastischen Polymers zeichnet sich nach einer ersten Ausführungsform erfindungsgemäß dadurch aus, dass mindestens ein Faserstrang einem Extrusionswerkzeug zugeführt wird, wobei im Extrusionswerkzeug der Faserstrang aufgefächert wird, wobei im aufgefächerten Zustand eine Imprägnierung des Faserstrangs mit einer Polymerschmelze erfolgt. Nach erfolgter Imprägnierung wird der Faserstrang aus dem Extrusionswerkzeug ausgetragen.
Hieraus wird Folgendes deutlich:
Durch die Imprägnierung mit der Polymerschmelze des mindestens einen dem Extrusionswerkzeug kontinuierlich zugeführten Faserstranges im aufgefächerten Zustand wird erreicht, dass sich die Polymerschmelze im Wesentlichen um jedes einzelne Filament eines Faserstrangs legen kann, so dass der fertig imprägnierte Faserstrang nicht nur, wie dies beim Stand der Technik der Fall ist, auf seinem Mantel eine Schicht aus einem Polymer aufweist, sondern das Polymer homogen innerhalb des Faserstrangs verteilt ist. Das heißt, das Polymer bildet eine Matrix für die Filamente im Faserstrang.
Es wurde bereits an anderer Stelle darauf hingewiesen, dass beim Stand der Technik die Homogenisierung der Filamente in der Kunststoff- oder Polymermatrix in einem zweiten Schritt erfolgen soll, wenn nämlich das Granulat aus dem ersten Verfahrensschritt nochmals einem Extruder zur Homogenisierung zugeführt wird. Durch das erfindungsgemäße Verfahren liegt nunmehr bereits nach dem ersten Schritt ein Faserstrang vor, bei dem die einzelnen Filamente homogen in der Matrix, die durch das Polymer gebildet wird, eingebunden sind. Wird ein solcher imprägnierter Faserstrang, im Folgenden auch als Prepregstrang bezeichnet, bei dem nachfolgendem Arbeitsgang zu einem Granulat geschnitten, dann besteht auch nicht mehr die Gefahr, dass sich einzelne Filamente beim Schneidvorgang aus dem Strang herausziehen, mithin Filamente oder Fasern unterschiedlicher Länge vorliegen; es ist vielmehr so, dass dadurch, dass die einzelnen Filamente im Strang durch das Polymer eingebunden sind, diese beim Schneiden gehalten werden, was zu einer glatten Schnittkante führt. Dies hat nicht nur Vorteile in Hinblick auf eine gleichmäßige Festigkeit der unter Verwendung eines solchen Granulates hergestellten Bauteile, da die einzelnen Filamente eine definierte Länge aufweisen, sondern bewirkt auch eine höhere Schüttgutdichte des Granulats und eine verbesserte Rieselfähigkeit, was Vorteile beim Transport und der Lagerung hat.
Es wurde bereits an anderer Stelle erwähnt, dass aus der EP 1 436 130 B1 bereits die Verwendung von Zellulose- oder Naturfasern zur Herstellung von faserverstärkten Compounds bekannt ist. Zellulose-Fasern haben die Eigenschaft, dass diese sowohl in Abhängigkeit von der Höhe der Temperatur, als auch der Einwirkdauer der Temperatur auf die Zellulose- oder Naturfasern im Verarbeitungsprozess Zersetzungserscheinungen zeigen. Dies ist insbesondere der Fall, wenn Compounds unter Verwendung von bei hohen Temperaturen schmelzenden Polymeren hergestellt werden sollen. Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird der Zeitraum, in dem die Zellulose-Faser oder allgemein eine temperatursensitive Faser einer erhöhten Temperatur unterworfen ist, nicht nur dadurch reduziert, dass das erfindungsgemäße Verfahren einstufig erfolgt, sondern auch dadurch, dass die Verweildauer im Extrusionswerkzeug wesentlich kürzer ist, als in einem Extruder. Auch ist die mechanische Beanspruchung der Fasern oder Filamente bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wesentlich geringer, da die mechanische Beanspruchung im Extruder entfällt. Eine temperatursensitive Faser kann, wie ausgeführt eine Naturfaser sein, aber auch eine organische Faser, wie z. B. eine PET-Faser.
Insgesamt ergeben sich folgende weitere Vorteile durch das erfindungsgemäße Verfahren: Durch die Einstufigkeit des Verfahrens lässt sich eine erhebliche Energieeinsparung erzielen; des Weiteren ist das Investitionsvolumen zur Herstellung einer solchen Anlage zur Durchführung des Verfahrens wesentlich verringert, wobei darüber hinaus auch der Raum- und Zeitbedarf zur Herstellung eines fertigen Granulates minimiert ist. Wesentliche Vorteile allerdings sind die geringe thermische und mechanische Belastung der Fasern bei der Herstellung, eine definierte und gleichmäßige Faserlänge der Fasern im Compound, sowie die Homogenität des nach dem Verfahren hergestellten Compounds.
Vorteilhafte Merkmale und Ausgestaltungen zu der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
So ist nach einem Merkmal der Erfindung vorgesehen, dass der mindestens eine Faserstrang vor der Zuführung in das Extrusionswerkzeug getrocknet wird. Die Trocknung erfolgt hierbei unmittelbar vor Zuführung des Faserstrangs in das Extrusionswerkzeug, wobei die Trocknung durch Heißluft oder mittels Heizstrahlers erfolgen kann. Die Polymerschmelze wird dem Extrusionswerkzeug nach einem weiteren Merkmal der Erfindung durch einen Extruder zugeführt.
Dem Extrusionswerkzeug nachgeschaltet ist nach einem weiteren vorteilhaften Merkmal der Erfindung eine Düse, durch die zum einen eine Formung des imprägnierten Faserstranges und auch eine Verdichtung vorgenommen wird.
Es wurde bereits darauf hingewiesen, dass bei der Verwendung von temperatursensitiven Fasern wie insbesondere Zellulose- oder Naturfasern nicht nur die Höhe der Temperatur maßgeblich ist, sondern auch die Dauer der Temperatureinwirkung während des Herstellungsprozesses. Insofern ist nach einem weiteren Merkmal der Erfindung vorgesehen, dass dem Extrusionswerkzeug eine Temperiereinrichtung nachgeschaltet ist. In der Temperiereinrichtung wird der aus dem Extrusionswerkzeug oder der Düse austretende Prepregstrang temperiert, insbesondere gekühlt.
Des Weiteren kann eine Einrichtung zur Verdichtung und ggf. Formgebung des imprägnierten Prepregstranges nach dem Extrusionswerkzeug vorgesehen sein. Das kann auch die Temperiereinrichtung sein.
Der Prepregstrang, der als Endlosstrang hergestellt wird, kann dann in einen letzten Schritt granuliert werden.
Gegenstand der Erfindung ist auch ein Extrusionswerkzeug zur Auffächerung mindestens eines Faserstranges und zur Imprägnierung des Faserstranges mit einer Polymerschmelze, insbesondere zur Durchführung des zuvor beschriebenen Verfahrens. Das Extrusionswerkzeug zeichnet sich erfindungsgemäß durch einen Fächerkörper sowie eine den Fächerkörper umgebende Haube aus, wobei die Haube eine zentrische Öffnung für den mindestens einen Faserstrang aufweist, wobei der mindestens eine Faserstrang zunächst seitlich am Fächerkörper achsparallel zum Fächerkörper und dann zur zentrischen Öffnung in der Haube unter Auffächerung des mindestens einen Faserstranges auf den Fächerkörper geführt ist, wobei der Fächerkörper im Bereich der Auffächerung des mindestens einen Faserstranges mindestens eine Austrittsöffnung für die Polymerschmelze aufweist. Durch die Führung des Faserstranges auf den Fächerkörper erfolgt eine Auffächerung oder Spreizung des Faserstrangs mit der Folge, dass die einzelnen Filamente mehr oder weniger freiliegen, so dass die in diesem Bereich des Fächerkörpers zugeführte Polymerschmelze zu einer homogenen Einbettung der einzelnen Filamente eines Faserstranges in der Polymerschmelze führt.
Im Einzelnen ist hierbei vorgesehen, dass der Fächerkörper einen mit einer Wölbung, insbesondere einer halbkugelförmigen Wölbung versehenen Kopf aufweist. Es wurde bereits an anderer Stelle darauf hingewiesen, dass der Fächerkörper von einer Haube unter Bildung eines Ringraumes beabstandet umgeben ist, wobei diese Haube eine zentrische Öffnung aufweist. Die Haube umgibt die Wölbung des Fächerkörpers derart, dass die zentrische Öffnung in der Haube fluchtend zu der Mittellängsachse des Fächerkörpers verläuft, mithin die zentrische Öffnung fluchtend zum Pol der halbkugelförmigen Wölbung liegt.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung weist der Kopf einen Hals auf, wobei der Hals unter Bildung mindestens einer Öffnung für mindestens einen Faserstrang mit einem Träger verbunden ist. Hieraus wird deutlich, dass der Faserstrang zunächst seitlich am Fächerkörper entlang geführt wird, durch die zentrische Öffnung in der Haube der Faserstrang über den Kopf geführt wird, und hierbei der Faserstrang aufgrund des seitlichen Versatzes des Faserstranges, bedingt durch die Führung des Faserstrangs seitlich am Hals zur zentrischen Öffnung in der Haube, der Faserstrang aufgefächert wird. Das heißt, die maximale Breite der Fächerung erfolgt an der Linie im Übergang vom Hals zum Kopf.
In diesem Zusammenhang weist nach einem weiteren, vorteilhaften Merkmal der Erfindung der Hals im Bereich des Überganges zum Kopf die mindestens eine Austrittsöffnung für die Polymerschmelze auf. Das heißt, dass bereits bei der Fächerbildung im Bereich des Halses, und hier insbesondere im Bereich des Übergangs vom Hals zum Kopf die Polymerschmelze mit den einzelnen Filamenten des Faserstranges in Kontakt gebracht wird.
Nach einem besonderen Merkmal der Erfindung ist in diesem Zusammenhang vorgesehen, dass sich an die Austrittsöffnung für die Polymerschmelze eine tangential in Richtung des Kopfes auslaufende Nut anschließt. Hierdurch erhält die Polymerschmelze einen Drall in Umfangsrichtung des Fächerkörpers, was insbesondere dazu beiträgt, dass während der Auffächerung des Faserstranges die einzelnen Filamente von allen Seiten mit der Polymerschmelze benetzt werden. In diesem Zusammenhang ist insbesondere darauf hinzuweisen, dass die Haube den Fächerkörper zumindest bis in den Bereich der Austrittsöffnungen für die Polymerschmelze unter Bildung eines geringen radialen Abstandes umgibt.
Für die Zuführung der Schmelze ist vorgesehen, dass der Träger eine radial sich in den Fächerkörper erstreckende Einlassöffnung aufweist, die durch einen Kanal im Fächerkörper mit der mindestens einen Austrittsöffnung für die Polymerschmelze in Verbindung steht.
Im Einzelnen ist der Träger als Trägerring ausgebildet, der den Fächerkörper beabstandet unter Bildung einer, vorzugsweise jedoch mehrere umfangsverteilt angeordneter Öffnungen für mehrere Faserstränge umgibt, wobei der Hals umfangsverteilt im Bereich des Übergangs zum Kopf mehrere Austrittsöffnungen für die Polymerschmelze ausweist. Hieraus ergibt sich, dass zu gleicher Zeit eine Vielzahl von Fasersträngen in einem kontinuierlichen Vorgang dem Extrusionswerkzeug zugeführt werden können, die entsprechend durch den Fächerkörper aufgefächert und imprägniert werden, dann aber durch die zentrische Öffnung in der Haube gemeinsam als Strang mehrerer einzelner Faserstränge aus dem Extrusionswerkzeug herausgeführt werden. Das heißt, der Querschnitt der zentrischen Öffnung in der Haube ist maßgeblich bestimmt durch die Anzahl der Faserstränge und die Stärke der einzelnen Faserstränge. Der aus der Haube austretende imprägnierte Strang wird als Prepregstrang bezeichnet.
Gegenstand der Erfindung ist ebenfalls eine Einrichtung zur Temperierung eines mit einer Polymerschmelze imprägnierten Prepregstranges. Die Temperierung, insbesondere die Kühlung des Prepregstranges unmittelbar nach Verlassen des Extrusionswerkzeuges ist maßgeblich für die Qualität eines mit Zellulose- oder Naturfasern versetzten Compounds insofern, als hierdurch die Dauer der Temperaturbelastung der temperatursensitiven Fasern, z. B von Zellulose- oder Naturfasern minimiert werden kann. Die Einrichtung zur Temperierung zeichnet sich im Einzelnen durch ein Rollenpaar aus, zwischen denen der Prepregstrang hindurchgeführt ist, wobei die Rollen temperiert, insbesondere gekühlt werden.
Nach einem besonderen Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, dass die Rollen des Rollenpaares nach Art einer Nut- und Federverbindung ineinander greifen, wobei der Faserstrang in der Nut geführt ist. Durch die Wahl der Größe der Nut- und Federverbindung bzw. auch durch den Grad der Zustellung der Rollen zueinander kann eine Verdichtung des Prepregstranges und auch eine Formgebung erfolgen.
Ein Verfahren zur Herstellung eines faserverstärkten, thermoplastischen Polymers nach einer zweiten Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass Faserstrangabschnitte mit einem Polymer einem Extruder zugeführt werden, wobei in dem Extruder eine Vermischung der Filamente der einzelnen Faserstrangabschnitte mit dem im Extruder aufgeschmolzenen Polymer erfolgt, und ein Strang mit im Polymer einliegenden Filamentabschnitten aus dem Extruder ausgetragen wird. In dem aus dem Extruder austretenden Strang, auch als Extrusionsstrang im folgenden bezeichnet, sind die einzelnen Filamentabschnitte homogen verteilt in dem Polymer eingebettet. Wesentlich auch bei diesem erfindungsgemäßen zweiten Verfahren ist, dass lediglich ein einziger Verfahrensschritt bei dem das Gemisch aus einer Polymerschmelze und Faser- oder Filamentabschnitten sowohl einer mechanischen als auch einer thermischen Belastung unterzogen wird, vorgesehen ist. An dieser Stelle sei noch einmal darauf hingewiesen, dass nach dem Stand der Technik gemäß der EP 1 436 130 B1 die Fasern in zwei aufeinander folgenden Stufen sowohl mechanisch als auch thermisch beansprucht werden, wobei insbesondere die thermische Beanspruchung stark abhängig davon ist, welches Polymer verwendet wird. Bei dem zuvor beschriebenen Verfahren ist es hingegen so, dass in dem aus dem Extruder ausgetragenen Extrusionsstrang bereits nach dieser einen ersten Stufe eine homogene Verteilung der einzelnen Filamentabschnitte in dem Polymer vorliegt. Die Anwendung des Verfahrens ist insbesondere interessant bei der Verwendung von Natur- bzw. Zellulosefasern, als Beispiel für eine temperatursensitive Faser, da diese bekanntermaßen bei Einwirkung hoher Temperaturen zur Zersetzung neigen. Für die Frage der Zersetzung ist allerdings nicht nur die Höhe der Temperatur maßgeblich, sondern auch die Dauer der Temperatureinwirkung. In diesem Zusammenhang ist zu bemerken, dass die Verweildauer im Extruder bei ca. 2 bis 3 Minuten liegt, was bedeutet, dass aufgrund der Kürze der Verweilzeit der Fasern oder Filamente im Extruder auch bei den dort herrschenden Schmelztemperaturen des jeweiligen Polymers eine Zersetzung der Fasern oder Filamente nicht zu befürchten ist.
Vorteilhafte Merkmale und Ausgestaltungen zu diesem zweiten Verfahren ergeben sich aus den nachfolgend abgehandelten Unteransprüchen.
So ist insbesondere vorgesehen, dass der mindestens eine Faserstrang einem Schneidwerkzeug zugeführt wird, der Faserstrang vor dem Schneidvorgang jedoch einer Trocknungsvorrichtung zugeführt wird, wobei die Trocknung mittels Heißluft oder Heizstrahlern erfolgt. Der aus einzelnen Filamenten oder Fasern aufgebaute Faserstrang wird in einzelne Abschnitte geschnitten, beispielsweise in der Länge von 1 bis 10 mm vorzugsweise 2 bis 5 mm, wobei aufgrund der Kürze der einzelnen Abschnitte und mithin der Kürze der einzelnen Filamente, in dem Extruder durch die Schnecke des Extruders ein Auseinanderziehen der ursprünglich in einem losen Verbund stehenden Filamente des Faserstranges erfolgt. Eine homogene Verteilung der einzelnen Filamente oder Fasern in der Polymerschmelze im Extruder wird umso besser gelingen, je kürzer die vom Schneidwerkzeug erzeugten Strangabschnitte sind.
In diesem Zusammenhang ist nach einem besonders vorteilhaften Merkmal vorgesehen, dass das Schneidwerkzeug den Faserstrang abscherend abschneidet. Unter einem solchen abscherenden Abschneiden wird ein Vorgang verstanden, bei dem sich die einzelnen Filamente des Strangabschnittes auffächern oder aufspreizen mit der Folge, dass dem Extruder kein ein in sich kohärenter Faserstrangabschnitt zugeführt wird, sondern ein bereits aufgefächerter Faserstrangabschnitt. Dies hat den Vorteil zufolge, dass eine gleichmäßige Verteilung der einzelnen Filamente in der Polymerschmelze im Extruder wesentlich leichter erfolgt, mit der Folge, dass die Verweilzeit im Extruder ggf. verkürzt werden kann, was wie bereits an anderer Stelle ausgeführt Vorteile hinsichtlich der thermischen Belastung der Fasern oder Filamente mit sich bringt, insbesondere wenn es sich um einen Faserstrang aus Naturfasern bzw. Zellulosefasern handelt.
Der dem Schneidwerkzeug zugeführte Faserstrang wird nach einem weiteren Merkmal der Erfindung von einer Spule abgezogen, so dass eine kontinuierliche Zuführung zu dem Schneidwerkzeug erfolgt. In diesem Zusammenhang kann insbesondere auch vorgesehen sein, mehrere Spulen vorzusehen, um entsprechend mehrere Faserstrangabschnitte einzeln durch ein entsprechendes Schneidwerkzeug dem Extruder nach jedem Schneidvorgang zuzuführen. Die Länge der einzelnen Fasern oder Filamente ist bei konstanter Zuführgeschwindigkeit abhängig von der Schnittfrequenz, wobei die dem Extruder zugeführte Fasermenge insgesamt durch die Zahl der dem Schneidwerkzeug zugeführten Anzahl der Faserstränge bestimmt ist.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung erfolgt die Zuführung des Polymers in den Extruder durch eine Dosiervorrichtung auch Feeder genannt, wobei in Abhängigkeit der Fasermenge und ggf. auch der Länge der einzelnen Filamente die Menge des dem Extruder zugeführten Polymers zu dosieren ist.
Wie bereits an anderer Stelle mehrfach erläutert ist die Temperaturbelastung bei der Verwendung von Zellulosefasern nach Möglichkeit gering zu halten, um einer Zersetzung der Zellulosefaser aufgrund der Wärmeeinwirkung vorzubeugen. Diesem Ziel dient ebenfalls, wenn der aus dem Extruder austretende Extrusionsstrang unmittelbar in einem danach folgenden Arbeitsschritt temperiert, insbesondere gekühlt wird. Die Temperierung, insbesondere die Kühlung des Extrusionsstrangs unmittelbar nach Verlassen des Extruders ist maßgeblich für die Qualität eines mit Zellulose- oder Naturfasern versetzten Compounds insofern, als hier durch die Dauer der Temperaturbelastung der Zellulose- oder Naturfasern minimiert werden kann.
Die Einrichtung zur Temperierung zeichnet sich im Einzelnen durch ein Rollenpaar aus, zwischen denen der Extrusionsstrang hindurchgeführt ist, wobei die Rollen temperiert, insbesondere gekühlt werden. Nach einem besonderen Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, dass die Rollen des Rollenpaares nach Art einer Nut- und Federverbindung ineinander greifen, wobei der Faserstrang in der Nut geführt ist. Durch die Wahl der Größe der Nut- und Federverbindung bzw. auch durch den Grad der Zustellung der Rollen zueinander kann eine Verdichtung des Extrusionsstranges und eine Formgebung erfolgen.
Anhand der Zeichnungen wird die Erfindung nachstehend beispielhaft näher erläutert.
1 zeigt schematisch die einzelnen Verfahrensschritte zur Herstellung des erfindungsgemäßen Compounds;
2 zeigt in einer Seitenansicht im Schnitt schematisch das Extrusionswerkzeug;
2a zeigt in perspektivischer Darstellung den Fächerkörper ohne Haube;
3 zeigt die Temperiereinrichtung in Form eines Rollenpaares in einer Seitenansicht;
3a zeigt eine Ansicht gemäß der Linie IIIa/IIIa aus 3;
4 zeigt schematisch das Verfahren mit einer zweiten Ausführungsform, wobei geschnittene Faserstrangabschnitte unmittelbar einem Extruder zugeführt werden;
5 zeigt schematisch das Schneidwerkzeug;
6 zeigt schematisch einen abgeschnittenen Faserstrangabschnitt;
7 zeigt schematisch eine Umlenkvorrichtung, die dem Extrusionswerkzeug (1. Ausführungsform) oder dem Extruder (2. Ausführungsform) nachgeschaltet sein kann.
Die Darstellung des ersten Verfahrens erfolgt anhand der 1. Der mit 10 bezeichnete Spulenhalter umfasst sechs Spulen 11, wobei von den sechs Spulen 11 jeweils ein Faserstrang 5 kontinuierlich abgezogen und entsprechend kontinuierlich den weiteren Bearbeitungsstationen des Verfahrens zugeführt wird, so dass ein der Granuliereinrichtung zugeführter Endlos-Prepregstrang entsteht. Ein jeder dieser Faserstränge 5 wird einer Trocknungsvorrichtung 20 zugeführt, wobei durch die Trocknungsvorrichtung 20 die einzelnen Faserstränge 5 beispielsweise mittels Heißluft oder mittels Heizstrahlern getrocknet werden, bevor sie als einzelne Faserstränge 5 dem mit 40 bezeichneten Extrusionswerkzeug zugeführt werden. Das Extrusionswerkzeug 40 umfasst den mit 41 bezeichneten Fächerkörper und die mit 56 bezeichnete Haube. Die Haube 56 bildet einen Abstand zu dem Fächerkörper 41, wodurch sich ein Ringraum 58 ergibt, wie sich dies ebenfalls unmittelbar in Anschauung von 1 ergibt. Des Weiteren ist ein Extruder 30 vorgesehen, der eine Polymerschmelze in Ringraum 58 zwischen Haube und Fächerkörper 41 einführt. In dem Raum 58 werden die Faserstränge 5 jeweils gesondert eingeführt, wobei im Bereich des Pfeiles 40a eine Auffächerung der einzelnen Faserstränge erfolgt, wie dies bereits zuvor beschrieben worden ist, und wie dies auch Gegenstand der Erfindung ist. Alsdann werden die einzelnen Faserstränge 5 durch die zentrische Öffnung 57 aus dem Extrusionswerkzeug 40 herausgeführt. Die einzelnen Faserstränge 5 bilden hierbei einen imprägnierten Faserstrang, der als Prepregstrang 55 bezeichnet wird. Der Prepregstrang 55 durchläuft eine Düse 60, die der Verdichtung und auch Formgebung des imprägnierten Faserstranges dient.
Alsdann wird der Prepregstrang 55 einer Temperiereinrichtung 70 zugeführt, die an anderer Stelle näher beschrieben werden wird. Nach Durchlaufen der Temperiereinrichtung ist ein mit 80 bezeichneter Bandabzug vorgesehen, dem eine Granuliereinrichtung 90 zur Herstellung des Compound-Granulates nachgeordnet ist.
Aus 2 ergibt sich nun die Ausbildung des Extrusionswerkzeuges 40. Das Extrusionswerkzeug 40 setzt sich zusammen, wie dies bereits erläutert worden ist aus dem Fächerkörper 41 sowie der den Fächerkörper umgebenden Haube 56. Zwischen der Haube 56 einerseits und dem Fächerkörper 41 andererseits besteht ein Abstand, durch den der mit 58 bezeichnete Ringraum gebildet wird. Der Fächerkörper 41 umfasst den mit einer halbkugelförmigen Wölbung versehenen Kopf 42, an den sich der Hals 45 anschließt. Der Hals besitzt an seinem dem Kopf gegenüberliegenden Ende den als Ring ausgebildeten Träger 46, der sich seitlich über den Mantel des Fächerkörpers überstehend erstreckt, und durch Stege 52 mit dem Hals in Verbindung steht (2a). Der Träger 46 weist eine radial sich erstreckende Einlassöffnung 47 für die Polymerschmelze aus dem Extruder 30 auf, wobei die Einlassöffnung 47 in einem im Fächerkörper 41 angeordneten zentrischen entlang der Mittellängsachse 59 des Fächerkörpers verlaufenden Kanal 48 mündet. Der Kanal 48 erstreckt sich bis in den Bereich des Kopfes 42. Vom Kanal radial abgehend sind umfangsverteilt am Hals vor dem Übergang zum Kopf Austrittsöffnungen 49 vorgesehen, wobei eine jede Austrittsöffnung 49 für die Polymerschmelze eine tangential auf der Mantelfläche des Fächerkörpers 41 verlaufende, zum Kopf hin ausgerichtete Nut 50 aufweist. Der ringförmige Träger 46 weist einen radialen Abstand zum Fächerkörper 41 auf. Die Verbindung zwischen dem ringförmigen Träger 46 und Fächerkörper 41 erfolgt durch mindestens einen Steg 52. Der radiale Abstand zwischen Fächerkörper und Träger 46 wird durch eine Art Lochblende 53 abgedeckt, die mehrere Öffnungen 51 zum Durchlass jeweils eines Faserstrangs 5 in den Ringraum 54 seitlich am Hals des Fächerkörpers 41 vorbei aufweist.
Die mit 56 bezeichnete Haube weist die zentrische Öffnung 57 auf, wobei die zentrische Öffnung in der Flucht zur Mittellängsachse 59 des Fächerkörpers 41 liegt. Das heißt, dass sich die zentrische Öffnung 57 der Haube über dem Scheitelpunkt des halbkugelförmigen Kopfes 42 befindet.
Die Zuführung der einzelnen Faserstränge 5 erfolgt, wie bereits ausgeführt durch die einzelnen Öffnungen 51. Im Bereich des Übergangs vom Hals 45 zum Kopf 42, gekennzeichnet durch die durchbrochene Linie 44, findet die Auffächerung des Faserstranges in die einzelnen den Faserstrang bildenden Filamente statt. Die Auffächerung ist in der Draufsicht etwa rautenförmig. In diesem Bereich befinden sich auch die Austrittsöffnungen 49 für die Polymerschmelze mit den daran anschließenden tangentialen Nuten 50. Insbesondere in diesem Bereich, also dem Bereich der Spreizung oder der Auffächerung des Faserstranges in einzelne Filamente findet die Imprägnierung statt. Durch die tangentialen Nuten, die sich jeweils an die Austrittsöffnungen 49 anschließen, erhält die Polymerschmelze einen Drall in Richtung der Nuten, also auch in Richtung auf den Kopf 42 zu, was zu einer Verwirbelung der Schmelze in diesem Bereich führt, mit der Folge, dass eine intensive Benetzung der einzelnen Filamente stattfindet. Die einzelnen Faserstränge 5 werden dann zusammen als Prepregstrang 55 aus der Öffnung 57 in der Haube geführt, der dann durch die Düse 60 verdichtet wird.
Dieser Prepregstrang 55 wird alsdann der in den 3 und 3a dargestellten Temperiereinrichtung 70 zugeführt. Die Temperiereinrichtung 70 umfasst zwei sich gegenläufig drehende Rollen 71, 72, wobei die Rolle 72 eine umlaufende Nut 72a und die Rolle 71 korrespondierend hierzu eine umlaufende Feder 71a aufweist. Nut und Feder greifen, wie sich dies in Anschauung von 3 und 3a ergibt, ineinander, wobei in der Nut 72a der Prepregstrang geführt ist. Durch Wahl der entsprechenden Größe der Nut 72a und korrespondierend hierzu der umlaufenden Feder 71a kann sowohl eine Verdichtung als auch eine Formgebung des Prepregstranges stattfinden. Darüber hinaus dienen die Rollen als Teil der Temperiereinrichtung 70 entweder der Kühlung oder Erwärmung des Prepregstranges, je nachdem was gewünscht ist. Insbesondere eine Kühlung der Rollen sorgt für eine schnellere Abkühlung des Prepregstranges und eine Reduzierung der thermischen Belastung der Fasern, was wesentlich ist, wenn Zellulose- oder Naturfasern verwendet werden, in Verbindung mit einem bei höherer Temperatur schmelzenden Polymer.
Das Verfahren gemäß einer zweiten Ausführungsform ist in der 4 dargestellt. Hier ist wiederum ein Spulenhalter 10 vorgesehen mit mehreren Spulen 11. Von den Spulen 11 wird jeweils ein Faserstrang 5 durch eine Fördereinheit 100 abgezogen, wobei die Fördereinheit 100 sich als gegenläufig drehendes Walzenpaar darstellt, zwischen denen die einzelnen Faserstränge 5 gesondert einem Schneidwerkzeug 110 zugeführt werden. Zwischen dem Spulenhalter 10 und der Fördereinheit 100 kann eine Trocknungsvorrichtung 20 vorgesehen sein, wie sie bereits beschrieben wurde. Das Schneidwerkzeug 110 ergibt sich schematisch aus der Darstellung gemäß 5. Gemäß 5 ist ein bewegliches Messer 111 vorgesehen, das an einem Schneidblock 112 unter Abscherung des Faserstranges 5 entlang gleitet. In Abhängigkeit von der Länge des abgeschnittenen Faserstrangabschnittes ergibt sich für den abgeschnittenen Abschnitt eine Form, die in etwa der gemäß 6 entspricht. Erkennbar hierbei ist, dass der Faserstrangabschnitt durch das abscherende Abschneiden in einzelne Fasern oder Filamente aufgespreizt oder aufgefächert ist. Dies hat durchaus Vorteile, wenn die einzelnen in dieser Weise aufgespreizten Faserstrangabschnitte dem Extruder 120 über den Trichter 121 zugeführt werden. In den Trichter wird über die Dosiereinrichtung 130 auch das Polymer beispielsweise in Form eines Granulates zugegeben. Aus dem Extruder 120 wird ein Extrusionsstrang 55a ausgetragen, der aus einem thermoplastischen Polymer besteht, das eingebettet homogen bzw. gleichmäßig verteilt die einzelnen Filamente der Faserstrangabschnitte aufweist. Der mit 55a bezeichnete Extrusionsstrang wird nach einem Merkmal auch dieses Verfahrens der auch in 4 mit 70 bezeichneten Temperiereinrichtung zugeführt. Die Temperiereinrichtung 70 umfasst zwei sich gegenläufig drehende Rollen 71, 72, wobei die Rolle 72 eine umlaufende Nut 72a und die Rolle 71 korrespondierend hierzu eine umlaufende Feder 71a aufweist. Nut und Feder greifen, wie sich dies in Anschauung von 3 und 3a ergibt, ineinander, wobei in der Nut 72a der Extrusionsstrang 55a geführt ist. Durch Wahl der entsprechenden Größe der Nut 72a und korrespondierend hierzu der umlaufenden Feder 71a kann sowohl eine Verdichtung als auch eine Formgebung des Extrusionsstranges stattfinden. Darüber hinaus dienen die Rollen als Teil der Temperiereinrichtung 70 der Temperierung, insbesondere der Kühlung des Extrusionsstranges. Insbesondere eine Kühlung der Rollen sorgt für eine schnellere Abkühlung des Extrusionsstranges und eine Reduzierung der thermischen Belastung der Fasern, was wesentlich ist, wenn Zellulose- oder Naturfasern verwendet werden in Verbindung mit einem bei höherer Temperatur schmelzenden Polymer.
Der Temperiereinrichtung nachgeschaltet ist ein mit 80 bezeichneter Bandabzug, sowie die Granuliereinrichtung 90 zur Herstellung des Compoundgranulates.
Um für eine noch bessere Vermischung oder Benetzung der einzelnen Fasern des Prepregstranges 55 oder des Extrusionsstranges 55a zu sorgen, kann der Strang 55, 55a unmittelbar nach Verlassen des Extrusionswerkzeuges 40 oder des Extruders 120 mehrfach umgelenkt werden. Hierzu dient die Vorrichtung 150 gemäß der schematischen Darstellung in 7. Die Umlenkvorrichtung 150 umfasst mehrere, insbesondere drehbare Walzen oder Rollen 155, die versetzt zueinander stehen, wobei durch die Umlenkung des Stranges ein Durchkneten des Stranges erfolgt, mit der Folge, der Benetzungsgrad der Fasern mit dem Polymer noch weiter erhöht wird. Die Umlenkung erfolgt hierbei mäanderförmig, wobei zusätzlich auch eine seitliche Umlenkung vorgenommen sein kann.
Bezugszeichenliste

5: Faserstrang
10: Spulenhalter
11: Spulen
20: Trocknungsvorrichtung
30: Extruder
40: Extrusionswerkzeug
40a: Pfeil
41: Fächerkörper
42: Kopf
44: durchbrochene Linie
45: Hals
46: Träger
47: Einlassöffnung für Polymerschmelze
48: Kanal
49: Austrittsöffnung für Polymerschmelze
50: tangentiale Nut der Austrittsöffnung 49
51: Öffnung zwischen Hals des Fächerkörpers und Träger
52: Steg zwischen Träger und Hals
53: Lochblende
54: Ringraum zwischen Träger und Hals
55: Prepregstrang
55a: Extrusionsstrang
56: Haube
57: zentrische Öffnung in der Haube
58: Ringraum zwischen Haube und Fächerkörper
59: Mittellängsachse
60: Düse
70: Temperiereinrichtung
71: Rolle
71a: Feder der Rolle 71
72: Rolle
72a: Nut der Rolle 72
80: Bandabzug
90: Granuliereinrichtung
100: Fördereinheit
110: Schneidwerkzeug
120: Extruder
121: Trichter
130: Dosiereinrichtung
150: Umlenkvorrichtung
155: Umlenkrollen, Umlenkwalzen

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 1436130 B1 [0002, 0008, 0025]

Claims

Verfahren zur Herstellung eines faserverstärkten, thermoplastischen Polymers, wobei mindestens ein Faserstrang (5) einem Extrusionswerkzeug (40) zugeführt wird, wobei im Extrusionswerkzeug (40) der Faserstrang (5) aufgefächert wird, wobei im aufgefächerten Zustand die Imprägnierung des Faserstrangs (5) mit einer Polymerschmelze erfolgt und danach der mit einer Polymerschmelze imprägnierte Faserstrang (55) aus dem Extrusionswerkzeug (40) ausgetragen wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Faserstrang (5) vor der Zuführung in das Extrusionswerkzeug (40) getrocknet wird.
Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Polymerschmelze dem Extrusionswerkzeug (40) durch einen Extruder (30) zugeführt wird.
Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Faserstrang (5) nach der Imprägnierung als Prepregstrang (55) durch eine Düse (60) geführt wird.
Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Prepregstrang (55) nach der Imprägnierung in einer Einrichtung (70) temperiert wird.
Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Prepregstrang (55) in einer Einrichtung (70) verdichtet wird.
Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Prepregstrang (55) in einer Einrichtung (70) geformt wird.
Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Prepregstrang (55) durch eine Granuliereinrichtung (90) granuliert wird.
Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Herstellung eines faserverstärkten thermoplastischen Polymers in Form eines endlosen Prepregstranges (55) erfolgt.
Extrusionswerkzeug (40) zur Auffächerung mindestens eines Faserstranges (5) und zur Imprägnierung des Faserstranges (5) mit einer Polymerschmelze, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der voranstehenden Ansprüche gekennzeichnet durch, einen Fächerkörper (41) sowie eine den Fächerkörper (41) umgebender Haube (56), wobei die Haube eine zentrische Öffnung (57) für den mindestens einen Faserstrang (5) aufweist, wobei der mindestens eine Faserstrang (5) seitlich am Fächerkörper (41) zur Öffnung in der Haube (56), unter Auffächerung des mindestens einen Faserstranges (5), auf den Fächerkörper (41) geführt ist, wobei der Fächerkörper (41) im Bereich der Auffächerung des mindestens einen Faserstranges (5) mindestens eine Austrittsöffnung (49) für die Polymerschmelze aufweist.
Extrusionswerkzeug nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Fächerkörper (41) einen mit einer Wölbung versehenen Kopf (42) aufweist.
Extrusionswerkzeug nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Wölbung des Kopfes (42) halbkugelförmig ausgebildet ist.
Extrusionswerkzeug nach einem der Ansprüche 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Kopf (42) einen Hals (45) aufweist, wobei der Hals (45) unter Bildung mindestens einer Öffnung (51) für mindestens einen Faserstrang (5) mit einem Träger (46) verbunden ist.
Extrusionswerkzeug nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (46) als Ringträger ausgebildet ist.
Extrusionswerkzeug nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Hals (45) im Bereich des Übergangs zum Kopf (42) die mindestens eine Austrittsöffnung (49) für die Polymerschmelze aufweist.
Extrusionswerkzeug nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass sich an die Austrittsöffnung (49) eine tangential in Richtung des Kopfes (42) auslaufende Nut (50) anschließt.
Extrusionswerkzeug nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (46) eine radial sich in den Fächerkörper (41) erstreckende Einlassöffnung (47) für die Polymerschmelze aufweist, die durch einen Kanal (48) im Fächerkörper (41) mit der mindestens einen Austrittsöffnung (49) für die Polymerschmelze in Verbindung steht.
Extrusionswerkzeug nach einem der Ansprüche 13 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (46) als Ringträger den Fächerkörper (41) beabstandet unter Bildung einer, vorzugsweise jedoch mehrerer umfangsverteilt angeordneter Öffnungen (51) für entsprechend mehrerer Faserstränge (5) umgibt, wobei der Hals (45) umfangsverteilt im Bereich des Übergangs zum Kopf (42) mehrerer Austrittsöffnungen (49) für die Polymerschmelze aufweist.
Einrichtung (70) zur Temperierung eines mit einer Polymerschmelze imprägnierten Prepregstranges (55), insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet durch ein Rollenpaar (70), zwischen denen der Prepregstrang (55) hindurchgeführt ist, wobei die Rollen (71, 72) temperierbar sind.
Einrichtung (70) nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Rollen (71, 72) des Rollenpaares nach Art einer Nut- und Federverbindung (71a, 72a) ineinander greifen, wobei der Prepregstrang (55) in der Nut geführt ist.
Verfahren zur Herstellung eines faserverstärkten, thermoplastischen Polymers, wobei Faserstrangabschnitte mit einem Polymer einem Extruder (120) zugeführt werden, wobei in dem Extruder (120) eine Vermischung der Filamente der einzelnen Faserstrangabschnitte mit dem im Extruder (120) aufgeschmolzenen Polymer erfolgt, und ein Extrusionsstrang (55a) mit im Polymer einliegenden Filamentabschnitten aus dem Extruder (120) ausgetragen wird.
Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Faserstrang (5) einem Schneidwerkzeug (110) zugeführt wird, wobei die durch das Schneidwerkzeug (110) erzeugten Faserstrangabschnitte unmittelbar dem Extruder (120) zugeführt werden.
Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass das Schneidwerkzeug (110) den Faserstrang (5) abscherend abschneidet.
Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche 21 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Faserstrang (5) von einer Spule (11) abgezogen wird.
Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche 21 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuführung des Polymers in den Extruder (120) durch eine Dosiereinrichtung (130) erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 22 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass der dem Schneidwerkzeug (110) zugeführte mindestens eine Faserstrang (5) unmittelbar vor dem Schneidvorgang getrocknet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 21 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass der aus dem Extruder (120) austretende Extrusionsstrang (55a) aus einem Polymer mit in dem Polymerstrang einliegenden Faserabschnitten durch eine Einrichtung (70) temperiert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 21 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass der aus dem Extruder (120) austretende Extrusionsstrang (55a) durch eine Einrichtung (70) verdichtet wird.
Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche 21 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass der aus dem Extruder (120) austretende Extrusionsstrang (55a) durch eine Einrichtung (70) geformt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 21 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass der aus dem Extruder (120) austretende Extrusionsstrang (55a) einer Granuliereinrichtung (130) zugeführt wird.