DE1176346B

DE1176346B - Verfahren zum Granulieren von thermo-plastischem Material

Info

Publication number: DE1176346B
Application number: DEST7069A
Authority: DE
Original assignee: Exxon Research and Engineering Co
Current assignee: ExxonMobil Technology and Engineering Co
Priority date: 1952-09-29
Filing date: 1953-09-29
Publication date: 1964-08-20

Description

Verfahren zum Granulieren von thermoplastischem Material Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Herstellung von kleinen Teilchen aus thermoplastischem Material, insbesondere auf ein verbessertes Verfahren zum Granulieren thermoplastischen Materials mit niedrigem Erweichungspunkt.
Thermoplastische Materialien sind marktgängiger und lassen sich besser verarbeiten, wenn sie in Form kleiner würfelförmiger Teilchen in einer Größe von etwa 0,3 cm hergestellt werden. Diese Würfelchen haben gegenüber der Krumenform von Kunststoffen, wie sie bisher üblich war, viele Vorteile. Sie liegen dichter und nehmen daher weniger Raum ein; sie fließen leichter und haben weniger die Neigung, fremde Stoffe oder Feuchtigkeit aufzunehmen, als dies bei Spänen oder Krumen der Fall ist. Bei der Einführung in Spritzvorrichtungen oder Strangpressen bilden sie infolge der Abwesenheit von Lufttaschen zwischen den Würfelchen ein dichteres und besser verarbeitbares Produkt als die Krumen. Bei Versuchen wurde gefunden, daß eine bestimmte Gewichtsmenge dreimal schneller in eine Strangpresse eingeführt werden kann, als dies bei Krumenmaterial unter sonst gleichen Bedingungen der Fall ist.
Diese Kunststoffwürfelchen werden bisher so hergestellt, daß man den Kunststoff in Form mehrerer länglicher Stäbe auspreßt, die Stäbe abkühlt und danach in kurze würfelförmige Stücke schneidet. Eine beträchtliche Schwierigkeit bei diesem Verfahren ergibt sich häufig daraus, daß man das Material auf sehr hohe Temperaturen erhitzen muß, um es in befriedigender Weise auspressen zu können. Bei diesen Temperaturen kleben zufällig miteinander in Berührung kommende ausgepreßte Stäbe zusammen, wodurch die Teilung in der Zerkleinerungsvorrichtung erschwert wird. Außerdem neigen die Stäbe dazu, eine wirre Masse zu bilden und damit den Granulierungsvorgang vollkommen unmöglich zu machen. Weitere Schwierigkeiten können dadurch entstehen, daß die verschiedenen Stäbe bei verschiedenen Geschwindigkeiten und in verschiedenen Größen ausgepreßt werden, was wiederum zu Verwirrung oder unregelmäßiger Beschickung der Zerkleinerungvorrichtung führt. Derartige Schwierigkeiten sind bei Anwendung dieses Verfahrens auf die Granulierung von Mischpolymeren aus Styrol und Isobutylen besonders unangenehm.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, ein verbessertes Verfahren zur Herstellung von Granulat aus thermoplastischem Material mit niedrigem Erweichungspunkt, z. B. Mischpolymerisaten aus Styrol und Isobutylen, anzugeben.
Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren zum Granulieren von thermoplastischem Material durch Zerschneiden von kontinuierlich aus einer Strangpresse nebeneinander austretenden und anschließend gekühlten dünnen Stäben erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die aus der Presse einzeln nebeneinander austretenden Stäbe von ihrer Kühlung, während sie sich horizontal dicht nebeneinander, aber ohne gegenseitige Berührung vorwärtsbewegen, auf einer schräg bzw. diagonal zur Richtung der Stäbe verlaufenden Linie derart fiachgedrückt werden, daß sie sich im Bereich dieser Linie berühren und miteinander verbinden, wodurch ein Verwirren der ausgepreßten Stäbe verhütet wird. Hierdurch wird das anschließende Kühlen, Erhärten und Zerschneiden der Stäbe wesentlich erleichtert.
Bestimmte bevorzugte Einzelheiten der Konstruktionen sowie weitere Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der Beschreibung und an Hand der Zeichnung ersichtlich.
F i g. 1 zeigt eine Anlage zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens; F i g. 2 zeigt eine Aufsicht auf diese Anlage; Fig.3 zeigt einen vergrößerten Abschnitt der Stäbe mit der schrägliegenden Eindrückung nach ihrem Durchlauf durch die Walzen; Fig.4 zeigt die Walzen mit den auf ihnen schraubenförmig angeordneten Rippen.
Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens verwendet man eine Presse 10, in der der Kunststoff erhitzt und nach Erweichung ausgepreßt wird. Das thermoplastische Material kann der Presse in jeder geeigneten Form, vorzugsweise jedoch in Form von Körnern oder kleinen Stücken, zugeführt werden. Die Presse kann von jeder üblichen und herkömmlichen Konstruktion sein.
Die PresselO ist mit einer Formplatte 12 versehen, die mit einer Mehrzahl von Öffnungen versehen ist, die dicht nebeneinanderliegen. Das plastische Material wird dadurch in Form mehrerer dünner Stäbe 20 mit einheitlichem Querschnitt, sämtliche auf gleicher Ebene liegend, ausgepreßt. Unmittelbar danach werden diese Stäbe 20 durch gekühlte Walzen 21 geleitet. von denen die eine oder auch beide Walzen auf der Oberfläche erhabene schraubenförmig angeordnete Rippen 22 besitzen.
Die Rippen 22 können z. B. 2,5 cm oder mehr voneinander entfernt sein und z. B. für Stäbe mit einem Durchmesser von 0,3 cm etwa 0;15 cm hoch sein.
Falls erwünscht, können die Rippen auch eine andere als die schraubenartige Form haben, sie können z. B. rautenförmig sein. Die schraubenförmige Anordnung der Rippe ist jedoch am günstigsten. Wenn man die Stäbe durch die Walzen leitet, werden sie durch den Druck der Rippen leicht deformiert. Der Druck der Rippen reicht aus, um die Stäbe an den Berührungsstellen mit den Rippen fiachzudrücken und zu verursachen, daß sich die nebeneinanderliegenden Stäbe an den Deformierungslinien in Form eines Gitters mit einer Diagonalverbindung 23 aneinanderhängen, die in der Zeichnung (F i g. 3) nur mit einer einzigen Diagonallinie angedeutet ist, die sich in Wirklichkeit aber laufend, z. B. in Abständen von 2,5 cm, wiederholt. Da die Walzen gekühlt werden, sinkt auch die Temperatur der Stäbe ein wenig, die dadurch ihre Neigung verlieren, sich im ganzen zu verformen, und die nunmehr nebeneinander festgelegt sind, so daß ein Verwirren und Überkreuzen der Stäbe verhütet wird.
Die Walzen 21 können auf jede in der Technik bekannte Art gekühlt werden. Eine typische, besonders auf diese Anlage anwendbare Kühlungsart besteht darin, daß man das Kühlwasser in einen Behälter oberhalb der Walzen einfüllt und es darunter in einem (in der Zeichnung nicht gezeigten) Ablauf auffängt. Das Kühlwasser kann dann von dem Ablauf direkt in den Kühlbehälter 24 laufen.
Das aus den Walzen 21 hervorgehende Gitter 21)?23 aus aneinanderhängenden Stäben wird zu seiner vollständigen Härtung weiter abgekühlt. Zu diesem Zweck wird als Kühlmittel kaltes Wasser verwendet. Wie in der Zeichnung gezeigt, leitet man die Stäbe in Längsrichtung durch einen Behälter 24. der das Kühlwasser enthält. das beständig durch den Behälter fließt. Von dem Behälter 24 wird das Gitter an Luftdüsen 25 vorbeigeführt, wobei überschüssiges Wasser entfernt wird, und weiter auf einem von Walzen 28 angetriebenen endlosen Laufriemen 26 kontinuierlich der Schneidevorrichtung 32 zugeleitet.
Nach Abkühlung und gleichzeitiger Härtung der Stäbe werden diese fortgesetzt an ihrem vorderen Ende quer zur Bewegungsrichtung abgeschnitten. Das Schneiden wird während der Bewegung des Gitters kontinuierlich entsprechend der Geschwindigkeit, in der die Stäbe aus der Presse ausgepreßt werden, durchgeführt. Durch den Schneidvorgang wird jeweils ein Streifen von dem Gitter abgetrennt, wodurch gleichzeitig eine Mehrzahl einzelner Würfelchen aus dem abgetrennten Streifen entsteht. Bei dem Schneidvorgang werden die dünnen Verbindungen zwischen den flachgedrückten Stabteilehen zerbrochen, so daß diese als einzelne Würfelchen auseinanderfallen. Die Würfelchen fallen durch die Rutsche33 in den Behälter 34.
Während des Schneidens der Stäbe in Würfelchen baut sich auf letzteren eine elektrische Ladung auf, so daß sie die Neigung haben, aneinander oder an den Behältern zu kleben und Staub aus der Luft aufzunehmen. Diese statische Ladung kann wirksam ausgeschaltet werden, wenn man in die aus der Granulierungsvorrichtung herausführende Rutsche 33 einen radiumhaltigen Stab 35 bringt und auf diese Weise die statische Ladung ableitet.
Der Laufriemen 26 und die Schneidemesser in der Granuliervorrichtung 32 sind in ihrer Geschwindigkeit so aufeinander und auch gegenüber der Arbeit der Spindel der Presse 10 abgestimmt, daß sich die Stäbe nach ihrem Austreten aus der Presse mit gleichmäßiger Geschwindigkeit zu der Granuliervorrichtung bewegen und sich ein Granulat günstiger Korngröße ergibt.

Claims

Patentansprüche: 1. Verfahren zum Granulieren von thermoplastischem Material, das bei niedrigen Temperaturen erweicht, z. B. Mischpolymerisaten aus Styrol und Isobutylen, durch Zerschneiden von kontinuierlich aus einer Strangpresse nebeneinander austretenden und anschließend gekühlten dünnen Stäben. dadurch gekennzeichn e t, daß die aus der Presse einzeln nebeneinander austretenden Stäbe vor ihrer Kühlung, während sie sich horizontal dicht nebeneinander, aber ohne gegenseitige Berührung vorwärts bewegen, auf schräg bzw. dlagonal zur Richtung der Stäbe verlaufenden Linien derart flachgedrückt werden, daß sie sich im Bereich dieser Linien berühren und miteinander verbinden, worauf das Kühlen. Erhärten und Zerschneiden der Stäbe in üblicher Weise erfolgt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Flachdriicken der Stäbe mittels gekühlter Walzen (21) erfolgt, auf deren Mantelflächen erhabene Rippen (22) in Schraubenlinien angeordnet sind.

In Betracht gezogene Druzkschrifaen: Britische Patentschriften Nr. 590 689, 631 945, 661 844; USA.-Patentschrift Nr. 2464 746.