BE1028967B1 - Produceren van kunststof product - Google Patents
Produceren van kunststof product Download PDFInfo
- Publication number
- BE1028967B1 BE1028967B1 BE20205990A BE202005990A BE1028967B1 BE 1028967 B1 BE1028967 B1 BE 1028967B1 BE 20205990 A BE20205990 A BE 20205990A BE 202005990 A BE202005990 A BE 202005990A BE 1028967 B1 BE1028967 B1 BE 1028967B1
- Authority
- BE
- Belgium
- Prior art keywords
- granulate
- ratio
- auger
- store
- product
- Prior art date
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
- B29C48/022—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor characterised by the choice of material
- B29C48/023—Extruding materials comprising incompatible ingredients
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C31/00—Handling, e.g. feeding of the material to be shaped, storage of plastics material before moulding; Automation, i.e. automated handling lines in plastics processing plants, e.g. using manipulators or robots
- B29C31/04—Feeding of the material to be moulded, e.g. into a mould cavity
- B29C31/06—Feeding of the material to be moulded, e.g. into a mould cavity in measured doses, e.g. by weighting
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C31/00—Handling, e.g. feeding of the material to be shaped, storage of plastics material before moulding; Automation, i.e. automated handling lines in plastics processing plants, e.g. using manipulators or robots
- B29C31/04—Feeding of the material to be moulded, e.g. into a mould cavity
- B29C31/10—Feeding of the material to be moulded, e.g. into a mould cavity of several materials
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
- B29C48/16—Articles comprising two or more components, e.g. co-extruded layers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
- B29C48/25—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C48/285—Feeding the extrusion material to the extruder
- B29C48/286—Raw material dosing
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
- B29C48/25—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C48/285—Feeding the extrusion material to the extruder
- B29C48/288—Feeding the extrusion material to the extruder in solid form, e.g. powder or granules
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
- B29C48/25—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C48/36—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die
- B29C48/395—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die using screws surrounded by a cooperating barrel, e.g. single screw extruders
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
- B29C48/25—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C48/78—Thermal treatment of the extrusion moulding material or of preformed parts or layers, e.g. by heating or cooling
- B29C48/80—Thermal treatment of the extrusion moulding material or of preformed parts or layers, e.g. by heating or cooling at the plasticising zone, e.g. by heating cylinders
- B29C48/83—Heating or cooling the cylinders
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
- B29C48/25—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C48/92—Measuring, controlling or regulating
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C2948/00—Indexing scheme relating to extrusion moulding
- B29C2948/92—Measuring, controlling or regulating
- B29C2948/92009—Measured parameter
- B29C2948/92114—Dimensions
- B29C2948/92161—Volume or quantity
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C2948/00—Indexing scheme relating to extrusion moulding
- B29C2948/92—Measuring, controlling or regulating
- B29C2948/92323—Location or phase of measurement
- B29C2948/92333—Raw material handling or dosing, e.g. active hopper or feeding device
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C2948/00—Indexing scheme relating to extrusion moulding
- B29C2948/92—Measuring, controlling or regulating
- B29C2948/92504—Controlled parameter
- B29C2948/9258—Velocity
- B29C2948/926—Flow or feed rate
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C2948/00—Indexing scheme relating to extrusion moulding
- B29C2948/92—Measuring, controlling or regulating
- B29C2948/92819—Location or phase of control
- B29C2948/92828—Raw material handling or dosing, e.g. active hopper or feeding device
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
- B29K2105/00—Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped
- B29K2105/26—Scrap or recycled material
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Robotics (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
- Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
Abstract
Inrichting voor het vervaardigen van een product uit kunststof, waarbij de inrichting een matrijs bevat die gekoppeld is met een vijzel, waarbij de vijzel ingericht is om de matrijs met kunststof te vullen, waarbij de vijzel gekoppeld is met een eerste granulaatopslag via een toevoersysteem om toevoer van eerste granulaat uit de eerste granulaatopslag naar de vijzel te regelen, waarbij de vijzel gekoppeld is met een tweede granulaatopslag via het toevoersysteem, waarbij het toevoersysteem verder voorzien is om de toevoer van tweede granulaat uit de tweede granulaatopslag naar de vijzel te regelen in een vooraf bepaalde verhouding met het eerste granulaat, waarbij de vooraf bepaalde verhouding door een operator op basis van producteigenschappen gedefinieerd is tussen een minimumverhouding en een maximumverhouding en waarbij het toevoersysteem een effectieve verhouding instelt tussen de minimumverhouding en de maximumverhouding op basis van een hoeveelheid tweede granulaat in de tweede granulaatopslag.
Description
Produceren van kunststof product De uitvinding heeft betrekking op een inrichting en cen werkwijze voor het vervaardigen van een product uit kunststof.
Kunststof producten worden typisch vervaardigd door een matrijs onder druk te vullen met warme kunststof. De warme kunststof vertoont een vooraf bepaalde vloei en vult de matrijs ten gevolge van de druk. Bij co-spuitgieten of co-extrusie worden verschillende kunststoffen met verschillende eigenschappen op een vooraf bepaalde manier samen in één matrijs gebracht. Hiermee kan een product bekomen worden dat samengesteld is op een vooraf bepaalde manier uit twee verschillende kunststoffen.
Het is een doel van de uitvinding om dit proces te verbeteren en breder inzetbaar te maken.
Hiertoe voorziet de uitvinding in een inrichting voor het vervaardigen van een product uit kunststof, waarbij de inrichting een matrijs bevat die gekoppeld is met een vijzel, waarbij de vijzel ingericht is om de matrijs met kunststof te vullen, waarbij de vijzel gekoppeld is met een eerste granulaatopslag via een toevoersysteem om toevoer van eerste granulaat uit de eerste granulaatopslag naar de vijzel te regelen, waarbij de vijzel gekoppeld is met een tweede granulaatopslag via het toevoersysteem, waarbij het toevoersysteem verder voorzien is om de toevoer van tweede granulaat uit de tweede granulaatopslag naar de vijzel te regelen in een vooraf bepaalde verhouding met het eerste granulaat, waarbij de vooraf bepaalde verhouding door een operator op basis van producteigenschappen gedefinieerd is tussen een minimumverhouding en cen maximumverhouding en waarbij het toevoersysteem een effectieve verhouding instelt tussen de minimumverhouding en de maximumverhouding op basis van een hoeveelheid tweede granulaat in de tweede granulaatopslag.
De uitvinding is gebaseerd op het inzicht dat in recyclage niet alle grondstoffen in dezelfde mate beschikbaar zijn. Wanneer een product vervaardigd wordt uit twee verschillende grondstoffen, moet in een ene uiterste situatie de productie worden stilgelegd wanneer één van de twee grondstoffen niet meer beschikbaar is. In een andere uiterste situatie, met name wanneer één van de twee grondstoffen uit een recyclageproces komt, ontstaat er een overschot en moet het recyclageproces stopgezet wordt om het overschot te verwerken. Beide situaties zijn verre van optimaal. Daarnaast is het typisch gewenst, in het bijzonder wanneer verschillende granulaten gehanteerd worden als startmateriaal teneinde een eindproduct te vormen, de hoeveelheid van elk startmateriaal nauwkeurig te controleren. Dit wordt gedaan om de gewenste eigenschappen van elk startmateriaal te combineren om de eindeigenschappen van het eindproduct te regelen of in te stellen. Daarbij worden hoeveelheden van elk startmateriaal typisch zodanig geregeld dat één of meer vooraf bepaalde eindeigenschappen van het eindproduct bereikt en ingesteld worden. Een nauwkeurige controle van het eindproduct wordt uitgevoerd om nadelige effecten te verminderen en/of te voorkomen, voorbeelden van nadelige effecten zijn de fase-scheiding tussen de verschillende materialen van het granulaat wat de mechanische eigenschappen van het eindproduct kan aanpassen en het ongewenst krimp-fenomeen tijdens het vervaardigingsproces waarbij een matrijs gebruikt wordt.
De uitvinding is verder gebaseerd op het inzicht dat voor cen product een minimumverhouding en een maximumverhouding kan bepaald worden tussen de hoeveelheden van de verschillende granulaten. Hierdoor wordt mogelijk om de fluctuatie die in de recyclage inherent aanwezig is minstens gedeeltelijk op te vangen door ook het gebruik van de grondstoffen te variëren op basis van beschikbaarheid. Hierdoor wordt het vervaardigen van producten uit recyclage verbeterd en is het breder inzetbaar.
Bij voorkeur liggen de minimumverhouding en de maximumverhouding minstens 5%, meer bij voorkeur minstens 10%, meest bij voorkeur minstens 15% uit elkaar. Door de minimumverhouding en de maximumverhouding voldoende ver uit elkaar te hebben, wordt mogelijk om de invloed van het relatieve verbruik van het eerste granulaat ten opzichte van het tweede granulaat groter te maken. Hierdoor kan het hierboven genoemde effect gemaximaliseerd worden.
Bij voorkeur heeft het eerste granulaat een eerste smelttemperatuur T1, en het tweede granulaat een tweede smelttemperatuur T2 heeft, waarbij T2 groter is dan T1 met bij voorkeur een verschil van minimum 40°C. Bij voorkeur omvat het eerste granulaat een eerste materiaal, en waarbij het tweede granulaat een tweede materiaal omvat, en waarbij het eerste materiaal een eerste dichtheid nl heeft en het tweede materiaal een tweede dichtheid n2 heeft, waarbij n2 groter is dan nl. Bij voorkeur heeft het eerste materiaal een eerste uitzettingscoëfficiënt ul en het tweede materiaal een tweede uitzettingscoëfficiënt u2 heeft, waarbij u2 kleiner is dan ul. Door granulaten en materialen met verschillende eigenschappen waaronder smelttemperatuur, dichtheid en uitzettingscoëfficiënt te kiezen, kunnen producteigenschappen van het eindproduct sterk beïnvloed worden door de verhouding te kiezen. Tests hebben uitgewezen dat het toevoegen van een tweede granulaat met een materiaal dat een hogere smelttemperatuur heeft en/of een grotere dichtheid heeft en/of een kleinere uitzettingscoëfficiënt heeft een verrassend effect heeft. Het tweede granulaat zal in de vijzel niet volledig smelten en zal daarom als korrels of vlokken in het finale eindproduct terechtkomen. Deze korrels of vlokken worden omgeven door de kunststof van het eerste granulaat, dat typisch wel volledig smelt. Hierdoor fungeren de korrels of vlokken als vezels die de kunststof van het eerste granulaat versterken. De korrels of vlokken geven het eindproduct een hogere hardheid en verminderen de krimp.
Bij voorkeur bevat de tweede granulaatopslag een sensor voor het meten van de hoeveelheid granulaat in de tweede granulaatopslag, welke sensor operationeel gekoppeld is met het toevoersysteem.
Bij voorkeur is cen onderste drempelwaarde van de hoeveelheid granulaat in de tweede granulaatopslag instelbaar, welke onderste drempelwaarde het toevoersysteem triggert om binnen de minimumverhouding en de maximumverhouding een minimum aan tweede granulaat te gebruiken.
Bij voorkeur is een bovenste drempelwaarde van de hoeveelheid granulaat in de tweede granulaatopslag instelbaar, welke bovenste drempelwaarde het toevoersysteem triggert om binnen de minimumverhouding en de maximumverhouding een maximum aan tweede granulaat te gebruiken.
Door bij het produceren van kunststof producten een verhouding van grondstoffen te wijzigen op basis van de voorraad grondstoffen, kan een variatie in beschikbaarheid van de grondstoffen opgevangen worden.
Hierdoor is de uitvinding uitermate geschikt voor het produceren van kunststof producten met granulaat uit recyclage.
Namelijk kan niet met zekerheid voorspeld worden hoe de verschillende kunststoffen in afval zich ten opzichte van elkaar verhouden.
In de praktijk is er een fluctuatie zichtbaar in de verhouding van de verschillende kunststoffen in afval.
Deze fluctuatie kan ten dele opgevangen worden met opslagtanks.
De fluctuatie kan verder opgevangen worden door ook bij het produceren de verhouding te variëren.
Bij voorkeur bevatten de producteigenschappen één of meerdere van een krimp bij afkoelen, een hardheid, een stijfheid, een vervorming bij afkoelen en een elasticiteit.
Door deze producteigenschappen binnen minimale en maximale vooraf bepaalde grenzen te houden, kan gevarieerd worden met grondstoffen zonder nadelige gevolgen voor de eindklant van het product.
Bij voorkeur is de vijzel verder gekoppeld met een derde granulaatopslag via het toevoersysteem, waarbij het toevoersysteem voorzien is om de toevoer van derde granulaat uit de derde granulaatopslag naar de vijzel te regelen in een vaste verhouding met het eerste granulaat, welke vaste verhouding bepaald is door een operator op basis van producteigenschappen.
Het derde granulaat is bij voorkeur verschillend van het eerste granulaat en het tweede granulaat en laat toe om verder invloed te hebben op de producteigenschappen.
Het derde granulaat is bij voorkeur gekozen om een elasticiteit van het eindproduct te verhogen.
Bij voorkeur is de matrijs gekozen uit een spuitgietmatrijs en een extrusiematrijs.
De uitvinding heeft verder betrekking op een werkwijze voor het vervaardigen van cen product uit kunststof, waarbij de werkwijze bevat: - het vullen van een matrijs met een vijzel teneinde het product te vormen; - het toevoeren van eerste granulaat uit een eerste granulaatopslag naar de vijzel via een toevoersysteem;
- het toevoeren van tweede granulaat uit cen tweede granulaatopslag naar de vijzel via het toevoersysteem; waarbij het toevoersysteem voorzien is om toevoer van het eerste granulaat en het tweede granulaat te regelen in cen vooraf bepaalde verhouding die door een operator op basis van producteigenschappen gedefinieerd is tussen een minimumverhouding en een maximumverhouding en waarbij de werkwijze verder bevat: - het instellen door het toevoersysteem van een effectieve verhouding tussen de minimumverhouding en de maximumverhouding op basis van een hoeveelheid tweede granulaat in de tweede granulaatopslag.
De voordelen en effecten van de hierboven beschreven inrichting zijn analoog geldig voor de werkwijze van de uitvinding.
Bij voorkeur bevat de werkwijze verder het meten van een hoeveelheid granulaat in de tweede granulaatopslag via een sensor en het uitvoeren van cen resultaat van de meting naar het toevoersysteem.
De uitvinding zal nu nader worden beschreven aan de hand van een in de tekening weergegeven uitvoeringsvoorbeeld.
In de tekening laat: figuur 1 een inrichting zien volgens een uitvoeringsvorm van de uitvinding.
In de tekening is aan eenzelfde of analoog element eenzelfde verwijzingscijfer toegekend.
De inrichting en werkwijze volgens de uitvinding beogen een product uit kunststof te vervaardigen. Dit product uit kunststof wordt vervaardigd gebruik makend van gerecycleerde kunststoffen. Een gerecycleerde kunststof is een kunststof die uit cen recyclage proces komt. Gerecycleerde kunststoffen zijn typisch minder zuiver dan nieuwe kunststoffen. Tijdens recyclage wordt een kunststof product typisch gehakseld en gewassen. Het doel is om korrels, ook granulaten genoemd, te vervaardigen. Deze granulaten kunnen rechtstreeks vervaardigd worden uit het gehakseld en gewassen kunststof product, of onrechtstreeks bijvoorbeeld na smelten van het gehakseld en gewassen kunststof product. In de uitvinding wordt een eerste en tweede granulaat gebruikt voor het vervaardigen van een product.
In een uitvoeringsvorm is het eerste en tweede granulaat een vervormbaar thermoplastisch materiaal zoals een thermoplastisch polymeer omvattend materiaal.
In een uitvoeringsvorm omvat het eerste granulaat een eerste materiaal en het tweede granulaat een tweede materiaal en waarbij deze materialen verschillen van elkaar. Deze eerste en tweede materialen hebben dan ook verschillende eigenschappen zoals flexibiliteit, stijfheid, broosheid en zoals ook een kraak resistentie en een krimp resistentie. De krimp resistentie is gelinkt aan de uitzettingscoëfficiënt van het materiaal, met name dat een materiaal met een grotere uitzettingscoëfficiënt ook gevoeliger is aan krimp.
In een uitvoeringsvorm, heeft het eerste materiaal cen eerste dichtheid nl en het tweede materiaal een tweede dichtheid n2.
5 Verder, wanneer het derde granulaat wordt gebruikt, omvat het derde granulaat een derde materiaal met een derde densiteit n3, waarbij n3 kleiner is dan nl. Met behulp van de het derde granulaat heeft de operator meer mogelijkheden om een gewenste eigenschap aan het eindproduct te leveren.
In een uitvoeringsvorm, heeft het eerste materiaal een eerste uitzettingscoëfficiënt ul heeft en het tweede materiaal een tweede uitzettingscoëfficiënt u2 heeft, waarbij u2 kleiner is dan ul, bij voorkeur kleiner dan 0.2 mm/m°C zoals gemeten volgens de DIN 53752 norm.
De onderlinge verhouding van de uitzettingscoëfficiënt, en de combinatie aan materialen in een bepaalde verhouding geeft een gunstig effect aan het eindproduct. Door de verhouding te regelen op basis van de beschikbaarheid van het eerste en tweede materiaal kan de inrichting het gunstig effect binnen een gewenste en aanvaardbare range houden.
Een grotere hoeveelheid aan eerste materiaal zorgt voor meer flexibiliteit in het eindproduct, een lagere smelttemperatuur maar zorgt ook voor krimp tijdens een extrusie proces. Door hierbij tweede materiaal toe te voegen wordt dit krimp fenomeen verminderd.
Voorbeelden van eerste materiaal zijn: hogedichtheidpolyetheen (HDPE) en hogedichtheidpolypropyleen (HDPP). Een dergelijk materiaal is flexibel en vertoont een krimp bij afkoelen. Typische eigenschappen zijn: smelttemperatuur Ts tussen: 80-100-120-130 °C, densiteit n tussen: 0.8- 1-1.5 g/cm, uitzettingscoëfficiënt u: 0.20 mm/m°C , bij voorkeur kleiner dan 0.2 mm/m°C zoals gemeten volgens de DIN 53752 norm en kristalliniteit kleiner dan 40 %.
Voorbeelden van tweede materiaal zijn: polyvinylchloride (PVC), polyethyleentereftalaat (PET), polystyreen (PS). Een dergelijk materiaal heeft een hoge hardheid, vertoont minder krimp en kan broos zijn. Typische eigenschappen zijn: smelttemperatuur T's tussen: 185 — 255 °C, densiteit n groter dan nl uitzettingscoëfficiënt u: kleiner dan ul en kristalliniteit: kleiner dan 40 %.
Voorbeelden van derde materiaal zijn: lineair lagedichtheidpolyetheen (LLDPE), lagedichtheidpolyetheen (LDPE) en/of lagedichtheidpolypropyleen (LDPP). Typische eigenschappen zijn: smelttemperatuur T's tussen: 185 — 255 °C; uitzettingscoëfficiënt u: 0.25 (zet meer uit) en kristalliniteit: 40-70%.
In een uitvoeringsvorm is het toevoersysteem verder ingericht om één of meer additieven toe te voegen, voorbeelden van additieven gepaste zijn vulstoffen, verwerkingshulpmiddelen, slagvastheidmodificatoren, nitrilrubbers, pigmenten, kleurstoffen en vlamvertragers. Daarnaast is het ook mogelijk om in plaats van deze additieven of in additie bij deze additieven het eerste, tweede en optioneel het derde materiaal, in pure vorm of puurdere vorm in vergelijking met het gerecycleerd materiaal erbij te voegen. Dit teneinde de eigenschappen van het kunstmateriaal te bevorderen, waarbij het toevoegen van de additieven bij voorkeur als een opwerkstap dient.
Figuur 1 toont een uitvoeringsvorm van een inrichting 1 die voorzien is voor het vervaardigen van een product 2 uit kunststof. In de getoonde uitvoeringsvorm is het kunststof product 2 een geëxtrudeerd product. Hiertoe is in de getoonde inrichting 1 een matrijs 3 voorzien die aangepast is voor het extruderen van kunststof. Het principe van extruderen van kunststof is bekend en daarom niet verder toegelicht in deze beschrijving. Andere uitvoeringsvormen kunnen voorzien worden waarbij eenzelfde inrichting 1 voorzien is van een matrijs voor het spuitgieten van producten. Het principe van spuitgieten van kunststof is ook bekend en daarom niet verder toegelicht in deze beschrij ving.
De matrijs 3 wordt gevoed met kunststof onder druk, aangeduid met referentiecijfer 5. Deze kunststof heeft typisch een vooraf bepaalde temperatuur en een vooraf bepaalde druk. De kunststof 5 waarmee de matrijs 3 gevoed wordt, is typisch minstens gedeeltelijk gesmolten zodat de kunststof vormbaar is. Deze kunststof 5 wordt op de vooraf bepaalde druk en de vooraf bepaalde temperatuur gebracht in een vijzel 4. Wanneer een extrusie matrijs 3 gekoppeld is met de vijzel 4, wordt de vijzel ook extruder genoemd. Wanneer een spuitgietmatrijs gekoppeld is met de vijzel 4, wordt de vijzel doseerschroef genoemd.
De vijzel wordt aan zijn ingang gevoed met kunststof korrels, ook granulaat genoemd. Door rotatie van de vijzel, wordt druk opgebouwd en wordt tegelijk ook temperatuur opgebouwd. Door het opbouwen van de druk en de temperatuur zal het granulaat minstens gedeeltelijk smelten en vloeien. In deze toestand wordt het kunststof 5 aan de matrijs 3 geleverd.
Dit principe is algemeen gekend bij het produceren van kunststof producten, en wordt daarom niet verder uitgelegd in deze beschrij ving.
De inrichting volgens de uitvinding bevat een eerste granulaatopslagtank 8 bevattende een eerste granulaat 7. De inrichting bevat verder een tweede granulaatopslagtank 10 bevattende een tweede granulaat 9. Bij voorkeur bevat de inrichting verder een derde granulaatopslagtank 12 bevattende een derde granulaat 11. De granulaten 7, 9 en 11 zijn bij voorkeur zoals hierboven uitgebreid beschreven.
Tussen de vijzel 4 en elke granulaatopslagtank 8, 10, 12 is een toevoersysteem 6 voorzien. Het toevoersysteem 6 is ingericht om een vooraf bepaalde hoeveelheid of een vooraf bepaald debiet aan granulaat te leveren uit de betreffende granulaatopslagtank 8, 10, 12 naar de vijzel 4. Het toevoersysteem 6 is in figuur 1 weergegeven als één blok. In de praktijk kan echter een apart toevoersysteem voorzien worden van elke granulaatopslagtank 8, 10, 12 naar de vijzel 4. Daarbij kan elk toevoersysteem betreffend granulaat naar één opening van de vijzel 4 voeren, of kan elk toevoersysteem met een eigen opening aan de vijzel 4 verbonden zijn (niet weergegeven). In elk geval, of het toevoersysteem 6 als één blok voorzien is of aparte toevoersystemen voorzien worden voor elke granulaatopslagtank 8, 10, 12, is een regelaar 13 voorzien om de hoeveelheid en vooral de verhoudingen te regelen.
Met verhoudingen wordt bedoeld dat de volume en/of gewichtsverhouding tussen eerste granulaat 7 en tweede granulaat 9 dat naar de vijzel 4 gevoerd wordt, geregeld wordt op een vooraf bepaalde verhouding. Deze vooraf bepaalde verhouding ligt tussen een minimumverhouding en een maximumverhouding die beide product afhankelijk zijn. Dit is gebaseerd op het inzicht dat het tweede granulaat goedkoper is dan het eerste granulaat. In principe zou daarom het aandeel tweede granulaat steeds gemaximaliseerd mogen worden. Echter de beschikbaarheid van het tweede granulaat is niet constant. Wanneer er geen tweede granulaat meer is, als de tweede granulaatopslagtank 10 leeg is, kunnen geen producten meer vervaardigd worden omdat er een minimum aan tweede granulaat in het product 2 nodig is.
Voor elk type en soort product 2 wordt op voorhand vastgesteld door een operator wat de maximumverhouding en de minimumverhouding is. Dit wil zeggen dat voor elk product vastgesteld wordt hoeveel tweede granulaat 9 er maximaal in verwerkt mag worden ten opzichte van het eerste granulaat 7, dit is de maximumverhouding. Minimumverhouding wil zeggen dat voor elk product wordt vastgesteld hoeveel tweede granulaat 9 er minimaal in verwerkt moet worden ten opzichte van het eerste granulaat 7. Deze minimum- en maximumverhouding worden bepaald op basis van vooraf bepaalde producteigenschappen. Anders gezegd wordt gekeken bij welke maximumverhouding en bij welke minimumverhouding de producteigenschappen buiten vooraf bepaalde specificaties vallen.
De inrichting 1, met name de regelaar 13, is primair geconfigureerd om een maximale hoeveelheid tweede granulaat 9 te gebruiken ten opzichte van eerste granulaat 7. Anders gezegd is de regelaar 13 geconfigureerd om het toevoersysteem 6 volgens de maximumverhouding eerste granulaat 7 en tweede granulaat 9 naar de vijzel 4 te laten transporteren. Echter wanneer de hoeveelheid tweede granulaat 9 slinkt en hierdoor onder bijvoorbeeld een vooraf bepaalde drempel komt, zal de regelaar 13 het toevoersysteem 6 aansturen om volgens de minimumverhouding eerste granulaat 7 en tweede granulaat 9 naar de vijzel 4 te laten transporteren. Complexere regelingen kunnen gerealiseerd worden waarbij, additioneel aan een minimumverhouding en maximumverhouding verder ook een optimale verhouding vastgesteld wordt waarbij de producteigenschappen optimaal zijn. In een dergelijke situatie zal de regelaar de optimale verhouding kiezen en naar de maximumverhouding gaan wanneer de hoeveelheid tweede granulaat
9 boven een bovenste vooraf bepaalde drempel komt en naar de minimumverhouding gaan wanneer de hoeveelheid tweede granulaat 9 onder een onderste vooraf bepaalde drempel komt. Om de vooraf bepaalde drempel te meten is in de tweede granulaatopslagtank 10 bij voorkeur een sensor 14 voorzien. De sensor 14 kan op verschillende manieren de hoeveelheid granulaat in de tank meten. Een voorbeeld is een druksensor onderaan de tank. Een ander voorbeeld is een optische sensor bovenaan de tank die de hoogte van het granulaat in de tank meet. Optioneel kunnen verdere sensoren (niet weergegeven) voorzien worden in de eerste granulaatopslagtank 8 en de derde granulaatopslagtank 12. Voor elk product 2 kan verder vastgesteld worden of en hoeveel derde granulaat 11 mee naar de vijzel 4 wordt gevoerd. Dit kan ook door de regelaar 13 geregeld worden. Het derde granulaat wordt bij voorkeur in een nagenoeg vaste verhouding ten opzichte van het eerste granulaat toegevoegd.
De werkwijze voor het vervaardigen van een product voorziet in het enerzijds controleren en laten werken van de elementen en onderdelen uit de inrichting. Anderzijds voorziet de werkwijze in het bepalen en selecteren van de verhoudingen van de granulaten 7, 9, 11 ten opzichte van elkaar om een product 2 te vervaardigen met producteigenschappen die binnen vooraf bepaalde specificaties vallen. Op basis van de uitleg hierboven begrijpt de vakman dat de kenmerken en eigenschappen van de werkwijze overeenstemmen en analoog zijn aan de kenmerken en eigenschappen van de inrichting.
Op basis van de beschrijving hierboven zal de vakman begrijpen dat de uitvinding op verschillende manieren en op basis van verschillende principes kan uitgevoerd worden. Daarbij is de uitvinding niet beperkt tot de hierboven beschreven uitvoeringsvormen. De hierboven beschreven uitvoeringsvormen, alsook de figuren zijn louter illustratief en dienen enkel om het begrip van de uitvinding te vergroten. De uitvinding zal daarom niet beperkt zijn tot de uitvoeringsvormen die hierin beschreven zijn, maar wordt gedefinieerd in de conclusies.
Claims (13)
1. Inrichting voor het vervaardigen van een product uit kunststof, waarbij de inrichting een matrijs bevat die gekoppeld is met een vijzel, waarbij de vijzel ingericht is om de matrijs met kunststof te vullen, waarbij de vijzel gekoppeld is met een eerste granulaatopslag via cen toevoersysteem om toevoer van eerste granulaat uit de eerste granulaatopslag naar de vijzel te regelen, waarbij de vijzel gekoppeld is met een tweede granulaatopslag via het toevoersysteem, waarbij het toevoersysteem verder voorzien is om de toevoer van tweede granulaat uit de tweede granulaatopslag naar de vijzel te regelen in een vooraf bepaalde verhouding met het eerste granulaat, waarbij de vooraf bepaalde verhouding door een operator op basis van producteigenschappen gedefinieerd is tussen een minimumverhouding en een maximumverhouding en waarbij het toevoersysteem een effectieve verhouding instelt tussen de minimumverhouding en de maximumverhouding op basis van een hoeveelheid tweede granulaat in de tweede granulaatopslag.
2. Inrichting volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij de minimumverhouding en de maximumverhouding minstens 5%, bij voorkeur minstens 10%, meer bij voorkeur minstens 15% uit elkaar liggen.
3. Inrichting volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij het eerste granulaat een eerste smelttemperatuur T1 heeft, en het tweede granulaat een tweede smelttemperatuur T2 heeft, waarbij T2 groter is dan T1 met bij voorkeur een verschil van minimum 40°C.
4. Inrichting volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij het eerste granulaat cen eerste materiaal omvat, en waarbij het tweede granulaat een tweede materiaal omvat, en waarbij het cerste materiaal een eerste dichtheid nl heeft en het tweede materiaal cen tweede dichtheid n2 heeft, waarbij n2 groter is dan nl.
5. Inrichting volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij het eerste materiaal een eerste uitzettingscoëfficiënt ul heeft en het tweede materiaal een tweede uitzettingscoëfficiënt u2 heeft, waarbij u2 kleiner is dan ul.
6. Inrichting volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij de tweede granulaatopslag een sensor bevat voor het meten van de hoeveelheid granulaat in de tweede granulaatopslag, welke sensor operationeel gekoppeld is met het toevoersysteem.
7. Inrichting volgens de voorgaande conclusie, waarbij een onderste drempelwaarde van de hoeveelheid granulaat in de tweede granulaatopslag instelbaar is, welke onderste drempelwaarde het toevoersysteem triggert om binnen de minimumverhouding en de maximumverhouding een minimum aan tweede granulaat te gebruiken.
8. Inrichting volgens conclusie 3 of 4, waarbij een bovenste drempelwaarde van de hoeveelheid granulaat in de tweede granulaatopslag instelbaar is, welke bovenste drempelwaarde het toevoersysteem triggert om binnen de minimumverhouding en de maximumverhouding een maximum aan tweede granulaat te gebruiken.
9. Inrichting volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij de producteigenschappen één of meerdere van een krimp bij afkoelen, een hardheid, een stijfheid, een vervorming bij afkoelen en een elasticiteit bevatten.
10. Inrichting volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij de vijzel verder gekoppeld is met een derde granulaatopslag via het toevoersysteem, waarbij het toevoersysteem voorzien is om de toevoer van derde granulaat uit de derde granulaatopslag naar de vijzel te regelen in een vaste verhouding met het eerste granulaat, welke vaste verhouding bepaald is door cen operator op basis van producteigenschappen.
11. Inrichting volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij de matrijs gekozen is uit een spuitgietmatrijs en een extrusiematrijs.
12. Werkwijze voor het vervaardigen van een product uit kunststof, waarbij de werkwijze bevat: - het vullen van een matrijs met een vijzel teneinde het product te vormen; - het toevoeren van eerste granulaat uit een eerste granulaatopslag naar de vijzel via een toevoersysteem; - het toevoeren van tweede granulaat uit een tweede granulaatopslag naar de vijzel via het toevoersysteem;
waarbij het toevoersysteem voorzien is om toevoer van het eerste granulaat en het tweede granulaat te regelen in een vooraf bepaalde verhouding die door een operator op basis van producteigenschappen gedefinieerd is tussen een minimumverhouding en een maximumverhouding en waarbij de werkwijze verder bevat: - het instellen door het toevoersysteem van een effectieve verhouding tussen de minimumverhouding en de maximumverhouding op basis van cen hoeveelheid tweede granulaat in de tweede granulaatopslag.
13. Werkwijze volgens de voorgaande conclusie, waarbij de werkwijze verder bevat het meten van een hoeveelheid granulaat in de tweede granulaatopslag via een sensor en het uitvoeren van een resultaat van de meting naar het toevoersysteem.
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
BE20205990A BE1028967B1 (nl) | 2020-12-29 | 2020-12-29 | Produceren van kunststof product |
EP21214485.1A EP4023414B1 (en) | 2020-12-29 | 2021-12-14 | Producing a plastic product |
ES21214485T ES2965428T3 (es) | 2020-12-29 | 2021-12-14 | Producción de un producto de plástico |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
BE20205990A BE1028967B1 (nl) | 2020-12-29 | 2020-12-29 | Produceren van kunststof product |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
BE1028967A1 BE1028967A1 (nl) | 2022-07-26 |
BE1028967B1 true BE1028967B1 (nl) | 2022-08-01 |
Family
ID=74285157
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
BE20205990A BE1028967B1 (nl) | 2020-12-29 | 2020-12-29 | Produceren van kunststof product |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP4023414B1 (nl) |
BE (1) | BE1028967B1 (nl) |
ES (1) | ES2965428T3 (nl) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2024083846A1 (de) * | 2022-10-17 | 2024-04-25 | Windmöller & Hölscher Kg | Verfahren und folienextrusionsmaschine zur herstellung einer kunststofffolie |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62246711A (ja) * | 1986-04-18 | 1987-10-27 | Sugawara Kogyo Kk | 材料供給装置 |
JP2003291200A (ja) * | 2002-04-05 | 2003-10-14 | Research Laboratory Of Plastics Technology Co Ltd | プラスチック組成物の物性測定方法および物性測定装置 |
WO2014072674A1 (en) * | 2012-11-12 | 2014-05-15 | Crorme Limited | Methods and apparatus for extruding recycled plastics |
EP3141371A1 (de) * | 2015-09-11 | 2017-03-15 | X-Per Extruder Performance GmbH | Anlage zum beschicken eines extruders und verfahren zum betreiben eines extruders |
DE102016003765A1 (de) * | 2016-04-01 | 2017-06-01 | Reifenhäuser GmbH & Co Maschinenfabrik | Kunststoffformgebende Anlage und Verfahren zum Betreiben einer solchen |
-
2020
- 2020-12-29 BE BE20205990A patent/BE1028967B1/nl active IP Right Grant
-
2021
- 2021-12-14 ES ES21214485T patent/ES2965428T3/es active Active
- 2021-12-14 EP EP21214485.1A patent/EP4023414B1/en active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62246711A (ja) * | 1986-04-18 | 1987-10-27 | Sugawara Kogyo Kk | 材料供給装置 |
JP2003291200A (ja) * | 2002-04-05 | 2003-10-14 | Research Laboratory Of Plastics Technology Co Ltd | プラスチック組成物の物性測定方法および物性測定装置 |
WO2014072674A1 (en) * | 2012-11-12 | 2014-05-15 | Crorme Limited | Methods and apparatus for extruding recycled plastics |
EP3141371A1 (de) * | 2015-09-11 | 2017-03-15 | X-Per Extruder Performance GmbH | Anlage zum beschicken eines extruders und verfahren zum betreiben eines extruders |
DE102016003765A1 (de) * | 2016-04-01 | 2017-06-01 | Reifenhäuser GmbH & Co Maschinenfabrik | Kunststoffformgebende Anlage und Verfahren zum Betreiben einer solchen |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP4023414A1 (en) | 2022-07-06 |
BE1028967A1 (nl) | 2022-07-26 |
EP4023414B1 (en) | 2023-10-04 |
ES2965428T3 (es) | 2024-04-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Exconde et al. | Materials selection of 3D printing filament and utilization of recycled polyethylene terephthalate (PET) in a redesigned breadboard | |
BE1028967B1 (nl) | Produceren van kunststof product | |
KR101578276B1 (ko) | 사출 성형 장치를 위한 비-자연적으로 균형화된 공급 시스템 | |
Chen et al. | Quality indexes design for online monitoring polymer injection molding | |
Zarringhalam et al. | Effects of processing on microstructure and properties of SLS Nylon 12 | |
Tábi et al. | Comparison of thermal, mechanical and thermomechanical properties of poly (lactic acid) injection-molded into epoxy-based Rapid Prototyped (PolyJet) and conventional steel mold | |
MX2013013595A (es) | Metodo para moldeado por inyeccion a una presion baja, practicamente constante. | |
US20200101649A1 (en) | Device for assisting molding condition determination and injection molding apparatus | |
US11773215B2 (en) | Polypropiolactone films, and methods of producing thereof | |
KR20140001250A (ko) | 낮은, 실질적으로 일정한 압력에서의 사출 성형을 위한 방법 | |
CN101835591A (zh) | 用于挤压塑料材料的方法以及挤压机 | |
Das et al. | Melt-based additive manufacturing of polyolefins using material extrusion and powder bed fusion | |
JP2022062162A (ja) | Petの加工システム及び方法 | |
Guo et al. | Tensile and longitudinal shrinkage behaviors of polylactide/wood‐fiber composites via direct injection molding | |
Bowen et al. | Mechanical and crystallization properties of hot runner injection molded virgin and recycled polypropylene | |
Sa'ude et al. | Melt flow index of recycle ABS for fused deposition modeling (FDM) filament | |
Naranjo et al. | Injection Molding Processing Data | |
US20240201003A1 (en) | Gravimetric metering device and control method thereof | |
US20240262024A1 (en) | Injection Molding Machine with Sensor-Supported Machine Parameter Control and a Method for Sensor-Supported Machine Parameter Control of Injection Molding Processes | |
JP7285345B2 (ja) | 成形体の製造方法及び製造システム | |
Lin | Process/Structure/Property Relationships of Semi-Crystalline Polymers in Material Extrusion Additive Manufacturing | |
CN117921965A (zh) | 信息处理装置、注射成型机及程序 | |
IT202100009806A1 (it) | Dispositivo dosatore gravimetrico e relativo metodo di controllo | |
Frankart | A Foundational Approach to Extrusion and Compounding | |
Shenoy et al. | A simplistic route to viscous heat estimations in polymer processing |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
FG | Patent granted |
Effective date: 20220801 |