CS196876B1

CS196876B1 - Facility for continuous filtration by melting the thermoplastic materials

Info

Publication number: CS196876B1
Application number: CS850677A
Authority: CS
Inventors: Stefan Cuba; Amadeus Pechar; Stefan Rodak; Koloman Ondrejmiska; Miroslav Vrana
Original assignee: Stefan Cuba; Amadeus Pechar; Stefan Rodak; Koloman Ondrejmiska; Miroslav Vrana
Priority date: 1977-12-19
Filing date: 1977-12-19
Publication date: 1980-04-30

Description

Vynález sa týká zariadenia na kontinuitné filtrovanie tavenin termoplastických materiálov zmenšujúcich chladnutím svoj objem, pretláčaním taveniny cez nútene sa pohybujúci filtračný pás priečne na tok filtrovaného materiálu.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a device for continuously filtering melt-reducing thermoplastic materials by cooling the melt through a forced-moving filter belt transversely to the flow of filtered material.

Fólie a vlákna z termoplastických materiálov sú vel'mi jemné útvary. Ich výroba si vyžaduje velmi homogenně a čisté polyméry, Ieho v opačnom případe dochádza k různým výrobným poruchám, ktoré majú za následok zhoršenie ich kvality a najma ich spracovania. Filtráciou tavenin sa zlepšuje kvalita různých disperzií, najma farebných koncentrátov, a tým sa značné ovplyvní aj další priebeh ich spracovania.Foils and fibers of thermoplastic materials are very fine formations. Their production requires very homogeneous and pure polymers, otherwise there are various manufacturing failures which result in a deterioration in their quality and in particular in their processing. The melt filtration improves the quality of the various dispersions, in particular the color concentrates, and thus significantly affects their further processing.

Dnes sa najčastejšie filtrácia robí přerušovaným spůsobom, t. j. tak, že po zanesení filtračných, například kovových tkanin sa preruší výrobný proces a filtračná tkanina sa musí vyměnit. Takýmto spůsobom a naň nadvazujúcim zariadením filtrácia má vel'a nedostatkov. V každom případe výměna filtračných sít představuje časovú stratu, a teda aj pokles kapacity výrobného zariadenia a každý nový náběh výroby je spojený s tvorbou odpadu, ktorý v niektorých prípadoch, ako je výroba pigmentových koncentrátov, představuje určité finančně straty,Today, the most common filtration is done in an intermittent manner, i. j. such that, after clogging of filtering, for example, metal fabrics, the manufacturing process is interrupted and the filtering cloth must be replaced. In this way and with the downstream apparatus, filtration has many drawbacks. In any case, the replacement of filter sieves represents a time loss and therefore a decrease in the capacity of the production facility and any new start-up is associated with the generation of waste, which in some cases, such as the production of pigment concentrates, entails certain financial losses,

Výrobný proces pri takýchto periodicky pracujúcich zariadeniach na filtráciu neprebieha za rovnakých podmienok, nakolko so stupňom upchávania šita narastá v zariadení tlak, čo najma pri kontinuitných výrobách jemných výrobkov, ako sú vlákna, nepriaznivo ovplyvňuje ich kvalitu. Například aj pri výrobě pigmentových koncentrátov s tlakom v zariadení sa mění ich kvalita čo do stupňa rozdispergovania a výsledkom výroby je potom nehomogénny výrobok čo sa týká farebnej výdatnosti. Pri výrobě vláken s narastaním tlaku prichádza ku změnám účinnosti čerpadiel, a tak ku kolísaniu hrůbky vláken a podobné.The production process of such periodically operating filtration devices does not take place under the same conditions, as the degree of blockage of the sieve increases the pressure in the device, especially in the continuous production of fine products such as fibers adversely affecting their quality. For example, even in the manufacture of pigmented concentrates under pressure in the apparatus, their quality varies in terms of the degree of dispersion and the result is a non-homogeneous product in terms of color yield. In the production of pressure-increasing fibers, there is a change in pump efficiency and thus fluctuations in fiber depth and the like.

Z týchto důvodov sa vo svete problém filtrácie rieši dalšími spůsobmi. Používajú sa zariadenia, kde výměna sít sa robí bez odstávky výrobného zariadenia. V týchto prípadoch filtračně zariadenie pozostáva z nosiča aspoň dvoch filtračných členov, z ktorých jeden je v prevádzke, kým druhý sa vymieňa a je připravený pre zaradenie do prevádzky vo vhodnú chvífu. Pri znečistění, a tým stúpnutím tlaku, sa presunie nosič filtračných členov do opačnej polohy a v tomto okamihu nastávajú velké tlakové nárazy, čo taktiež nie je žiadúce.For these reasons, the problem of filtration around the world is being solved in other ways. Devices are used where sieving is done without shutting down the production equipment. In these cases, the filtering device consists of a carrier of at least two filter elements, one of which is in operation while the other is replaced and is ready for commissioning at the appropriate time. In the event of contamination, and thus an increase in pressure, the filter element carrier is moved to the opposite position and at this point great pressure impacts occur, which is also undesirable.

Dalším zdokonalením filtračných zariadení je systém, kde sa ventilom usměrňuje prúd taveniny na jeden z filtračných členov.A further refinement of the filter devices is a system wherein the valve directs the melt flow to one of the filter members.

Pri spracovávaní menej náročných mate196 876When processing less demanding materials196 876

196 876 riálov čistenia filtrov sa robí častou přefiltrovaného materiálu, ktorý prúdi opačným smerom a nečistoty zachytené na filtre sa odplavia z povrchu síta aj s taveninou von zo zariadenia a tvoria odpad.The 196 876 filter cleaning portions are made with a portion of the filtered material flowing in the opposite direction and the debris trapped on the filters is washed away from the screen surface with the melt out of the machine and generates waste.

Uvedené systémy zariadení majú okrem velkej obsluhy aj tú nevýhodu, že výrobný proces neprebieha za konštantných podmienok. Tieto nedostatky rieši zariadenie podlá NSR pat. 1 611132, pri ktorom filtračně síto prechádza vo formě pásu naprieč toku filtrovaného materiálu, pričom utesnenie vstupu a výstupu filtračného pásu sa vykonává spevnením filtrovaného materiálu vo vodiacich kanálikoch, a to podstatným zvýšením jeho viskozity primeraným ochladením filtrovaného materiálu alebo striedaním chladenia a ohřevu. V případe, že filtrovaný materiál stuhne vo vodiacich kanálikoch, nedá sa sitom pohybovat a potom sa musí stuhnutý filtrovaný materiál vo vodiacich kanálikoch ohrlať natolko, aby zmakol, a tým umožnil posun filtračného pásu.In addition to the large operators, the above-mentioned plant systems also have the disadvantage that the production process does not take place under constant conditions. These deficiencies are solved by equipment according to German Pat. No. 1 611132, wherein the filter screen passes in the form of a belt across the flow of the filtered material, wherein sealing of the inlet and outlet of the filter belt is accomplished by consolidating the filtered material in the guide channels by substantially increasing its viscosity. If the filtered material solidifies in the guide channels, the screen cannot be moved and then the solidified filtered material in the guide channels must be heated enough to soften and thereby allow the filter belt to move.

Tento systém filtrovania tavením termoplastických materiálov sa osvědčil len u polymérov so širokým rozsahom teplot maknutia, ako je například vysokotlakový polyetylén. U izotaktických polyolefínov je nastavenie vhodných podmienok vo vstupnej a výstupnej komoře velmi obtiažne a u polymérov s ostrým bodom tavenia takmer nemožné.This melt filtering system of thermoplastic materials has proven to work only for polymers with a wide range of annealing temperatures, such as high-pressure polyethylene. For isotactic polyolefins, it is very difficult to set up suitable conditions in the inlet and outlet chambers, and for polymers with a sharp melting point it is almost impossible.

Uvedené nedostatky odstraňuje postup filtrácie, ktorý sa robí na zariadení podía tohoto vynálezu, ktoré bude popísané neskór. Postup filtrácie taveniny termoplastického materiálu, ktorý sa chladením zmršťuje, spočívá v jej pretláčaní cez nútene sa pohybujúci filtračný pás, ktorý priečne prehradzuje tok filtrovaného materiálu. Vo vstupnom štrbinovitom kanále a obdobnom výstupnom vodiacom kanále pre filtračný pás je filtrovaný materiál chladený tak, že stuhne a v dosledku jeho zmrštenia sa tento odlúpi od hladkých stien vodiacich kanálov, čím vznikne medzera medzi stěnou kanália a stuhnutým materiálom na filtračnom páse. Medzera dovolí posunutie filtračného pásu, a tým aj obnovenie časti filtra, čomu napomáhá ešte aj klínovité sa rozšlrujúci profil štrbinovitých vodiacich kanálov.These drawbacks are overcome by the filtration process that is performed on the apparatus of the present invention, which will be described later. The process for filtering the melt of the thermoplastic material, which shrinks by cooling, is to pass it through a forced-moving filter belt which crosses the flow of the material to be filtered. In the inlet slotted channel and a similar outlet guide channel for the filter belt, the filtered material is cooled so that it solidifies and, as a result of its shrinkage, is separated from the smooth walls of the guide channels, creating a gap between the channel wall and the solidified material on the filter belt. The gap permits displacement of the filter belt and hence the restoration of a portion of the filter, which is further assisted by the wedge-widening profile of the slit-like guide channels.

Zariadenie podía vynálezu pozostáva z filtračného telesa s prietokovým kanálom pre filtrovaný materiál. Prietokový kanál je v celom profile prehradený nútene sa pohybu júcim filtračným pásom. Filtračný pás vstupuje do filtračného telesa cez štrbinovltý výstupný vodiaci kanál s vnútor4 nýmí stěnami, ktoré v smere pohybu flltračného pásu sa rozširujú. Pre zlepšenie vedenia filtračného pásu prietokový kanál filtrovaného materiálu je z oboch stráň filtračného pásu vymedzený perforovanými platňami.The device according to the invention consists of a filter body with a flow channel for the material to be filtered. The flow channel is over the entire profile blocked by a forced moving filter belt. The filter belt enters the filter body through a slit-yellow outlet guide channel with inner walls which widen in the direction of movement of the filter belt. To improve the guiding of the filter belt, the flow channel of the filtered material is delimited by perforated plates from both sides of the filter belt.

Přednostou tohoto sposobu kontinuitnej filtrácie realizovaného na zariadení podl'a vynálezu je to, že na vstupe a výstupe filtračného zariadenia nie je třeba ochladený filtrovaný materiál znovu ohrievať a natavovať, aby sa mohlo posunúť filtračným pásom. Takto sa ušetří energia.An advantage of this method of continuous filtration carried out on the device according to the invention is that at the inlet and outlet of the filter device there is no need to reheat and melt the cooled filtered material in order to be moved through the filter belt. This saves energy.

Na obr. 1 je schematicky v řeze kolmom na filtračný pás a súbežne s jeho pozdížnou osou znázorněné ako příklad urobenia zariadenia podía vynálezu, kým na obr. 2 sú v tom istom řeze znázorněné detaily urobenia štrbinovitého vstupného a výstupného vodiaceho kanála pre filtračný pás.In FIG. 1 is a schematic cross-sectional view perpendicular to the filter belt and parallel to its longitudinal axis shown as an embodiment of the device according to the invention, while FIG. 2, details of a slot-shaped inlet and outlet guide for the filter belt are shown in the same section.

Na obr. 1 je schematicky v řeze znázorněné zariadenie podía vynálezu, ktoré pozostáva z filtračného telesa 10 vo vnútri s prietokovým kanálom 12 filtrovaného materiálu, ktorý je priečne prehradený filtračným pásom 20. Filtračný pás 20 vchádza do filtračného telesa 10 cez vstupný štrbinovitý vodiaci kanál 30a a z něho vychádza cez výstupný štrbinovitý vodiaci kanál 30b. Oba vodiace kanály 30a, 30b majú vnútorné steny rozbiehajúce sa v smere posunu filtračného pásu 20 a sú vybavené chladením 31 napojeným na neznázorněný zdroj chladu. Filtračný pás 20 v priestore prietokového kanála 12 je obmedzený u každej strany perforovanou platňou 40a, 40b, pre ufahčenie vovádzania filtračného pásu 20 a jeho podopretie. Na prietokový konál 12 prilieha přívodně a odvádzacie potrubie 11a, 11b taveniny filtrovaného materiálu. Nútený posun filtračného pásu 20 vykonává odťahovací člen 21 s pohonom 23, ktorého rýchlosť je ovplyvňovaná ovládacím a regulačným členom 22 v závislosti na tlaku v prívodnom potrubí 11a filtrovaného materiálu.In FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a device according to the invention comprising a filter body 10 inside with a flow passage 12 of filtered material which is transversely intersected by a filter belt 20. The filter belt 20 enters the filter body 10 via an inlet slit channel 30a and exits through the outlet slot guide channel 30b. Both guide channels 30a, 30b have internal walls diverging in the direction of travel of the filter belt 20 and are provided with cooling 31 connected to a cold source (not shown). The filter belt 20 in the space of the flow channel 12 is limited at each side by a perforated plate 40a, 40b to facilitate the insertion of the filter belt 20 and its support. The inlet and outlet ducts 11a, 11b of the melt of the filtered material are adjacent to the flowing cone 12. The forced movement of the filter belt 20 is performed by a withdrawal member 21 with a drive 23 whose speed is influenced by the control and regulating member 22 as a function of the pressure in the inlet pipe 11a of the filtered material.

Na obr. 2 sú schématicky v řeze znázorněné štrbinovité vodiace kanály 30a, 30b s rozbiehajúcimi sa vnútornými stěnami v smere posunu filtračného pásu 20, připojené k neznázornenému filtračnému telesu 10 cez perforované platné 40a, 40b. Medzerou medzi nimi prechádza filtračný pás 20 spolu s vrstvou 50 filtrovaného materiálu, ktorý sa ochladením odlepuje od oddialených sa vnútorných stien štrbinovitých vodiacich kanálov 30a, 30b a vytvára zátku.In FIG. 2 schematically in sectional view are shown slotted guide channels 30a, 30b with diverging inner walls in the direction of travel of the filter belt 20, connected to a filter body 10 (not shown) through perforated valid 40a, 40b. A filter belt 20 passes therebetween, together with a layer 50 of filtered material which is cooled off from the spaced inner walls of the slit-like guide channels 30a, 30b and forms a plug.

Filtračně teleso má ohřev 13, napojený na neznázorněný zdroj tepla.The filter body has a heater 13 connected to a heat source (not shown).

196 876196 876

Claims

A device for continuously filtering melts of thermoplastic materials shrinking by volume, by passing through a forced moving filter belt transversely to the flow of filtered material, consists of a filter body with a flow passage for filtered material passing through a moving filter belt passing from both sides of the filter body through slits. characterized in that the inlet slot guide channel (30a) and the outlet slot guide channel (30b) of the filter belt (20) are widened in the direction of movement of the filter belt (20) and this is defined in the flow channel (12) of the filtered material from both sides perforated payments (40a, 40b).