DD144734A1 - Vorrichtung zur herstellung von polyolefinschaumprofilen - Google Patents

Abstract

Die Vorrichtung wird zur Herstellung von Polyolefinschaumprofilen nach dem Extrusionsverschäumungsverfahren mit Direktbegasung eines · ■- physikalischen Treibmittels verwendet. Es wird ein freies und dreidimensionales Aufschäumen gewährleistet und ein Zusammenbrechen der Schaumstruktur durch unmittelbare Fixierung und Stabilisierung 'des aufschäumenden Profils verhindert. Die Vorrichtung besteht aus einer Extrusionsforra 2 mit einem durch einen Torpedo 4. gebildeten, in sich geschlossenen spaltförmigen Fließkanal 5, der in viele Einzelkanäle 8 aufgeteilt ist, und einem sich unmittelbar an die Extrusiohsform 2 anschließenden, sich in Extrusionsrichtung erweiternden Formgebungskanal 6 mit entsprechend der Aufschäumkurve des Schaumprofils konkav gekrümmten und gekühlten FormgebungskanalInnenflächen 10. Das durch den Fließkanal 5 in den Formgebungskanal 6 austretende schäurabare Hohlprofil kann nahezu ungehindert nach außen und innen expandieren und gleitet zur Fixierung und Stabiii- 1 sierung der Schaumprofiloberfläche leicht kontaktierend an den gekühlten Formgebungskanalinnenflächen 10 entlang. Die Anwendung der Erfindung erfolgt bei der Herstellung von Polyolefinschaumprofilen mit Dichten unter 0,1 g/cmJ und einer über den Profilquerschnitt gleichmäßigen und konstauten Schaumstr.uktur- und Dichteverteiiung, - Fig.1 19 Seiten

Description

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Titel der Erfindung

Vorrichtung zur Herstellung von Polyolefinschaumprofilen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung von unvernetzten Polyolefinschaumstoffprofilen mit niedriger Dichte, gleichmäßiger und feinzelliger Schaumstruktur nach dem Extrusionsverschäumungsverfahren mit Direktbegasung eines physikalischen Treibmittels. Die Anwendung der Erfindung erfolgt in der thermoplastverarbeitenden Industrie zur Herstellung von Halbzeugen durch Extrusion. Die mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung erzeugten Polyolefin-Leichtschaumprofile kommen im Bauwesen als Bauprofile für Fugenabdichtungen und Fugenhinterfüllungen und in der Verpackungs· Industrie als Verpackungsmaterial mit hohem Polstereffekt zum Einsatz·

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Es ist bekannt, daß bei der Herstellung von Schaumprofilen aus thermoplastischen Polymeren der aus der Extrusionsform austretende treibmittelbeladeπθ Strang in einer unmittelbar

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an die Form anschließenden Kalibriervorrichtung aufschäumt, wobei die Schaumprofiloberfläche durch den gegen die gekühlten Kalitsrierflächen ausgeübten Schäumdruck zwangsläufig verdichtet und dabei ein Strukturschaumprofil ausgebildet wird. Die Kalibriervorrichtung ist erforderlich, um den noch warmplastischen Schaumstoffstrang mit seiner gebildeten Schaumstruktur zu formen und zu fixieren und soweit zu stabilisieren, daß die Schaumstruktur nicht zusammenbricht und er ohne Schädigung durch Einfluß mechanischer Kräfte, die durch die Abzugsvorrichtungen auf den Schaumstoffstrang ausgeübt werden, abgezogen werden kann.

Bekannt sind Vorrichtungen und Verfahren zur Herstellung von Strukturschaumprofilen (DEAS 1729076, DEOS 1913921, DEOS 2050550), bei denen die Querschnittsfläche der Kalibriervorrichtung den Abmessungen der Profildüse entspricht. Es erfolgt die Formung eines schäumbaren Hohlprofils, das in der Kalibriervorrichtung zur Ausbildung des Strukturschaumprofils nach innen ausschäumt, während sich an der Oberfläche des Profils durch die Gegenwirkung der Kalibrierwand eine geringer verschäumte bis massive Schicht ausbildet. Der Nachteil dieser Vorrichtungen besteht darin, daß durch die bekannte Art der Kalibrierung nur Strukturschaumprofile mit einer gering verschäumten bis ungeschäumten Außenhaut und einem höher verschäuraten Kern herstellbar sind, wobei die Dichte allmählich von außen nach innen abnimmt und deren erreichbare Schaumdichten nicht unter 0,25 g/cnr liegen.

Die Herstellung von Schaumprofilen mit Dichten unter 0,1 g/cnr und mit einer über den Querschnitt gleichmäßigen Schaumstruktur und Dichteverteilung ist nicht möglich, da durch die bekannte Kalibrierung die Zellbildung und dreidimensionale gleichmäßige Aufschäumung des extrudierten schäumbaren thermoplastischen Strangs stark behindert wird. Strukturschaiimprofile aus Polyolefinen und deren Copolymerisaten haben rait wenigen Ausnahmen im Gegensatz zu anderen thermoplastischen Polymeren, wie Polyvinylchlorid, Polystyrol

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und deren Copolymerisaten bisher kaum wirtschaftliche Bedeutung erlangt.

Die spezifischen Eigenschaften der Polyolefine, insbesondere Polyäthylen niederer Dichte, kommen erst bei Schaumdichten unter 0,1 g/cnr zum Tragen. Schaumstoffe aus Polyäthylen und dessen Copolymerisaten mit Dichten unter 0,1 g/cm^ und gleichmäßiger, feinzelliger Schaumstruktur sind vielseitig verwendbare Produkte, die wegen ihrer besonderen Eigenschaften, wie geringes Gewicht, Weichheit, Elastizität, hohes Energieaufnahme- und Isolationsvermögen in Verbindung mit ausgezeichneten mechanischen Festigkeitseigenschaften und hoher Temperatur- und Witterungsbeständigkeit vor allem in der Bau-, Automobil-, Verpackungs- und PreizeitIndustrie Verwendung finden.

Für die Herstellung niedrigdichter Schaumstoffprofile aus amorphen Thermoplasten wie Polyvinylchlorid und Polystyrol nach dem Extrusionsverschäumungsverfahren sind Verfahren und Vorrichtungen bekannt (DEOS 1504010). Bei der Extrusion niedrigdichter Schaumstoffprofile aus Polyolefinen bereitet jedoch der Verschäumungsprozeß Schwierigkeiten, die mit dem teilkristallinen Aufbau der Polyolefine zusammenhängen. Voraussetzung für die Ausbildung eines Schaumstoffes mit geringer Dichte und gleichmäßiger Schaumstruktur ist die Erzielung optimaler viskoelastischer Eigenschaften im Moment des AufSchäumens durch Herunterkühlen der Schmelze bis zum Einfrierbereich des Polyolefins, um den Kräften des expandierenden Treibmittels entgegenzuwirken und standzuhalten und um die gebildete Schaumstruktur wirksamer und schneller zu stabilisieren.

Im Gegensatz zu amorphen Thermoplasten ist auf Grund des engen Schmelzbereiches bei den teilkristallinen Polyolefinen die notwendige Festigkeit und Elastizität der Schmelze im Einfrierbereich nur in einem engen Temperaturintervall erreichbar.

Weiterhin ist es notwendig, daß zur Erzielung eines hohen Aufschäumgrades und einer gleichmäßigen Schaumstruktur die

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Aufschäumung dreidimensional erfolgt und nicht in einer Richtung durch die Kalibriervorrichtung behindert wird und daß durch eine intensive und wirksame Kühlung die ausgebildete Schaumstruktur schnell stabilisiert wird, damit sie nicht zusammenbricht.

Es ist bekannt, niedrigdichte weichelastische Polyolefinschaumstoffe in Verbindung mit einer gleichzeitig oder vorher durchgeführten Vernetzung des Polyolefins zur Verbesserung der mechanischen Eigenschaften der Schmelze im Moment des Aufschäumprozesses und zur Verhinderung des Zusammenbrechens der Schaumstruktur nach dem diskontinuierlichen Formpreßverfahren und nach dem kontinuierlichen drucklosen Verfahren durch Wärmeeinwirkung herzustellen (DEOS 1544969, DEOS 1694130). Durch die Vernetzung und den in der freien Atmosphäre durchgeführten Aufschäumprozeß werden die Forderungen nach den viskoelastischen Eigenschaften der Schmelze und dem ungehinderten dreidimensionalen Aufschäumen nahezu erfüllt.

Diese Arbeitsweisen sind jedoch mit einem hohen apparativen Aufwand verbunden und auf Grund ihrer geringen Arbeitsgeschwindigkeit im Gegensatz zum Extrusionsverschäumungsverfahren relativ unwirtschaftlich. Die Anwendung des Extrusionsverschäumungsverfahrene bereitet jedoch, wie oben schon dargestellt, hinsichtlich der Erzielung der geforderten Schaumparameter (niedrige Dichte, gleichmäßige und feinzellige Schaumstruktur) und der Stabilisierung der Zellstruktur einige Schwierigkeiten, da die Durchführung einer Vernetzungsreaktion vor bzw. während des Verschäumungsprozesses nicht möglich ist. Bisher ist keine Vorrichtung für das Extrusionsverschäumungsverfahren bekannt, die die notwendigen Bedingungen zur Ausbildung einer geringen Dichte und gleichmäßigen Schaumstruktur erfüllt.

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Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung zu entwickeln, die es ermöglicht, Leichtschaumprofile auf Polyolefinbasis mit Dichten unter 0,1 g/cm und einer über den Profilquerschnitt gleichmäßigen Schaumstruktur- und Dichteverteilung nach dem Extrusionsverschäumungsverfahren herzustellen.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung zu entwickeln, die einen hohen Druckunterschied zwischen dem Massedruck in der Extrusionsform und dem Atmosphärendruck im Moment des AufSchäumens aufrechterhält und ein freies, dreidimensionales Aufschäumen des aus der Extrusionsform austretenden Stranges gewährleistet, wobei eine schnelle Fixierung und Stabilisierung des Profils erreicht v/erden soll. Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung zur Herstellung von Polyolefinschaumprofilen, bestehend aus einem Extruder mit Druckdosierung eines physikalischen Treibmittels, einer Extrusionsform mit Profildüse und einem Formgebungskanal gelöst, wobei erfindungsgemäß die Extrusionsform 2 aus einer Profildüse 3 mit einem durch einen Torpedo 4 gebildeten, in sich geschlossenen spaltförmigen Fließkanal 5, der in viele Einzelkanäle 8 aufgeteilt ist und dem sich unmittelbar anschließendenFormgebungskanal 6 aus konkav gekrümmten Formgebungskanalinnenflächen 10 mit Wasserkühlkanälen 11 und LuftZuführungen 13 besteht.

Der durch einen Torpedo 4 gebildete, in sich geschlossene spaltförmige Fließkanal 5 kann ringförmig, quadratisch, rechteckig, dreieckig, trapezförmig, rhombenförmig oder ellipsenförmig sein.

Vorteilhafterweise ist der durch einen Torpedo 4 gebildete, in sich geschlossene spaltförmige Fließkanal 5 durch ein Gitter bzw. einen Lochringkranz 7 in viele Einzelkanäle 8 aufgeteilt.

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Der Formgebungskanal 6 ist mit Vorteil so gestaltet, daß die konkav gekrümmten Pormgebungskanalinnenflachen 10 in Extrusionsrichtung erweitert sind, so daß deren konkave Krümmung der Aufschäumkurve des expandierenden Profils entspricht. Vorteilhafterweise sind die LuftZuführungen 13 am Beginn des Formgebungskanals 6 angeordnet, so daß die Luft in Extrusionsrichtung zwischen die kontaktierend vorbeigleitenden Flächen des aufschäumenden Schaumprofils und des Formgebungskanals 6 geleitet wird.

Im folgenden wird die Vorrichtung an Hand der Figuren 1 bis erläutert.

Figur 1 zeigt den Querschnitt der an den Extruder 1 angeschlossenen Extrusionsform 2 mit Profildüse 3· Figur 2 zeigt den Querschnitt des sich unmittelbar an die Extrusionsform 2 anschließenden Formgebungskanals 6. Die Figuren 3 und 4 zeigen die Querschnitte von ringförmigen Fließkanälen 5 mit zwei Varianten von Gittern 7. Die Figur 5 zeigt den Querschnitt eines ringförmigen Fließkanals 5 mit einem in den Fließkanal eingebauten Lochringkranz Die Figuren 6 und 7 zeigen die Querschnitte von durch einen Torpedo 4 gebildeten, in sich geschlossenen spaltförmigen Fließkanälen 5, die rechteckig bzw. trapezförmig gestaltet sind, mit eingebauten Gittern 7.

Das mit den erforderlichen Zusatzstoffen (ohne Treibmittel) vorgemischte Polyolefin wird in der Einzugs- und Aufschmelzzone des Extruders 1 plastiziert und komprimiert. In die anschließende Injektionszone wird über eine Druckdosiervorrichtung das unter Normalbedingungen gasförmige physikalische Treibmittel in flüssiger Form in die Schmelze eingespeist. Es erfolgt die Homogenisierung und Herunterkühlung der treibmittelbeladenen Schmelze auf die im Einfrierbereich des jeweils eingesetzten Polyolefins liegende Verschäumungstemperatur. Dabei sind im Extruder in Verbindung mit einer geeigneten Schneckengeometrie solche technologischen Parameter bezüglich Massedruck und Massetemperatur in der Schmelze einzustellen, daß das physikalische Treibmittel von der Eindosierungsstelle bis zum Austritt aus der Extrusionsform 2

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über seinem von den Jeweils herrschenden thermischen Bedingungen abhängigen Dampfdruck gehalten wird, damit das Treibmittel flüssig bleibt und gut in der Schmelze gelöst und verteilt werden kann. ·

Nach der Homogenisierung und Herunterkühlung der treibmittelbeladenen Schmelze gelangt die Masse in die Extrusionsform Durch kontinuierliche Verringerung der Fließkanalquerschnitte vom Anschluß der Extrusionsform 2 an den Extruder 1 bis zum Einlauf der Profildüse 3 wird der Massedruck weiter erhöht und damit ein vorzeitiges Verdampfen des Treibmittels und Aufschäumen der Schmelze durch Druckabfälle vermieden. Anschließend wird die treibmittelbeladene Schmelze durch den mittels Torpedo 4 gebildeten in sich geschlossenen spaltförmigen Fließkanal 5 als Hohlprofil in den unter Atmosphärendruck stehenden Formgebungskanal 6 extrudiert. Dabei erfolgt durch die plötzliche Druckentspannung des unter hohem Druck stehenden, verflüssigten und in der Schmelze gelösten Treibmittels die Aufschäumung, indem das Treibmittel verdampft und sich ausdehnt.

Da mit der Erhöhung des Druckunterschiedes zwischen dem Massedruck vor dem Austritt aus der Profildüse 3 und dem Atmosphärendruck im Moment des Aufschäumens beim Verlassen der Profildüse 3 eine zusätzliche Dichteverringerung möglich ist und sich gleichzeitig die Qualität der Schaumstruktur erhöht, wurde der in sich geschlossene spaltförmige Fließkanal 5 zur Erhöhung des Düsenwiderstandes und damit des Massedruckes durch Einbau feines Gitters 7 in viele Einzelkanäle 8 aufgeteilt. Die Einzelkanalquerschnitte besitzen jeder für sich auf Grund ihrer wesentlich geringeren Abmessungen einen um ein Vielfaches höheren Düsenwiderstand als der Gesamtquerschnitt des in sich geschlossenen spaltförmigen Fließkanals 5· Damit wird ein wesentlich höherer Druckaufbau erzeugt. Durch die Einzelkanäle 8 wird der Schmelzestrom in viele Einzelströme aufgeteilt. In einer sich an den Auslauf des Gitters anschließenden und bis zum Austritt aus der Profildüse 3 reichenden kurzen Bügelzone 9 verschweißt der durch den Einbau des Gitters 7 aufgeteilte Schmelzestrom vor der Expan-

eion wieder homogen. __q ^

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Um einen Massedruckabfall in der Bügelzone 9 zu verhindern und das Verschweißen der Einzelströme zu begünstigen, ist die BügeIzone in Extrusionsrichtung verjüngt gestaltet. Durch den Einbau des Torpedos 4 in die Profildüse 3 und durch die Gestaltung von entsprechend der Aufschäumkurve des expandierenden Profils konkav gekrümmten und sich in Extrusionsrichtung erweiternden Formgebungskana!innenflächeη 10 wird erreicht, daß zur Gewährleistung einer nahezu ungehinderten freien Aufschäumung die als Hohlprofil in den Formgebungskanal 6 extrudierte Masse nicht nur nach außen, sondern auch nach innen expandieren kann, wobei der durch den Torpedo 4 gebildete Hohlraum vollständig zugeschäumt wird. Durch die Möglichkeit der gleichzeitigen Expansion der treibmittelbeladenen Masse nach außen und nach innen werden vor allem bei größeren Profilquerschnitten geringere Dichten erzielt.

Der Formgebungskanal 6 wird mit Wasser gekühlt und ist mit Wasserkühlkanälen 11 versehen. Die entsprechend der Aufschäumkurve des expandierenden Profils konkav gekrümmten Formgebungskanalinnenflächen 10 gewährleisten eine nahezu freie ungehinderte Expansion des Profils, ohne daß der Aufschäumvorgang durch zu starken Druck gegen die Formgebungskanalinnenflächen 10 behindert wird.

Die Schäumbedingungen sind durch Variation der Treibmittelkonzentration so einzustellen, daß das Schaumprofil 12 nur leicht kontaktierend an den mit Wasser gekühlten Formgebungskanalinnenflächen 10 entlanggleitet, damit zu starke Reibungs- und Druckkräfte, die zur Zerstörung und Verdichtung der Schaumprofiloberfläche führen, vermieden werden. Durch den Kontakt mit den gekühlten Formgebungskanalinnenflächen 10 erfolgt gleichzeitig die Formung des Schaumprofils 12 und die Fixierung und Stabilisierung der Schaumprofiloberfläche. Zur weiteren Verminderung der Reibung zwischen den Formgebungskanalinnenflächen 10 und der Oberfläche des Schaumprofils 12 wird am Anfang des Kanals durch eine Vielzahl gleichmäßig über den Umfang verteilter LuftZuführungen

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Luft in Extrusionsrichtung zwischen die kontaktierend vorbeigleitenden Flächen geleitet, wodurch eine gute Schmier« wirkung erzielt wird. Bei Einsatz von Kaltluft ist dabei gleichzeitig eine weitere Erhöhung der Kühlleistung zu erreichen. Heben Luft sind auch Wasser oder Mineralöl als Schmiermittel und zusätzliches Kühlmittel geeignet. Die Größe des Gesamtquerschnitts des in sich geschlossenen spaltförmigen Fließkanals 5 wird in Abhängigkeit vom Aufschäumverhältnis bzw. der gewünschten Schaumdichte und dem vorgegebenen Querschnitt des Schaumprofils gewählt, d.h., das Querschnittsverhältnis zwischen dem in sich geschlossenen spaltförmigen Fließkanal 5 und dem Endquerschnitt 14 des Formgebungskanals 6 und die gemäß Aufschäuinkurve des expandierenden Profils konkav gekrümmten Formgebungskanalinnenflächen 10 richten sich nach der gewünschten Schaumdichte und den vorgegebenen Abmessungen des Schaumprofils. Die Abmessungen des Endquerschnitts 14 des Formgebungskanals sind in der Regel identisch mit den zu erreichenden Abmessungen des Schaumprofilquerschnitts. Die Regulierung der Sollabmessungen des Schaumprofilquerschnitts erfolgt über den Treibmitteldurchsatz.

Nach Verlassen des Formgetningskanals 6 ist das Schaumprofil soweit fixiert und an der Oberfläche stabilisiert, daß es sich nicht mehr durch die eigene Schwerkraft deformiert. Das Schaumprofil gelangt anschließend in eine Kühlvorrich- , tung, in der durch Besprühen mit Kühlwasser oder durch Kaltluft die weitere Abkühlung und Festigung des Profils erfolgt. Hach Verlassen der Kühlvorrichtung wird das Schaumprofil von einer Profilkettenkalibrier- und -abzugsvorrichtung aufgenommen und abgezogen. Sie besteht aus einseinen Profilsegmenten, die im geschlossenen Zustand einen Hohlraum bilden, der in seinen Abmessungen dem Querschnitt des Schaumprofils entspricht. Anschließend erfolgt die Aufwicklung des elastischen Schaumprofils durch eine Rohraufwickelvorrichtung.

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Als Polyolefine werden Polyäthylen niederer Dichte und dessen Copolymerisate, z.B. Äthylen-Vinylacetat-Copolymerisate, eingesetzt.

Als Treibmittel kommen physikalische Treibmittel, und zwar leichtflüchtige Kohlenwasserstoffe, vorzugsweise Fluorchlorkohlenwasserstoffe, zum Einsatz.

Die Verwendung leichtflüchtiger Kohlenwasserstoffe als Treibmittel und ihre Einarbeitung in verflüssigter Form ist eine Voraussetzung für die Erzielung von Dichten unter 0,1 g/cm . Durch die Verdampfung des flüssig gehaltenen Treibmittels im Moment des Austretens der treibmittelbeladenen Schmelze aus der Extrusionsforin wird die Schmelze während des Aufschäumens durch Entzug von Verdampfungswärme weiter stark abgekühlt. Dabei wird die Viskosität und Eigenfestigkeit der Schmelze so weit erhöht, daß sie dem Treibmitteldruck standhält und kein Treibmittel entweichen kann. Bei Verwendung gasförmig vorliegender Treibmittel (Np» COg ) °^^er chemischer Treibmittel, die durch thermische Zersetzung Treibgase (Np» COp) bilden, fehlt der Effekt des zusätzlichen Wärmeentzugs durch Verdampfung. Der Erhöhung der Konzentration dieser Treibmittel sind deshalb Grenzen gesetzt. Bei Überschreiten eines bestimmten Treibgasdruckes entweicht das überschüssige, von der Schmelze nicht mehr festzuhaltende Treibmittel beim Aufschäumen und kann deshalb für eine weitere Dichteverringerung nicht mehr ausgenutzt werden. Ein weiterer positiver Effekt der Treibmittelausnutzung besteht darin, daß auch auf Grund der hohen Löslichkeit der flüssig vorliegenden Kohlenwasserstoffe in der thermoplastischen Schmelze die Treibmittelverluste durch Entweichen aus der Schmelze .während des Aufschäumvorganges wesentlich geringer sind als bei gasförmig vorliegenden Treibmitteln bzw. durch Zersetzung chemischer Treibmittel gebildeten in der Polyraerschmelze nicht löslichen Treibgasen. Mit chemischen bzw. gasförmig vorliegenden Treibmitteln sind deshalb Dichten unter 0,25 g/cm . im Extrusionsverfahren nicht erzielbar.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es möglich, Leichtschaumprofile aus Polyolefinen mit Dichten unter 0,1 g/cnr,

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die eine gleichmäßige und feinzellige Schaurastruktur mit über die Querschnittsfläche konstanter Dichteverteilung und eine glatte und geschlossene Oberfläche besitzen, herzustellen.

Im folgenden Beispiel wird die Erfindung an der Herstellung eines runden Schaumprofils mit einem Durchmesser von 50 mra erläutert.

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Ausführungsbeispiel

Für die Herstellung eines Schaumprofils von 50 mm Durchmesser hat der Formgebungskanal 6 eine Länge von 80 mm und einen Enddurchmesser von 50 mm. Das ergibt einen Endquer-

2 schnitt 14 von 1962,5 mm · Die Profildüse 3 besitzt einen Durchmesser von 20 mm. Der Querschnitt des ringförmigen

2 Fließkanals 5 in der Extrusionsform 2 beträgt 235 mm . Um das Profil auf den geforderten Enddurchmesser von 50 mm . aufzuschäumen, wird bei einem Materialdurchsatz (ohne Treibmittel) von 40 kg/h ein Treibmittelstrom von 8 kg/h eingeregelt.

100 Gew.-5b Hochdruck-Polyäthylen mit einer Dichte von 0,918 g/cm und einem Schmelzindex von 7,8 g/10 min werden in einem Schnellmischer mit 0,2 Gew.-% Natriumbicarbonat und 0,1 Gew.-% Zitronensäure vermischt. Die Mischung wird einem Einschneckenextruder 1 mit einem Schneckendurchmesser von 60 mm und einer Länge von 30 D, der mit einer Druckdosiervorrichtung zur Dosierung eines unter Normalbedingungen gasförmigen physikalischen Treibmittels in flüssiger Form ausgerüstet ist, aufgegeben.

Als physikalisches Treibmittel wird ein Gemisch aus 80 Gew.-% Difluordichlormethan und 20 Gew.-% Monofluortrichlormethan in die Schmelze injiziert. Bei einer Massetemperatur von 433 K und einer Schneckendrehzahl von 70 min" wird in Verbindung mit einer geeigneten Schneckengeometrie an der Eindosierungsstelle des Treibmittels ein Massedruck > 6,0 MPa erreicht. Mit diesem Druck wird bei 433 K Massetemperatur das Verdampfen des Treibmittels während des Eindosierens in die Schmelze ausgeschlossen. Die treibmittelbeladene Schmelze wird anschließend homogenisiert und auf 368 K heruntergekühlt und gelangt in die Extrusionsform'2. Sie wird durch den von einem Torpedo 4 gebildeten ringförmigen Fließkanal 5, der durch ein Gitter 7 in viele Einaelkanäle 8 aufgeteilt ist, als Schlauch in den unter Atmosphärendruck stehenden Formgebungskanal 6 extrudiert.

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Mit der durch die Aufteilung des Fließkanals 5 in viele Einzelkanäle 8 erzielten Widerstandserhöhung der Extrusionsform 2 wird ein Massedruck in der Extrusionsform von 16,5 MPa erreicht.

Hach Extrusion des Schlauches in den Formgebungskanal 6 erfolgt durch Druckentspannung dessen Aufschäumung nach außen und innen, wobei der durch den Torpedo 4 gebildete Hohlraum vollständig und gleichmäßig zugeschäumt wird. Zur Fixierung und Stabilisierung des geschäumten Profils wird der Formgebungskanal 6 mit Wasser von 288 K gekühlt. Durch Einleiten von Kaltluft über die LuftZuführungen 13 wird die Reibung zwischen der Schaumprofiloberfläche und den Fornigebungskanalinnenflächen 10 vermindert und eine zusätzliche Kühlwirkung für das Schaumprofil 12 erreicht. Das aus dem Formgebungskanal 6 austretende fixierte und an der Oberfläche stabilisierte Schaumprofil 12 wird anschließend in einer Kühlvorrichtung weiter abgekühlt, danach mit einer Profilkettenabzugseinheit abgezogen und aufgewickelt.

Das erhaltene Schaumprofil besitzt eine über den Querschnitt gleichmäßige und konstante Zellstruktur und Schaumdichteverteilung. Die Oberfläche ist geschlossen. Die durchschnittliche Zellgröße beträgt 0,65 mm und die Schaumdichte 0,078 g/cm . Das Schaumprofil ist biegsam und elastisch, so daß es mit einer Rohraufwickelvorrichtung aufgewickelt werden, kann.

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Claims (7)

Erfindungsanspruch

1. Vorrichtung zur Herstellung von Polyolefinschaumprofilen, bestehend aus einem Extruder mit Druckdosierung eines physikalischen Treibmittels, einer Extrusionsform mit Profildüse und einem Formgebungskanal, dadurch gekennzeichnet, daß die Extrusionsform (2) aus einer Profildüse (3) mit einem durch einen Torpedo (4) gebildeten, in sich geschlossenen spaltförmigen Fließkanal'(5), der in viele Einzelkanäle (8) aufgeteilt istjznd:. dem sich unmittelbar anschließenden Formgebungskanal (6) aus konkav gekrümmten Formgebungskanalinnenflächen (10) mit Wasserkühlkanälen (11) und LuftZuführungen (13) besteht.

2. Vorrichtung zur Herstellung von Polyolefinschaumprofilen nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß der durch den Torpedo (4) gebildete, in sich geschlossene spaltförmige Fließkanal (5) ein Ringspalt ist.

3· Vorrichtung zur Herstellung von Polyolefinschaumprofilen nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß der durch den Torpedo (4) gebildete, in sich geschlossene spaltförmige Fließkanal (5) quadratisch, rechteckig, dreieckig, trapezförmig, rhombenförmig oder ellipsenförmig ist.

4. Vorrichtung zur Herstellung von Polyolefinschaumprofilen nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß der in sich geschlossene spaltförmige Fließkanal (5) durch ein Gitter (7) in viele Einzelkanäle (8) aufgeteilt ist.

5. Vorrichtung zur Herstellung von Polyolefinschaumprofilen nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß der in sich geschlossene spaltförmige Fließkanal (5) durch einen Lochringkranz (7) in viele Einzelkanäle (8) aufgeteilt ist.

6. Vorrichtung aur Herstellung von Polyolefinschaumprofilen nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß die konkav gekrümmten Formgebungskanalinnenflächen (10) in Extrusionsrichtung erweitert sind.

7. Vorrichtung zur Herstellung von Polyolefinschaumprofilen nach Punkt 1 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die konkave Krümmung der Formgebungskanalinnenflächen (10) der
Aufschäumkurve des expandierenden Profils entspricht.

S. Vorrichtung zur Herstellung von Polyolefinschaumprofilen nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftzuführungen (13) am Beginn des FormgebungskanaIs (6) angeordnet sind.

Hierzu gehören 3 Blatt Zeichnungen