DE102015210966A1

DE102015210966A1 - Plastic granules and process for the production of plastic granules

Info

Publication number: DE102015210966A1
Application number: DE102015210966.6A
Authority: DE
Inventors: Frank Glöckner
Original assignee: Maag Automatik GmbH
Current assignee: Maag Automatik GmbH
Priority date: 2015-06-15
Filing date: 2015-06-15
Publication date: 2016-12-15

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Kunststoffgranulat (16) mit hoher Erweichungstemperatur und/oder Glasübergangstemperatur von über 120°C, z. B. Polycarbonat, Polycarbonatblend, Polystyrol, Hochtemperatur-Thermoplaste. Erfindungsgemäß weist das Kunststoffgranulat (16) eine sphärische Oberflächenform mit einer Sphärizität von 0,95 bis 0,99 auf. Zudem betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Kunststoffgranulats (16), bei dem ein Prozessfluid (12) in einer Prozesskammer (10) enthalten ist. Die Prozesskammer (10) ist von einer Lochplatte zur Erzeugung von Strängen aus flüssigem Kunststoff teilweise begrenzt. In der Prozesskammer (10) wirkt eine Zerteilvorrichtung mit der Lochplatte für die aus der Lochplatte austretenden Kunststoffstränge zusammen. Das Prozessfluid (12) in der Prozesskammer (10) weist eine Temperatur auf, die in einem Bereich von +/–20°C der Erweichungstemperatur des Kunststoffes liegt und in der Prozesskammer (10) herrscht ein Druck von größer als der Druck der Dampfdruckkurve des Prozessfluids (12), jedoch mindestens 2,0 bar.The invention relates to a plastic granules (16) having a high softening temperature and / or glass transition temperature of over 120 ° C, z. As polycarbonate, polycarbonate blend, polystyrene, high temperature thermoplastics. According to the invention, the plastic granulate (16) has a spherical surface shape with a sphericity of 0.95 to 0.99. In addition, the invention relates to a method for producing a plastic granulate (16), in which a process fluid (12) is contained in a process chamber (10). The process chamber (10) is partially bounded by a perforated plate for producing strands of liquid plastic. In the process chamber (10), a dicing device interacts with the perforated plate for the plastic strands emerging from the perforated plate. The process fluid (12) in the process chamber (10) has a temperature which lies in a range of +/- 20 ° C of the softening temperature of the plastic and in the process chamber (10) there is a pressure greater than the pressure of the vapor pressure curve of Process fluid (12), but at least 2.0 bar.

Description

Die Erfindung betrifft ein Kunststoffgranulat gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 angegebenen Art sowie ein Verfahren zur Herstellung von Kunststoffgranulat.The invention relates to a plastic granules according to the type specified in the preamble of claim 1 and a method for producing plastic granules.

Es sind Kunststoffgranulate bekannt, welche im Wesentlichen zylindrische Formen und eine raue Oberfläche aufweisen. Diese Kunststoffgranulate haben jedoch den Nachteil, dass sie für die Weiterverarbeitung schlechter schüttfähig und somit transportierbar sind. Während des Transports der Kunststoffgranulate, beispielsweise durch Schüttung, kommt es zu Abrieb und Staubbildung, welcher dann wieder aufwändig vom Kunststoffgranulat vor der Weiterverarbeitung entfernt werden muss. Die Kunststoffgranulate sind zudem nicht vakuolenfrei, sie weisen somit Gaseinschlüsse auf. Insbesondere für transparente Oberflächen, aber auch für hochwertige Sichtflächen von Kunststoffprodukten ist eine staubfreie Verarbeitung der Kunststoffgranulate auf der einen Seite und die Verwendung vakuolenfreier Granulate auf der anderen Seite absolut notwendig.Plastic granules are known which have substantially cylindrical shapes and a rough surface. However, these plastic granules have the disadvantage that they are less free-flowing and thus transportable for further processing. During the transport of the plastic granules, for example by pouring, it comes to abrasion and dust, which must then be laboriously removed from the plastic granules before further processing. The plastic granules are also not vakuolenfrei, they thus have gas inclusions. In particular, for transparent surfaces, but also for high-quality visible surfaces of plastic products, a dust-free processing of the plastic granules on the one hand and the use of vacuole-free granules on the other hand absolutely necessary.

Um vakuolenfreie Kunststoffgranulate für hochwertige Kunststoffflächen zu erhalten, wird derzeit über bildverarbeitende Sortieranlagen das vakuolenhaltige Kunststoffgranulat von dem vakuloenfreien Kunststoffgranulat aussortiert, was äußerst aufwendig und kostenintensiv ist. In der Praxis erfolgt daher vor Weiterverarbeitung der Granulate, jedoch nach der Trocknung eine optische Sortierung, bei der die Vakuolen aufweisenden Kunststoffgranulate aussortiert werden und anschließend die verbliebenen vakuolenfreien Kunststoffgranulate entstaubt werden.In order to obtain vakuolenfreie plastic granules for high-quality plastic surfaces, the vacuum-containing plastic granules is currently sorted out of the vacuum-free plastic granules on image-processing sorting, which is extremely expensive and costly. In practice, therefore, prior to further processing of the granules, but after drying an optical sorting, in which the vacuoles having plastic granules are sorted out and then the remaining vakuolenfreien plastic granules are dedusted.

Aus der EP 2 361 174 B1 ist ein Verfahren zur Herstellung von Kunststoffgranulat mit hoher Erweichungstemperatur, nämlich über 120°C, bekannt. Solche Kunststoffgranulate können dabei Polycarbonat, Polycarbonatblend, Polystyrol, Hochtemperatur-Thermoplaste sein. Ein Prozessfluid ist dabei in einer Prozesskammer enthalten. Die Prozesskammer ist von einer Lochplatte zur Erzeugung von Strängen aus flüssigem Kunststoff teilweise begrenzt. In der Prozesskammer wirkt eine Zerteilvorrichtung mit der Lochplatte für die aus der Lochplatte austretenden Kunststoffstränge zusammen. Dabei entsteht ein Gemisch aus Prozessfluid und Granulat. Das Prozessfluid hat dabei eine Temperatur von größer als 120°C. In der Prozesskammer herrscht ein Druck von größer als 2 bar. Das Gemisch aus Prozessfluid und Granulat durchläuft unter Aufrechterhaltung des Drucks eine Kühlstrecke. Das Granulat wird dann unter Druck vom Prozessfluid in einer Trennvorrichtung getrennt und über eine Druckschleuse geleitet. Dieses Verfahren hat sich grundsätzlich bewährt. Jedoch ist die Qualität – Formgebung, Oberflächengüte und Vakuolenfreiheit – der Kunststoffgranulate für die weitere Verarbeitung weiter zu gering.From the EP 2 361 174 B1 is a method for the production of plastic granules with high softening temperature, namely above 120 ° C, known. Such plastic granules may be polycarbonate, polycarbonate blend, polystyrene, high temperature thermoplastics. A process fluid is contained in a process chamber. The process chamber is partially bounded by a perforated plate for producing strands of liquid plastic. In the process chamber a dividing device interacts with the perforated plate for the plastic strands emerging from the perforated plate. This results in a mixture of process fluid and granules. The process fluid has a temperature of greater than 120 ° C. In the process chamber there is a pressure of more than 2 bar. The mixture of process fluid and granules passes through a cooling section while maintaining the pressure. The granules are then separated under pressure from the process fluid in a separator and passed through a pressure lock. This method has proven itself in principle. However, the quality - shape, surface quality and vacuole-free - the plastic granules for further processing is still too low.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, unter Vermeidung der genannten Nachteile Kunststoffgranulate anzugeben, deren Abrieb deutlich geringer ist, so dass insbesondere eine Entstaubung der Granulate vor der Weiterverarbeitung nicht mehr notwendig ist. Zudem soll ein Verfahren angegeben werden, mit welchem Kunststoffgranulate auf einfache Weise hergestellt werden können und dabei eine höhere Qualität – Formgebung, Oberflächengüte und Vakuolenfreiheit – aufweisen.The invention is therefore based on the object, while avoiding the disadvantages mentioned specify plastic granules whose abrasion is significantly lower, so that in particular a dedusting of the granules prior to further processing is no longer necessary. In addition, a method is to be specified, with which plastic granules can be produced in a simple manner and thereby have a higher quality - shape, surface quality and vacuole - have.

Im Hinblick auf die Kunststoffgranulate wird diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 in Verbindung mit seinen Oberbegriffsmerkmalen gelöst.With regard to the plastic granules, this object is achieved by the characterizing features of claim 1 in conjunction with its generic features.

Im Hinblick auf das Verfahren wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruches 9 gelöst.With regard to the method, this object is solved by the features of claim 9.

Die Unteransprüche bilden jeweils vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.The dependent claims each form advantageous developments of the invention.

Die Erfindung betrifft gemäß einem Aspekt ein Kunststoffgranulat mit hoher Erweichungstemperatur und/oder Glasübergangstemperatur von über 120°C, z. B. Polycarbonat, Polycarbonatblend, Polystyrol, Hochtemperatur-Thermoplaste. Hierbei weist das Kunststoffgranulat eine sphärische Oberflächenform auf, die eine Sphärizität von 0,95 bis 0,99 umfasst. Die Sphärizität ist gemäß ISO 13322-2 und ISO 9276-6 wie folgt definiert: SPHT = 4πA/P² The invention relates in one aspect to a plastic granules with high softening temperature and / or glass transition temperature of about 120 ° C, z. As polycarbonate, polycarbonate blend, polystyrene, high temperature thermoplastics. Here, the plastic granulate has a spherical surface shape, which has a sphericity of 0.95 to 0.99. The sphericity is according to ISO 13322-2 and ISO 9276-6 defined as follows: SPHT = 4πA / P ²

Dabei ist

SPH: = Sphärizität
A: = gemessene Fläche einer Partikelprojektion
P: = gemessener Umfang (Ausdehnung) einer Partikelprojektion.
π: = Die Kreiszahl (Pi) ist eine mathematische Konstante, die als Verhältnis des Umfangs eines Kreises zu seinem Durchmesser definiert ist.

It is

SPH: = Sphericity
A: = measured area of a particle projection
P: = measured extent (extent) of a particle projection.
π: = The circle number (Pi) is a mathematical constant defined as the ratio of the circumference of a circle to its diameter.

Bei der angegebenen Sphärizität ist die Oberflächenform des Kunststoffgranulats so optimiert, dass eine Staubbildung erheblich reduziert und dadurch die Transporteigenschaften des Kunststoffgranulats erheblich verbessert werden. Insbesondere kann dadurch eine bisher notwendige Entstaubung der Kunststoffgranulate vor deren Weiterverarbeitung aufgrund der gegebenen Sphärizität entfallen.With the specified sphericity, the surface shape of the plastic granules is optimized so that dust formation is significantly reduced, thereby significantly improving the transport properties of the plastic granules. In particular, this eliminates the previously necessary dedusting of the plastic granules prior to their further processing due to the given sphericity.

Der Effekt der Optimierung der Oberflächenform des Kunststoffgranulats kann vorzugsweise noch dadurch verbessert werden, wenn dabei der konkave Anteil, also die Dellen, in der Oberfläche weniger als 10% der Gesamtoberfläche beträgt bzw. betragen. Hierdurch wird auf einfache Weise die Ursache für ungewollten Abrieb weiter reduziert, nämlich nicht gleichmäßige Oberflächenformen.The effect of optimizing the surface shape of the plastic granules can preferably be further improved if the concave portion, ie the dents, in the surface is less than 10% of the total surface area. As a result, the cause of unwanted abrasion is further reduced in a simple manner, namely non-uniform surface shapes.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist das Kunststoffgranulat einen Mittenrauwert R_a von kleiner als 0,2 μm auf. Auch hierdurch wird der Abrieb erheblich verringert, wodurch die Staubentstehung von vornherein drastisch reduziert wird. Zudem wird die Schüttfähigkeit und Transportierbarkeit von solchen Kunststoffgranulaten weiter verbessert.According to a further embodiment of the invention, the plastic granules have a mean roughness R _a of less than 0.2 μm. As a result, the abrasion is significantly reduced, whereby the formation of dust is drastically reduced from the outset. In addition, the pourability and transportability of such plastic granules is further improved.

Ein wesentlicher Einflussfaktor für Abrieb bei den Kunststoffgranulaten ist die Größe und somit das Gewicht des jeweiligen Kunststoffgranulats. Daher weist insbesondere das Kunststoffgranulat ein Granulatgewicht von 15 bis 30 mg, insbesondere 20 bis 25 mg, auf.A significant influencing factor for abrasion in the plastic granules is the size and thus the weight of the respective plastic granules. Therefore, in particular, the plastic granules have a granule weight of 15 to 30 mg, in particular 20 to 25 mg.

Es hat sich gezeigt, dass die erfindungsgemäßen Kunststoffgranulate mit der angegebenen Sphärizität, auf einfache Weise dadurch gebildet werden können, dass zumindest ein Oberflächenbereich durch Konvektion in einem Prozessfluid abgekühlt ist. Die Abkühlung durch Konvektion unterstützt die gewünschte Oberflächenqualität erheblich. Hierbei erstreckt sich der durch Konvektion abgekühlte Oberflächenbereich über mehr als 50% der Oberfläche, insbesondere 70 bis 80%, bevorzugt 100%.It has been found that the plastic granules according to the invention having the specified sphericity can be formed in a simple manner by cooling at least one surface area by convection in a process fluid. Cooling by convection considerably supports the desired surface quality. In this case, the surface area cooled by convection extends over more than 50% of the surface, in particular 70 to 80%, preferably 100%.

Aufgrund von technischen Zwängen ist gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ein zweiter Oberflächenbereich vorgesehen, der auch durch Wärmeleitung abgekühlt ist und nicht nur durch Konvektion.Due to technical constraints, according to a further embodiment of the invention, a second surface area is provided, which is also cooled by heat conduction and not only by convection.

Vorzugsweise ist das Kunststoffgranulat gekennzeichnet durch eine Ausbildung frei von Volumeneinschlüssen wie Vakuolen. Vakuolen sind Lunker im Materialgefüge eines Formteiles. Diese Mikrozellige bis blasenförmige Hohlräume können während des Herstellungsprozesses nach dessen Abkühlung entstehen. Bei hochwertigen durchsichtigen Formteilen, welche mit Vakuolen aufweisenden Granulaten hergestellt wurden, fallen diese mikrozelligen Hohlräume als optischer Mangel auf und beeinträchtigen die Qualität des Produkts.Preferably, the plastic granules are characterized by an education free of volume inclusions such as vacuoles. Vacuoles are voids in the material structure of a molded part. These microcellular to vesicular voids may form during the manufacturing process after it has cooled. In the case of high-quality transparent moldings produced with vacuolated granules, these microcellular cavities are a visual defect and impair the quality of the product.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe durch ein Verfahren zur Herstellung eines Kunststoffgranulats gelöst, bei dem ein Prozessfluid in einer Prozesskammer enthalten ist, die Prozesskammer von einer Lochplatte zur Erzeugung von Strängen aus flüssigem Kunststoff teilweise begrenzt ist. In der Prozesskammer wirkt eine Zerteilvorrichtung mit der Lochplatte für die aus der Lochplatte austretenden Kunststoffstränge zusammen. Das Prozessfluid in der Prozesskammer weist erfindungsgemäß eine Temperatur auf, die in einem Bereich von +/–20°C der Erweichungstemperatur des Kunststoffes liegt. Dabei herrscht in der Prozesskammer ein Druck von größer als der Druck der Dampfdruckkurve des Prozessfluids, jedoch mindestens 2,0 bar. Ein Granulieren der Kunststoffstränge zu Kunststoffgranulat erfolgt durch die Zerteilvorrichtung in dem Prozessfluid an der Lochplatte in der Prozesskammer. Aus der Prozesskammer wird ein Gemisch von Prozessfluid und Kunststoffgranulat unter Abkühlung des Kunststoffgranulats in eine erste Kühlstrecke abgeleitet. In der ersten Kühlstrecke wird der Druck aufrechterhalten und dann in einer ersten Trennvorrichtung unter Druck vom Prozessfluid getrennt. Es hat sich gezeigt, dass unter diesen Bedingungen für die Weiterverarbeitung des Kunststoffgranulats günstige Oberflächenformen entstehen, wodurch sich ein Entstauben erübrigt. Hierdurch wird zudem auch der Grad an Vakuolenfreiheit im mit diesem Verfahren hergestellten Kunststoffgranulat weiterhin erhöht.According to a further aspect of the invention, the object is achieved by a method for producing a plastic granulate, in which a process fluid is contained in a process chamber, the process chamber is partially bounded by a perforated plate for producing strands of liquid plastic. In the process chamber a dividing device interacts with the perforated plate for the plastic strands emerging from the perforated plate. The process fluid in the process chamber according to the invention has a temperature which is within a range of +/- 20 ° C of the softening temperature of the plastic. In this case, prevails in the process chamber, a pressure of greater than the pressure of the vapor pressure curve of the process fluid, but at least 2.0 bar. Granulation of the plastic strands into plastic granules is effected by the dicing device in the process fluid at the perforated plate in the process chamber. From the process chamber, a mixture of process fluid and plastic granules is discharged while cooling the plastic granules in a first cooling section. In the first cooling section, the pressure is maintained and then separated in a first separation device under pressure from the process fluid. It has been shown that under these conditions favorable surface forms are formed for the further processing of the plastic granulate, which makes dedusting unnecessary. This also further increases the degree of vacuole freedom in the plastic granulate produced by this process.

Vorzugsweise wird das Kunststoffgranulat in einer zweiten Kühlstrecke mit einem zweiten Prozessfluid bei einer Temperatur kleiner oder gleich 90°C unter Aufrechterhaltung des Drucks gekühlt und dann in einer zweiten Trennvorrichtung vom Prozessfluid getrennt wird. Durch dieses zweistufige Abkühlen wird die Oberflächengüte weiter verbessert.Preferably, the plastic granulate is cooled in a second cooling section with a second process fluid at a temperature less than or equal to 90 ° C while maintaining the pressure and then in a second separator is separated from the process fluid. This two-stage cooling further improves the surface quality.

Insbesondere dadurch, dass der Herstellungsprozess und das Abkühlen unter Druck stattfindet, ist der Parameterbereich, der durch physikalische Grenzen gesetzt ist, erweitert. Daher wird gemäß einer Ausführungsform der Erfindung das Kunststoffgranulat nach der ersten oder zweiten Kühlstrecke über eine Druckschleuse geleitet. Möglich ist es auch, dass in der zweiten Kühlstrecke vor einem Trockner eine Druckschleuse vorgesehen ist, welche den Druck im Kühlmedium auf Umgebungsdruck absenkt. Nach dem Trockner passiert das Kunststoffgranulat wieder eine Druckschleuse und wird unter Druck weiter abgekühlt.In particular, by the manufacturing process and the cooling taking place under pressure, the parameter range, which is set by physical limits, is extended. Therefore, according to one embodiment of the invention, the plastic granules are passed to the first or second cooling section via a pressure lock. It is also possible that in the second cooling section in front of a dryer, a pressure lock is provided, which lowers the pressure in the cooling medium to ambient pressure. After the dryer, the plastic granulate passes again a pressure lock and is further cooled under pressure.

Hierbei hat sich gezeigt, dass es für die Oberflächenausbildung von Vorteil ist, wenn das Kunststoffgranulat mit einer Oberflächentemperatur von maximal 10°C über der Temperatur des Prozessfluids der zweiten Kühlstrecke die Druckschleuse verlässt.It has been shown that it is advantageous for the surface formation when the plastic granules leave the pressure lock with a surface temperature of at most 10 ° C above the temperature of the process fluid of the second cooling section.

Als Zerteilvorrichtung wird vorzugsweise ein Unterwassergranulator verwendet.As a dicing device, an underwater granulator is preferably used.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist das Granulat nach der Druckschleuse ein Granulatgewicht von 15 bis 30 mg, insbesondere 20 bis 25 mg, auf. Die Toleranz vom Mittelwert der die Druckschleuse verlassenden Kunststoffgranulate, also die sich ergebende Schüttung von Kunststoffgranulaten beträgt maximal 10%. Hierdurch wird gewährleistet dass die Abriebsbedingungen aufgrund des Gewichts in einem engen, definierten Bereich liegen.According to a further embodiment of the invention, the granules after the pressure lock on a granulate weight of 15 to 30 mg, in particular 20 to 25 mg, on. The tolerance of the average value of the plastic granules leaving the pressure lock, that is to say the resulting fill of plastic granules, amounts to a maximum of 10%. This ensures that the abrasion conditions are due to the weight in a narrow, defined range.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren soll insbesondere Kunststoffgranulat hergestellt werden, wie es oben beschrieben und vor allem vakuolenfrei ist.With the method according to the invention, in particular, plastic granules should be produced, as described above and, above all, free of vacuoles.

Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen.Further advantages, features and possible applications of the present invention will become apparent from the following description in conjunction with the embodiments illustrated in the drawings.

In der Beschreibung, in den Ansprüchen und in der Zeichnung werden die in der unten aufgeführten Liste der Bezugszeichen verwendeten Begriffe und zugeordneten Bezugszeichen verwendet. In der Zeichnung bedeutet:In the description, the claims, and the drawing, the terms and associated reference numerals used in the list of reference numerals below are used. In the drawing:

1 eine schematische Ansicht eines Herstellungsprozesses; 1 a schematic view of a manufacturing process;

2 eine Grafik über den Temperaturverlauf eines Ausführungsbeispiels; 2 a graph over the temperature profile of an embodiment;

3 eine Darstellung des Kunststoffgranulats, in unterschiedlichen Abkühl- und Qualitätsstufen; 3 a representation of the plastic granulate, in different cooling and quality levels;

4 eine Darstellung des Prozessfluids bei 100°C, und 4 a representation of the process fluid at 100 ° C, and

5 eine Darstellung des Prozessfluids bei 135°C. 5 a representation of the process fluid at 135 ° C.

In 1 ist ein Verfahren nach der Erfindung schematisch dargestellt. In einer Prozesskammer 10 befindet sich ein Messerrotor, der einer Lochplatte zugeordnet ist. Der Messerrotor und die Lochplatte bilden einen üblichen Unterwassergranulator. Der Prozesskammer 10 wird sukzessive heißes Prozessfluid 12, in der Regel heißes Prozesswasser, zugeführt. Zudem wird eine Kunststoffschmelze 14 über die Lochplatte in die Prozesskammer 10 eingebracht, welche als Kunststoffstränge bei der Lochplatte austretenden und durch den Messerrotor in Kunststoffgranulate 16 geschnitten werden. Es entsteht somit ein Gemisch 18 aus Kunststoffgranulat 16 und Prozesswasser 12.In 1 a method according to the invention is shown schematically. In a process chamber 10 There is a knife rotor, which is assigned to a perforated plate. The knife rotor and the perforated plate form a conventional underwater pelletizer. The process chamber 10 becomes successively hot process fluid 12 , usually hot process water, fed. In addition, a plastic melt 14 over the perforated plate into the process chamber 10 introduced, which emerges as plastic strands in the perforated plate and through the knife rotor in plastic granules 16 get cut. It thus creates a mixture 18 made of plastic granules 16 and process water 12 ,

Die Kunststoffschmelze besteht dabei aus einem Kunststoff mit hoher Erweichungstemperatur und/oder Glasübergangstemperatur von über 120°C, zum Beispiel Polycarbonat, Polycarbonatblend, Polystyrol, Hochtemperatur-Thermoplaste. Die Kunststoffschmelze 14 wird zudem in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit des Messerrotors durch die Lochplatte gepresst, so dass sich ein erster Abkühlbereich und somit ein erster Oberflächenbereich im entstehenden Kunststoffgranulat 16 bildet, der durch Konvektion mit dem Prozesswasser 12 abgekühlt ist. Der erste Oberflächenbereich erstreckt sich dabei vor allem über mehr als 50% der Oberfläche, insbesondere 70 bis 80%, bevorzugt 100%. Ein zweiter Oberflächenbereich kann zudem vorgesehen sein, der neben der Abkühlung durch Konvektion in dem Prozesswasser 12 auch durch Wärmeleitung über die Lochplatte und/oder dem Messerrotors abgekühlt wird. Durch entsprechende Abstimmung der Geschwindigkeiten des Durchtritts der Kunststoffschmelze durch die Lochplatte im Verhältnis zur Drehgeschwindigkeit des Messerrotors sowie der Temperatur des Prozesswassers 12 lassen sich die Abkühlbereiche festlegen. Bevorzugt ist die Abkühlung nur durch Konvektion, da hierdurch die Oberflächengüte und somit die Qualität des Kunststoffgranulat 16 am besten ist.The plastic melt consists of a plastic with a high softening temperature and / or glass transition temperature of over 120 ° C, for example polycarbonate, polycarbonate blend, polystyrene, high temperature thermoplastics. The plastic melt 14 is also pressed in response to the speed of the knife rotor through the perforated plate, so that a first cooling area and thus a first surface area in the resulting plastic granules 16 formed by convection with the process water 12 has cooled. The first surface area extends above all over more than 50% of the surface, in particular 70 to 80%, preferably 100%. A second surface area may also be provided, in addition to the cooling by convection in the process water 12 is also cooled by heat conduction through the perforated plate and / or the knife rotor. By appropriate vote of the Speeds of the passage of the plastic melt through the perforated plate in relation to the rotational speed of the knife rotor and the temperature of the process water 12 The cooling ranges can be defined. Preferably, the cooling is only by convection, as a result, the surface quality and thus the quality of the plastic granules 16 the best is.

Das Prozesswasser 12 weist in der Prozesskammer 10 eine Temperatur auf, die in einem Bereich von +/–20°C der Erweichungstemperatur des verwendeten Kunststoffes liegt. Zudem herrscht in der Prozesskammer sowie in den im Folgenden noch beschriebenen Abschnitten des Prozesses ein Druck von größer als dem Druck der Dampfdruckkurve des Prozesswassers 12, jedoch mindestens 2,0 bar.The process water 12 points in the process chamber 10 a temperature which is in a range of +/- 20 ° C the softening temperature of the plastic used. In addition, prevails in the process chamber and in the sections of the process described below, a pressure of greater than the pressure of the vapor pressure curve of the process water 12 , but at least 2.0 bar.

Über einen ersten Zwischenspeicher 20 und einer Trennvorrichtung 22, in der das Gemisch 18 aus Kunststoffgranulat 16 und Prozesswasser 12 voneinander getrennt wird, wird das Kunststoffgranulat 16 einer Mischkammer 24 zugeführt. Der Bereich von der Prozesskammer 10 über den Zwischenspeicher 20 und der Trennvorrichtung 22 bildet eine erste Kühlstrecke 25.About a first cache 20 and a separator 22 in which the mixture 18 made of plastic granules 16 and process water 12 is separated from each other, the plastic granules 16 a mixing chamber 24 fed. The area of the process chamber 10 about the cache 20 and the separator 22 forms a first cooling section 25 ,

Das in der Trennvorrichtung 22 von dem Gemisch 18 abgetrennte Prozesswasser 12 wird einem Prozesswasserspeicher 26 zugeführt. Von dort aus wird das Prozesswasser 12 über eine Pumpe 28, einem Filter 30 einem Wärmetauscher 32 zugeführt, in dem das Prozesswasser 12 wieder auf die erforderliche, in der Prozesskammer 10 benötigte Prozesstemperatur erhitzt wird. Hierfür wird dem Wärmetauscher 32 Heizmedium 34 zugeführt. Vom Filter 30 werden Filterrückstände 36 abgeführt. Das im Wärmetauscher 32 erhitzte Prozesswasser 12 wird dann wieder der Prozesskammer 10 zugeführt.That in the separator 22 from the mixture 18 separated process water 12 becomes a process water storage 26 fed. From there, the process water 12 via a pump 28 , a filter 30 a heat exchanger 32 fed in which the process water 12 back to the required, in the process chamber 10 required process temperature is heated. For this purpose, the heat exchanger 32 heating medium 34 fed. From the filter 30 become filter residues 36 dissipated. That in the heat exchanger 32 heated process water 12 then becomes the process chamber again 10 fed.

Das Kunststoffgranulat 16, welches von der Trennvorrichtung 22 zu der Mischkammer 24 geleitet wird, weist eine Restfeuchte auf. Dies ist durch den zum Kunststoffgranulat 16 parallelen Pfeil 12a angedeutet, der das restliche Prozesswasser 12, die Restfeuchte darstellt.The plastic granulate 16 that of the separator 22 to the mixing chamber 24 is passed, has a residual moisture. This is due to the plastic granules 16 parallel arrow 12a hinted that the remaining process water 12 that represents residual moisture.

In der Mischkammer 24 wird das Kunststoffgranulat 16 mit kaltem Kühlwasser 38 zu einem Gemisch 40 vermischt. Das Gemisch 40 wird über einen zweiten Zwischenspeicher 42 einer Druckschleuse 44, beispielsweise in Form einer Impellerschleuse, zugeführt, wo das Druckniveau auf Umgebungsdruck abgesenkt wird. Das Kunststoffgranulat 16 verlässt mit einer Temperatur von maximal 10°C über der Temperatur des Kühlwassers 38 die Druckschleuse 44. Nach der Druckschleuse weist das Kunststoffgranulat 16 ein Granulatgewicht von 15 bis 30 mg, insbesondere 20 bis 25 mg auf, und die Toleranz der Kunststoffgranulate 16 vom Mittelwert beträgt maximal 10%. Der Mittelwert bezieht sich dabei auf einen statistisch relevanten Anteil von Kunststoffgranulaten 16 in einem kleinen Zeitfenster nach der Druckschleuse 44, also dem Prozesstakt. Der Anteil an vakuolenhaltigen Kunststoffgranulaten 16 in nach der Druckschleuse 44 beträgt weniger als 3%, vorzugsweise 0%.In the mixing chamber 24 becomes the plastic granules 16 with cold cooling water 38 to a mixture 40 mixed. The mixture 40 is via a second cache 42 a pressure lock 44 , For example, in the form of an impeller, supplied, where the pressure level is lowered to ambient pressure. The plastic granulate 16 Leaves at a temperature not exceeding 10 ° C above the temperature of the cooling water 38 the pressure lock 44 , After the pressure lock has the plastic granules 16 a granule weight of 15 to 30 mg, in particular 20 to 25 mg, and the tolerance of the plastic granules 16 from the mean value is a maximum of 10%. The mean value refers to a statistically significant proportion of plastic granules 16 in a small time window after the pressure lock 44 So the process clock. The proportion of vacuole-containing plastic granules 16 in after the pressure lock 44 is less than 3%, preferably 0%.

Das Gemisch 40 wird zu einem Trockner 46 geleitet, in dem das Kunststoffgranulat 16 vom Kühlwasser 38 getrennt und anschließend gegebenenfalls weiter abgekühlt wird. In den Trockner 46 wird für den Trocknungsprozess Trocknerluft 48 eingeleitet. Aus dem Trockner 46 entweicht dann Dampf 50 und die verbrauchte Trocknerluft 48.The mixture 40 becomes a dryer 46 passed, in which the plastic granules 16 from the cooling water 38 is separated and then optionally further cooled. In the dryer 46 becomes dryer air for the drying process 48 initiated. From the dryer 46 then steam escapes 50 and the used dryer air 48 ,

Das im Trockner 46 abgezweigte, verbrauchte Kühlwasser 38 gelangt in einen zweiten Filter 52, von dem Filterrückstände 54 ausgeschieden werden. In einem Kühlwassertank 56 wird das Kühlwasser 38 dann zwischengelagert und gegebenenfalls durch weiteres Kühlwasser 38 ergänzt. Über eine zweite Pumpe 58 und einen zweiten Wärmetauscher 60 wird das Kühlwasser 38 wieder in die Mischkammer 24 geleitet. Dem Wärmetauscher 60 wird Kühlmedium 62 zugeführt, welches das Kühlwasser 38 auf die gewünschte Temperatur des Kühlwassers 38 für die Mischkammer 24 abkühlt.The dryer 46 branched off, used cooling water 38 enters a second filter 52 , from the filter residues 54 be excreted. In a cooling water tank 56 becomes the cooling water 38 then temporarily stored and optionally by further cooling water 38 added. Via a second pump 58 and a second heat exchanger 60 becomes the cooling water 38 back to the mixing chamber 24 directed. The heat exchanger 60 becomes cooling medium 62 fed, which is the cooling water 38 to the desired temperature of the cooling water 38 for the mixing chamber 24 cools.

Der Bereich von der Mischkammer 24, über den zweiten Zwischenspeicher 42b bis zur Druckschleuse 44 und dem Trockner 46 bildet eine zweite Kühlstrecke 64. In der zweiten Kühlstrecke 64 ist die Temperatur des Kühlwassers 38 kleiner oder gleich 90°C.The area of the mixing chamber 24 , about the second cache 42b to the pressure lock 44 and the dryer 46 forms a second cooling section 64 , In the second cooling section 64 is the temperature of the cooling water 38 less than or equal to 90 ° C.

Das Kunststoffgranulat 16 bleibt von der Prozesskammer 10 bis zur Druckschleuse 44 unter Druck. Dadurch, dass der Herstellungsprozess und das Abkühlen unter Druck stattfindet, ist der Parameterbereich, der durch physikalische Grenzen gesetzt ist, erweitert. Daher kann der Druck in der Prozesskammer ohne weiteres größer als der Druck der Dampfdruckkurve des Prozessfluid sein. Es hat sich gezeigt, dass unter diesen Bedingungen für die Weiterverarbeitung des Kunststoffgranulats günstige Oberflächenformen entstehen, wodurch sich ein Entstauben erübrigt.The plastic granulate 16 stays away from the process chamber 10 to the pressure lock 44 vacuum. Due to the fact that the manufacturing process and the cooling takes place under pressure, the parameter range, which is set by physical limits, is extended. Therefore, the pressure in the process chamber can easily be greater than the pressure of the vapor pressure curve of the process fluid. It has been shown that under these conditions favorable surface forms are formed for the further processing of the plastic granulate, which makes dedusting unnecessary.

Eine für das Weiterverarbeiten günstige Oberflächenform weist eine sphärische Oberflächenform auf, die eine Sphärizität von 0,95 bis 0,99 umfasst. Dabei ist der konkave Anteil bzw. die Dellen in der Oberfläche weniger als 10% der Gesamtoberfläche. Das Kunststoffgranulat ist mit einem Mittenrauwert bezogen auf eine statistisch relevante Anzahl von Kunststoffgranulaten 16 nach der Druckschleuse 44 R_a von kleiner als 0,2 μm versehen. A favorable surface finish for further processing has a spherical surface shape that has a sphericity of 0.95 to 0.99. The concave portion or dents in the surface is less than 10% of the total surface area. The plastic granulate has a mean roughness value based on a statistically significant number of plastic granules 16 after the pressure lock 44 R _a of less than 0.2 microns provided.

Durch diese besseren Qualitätsmerkmale im Hinblick auf die Formgebung, Oberflächengüte und Vakuolenfreiheit der Kunststoffgranulate 16 können hochwertigere Formteile hergestellt werden. Zudem entfällt ein aufwändiges Entstauben vor der Weiterverarbeitung der Kunststoffgranulate 16, da der Abrieb geringer ist.Due to these better quality features with regard to the shape, surface quality and vacuole freedom of the plastic granules 16 higher quality molded parts can be produced. In addition, there is no need for elaborate dedusting before the further processing of the plastic granules 16 because the abrasion is lower.

Im Folgenden sind die Ergebnisse eines Vergleichsversuchs dargestellt. Hierbei wurde als Werkstoff der Kunststoffschmelze ein Polycarbonat Macrolon mit der Typenbezeichnung 1239 verwendet. Dieser Werkstoff hat typischerweise einen Melt Flow Index – MFI – bei 300°C/1,2 kg von 3,0 g/10 min sowie eine Vicat – Erweichungstemperatur bei 50 N/50°C/h von 148°C. Die Schmelzetemperatur beträgt bei diesem Werkstoff 310°C und es wurde ein Granulatgewicht von ca. 20 mg hergestellt.The results of a comparative experiment are shown below. In this case, a polycarbonate Macrolon with the type designation 1239 was used as the material of the plastic melt. This material typically has a melt flow index MFI at 300 ° C / 1.2 kg of 3.0 g / 10 min and a Vicat softening temperature at 50 N / 50 ° C / h of 148 ° C. The melt temperature in this material is 310 ° C and a granule weight of about 20 mg was prepared.

Die Temperatur des Prozesswassers 12 der ersten Kühlstrecke 25 variiert bei den unterschiedlichen Versuchen zwischen 80°C, 100°C, 120°C und 135°C. Wie sich aus der Tabelle 1 ergibt, nimmt die Qualität des Kunststoffgranulats 16 mit zunehmender Temperatur des Prozesswassers 12 in der ersten Kühlstrecke zu. Insbesondere der Anteil an Vakuolen reduziert sich von 100% auf 0%. Die konkaven Anteile/Dellen ebenfalls von 100% auf 0%. Die Oberfläche von einer rauen, unebenen Oberfläche zu einer glatten und klaren Oberfläche. Die Qualität des Kunststoffgranulat 16 wird somit erheblich verbessert. Tabelle 1: Prozessfluid erste Kühlstrecke Temperatur °C Vakuolen % Konkave Anteile/Dellen % Oberfläche 80 100 100 rauh, uneben 100 80 70 120 20 20 135 0 0 glatt, klar The temperature of the process water 12 the first cooling section 25 varies between 80 ° C, 100 ° C, 120 ° C and 135 ° C in the different experiments. As can be seen from Table 1, the quality of the plastic granules decreases 16 with increasing temperature of the process water 12 in the first cooling section too. In particular, the proportion of vacuoles is reduced from 100% to 0%. The concave portions / dents also from 100% to 0%. The surface from a rough, uneven surface to a smooth and clear surface. The quality of the plastic granules 16 is thus significantly improved. Table 1: Process fluid first cooling section Temperature ° C Vacuoles% Concave parts / dents% surface 80 100 100 rough, uneven 100 80 70 120 20 20 135 0 0 smooth, clear

Auch optisch ist dies aus den 4 und 5 zu erkennen.Also visually this is from the 4 and 5 to recognize.

4 zeigt das Kunststoffgranulat 16 nach dem Vergleichsversuch mit einem Prozessfluid 12 von 100°C in der ersten Kühlstrecke 25 und das Foto 2 mit einem Prozessfluid 12 von 135°C. Die bessere Qualität ist sichtbar, auch eine höhere Transparenz. 4 shows the plastic granules 16 after the comparative experiment with a process fluid 12 of 100 ° C in the first cooling section 25 and the photo 2 with a process fluid 12 of 135 ° C. The better quality is visible, also a higher transparency.

In 2 ist ein Temperaturverlauf eines Kunststoffes als Ausführungsbeispiel dargestellt. Die Linie 70 zeigt den Temperaturverlauf von der Prozesskammer 10 bis zum Trockner 46. Die Linie 72 zeigt den Temperaturverlauf des Prozesswassers 12 und des Kühlwassers 38. Die Schmelztemperatur beträgt dabei etwas weniger als 250°C und die Glasübergangstemperatur 125°C. Die Kunststoffschmelze wird mit einer Temperatur von größer als 285°C der Prozesskammer zugeführt. Dies entspricht der Ziffer 1 auf der Abszisse. Anschließend wird die Schmelze mit dem Messerrotor und Prozesswasser 12 in Kunststoffgranulate 16 geschnitten. Die Temperatur des Prozesswassers beträgt dabei 160°C. Dies entspricht der Ziffer 2 auf der Abszisse. Die Abkühlung und Verfestigung des Kunststoffgranulats 16 beginnt. Das Kunststoffgranulat 16 kühlt auf ca. 160°C, also auf die Temperatur des Prozesswassers 12, ab. Dieser Zustand entspricht der Ziffer 3 auf der Abszisse. Das Kunststoffgranulat 16 wird nunmehr vom Prozesswasser 12 getrennt und der Mischkammer 24 zugeführt. In der Mischkammer 24 wird das Kunststoffgranulat 16 mit Kühlwasser 38 vermengt, das weniger als 95°C aufweist. Dies entspricht der Ziffer 4 auf der Abszisse. Das Grundstoffgranulat 16 kühlt nun unterhalb der Glasübergangstemperatur auf weniger als 95°C ab. Dies entspricht der Ziffer 5 auf der Abszisse. Das Kunststoffgranulat 16 verlässt den Trockner 46 ohne Vakuolen ausgehärtet und abgekühlt auf weniger als 90°C.In 2 a temperature profile of a plastic is shown as an exemplary embodiment. The line 70 shows the temperature profile of the process chamber 10 to the dryer 46 , The line 72 shows the temperature profile of the process water 12 and the cooling water 38 , The melting temperature is slightly less than 250 ° C and the glass transition temperature 125 ° C. The plastic melt is fed to the process chamber at a temperature greater than 285 ° C. This corresponds to the number 1 on the abscissa. Subsequently, the melt with the knife rotor and process water 12 in plastic granules 16 cut. The temperature of the process water is 160 ° C. This corresponds to the number 2 on the abscissa. The cooling and solidification of the plastic granules 16 starts. The plastic granulate 16 Cools to about 160 ° C, ie to the temperature of the process water 12 , from. This condition corresponds to the number 3 on the abscissa. The plastic granulate 16 is now from the process water 12 separated and the mixing chamber 24 fed. In the mixing chamber 24 becomes the plastic granules 16 with cooling water 38 which has less than 95 ° C. This corresponds to the number 4 on the abscissa. The raw material granules 16 now cools below the glass transition temperature to less than 95 ° C. This corresponds to the number 5 on the abscissa. The plastic granulate 16 leaves the dryer 46 Hardened without vacuoles and cooled to less than 90 ° C.

In 3 sind über eine Abkühlzeit 66 drei verschiedene Abkühlzustände eines Kunststoffgranulat 16 während des Herstellerprozesses, wie oben beschrieben wurde, dargestellt. Das Kunststoffgranulat 16a zeigt das Granulat in der Prozesskammer 10. Das Granulat kühlt von außen nach innen ab. Das Kunststoffgranulat 16b zeigt den Zustand, wenn ein Oberflächenbereich bereits abgekühlt ist, der Kern des Granulat jedoch noch nicht. Das Kunststoffgranulat 16c zeigt den abgekühlten Zustand, bei dem auch der Kern 16d des Kunststoffgranulats 16 abgekühlt ist.In 3 are over a cooling time 66 three different Abkühlzustände a plastic granules 16 during the manufacturing process as described above. The plastic granulate 16a shows the granules in the process chamber 10 , The granules cool from the outside inwards. The plastic granulate 16b shows the state when a surface area is already cooled, the core of the granules, however, still Not. The plastic granulate 16c shows the cooled state, in which also the core 16d of plastic granules 16 has cooled.

Durch entsprechende Prozesssteuerung können nunmehr Kunststoffgranulate 16 unterschiedlicher Qualität auftreten. Mit dem Bezugszeichen 16e wird ein Granulat dargestellt, dass einen hohen konkaven Oberflächenanteil aufweist. Mit Bezugszeichen 16f ist ein Granulat dargestellt, dass eine Vakuole 68 aufweist. Das Granulat mit dem Bezugszeichen 16g zeigt keinerlei Qualitätsbeeinträchtigung.By appropriate process control can now plastic granules 16 different quality occur. With the reference number 16e a granulate is shown that has a high concave surface portion. With reference number 16f is a granulate that represents a vacuole 68 having. The granules by the reference numeral 16g shows no quality impairment.

Das Granulat mit den Bezugszeichen 16h zeigt zwei Oberflächenbereiche 70 und 72. Der erste Oberflächenbereich 70 ist allein durch Konvektion abgekühlt worden und dadurch erheblich glatter als der zweite Oberflächenbereich 72 der durch Wärmeleitung und Konvektion abgekühlt wurde.The granules with the reference numerals 16h shows two surface areas 70 and 72 , The first surface area 70 has been cooled solely by convection and thus considerably smoother than the second surface area 72 which has been cooled by heat conduction and convection.

Diese Darstellung veranschaulicht im Wesentlichen die Qualitätsmerkmale des erfindungsgemäßen Kunststoffgranulats 16.This illustration essentially illustrates the quality features of the plastic granules according to the invention 16 ,

Im Folgenden wird die bevorzugte Reihenfolge zur Festlegung der Qualität der Kunststoffgranulate, also der einzelnen Kunststoffgranulatkörner, angegeben, nachdem diese geprüft, bewertet und selektiert werden. Zunächst erfolgt eine optische, also subjektive Bewertung. Hierbei wird geprüft, ob das Kunststoffgranulat Vakuolen hat oder nicht, ob es Dellen hat oder nicht. Ist die Bewertung positiv, kann man sich die weiteren Prüfschritte sparen. Ist man sich nicht sicher, wird man den nächsten Prüfschritt durchführen, nämlich eine statistische Bewertung über den Anteil der Kunststoffgranulat Körner mit Vakuolen und oder Dellen durchführen. Führt diese Bewertung zu einem positiven Ergebnis, also zu einem Ergebnis innerhalb vorgegebener Grenzen, kann man sich wieder die weiteren Prüfschritte sparen. Ist man sich jedoch nicht sicher, wird man die Sphärizität bestimmen. Führt diese Bewertung zu einem positiven Ergebnis, kann man sich wieder die weiteren Prüfschritte sparen. Ist man sich jedoch nicht sicher, wird man Granulatgewicht einschließlich der Gewichtsverteilung bestimmen. Führt diese Bewertung zu einem positiven Ergebnis, also zu einem Ergebnis innerhalb vorgegebener Grenzen, kann man sich wieder die weiteren Prüfschritte sparen. Ist man sich jedoch nicht sicher, wird man eine subjektive Bewertung der Oberflächenanteile durchführen, also überwiegende Kühlung durch Konvektion oder auch durch Wärmeleitung. Führt diese Bewertung zu einem positiven Ergebnis, also zu einem Ergebnis innerhalb vorgegebener Grenzen, kann man sich wieder die weiteren Prüfschritte sparen. Ist man sich jedoch nicht sicher, wird man die Schüttdichte bestimmen, also den Anteil und die Größe der Vakuolen, welche die Schüttdichte beeinflussen. Führt diese Bewertung zu einem positiven Ergebnis, also zu einem Ergebnis innerhalb vorgegebener Grenzen, kann man sich wieder die weiteren Prüfschritte sparen. Ist man sich jedoch nicht sicher, wird man eine Transparenzmessung mit einem Refraktometer und einen Vergleich mit vordefinierten Standards durchführen. Führt diese Bewertung wiederum zu einem positiven Ergebnis, also zu einem Ergebnis innerhalb vorgegebener Grenzen, kann man sich wieder die weiteren Prüfschritte sparen. Ist man sich jedoch nicht sicher, wird man die Oberflächenrauhigkeit (Rauhtiefe), R_a kleiner als 0,2 μm, durchführen. Hierbei ist zu beachten, dass die Akzeptanzgrenzen stoff- und betriebsabhängig variieren können.In the following, the preferred sequence for determining the quality of the plastic granules, so the individual Kunststoffgranulatkörner specified, after they are checked, evaluated and selected. First, an optical, ie subjective assessment. Here it is checked whether the plastic granulate has vacuoles or not, whether it has dents or not. If the rating is positive, you can save yourself the further testing steps. If you are not sure, you will perform the next test step, namely perform a statistical evaluation of the proportion of plastic granules grains with vacuoles and or dents. If this evaluation leads to a positive result, ie to a result within predefined limits, then one can again save on the further test steps. However, if one is not sure, one will determine the sphericity. If this evaluation leads to a positive result, you can save yourself the further test steps. However, if one is not sure, one will determine granule weight including weight distribution. If this evaluation leads to a positive result, ie to a result within predefined limits, then one can again save on the further test steps. However, if one is not sure, one will carry out a subjective assessment of the surface components, ie predominantly cooling by convection or by heat conduction. If this evaluation leads to a positive result, ie to a result within predefined limits, then one can again save on the further test steps. However, if one is not sure, one will determine the bulk density, ie the proportion and size of the vacuoles, which influence the bulk density. If this evaluation leads to a positive result, ie to a result within predefined limits, then one can again save on the further test steps. However, if one is not sure, one will perform a transparency measurement with a refractometer and a comparison with predefined standards. If this evaluation again leads to a positive result, ie to a result within predefined limits, one can again save on the further test steps. However, one is not sure, it is the surface roughness (roughness), _Ra is less than 0.2 microns, perform. It should be noted that the acceptance limits may vary depending on the substance and the operation.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Ausbildung des Kunststoffgranulats wird auf einfache Weise gewährleistet, dass weniger Ausschuss entsteht. Hierdurch können höhere Erträge aufgrund der höheren Qualität der Kunststoffgranulate erzielt werden. Vakuolenfreies Kunststoffgranulat bildet eine sichtbare höhere Qualität. Durch die optimierte Oberflächenform wird eine Staubbildung vermieden. Ein aufwändiges Entstauben des Kunststoffgranulats entfällt.The inventive method and the inventive design of the plastic granules is ensured in a simple manner that less rejects. As a result, higher yields can be achieved due to the higher quality of the plastic granules. Vacuum-free plastic granulate forms a visibly higher quality. The optimized surface shape prevents dust formation. An elaborate dedusting of the plastic granules is eliminated.

Es kommt zu keiner Kontaminierung der Umgebungsluft, da der gesamte Herstellungsprozess in einem geschlossenen druckbelasteten Kreislauf stattfindet.There is no contamination of the ambient air, since the entire manufacturing process takes place in a closed pressure-loaded circuit.

Durch die verbesserte Oberflächenform ergibt sich auch eine höhere Schüttdichte und das Transportvolumen wird verringert.The improved surface shape also results in a higher bulk density and the transport volume is reduced.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010: Prozesskammerprocess chamber
1212: Prozessfluid, ProzesswasserProcess fluid, process water
12a12a: Pfeil für Restfeuchte, restliches ProzesswasserArrow for residual moisture, residual process water
1414: KunststoffschmelzePlastic melt
1616: KunststoffgranulatPlastic pellets
16a16a: Kunststoffgranulat – ungekühltPlastic granules - uncooled
16b16b: Kunststoffgranulat – im Oberflächenbereich gekühltPlastic granules - cooled in the surface area
16c 16c: Kunststoffgranulat – gekühltPlastic granules - cooled
16d16d: Kern des KunststoffgranulatsCore of plastic granules
16e16e: Kunststoffgranulat mit konkaven AnteilenPlastic granules with concave portions
16f16f: Kunststoffgranulat mit Vakuole 68 Plastic granules with vacuole 68
16g16g: Kunststoffgranulat ohne QualitätsbeeinträchtigungPlastic granules without quality impairment
1818: Gemisch aus Prozessfluid 12 und Kunststoffgranulat 16 Mixture of process fluid 12 and plastic granules 16
2020: erster Zwischenspeicherfirst cache
2222: Trennvorrichtungseparating device
2424: Mischkammermixing chamber
2525: erste Kühlstreckefirst cooling section
2626: ProzesswasserspeicherProcess water storage
2828: erste Pumpefirst pump
3030: erster Filterfirst filter
3232: erster Wärmetauscherfirst heat exchanger
3434: Heizmediumheating medium
3636: Filterrückständefilter residues
3838: Kühlwassercooling water
4040: Gemisch aus Kunststoffgranulat 16 und Kühlwasser 38 Mixture of plastic granules 16 and cooling water 38
4242: zweiter Zwischenspeichersecond cache
4444: Druckschleusepressure lock
4646: Trocknerdryer
4848: Trocknerluftdry air
5050: Dampfsteam
5252: zweiter Filtersecond filter
5454: Filterrückständefilter residues
5656: KühlwassertankCooling water tank
5858: zweite Pumpesecond pump
6060: zweiter Wärmetauschersecond heat exchanger
6262: Kühlmediumcooling medium
6464: zweite Kühlstreckesecond cooling section
6666: Abkühlzeitcooling
6868: Vakuolevacuole
7070: Temperaturverlauf eines KunststoffesTemperature profile of a plastic
7272: Temperaturverlauf des Prozesswassers 12 und des Kühlwassers 38 Temperature profile of the process water 12 and the cooling water 38

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

EP 2361174 B1 [0004]

Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

ISO 13322-2 [0009]
ISO 9276-6 [0009]

Claims

Plastic granulate ( 16 ) with high softening temperature and / or glass transition temperature of over 120 ° C, z. As polycarbonate, polycarbonate blend, polystyrene, high temperature thermoplastics, characterized by a spherical surface shape, with a sphericity of 0.95 to 0.99.

Plastic granules according to claim 1, characterized by concave portions / dimples in the surface of less than 10% of the total surface area.

Plastic granules according to claim 1 or 2, characterized by a mean roughness R _a of less than 0.2 microns.

Plastic granules according to one of the preceding claims, characterized by a granulate weight of 15 to 30 mg, in particular 20 to 25 mg.

Plastic granulate according to one of the preceding claims, characterized by a first surface area ( 70 ) obtained by convection in a process fluid ( 12 ) is cooled.

Plastic granulate according to claim 5, characterized in that the first surface area ( 70 ) extends over more than 50% of the surface, in particular 70 to 80%, preferably 100%.

Plastic granulate according to one of claims 5 and 6, characterized in that a second surface area ( 72 ) is provided which has also cooled by heat conduction.

Plastic granules according to one of the preceding claims, characterized by a formation free of volume inclusions, such as vacuoles ( 68 ).

Process for producing a plastic granulate ( 16 ), in which a process fluid ( 12 ) in a process chamber ( 10 ), the process chamber ( 10 ) of a perforated plate for the production of strands of liquid plastic ( 14 ) is partially limited, in the process chamber ( 10 ) a Zerfeilvorrichtung cooperates with the perforated plate for emerging from the perforated plate plastic strands, the process fluid ( 12 ) in the process chamber ( 10 ) has a temperature in a range of +/- 20 ° C the softening temperature of the plastic ( 14 ), in the process chamber ( 10 ) a pressure greater than the pressure of the vapor pressure curve of the process fluid ( 10 ), but at least 2.0 bar, whereby granulation of the plastic strands into plastic granules ( 16 ) by the Zerfeilvorrichtung in the process fluid ( 12 ) on the perforated plate in the process chamber ( 10 ), from the process chamber ( 10 ) a mixture of process fluid ( 12 ) and plastic granules ( 16 ) while cooling the plastic granulate ( 16 ) in a first cooling section ( 25 ) is derived, wherein in the first cooling section ( 25 ) the pressure is maintained and then in a first separation device ( 22 ) under pressure from the process fluid ( 12 ) is separated.

A method according to claim 9, characterized in that the plastic granules ( 16 ) in a second cooling section ( 64 ) with a second process fluid ( 38 cooled at a temperature less than or equal to 90 ° C while maintaining the pressure and then in a second separation device ( 46 ), in particular under pressure, is separated from the process fluid.

A method according to claim 9 or 10, characterized in that the plastic granules after the first or second cooling section ( 25 . 64 ) via a pressure lock ( 44 ).

A method according to claim 11, characterized in that the plastic granules ( 16 ) with a surface temperature of at most 10 ° C above the temperature of the process fluid ( 38 ) of the second cooling section ( 64 ) the pressure lock ( 44 ) leaves.

Method according to one of claims 10 to 12, characterized in that an underwater granulator is used as a dicing device.

Method according to one of claims 10 to 13, characterized in that the plastic granules ( 16 ) after the pressure lock ( 44 ) has a granulate weight of 15 to 30 mg, in particular 20 to 25 mg, and the tolerance of the plastic granules ( 16 ) of the mean value is 10% maximum.

Method according to one of claims 9 to 14, characterized by a proportion of vacuole-containing plastic granules ( 16 ) after the pressure lock ( 44 ) of less than 3%, preferably 0%.

Method according to one of claims 9 to 15, characterized by the production of a plastic granulate ( 16 ) according to one of the preceding claims 1 to 8, in particular according to claim 8.