DE10209149A1 - Verfahren zur Herstellung von Kunststoffgranulaten - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von technisch trockenen Kunststoffgranulaten, wobei dem Kühl- und Transportmittel zusätzlich gasförmige Stoffe zugesetzt werden.

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von technisch trockenen (von Kühlmitteln befreiten) Kunststoffgranulaten.
• Bei der Herstellung von Kunststoff-Compounds in Granulatform werden die Ausgangsstoffe, wie Kunststoffpolymere, Farbmittel, Zusatzmittel, Füll- und Verstärkungsmittel und Modifikatoren in Knetern gemischt. Dabei entsteht eine Schmelze, die durch Düsen zu Strängen oder Bändern verpresst wird. Diese Stränge oder Bänder werden entweder erst abgekühlt und getrocknet und dann in Granulatoren, wie zum Beispiel Bandgranulatoren, Würfelgranulatoren und Stranggranulatoren, zu Granulaten zerkleinert oder erst geschnitten (zum Beispiel mit Kopfgranulatoren wie Wasserringgranulatoren oder Unterwasserkopfgranulatoren) und die entstandenen Granulate dann abgekühlt und getrocknet. Zum Kühlen der Stränge, Bänder oder Granulate werden Flüssigkeiten, wie zum Beispiel Wasser oder Gase, wie beispielsweise Luft, mit denen die Stränge, Bänder oder Granulate in Kontakt gebracht werden, verwendet. Bei Verwendung einer Flüssigkeit wird diese nach gewünschter Kühlung von den Strängen, Bändern oder Granulaten entfernt. Dies geschieht durch Abstreifen, Abblasen, Absaugen, Abtropfen mit Hilfe von Schwerkraft und Fliehkräften, wie sie in Zentrifugen und Bogensieben entstehen, und Abdampfen der Flüssigkeit von den Bändern, Strängen oder Granulaten.
• Häufig wird bei der Granulierung die Flüssigkeit nicht nur zum Kühlen, sondern auch zum Transport der Granulate verwendet. Diese auf den ersten Blick vorteilhafte zusätzliche Nutzung der Flüssigkeit als Transportmittel hat jedoch auch Nachteile. So wird es beispielsweise schwieriger und aufwendiger, die Flüssigkeit nach dem Transport vom Granulat zu entfernen, um ein technisch trockenes Granulat zu erhalten.
• Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es daher, ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, mit dem auf eine einfache Weise, die Kühlung und der gleichzeitige Transport von Kunststoffgranulaten durchgeführt werden kann und die anschließende Abtrennung des Kühl- und Transportmittels vom Granulat einfach und schnell durchgeführt werden kann.
• Diese Aufgabe konnte durch das erfindungsgemäße Verfahren gelöst werden, indem man der Flüssigkeit gasförmige Stoffe (wie z. B. Luft, Stickstoff oder ähnliche Gase) unter Druck zugibt.
• Gegenstand der Erfindung ist daher ein Verfahren zur Herstellung von technisch trockenen Kunststoffgranulaten, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass
  
• a) ein oder mehrere Kunststoffpolymere zusammen mit ein oder mehreren Substanzen aus der Gruppe bestehend aus Farbmitteln, Zusatzmitteln, Füll- und Verstärkungsmitteln und Modifikatoren in Knetern gemischt und dabei plastifiziert werden,
• b) das in a) erhaltene, plastische Kunststoff-Compound durch eine oder mehrere Düsen gepresst wird und die entstehenden Stränge oder Bänder mit einer mit der oder den Düsen verbundenen Granuliereinrichtung abgeschlagen werden,
• c) die in b) erhaltenen Granulate in einer Flüssigkeit abgekühlt und abtransportiert werden,
• d) die Flüssigkeit vom Granulat wieder entfernt und gegebenenfalls in den Prozess zurückgeführt wird,
wobei in Schritt c) ein oder mehrere bei Raumtemperatur gasförmige Stoffe oder Stoffgemische unter Druck zusätzlich in die Flüssigkeit eingeleitet werden.
• Durch die zusätzliche erfindungsgemäße Zugabe von gasförmigen Stoffen in die "Kühl- und Transportflüssigkeit" kann die Verweildauer der Granulate in der Flüssigkeit positiv beeinflusst und der Transport beschleunigt werden. Zudem wird durch den Zusatz des gasförmigen Stoffes bzw. der Stoffe die Trocknung der Kunststoffgranulate (Entfernung der Flüssigkeit) erleichtert bzw. unterstützt.
• Als Kunststoffpolymere werden bevorzugt Polyamid, Polycarbonat, Polyacrylnitrilbutadienstyrol, Polybutylenterephthalat, Polyurethan, Copolymere und Mischungen derselben eingesetzt.
• Vorzugsweise werden als Farbmittel organische und anorganische Pigmente, wie z. B. Titandioxid und Eisenoxide, lösliche Farbstoffe und Ruße eingesetzt.
• Unter Zusatzmitteln werden bevorzugt die folgenden Substanzen verstanden: Flammschutzmittel, Stabilisatoren, wie z. B. Thermostabilisatoren oder UV-Stabilisatoren, Gleit- und Entformungsmittel, wie z. B. Wachse, Stearate, Nukleierungsmittel und Antinukleierungsmittel.
• Als Füll- und Verstärkungsmittel werden vorzugsweise Glasfasern, mineralische Stoffe (gegebenenfalls als Nanopartikel), Kohlenstofffasern, Aramidfasern, Whisker benutzt.
• Als Modifikatoren kommen bevorzugt Elastomere, wie z. B. kautschukelastische Polymere, und/oder Weichmacher zum Einsatz.
• Besonders bevorzugt wird als Transport- und Kühlflüssigkeit Wasser eingesetzt. Es können jedoch auch andere Flüssigkeiten verwendet werden.
• Die zur Herstellung der technisch trockenen Granulate verwendeten Geräte, wie z. B. Düsen, Granuliereinrichtungen, Zentrifugen, Bogensiebe etc. sind an sich bekannt und für das erfindungsgemäße Verfahren unkritisch.
• Auch die Farbmittel, Zusatzmittel, Füll- und Verstärkungsmittel und Modifikatoren sind für das erfindungsgemäße Verfahren unkritisch.
• Die Erfindung soll anhand der nachfolgenden Versuche näher beschrieben werden, ohne dass hierin eine Einschränkung zu sehen ist.
Beispiele
• Ein kontinuierlich arbeitender Kneter wurde mit den Ausgangsstoffen zur Herstellung eines Kunststoff-Compounds auf Basis von Polyamid, Zusatzstoffen, Pigmenten und Glasfasern befüllt. Im Kneter wurde dieses Gemisch gemischt und plastifiziert. Danach wurde es durch Löcher einer Düse gepresst, welche Bestandteil eines mit der Düse verbundenen Unterwassergranulators war. Bei diesem Unterwassergranulator rotierte ein Messer am Ausgang der Düse, mit dem die austretenden Stränge geschnitten wurden, so dass die gewünschten Granulate entstanden. Durch die Kammer des Granulators wurde Wasser geleitet, welches die Granulate von der Düse durch eine Rohranordnung zu einer Entwässerungszentrifuge transportierte und dabei kühlte.
• Bei der Erzeugung der gewünschten Granulate konnte die Restfeuchte der Granulate nicht unterhalb der spezifizierten Grenzen durch das vorgenannte Verfahren/Verfahrensordnung eingestellt werden. Die Restfeuchte der Granulate war zu hoch.
• Der Versuch wurde unter zusätzlichem Einleiten von Pressluft in das Wasser wiederholt. Dabei wurde die Pressluft über ein Anschlussstück, welches oberhalb der Schneidkammer angebracht war, in das Rohrsystem zugeführt. Die übrigen Prozessparameter wurden beibehalten. Die Restfeuchte der Granulate war erheblich geringer als bei den Granulaten, die ohne Pressluftzufuhr hergestellt wurden. Prozessparameter
  
  Ergebnisse
  
  

Claims (1)

1. Verfahren zur Herstellung von technisch trockenen Kunststoffgranulaten, dadurch gekennzeichnet, dass

a) ein oder mehrere Kunststoffpolymere zusammen mit ein oder mehreren Substanzen aus der Gruppe bestehend aus Farbmitteln, Zusatzmitteln, Füll- und Verstärkungsmitteln und Modifikatoren in Knetern gemischt und dabei plastifiziert werden,

b) das in a) erhaltene, plastische Kunststoff-Compound durch eine oder mehrere Düsen gepresst wird und die entstehenden Stränge oder Bänder mit einer mit der Düse oder den Düsen verbundenen Granuliereinrichtung abgeschlagen werden,

c) die in b) erhaltenen Granulate mittels einer Flüssigkeit abgekühlt und abtransportiert werden,

d) die Flüssigkeit vom Granulat wieder entfernt wird und gegebenenfalls in den Prozess zurückgeführt wird,

wobei in Schritt c) in die Flüssigkeit zusätzlich ein oder mehrere bei Raumtemperatur gasförmige Stoffe oder Stoffgemische unter Druck eingeleitet werden.