DE1124673B

DE1124673B - Extrusion press and embodiment for the production of plastic rods

Info

Publication number: DE1124673B
Application number: DEP13426A
Authority: DE
Inventors: Robert B Koch
Original assignee: Polymer Corp
Current assignee: Polymer Corp
Priority date: 1954-10-18
Filing date: 1955-01-22
Publication date: 1962-03-01

Description

Strangpresse und Ausführungsform zur Herstellung von Kunststoffsträngen Die Erfindung betrifft Düsen zum Strangpressen von thermoplastischen Stoffen zur Herstellung von Gegenständen größerer Länge, insbesondere aus hochschmelzenden Polyamiden, wie Polyhexamethylenadipinsäureamid, Polyhexamethylensebacinsäureamid und Poly-E-aminocapronsäure. Extrusion press and embodiment for the production of plastic strands The invention relates to nozzles for extrusion of thermoplastic materials for Manufacture of objects of greater length, in particular from high-melting polyamides, such as polyhexamethylene adipamide, polyhexamethylene sebacamide and poly-E-aminocaproic acid.

Die erfindungsgemäße Strangpresse zur Verarbeitung von thermoplastischen Kunststoffen, z. B. Polyamiden, zur Herstellung von Strängen, wobei die Düse in direkter Verbindung mit einem Kühlungsbad steht, ist nun dadurch gekennzeichnet, daß diese aus einem mit Kieselsäure gefüllten Polytetrafluoräthylen besteht. The extruder according to the invention for processing thermoplastic Plastics, e.g. B. polyamides, for the production of strands, the nozzle in is in direct connection with a cooling bath, is now characterized by that this consists of a polytetrafluoroethylene filled with silica.

Vorzugsweise enthält die Düse, berechnet auf das Gesamtgewicht des Materials, 5 bis 65 Gewichtsprozent Kieselsäure, insbesondere 15 bis 40 oder 50 Gewichtsprozent.Preferably, the nozzle contains, calculated on the total weight of the Materials, 5 to 65 percent by weight silica, especially 15 to 40 or 50 Weight percent.

Durch Verwendung der neuen Düsen wird vor allem die Genauigkeit der Form und die Größe bzw. die Oberflächenglätte der hergestellten Gegenstände verbessert sowie die Abnutzung der Preßform verringert. Above all, the use of the new nozzles increases the accuracy of the Improved shape and size or surface smoothness of the manufactured objects as well as reducing die wear.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung an einer beispielsweisen Ausführungsform näher beschrieben. In der Zeichnung veranschaulicht Fig. 1 eine Draufsicht einer Vorrichtung zum Drücken von Schläuchen gemäß der Erfindung und Fig. 2 eine vergrößerte Seitenansicht der Vorrichtung nach Fig. 1, bei der zur Vereinfachung und zur Verdeutlichung der Darstellung einzelne Teile weggebrochen und andere in senkrechtem Schnitt veranschaulicht worden sind. The invention is illustrated below with reference to the drawing of an example Embodiment described in more detail. In the drawing, Fig. 1 illustrates a Top view of a device for pushing tubes according to the invention and FIG. 2 is an enlarged side view of the device according to FIG. 1, in which for simplification and to clarify the representation, individual parts broken away and others in vertical section have been illustrated.

Mit 3 ist der Zylinder einer Strang- oder Schneckenpresse bezeichnet, die von bekannter Ausführungsform sein kann und bei der eine Förderschnecke in dem Zylinder umläuft, durch die das der Vorrichtung zugeführte Polyamid weitergefördert und verpreßt wird. 3 with the cylinder of an extruder or screw press is referred to, which can be of known embodiment and in which a screw conveyor in the Cylinder revolves through which the polyamide fed to the device is conveyed on and is pressed.

Während des Durchganges des Materials durch den Zylinder wird dieser so stark erhitzt, daß das Polyamid schmilzt, und das geschmolzene, d. h. flüssige Polyamid wird dann aus dem Zylinder durch einen Durchlaß 4 in den mit 5 bezeichneten Spritz- oder Preßkopf gedrückt.As the material passes through the cylinder, it becomes heated so much that the polyamide melts and the melted, i.e. H. liquid Polyamide is then out of the cylinder through a passage 4 in the number designated 5 Injection or compression head pressed.

Dieser Spritzkopf besteht aus den Teilen 6, 7 und 8, die eine Kammer 9 umschließen, mit der der Durchlaß 4 in Verbindung steht, durch den das flüssige Polyamid aus der Presse in die genannte Kammer gelangt. This spray head consists of parts 6, 7 and 8, which form a chamber 9 enclose, with which the passage 4 is in communication, through which the liquid Polyamide from the press enters said chamber.

Kurz vor dem Austrittsende des Spritzkopfes ist ein Düsenstück 10 angeordnet, das einen sich verjüngenden und die Fortsetzung des Hohlraumes 9 bildenden Hohlraum besitzt, und an der Ausfiußfiäche des Spritzkopfes ist die eigentliche Zieh- oder Strangpreß düse 11 selbst angeordnet, die auch mit einem sich etwas verjüngenden Durchlaß versehen sein kann (Fig. 2). In der Mitte des Spritzkopfes ist eine einstellbare Nadel 12 angeordnet, die mit einem Gewinde in dem sie umgebenden Rohr 13 geführt wird und hierdurch mit Bezug auf die Düsenöffnung vorgeschoben oder zurückgezogen werden kann. Die Nadel 12 besitzt in der Mitte einen Kanal, durch welchen während des Drückens des Schlauches aus der Düse Luft zugeführt werden kann. Am Ausflußende der Düse 11 ist eine Halterung 14 in Form einer Unterlegscheibe angeordnet, die in der Mitte ausgeschnitten oder, wie bei 15 angedeutet, abgeschrägt ist. Beim Austreten des hergestellten Schlauches aus der Öffnung der Düse 11 kommt dieser somit mit der Halterung 14 nicht in Kontakt.Shortly before the exit end of the spray head is a nozzle piece 10 arranged, the tapering and the continuation of the cavity 9 forming Has a cavity, and the actual one is on the outlet surface of the spray head Drawing or extrusion nozzle 11 arranged itself, which is also with a slightly tapered Passage can be provided (Fig. 2). In the middle of the spray head there is an adjustable one Arranged needle 12, which is guided with a thread in the tube 13 surrounding it and thereby advanced or retracted with respect to the nozzle opening can be. The needle 12 has a channel in the middle through which during by pressing the hose out of the nozzle air can be supplied. At the end of the outflow the nozzle 11 is a holder 14 in the form of a washer is arranged, which cut out in the middle or, as indicated at 15, beveled. When exiting of the hose produced from the opening of the nozzle 11, this comes with it the bracket 14 is not in contact.

Wie es aus der Zeichnung hervorgeht, ist der Spritzkopf unmittelbar an dem einen Ende eines langen, oben offenen Kessels oder Troges 16 angeordnet, der die Flüssigkeit eines Bades enthält, in das der Schlauch unmittelbar aus der Strangpresse gedrückt wird. Zu diesem Zweck ist die anliegende Stirnwand 17 des Troges bei 18 mit einer Bohrung versehen, die unterhalb des Spiegels L des Bades angeordnet ist (Fig. 2). As can be seen from the drawing, the spray head is immediate arranged at one end of a long, open-topped kettle or trough 16, which contains the liquid of a bath into which the hose comes directly from the Extrusion press is pressed. For this purpose, the adjacent end wall 17 of the Provided trough at 18 with a hole below the mirror L of the bath is arranged (Fig. 2).

Auf diese Weise hat die Badflüssigkeit unmittelbaren Zutritt zu wenigstens dem Teil der Oberfläche der Zieh-oder Drückdüse 11, die unmittelbar an der Austrittsöffnung anliegt.In this way, the bath liquid has direct access to at least one that part of the surface of the drawing or pushing nozzle 11 which is directly at the outlet opening is present.

Der gedrückte Schlauch wird durch ein Paar Abzugsrollen 19 der Länge nach durch das Bad in dem Trog 16 gezogen und gelangt dann von diesen auf eine Haspel 20, auf der er aufgewickelt wird. Die Abzugsrollen 19 sind mit einer Antriebsvorrichtung (nicht veranschaulicht) versehen, durch welche die Geschwindigkeit des Abziehens des Schlauches durch das Bad eingestellt werden kann, und der Antrieb der Aufwickelvorrichtung 20 besitzt eine Schlupfkupplung, so daß durch diese lediglich der Schlauch aufgewickelt wird, der ihr von den Abzugswalzen zugeführt wird. The squeezed tube is fed by a pair of take-off rollers 19 of length after through the bath in the trough 16 pulled and then comes from these onto a reel 20 on which it is wound. The take-off rollers 19 are with a Drive device (not illustrated) provided through which the speed the removal of the hose through the bath can be adjusted, and the drive the winder 20 has a slip clutch, so that by this only the hose is wound up, which is fed to it by the take-off rollers.

Die Badflüssigkeit kann zur Regelung der Temperatur, beispielsweise durch die in Fig. 2 veranschaulichten Leitungen 21, durch einen Wärmeaustauscher in Umlauf versetzt werden. Wie aus Fig. 2, bei der der mittlere Teil des Bades und Troges weggebrochen ist, hervorgeht, werden die Umlaufleitungen 21 vorzugsweise in der Nähe der Trogenden angeschlossen. The bath liquid can control the temperature, for example through the lines 21 illustrated in FIG. 2, through a heat exchanger be put into circulation. As from Fig. 2, in which the middle part of the bath and Trough is broken away, it can be seen, the circulation lines 21 are preferably connected near the troughs.

Erfindungsgemäß besteht die Düse nun aus mit Kieselsäure gefülltem Polytetrafluoräthylen. Eine solche Düse besitzt wesentlich bessere Eigenschaften bezüglich der Genauigkeit der gewünschten Abmessungen, der Glätte der Oberfläche und der Verschleißfestigkeit der Düse selbst als Düsen, die aus Polytetrafluoräthylen allein hergestellt worden sind. Unter den möglichen Füllstoffen ist Kieselsäure besonders bevorzugt, da sie nicht in zu großen Mengen verwendet werden muß und somit die gewünschte Härte und Verschleißfestigkeit liefert, ohne daß die erwünschten, dem Polytetrafluoräthylen eigenen Oberflächeneigenschaften aufgehoben werden. According to the invention, the nozzle now consists of silica filled Polytetrafluoroethylene. Such a nozzle has much better properties in terms of the accuracy of the desired dimensions, the smoothness of the surface and the wear resistance of the nozzle itself than nozzles made from polytetrafluoroethylene have been manufactured alone. Among the possible fillers is silica particularly preferred because it need not be used in too large an amount and thus provides the desired hardness and wear resistance without the desired, surface properties inherent in polytetrafluoroethylene are eliminated.

Die verwendete Kieselsäure soll zweckmäßig hochporös sein und eine feine Teilchengröße von beispielsweise 0,5 bis 60 Mikron besitzen, und vorzugsweise soll die Teilchengröße im Mittel 1 bis 20 Mikron betragen. Bei einer typischen, porösen Kieselsäure beträgt die Porengröße etwa 20 bis 100 A. The silica used should expediently be highly porous and one have fine particle sizes of, for example, 0.5 to 60 microns, and preferably the average particle size should be 1 to 20 microns. In a typical, porous silica, the pore size is about 20 to 100 A.

Die folgende Beschreibung veranschaulicht die Herstellung einer typischen Spritz- oder Drückdüse im Gewicht von etwa 100 g. The following description illustrates the manufacture of a typical Spray or pressure nozzle weighing about 100 g.

Zu 140 g einer wäßrigen 50%igen Polytetrafluoräthylensuspension (die eine kleine Menge eines Netz-oder Dispergiermittels und Ammoniak enthält) werden unter Rühren 420 g Wasser und dann 30 g Kieselsäure einer Teilchengröße im Mittel von 3 bis 7 Mikron gegeben, worauf Glaskugeln zugegeben und das Gemisch durchgearbeitet wird, bis eine pastenartige Masse ausfällt (etwa 6 bis 24 Stunden). To 140 g of an aqueous 50% polytetrafluoroethylene suspension (the contains a small amount of a wetting or dispersing agent and ammonia) with stirring 420 g of water and then 30 g of silica with an average particle size 3 to 7 microns, then glass balls added and the mixture worked through until a paste-like mass precipitates (about 6 to 24 hours).

Die ausgefällte pastenartige Masse wird dann in einem Ofen bei einer Temperatur zwischen etwa 285 und 330"C getrocknet, um das Netzmittel und auch das zurückgebliebene Wasser abzutreiben. Die erhaltene getrocknete Masse wird dann zu kleinen Stücken zerbrochen, und dieses Material wird dann in eine Form eingepackt und unter einem Druck von 350 bis 770 kg/cm2 auf 330 bis 4000 C erhitzt. Die Preßform stimmt vorzugsweise mit der Form des herzustellenden Formstückes überein, und um die Düse fertigzustellen, wird in der Mitte noch die Spritzöffnung, beispielsweise in der in der Zeichnung veranschaulichten Form, ausgeschnitten. The precipitated paste-like mass is then in an oven at a Temperature between about 285 and 330 "C to dry the wetting agent and also that to drive off any remaining water. The dried mass obtained is then to broken into small pieces, and this material is then packed into a mold and heated to 330 to 4000 C under a pressure of 350 to 770 kg / cm2. The mold preferably matches the shape of the molded piece to be produced, and around To complete the nozzle, the spray opening is still in the middle, for example in the form illustrated in the drawing.

Durch das vorstehende Verfahren wird ein Formstück erhalten, das etwa 30 Gewichtsprozent Kieselsäure enthält und eine außergewöhnliche Härte und Verschleißfestigkeit besitzt. Die erfindungsgemäß hergestellten Formstücke zeichnen sich auch durch einen ungewöhnlich niedrigen Härteverlust bei Erhöhung der Temperatur aus, und zwar selbst bis zu einer Temperatur von etwa 3000 C. Die Härte und der geringe Verlust werden im Vergleich mit ungefülltem Polytetrafluoräthylen in der nachstehenden Tabelle in Shore-Durometer-Härtegraden der D-Skala veranschaulicht. Zimmer- 2900 C 290° temperatur Ungefülltes Polytetrafluoräthy- len ........................... 55 23 Polytetrafluoräthylen mit einem Gehalt von 300/, Kieselsäure ......... : 75 65 Die Spritzdüse gemäß der Erfindung behält zumindest einen großen Teil der erwünschten Oberflächeneigenschaften des Polytetrafluoräthylens, und sie hat ferner eine thermische Leitfähigkeit, die der des ungefüllten Polytetrafluoräthylens vergleichbar ist.By the above process, a molding is obtained which contains about 30 percent by weight of silica and has exceptional hardness and wear resistance. The moldings produced according to the invention are also characterized by an unusually low loss of hardness when the temperature is increased, even up to a temperature of about 3000 C. The hardness and the low loss are compared with unfilled polytetrafluoroethylene in the table below in Shore durometers -D-scale degrees of hardness illustrated. Room- 2900 C 290 ° temperature Unfilled polytetrafluoroethylene len ........................... 55 23 Polytetrafluoroethylene with a salary of 300 /, Silicic acid .........: 75 65 The spray nozzle according to the invention retains at least a large part of the desired surface properties of polytetrafluoroethylene, and it also has a thermal conductivity which is comparable to that of unfilled polytetrafluoroethylene.

Die erfindungsgemäße Düse zeichnet sich auch durch einen viel geringeren Wärmeausdehnungskoeffizienten aus als eine Düse, die aus einem ungefüllten Polytetrafluoräthylen hergestellt ist. Tatsächlich nähert sich der Koeffizient bei einem Gehalt von etwa 50% Kieselsäure etwa dem von Stahl. The nozzle according to the invention is also characterized by a much smaller one Thermal expansion coefficient from a nozzle made from an unfilled polytetrafluoroethylene is made. In fact, the coefficient approaches at a salary of around 50% silica about that of steel.

Der Abnutzungswiderstand im Gebrauch als Düse ist ebenfalls ausgezeichnet. Vor allem werden im Gegensatz zu einer aus ungefülltem Polytetrafluoräthylen hergestellten Düse Unregelmäßigkeiten in der Abnutzung bei einer mit Kieselsäure gefüllten Düse praktisch vollkommen vermieden. Die Abnutzungsgeschwindigkeit wird wesentlich verringert und gewöhnlich um einen Faktor der Größenordnung von 30 oder 40. Beispielsweise betrug beim Drücken von Schläuchen eines Außendurchmessers von etwa 0,64 cm aus Polyhexamethylenadipinsäureamid nach einer Betriebsdauer von 4 Stunden unter Verwendung einer aus ungefülltem Polytetrafluoräthylen hergestellten Spritzdüse die Abnutzung an verschiedenen Stellen der Düse 0,5 bis 0,75 mm, während bei Verwendung der Düse, die aus mit 300/o Kieselsäure gefülltem Polytetrafluoräthylen hergestellt war, die Abnutzung nach einem 12stündigen Betrieb nur etwa 0,05 mm betrug. The wear resistance when used as a nozzle is also excellent. Above all, in contrast to one made of unfilled polytetrafluoroethylene Nozzle Irregularities in wear on a nozzle filled with silica practically completely avoided. The rate of wear is significantly reduced and usually by a factor of the order of 30 or 40. For example was about 0.64 cm outside diameter when squeezing hoses Polyhexamethylene adipamide after an operating time of 4 hours using a spray nozzle made of unfilled polytetrafluoroethylene the wear and tear at different points of the nozzle 0.5 to 0.75 mm, while when using the nozzle, which was made from polytetrafluoroethylene filled with 300 / o silica, the Wear after 12 hours of operation was only about 0.05 mm.

Die vorstehenden Vergleichsversuche beruhen auf praktisch durchgeführten Verfahren, bei welchen der Schlauch unmittelbar in ein Wasserbad gedrückt wurde. The above comparative tests are based on those carried out in practice Procedure in which the hose was pressed directly into a water bath.

Wird, worauf später noch zurückgekommen wird, die mit Kieselsäure gefüllte Düse in Verbindung mit einem Bad der erfindungsgemäß in Vorschlag gebrachten Zusammensetzung benutzt, so wird die Abnutzung einer derartigen Düse sogar noch weiter verringert.Will, as will be returned to later, the one with silica filled nozzle in connection with a bath of the proposed according to the invention Composition used, so the wear of such a nozzle is even more further reduced.

Ehe auf die Zusammensetzung des Bades eingegangen wird, soll zunächst noch darauf hingewiesen werden, daß beim Drücken von Schläuchen aus hochschmelzenden Polyamiden das flüssige Polyamid in den mittleren Hohlraum des Spritzkopfes unter dem Druck eintritt, der durch die im Zylinder 3 umlaufende Schnecke ausgeübt wird. Der flüssige Zustand des Polyamides wird während dessen Durchgang durch den Spritzkopf aufrechterhalten, zu welchem Zweck Heizvorrichtungen (nicht veranschaulicht) am Spritzkopf vorgesehen werden. Die Heiztemperatur hängt natürlich von dem besonderen, zu drückenden Material ab, und sie liegt im Falle von hochschmelzenden Polyamiden beispielsweise etwa 5 bis 40"C über deren Verfestigungspunkt. Sobald das Material die Düse 11 verläßt, d. h. sich in der unmittelbaren Nähe der Austrittsstelle der Düse befindet, wird durch die Kühlwirkung des Bades die Verfestigung eingeleitet, und zu diesem Zweck wird die Badtemperatur vorteilhafterweise unter etwa 32 C und zweckmäßig sogar unter 15° C gehalten. Before going into the composition of the bath, it should first it should be noted that when pressing hoses from refractory Polyamides the liquid polyamide in the central cavity of the spray head the pressure occurs which is exerted by the screw rotating in the cylinder 3. The liquid state of the polyamide becomes during its passage through the die head maintain for what purpose heaters (not illustrated) on Spray head are provided. The heating temperature naturally depends on the particular material to be pressed, and it is in the case of high-melting polyamides for example about 5 to 40 "C above their solidification point. As soon as the material leaves the nozzle 11, d. H. in the immediate vicinity of the exit point of the The nozzle is located, solidification is initiated by the cooling effect of the bath, and for this purpose the bath temperature is advantageously below about 32 ° C and even below 15 ° C for practical purposes.

Um ein übermäßiges Abkühlen der Düse selbst durch Kontakt mit dem Bad zu verringern, kann eine Isolierscheibe 14 benutzt werden. Eine derartige Isolierscheibe kann beispielsweise aus einer mehrschichtigen, mit Polytetrafluoräthylen gefüllten Platte aus Glasfaser bestehen. Es ist jedoch wichtig, daß das Drücken tatsächlich von der Düse 11 unmittelbar in das Bad erfolgt, und zwar aus Gründen, auf die bei der Besprechung der Zusammensetzung des Bades noch zurückgekommen wird, und daher soll die Düse in einem gewissen Ausmaße für den Zutritt des Bades zugängig sein. To avoid excessive cooling of the nozzle itself through contact with the To reduce bath, an insulating washer 14 can be used. Such an insulating washer can, for example, consist of a multilayer, filled with polytetrafluoroethylene Plate made of fiberglass. However, it is important that the push is actually done takes place from the nozzle 11 directly into the bath, for reasons on which in will come back to the discussion of the composition of the bath, and therefore the nozzle should be accessible to a certain extent for access to the bath.

Es wurde nun gefunden, daß noch verbesserte Ergebnisse erzielt werden, wenn die Düse der Strangpresse mit einem wäßrigen Bad in direkter Berührung steht, das 0,01 bis 3 01o eines vorzugsweise schmierende Eigenschaften besitzenden Netzmittels enthält. Gegebenenfalls kann das Bad auch ein Netzmittel zusammen mit einer wasserlöslichen, Schmiermitteleigenschaften besitzenden Verbindung enthalten. It has now been found that even better results are achieved, when the nozzle of the extruder is in direct contact with an aqueous bath, 0.01 to 30 o of a wetting agent which preferably has lubricating properties contains. If necessary, the bath can also contain a wetting agent together with a water-soluble, Contain lubricant properties possessing compound.

Durch die Mitverwendung eines Stoffes mit netzender Wirkung wird die Wärmeübertragung zwischen der Oberfläche des sich verfestigenden Formkörpers und dem Härtebad verbessert. Ein Sieden und Brodeln des Bades auf der Oberfläche des gedrückten Gegenstandes wird daher vermieden, wodurch die Glätte der Oberfläche und die Genauigkeit in den Abmessungen des gedrückten Gegenstandes verbessert werden. By using a substance with a wetting effect the heat transfer between the surface of the solidifying shaped body and the hardening bath improved. A boiling and boiling of the bath on the surface of the pressed object is therefore avoided, thereby reducing the smoothness of the surface and the accuracy in the dimensions of the pressed object can be improved.

Hat das dem Bade zugesetzte Produkt sowohl netzende als auch schmierende Eigenschaften, so wird eine weitere wesentliche Verbesserung des Verfahrens erhalten. Diese Verbesserung bezieht sich auf die Abnutzung, die im Durchgang der Düse selbst auftritt. The product added to the bath has both wetting and lubricating properties Properties, a further substantial improvement in the process is obtained. This improvement relates to the wear and tear that occurs in the nozzle itself occurs.

Wenn das dem Bade zugesetzte Produkt die beiden erwähnten Eigenschaften besitzt, so wird die Abnutzung noch wesentlich über die Verringerung hinaus verkleinert, die lediglich durch die Verwendung der Kieselsäure als Füllstoff in der Polytetrafluoräthylendüse erhalten wird.If the product added to the bath has the two properties mentioned possesses, the wear and tear is reduced significantly beyond the reduction, which is only due to the use of silica as a filler in the polytetrafluoroethylene nozzle is obtained.

Obgleich hierfür die Gründe noch nicht alle vollständig erkannt sind, so wird doch dadurch, daß der herzustellende Gegenstand aus der Düse unmittelbar in das das Netz- und Schmiermittel enthaltende Bad gedrückt wird und die Düse mit dem Netz- und Schmiermittel in Kontakt kommt, der glatte Verlauf des Spritz- oder Drückvorganges sehr günstig beeinflußt, was wahrscheinlich darin begründet ist, daß eine gewisse Menge des Zusatzmittels von der Austrittstelle der Düse absorbiert wird. Although the reasons for this are not yet fully understood, so it is that the object to be manufactured from the nozzle directly is pressed into the bath containing the wetting agent and lubricant and the nozzle with the wetting agent and lubricant comes into contact, the smooth course of the spray or The pressing process has a very favorable effect, which is probably due to that a certain amount of the additive is absorbed by the exit point of the nozzle will.

Bei einem Versuch der obenerwähnten Art, bei welchem Schläuche eines äußeren Durchmessers von 0,64 cm aus Polyhexamethylenadipinsäureamid gedrückt wurden, war, wenn das Härtebad als Netzmittel Triton X-100, ein von Röhm & Haas auf den Markt gebrachtes Alkylphenol-Äthylenoxyd-Kondensationsprodukt, enthielt, die Abnutzung einer mit 300/o Kieselsäure gefüllten Düse nach einem 12stündigen Betrieb überhaupt nicht meßbar. In an attempt of the type mentioned above, in which tubes one outer diameter of 0.64 cm were pressed from polyhexamethylene adipamide, when the hardening bath was used as a wetting agent Triton X-100, one from Röhm & Haas marketed alkylphenol-ethylene oxide condensation product, which contained Wear of a nozzle filled with 300 / o silica after 12 hours of operation not measurable at all.

Was ferner die Schmierwirkung innerhalb der Düse anbetrifft, so ist darauf hinzuweisen, daß, wenn die Düse über etwa 300/o Kieselsäure enthält, ein durch Anbacken des Polyamides in der Düse verursachtes unregelmäßiges oder stoßweises Austreten der Masse eintritt, wenn eine derartige Düse für das Spritzen oder Drücken in reines Wasser benutzt wird. Es wurde je- doch gefunden, daß selbst mit Kieselsäurezusätzen wesentlich über 300/o, beispielsweise bis zu 50 und 60°/o, die Neigung des Polyamides, in der Düse anzubacken, vollkommen verhindert werden kann, wenn dem Härtebad geeignete Stoffe zugesetzt werden. So kann selbst bei sehr hohen Kieselsäurezusätzen durch die Mitverwendung eines Hilfsmittels (oder eines Gemisches von Hilfsmitteln), das sowohl Netz- als auch Schmiereigenschaften besitzt, ein vollkommen glatt verlaufender Betrieb erzielt werden. As for the lubricating effect within the nozzle, so is point out that if the nozzle contains above about 300 / o silica, a irregular or intermittent caused by caking of the polyamide in the nozzle Leakage of the mass occurs when such a nozzle for spraying or pressing used in pure water. It was ever yet found that even with silica additives significantly over 300 / o, for example up to 50 and 60%, the inclination of the polyamide, Baking in the nozzle can be completely prevented if the hardening bath is suitable Substances are added. Even with very high amounts of silica it can get through the use of a tool (or a mixture of tools) that has both wetting and lubricating properties, a perfectly smooth one Operation can be achieved.

Abgesehen von der Wirkung auf den Prozentsatz der Kieselsäurefüllung, bewirkt die Mitverwendung eines Hilfsmittels mit schmierenden und netzenden Eigenschaften in dem Härtebad, daß eine Oberflächenglätte von ausgezeichnetem, fast spiegelartigem Aussehen erzielt wird. Apart from the effect on the percentage of silica filling, causes the use of an aid with lubricating and wetting properties in the hardening bath that a surface smoothness of excellent, almost mirror-like Appearance is achieved.

Für die Durchführung vorliegender Erfindung kann eine Vielzahl von verschiedenen Zusatzstoffen, die entweder nur eine netzende Wirkung oder netzende und schmierende Wirkungen besitzen, benutzt werden. A variety of various additives that either only have a wetting effect or wetting effect and have lubricating effects.

Für die Erzielung der gewünschten Netzwirkung können ganz allgemein die bekannten handelsüblichen Netzmittel benutzt werden. Für Netzzwecke wird zweckmäßig entweder ein anionisches oder ein nichtionisches Netzmittel benutzt. Um beim Strangpressen die größte Verbesserung zu erzielen, wird zweckmäßig ein Hilfsmittel ausgewählt, das nicht nur netzende, sondern auch schmierende Eigenschaften besitzt.In order to achieve the desired network effect, you can generally the known commercially available wetting agents can be used. For network purposes it will be useful either an anionic or a nonionic wetting agent is used. To when extrusion To achieve the greatest improvement, an aid is appropriately selected, which not only has wetting but also lubricating properties.

Brauchbare Zusatzstoffe für die vorstehenden Zwecke sind beispielsweise: »Aerosol OT«, ein Natrium-dioctyl-sulfosuccinat (hergestellt von American Cyanimid Co.), »Tergitol 7«, ein Natrium-heptadecylsulfonat und Dichloräthyläther (hergestellt von Carbide & Carbon Chemical Co.), »Vel«, ein sulfoniertes Monoglycerid von Kokosnußölfettsäuren (hergestellt von Colgate Palmolive Peet Co.), »All«, ein Alkylarylsulfonat (hergestellt von Detergents, Inc.), »Alli«, ein Gemisch aus Alkylarylpolyätheralkohol und einem Natriumsalz eines sulfonierten Petroleumkohlenwasserstoffes (hergestellt von Lincoln Chemical Co.), »Ultrawet 35 KX«, ein Natriumsalz von sulfoniertem Petroleumkohlenwasserstoff (C16) (hergestellt von Altantic Refining Co.), »Cerfak N-25«, ein Alkolylamin (hergestellt von E. F. Houghton Co.), «Triton NE«, ein Alkylphenol-Äthylenoxyd-Kondensationsprodukt (hergestellt von Röhm & Haas), Alkylarylpolyätheralkohole. Usable additives for the above purposes are, for example: "Aerosol OT", a sodium dioctyl sulfosuccinate (manufactured by American Cyanimid Co.), "Tergitol 7", a sodium heptadecyl sulfonate and dichloroethyl ether (manufactured from Carbide & Carbon Chemical Co.), "Vel", a sulfonated monoglyceride from Coconut Oil Fatty Acids (manufactured by Colgate Palmolive Peet Co.), "All", an alkylaryl sulfonate (manufactured by Detergents, Inc.), "Alli," a mixture of alkylaryl polyether alcohol and a sodium salt of a sulfonated petroleum hydrocarbon (manufactured from Lincoln Chemical Co.), "Ultrawet 35 KX", a sodium salt of sulfonated petroleum hydrocarbon (C16) (made by Altantic Refining Co.), "Cerfak N-25", an alkolylamine (made by E. F. Houghton Co.), "Triton NE", an alkylphenol-ethylene oxide condensation product (manufactured by Röhm & Haas), alkylaryl polyether alcohols.

Von den obenerwähnten Verbindungen haben »Ultrawet 35 KX«, «Triton NE« und die Alkylarylpolyätheralkohole nicht nur netzende, sondern auch ausgezeichnete schmierende Eigenschaften. Of the compounds mentioned above, "Ultrawet 35 KX", "Triton NE «and the alkylaryl polyether alcohols are not only wetting but also excellent lubricating properties.

Die übrigen der obenerwähnten Verbindungen haben, abgesehen von »Aerosol OT« und Tergitol 7«, eine gewisse Schmierwirkung, aber nicht die gleiche wie die der drei zuerst erwähnten. The rest of the compounds mentioned above have, with the exception of "Aerosol OT "and Tergitol 7", a certain lubricating effect, but not the same as that of the three first mentioned.

Bei der Auswahl des zu verwendenden Hilfsstoffes müssen mehrere Faktoren berücksichtigt werden. Zunächst soll das Hilfsmittel zweckmäßig einen verhältnismäßig hohen Siedepunkt und bzw. oder Zersetzungspunkt besitzen, so daß er bei der Absorption in der Spritz- oder Drückdüse in dem gewünschten physikalischen und chemischen Zustand verbleibt. Dementsprechend soll das zu verwendende Hilfsmittel vorzugsweise einen Siede- und Zersetzungspunkt über etwa 245"C und vorzugsweise über 260"C haben. Das ausgewählte Hilfsmittel soll auch mit Bezug auf die Polyamide praktisch neutral sein, und zwar selbst bei Temperaturen, die deren Schmelzpunkt entsprechen. When choosing the excipient to be used, several factors must be considered must be taken into account. First of all, the aid should be appropriate and proportionate high boiling point and / or decomposition point own so that he with the absorption in the spray or pressure nozzle in the desired physical and chemical state remains. Accordingly, the tool to be used should preferably a boiling and decomposition point above about 245 "C, and preferably over 260 "C. The selected aid should also refer to the polyamides be practically neutral, even at temperatures close to their melting point correspond.

Dies ist wichtig, damit jede chemische oder lösende Wirkung auf den gedrückten Gegenstand vermieden wird. Der ausgewählte Stoff muß auch wasserlöslich sein, damit er dem Härtebad zugesetzt werden kann.This is important to prevent any chemical or solvent effects on the pressed object is avoided. The selected substance must also be water soluble so that it can be added to the hardening bath.

Die bevorzugte Konzentration des Netz- oder Netz-und Schmiermittels, das in dem Härtebad benutzt wird, ist von dem besonderen, ausgewählten Produkt abhängig. Im allgemeinen bewirken bereits Mengen dieser Hilfsmittel unter 1°/o zumindest eine gewisse Verbesserung. Tatsächlich ergeben bei gewissen Hilfsmitteln schon Mengen von 0,01 oder 0,02 0/o eine wesentliche Verbesserung beim Drückvorgang. Gewöhnlich werden nicht mehr als etwa 3 0/o benötigt, um eine ausgezeichnete Wirkung zu erzielen, obgleich bei wenigstens einigen dieser Hilfsmittel auch größere Mengen verwendet werden können. Vorzugsweise soll das Hilfsmittel nicht in Mengen über etwa 5 oder 10 °/o benutzt werden und insbesondere nicht bei gewissen Stoffen, da deren Wirkung bei Konzentrationen über etwa 5 °/0 abnimmt. Durch die Anwesenheit einer übermäßig großen Menge von verschiedenen der Netzmittel wird auch die Wirkung der Wärmeübertragung eher verringert als vergrößert, wodurch ein ungleichmäßiger oder pulsierender Drückvorgang verursacht wird, was zu vermeiden ist. The preferred concentration of the wetting agent or wetting agent and lubricant, that is used in the tempering bath depends on the particular product selected. In general, even amounts of these auxiliaries below 1% produce at least one effect some improvement. In fact, with certain aids, there are already quantities of 0.01 or 0.02 0 / o a substantial improvement in the pressing process. Usually no more than about 3 0 / o are needed to achieve an excellent effect, although larger amounts are also used in at least some of these auxiliaries can be. The auxiliary should preferably not be used in amounts above about 5 or 10 ° / o can be used and especially not with certain substances, because of their effect decreases at concentrations above about 5%. By the presence of an excessively Large amount of various of the wetting agents will also have the effect of heat transfer decreased rather than enlarged, creating an uneven or pulsating pushing action caused, which is to be avoided.

Wie bereits oben angegeben, besitzen einige der Netzmittel infolge ihrer besonderen Eigenschaften nur eine Netzwirkung ohne wesentliche Schmierwirkung. As indicated above, some of the wetting agents have a consequence Their special properties only have a wetting effect without any significant lubricating effect.

Hilfsmittel dieser Klasse, wie beispielsweise »Aerosol OT«, können daher infolge ihrer Netzwirkung zur Verbesserung der Wärmeübertragung von dem gedrückten Gegenstand nach dem Härtebad benutzt werden, aber sie verringern nicht die Abnutzung der Düse und verhindern auch nicht das Anbacken des gedrückten Produktes in der Düse. Es wurde jedoch gefunden, daß Netzmittel dieser Art in Kombination mit irgendeinem anderen Hilfsmittel benutzt werden können, das die gewünschte Schmierung bewirkt. So kann beispielsweise » Safco 770r, ein mit sulfonierten Seifen emulgiertes Petroleumöl (hergestellt von Swan Finch Oil Company), in Verbindung mit »Aerosol OT« benutzt werden, in welchem Falle die Abnutzung der Düse verringert und das Anbacken vermieden wird, und zwar selbst dann, wenn die Drückdüse Kieselsäuremengen wesentlich über 30 °/0 enthält. Das Safcoöl selbst bewirkt jedoch keine wesentliche Verbesserung mit Bezug auf die Abnutzung der Düse und/oder das Anbacken des Materials in der Düse; durch die gleichzeitige Mitverwendung des Netzmittels wird jedoch nicht nur die Wärmeübertragung verbessert, sondern auch noch die weitere Wirkung erzielt, daß eine gewisse Menge des Öls in der Drückdüse absorbiert und hierdurch die Schmier- wirkung erzielt wird, die zur Vermeidung des Anbackens und zur Erzielung eines glatt verlaufenden Drückvorganges sowie auch zur Verringerung der Düsenabnutzung erforderlich ist. Eine wirksame Kombination dieser beiden Hilfsmittel wird erzielt, indem etwa 0,03 0/o »Aerosol OT« und 0, 05°/0 des Safcoöls zugesetzt werden.Aids of this class, such as »Aerosol OT«, can therefore, due to their net effect to improve the heat transfer from the pressed Object can be used after the hardening bath, but they do not reduce the wear and tear the nozzle and do not prevent the pressed product from sticking in the Jet. However, it has been found that wetting agents of this type in combination with any other means can be used to achieve the desired lubrication. For example, »Safco 770r, a petroleum oil emulsified with sulfonated soaps (manufactured by Swan Finch Oil Company), used in conjunction with "Aerosol OT" in which case nozzle wear is reduced and caking avoided will, even if the pressure nozzle amounts of silica significantly above 30 ° / 0 contains. However, the safco oil itself does not make any significant improvement with reference to the wear of the nozzle and / or the caking of the material in the Jet; However, the simultaneous use of the wetting agent is not the only thing the heat transfer improves, but also achieves the further effect, that a certain amount of oil is absorbed in the pressure nozzle and thereby the lubricating effect is achieved to avoid caking and to achieve a smooth running Pressing process as well as to reduce the nozzle wear is required. An effective combination of these two tools is achieved by about 0.03 0 / o "Aerosol OT" and 0.05% of the safco oil are added.

Wie weiter oben bereits näher ausgeführt, besitzen die neuen Düsen wesentliche Vorteile gegenüber Düsen, die aus ungefülltem Polytetrafluoräthylen hergestellt wurden. Es ist zwar auch schon bekannt gewesen, daß man Polytetrafluoräthylen mit verschiedenen Füllstoffen, darunter auch Kieselsäure, vermischen kann; die daraus hergestellten Materialien wurden jedoch lediglich zu Schutzüberzügen auf Metall und Glas verwendet, und daraus konnte die Brauchbarkeit dieser Materialien zur Herstellung von Strangpreßdüsen nicht abgeleitet werden. As already explained above, the new nozzles have significant advantages over nozzles made of unfilled polytetrafluoroethylene were manufactured. It has also been known that polytetrafluoroethylene is used Can mix with various fillers, including silica; the from it however, the materials produced have only become protective coatings on metal and glass used, and from this could the usefulness of these materials for manufacture cannot be derived from extrusion dies.

Es ist auch schon bekannt gewesen, Härtebäder (Kühlbäder) für ausgepreßte Materialien zu verwenden oder beim Auspressen von Kunststoffen die inneren Wandungen der Düsen mit Kühlmitteln oder Schmiermitteln zu behandeln. Auch daraus konntejedoch nicht die besondere Brauchbarkeit der neuen Düsen, insbesondere in Zusammenwirkung mit den besonders zusammengesetzten Bädern, gefolgert werden. It has also been known to have hardening baths (cooling baths) for pressed To use materials or the inner walls when extruding plastics Treat the nozzles with coolants or lubricants. However, from this too not the particular usefulness of the new nozzles, especially in combination with the specially composed baths, to be inferred.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Extrusion press for processing thermoplastics Plastics, e.g. B. polyamides, for the production of strands, the nozzle in is in direct connection with a cooling bath, characterized in that this consists of a polytetrafluoroethylene filled with silica.

2. Extruder according to claim 1, characterized in that the Nozzle, based on the total weight of the material, 5 to 65 percent by weight silica contains.

3. Embodiment according to claim 1 and 2, characterized in that that the nozzle of the extruder is in direct contact with an aqueous bath, 0.01 to 30 / o of a preferably lubricating wetting agent contains.

4. Embodiment according to claim 1 and 2, characterized in that that the nozzle of the extruder is in direct contact with an aqueous bath, the 0.01 to 30 / o of a wetting agent and water-soluble, lubricant properties owning compound contains.

Publications considered: Swiss patent specification No. 263,730; British Patent No. 689,401; U.S. Patent No. 2,307 034, 2,682,292, 2,592,147; Journal>) "Verpackungsrundschau", year 1953, issue 9, p. 401; German yearbook for the plastic mass industry, 1951/52, P. 147.