DE1166459B

DE1166459B - Verfahren zum Herstellen von poroesen, noch blaehfaehigen Teilchen aus thermoplastischen Kunststoffen

Info

Publication number: DE1166459B
Application number: DEB45137A
Authority: DE
Inventors: Dr Fritz Stastny
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1957-06-28
Filing date: 1957-06-28
Publication date: 1964-03-26
Also published as: FR1197350A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Internat. Kl.: B 29 d

Deutsche Kl.: 39 a3-27/00

Nummer: 1166459

Aktenzeichen: B45137X/39a3

Anmeldetag: 28. Juni 1957

Auslegetag: 26. März 1964

Schaumstoffblöcke aus thermoplastischen Kunststoffen werden vielfach aus blähfähigen Kunststoffpartikeln, z. B. aus treibmittelhaltigen Polystyrolteilchen, die in Formen durch Einwirken von Dampf zu zusammenhängenden Formkörpern verschweißt werden, hergestellt. Bei der Herstellung sehr leichter Schaumstoffe geht man dabei von sogenannten vorgeschäumten Partikeln, d. h. bereits porösen, aber noch zusätzlich blähfähigen Einzelteilchen von niedrigem Schüttgewicht, z. B. 20 g/l, aus. Diese vorgeschäumten Partikeln stellt man her, indem man die blähfähigen Teilchen in Wasser von 80 bis 98° C oder in einer Dampfatmosphäre bei 100 bis 250° C lagert. Um eine gleichmäßige Wärmezufuhr zu ermöglichen, hat es sich beim Vorschäumen in heißem Wasser als zweckmäßig erwiesen, die Teilchen mechanisch zu bewegen. Auch war es bekannt, das Vorschäumen von blähfähigen Teilchen mit Dampf in einem Behälter vorzunehmen, wobei der Dampf mittels perforierter Rohre in den Behälter eingeleitet wird. Bei der Behandlung mit Dampf agglomerieren die Teilchen jedoch stellenweise, und es bilden sich Ballen, so daß eine zusätzliche mechanische Trennung der Partikeln notwendig ist.

Es wurde nun gefunden, daß man poröse, noch blähfähige Teilchen aus thermoplastischen Kunststoffen in einem Behälter durch Einleiten von Wasserdampf vorteilhaft herstellen kann, wenn man die in den Behälter eingebrachten treibmittelhaltigen Kunststoffteilchen gleichzeitig mit dem Einleiten von 100 bis 150° C heißem Dampf in dem Behälter mechanisch mischt.

Dieses Verfahren wird vorteilhaft in einem Behälter durchgeführt, der mit einem Rührwerk versehen ist und dessen Bodenteil Perforierungen für die Dampfeinleitung aufweist.

Nach dem Verfahren gelingt es, in einem Behälter innerhalb kurzer Zeit große Mengen an blähfähigen Kunststoffteilchen bei großer Füllhöhe des Behälters vorzuschäumen. Ein Zusammenkleben der Teilchen wird bei dieser Arbeitsweise vermieden. Besonders beim Vorschäumen größerer Mengen an expandierbaren Thermoplasten, wie es in Großbetrieben vorgenommen wird, erweist sich das erfindungsgemäße Verfahren als vorteilhaft, da man nicht mehr gezwungen ist, Zusammenballungen von vorgeschäumten Teilchen mechanisch zu zerkleinern.

Das Schüttgewicht der so erhaltenen vorgeschäumten Teilchen kann zwischen 5 bis 150 g/l liegen.

Eine für die Durchführung des Verfahrens geeignete Vorrichtung ist in der Zeichnung dargestellt:

Die blähfähigen treibmittelhaltigen Teilchen werden

Verfahren zum Herstellen von porösen,

noch blähfähigen Teilchen aus thermoplastischen Kunststoffen

Anmelder:

Badische Anilin- & Soda-Fabrik

Aktiengesellschaft, Ludwigshafen/Rhein

Als Erfinder benannt:

Dr. Fritz Stastny, Ludwigshafen/Rhein

über den Einfülltrichter D in den Behälter eingefüllt, so daß zu Beginn des Vorschäumens nur ein Teil des Volumens des Behälters ausgefüllt ist. Unter stetem Rühren mit dem Rührer B, der z. B. unmittelbar über dem Behälterboden angeordnete Rührflügel besitzt, von denen parallel zur Rührwerkswelle verlaufende Rührarme abzweigen, wird nun durch einen perforierten Boden A durch das Dampfeinleitungsrohr F Dampf in den Behälter eingeleitet, wobei sich das Volumen der Einzelteilchen vergrößert. Die blähfähigen treibmittelhaltigen Teilchen sollen zu Beginn des Vorschäumens nur einen Teil des Volumens des Behälters ausfüllen. Die Füllhöhe richtet sich nach dem erstrebten Schüttgewicht der porösen Teilchen.

Sollen die Teilchen ein besonders niedriges Schüttgewicht aufweisen, so wird die Füllhöhe nur gering sein; wenn die Teilchen aber ein hohes Schüttgewicht aufweisen sollen, also nur wenig vorgeschäumt werden, kann die Füllhöhe in dem Behälter größer sein.

Die Umdrehungszahl des Rührers B wird so einreguliert, daß die Teilchen ständig bewegt werden und so ein Zusammenballen oder Agglomerieren verhindert wird. Im allgemeinen liegt die Umdrehungszahl des Rührers bei 20 bis 40 Umdrehungen je Minute.

Der Behälter, auch Vorschäumer genannt, hat einen perforierten Boden A. Als Boden kann man eine Aluminiumplatte, die im Abstand von 1 bis 2 cm Löcher mit einem Durchmesser von etwa 0,1 bis 3 mm aufweist, verwenden. Auch Böden mit Schlitzdüsen, z. B. mit etwa 0,2 mm Spaltbreite oder Spaltsiebe, die gegebenenfalls mit einem feinmaschigen Gewebe bedeckt sind, können verwendet werden. Die Bodenplatte wird nach unten zu mit einem haubenartigen Aufsatz C versehen, der den Rand des Bodens dicht umschließt. In diesen Aufsatz wird durch ein Dampfrohr F Dampf mit einer Temperatur von 100 bis 150° C und einem

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Druck von etwa 0,1 bis 7 atü eingeleitet. Der Dampf kann an der oberen Abgrenzung des Behälters bei E abgeleitet werden. Über den Ablaßhahn G kann das anfallende Kondenswasser abgelassen werden.

Es ist auch möglich, die Seitenwände und/oder das Rührwerk des Behälters heizbar zu gestalten, z. B. indem man Dampf in die Umwandung einleitet. In dem unteren seitlichen Teil oder im Boden des Behälters kann eine Abfüllöffnung H vorgesehen werden, messer von 0,9 bis 3 mm, die aus einem Mischpolymerisat aus 80¹Vo Styrol und 20 °/» Acrylnitril hergestellt wurden, eingefüllt. Unter ständigem Rühren leitet man 6 Minuten lang heißen Dampf mit 0,8 atü ein. Man erhält 20001 poröse, noch blähfähige Partikeln.

Die so vorgeschäumten Partikeln werden in den Hohlraum einer perforierten Metallform gefüllt und 10 Minuten in 100° C heißem Wasser gelagert und

durch welche man die vorgeschäumten Partikeln ab- io anschließend abgekühlt. Man erhält einen Formsaugen kann. Es ist aber auch möglich, den Behälter körper, der ein spezifisches Gewicht von 0,05 hat und mechanisch oder durch Kippen zu entleeren.

Man erhält bei diesem Verfahren weitgehend
trockene, noch zusätzlich blähfähige Teilchen. Während des Vorschäumens kann man Farbstoffe, Pigmente 15
oder wäßrige Lösungen, z. B. von Salzen, zufügen
oder auch füllstoffhaltige, wäßrige Dispersionen. Zum
Beispiel kann man Antimontrioxyd enthaltende Kunststoffdispersionen mit Salzlösung während des Vorschäumens auf den Teilchen aufbringen. Man erhält 20 Geriehen" mit einem Durchmesser von 0,8 bis 3 mm dann weitgehend flammwidnge Teilchen. Es ist auch _{und einem} Schüttgewicht von 500 g/l eingefüllt. Die möglich, nach dem Vorschäumen durch den perfo- _{Teilchen werde}n mit einer mit Haken versehenen rierten Boden Luft emzublasen, um die Restfeuchtig- Förderschnecke langsam ■ durch das Rohr gefördert, keit zu entfernen. Der Behälter kann auch gasdicht _wobei gleichzeitig heißer Dampf mit 0,7 atü durch die ausgebildet sein, z. B. um die vorgeschaumten Par- 25 Bodenschlitze eingeleitet wird.

tikeln nachträglich unter stetem Rühren einem er- _{An der Austri}ttsstelle des Rohres erhält man

höhten Luft-oder Gasdruck von etwa 0,2 bis 20 atü _{porösej noch blähfähige} Einzelteilchen mit einem auszusetzen. Der Prozeß des Vorscnaumens kann Schüttgewicht von 45 g/l

vollautomatisch und kontinuierlich durchgeführt wer- _{Die ögen und noch bmhfähigen} Einzelteilchen

den d.h., daß man das Füllen Ruhren, Beheizen, 30 _können ^F _{in einer} perforierten Metallform durch Ein-Trocknen und Entleeren in zeitlich bestimmten Inter- _{wifken VQn no}o^F _{c heißem D f zu} Schaumstoffvallen durchfuhrt oder indem man m einem Rohr,
das mit einer Förderschnecke versehen ist und durch
dessen Boden Dampf geleitet wird, arbeitet.

der als Dekorationsstück verwendet werden kann.

Beispiel 3

In ein außen isoliertes, horizontal liegendes Rohr von 10 m Länge und 0,75 m Durchmesser, durch dessen Bodenteil stellenweise durch 0,2 mm breite Schlitze Dampf eingeleitet werden kann, werden kontinuierlich pro Sekunde 10 g blähfähige Polystyrol-

Beispiel 1

In einen zylinderförmigen Behälter mit einem Volumen von 5001 werden 10 kg blähfähiger Polystyrolteilchen eingefüllt. Durch eine perforierte Bodenplatte wird unter Rühren 3 Minuten lang heißer Dampf mit 0,5 atü und dann zum Trocknen 1 Minute lang bei normaler Temperatur Luft mit 0,2 atü Druck geleitet.

Man erhält 480 1 poröse Einzelteilchen, die nach einer zweitägigen Lagerung an der Luft zu Formkörpern verarbeitet werden können. Die Verarbeitung kann in einer perforierten Metallform, in welche die vorgeschaumten Teilchen eingebracht werden, durch Einleiten von Dampf vorgenommen werden. Die so hergestellten Formkörper haben ein spezifisches Gewicht von 0,022 und können z. B. als Isolierstoff, als Schwimmkörper oder als Verpackungsbehälter verwendet werden.

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blöcken mit einem spezifischen Gewicht von 0,45 verarbeitet werden. Aus diesen Schaumstoffblöcken kann man durch Schneiden mit einem Spaltmesser 20 mm dicke Platten herstellen, die als Isoliermaterial im Baugewerbe verwendet werden können.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Herstellen von porösen, noch blähfähigen Teilchen aus thermoplastischen Kunststoffen in einem Behälter durch Einwirken von Wasserdampf, dadurch gekennzeichnet, daß man die in den Behälter eingebrachten treibmittelhaltigen Kunststoffteilchen gleichzeitig mit der Einleitung von 100 bis 15O⁰C heißem Dampf in dem Behälter mechanisch mischt.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Behälter, der mit einem Rührwerk versehen ist und dessen Bodenteil Perforierungen für die Dampfeinleitung aufweist.

Beispiel 2

In einen Behälter von 2500 1 Fassungsvermögen werden 100 kg blähfähige Teilchen mit einem Durch-

55 In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 953 835; »Der Plastverarbeiter«, 1954, Heft 9, S. 262 bis 264.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen