DE1176346B

DE1176346B - Process for granulating thermoplastic material

Info

Publication number: DE1176346B
Application number: DEST7069A
Authority: DE
Original assignee: Exxon Research and Engineering Co
Current assignee: ExxonMobil Technology and Engineering Co
Priority date: 1952-09-29
Filing date: 1953-09-29
Publication date: 1964-08-20

Description

Verfahren zum Granulieren von thermoplastischem Material Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Herstellung von kleinen Teilchen aus thermoplastischem Material, insbesondere auf ein verbessertes Verfahren zum Granulieren thermoplastischen Materials mit niedrigem Erweichungspunkt.Method of Granulating Thermoplastic Material The present Invention relates to the manufacture of small particles of thermoplastic Material, in particular, to an improved method of granulating thermoplastic Low softening point material.

Thermoplastische Materialien sind marktgängiger und lassen sich besser verarbeiten, wenn sie in Form kleiner würfelförmiger Teilchen in einer Größe von etwa 0,3 cm hergestellt werden. Diese Würfelchen haben gegenüber der Krumenform von Kunststoffen, wie sie bisher üblich war, viele Vorteile. Sie liegen dichter und nehmen daher weniger Raum ein; sie fließen leichter und haben weniger die Neigung, fremde Stoffe oder Feuchtigkeit aufzunehmen, als dies bei Spänen oder Krumen der Fall ist. Bei der Einführung in Spritzvorrichtungen oder Strangpressen bilden sie infolge der Abwesenheit von Lufttaschen zwischen den Würfelchen ein dichteres und besser verarbeitbares Produkt als die Krumen. Bei Versuchen wurde gefunden, daß eine bestimmte Gewichtsmenge dreimal schneller in eine Strangpresse eingeführt werden kann, als dies bei Krumenmaterial unter sonst gleichen Bedingungen der Fall ist. Thermoplastic materials are more common on the market and easier to use process when they are in the form of small cubic particles in the size of about 0.3 cm can be made. These cubes have the shape of a crumb plastics, as they have been customary up to now, have many advantages. They are closer and therefore take up less space; they flow more easily and have less of a tendency absorb foreign substances or moisture than is the case with chips or crumbs of the Case is. When introduced into injection molding machines or extrusion presses, they form due to the absence of air pockets between the cubes a denser and better processable product than the crumbs. Experiments have found that a certain amount of weight can be fed into an extruder three times faster than is the case with crumb material under otherwise identical conditions.

Diese Kunststoffwürfelchen werden bisher so hergestellt, daß man den Kunststoff in Form mehrerer länglicher Stäbe auspreßt, die Stäbe abkühlt und danach in kurze würfelförmige Stücke schneidet. Eine beträchtliche Schwierigkeit bei diesem Verfahren ergibt sich häufig daraus, daß man das Material auf sehr hohe Temperaturen erhitzen muß, um es in befriedigender Weise auspressen zu können. Bei diesen Temperaturen kleben zufällig miteinander in Berührung kommende ausgepreßte Stäbe zusammen, wodurch die Teilung in der Zerkleinerungsvorrichtung erschwert wird. Außerdem neigen die Stäbe dazu, eine wirre Masse zu bilden und damit den Granulierungsvorgang vollkommen unmöglich zu machen. Weitere Schwierigkeiten können dadurch entstehen, daß die verschiedenen Stäbe bei verschiedenen Geschwindigkeiten und in verschiedenen Größen ausgepreßt werden, was wiederum zu Verwirrung oder unregelmäßiger Beschickung der Zerkleinerungvorrichtung führt. Derartige Schwierigkeiten sind bei Anwendung dieses Verfahrens auf die Granulierung von Mischpolymeren aus Styrol und Isobutylen besonders unangenehm. These plastic cubes are so far produced that one squeezes the plastic in the form of several elongated rods, cools the rods and then cut into short cube-shaped pieces. A considerable difficulty This method often results from the fact that the material is very high Must heat temperatures in order to be able to squeeze it out in a satisfactory manner. at These temperatures stick accidentally coming into contact with each other Rods together, whereby the division in the shredding device is difficult. In addition, the rods tend to form a tangled mass and thus the granulation process to make completely impossible. Further difficulties can arise that the different rods at different speeds and at different Sizes are squeezed out, which in turn leads to confusion or irregular loading the comminution device leads. Such difficulties are with application this process is based on the granulation of copolymers of styrene and isobutylene particularly uncomfortable.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, ein verbessertes Verfahren zur Herstellung von Granulat aus thermoplastischem Material mit niedrigem Erweichungspunkt, z. B. Mischpolymerisaten aus Styrol und Isobutylen, anzugeben. The object of the present invention is to provide an improved method for the production of granules from thermoplastic material with a low softening point, z. B. copolymers of styrene and isobutylene to indicate.

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren zum Granulieren von thermoplastischem Material durch Zerschneiden von kontinuierlich aus einer Strangpresse nebeneinander austretenden und anschließend gekühlten dünnen Stäben erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die aus der Presse einzeln nebeneinander austretenden Stäbe von ihrer Kühlung, während sie sich horizontal dicht nebeneinander, aber ohne gegenseitige Berührung vorwärtsbewegen, auf einer schräg bzw. diagonal zur Richtung der Stäbe verlaufenden Linie derart fiachgedrückt werden, daß sie sich im Bereich dieser Linie berühren und miteinander verbinden, wodurch ein Verwirren der ausgepreßten Stäbe verhütet wird. Hierdurch wird das anschließende Kühlen, Erhärten und Zerschneiden der Stäbe wesentlich erleichtert. This task is performed in a method for Granulating thermoplastic Material by cutting up continuously from an extruder side by side emerging and then cooled thin rods solved according to the invention by that the bars emerging from the press individually next to each other from their cooling, while they are horizontally close to each other, but without mutual contact move forward on an incline or diagonal to the direction of the bars Line are pressed so that they touch in the area of this line and connect them to one another, thereby preventing the pressed rods from becoming tangled will. This enables the subsequent cooling, hardening and cutting of the rods much easier.

Bestimmte bevorzugte Einzelheiten der Konstruktionen sowie weitere Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der Beschreibung und an Hand der Zeichnung ersichtlich. Certain preferred details of the constructions and others Advantages of the present invention will become apparent from the description and on the basis of FIG Drawing visible.

F i g. 1 zeigt eine Anlage zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens; F i g. 2 zeigt eine Aufsicht auf diese Anlage; Fig.3 zeigt einen vergrößerten Abschnitt der Stäbe mit der schrägliegenden Eindrückung nach ihrem Durchlauf durch die Walzen; Fig.4 zeigt die Walzen mit den auf ihnen schraubenförmig angeordneten Rippen. F i g. 1 shows a system for implementing the invention Procedure; F i g. 2 shows a plan view of this plant; 3 shows an enlarged Section of the bars with the inclined indentation after their passage through the rollers; 4 shows the rollers with the helically arranged on them Ribs.

Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens verwendet man eine Presse 10, in der der Kunststoff erhitzt und nach Erweichung ausgepreßt wird. Das thermoplastische Material kann der Presse in jeder geeigneten Form, vorzugsweise jedoch in Form von Körnern oder kleinen Stücken, zugeführt werden. Die Presse kann von jeder üblichen und herkömmlichen Konstruktion sein. To carry out the method according to the invention one uses a Press 10, in which the plastic is heated and pressed out after softening. That thermoplastic material can be press molded in any suitable form, preferably however in In the form of grains or small pieces. The press can be of any conventional and conventional construction.

Die PresselO ist mit einer Formplatte 12 versehen, die mit einer Mehrzahl von Öffnungen versehen ist, die dicht nebeneinanderliegen. Das plastische Material wird dadurch in Form mehrerer dünner Stäbe 20 mit einheitlichem Querschnitt, sämtliche auf gleicher Ebene liegend, ausgepreßt. Unmittelbar danach werden diese Stäbe 20 durch gekühlte Walzen 21 geleitet. von denen die eine oder auch beide Walzen auf der Oberfläche erhabene schraubenförmig angeordnete Rippen 22 besitzen. The PresselO is provided with a mold plate 12 with a A plurality of openings is provided which are close to one another. The plastic Material is thereby in the form of several thin rods 20 with a uniform cross-section, all lying on the same level, pressed. Immediately afterwards, these will be Rods 20 passed through cooled rollers 21. of which one or both rollers have raised, helically arranged ribs 22 on the surface.

Die Rippen 22 können z. B. 2,5 cm oder mehr voneinander entfernt sein und z. B. für Stäbe mit einem Durchmesser von 0,3 cm etwa 0;15 cm hoch sein.The ribs 22 can, for. B. 2.5 cm or more apart and Z. B. for rods with a diameter of 0.3 cm about 0.15 cm high.

Falls erwünscht, können die Rippen auch eine andere als die schraubenartige Form haben, sie können z. B. rautenförmig sein. Die schraubenförmige Anordnung der Rippe ist jedoch am günstigsten. Wenn man die Stäbe durch die Walzen leitet, werden sie durch den Druck der Rippen leicht deformiert. Der Druck der Rippen reicht aus, um die Stäbe an den Berührungsstellen mit den Rippen fiachzudrücken und zu verursachen, daß sich die nebeneinanderliegenden Stäbe an den Deformierungslinien in Form eines Gitters mit einer Diagonalverbindung 23 aneinanderhängen, die in der Zeichnung (F i g. 3) nur mit einer einzigen Diagonallinie angedeutet ist, die sich in Wirklichkeit aber laufend, z. B. in Abständen von 2,5 cm, wiederholt. Da die Walzen gekühlt werden, sinkt auch die Temperatur der Stäbe ein wenig, die dadurch ihre Neigung verlieren, sich im ganzen zu verformen, und die nunmehr nebeneinander festgelegt sind, so daß ein Verwirren und Überkreuzen der Stäbe verhütet wird.If desired, the ribs can also be other than helical Have shape, they can e.g. B. be diamond-shaped. The helical arrangement of the However, rib is the cheapest. When you pass the bars through the rollers, you will it is slightly deformed by the pressure of the ribs. The pressure of the ribs is enough to flatten and cause the rods at the points of contact with the ribs, that the adjacent bars on the deformation lines in the form of a Connect the grids with a diagonal connection 23, which are shown in the drawing (F i g. 3) is only indicated with a single diagonal line, which is in reality but continuously, e.g. B. at intervals of 2.5 cm, repeated. Since the rollers are cooled, the temperature of the bars also drops a little, which causes them to lose their inclination, to deform as a whole, and which are now set side by side, so that tangling and crossing of the bars is prevented.

Die Walzen 21 können auf jede in der Technik bekannte Art gekühlt werden. Eine typische, besonders auf diese Anlage anwendbare Kühlungsart besteht darin, daß man das Kühlwasser in einen Behälter oberhalb der Walzen einfüllt und es darunter in einem (in der Zeichnung nicht gezeigten) Ablauf auffängt. Das Kühlwasser kann dann von dem Ablauf direkt in den Kühlbehälter 24 laufen. The rollers 21 can be cooled in any manner known in the art will. There is a typical type of cooling that is particularly applicable to this system in that the cooling water is poured into a container above the rollers and it catches below in a sequence (not shown in the drawing). The cooling water can then run from the drain directly into the cooling container 24.

Das aus den Walzen 21 hervorgehende Gitter 21)?23 aus aneinanderhängenden Stäben wird zu seiner vollständigen Härtung weiter abgekühlt. Zu diesem Zweck wird als Kühlmittel kaltes Wasser verwendet. Wie in der Zeichnung gezeigt, leitet man die Stäbe in Längsrichtung durch einen Behälter 24. der das Kühlwasser enthält. das beständig durch den Behälter fließt. Von dem Behälter 24 wird das Gitter an Luftdüsen 25 vorbeigeführt, wobei überschüssiges Wasser entfernt wird, und weiter auf einem von Walzen 28 angetriebenen endlosen Laufriemen 26 kontinuierlich der Schneidevorrichtung 32 zugeleitet. The grid 21)? 23, which emerges from the rollers 21, is made of contiguous The rod is cooled further to completely harden it. To this end, will used cold water as a coolant. As shown in the drawing, one directs the rods in the longitudinal direction through a container 24 which contains the cooling water. that flows steadily through the container. From the container 24 the grid is on Air nozzles 25 passed, removing excess water, and further on an endless belt 26 driven by rollers 28 continuously Cutting device 32 supplied.

Nach Abkühlung und gleichzeitiger Härtung der Stäbe werden diese fortgesetzt an ihrem vorderen Ende quer zur Bewegungsrichtung abgeschnitten. Das Schneiden wird während der Bewegung des Gitters kontinuierlich entsprechend der Geschwindigkeit, in der die Stäbe aus der Presse ausgepreßt werden, durchgeführt. Durch den Schneidvorgang wird jeweils ein Streifen von dem Gitter abgetrennt, wodurch gleichzeitig eine Mehrzahl einzelner Würfelchen aus dem abgetrennten Streifen entsteht. Bei dem Schneidvorgang werden die dünnen Verbindungen zwischen den flachgedrückten Stabteilehen zerbrochen, so daß diese als einzelne Würfelchen auseinanderfallen. Die Würfelchen fallen durch die Rutsche33 in den Behälter 34. After the bars have cooled down and hardened at the same time, they become continued cut at its front end transversely to the direction of movement. That Cut is continuous during the movement of the grille according to the speed, in which the bars are pressed out of the press, carried out. Through the cutting process a strip is separated from the grid at a time, whereby a plurality at the same time individual cube is created from the severed strip. During the cutting process the thin connections between the flattened rod parts are broken, so that they fall apart as individual cubes. The dice fail the chute 33 into the container 34.

Während des Schneidens der Stäbe in Würfelchen baut sich auf letzteren eine elektrische Ladung auf, so daß sie die Neigung haben, aneinander oder an den Behältern zu kleben und Staub aus der Luft aufzunehmen. Diese statische Ladung kann wirksam ausgeschaltet werden, wenn man in die aus der Granulierungsvorrichtung herausführende Rutsche 33 einen radiumhaltigen Stab 35 bringt und auf diese Weise die statische Ladung ableitet. While cutting the bars into cubes builds up on the latter an electric charge so that they tend to stick to each other or to the To glue containers and to pick up dust from the air. This static charge can can be effectively switched off when one enters the leading out of the granulating device Slide 33 brings a radium-containing rod 35 and in this way the static Discharge.

Der Laufriemen 26 und die Schneidemesser in der Granuliervorrichtung 32 sind in ihrer Geschwindigkeit so aufeinander und auch gegenüber der Arbeit der Spindel der Presse 10 abgestimmt, daß sich die Stäbe nach ihrem Austreten aus der Presse mit gleichmäßiger Geschwindigkeit zu der Granuliervorrichtung bewegen und sich ein Granulat günstiger Korngröße ergibt. The belt 26 and the cutting blades in the granulator 32 are in their speed so towards each other and also towards the work of the Coordinated spindle of the press 10 that the rods after their exit from the Move the press to the granulator at a constant speed and a granulate of favorable grain size results.

Claims

Claims: 1. Process for granulating thermoplastic Material that softens at low temperatures, e.g. B. copolymers from Styrene and isobutylene, by cutting continuously from an extruder thin rods emerging next to each other and then cooled. marked by it e t that the bars emerging from the press individually next to each other before they are cooled, while they are horizontally close to each other, but without mutual contact Move forward on lines that are inclined or diagonal to the direction of the bars be flattened so that they touch in the area of these lines and connect with each other, followed by cooling. Hardening and cutting of the rods in in the usual way.

2. The method according to claim 1, characterized in that the flat pressing the rods are carried out by means of cooled rollers (21), on the outer surfaces of which are raised Ribs (22) are arranged in helical lines.

Papers under consideration: British Patent Specification No. 590 689, 631 945, 661 844; U.S. Patent No. 2,464,746.