DE1264749B

DE1264749B - Process and device for increasing the volume of thermoplastics containing blowing agents

Info

Publication number: DE1264749B
Application number: DEB76078A
Authority: DE
Inventors: Rudolf C Buchmann
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1964-03-26
Filing date: 1964-03-26
Publication date: 1968-03-28
Also published as: DE1264749C2

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Volumenvergrößerung treibmittelhaltiger Thermoplaste Zusatz zum Patent: 1 127576 und Zusatzpatent: 1 134504 und 1 167515 Das Patent 1 127 576 und dessen Zusatzpatente 1 134 504, 1 167 515 betreffen Verfahren zur Volumenvergrößerung treibmittelhaltiger Thermoplasten unter Aufrechterhaltung der losen Form der Partikeln bei Verwendung strömenden Dampfes oder heißer Gase sowie Vorrichtungen, in welchen die Behandlung der Partikeln unter einstell- und steuerbaren Bedingungen der Verweilzeit und der Temperatur durchgeführt wird.Method and device for increasing the volume of propellant-containing Thermoplastics addition to patent: 1 127576 and additional patent: 1 134504 and 1 167515 Patent 1,127,576 and its additional patents 1,134,504 and 1,167,515 relate to processes to increase the volume of thermoplastics containing blowing agents while maintaining the loose form of the particles when using flowing steam or hot gases as well as devices in which the treatment of the particles under setting and controllable conditions of residence time and temperature is carried out.

Ein Hauptmerkmal dieser Erfindungen besteht darin, daß den zu expandierenden Teilchen auf dem in einer Behandlungsapparatur zurückzulegenden Weg jeweils so viel strömende heiße Gase oder Dämpfe direkt zugeführt werden, als für eine Aufrechterhaltung des Expansionsvorganges unter Vermeidung einer Vorschweißung oder Zusammenballung der einzelnen Partikeln notwendig sind. A key feature of these inventions is that the to be expanded There are so many particles on the path to be covered in a treatment apparatus flowing hot gases or vapors are supplied directly than for maintenance the expansion process while avoiding pre-welding or agglomeration of the individual particles are necessary.

Die heißen Gase oder Dämpfe haben hierbei die Aufgaben, sowohl die Expansion des in den Teilchen homogen verteilten Treibmittels wie die Erweichung des thermoplastischen Materials herbeizuführen. The hot gases or vapors have the task of both Expansion of the blowing agent homogeneously distributed in the particles, such as softening bring about the thermoplastic material.

Um die nach diesen Verfahren hergestellten vorexpandierten Teilchen zu Formteilen mit niedrigen Raumgewichten unter 25 kg/cbm weiterverarbeiten zu können, war es bisher erforderlich nach der Vorexpansion entweder eine Zwischenlagerung einzuschalten oder eine Nachbehandlung vorzunehmen. Bei der Zwischenlagerung diffundiert ohne weiteres Zutun innerhalb eines oder mehrerer Tagen Luft durch die Zellwände der expandierten Teilchen und füllt den in den Zellen bei der Expansion entstandenen Raum aus. About the pre-expanded particles produced by this process to be able to process molded parts with a density of less than 25 kg / cbm, it was previously necessary either to temporarily store after the pre-expansion switch on or carry out follow-up treatment. Diffuses during intermediate storage without further action, air through the cell walls within one or more days of the expanded particles and fills the cells created during expansion Room off.

Bei einer Nachbehandlung der Teilchen beispielsweise in einem Druckbehälter wird das Eindringen der Luft in die Zellen wesentlich beschleunigt. Beide Manipulationen machen jedoch zusätzliche Vorrichtungen wie beispielsweise Siloanlagen für die Zwischenlagerung und Einrichtungen für Materialtransport und -zuteilung erforderlich. In the case of post-treatment of the particles, for example in a pressure vessel the penetration of air into the cells is significantly accelerated. Both manipulations however, make additional devices such as silo systems for temporary storage and facilities for material handling and allocation required.

Man hat nun versucht, die Zwischenlagerung dadurch zu vermeiden, daß die Vorexpansion unter Verwendung heißer Luft an Stelle von heißem Wasserdampf durchgeführt wurde. Es hat sich dabei gezeigt, daß bei dieser Arbeitsweise bereits während der Vorexpansion eine.genügend große Menge Luft in die entstehenden oder gerade entstandenen Zellen eindiffundiert. Attempts have now been made to avoid intermediate storage by that the pre-expansion using hot air instead of hot water vapor was carried out. It has been shown that in this way of working during the pre-expansion a sufficiently large amount of air into the or cells that have just formed diffused.

Diese Arbeitsweise hat den Nachteil, daB der Wärmeinhalt der Luft im Vergleich zu Wasserdampf sehr gering ist und daher immer nur für relativ kleine Materialmengen die zur Expansion erforderlichen Kalorien herangeschafft werden können. This mode of operation has the disadvantage that the heat content of the air is very low compared to water vapor and therefore only ever for relatively small ones Amounts of material the calories required for expansion can be brought in.

Um diesen Nachteil der Heißluftvorschäumung auszuschalten, wird nun vorgeschlagen, die Vorexpansion und die Auffüllung der entstandenen Zellen in zwei unmittelbar aufeinanderfolgenden oder ineinander übergehenden Arbeitsgängen unter Verwendung verschiedener Wärmeträger durchzuführen. In order to eliminate this disadvantage of hot air pre-foaming, now suggested the pre-expansion and the filling of the resulting cells in two work steps that follow one another or that merge into one another Carry out use of different heat transfer media.

Diese Arbeitsweise hat den Vorteil, daß die für die Einleitung und Durchführung der Expansion erforderlichen Wärmemengen mit einem Wärmeträger großen Wärmeinhaltes herangeführt werden können, während die für das Auffüllen der Zellen erforderliche Luft unabhängig von der Expansionsaufgabe in der erforderlichen Menge und Temperatur zugeführt wird. This mode of operation has the advantage that for the introduction and Implementation of the expansion required amounts of heat with a large heat transfer medium Heat content can be brought in while that for filling up the cells required air in the required amount regardless of the expansion task and temperature is supplied.

Mit der vorgeschlagenen Arbeitsweise ist es möglich z. B. bei Raumgewichten zwischen 18 und 25 gil die Weiterverarbeitung unmittelbar nach der Vorexpansion durchzuführen. With the proposed method of operation, it is possible, for. B. for volume weights between 18 and 25, further processing takes place immediately after the pre-expansion perform.

Bei noch niedrigerem Raumgewicht von beispielsweise 13 bis 15 gil wird die Zeit der Zwischenlagerung vor der Verformung oder vor einer nochmaligen Expansion wesentlich abgekürzt. With an even lower density of, for example, 13 to 15 gil is the time of intermediate storage before deformation or before another Expansion significantly shortened.

Die Arbeitsweise kann auch bei der zweiten Expansion mit dem gleichen Ergebnis der Vermeidung oder Abkürzung der Zellfüllungslagerung angewandt werden. The same method of operation can also be used for the second expansion Result of avoidance or abbreviation of cell filling storage can be applied.

Bei der Herstellung niedriger Raumgewichte kann es jedoch zur Vermeidung extrem großer Apparaturen zweckmäßig sein, die verschiedenen Behandlungsmedien in getrennten, mit entsprechenden Verbindungsteilen für die Materialzuteilung versehenen Einzelapparaturen zuzuführen, wobei jedoch eine Abkühlung des Materials beim Übergang von einer in die andere Apparatur vermieden werden muß. However, when producing low density it can be avoided extremely large apparatuses can be expedient to handle the various treatment media in separate, provided with corresponding connecting parts for the material allocation To supply individual apparatuses, but with a cooling of the material during the transition must be avoided from one to the other apparatus.

In bestimmten Fällen kann es auch zweckmäßig sein, den zu behandelnden Materialteilchen im Gesamtarbeitsablauf wiederholt verschiedenartige Medien zuzuführen. In certain cases it can also be useful to treat the Repeatedly supplying different types of media to material particles in the overall workflow.

So kann mit Hilfe einer abschnittsweisen Wasserdampfzuführung die Temperatur in der Behandlungsapparatur auf einer gewünschten Höhe gehalten werden, wodurch das Eindiffundieren der ebenfalls abschnittsweise zugeführten »Fülluft« erleichtert wird. With the help of a steam supply in sections, the The temperature in the treatment apparatus is kept at a desired level, whereby the diffusion of the »filling air«, which is also supplied in sections is facilitated.

Weiter kann es zweckmäßig sein, an bestimmten Abschnitten des Arbeitsganges dem Heißdampf direkt Heißluft zuzusetzen. It can also be useful at certain sections of the work process add hot air directly to the superheated steam.

Neben der Auffüllung der Zellen mit Luft wird durch das Verfahren der Heißluftbehandlung gemäß der Erfindung eine Vortrocknung der behandelten Partikeln erreicht, so daß diese in rieselfähiger Form zur Weiterverarbeitung bereitstehen. In addition to filling the cells with air, the procedure the hot air treatment according to the invention, a pre-drying of the treated particles achieved so that they are available in free-flowing form for further processing.

Claims

Claims: 1. Process for continuous or discontinuous ichen volume increase of blowing agent-containing thermoplastic plastic particles by treating with flowing, hot gases and Steaming in which the frothed Particles a container with constant forced movement and with maintenance their loose form wander through according to patent 1,127,576 or its additional patents 1 134 504 or 1 167 515, characterized in that both the first and the further expansions of the particles at the same time or directly to the Expansion subsequent filling of the resulting cells with air or a Gas-air mixture takes place by supplying various types of heating and filling media.

2. The method according to claim 1, characterized in that the particles receive a superheated steam treatment in the temperature range up to 200 degrees, taking them at the same time or afterwards hot air is supplied in the same temperature range will.

3. Apparatus for performing the method according to claim 1 and 2, characterized in that it has at least two supply devices for Implementation of various treatment media is equipped.