DE1404966A1

DE1404966A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Perlen oder perlenaehnlichen Koernchen aus geschmolzenen oder waermeplastifizierten polymeren Stoffen

Info

Publication number: DE1404966A1
Application number: DE19601404966
Authority: DE
Inventors: Bylsma Harold Roger; Chisholm Douglas Stewart
Original assignee: Dow Chemical Co
Current assignee: Dow Chemical Co
Priority date: 1959-01-15
Filing date: 1960-01-15
Publication date: 1968-10-03
Also published as: FR1247574A; LU38134A1; GB880055A; DE1404966B2

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Perlen oder perlenähnlichen körnchen aus geschmolzenen oder wärmeplastifizierten thermoplastischen polymeren Stoffen Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von Perlen aus thermoplastischen Stoffen, insbesondere ein Verfahren zur Herstellung von Presskörnchen aus normalerweise festen thermoplastischen Polymeren und Polymermassen in Form einzelner Perlen guter Fießfähigkeit.
Thermoplastische Stoffe, z. B. Polymere von Vinyl-und Vinylidenverbindungen, werden im allgemeinen als Presspulver oder körnchen in fein zerteiltef, gebrochener oder gemahlener Form geliefert. Zur Herstellung von Presspulvern oder Körnchen aus derartigen Polymeren wurdeh verschiedene Maßnahmen angewandt, z.B. Mahlen, Brechen oder Strangpressen des wärmeplastifizierten Polymers oder der Polymermasse zu einer endlosen Bahn, einer Folie, einem Faden oder einer Mehrzahl von Fäden, Abkühlen und Zerschneiden oder Brechen in zerkleinerte Form, die sich zum Pressen eignet.
Die bisher zur Herstellung von Presskörnchen auf thermoplastischen Polymeren angewandten Verfahren besitzen den Nachteil, daß die Größe der Teilchen häufig von feinen Pulvern bis zu groben Körnchen variiert. Hierdurch ist es notwenidig, das gemahlene oder gebrochene Polymer zu sieben um Körnchen praktisch gleicher Teilchengrösse zu erhalten, die sich zum Pressen eignen.
Selbst wenn man das wärmeplastifizierte Polymer zu einer endlosen Bahn oder einer Mehrzahl von Fäden strangpresst, dann abkühlt und es durch Schneiden oder Brechen in eine körnige Form überführt, erhält man einen beträchtlichen enteil an pulverigem Material, die Körnchen besitzen unregelmässige Form und Grösse und eigenen sich nicht in dem Maße für Presszwecke, wie es erwünscht ist. Die Verwendung iinregelmässig geformter Körnchen oder einer Mischung derartiger Körnchen verschiedener Korngrösse vermehrt die Schwierigkeiten beim Aufrechterhalten einer gleichmässigen Materialbeschickung ftlr Spritzgussmaschinen oder Kunststoffstrangpressen und geßtaltet es schwierig, eine gleichmäßige Beschickung fttr Formpressen und andere Pressen mit gegebenem Volumen zu erzielen. Die Polgen sind Schwankungen in der Dichte oder Qualität der Formkörper.
Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich besonders zur Herstellung von Presskörnchen normalerweise fester thermoplastischer Polymere, insbesondere von Vinyl-oder Vinylidenverbindungen und insbesondere von aromatischen Vinylidenverbindungen. Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Perlen besitzen im allgemeinen gute Fließfähigkeit und eine gleichmäßige oder praktisch gleichmäßige Große. ach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird eine kleine Menge des Polymers in ein an den beiden gegenUberliegenden Seiten offenes enges Rohr oder einen Raum stranggepresst-, worauf man das geschmolzene oder plastifizierte Polymer aus dem Rohr oder Raum unter gleichzeitigem Atkuhlen durch Einleiten einer komprimierten inerten Fltissigkeit auswirft. Dieser Raum besitzt vorzugsweise einen kreisförmigen Querschnitt und stelltvorzugsweise ein enges Rohr dar, dessen Länge vorzugsweise in der Grössenordnung seines Durchmessers liegt. Die Grösseder erfindungsgemäß hergestellten Perlen kann durch Anpassen des Querschnittes und gegebenenfalls der Länge des Rohres oder rohrähnlichen Raumes geregelt werden.
-Manchmal ist es vorteilhaft, wenn das Rohr oder der rohrähnliche Raum an ein Rohr grösseten Querschnitts angeschlossen ist, durch welches das stranggepresste Polymer hindurchtritt, bevor es in Perlenfprm ausgestoßen wird.
Die im erfindungsgemäßen Verfahren verwendete inerte unter Druck stehende Fltissigkeit sollte im allgemeinen eine Temperatur oberhalb ihres normalen Siedepunktes besitzen und kann zweckmäßigerweise eine wässrige PlAssigkeit, z.B. überhitztes Wasser oder Dampf sein. Zur Erleichterung des Verfahrens kann man das Polymer und die Flüssigkeit durch die gleiche Öffnung in. den engen Raum oder das Rohr einführen. Das erfindungsgemäße Verfahren lässt sich kontinuierlich durchführen, indem man abwechselnd das Polymer injiziert und auswirft, wobei man vorzugsweise mehr als ein enges Rohr oder einen Kanal aus der jeweils gleichen Quelle geschmolzenen Polymers bzw. unter Druck stehender inerter Flüssigkeit versorgt. Das alternierende kontinuierliche Verfahren lässt sich leicht durchführen, indem man eine Öffnung des engen Rohres oder Kanals abwechselnd und vorzugsweise im Kreis über Öffnungen bewegt, die mit der Polymerquelle verbunden sind und über Öffnungen, durch welche die unter Druck stehende Flüssigkeit zugeführt wird Das geschmolzene und wäfrmeplastifizierte thermoplastiche Polymer kann gegebenenfalls flüchtige organische Verbindungen dispergiert enthalten, in denen das Polymer unlöslich ist. Es ist günstig in diesem Verfahren, wenn der Druck, der auf das geschmolene und wärmeplastifizierte thermoplastische Polymer vor seinem Btrangpreesen in den Kanal oder das Rohr ausgeübt wird, genügend hoch gehalten wird, damit die flüchtige organische Verbindung nicht gasförmig vorliegt. Die Temperatur des geschmolzenen und wärmeplastifizierten Polymers sollte im allgemeinen unterhalb der kritischen Temperatur der flüchtigen organischen Verbindung gehalten werden.
Diese flüchtige organische Verbindung kann ein gesättigter Xohlenwasserstoff mit vorzugsweise mindestens vier bis sieben C-Atomen im Molekül oder ein perhalogenierter Kohlenwasserstoff sein bzw. im Gemisch diese Vertindungen enthalten. Die flüchtigen organischen Verbindungen besitzen vorzugsweise einen Siedepunkt unterhalb 9300 bei Normaldruck.
Entsprechend der Erfindung kann man in einfacher Weise Perlen aus thermoplastischen Stoffen, wie synthetischen Polymeren organischer Vinyl- und Vinylidenverbindungen herstellen, d. h. normalerweise festen Polymeren und solche Polymere enthaltenden Zubereitungen. Gemäß dem Verfahren wird eine wärmeplatifizierte oder hitzeerweichte normalerweise feste Zubereitung, welche ein tbermoplastisches Polymer enthält, unter einen kontinuierlich angewandten Druck in eine Strangpresssone geführt, in der sie unter dem angewandten Druck in sich verjüngende Durchgänge gepresst und in eine Zone geringeren Druckes verbracht wird. Hierauf wird sie in einzelne Kügelchen oder Teilchen des stranggepressten plastischen Materials zerschnitten, die nahezu augenblicklich mit einem Strom einer unter Druck stehenden Flüssigkeit zusammengebracht werden. Diese Pldssigkeit setzt sich mit dem plastischen Material nicht um, ist mit ihm nicht mischbar und sie befindet sich auf einer Temperatur oberhalb ihres Siedepunktes bei Normaldurok.
Der Flüssigkeitsstrom befördert die Kügelchen des plastischen Materials in eine Zone genügend niedrigeren Druckes, wobei zumindest ein Teil der Flüssig keit ins Sieden gerät oder verdampt und die Kügelchen des plastischen Materials hierbei rasch bis zur Verfestigung abktihien.
Im einzelnen wird gemäß der Erfindung ein normalerweise festes thermoplastisches Polymer oder eine Polymerzubereitung in wärmeplastifiziertem fließfähigem Zustand unter einem kontinuierlich angewandten Druck einer Etrangpressform zugeführt, die in Kombination einen Strangpresskopf oder Schm@eidwerkzeug mitmehreren sich ver ngenden Durchgängen enthält und auf seiner Austragseite mehrere flache Rillen zwischen den Durchgängen aufweist, die nicht miteinander verbunden sind, sowie ein Auslaßstück mit mehreren Auslaßöffnungen, die zu einer Zone niederen Druckes führen und einem darin befindlichen Einlaß der zu den Rillen in der Stirn seite des Schneidwerkzeugs führt. Das Sohneidwerkzeug und das Auslaßstück sind einander benachbart mit Drebsitzspiel angeordnet und gegeneinander drehbar. Die sich ver-Jüngenden Durchgänge und die Rillen im Schneidwerkzeug sind so angeordnet, daß sie abwechselnd mit den Öffnungen im Auslaßstück in Deckung stehen, wenn das Schneidwerkzeug und das Auslaßstück sich gegeneinander drehen. Eine mit dem Kunstharz nicht reagierende und unmischbare Flüssigkeit wird unter Druck dem Einlaß des Auslaßstückes zugeleitet, das wärmplastifizierte plastische Material durch die Strangpressform stranggepresst, während das Schneidwerkzeug und/oderdas Auslaßstück sich gegeneinander drshben, wobei das Kunsthazr stranggepresst und in einzelne Teile zerschnitten wirds welche abgekühlt und aus der Strangpressform als feste Körnchen in Form von Perlen guter Fließfähigkeit ausgeworfen werden In den Zeichnungen gibt wig. 1 einen Längsschnitt durch einen Teil des Zylinders einer Standard-Kunststoffstrangpresse mit Beschickungsschnecke und der neuen Strangpressform im Aufriß wieder, die sich aus dem Werkssugglied oder kopf und dem Auslaßs:tück zusammensetzt, Fig. 2 zeigt indem Seitenansicht das Werkzeugglied im Aufriß, Fig. 3 ist eine Kopfansicht des Werkzeuggliedes' Fig. 4 zeigt die Stirn seite des Werkzeuggliedes mit den sich verjüngenden Durchgängen und den Rill@@.
Fig. 5 zeigt vergrössert einen Teil der Stirnseite des Werkzeuggliedes.-Die Durchgänge durch das Werkzeugglied und die Rillen in der Stirnseite des Werkzeuggliedes sind genauer aufgezeigt.
Fig. 6 zeigt die Stirnseite des Auslaßstückes.
Fig. 7 zeigt im Querschnitt das Auslaßstück entlang der Linie 7-7 der Fig. 6.
Fig. 8 ist ein Längs schnitt durch eine andere An@@@nung eines Werkzeuggliedes und eines Auslaßstückes, die koaxial und gegeneinander drehbar angeordnet sind, welche die erfindungsgemäße Strangpressform darstellen. Diese Strangpressform ist so beschaffen, daß sie in Kombination mit einer Standardkunsthai#strangpresse als Verlängerung des Zylinders der Strangpresse verwendet werden kann.
Fig. 9 ist eine Seitenansichtdesim Aufriß in Fig.8 gezeigten Werkzeuggliedes.
Fig.10 ist eine. Seitenansicht des in Fig. 8 im Aufriß gezeigten Auslaßstückes.
Fig. 11 ist' ein Querschnitt durch das Werkzeugglied entlang der Linie 11-11 der Fig. 9, fig. 12 ist ein Querschnitt des Auslaßstilokes entlang der Linie 12-12 der Fig. 10.
Das wesentliche Merkmal der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist die Strangpressform, die sich aus dem Werkzeugglied mit den sich verüngenden durch es hindurchgehenden Durchgängen und den Rillen sowie dem Auslaßstück zusammensetzt, die koaxial zueinander stehen und gegeneinander drehbar sind und zwischen denen Drehsitzspiel ist. Die Auslaßöffnungen im Auslaßstück sind so angeordnet, daß sie abwechselnd mit den begrenzten Durchgängen und mit den Rillen des Werkzeuggliedes in Deckung gebracht werden können, wenn das Werkzeugglied und das Auslaßstück gegeneinander gedreht werden, was in einer typischen Ausführungsform in dem Zylinder einer im allgemeinen horizontalen Standard-Strangpresse in Fig. 1 und in einer anderen charakteristischen Äusführungsform in Fig. 8 der Zeichnungen gezeigt ist.
In Fig. 1 setzt sich die Strangpressform aus dem Werkzeugglied 13 und dem Auslaßstück 14 zusammen, die in dem Zylinder 15 einer im allgemeinen horizontalen Standard-Strangpresse 16 verwendet werden. Die Strangpresse ist eine koaxiale Verlängerung einer Beschickungsschnecke 17 üblicher Art. Die Schnecke 17 besitzt im allgemeinen, jedoch nicht notwendig, einen Fuß 18 mit mindestens dem halben Durchmesser des Zylinders 15 und sie ist im allgemeinen vom Kompressionstyp mit abnehmender Steigung der Gewindegänge der Schnecke. Im allgemeinen ist der Zylinder 15 von einer Kammer 19 zum Heizen oder nötigenfalls Abkühlen umgeben. Vorteilhafterweise kann ein Mischtorpedo für Kunststoffstrangpressen (nicht gezeigt) ähnlich dem in der US-Ptchrift 2 453 988 als koaxiale Verlängerung der Beschickungaschnecke 17 zwischen die Beschickungsschnecke und das Werkzeugglied 13 mit geeigneter Veränderung des Endes des Mischtorpedos eingeschoben werden, um das Werkzeugglied als eine koaxiale Verlängerung zu verbinden und zu drehen. Allerdings ist ein derartiger Mischtorpedo nicht notwendig. Jenseits des Werkzeuggliedes 13 im Strangpressweg befindet sich das Auslaßstück 14. Im allgemeinen ist das Auslaßstück 14 eine Platte, die das Auslaßende des Zylinders 15 verschließt und mit Bolzen 20 befestigt ist, welche durch die Bolzenlöcher 21 und mit Gewinde versehene Sockel 22 eingesetzt oder herausgenommen werden können. Das Auslaßstück 14 weist eine Einlaßöffn;ung 23 und mehrere Auslaßöffnungen 24 auf, welche jedes gewünschte Aussehen, z.B. ein rundes oder quadratisches, besitzen können. Runde oder konisch sich verjüngende Bohrlöcher werden bevorzugt.
Die wesentlichen Merkmale des. als koaxiale Verlängerung einer Beschickungsschnecke in dem Zylinder einer Kunststoffstrangpresse verwendeten Werkzeuggliedes, wie sie in Fig. 1 gezeigt ist, sind eingehender in den Fig.
2,3,4 und 5 gezeigt. Fig. 5 stehlt eine vergrösserte Ansicht eines Teils der Stirnseite des Werkzeuggliedes dar, in der eine Anordnung der sich verjü@genden Durchgänge und Rillen gezeigt ist. Der Körper des Werkzeuggliedes 13 besitzt zweckmäßigerweise die Form eines Kegelstumpfes mit einem Durchmesser von etwa der Hälfte bis 3/4 des Durchmessers des Strangpresszylinders. Der Stumpf entspricht auf seiner einen Seite dem Durchmesser des Ganges 18 der Beschickungssehnecke 17 und verbreitert sich zu einer Basis, deren Durchmesser kleiner ist als der Durchmesser des Zylinders 15 und Raum für einen Rand 25 läßt. Der Rand 25 besitzt eine solche Breite, daß ein Drehsitzspiel von etwa 0,25 bis 0,50 mm zwischen ihm und der Zylinderwand 15 vorhanden ist. Der Rand 25-ist jedoch soviel breiter als die Grundfläche des Kegels 26, daß mehrere sich verjüngende Durchgänge 27, z. B. die peripheren Schlitze, im Rand zum Durchstrom des plastischen Materials durch das Werkzeugglied 13 angeordnet wefden können.
Das Werkzeugglied 13 wird mittels der Schnecke 17 mit Hilfe eines sechskantigen Zapfens mit einem geringeren Durchmesser als dem des Schneckenganges 18 gedreht.
Die Verbindung mit der Schnecke wird durch eine Binsteekverbindung mit einer entsprechenden Muffe oder Passung 28 am einen Ende des Werkzeuggliedes 13 bergestellt.
Umgekehrt kann das Schneckenende 17 eine seckekantige oder vierkantige Muffe aufweisen, in die ein entaprechender Zapfen des Werkzeuggliedes 13 passt, wodurch man das Werkzeugglied durch-Drehung der Schnecke drehen kann.
Es ist von Vorteil, das Werkzeugglied durch einen in einer Muffe sitzenden Zapfen mittels der Schnecke zu drehen, so daß der Druck des vorgehenden plastischçn Materials die Stirnfläche des Werkzeuggliedes parallel gegen das Auslaßstück 14 hält.
Das Werkzeugglied 13 kann ein spitz zulauf ender Kegelstumpf sein um einen glatten Zugang zu schaffen, über den das plastische Material nach dem Verlassen der Schnecke 17 transportiert werden kann. Bs kann. jedoch auch eine nicht gezeigte spitz zulaufen da kreisförmige Welle verwendet werden, die einen gleichmäßigen Zugang bildet, über die das plastische Material in die Durchgänge 27 im Rand 25 des Werkzeuggliedes 13 befördert werden kann.
Die Durchgänge 27 können Bohrlöcher oder Schlitze sein und jede Querschnittsform aufweisen, z.B. rund, quadratisch, länglich usw. vorzugsweise sind es periphere in gleichem Abstand um den Rand 25 des Werkzeugstücks 13 angeordnete Schlitze, mit spitz zulaufenden Vertiefungen 29, die in die Schlitze führen und einen glatten Einstrom des plastischen Materials ermöglichen.
Wie aus Fig. 4 hervorgeht, weist-die Stirnseite des Werkzeuggliedes 15 mehrere radial angeordnete Kerben oder Rillen 30 auf, die sich nach aussen zwischen die peripheren Schlitze oder begrenzten Durchgänge 27 erstecken, mit diesen jedoch nicht in Verbindung stehen.
Die Rillen 30 weisen vorzugsweise eine Breite und Teiefe auf, die die gleiche ist, wie der Durchmesser der DurChgänge 27, wenn es Bohrlöcher sind, oder sie besitzen die gleiche Breite, wenn ed Schlitze sind. Die. radial angeordneten Rillen 30 sind mit einer Ringkerbe 31 in der Stirnseite des Werkzeuggliedes 13 verbunden. Die Ringkerbe 31 kann eine Breite und Tiefe von 0,254 bis 6,35 mm oder größer aufweisen. Die in Fig. 5 in der Stirnseite des Werkzeuggliedes 13 gezeigte Ringkerne 31 bildet mit dem Auslaßstück 14 einen Behalter oder eine Kammer für die Beschickung einer Flüssigkeit in die radialen Rillen -30, wenn das Werkzeugglied 13 und das Auslaßstück 14 einander benachbart mit Drehsitzspiel angeordnet sind.
Das Auslaßstück 14 besteht aus einer Platte, deren Durchmesser größer ist als das Kaliber des Zylinders 15 und welche am Ende der Strangpresse durch Bolzen 20 befestigt ist. Das Auslaßstück 14 ist mit mehreren Auslåßöffnungen 24, z. B. Bohrlöchern oder Öffnungen mit anderer Querschnittsform versehen, zB rechteckiger, länglicher oder sechskantiger Form. vorgezogen werden spitz zulaufende Bohrlöcher. Die Auslaßöffnungen 24 sind vorzugsweise mehrere in gleichem Abstand auf einem Kreis angeordnete Bohrlöcher, dessen Durchmesser gleich dem eines Kreises ist, der sowohl einen Teil der begrenzten Durchgänge 27, z.B. die Böden der peripheren Schlitze, als auch die inneren Enden der R radialen Rillen 30 in der Stirnseite des Werkzeuggliedes 13 überdeckt. Die Öffnungen können in ihrer Zahl und ihrem Abstand der Zahl und dem Abstand der Durchgänge 27 entsprechen. Die Auslaßöffnungen 24 im Auslaßstück 14 entsprechen vorzugsweise nicht in ihrem Einzelteil bzw. ihrer Ausführung und ihrem Abstand dem Einzelteil und Abstand der Rillen und sich verjüngenden Durchgänge im Werkzeugglied 13, um ein Pulsieren des Flüssigkeitsstromes durch die Auslaßöffnungen zu verhindern. DurchVerwendung eines Einzelteils und eines Abstands der Auslaßöffnungen, der sich von dem Einzelteil und Abstand der sich verjüngenden Durchgänge und Rillen unterscheidet, stimmt nur ein Teil der Rillen und Auslaßöffnungen zu gleicher Zeit überein und das Pulsieren der Flüssigkeit ist unterbunden. Dies ist besonders vorteilhaft, wenn die lEssigkeit e.B. Wasser ist. Die Auslaßöffnungen 24 werden mit den Durchgängen' 27 und abwechselnd mit den Rillen 50 in Deckung gebracht, wenn das Werkzeugglied 13 bezüglich des Auslaßstückes 14 gedreht wird. Die Auslaßöffnungen 24 besitzen vorzugsweise eine Größe, die im wesentlichen die gleiche ist wie die Größe des Durchmessers der sich verjüngenden Durchgänge 27 im Werkzeugglied 13, und ihre Tiefe bzw. Länge im Auslaßstück 14 entspricht etwa ihrem vurchmesser. Anschließend sind die Auslaßöffnungen 24 vorteilhafterweise im Durchmesser vergrössert, wie in Fig. 7 gezeigt, um das Auswerfen und Abkühlen des plastischen Materials durch das Auslaßstück 14 zu erleichtern. Das Auslaßstück 14 weist einen Einlaß 23 auf, der in einem mit Gewinde versehenen zentral oder koaxial mit der Achse der Strangpresse 16 angeordneten Bohrloch befestigt ist.
Beispielsweise besaß eine Nominal-7,6-cmäKunstharzstrangpresee einen Zylinder und eine Schnecke von 1,2 m Länge.
Die Schnecke war geschnitten und koaxial zu einem 3,8 cm sechskantigen Zapfen geformt, der in eine entsprechende sechskantige Muffe 28 von 3,8 cm Tiefe in ein Werkzeugglied 13, ähnlich dem in den Fig. 2, 3, 4 und 5 gezeigten passte. Der Kegel 26 des Werkzeuggliedes wies eine Neigung von 22 1/20 auf. Das Werkzeugglied 13 besaß einen Rand 25 mit einem Durchmesser von 7,6 cm, 1,27 cm breit und 0,32 cm dick. Der Rand enthielt 45 im gleichen Abstand angeordnete periphere Schlitze von 0,89 mm Weite und 0,32 cm Tiefe bzw. Länge. Auf seiner Stirnseite besaß das Werkzeugglied 13 45 im gleichen Abstand stehende radial angeordnete Rillen, 0,89 mm weit, 0,32 mm tief und 0,63 cm lang, die sich zwischen die peripheren Schlitze bis 2,381 mm an die Aussenkante des Randes heraus erstreckten. Die inneren Enden der radial angeordneten Rillen standen mit einer Ringkerbe mit einem Durchmesser von 3,40 cm, einer Weite von 1, 588 mm und einer Tiefe von 1,588 mm in Verbindung. Eine zentrale Bohrung mit einem Durchmesser von 3,08 cm lag in gleicher Ebene mit der Stirnseite des Werkzeuggliedes 13.
Das Werkzeugglied 13 war mit der Beschickungsschnecke 17 im Zylinder 15 der Strangpresse 16 verbunden und war benachbart zu einem auslaßstü@k 14 angeordnet, welches am Ende der Strangpresse 16 durch Bolzen 20 befestigt war. Zwischen dem Werkzeugglied 13 und dem Auslaßstück 14 befand sich ein Drehsitespiel.. Das Auslaßstück 14 war eine runde Platte von 1,27 cm Stärke mit einem zentralen Einlaß aus einem Loch, das mit 0,63 cm US-Stanard -Röhrengewinden versehen war. Weiter enthielt die Platte 50 Auslaßöffnungen aus Bohrlöchern mit 0, 89-mm Querschnitt und 0,89 mm Tiefe, die mit den 0,32 cm breiten Bohrlöchern in Verbindung stehen, wie in Fig. 7 gezeigt istx Die Auslaßöffnungen waren in gleichen Atständen auf einem Kreis mit einem Durchmesser von 4,68 cm angeordnet und so angepasst, daß sie abwechselnd in Deckung mit den peripheren Schlitzen und mit den radial angeordneten Rillen im Werkzeugglied 13 gebracht werden konnten, wenn das Werkzeugglied bezüglich des Auslaßstückes gedreht wurde.
Im Betrieb wird die Strangpresse 16 mit Dampf, heissem Wasser, Öl oder einem anderen Wärmeübertragungsmittel in der Kammer 19 beheizt und die plastische Masse auf die gewünschte Temperatur gebracht. Durch Bewegung der Schnecke 17, die ihrerseits durch ein nicht gezeigtes von einem Motor angetriebenes Getriebe bewegt wird, wird die Masse unter einem kontinuierlich angewandten Druck in die sich verjüngenden Durchgänge 27 in das Werkzeugglied 13 befördert. Eine mit der plastischen Masse nicht mischbare Flüssigkeit wird unter Druck und bei einer Temperatur oberhalb ihres Siedepunktes bei Normaldruck durch den Einlaß 23 in das Auslaßstück 14, in die Rillen 31 und 27 in das Werkzeugglied'13, d.h. zwischen die einander benachbarten flächen den Werkzeuggliedes 13 und des Äuslaßstückes 14 eingeführt. Die Flüssigkeit kann ein Gas oder eine Flüssigkeit sein wie Stickstoff, Propan, Wasser, Methanol oder ähnliches. Sie befindet sich bei einer Temperatur oberhlab ihres normalen Siedepunktes und unter einem Druck, der ausreicht, eine Kühlwirküng entweder durch Expansion oder. sowohl durch Expansion als auch Verdampfungswärmezu ermöglichen. Die Flüssigkeit stößt das plastische Material beim Abfall des Druckes aus den Auslaßöffnungen 24 aus. In der in Fig.
1 gezeigten Ausführungsform erfolgt die Drehung nach links, da die Schnecke 17 rechtsgängig ist. Sobald das plastische Material die begrenzten Durchgänge 27 im Werkzeugglied 13 erreicht, wird es in die peripheren Schlitze 27 gedrückt. versuche baben ergeben, daß kontinuierlich angewandter Druck auf das plastische Material beim Drehen der Schnecke 17 und des Werkzeuggliedes 13 einen einzigartigen Fluß des plastischen Materials in. die peripheren Schlitze 27 und aus ihnen an der rückseite des Randes des Werkzeuggliedes 13 zur Bolge hat. Pie sich verjüngenden Durchgänge reinigen sich hierbei von selbst und zeigen geringe oder keine Neigung, durch Hohlraumbildung und Verfestigung des in ihnen befindlichen plastischen Materials zu verstopfen. Offenbar verursacht der Reibungswiderstand an einem Schmierüberzug des plastischen Materials zwischen dem Zylinder 15 und dem Rand 25 des Werkzeuggliedes 13 ein Rollen der Plastikmawse innerhalb der peripheren Schlitze sowohl axial als auch radial in den Schlitzen.
Wird das Werkzeugglied t3 gedreht, so kommen die peripheren Schlitze 27 über die Öffnungen 24 im Auslaßstück 14 zu liegen. Das unter Druck stehende plastische Material tritt in die Auslaßöffnungen 24 ein und wird in einzelne Portionen geschnitten, wenn das Werkzeuglied 13 sich aus seiner Stellung weiterbewegt. Weitere Drehung des Werkzeuggliedes 13 bringt die Rillen 30 in der Stirnfläche des Werkzeuggliedes 13 in Deckung mit den Auslaßöffnungen 24 im Auslaßstück 14. Nun kann die inerte mit der plastischen Masse nicht mischbare unter Druck stehende Flüssigkeit in die Auslaßöffnungen 24 hinter die Kunstharzkügelchen einströmen, stößt sie aus den Auslaßöffnungen aus und kühlt sie zu einzelnen festen Teilchen oder Perlen ab.
Die in Fig. 8 gezeigte Strangpressform besteht aus einem zylindrischen Werkzeugglied 34 mit mehreren sich verjüngenden Durchgängen 35 und einem Auslaßstück 36 mit mehreren Öffnungen 37, welches koaxial mit dem Werkz,u'egglied und um dieses angeordnet ist. Das Auslaßstück 36 ist um das Werkzeugglied 34 drehbar und zwischen beiden ist ein Drehsitzspiel von G 0,254 bis 0,508 mm. Die Strangpressform kann in Kombination mit einer im allge meinen horizontalen Standard-Strangpresse als Verlängerung des Zylinders der Strangpresse verwendet werden. Die Strangpressform kann auch in Kombination mit einer Pumpe für die plastische Masse verwendet werden, um eln plastisches Material fortzubewegen und unter dauernd angewandten Druck in der Strangpressform zu halten. Das Werkzeugglied 34 besteht aus einer zylindrischen Trommel mit mehreren sich verjüngenden Durchgängen 35, vorzugsweise länglichen Schlitzen, durch seinen Mittelabschnitt in den Zylinder, sowie einer Mehrzahl länglicher Rillen 38 an seiner äusseren Oberfläche zwischen den länglichen Schlitzen, die jedoch nicht mit diesen in Verbindung stehen. Diese Rillen erstrecken sich länglich huber die Enden der Schlitze 35 hinaus. Die Enden der Rillen 38 stehen mit Kammern 39 und 39a im Auslaßstück 36 in Verbindung. Das

WlrLPVL?3resi-tf

Aus » atk besitzt

einen Einlaß 40, der in die Kammer 39 durch den Rand der Trommel des

A W los

Werkzepaggliedes

34 führt. Über den länglichen Schlitzen und Rillen im Mittelabsohnitt des Zylinders des Werkzeuggliedes 34 besitzt der Zylinder eine spitz zulaufende ringförmige Schulter 41. die einen glatten Zugang für das Fortbewegenvon plastischem Ma terial in eine Verlängerung des Zylinders mit geringerem Durchmesser bildet, welche zum Ausräumen oder Umgehen des plastischen Materials beim Betriebsbeginn dient. Das Ausräümende des Werkzeuggliedes 34 ist mit einem Ventil, z.B. einem Kegelventil oder einem mit Gewinde versehenen Zapfen 42 ausgerüstet, der die Auslaßöffnung 43 verschließt, wenn der Zapfen in das mit Gewinde versehene Ende des Werkzeuggliedes 34 eingedreht wird. Das Beschickungsende des Werkzeuggliedes ist mit einem Plansch 44 mit geeigneten Bolzenlöchern 45 versehen, um das WeEkzeugglied 34 an das Auslaßende einer Kunststoffstrangpresse oder eine andere Zufuhrquelle sowie an Vorrichtungen zum Weiterleiten der Kunststoffmasse in das Werkzeugglied zu befestigen und die Masse unter einem dauernd angewandten Druck zu halten. Zwei sich um den Umfang erstreckende Rillen 47 und 47a sind in der äusseren Oberfläche des Werkzeuggliedes 34 angeordnet, in die Schnappringe einfassen um das Auslaßstück 36 in Stellung zu halten. Das Werkzeugglied 34 ist genauer ih den Fig. 9 und 11 gezeigt, Das Auslaßstück 36 besitzt um seinen Umfang eine Muffe, deren Innendurchmesser größer ist als der Durchmesser des Werkzeuggliedes 34, so daß ein Drehsitzspiel von etwa 0,254 bis 0,508 mm zwischen den beiden Teilen' besteht.
Das Drehsitzspiel sollte im allgemeinen so gering sein, daß nennenswerte Mengen an Kunststoff nicht auslecken.
Das Auslaßstück 36 ißt mit innenrillen 48 un 48a, vorzugsweise @wischen 0,8 bis 3,2 mm tief, versehen, die mit dem Werkzeugglied 34 die Kammern 39 und 39a in dem zuXammengesetzten Strangpresswerkzeug der Fig. 8 bilden. Die Innenrillen 48 und 48a besitzen vorzugsweise eine gentigende Weite, daß sie mit den Rillenenden 38 im Werkzeugglied 34. und mit dem Einlaß 40 in Verbindung stehen, wenn das Auslaßstück 36 um das Werkzeugglied 34 gedreht wird.
Zwischen den Innenrillen 3 48 und 48a im auslaßstück 36 sind @@hrere Auslaßöffnungen 37 vorhanden, die koaxial und longa@udinal zur Achse des Auslaßetückes stehen. Diese Auslaßöffnungen können von beliebigen Querschnittsform sein, z. B. quadratisch, länglich, rechteckig, rund oder dreieckig; vorzugsweise werden runde oder spitz zulaufende Bohrlöcher verwendet. Die Aualaßöffnungen besitzen vorzugsweise eine Durohmessergrdße, die gleich oder praktisch gleich der Weite der Schlitze 35 im Werkzeugglied 34 ist.
Zwar können Auslaßöffnungen mit kleinerem Durchmesser verwendet werden, doch sollten andererseits die Auslaßöffnun gen keinen größeren Durchmesser aufweisen als die Weite der Schlitze 35, damit die Querschnittsfläche der Auslaßöffnungen vollständig mit Kunststoff angefüllt wird, wenn die Auslaßöffnungen 37 im AuslaßstUck 36 mit den Schlitzen 35 m Werkzeugglied 34 bei Drehung des Auslaßstückes 36 um das Werkzeugglied 34 in Deckung gebracht werden.
Die Auslaßöffnungen 37 im Auslaßstük36 können jede geeignete Größe und Ruerschnittsform aufweisen; vorzugsweise sind es Bohrlöcher mit einem Durchmesser von 0,51 bis 0,635 mm und einer Tiefe im liuslaßstück 36, die praktisch die gleiche wist wie der Durchmesser. Die Auslaßöffnungen erweitern sich dann, um das Auswerfen des plastischen Materials durch die Auslaßöffnungen zu erleichtern. Typische Auslaßöffnungen sind die in Fig. 12 gezeigten spitz zulaufenden Bohrlöcher.
Das Auslaßstück 36 umgibt das Werkzeugglied 34 mit den sich verJüngenden Burchgängen, d.h. den länglichen Schlitzen 35 und den äusseren Rillen 38,' die so angeordnet sind, daß sie mit den Auslaßöffnungen 37 im Werkzeugglied 36 in Deckung gebracht werden können, wenn das Auslaßstück 36 gedreht wird. Das Auslaßstück 36 wird durch Schnappringe 49 und 49a, die ih ringförmige Rillen 47 und 47a im Werkzeugglied passen, in Stellung gehalten.
Zwischen dem Schnappring 49a und dem Ende des Auslaßstückes 36 ist eine Dreh dichtung 50a üblicher Art angeordnet. Eine weitere Dichtung 50 befindet sich angrenzend an das andere Ende des Werkzeuggliedes 36 und wird durch den Ring 51 und den Schnappring 49 in Stellung gehalten.
Das Auslaßstück 36 wird mit Hilfe eines Zahnrades oder Kettenrades 52 angetrieben, das an den Ring 53 mit Bolzen 54 befestigt ist und sich auf einem Lager 55 dreht.
Eine biegsame Kupplung 56 verbindet den Ring 53 und das hieran befestigte Kettenrad 52 mit dem Auslaßstück 36 um dieses zu drehen, wenn das Kettenrad 52 von einem durch einen Motor angetriebenen Kettenrad und Kette (nicht gezeigt) bewegt wird.
Im Betrieb wird die in Pig. 8 gezeigte Strangpressform an eine Zufuhrquelle für plastisches Material, z.B. eine Kunststoffstranopresse oder eine pumpe für plastisches Material angeschlossen. Geschmolzener oder hitzeerweichter Kunststoff, z.B. Polystyrol oder eine polystyrolhaltige Zubereitung, in fließfahigem Zust@@@d ird ~ in den Zylinder des Werkzeuggliedes 54 unter dauernd angewandtem Druck transportiert und in die sich verjAngenden Durchgänge, d.h. die länglichen Schlitze 35 im Mittelabschnitt dieses Gliedes eingepresst. Bei Inbetriebnahme der Vorrichtung wird zur Säuberung der Zylinderbohrung der Kunststoff im allgemeinen einen Nebenweg geleitet und durch die Offnung 43 abgelassen oder ausgepresst, indem man den Zapfen 42 soweit zurückdreht, daß die Öffnung geöffnet ist. Ein mit dem Kunststoff nicht reagierendes und unmisohbares Gas oder eine Flüssigkeit, z.B. Stickstoff, Propan, Methanol oder Wasser, wird unter Druck und bei einer Temperatur oberhalb ihres Siedepunktes bei Normaldurok durch den Einlaß 40 in die Kammer 39 und durch die Rillen 38 in die Kammern 39a geleitet.
Das Auslaßstück 36 wird mit einem nicht gezeigten, von einem Motor angetriebenen Kettenrad und Kette in üblicher Weise in Bewegung gesetzt. Sobald das Auslaßetück eich dreht, kommen die Auslafßönungen 37 in Auslaßstück 36 in Deckung mit den länglichen Schlitzes 35 in Zylinder des Werkzeuggliebes 34. Die innerhalb des' Zylinders und der Schlitze des Werkzeuggliedes unter dauernd angewandtem Druck stehende Kunststoffmasse tritt in die @uslaß-Öffnungen 37 ein und wird bei der Drehung des Auslasstückes 36, bei der die Auslaßöffnungen 37 aus der Deckung mit, den Schlitzen 35 bewegt werden, in einzelne Portionen oder Kügelchen zerschnitten. Weitere Drehung des Auslaßstückes 36 bringt die Auelaßöffnungen 97 kn Beckung mit den länglichen Rillen 98 an der äusseren Oberfläche des Mittelabschnittes des Werkzeuggliedes 34, wodurch die unter Druck stehende mit dem Kunstharz nicht reagierende und nicht mischbare Flüssigkeit, vorzugsweise gespannter Dampf, in die Auslaßöffnungen 37 hinter die Kunststoffkügelchen strömt, gleichzeitig die Kunststoffkügelchen auswirft und sie in Form von Perlen abkühlt.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann mit Vorteil zur Herstellung von Perlen einer Vielzahl thermoplastischer Stoffe, d.h. organischer plastischer Stoffen, verwendet werden, z. B. Zellubseäther, Zelluloseester und normalerweise feste thermoplastische Polymer-+ind Mischpolymere von Vinyl- und Vinylidenverbindungen oder Massen, die derartige thermoplastische Polymere und Mischpolymere enthalten, wie weichgemachte oder pgmentierte Polymere und Mischpolymere von Vinyl- und Vinylidenverbindung. Das Verfahren eignet sich insbesondere zur Herstellung von Perlen aus thermoplastischen alkensubstituierten aromatischen Harzen und pressbaren Massen, welche die thermoplastischen alkensubstituierten Harze mit einem geringen Anteil eines Weichmachers oder einer oder mehrerer flüchtiger organischer Verbindungen enthalten, wobei die flüchtige organische Verbindung das Harz unter Bildung eines welligen Produktes zum Schäumen bringen kann, wenn man die Perlen der Masse auf eine Temperatur oberhalb ihres Er-' weichungepunktes und oberhalb des Siedepunktes der fldchtigen organischen Verbindung erhitzt ; Unter einem alkensubstituierten aromatischen Harz versteht man ein festes Polymer aus einer oder mehreren polymerisierbaren alkensubstituierten aromatischen Verbindung1 Ein derartiges Polymer enthält in chemisch gebundener Form mindestens 50 Gew.% mindestens einer alkensubstituierten aromatischen Verbindung der allgemeinen Formal worin Ar ein aromatischer Kohlenwasserstoffrest oder ein halogenierter Phenylrest und R ein Wasserstoffatom oder die Methylgruppe bedeutet. Als Beispiele für alkensubstituierte aromatische Harze seien unter anderen die festen Homopolymere des Styrols, Vinyltoluols, Vinylxylols, Isopropylstyrols, tert-Butylstyrol, ar-Chlorstyrol oder.ar-Dichlorstyrol genannt, sowie feste Mischpolymere von zwei oder mehreren dieser alkensubstituierten aromatischen Verbindungen, feste Mischpolymerd eines oder mehrerer der alkensubstituierten aromatischen Verbindungen mit geringeren Mengen anderer leicht polymerisierbarer Olefine, wie Methqcrylsäuremethylester oder Acrylnitril und Mischpolymere almenmonosubstituierter aromatischer Verbindungen mit natürlichem oder künstlichem Kautschuk, z. B. Mischpolymere des Styrols mit 2 bis 15 Gew.% eines künstlichen kautschukartigen Mischpolymers aus Butadien und Styrol Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich besonders zur Herstellung schäumbarer Perlen aus Kunstharzmassen, die ein thermoplastisches alkensubstituiertes aromatisches Kunstharz mit einem geringen Anteil einer flüchtigen organischen Verbindung enthalten. Solche Massen enthalten im wesentlichen das alkensubstituierte aromatische Kunstharz mit einem Anteil von 0,05 bis 0,3 g Molverhältnis einer flüchtigen organischen Verbindung in gleichmässiger Verteilung einverleibt, z.B. einen gesättigten aliphatischen Kohlenwasserstoff oder einen Perchlorfluorkohlenwasserstoff mit einem Molekulargewicht von mindestens 58 und einem Siedepunkt unterhalb 950C je 100 g des Polymers.
Diese Kunstharzmassen sind im allgemeinen bei normalen Temperaturen und Drücken feste Stoffe. Beispiele für geeignete flüchtige organische Verbindungen, die den alkensubstituierten aromatischen Kunatharzen unter Druck unter Bildung von M assen einverleibt werden können, die sich erfindungsgemäß zu Perlen verarbeiten lassen, sind gesättigte aliphatische Kohlenwasserstoffe wie Butan, Pentan, Isopentan, Neopentan, Hexan, Heptan oder gesättigte aliphatische oder oyklische Perchlorfluorkohlenwasserstoffe. Beispiele für geeignete Perchlorfluorkohlenwasserstoffe sind: CCl3F, CCl2F2, CClF3, CC12F-CX12F, CClF2-OCl2F, CCIF2 - CCIF2, CF3-CCIF2, sowie Auch Gemische von zwei oder mehreren derartigen flUchtigen organischen Verbindungen' lassen sich verwenden.
Es ist wichtig, daß das in die Auslaßöffnungen 25 stranggepresste plastische Material in genügender Menge vorliegt um die kleinste Querschnittsfläche dieser Auslassöffnungen praktisch vollständig zu füllen, bevor sie in einzelne Segmente zerschnitten wird, damit man Perlen gleichmässiger oder praktisch gleichmässiger Grösse erhält. Dies läßt sich dadurch erreichen, daß man den Auslaßöffnungen die Form von runden Löchern gibt, deren Durchmesser gleich groß oder kleiner als die Weite der Schlitze oder sich verjüngenden Durchgänge im Schneidwerkzeug 8 ist, oder indem man das Schneidwerkzeug mit geringerer Tourenza.hl dreht und mehr Zeit lässt für den Transport der plastischen Masse durch die Schlitze in die Auslaßöffnungen des Auslaßstückes.
Beispiel 1 Polystyrol eines ViskositGtscharakteristikums von 95 cP, bestimmt an einer 30 Gew.%igen Lösung von Polystyrol in Toluol bei 250C, einem Molekulargewicht von etwa 23 000, bestimmt nach der Lichtstreuungsmethode, und einer Einfriertemperatur von 450C, wurde einer Nominal 7,62 cm Xunststoffstrangpresse mit einem Zylinder und einer Beschickungsschnecke von 1,20 m Länge zugeführt, welche mit einer Strangpressform ausgerüstet war, die aus einem Schneidwerkzeug 8 und einem Auslaßstück 10 mit den oben beschriebenen Abmessungen bestand. Das Polystyrol wurde der ,Strangpresse mit einer Geschwindigkeit von 18,1 kg/Std. zugeführt und hierin bis ZU seinem Schmelzpunkt erhitzt.
Die Beschickungsschnecke wurde mit einer Umdrehuflgsge schwindigkeit von 61 U/Min. betrieben und sie- förderte das geschmolzene Polystyrol in die sich verjüngenden Durchgänge, d.h. die peripheren Schlitze mit einer Weite von 0,889 mm im Schneidwerkzueg. Das wärmeplastifizierte Polystyrol wurde unter einem dauernd angewandten Druck von 42,2 kg/cm2 bei einer Temperatur von 1160C gehalten. 10900 heisses und unter einem Druck von 14,1 kg stehendes Wasser wurde durch den Einlaß 26 in das Auslaßstück 10 mit einer Geschwindigkeit von 159 kg/Std. geleitet. Das wärmeplastifizierte Polystyrol wurde diskontinuierlich in die Auslaßöffnungen gepresst und in Segmente geschnitten. Das Wasser wurde abwechselnd in diese Auslaßöffnungen hinter die Kunststoffsegmente einströmengelassen, wodurch das Polystyrol und das Wasser durch die Auslaßöffnungen in der oben beschriebenen Weise ins Freie ausgestossen wurden. Das Produkt wurde in einer zyklon-artigen Vorrichtung gesammelt. Das Polystyrol wurde vom Wasser abgetrennt und-getrocknet. Es fiel in Form von Perlen praktisch gleichmässiger Grösse an. Eine Probe der Polystyrolperlen wurde einer Siebanalyse unterworfen. Die Perlen w %/sen folgende Grössenverteilung auf: DiN-Sieb, mm Gew. der Perlen .1,65 3,5 1,16 73,9 1.100 22,6 Der Versuch wurde wiederholt, jedoch Stickstoff in den Einlaß 26 im Auslaßstück 10 unter einem Druck von 24,3 kg/cm2 zum Auswerfen und Kühlen der Polystyrolkügelchen eingeleitet. Die Perlen wiesen eine praktisch gleichmässige Grösse auf.
Beispiel 2 Eine Masse aus 94 Gew.% Polystyrol eines Viskositätscharakteristikums von 27 cP, bestimmt an einer 10 Gew.%igen Lösung des Polystyrols in Toluol bei 25°C, und 6 Gew.% n-Pentan wurde auf ähnliche Weise, wie in Beispiel 1 beschrieben,durch die Strangpressform stranggepresst. Die Beschickungsschnecke der Strangpresse wurde mit einer Gewchwindigkeit von 80 U/M@n. betrieben. Die Masse wurde erhitzt und unter einem dauernd angewandten Druck von 89,6 kg/cm2 in den Einlaß des Auslaßstückes mit einer Geschwindigkeit von 306 kg/Std. eingeführt. Die Masse wurde ins Freie stranggepresst. Das Produkt wurde gesammelt und getrocknet.
Die Masse fiel in Form gleichiiässiger kleiner Perlchen mit einem Gehalt an 5,7 Gew. n-Pentan und in einer Schüttdichte von 576 g/l an. Die Perlen wiesen folgende Grössenverteilung auf: DIN-Sieb, mm Gew. % der Perlen 1,65 1,4 1,16 96,8.
1,00 1,8 Beim Erhitzen der Perlen in Wasser auf 100° schäumten sie zu einer zelligen Masse mit einer Schüttdichte von 12,8 g/l.
Beispiel 3.
Polyäthylen mit einem Schmelzindex von 2 wurde mit einer Geschwindigkeit von 13,6 kg/Std. in die 7,6 cm Kunststoffstrangpresse mit der pben beschriebenen Strangpressform zugeführt und auf ähnliche Weise wie in Beispiel 1 beschrieben stranggepresst. Die Schnecke wurde mit einer Umdrehungsgeschwindigkeit von 80 U in. betrieben und das wärmeerweichte Polyäthylen wurde unter einem dauernd angewandten Druck von 109 bis 120 kg/cm2 und bei einer Temperatur zwischen 176 und 1820C im Zylinder der Strangpresse an einer Stelle kurz vor dem Schneidwerkzeug gehalten. Wasser einer Temperatur zwischen 159 und 165°¢ und unter einem Druck von 17,6 kg/cm2 wurde mit einer Geschwindigkeit von 227 kg/Std. in den Einlaß des Auslaßstückes geleitet. Das Polyä@hylen und das Wasser wurden diskontinuierlich beim Drehen der Schnecke und des Schneidwerkzeugs ins Freie stranggepresst. Das Produkt wurde gesammelt und getrocknet.
Es fiel in orm gleichmäßig kleiner Perlen mit einer Schüttdichte von 479 g/l an. Die Perlen wiesen folgende Grössenverteilung auf: DIN-Sieb, mm Gew.% der Perlen 1,65 86 1,16 13,5 1,00 0,5 Beispiel 4 Eine Masse aus 81 Gew.% Polyäthylen mit einem Schmelzindex von 2 und 19 Gew.C/o Dichlortetrafluoräthan wurden im Strangpresszylinder bei einer Temperatur von 120°C unter einem dauernd angewandten Druck von 95 kg/cm2 kurz vor der Strangpressstelle gehalten. Die Schnecke wurde mit einer Umdrehungsgeschwindigkeit von 80 U/Min betrieben.
Die Masse wurde, mit einer Geschwindigkeit von etwa 16,3 kg /Std. strangge,,p;resst. Wasser, einer Temperatur zwischen 154 und 159°C und unter einem Druck von 17,6 kg/cm2 wurde mit einer Geschwindigkeit von 227 kg/Std durch den Einlaß in das Auslaßstück geführt. Die Masse und das Wasser wurden diskontinuierlich beim Drehen des Schneidwerkzeugs ins Freie ausgestoßen, das Produkt gesammelt und getrocknet. Es fiel in Form teilweise geschäumter Perlen mit einer Schüttdichte von 112 g/l an. Eine poröse Form wurde mit den Perlen gefüllt, in Wasser auf 10000 eine Minute lang erhitzt und dann abgekühlt. Die Perlen schäumten und verbanden sich zu einem zelligen Körper mit dem Aussehen der Form. Die beim Strangpressen erhaltenen Perlen wiesen folgende Größenverteilung auf: DI-Sieb, mm Gew. der Perlen 2,51- 75 1,96 25 Beispiel 5 Eine Masse aus 75 Gew.% Äthylcellulose und 25 Gew.% bis (p-1,1,3,3-Tetramethylbutyl)-phenyläther als Weichmacher wurde mit einer Geschwindigkeit von 13,6 kg/Std in die 7,6 cm Strangpresse geführt und auf ähnliche Weise wie in Beispiel 1 beschrieben, stranggepresst. Die Schnecke und der Werkzeugscbneider wurden mit einer Umdrehungsgeschwindigkeit von 104 U/Min betrieben. Die wärmeerweichte Masse wurde unter einem dauernd angewandten Druck von 84,4 kg/cm2 und bei einer Temperatur von etwa 15600 im Strangpresszylinder an einer Stelle kurz vor dem Schneidwerkzeug gehalten. Wasser einer Temperatur zwischen 159 und 161°C und unter einem Druck von 17,6 kg/cm2 wurde durch den Einlaß in das Auslaßstück mit einer Geschwindigkeit von 227 kg/Std zugeführt. Die tasse und das Wasser wurden diskontinuierlich ins Preie stranggepresst, das Produkt gesammelt und getrocknet Die frei fließenden Perlen wieeen eine Schüttdichte von 577 ggl auf,

Claims

Patentansprüche 1. Verfahren zur Herstellung von Perlen oder perlenähnlichen Körnchen aus geschmolzenen oder wärmeplastifizierten thermoplastischen polymeren Stoffen, dadurch gekennzeichnet, daß man eine kleine enge des Polymers in ein an den beiden gegenüberliegenden Seiten offenes enges Rohr oder einen Raum strangpresst, worauf man das geschmolzene oder plastifizierte Polymer aus dem Rohr oder Raum unter gleichzeitigem KUhlen durch Einleiten einer unter Druck stehenden inerten Flüssigkeit ausstößt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr oder der Raum die Form eines engen Rohres besitzt, dessen Länge vorzugsweise in der Größenordnung seines Durchmessers liegt.
3. Verfahren -nach Anspruch 1 und bzw. oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man die Perlengröße durch Anpassen des Querschnitts und gegebenenfalls der Länge des Rohres oder rohrähnlichen Raumes regelt.
4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß aas Rohr oder der robrähnliche Raum mit einem Rohr größeren Querschnitts verbunden ist, durch welches das stranggepresste Polymer hindurchgeht, bevor es ausgestoßen wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die inerte Flüssigkeit eine Temperatur oberT halb ihres normalen Siedepunktes aufweist.
6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die mit dem Polymer nicht mischbare unter Druck stehende Flüssigkeit eine wässrige Flüssigkeit, vorzugsweise überhitztes Wasser oder Dampf ist.
7. Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Polymer und die. FlUssigkeit durch die gleiche Öffnung in den be engenten Raum oder das Rohr eingeführt werden.
8. Verfahren nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß man das Verfahren kontinuierlich durchführt, indem man abwechselnd das Polymer einspritzt und ausstößt, wobei vorzugsweise mehr als ein Rohr oder Kanal aus der jeweils gleichen Quelle geschmolzenen Polymers bzw. unter Druck stehen. der inerter Flüssigkeit versorgt wird.
9. Verfahen nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß man die alternierende kontinuierliche Verfahrensweise durch abwechselnde und vorzugsweise kreisförmige Bewegung einer Öffnung des engen Rohres oder Kanals über Öffnungen erzielt, welche mit der Polymerzufuhrleitung verbunden sind, und über Öffnungen, welche mit der Zufuhrleitung für die komprimierte Plüssigkeit verbunden
10. Verfahren nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das thermoplastische Polymer ein Styrolpolymer oder dessen Homologes ist, wobei das Polymer vorzugsweise mindestens 50 Gew.% mindestens einer alkensubstituireten aromatischen Verbindung der allgemeinen Formel enthält, worin Ar ein gegebenenfalls halogeniertes aromatisches Ringsystem und R ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe bedeutet.
11. Verfahren nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennseichnet, daß das geschmolzene oder wärmeplastifizierte thermoplastische Polymermaterial eine flüchtige organische Verbindung dispergiert enthält, in welcher-das Polymer unlöslich ist.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der auf das geschmolzene oder wärmeplastifizierte thermoplastische Polymer vor seinem Strangpressen in den Kanal ausgeübte Druck genügend hoch gehalten wird, um die flüchtige organische Verbindung in niCht gasförmiger Form zu halten.
13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurob gekennzeichnet, daß man die Temperatur des geschmolzenen ader wärmeplastifizierten thermoplastischen Polymers unter der kritischen Temperatur s der flüchtigen organischen Verbindung hält.
14. Verfahren nach Anspruch 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die flüchtige organische Verbindung aus einem perhalogenierten Kohlenwassdrstoff oder mindestens einem gesättigten P,ohlenwasserstoff besteht oder diese Verbindung enthält, die mindestens 4 bis 7 C-Atome im Molekül aufweist, die vorzugsweise bei einer Temperatur unterhalb 9300. bei Normaldurck sieden.
15. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 14, bestehend aus einer Strangpresse mit Einrichtungen zum Vorwärtsbringen einer plastischen Beschickung durch eine zylindrische Trommel und unter Druck halten in einer Strangpresszone, gekennzeichnet durch eine Strangpressform an ihrem Auslaßende, welche in Kombination ein Werkzeugglied mit mehreren durch es hindurchgehenden sich verjüngenden Durchgängen und ein Auslaßstück mit mehreren benachbarten Auslaßöffnungen enthält, wobei das Werkzeugglied und das Auspaßstück gegeneinander drehbar sind und zwischen ihnen um ein Drehsitzspiel ist,/die sich verjüngenden Durchgänge mit den Auslaß6ffnungen in Deckung zu bringen; das Werkzeugglied besitzt auf seiner Auslaßoberfläche mehrere Rillen, welche eine gemeinsame Kammer zwischen benachba'rten Oberflächen des \erkzeuggliedes und des Auslaßestückes mit anderen Abschnitten der Rillen verbinden, die in Deckung mit den Auslaßöffnungen in dem Auspaß stück gebracht sind und zwischen den begrenzten Durchgängen in dem Werkzeugglied mit den Auslaßöffnungen liegen, wenn die Glieder sich gegeneinander drehen; einem Einlaß im Auslaßstück, der zu dieser Kammer führt, sowie Rillen zwischen dem Werkeug'?lied und dem-Auslaßstück.
16. Vorrichtung nach Anspruch 15, gekennzeichnet durch ein zylindrisches Werkzeugglied in der Strangpresszone, koaxial und endlos mit der zylindrischen Trommel, welches mehrere in- leichmässigem Abstand angeordnete als Schlitz ausJebildete durch es hindurchgehende sich verjüngende Durchgänge sowie- einen zylindrischen Auslaßkopf aufweist, koaxial mit dem zylindrischen Werkzeugglied, es umgebend und um es drehbar mit einem Drehsitzspiel zwischen ihnen, wobei der Auslaßkopf mehrere in gleichmäßigem Abstand angeordnete durch ihn hindurchgehende Auslaßöffnungen a ufweist; das zylindrische Werkzeugglied besitzt an seiner peripheren Oberfläche mehrere in gleichmässigem Abstand angeordnete Rillen mit konstantem Radius zwischen den Schlitzen, welche mit einer gemeinsamen Kammer im zylindrischen Auslaßkopf in Verbindung stehen; das Werkzeugglied weist einen Einlaß in diese Kammer auf; die Auslaßöffnungen im zylindrischen Auslaßkopf werden bei Drehung des zylindrischen Auslaßkopfes um das zylindrische Werkzeugglied nacheinander in Deckung mit den Schlitzen und den Rillen im zylindrischen Werkzeugglied gebracht.
17. Vorrichtung nach Anspruch 15 oder 16, gekennzeichnet durch ein zylindrisches Werkzeugglied jenswits der Schnecke koaxial und mit dieser weiter verlaufend, drehbar innerhalb des Zylinders mit Drehsitzspiel zwischen einem kreisförmigen Auslaßkopf angeordnet, wobei das zylindrische Werkzeugglied mehrere in gleichem Abstand angeordnete sich verjüngende periphere Durchgänge und auf seiner Oberfläche benachbart zum Auslaßkopf mehrere radial l angeordnete Rillen mit konstantem Radius zwischen den peripheren Durchgängen aufweist, welche mit einer gemeinsamen Kammer im zylindrischen Werkzeugglied verbunden sind'der Auslaßkopf besitzt einen zentralen in diese Kammer führenden Einlaß, wowie mehrere in gleichmässigem Abstand radial angeordnete Auslaßöffnungen auf einem Kreis mit konstantem Radius; diese Auslaßöffnungen werden bei Drehung des zylindrischen Werkzeuggliedes innerhalb der Strangpresstrommel nacheinander in Deckung mit den begrenzten peripheren flurchgängen und mit den Rillen im zylindrischen Werkzeugglied gebracht.