DE1933798A1

DE1933798A1 - Verfahren zum kontinuierlichen Herstellen von Kunststoff-Profilen

Info

Publication number: DE1933798A1
Application number: DE19691933798
Authority: DE
Inventors: Kolonko Dr Georg
Original assignee: Mannesmann AG
Current assignee: Vodafone GmbH
Priority date: 1969-06-27
Filing date: 1969-06-27
Publication date: 1971-01-07

Description

Verfahren zum kontinuierlichen Herstellen von Kunststoff-Profilen" Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Profilen, wie Stangen, Rohren und dgl., aus einer dünnflüssigen, aus mehreren, miteinander durch eine katalytische ionische Schnellpolymerisation unter Erhärtung reagierenden Komponenten bestehenden Kunststoffschmelze, z. aus Lactamen, wobei die Schmelze in eine Gießform eingefüllt und hierin zur Polymerisation gebracht wird.
Die Erzeugung voll Formteilen aus Caprolactam nach dem katalytischionischen Polymerisationsverfahren ist bekannt. Dabei werden zwei Schmelzen aus monomerem Lactam, von welchem die eine Schmelze den Polymerisstionskatalystator und die andere den Beschleuniger enthält, miteinand gemischt und die Mischung in eine auf Pslymerisations; temperatur erhitzte Form gefüllt, in welcher dann die Reaktion erfolgt Ferner ist es bekannt, langgestreckte Vollprofile unter Anwendung des Stranggießverfahrens herzustellen (tunststoff-Handbuch Band VI: "Poylamide", Seiten 302 tt, Carl Haudrer-Verlag München 1966). Hierbei wird schmelzflüssiges Poylamid mittels eines Extruders und Anwendung von Druck oder auch drucklos einer vorzugsweise senkrechten Gleitflor; zugeführt, die von außen gekühlt wird.
Der durch das Abkühlen der Schmelze gebildete Strang wird aus der Form kontinuierlich abgezogen. Wenn der Druok der Schmelze z.B. bei zu starker Dosierung oder zu hoher Drehzahl der Extruderschnecke übermäßig ansteigt, oder wenn nicht wirksam genug gekühlt wird, besteht die Gefahr, daß die Polyamidschmelze die bereits erstarrte Außenhaut des Stranges durchbricht und ausfließt. Auch bei dem drucklosen Gießen besteht diese Gefahr, zuial der Erstarrüngsvorgang sich über einen relativ weiten Temperaturbereich erstreckt und dabei eine starke Schwindung des Stranges erfolgt, die bei Polyamid etwa 13 , beträgt und ein dementsprechendes Abheben der Strangoberfläche von der inneren Formwand verursacht. In den dadurch gebildeten Spalt kann ein Teil der Schmelze von oben eintreten, was eine Behinderung beim Abziehen des Stranges und Verschlechterung der Strangoberfläche verursacht.
Diese Nachteile werden mit der Erfindung vermieden. Sie besteht darin, daß eine aus einer dünnflüssigen, aus mehreren miteinander durch eine katalytische ionische Schnelipolymerisation unter Erhärtung reagierenden Komponenten bestehende Schmelze, vorzugsweise aus Lactamen, in eine senkrecht angeordnete Stranggießtorm von unten eingeführt, hierin durch eine Heizzone geleitet und der danach auspolymerisierte Strang synchron zu der Gteßgeschwindigkett nach oben aus der Form herausgezogen wird.
Für die Durehführng des Verfahrens wird zweckmäßig - ähnlich wie beim Stranggießen von Stahl - eine Anfahrutange von oben so weit in die Form geschoben, daß ihr mit einer Zunge oder dgl. versehenes Ende zu Beginn des Stranggießens in die noch flüssige Kunststoffschmelze eintaucht. Sie wird dann entsprechend der Gießgeschwindigkeit nach oben angezogen und nimmt dabei den Gußstrang mit.
Nach den weiteren Merkmalen der Erfindung empfiehlt es eich, fUr die Erzeugung von vollwandigen Strängen die Kunststoffschmelze in der Heizzone kapazitiv mittels Hochfrequenz zu erhitzen. Die Heizzone der Gießform kann ferner durch eine z.B. auf induktivem Wege oder mittels flüssiger oder gasförmiger Heizmittel erfolgende Beheizung der Pormwana gebildet werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren iäßt sich such auf die rzeugung von Rohren anwenden. Hierfür kann die Geschwindigkeit der durch die Heizzone geleiteten Schmelze und/oder die Beheizung der Formwand entsprechend der gewünschten Wanddicke des Rohrstranges geregelt werden. Dabei polymeriquert die Schmelze unter Erhärtung nur im Bereich der Randzone des Stranges, während der flüssig bleibende Kern bis zum Bereich der Heizzone stehen bleibt. Zur Verbesserung der inneren Oberfläche kann der flüssige Kern ii Bereich der Heizzone durch Einwirkung von mechanischen Mitteln, z.J.
durch Vibratoren und dgl. in Bewegung gehalten werden.
Erfindungsgemäß empfiehlt es sich, den Gießraum einem Unterdruck auszusetzen oder das Gießen unter einem inerten Schutsgas. z.B. Stickstoff, vorzunehmen, wobei ggf. das Gas unter erhöhtem Druck zwischen Foriwand und Strangoberfläche geleitet wird. Für diese Maßnahmen wird an dem oberen Ende der Gießform eine damit gasdicht verbundene, nach Art einer Stopfbüchse ausgebildete Führungshülse für den Strang vorgesehen.
Schließlich kann es in manchen Fällen nützlich sein, wenn der aus der Gießform austretende Strang von außen gekühlt wird.
In der schematischen Zeichnung ist das erfindungsgemäße Verfahren näher erläutert.
Das aufgeschmolzene, flüssige Reaktionsgemisch wird nach der vorausgegangenen Mischung ihrer Polymerisationskomponenten mittels einer Dosierpumpe 1 aus dem Sammelgefäß 2 durch die Zuleitung 3 dem unteren Ende der Gießform 4 zugeführt. Diese weist eine Heizzone 5 auf, an der die Schmelze vorbeigeführt wird, wobei die ionische Schnellpolymerteation erfolgt. Nach dem Verlassen der Heizzone durchläuft der erhärtete Strang 6 die Nachkühlstreeke 7.
Das Kühlwasser wird bei 8 zugeführt und bei 9 abgeleitet.
Am oberen Ende der Gießform ist eine Vorrichtung 10 für die Erzeugung eines Vakuums in der Form oder zum Zuführen von Schutzgas angeordnet. Außerdem befindet sich hier eine nach Art einer Stopfbllchse ausgebildete Abdichtung 11, durch welche der Strang mittels der Rollen 12 nach oben abgezogen wird.
-Patentansprüche-

Claims

Patentansprüche 1Verfahren zum kontinuierlichen Herstellen von Profilen, wie Stangen, Rohren und dgl., aus einer dünnflüssigen, aus mehreren miteinander durch eine katalytische ionische Schnellpolymerisation unter Erhärtung reagierenden Komponenten bestehenden Kunststoffschmelze, s.B. aus Lactamen, wobei die Schmelze in eine Gießform eingefüllt und hierin zur Polymerisation gebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmelze in eine senkrecht angeordnete Strang gießform von unten eingeführt, hierin durch eine Heizzone geleitet und der danach auspolymerisierte Strang synchron zu der Gießgeschwindigkeit nach oben aus der Form herausgezogen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Herstellung von vollwandigen Profilen die Kunststoffschmelze in der Heizzone kapazitiv mittels Hochfrequens erhitzt wird.
5 rfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizzone der Gießform durch eine s.B. auf iflduktivem Wege oder mittels flüssiger oder gasförmiger Heizmittel erfolgende Beheizung der Formwand gebildet wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung von Rohren die Geschwindigkeit der durch die Heizzone geleiteten Kunststoffschmelze und/ oder die Beheizung der Formwand entsprechend der gewünschten Wanddicke des Rohrstranges geregelt wird.
5, Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der flüssige Kern des Stranges in Bereich der Heizzone durch die Einwirkung von mechanischen Mitteln, s.B. durch Vibratoren und dgl. in Bewegung gehalten wird.
6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Gießraum einem Unterdruck ausgesetzt wird, 7. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Gießen unter einem inerten Schutzgas, z.B.
Stickstoff, erfolgt, wobei ggf. das Gas unter erhdhtem Druck zwischen Porenwand und Strangoberfläche geleitet wird.
8. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der aus der Gießform austretende Strang gekühlt wird.