DE1949489A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Einmischen von Zusatzstoffen in thermoplastische Polymerisate unter gleichzeitigem Entfernen fluechtiger Anteile - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum Einmischen von Zusatzstoffen in thermoplastische Polymerisate unter gleichzeitigem Entfernen fluechtiger Anteile

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Description

  • Verfahren und Vorrichtung zum Einmischen von Zusatzstoffen in thermoplastische Polymerisate unter gleichzeitigem Entfernen flüchtiger Anteile Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum gleichzeitigen Einmischen von Zusatzstoffen und zum Entgasen flüchtiger Anteile bei der Nachbehandlung thermoplastischer Polymerisate.
  • Thermoplastische Polymerisate enthalten vom Herstellungsverfahren her meist einen Anteil an flüchtigen Stoffen: Bei Substanzpolymerisaten handelt es sich dabei um nicht umgesetzte Monomere, bei Lösungspolymerisaten zusätzlich um Lösungsmittel und bei Suspensionspolymerisaten um Reste der Flotte, d.h., hauptsächlich um Wasser. Solche flüchtige Anteile beeinträchtigen die anwendungstechnischen Eigenschaften der fertigen Polymerisate; sie müssen daher in einem an die Polymerisation anschließenden Arbeitsgang entfernt werden. Dazu wird das Polymerisat aufgeschmolzen und die flüchtigen Anteile durch Verdampfen entfernt.
  • Andererseits ist es in den meisten Fällen erforderlich, thermoplastischen Polymerisaten Zusatzstoffe zuzugeben, die eine Einfärbung, Stabilisierung, Elastifizierung oder Weichmachung bewirken. Solche Zusatzstoffe sollen im Polymerisat sehr homogen verteilt sein. Das Einarbeiten der Zusatzstoffe wird üblicherweise in einem weiteren Arbeitsgang so durchgeführt, daß der Hauptteil des Polymerisates in der Schmelze mit einem Konzentrat des Zusatzstoffes in einem geringeren Teil des Polymerisats, einem sog. batch vermischt wird.
  • Beide Verfahrensstufen, das Entgasen und das Abmischen müssen bei erhöhten Temperaturen und in einem Scherfeld durchgeführt werden. Diese Maßnahmen bewirken eine starke Beanspruchung des thermoplastischen Materials, was zu Abbau- und Zersetzungserscheinungen führen kann.
  • Es wurde daher schon versucht, beide Arbeitsgänge in einer Verfahrensstufe zusammenzufassen: In der deutschen Offenleguflgsschrift 1 454 745 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zum gleichzeitigen Entgasen und Einfärben von Kunststoffschmelzen beschrieben. Die Vorrichtung besteht aus einem Extruder, welchem durch zwei hintereinander angeordnete Öffnungen zunächst Farbstoffbatch in die erste Öffnung und dann die Hauptmenge des Polymerisats in die zweite zugeführt wird. Nach dem Aufschmelzen und Vermischen der Schmelzen wird das Gemisch in einer Entgasungszone von den flüchtigen Anteilen befreit, welche durch eine weitere Öffnung gasförmig entweichen.
  • Dieses' Verfahren ermöglicht eine Entgasung und Einfärbung auf schonende Weise, es hat jedoch den Nachteil, daß es nur eine begrenzte Durchsatzleistung hat. Diese Begrenzung rührt her 1. von der Neigung des thermoplastischen Materials zum Schäumen bei einem zu plötzlichen Druckabfall an der Entgasungsöffnung und 2. von der starken Abkühlung der Schmelze infolge des Verlustes der Verd'ampfungswärme beim Entgasen.
  • Beide Effekte bedingen eine Verringerung des Durchsatzes: Die Schmelze muß so langsam an die Entgasungsöffnung #herangeführt werden, daß kein zu starkes Aufschäumen auftreten kann und sie muß nach dem Verlust der Verdampfungswärme in zeitraubender Weise wieder aufgeheizt werden, damit sie nicht zu zähflüssig wird.
  • Der Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu entwickeln, welche bei befriedigender Durch satzleistung ein gleichzeitiges Einmischen von Zusatzstoffen und Entfernen flüchtiger Anteile bei der Nachbehandlung thermoplastischer Polymerisate ermöglichen. Bei dieser Nachbehandlung soll das Polymerisat nicht geschädigt werden und das Produkt soll weitgehend entgast und mit den Zusatzstoffen homogen durchmischt sein.
  • Es wurde nun gefunden, daß man gleichzeitig Zusatzstoffe in thermoplastische Polymerisate einmischen und flüchtige Bestandteile daraus entfernen kann, wenn man in einem aus 2 Einspeisezonen A1 und A2 u einer Homogenisierzone B bestehenden Extruder in der Einspeisezone A1 die Zusatzstoffe zusammen mit einem Teil des Polymerisats zugibt, aufschmilzt und in Produktflußrichtung befördert, in einer parallellaufenden, aber räumlich getrennten Einspeisezone A2 den Hauptteil des Polymerisats unter einem Druck, der gleich oder höher als der Dampfdruck der flüssigen Anteile ist, zugibt, auf eine Temperatur oberhalb des Erweichungspunktes des Polymerisats erwärmt, in Produktflußrichtung befördert und die flüchtigen Anteile in der dem Produktfluß entgegengesetzten Richtung durch Druckverminderung abzieht, die Schmelze in einer an die beiden voneinander getrennten Einspeisezonen al und A2 anschließenden, gemeinsamen Homogenisierzone B befördert und dort vermischt und schließlich das Produkt auspreßt.
  • Das Verfahren eignet sich zur Nachbehandlung der üblichen thermoplastischen Polymerisate, wie Polyvinylchlorid, Polyacetalen, Polyolefinen, Polyamiden, synthetischen Kautschuken, vorzugsweise jedoch von Styrolpolymerisaten, sofern diese Polymerisate flüchtige Anteile enthalten. Unter Styrolporymerisaten sind dabei auch Copolymerisate des Styrols mi bis zu 50 ;ew.% an Comonomeren zu verstehen; beispielsweise mit Butadien, Acrylnitril, Maleinsäureanhydrid, c#-Nethylstyrol, Methylmethacrylat, Acrylsäureestern.
  • Die Polymerisate können bis zu 60 Ges.% an flüchtigen Anteilen enthalten. Auch bei einem Gehalt von mehr als 60 % an flüchtigen Anteilen ist das Verfahren anwendbar, die Leistung der Anlage nimmt jedoch mit steigendem Gehalt an flüchtigen Anteilen ab.
  • Trotzdem kann das Verfahren auch in diesem Bereich von Vorteil sein, weil die Entfernung solch großer Mengen an flüchtigen Anteilen mit anderen Verfahren Schwierigkeiten bereitet.
  • Von besonderem Vorteil ist das erfindungsgemäße Verfahren dann, wenn die Polymerisate mehr als 10 Gew.% flüchtiger Anteile enthälften, wenn es sich also um Lösungspolymerisate handelt, die von dem Herstellungsverfahren her noch größere Mengen Lösungsmittel und nicht umgesetzte Monomere enthalten.
  • Als Zusatzstoffe, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren den Polymerisaten zugemischt werden können, kommen unter anderem in Frage: Pigmente, Farbstoffe, Stabilisatoren, Weichmacher, Gleit- und Entformungsmittel, sowie elastifizierende Zusätze, wie Kautschuk.
  • Diese Stoffe werden zusammen mit einem Teil des Polymerisats (der zwischen 1 und 50 Gew.%, bezogen auf die Gesamtmenge des Polymerisates, liegen kann) in die Einspeisezone A1 zugegeben.
  • Zusatzstoff und Polymerisat kann dabei getrennt zugegeben werden, vorteilhaft vermischt man jedoch den Zusatzstoff mit mindestens einem Teil des Polymerisats, stellt also einen sogenannten "batch" her.
  • Dieser batch wird dann -# gegebenenfalls zusammen mit weiterem Polymerisat - bevorzugt in fester Form als Granulat zugegeben; er.kann jedoch auch vor der Zugabe gemahlen oder aufgeschmolzen werden.
  • Die Hauptmenge des Polymerisats wird in die Einspeisezone A2, bevorzugt als Schmelze, zugegeben und zwar vorteilhaft so, wie sie direkt im Anschluß an den Polymerisationsvorgang anfällt.
  • Sie kann jedoch auch als Granulat oder Pulver zugegeben werden, wobei dann besondere Dosiereinrichtungen vorzusehen sind.
  • Nach der Zugabe der Hauptmenge des Polymerisats muß dieses im Extruder auf eine Temperatur erhitzt werden, die oberhalb seines Erweichungspunktes liegt, sodaß es im geschmolzenen Zustand vorliegt. Bei der Zugabe des flüchtige Anteile enthaltenden Polymerisats muß dafür gesorgt werden, daß der Druck oberhalb des jeweiligen Dampfdruckes der flüchtigen Anteile liegt, da diese sonst unter Aufschäumen des Polymerisats verdampfen würden, wodurch eine gleichmäßige Dosierung erschwert wäre. Dieser Druck kann nach üblichen Methoden, beispielsweise-auf einfache Art durch Förderung des Polymerisats über Stauelemente aufgebaut werden. Nach Eintritt in die Einspeisezone A2 #wird nun dieser Druck in der dem Produktfluß im Extruder entgegengesetzten Richtung vermindert, sodaß die flüchtigen Anteile verdampfen können.
  • Die Druckverminderung kann entweder durch Entspannen auf Atmosphärendruck oder durch Anlegen von Unterdruck vorgenommen werden. Die flüchtigen Anteile können in der dem Produktfluß entgegengesetzten Richtung gasförmig abgezogen werden; #weckmäßigerweise werden sie jedoch kondensiert und flüssig abgezogen Die Schmelzen werden in den beiden Einspeisezonen zunächst getrennt voneinander in Produktflußrichtung befördert. In der an schließenden, gemeinsamen Homogenisierzone B werden die Schmelzen vereinigt und können sich vermischen. Schließlich wird die homogene Mischung, die vorzugsweise weniger als 1 % flüchtige Anteile enthält, aus dem Extruder ausgepreßt.
  • Zur Durchführung des Verfahrens dient ein mindestens 2 Schneckenspindeln enthaltender Extruder (s.Fig. 1), bei dem die Schneckenspindeln zunächst voneinander räumlich getrennt in 2 Einspeisezonen A1 und A2 und dann in einer gemeinsamen Homogenisierzone B laufen, wobei in der Zone A1 eine Öffnung 1 für die Zugabe des Konzentrats der Zusatzstoffe in einem geringen Anteil des Polymerisats vorgesehen ist und in der Zone A2 eine Öffnung 2 für die Zugabe der Hauptmenge des Polymerisats und in der dem Produktfluß entgegengesetzten Richtung eine Öffnung 3 zum Abziehen der flüchtigen Anteile vorgesehen ist.
  • In der Homogenisierzone B können mehrere weitere Öffnungen 4 und 5 zur Zugabe weiterer Zusatzstoffe bzw. zum Abziehen weiterer flüchtiger Anteile angebracht sein.
  • Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der Vorrichtung besteht darin, daß der hinter der Öffnung 2 in der dem Produktfluß entgegengesetzten Richtung liegende Teil der Zone A2 gekühlt wird und die zum Abziehen der kondensierten flüchtigen Anteile vorgesehene Öffnung 3 als Abflußöffnung nach unten gerichtet ist.
  • Die Abbildungen sollen das Prinzip der Vorrichtung verdeutlichen: Fig. 1 zeigt im Blick von oben einen Längsschnitt durch den Extruder; die Figuren 2 bis 6 zeigen Querschnitte entlang der in Figur 1 gezogenen Verbindungslinien I - I bis V - V: In dem. Extrudergehäuse 9 liegen die beiden Schnecken 6 und 7, ;welche durch einen Motor 8 gemeinsam angetrieben werden Sie laufen zunächst getrennt durch die Zwischenwand 10 zwei Einspeisezonen A1 und A2 und dann in einer gemeinsamen Homogenisierzone. B. Dort ~fällt die Zwischenwand 10 entweder ganz weg oder sie ist iumini dest so unterbrochen, daß ein Stoffaustausch stattfinden kann.
  • Durch die Öffnung 1 in der Einspeisezone- A1 wird das Konzentrat der Zusatzstoffe zugegeben, durch die Öffnung 2 in der. Einspeisezone A2 die Hauptmenge des Polymerisats. Durch die -Öffnung 3 werden die flüchtigen Anteile abgezogen. Dies kann in gasförmig gem Zustand erfolgen, wobei die Abzugs öffnung dann vorzugsweise oben angeordnet ist. Man kann die flüchtigen Anteile aber auch durch Kühlung des Bereiches zwischen Öffnung 2 und 3 kondensieren und dann als Flüssigkeit nach unten abziehen (s,Fig, 2). In der Homogenisierzone B können beliebig Viele weitere Öffnungen.
  • 4 und 5 angebracht sein, durch welche eine nachträgliche Entgasung oder Zugabe weiterer Zusatzstoffe möglich ist. Durch den Werkzeugkopf 11 und das daran befestigte Austragswerkzeug wird das entgaste Material aus dem Extruder ausgepreßt.
  • Es spielt keine Rolle, in welcher Richtung die Schneckenspindeln sich drehen, die Drehung kann gleich- oder gegensinnig seIn. Zur besseren Durchmischung können an der Schnecke Stauelementa.-o.der Knetscheiben eingebaut sein, welche den Stoffau-stausch vonbeinem Schneckenbereich zum anderen und zurück verstärken. Es ist auch möglich, den Durchmesser von Schneckengehäuse und -welle in der Homogenisierzone B gegenüber den Ei-nspeisezonen zu vergrößern, sodaß in der Homogenisierzone die Schneckenflanken kämmend ineinandergreifen können. Man kann das erfindungsgemäße Verfahren auch in mehr als zweiwelligen Extrudern durchführen, beispielsweise dadurch, daß man in den beiden Einspeisezonen mit åe 2 Schneckenwellenpaaren extrudiert, die zwar im gleichen Gehäuse, aber voneinander getrennt angeordnet sind.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht ein gleichzeitiges Einmischen von Zusatzstoffen und Entfernen flüchtiger Bestandteile bei der Nachbehandlung von thermoplastischen Polymerisaten bei hoher Durchsatzleistung. Die Leistungssteigerung gegenüber herkömmlichen Verfahren ist einmal dadurch bedingt, daß beim Entgasen kein störendes Aufschäumen mehr stattfinden kann: Schmelze und Gas werden räumlich getrennt, wobei die Schmelze durch die Förderwirkung der Schnecke in Produktflußrichtung und die gasförmigen flüchtigen Bestandteile durch den Druckabfall zwischen Öffnung 2 und Öffnung 3 entgegen der Produktflußrichtung abgeführt werden. Da der Hauptanteil der flüchtigen Bestandteile bereits in der Einspeisezone A2 durch die Öffnung 3 abgeführt worden ist, tritt auch in den weiteren, den konventionellen Entgasungsvorrichtungen entsprechenden Entgasungsöffnungen 4 kein Aufschäumen mehr ein.
  • Die Leistungssteigerung ist weiter durch die verbesserte Wärmezufuhr bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung bedingt: Sofort nach Eintritt in den Extruder erfolgt die Verdampfung der flüchtigen Bestandteile. Die hierfür erforderliche Wärmemenge wird der Schmelze entzogen und diese wird dadurch abgekühlt. Es stellt sich hier ein starkes Temperaturgefälle zwischen Produkt und Extruderwand ein, welches den Wärmeübergang erleichtert, sodaß eine größere Wärmemenge zugeführt werden kann. Darüberhinaus steigt auch gleich hinter der Einspeiseöffnung.infolge Abkühlung die Viskosität der Schmelze an, sodaß durch die erhöhte Scherbeanspruchung bei der Bewegung der Schnecke eine zusätzliche erwünschte Erwärmung der Schmelze durch Energieübertragung von der Schnecke her eintritt.
  • Beispiel 1 a Es wird in einem erfindungsgemäßen Doppelschneckenextruder gemäß Figur 1 gearbeitet. Der Extruder besitzt zwei gegenläufig drehende Schnecken mit 50,8 mm Kammdurchmesser. Die Zwischenwand 10, welche-die Einspeisezonen A des Extrudergehäuses 9 trennt, hat in der Mitte eine Stärke von 4 mm. In der Homogenisierzone B ist zwischen den Kämmen der Schnecken 6 und 7 ein Spalt von 4 mm Dicke. Die Entgasungsöffnung 3 ist entsprechend Figur 2 nach unten gerichtet und an einen Kühler zur Kondensation der entweichenden Dämpfe angeschlossen. Zwei weitere Entgasungsöffnungen 4 a und 4 b sind über Rohrleitungen mit je einer Anlage zur Erzeugung von Unterdruck und zur Kondensation der abgezogenen Dämpfe verbunden. An die Eingangsöffnung 5 ist eine Dosierpumpe angeschlossen, um flüssigen Zusatzstoff einzuspeisen. Durch den Werkzeugkopf 11 und das daran befestigte Austragswerkzeug, das aus einer Lochplatte besteht, wird entgastes Material in Förm von Strängen von dem Extruder ausgepreßt. Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Extruder auf ca. 26000 aufgeheizt. Die Schneckenwellen werden mit 200 Umdrehungen pro Minute angetrieben. In die Einspeieeöffnung 1 wird über Dosieraggregate rieselfähiges Styroipolymerisat-Granulat (etwa 15 % der Gesamtmenge) und Parbstoffkonzentrat in den Extruder eingegeben. Das Farbkonzentrat besteht aus Styrolpolymerisat, in welches handelsübliche Farbstoffe in bestimmten Konzentrationen eingearbeitet sind. Es wird eine Mischung folgender Mengen Farbkonzentrat verwendet: 2,2 Teile 30 zeiger Titandioxyd-batch 0,3 Teile 1 folger Cadmopurrot-batch 0,4 Teile 0,005 Xiger Farbruß-batch.
  • In die Öffnung 2 wird über eine Rohrleitung 69,4 Xige Lösung eines thermoplastischen Styrolpolymerisats in seinem Monomeren mit einer Temperatur von 180°C unter einem Druck von etwa 6 atü eingepumpt. An den Entgasungsöffnungen 4 liegt ein Unterdruck von 55 Torr an, während die Dämpfe aus der Öffnung 3 gegen Atmosphärendruck entweichen-. In die Öffnung 5 wird hochsiedendes Mineralöl zur Verbesserung anwendungstechnischer Eigenschaften des Thermoplasten eindosiert. Die während des Verfahrensablaufs zu- und abgehenden Stoffmengen, sowie der Restgehalt an flüchtigen Anteilen sind in der Tabelle 1 aufgeführt. Der Restgehalt an flüchtigen Anteilen wurde dadurch bestimmt, daß 1,000 Gramm Kunststoffgranulat in einer Trockenapparatur bei 1 Torr und 2130C 25 Minuten lang entgast wurde. Der Gewichtsverlust entspricht den flüchtigen Anteilen.
  • Vergleichsbeispiel 1 b Der-Vorteil der erfindungsgemäßen Verfahrensweise wird durch dieses Beispiel deutlich. Die Betriebsdaten des Extruders und die zugeführten Stoffmengen entsprechen dem Beispiel 1 a. Der Entgasungsst##utzen 3 wird mit einem Ventil abgesperrt damit dort keine monomeren Dämpfe# entweichen können. Die Vorrichtung entspricht dann im Prinzip der in der DOS~1 454 745 b'eschriebenen.
  • Bei gleicher Dosiermenge wie in Beispiel 1 a tritt infolge U'#berlastung in den Entgasungsöffnungen 4 eine starke Schaumbildung auf; durch überschäumendes Material verstopfen die angeschlossenen Leitungen zur Vakuumanlage nach kurzer Zeit.' #Eine betrie-bssichere Entgasung ist unter diesen Bedingungen nicht gewährleistet Die Untersuchung des Extruderaustrages ergibt einen hohen Gehalt an flüchtigen Bestandteilen, der über den Werten der Vergleichsversuche liegt. Die Zahlenwerte sind in der Tabelle 1 aufgeführt.
  • Vergleichsbeispiel 1 c Um bei der im Vergleichsbeispiel 1 c beschriebenen Vorrichtung eine betriebssichere Verfahrensweise zu erreichen, wurde der Durchsatz an Polymerisat-Lösung um etwa 40 % herabgesetzt. Die Daten sind ebenfalls in der Tabelle 1 aufgeführt.
  • Tabelle 1 Beispiele 1 a 1b 1c Eintittsöffnung kg/h kg/h kg/h 1 12 12 12 Styrolpolymerisat-Granulat s 3 3 1,9 Farbkonzentrat 1) 2 119,5 119,5 72,1 Polymerisat-Lö--sung 69,4 Xig 5 0,5 0,5 0,3 hochsiedendes# Mineralöl Austrittsöffnung kg/h kg/h kg/h -~ -3 14,1 - Æ Monomeren-Kondensat Austrittsöffnung kg/h kg/h kg/h 4a 18,1 27,1 17,5 Monomeren-Kondensat -4 b 4,1 8,7- 4,4 Monomeren-Kondensat 11 98,7 99,2 64,4 elfenbeinfarbenes Polymerisat % flüchtige Ant-eile 0,4 1,0 -- 0,4 im Polymerisat 2) 1) Das Farbkonzentrat besteht aus Styrolpolymerisat, in das handelsübliche Farbstoffe eine bestimmten Konzentrationen eingearbeitet ist. Es wird eine Mischung folgender Mengen Farbkonzentrate verwendet-: 2,2 Teile 30 %iger Titandioxyd-batch 0,3 Teile 1 %iges Cadmopurrot-batch 0,4 Teile 0,005 %igen Farbruß-batch 4 Torr g Kunststoffgranulat wird in einer Trockenapparatur bei 1 Torr und 21 30C 25Minuten entgast. Der Gewichtsverlust entspricht den flüchtigen Anteilen.
  • Beis-piel 2 Die Extrusion wird in einem Doppelschnecken-Entgasungsextruder mit gegenläufigen, über tangierendenSchneckenwellen durchgeführt, entsprechend Figur 1, jedoch mit dem Unterschied, daß beide Schnecken über ihre Längen unterschiedliche Durchmesser - in über die Schneckenkämme gemessen Damit aufweisen: In den Einspeisezonen A beträgt -der Kammdurchmesser der Schnecken 48,8 mm, in der Homogenisierzone B 50,8 mm. Damit entfällt der Spalt zwischen den Schnecken in der Homogenisierzone B und die Schneckenwellen an tangieren. Betrieben wird der beschriebene Extruder wie in Beispiel 1 a. Das Endprodukt weist den gleichen--Gehalt an flüchtigen Anteil len auf, wie das in Beispiel 1 aserhaltene.
  • Beispiel 3 Hier wird ein Doppelschnecken-Entgasungsextruder mit nebeneinanderliegenden, gle#ichsinnig drehenden, dicht kämmenden Schnecken mit 77,5- mm Kammdurchmesser in der Homogenisierzone B verwendet.
  • Die Entgasungsöffnung 3 ist wie in Figur 2 dargestellt, nach unten gerichtet, während die Öffnungen 1 und 2 nach oben gerichtet sind. Der Extruder wird bei einer Temperatur von 235°O mit 250 Umdrehungen pro Minute angetrieben. Auf die Öffnung 2 ist eine Zellenradschleuse aufgesetzt, über die Polystyrol-Granulat mit einem Gehalt an 4,3 % monomerem Styrol gleichmäßig eingegeben wird. In die Öffnung 1 wird eingefärbtes Polystyrol-Granulat und Farbkonzentrat eindosiert. Das Farbkonzentrat besteht aus: 1,4 Teilen 20 %igem Rotfarbstoff A 3,0 Teilen 5 #igem-Rotfarbstoff B In der Tabelle 2 sind die Stoffmengen und das Entgasungsergebnis aufgeführt.
  • Tabelle 2 Eintrittsöffnung kg/h Stoff 80 Polystyrol 4,4 Farbkonzentrat 1) 2 120 Polystyrol mit 4,3 % Styrol Austrittsöffnung kg/h 3 4,7 monomeres Styrol 11 199,7 Polystyrol rot eingefärbt 1) Das Parbkonzentrat besteht aus: 1,4 Teilen 20 %igem Rotfarbstoff A 3,0 Teilen 5 %igem Rotfarbstoff B Beispiel 4 Ein Vierschneckenwellen-Entgasungsextruder wird verwendet, welcher besteht aus zwei gleichsinnig drehenden, dicht kämmenden Schneckenwellenpaaren, die zwar im gleichen Gehäuse, aber voneinander getrennt angeordnet sind. Die Schneckenwellen haben einen Durchmesser von 83 mm über die Schneckenkämme, Bei diesem Extruder ist die Homogenisierzone in zwei Räume getrennt, in denen die Schneckenwellen rotieren. Die Zwischenwand 10 erstreckt sich über den ganzen Bereich des Extruder-s, sie ist nur an zwei Stellen durchbrochen, an denen der Stoffaustausch zwischen den Räumen und dadurch die Stoffmischung stattfinden kann. Zur Durchführung des Verfahrens wird eine 60 %ige Lösung von.Styrolcopolymerisat in seinen Monomeren mit einer Temperatur von 169°C in die Öffnung 2 eingepumpt; die Monomerendämpfe entweichen gasförmig aus der Öffnung 3, die hier nach oben angeordnet ist. Der teilentgaste Produktstrom wird unter der Öffnung 4 a weiter entgast und vermischt sich dort mit der farbigen Folymerisatschmelze, die das zweite Schneckenpaar von der Öffnung 1 her aufgeschmolzen unter die Entgasungsöffnung 4 a fördert. Eine weitere Vermischung und Entgasung erfolgt unter einer weiteren Entgasungsöffnung 4 b. Die Öffnung 5 fehlt hier. Die Extruderwellen werden mit 165 Umdrehungen pro Minute angetrieben. Das Extrudergehäuse wird auf 270°C beheizt. Das Parbkonzentrat besteht aus: 8 Teilen 30 Xiges Titandioxyd-batch 4 Teilen 20 fOiges Ultramarinblau-batch 0,8 Teilen 20 %iges Cadmopurgelb-batch 1,2 Teilen 1 %igen Farbruß Man erhält ein homogen blau gefärbtes Copolymerisats Die Ergebnasse der Entgasung und die Stoffmengen -sind zusammen mit d-en Ergebnissen des folgenden Beispiels 5 in der Tabelle 3- zusammengestellt.
  • Beispiel 5 Die Vorricht-ung entspricht dem. im Beispiel 4 beschriebenen Extruder. Ebenso ist die Beheizung und Schneckenwellendrehzahl gleich. Durch die Öffnung 2 wird 70 ziege Lösung eines Styrolco-.
  • polymerisats in einem Gemisch seiner Monomeren und Äthylbenzol bei einer Temperatur von 17000 unter einem Druck w n 3 atü einge-pumpt. Die Dämpfe entweichen durch die Öffnung 3. In die Öffnung 1 werden eingefärbtes Endprodukt, Farbkonzentrat und pulverförmiger Pfropfkautschuk, der 3,2 % Wasser enthält, eingegeben. Das Farbkonzentrat besteht aus: 18 Teilen 30 %igem Titandioxid-batch 0,5 Teilen 20 %igem Cadmopurgelb-batch.
  • Die Restentgasung erfolgt über die evakuierten Öffnungen 4. Man erhält einen homogen weiß eingefärbten ABS-Kunststoff.
  • Beispiel 6 Als erfindungsgemäße Vorrichtung wird ein Doppelschnecken-Entgasungsextruder und Hilfseinrichtungen wie im Beispiel 1 a verwendet.
  • Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Extruder auf 15000 aufgeheizt und die Schneckenwellen mit 150 Umdrehungen pro Minute angetrieben.
  • Durch die Einspeiseöffnung 1 wird über Dosieraggregate Füllstoffkonzentrat in Schnitzelform und rieselfähige Zusatzstoffe in den Extruder eingegeben.
  • In die Öffnung 3 wird über eine Rohrleitung 50 ige Lösung von hochmolekularem Polyisobutylen in Cyclohexan mit einer Temperatur von 150 0C und einem Druck von 15 atü eingepumpt.
  • Die Dämpfe aus der#Entgasungsöffnung 2 entweichen aus dem Extruder gegen Atmosphärendruck zur Kondensationsanla ge. An den Entgasungsöffnungen 4 und 6 liegen Unterdrucke von 100 Torr bzw.
  • 30 Torr an. Die Öffnung 7 ist verschlossen und wird nicht benutzt. Die während des Verfahrensablaufs zu- und abgehenden Stoffmengen, sowie der Restgehalt an flüchtigen Anteilen sind in der folgenden Tabelle 3 aufgeführt.
  • Tabelle 3 Eintrittsöffnung kg/h 1 12 batch von 50 % Aktivruß in hochmolekularem Polyisobutylen 3 120 50 %ige Lösung von hochmolekularem Polyisobutylen in Cyclohexan 1 6,1 Pqlyäthylen, das 1,64 % Phenylnathylamin enthält Austrittsöffnung kg/h 2 54 Cyclohexan 4 + 6 5,9 Cyclohexan 10 78,2 rußverstärkte Polyisobutylen-Mischung % flüchtige Anteile 0,13 % im Polyisobutylen

Claims (7)

  1. Patentansprüche e Verfahren zum Einmischen von Zusatzstoffen in thermoplastische Polymerisate unter gleichzeitigem Entfernen flüchtiger Anteile durch Aufschmelzen, Erhitzen, Befördern und Auspressen der Polymerisate in einem aus zwei Einspeisezonen A1 und A2 und einer Homogenisierzone B bestehenden Extruder, dadurch gekennzeichnet, daß in einer Einspeisezone A1 die Zusatzstoffe zusammen mit einem Teil des Polymerisats zugegeben, aufgeschmolzen und in Produktflußrichtung befördert werden, daß in einer parallel-laufenden, aber räumlich getrennten Einspeisezone A2 der Hauptteil des Polymerisats unter einem Druck der gleich oder höher als der Dampfdruck der flüchtigen Anteile ist, zugegeben, auf eine Temperatur oberhalb des Erweichungspunktes des Polymerisats erwärmt und in Produkt flußrichtung befördert wird und die flüchtigen Anteile in der dem Produktfluß entgegengesetzten Richtung durch -Druckverminderung abgezogen werden, daß die Schmelzen in eine an die beiden voneinander getrennten Einspeisezonen A anschließende, gemeinsame Homogenisierzone B befördert und dort vermischt werden und daß schließlich das Produkt ausgepreßt wird.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das thermoplastische Polymerisat vor der Extrusion bis zu 60 Gew.
    an flüchtigen Anteilen enthält.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das thermoplastische Polymerisat ein Styrolpolymerisat ist, welches durch Lösungspolymerisation hergestellt worden war und vor der Extrusion 10 bis 60 Gew.% flüchtige Anteile enthält.
  4. 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einspeisezone A1 mit einer Mischung aus 1 bis 50 Gew.% der Gesamtmenge des thermoplastischen Polymerisats und den einzumischenden Zusatzstoffen beschickt wird.
  5. 5. Vorrichtung zum Einmischen von Zusatzstoffen in thermoplastische Polymerisate un#ter gleichzeitigem Entfernen flüchtiger Anteile durch Extrusion der Polymerisate in einem mindestens zwei Schneckenspindeln enthaltenden Extruder, der dadurch gekennzeichnet ist,~ daß die Schneckenspindeln zunächst in zwei durch eine Zwischenwand voneinander getrennten Einspeisezonen A1 und A2 und dann in einer gemeinsamen Homogenisierzone B laufen, wobei in der Zone 8 die Öffnung 1 für die Zugabe des Konzentrats der Zusatzstoffe in einem geringen Anteil des Polymerisats vorgesehen ist und in der Zone A2 eine Öffnung 2 für die Zugabe der Hauptmenge des Polymerisats und in der-dem Produktfluß entgegengesetzten Richtung eine Öffnung 6 zum Abziehen der flüchtigen Anteile vorgesehen ist.
  6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß in der Homogenisierzone B weitere Öffnungen 4 und 5 zur Zugabe weiterer Zusatzstoffe bzw. zum Abziehen weiterer flüchtiger Anteile angebracht sind.
  7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der hinter der Öffnung 2 in der dem Produktfluß entgegengesetzten Richtung liegende Teil der Zone A2 gekühlt wird und die zum Abziehen der kondensierten flüchtigen Anteile vorgesehene Öffnung 6 als Abflußöffnung nach unten gerichtet ist.
    Zeichn.
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DE2400271A1 (de) * 1971-02-22 1975-07-10 Welding Engineers Verfahren und vorrichtung zum austreiben einer fluechtigen komponente aus einer kunststoffmasse
DE2529260A1 (de) * 1975-07-01 1977-01-27 Kabel Metallwerke Ghh Verfahren und vorrichtung zur herstellung von durch aufpfropfen einer silan-verbindung in anwesenheit von feuchtigkeit vernetzbaren thermoplasten oder elastomeren
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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SE503007C2 (sv) * 1994-08-04 1996-03-11 Tetra Laval Holdings & Finance Sätt och anordning för framställning av banformig plastfolie

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2400271A1 (de) * 1971-02-22 1975-07-10 Welding Engineers Verfahren und vorrichtung zum austreiben einer fluechtigen komponente aus einer kunststoffmasse
DE2529260A1 (de) * 1975-07-01 1977-01-27 Kabel Metallwerke Ghh Verfahren und vorrichtung zur herstellung von durch aufpfropfen einer silan-verbindung in anwesenheit von feuchtigkeit vernetzbaren thermoplasten oder elastomeren
US6003430A (en) * 1997-03-20 1999-12-21 Ina Walzlager Schaeffler Ohg Radial piston pump

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