DE2134140A1 - Verfahren zum Einfärben eines geschmolzenen polymeren Stoffes und Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens - Google Patents

Verfahren zum Einfärben eines geschmolzenen polymeren Stoffes und Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens

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DE2134140A1 DE19712134140 DE2134140A DE2134140A1 DE 2134140 A1 DE2134140 A1 DE 2134140A1 DE 19712134140 DE19712134140 DE 19712134140 DE 2134140 A DE2134140 A DE 2134140A DE 2134140 A1 DE2134140 A1 DE 2134140A1
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Description

2134140 Patentanwalt Dipl.-Phys. Gerhard Liedl 8 München 22 Steinsdorfstr. 21-22 Tel. 29 84
B 5223
SLACK § PARR LIMITED Kegworthi Near Derby, England
Verfahren zum Einfärben eines geschmolzenen polymeren Stoffes und Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einfärben eines geschmolzenen polymeren Stoffes und eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens,
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein verbessertes Verfahren zum Einfärben und eine verbesserte Vorrichtung zum Einfärben zu zeigen, bei der ein direktes Eindringen von Farbe in
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den Fluß eines polymeren Stoffes, entweder nach der Polymerisation oder in einer späten Stufe der Polymerisation erfolgt. Insbesondere soll die Einfärbung in einen heißen geschmolzenen polymeren Kunststoff ermöglicht werden, welcher unmittelbar nachher einer Spinnmaschine zugeführt wird.
Ein Verfahren der eingangs genannten Art ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß ungefärbte Stücke eines polymeren Stoffes geschmolzen werden und unter Druck in eine Mischeinrichtung eingebracht werden, daß getrennt davon konzentriert eingefärbte polymere Stücke geschmolzen werden und ebenfalls unter Druck in die gleiche Mischeinrichtung eingebracht werden, daß in dieser Mischeinrichtung das Einfärben durchgeführt wird und daß der Farbton durch Regelung der Geschwindigkeit der Pumpen eingestellt bzw. konstant gehalten wird.
Von Vorteil ist es, einen Teil des ungefärbten geschmolzenen polymeren Stoffes vor dem Einführen in die Mischeinrichtung abzuzweigen und mit dem konzentriert eingefärbten polymeren Farbstoff vorzumischen. .
Des weiteren ist zur Lösung der oben bezeichneten Aufgabe eine Vorrichtung der eingangs genannten Art dadurch gekennzeichnet, daß getrennt angeordnete druckausgleichende Dauerstroa-Meßpumpen zur Beschickung der Mischeinrichtung mit dem geschmolzenen ungefärbten polymeren Stoff und dem geschmolzenen konzentriert eingefärbten polymeren Stoff vorgesehen sind und daß die Pumpengeschwindigkeit in Abhängigkeit vom gewünschten Farbton und zur Konstanthaltung des Farbtons regelbar ist.
Die Pumpengeschwindigkeiten regeln die Eingangsmengen und damit die Ausgangsmengen der Mischeinrichtung in Abhängigkeit von den Erfordernissen einer Formgebungseinrichtung insbesondere einer Spinnmaschine.
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In vorteilhafter Weise ist für die Belieferung des konzentriert eingefärbten polymeren Stoffes eine dreistufige Getriebepumpe vorgesehen, welche zum Einführen des konzentriert eingefärbten Stoffes einen ersten Einlaß und für den abgezweigten geschmolzenen polymeren Stoff einen zweiten Einlaß aufweist. Es wird hierdurch ein Vormischen des ungefärbten polymeren Stoffes mit dem konzentriert eingefärbten polymeren Stoff ermöglicht. Zur Beschickung der Pumpen, in welchen ein Druckausgleich stattfindet, mit geschmolzenem polymeren Stoff können vorteilhaft erhitzte Schneckenpressen vorgesehen sein. Des weiteren ist es von Vorteil hierzu Schmelztiegel und/oder Leitungen, welche mit Fördergetriebepumpen verbunden sind, vorzusehen. Die Schnek-, kenpressen bzw. die Schmelztiegel werden von Behältern mit den polymeren Stoffen beschickt. Es ist ein Behälter für gefärbte polymere Stückchen bzw. Späne vorgesehen und ein weiterer Behälter für die ungefärbten polymeren Stückchen, Jede der beiden Einrichtungen, welche die Beschickung unter Druck ermöglicht, ist etwa auf den Druck am Einlaß der Mischeinrichtung eingestellt, so daß die Einlaß- und Auslaßdrucke der beiden Meßpumpen etwa gleich sind. Dadurch wird eine genaue Messung der Farbe und eine genaue Einstellung des Farbtones ermöglicht.
Die Mischeinrichtung, mit welcher eine innige Vermischung der Farbe mit dee polymeren Stoff erreicht wird, kann ein Rührwerk enthalten, mit einem scheibenähnlichen Rotor, der einen Mischvorgang ermöglicht, welcher eine Scherbewegung und eine Trennbewegung ausführt.
Es können zwei Vorrichtungen für das Einfärben eines geschmolzenen polymeren Stoffes verwendet werden. Erfindungsgemäße Vorrichtungen werden in den folgenden Figuren dargestellt. Desgleichen soll durch die Figuren das erfindungsgemäße Verfahren erläutert werden. Es zeigen:
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Fig. 1 eine erste Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens;
Fig. 2 eine zweite Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Bei der einen erfindungsgemäßen Vorrichtung enthält ein Behälter 1 Stückchen bzw. Späne aus einem konzentriert gefärbten polymeren Stoff. Diese Stückchen werden einer Schneckenpresse 2 zugeführt, in der sie geschmolzen werden. Der Ausgang der Schneckenpresse führt zu einer Einlaßöffnung 3, einer dreistufigen Getriebepumpe 4. Ein ungefärbter polymerer Stoff befindet sich in einem zweiten Behälter 5, der eine zweite Schneckenpresse 6 beschickt. In dieser zweiten Schneckenpresse wird der polymere Stoff geschmolzen. Der Ausgang der Schneckenpresse 6 mündet in den Einlaß 7, einer zweistufigen Getriebepumpe 8. Der Ausgang dieser Getriebepumpe ist entlang der Linie 9 mit einer Mischeinrichtung 10, die ein Rührwerk mit scheibenförmigem Rotor enthält, verbunden. In der Leitung 9 ist zwischen der Pumpe 8 und der Mischeinrichtung 10 eine Abzweigung 11 vorgesehen. Diese Abzweigung führt zu einem zweiten Einlaß 12, an der dreistufigen Getriebepumpe 4„ Durch das Einführen des ungefärbten polymeren Stoffes in die Pumpe 4 wird der Verschleiß dieser Pumpe vermindert, wenn der konzentrierte polymere Farbstoff eine schleifende Wirkung ausübt.
Der kombinierte Ausgang der dreistufigen Pumpe führt über eine Leitung 13 zur Mischeinrichtung 10, in welcher die endgültige und vollständige Vermischung mit dem Hauptfluß des polymeren Stoffes stattfindet. Die Mischeinrichtung 10 beschickt eine Verteilereinrichtung 14, welche einzelne Meßpumpen enthält, die Spinnköpfe einer Spinnvorrichtung beschicken. Die Geschwindigkeit der zweistufigen Getriebepumpe 8 ist variable, so daß der Bedarf der Spinnpumpen getroffen wird, Die Geschwindigkeit wird so geregelt, daß ein konstanter Druck
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in der Verteilervorrichtung 14 aufrechterhalten wird. Eine Regelung kann über eine Kuppelvorrichtung 15 erfolgen, welche einen druckempfindlichen Übertrager 16 enthält. Dieser Übertrager 16 ist in der Beschickungsleitung 17 vorgesehen, welche zum Verteiler 14 führt, der die Spinnpumpen beschickt. Damit das Verhältnis der Menge der eingeführten Farbe zur Menge des Hauptflusses des ungefärbten polymeren Stoffes konstant bleibt, ist eine Kuppelvorrichtung 18 vorgesehen, welche die Geschwindigkeit der dreistufigen Getriebepumpe 4 in einem konstanten Geschwindigkeitsverhältnis zum Antrieb der zweistufigen Getriebepumpe 8 hält. Es wird dadurch gleichzeitig in einfacher Weise eine Geschwindigkeitsänderung der Pumpe 4 unabhängig von der Pumpe 8 gehalten. Die Schneckenpresse 2, welche die dreistufige Getriebepumpe 4 mit dem polymeren Farbstoff beschickt, ist ebenfalls an eine Geschwindigkeitskontroll anordnung angeschlossen. Diese besteht in einer Kuppelvorrichtung 19 mit der dreistufigen Getriebepumpe 4, wodurch ein geschlossener Druckausgleich zwischen den beiden Einlassen 3 und 12dieser Pumpe vorgesehen ist. Es kann jedoch die Druck/ Durchsatz-Charakteristik der Schneckenpresse 2 so bemessen sein, daß eine derartige Verbindung überflüssig ist.
In der Figur 2 ist eine abgeänderte Vorrichtung dargestellt. Anstelle der Schneckenpressen 2 und 6 sind getrennt angeordnete Schmelztiegel 20 und 21 oder gleichwirkende Fördergetriebepumpen 22 und 23 vorgesehen. Jede dieser beiden Pumpen 22/23 erfüllen die Funktionen einer Schneckenpresse hinsichtlich einer druckerzeugenden Vorrichtung, Ebenso wie die Schneckenpressen halten sie einen Druckausgleich über die beiden Einlasse 3 und 12 der dreistufigen Getriebepumpe 4 aufrecht.
Beide Einrichtungen umfassen die Pumpen, die Mischeinrichtung und die Schneckenpressen befinden sich in temperaturgeregelten Bereichen und die Temperatur wird über dem Schmelzpunkt des polymeren Stoffes gehalten.
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Claims (1)

  1. PATENTANSPRÜCHE
    [1.!Verfahren zum Einfärben eines geschmolzenen polymeren ^SStoffes, dadurch gekennzeichnet, daß ungefärbte Stücke eines polymeren Stoffes geschmolzen werden und unter Druck in eine Mischeinrichtung eingebracht werden, daß getrennt davon konzentriert Farbe enthaltende polymere Stücke geschmolzen werden und unter Druck in die gleiche Mischeinrichtung eingebracht werden, daß in dieser Mischeinrichtung das Einfärben durchgeführt wird und daß der Farbton durch Regelung der Geschwindigkeit der Pumpen eingestellt bzw, konstant gehalten wird.
    2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil des ungefärbten geschmolzenen polymeren Stoffes vor dem Einführen in die Mischeinrichtung abgezweigt wird und mit dem konzentriert eingefärbten polymeren Farbstoff vorgemischt wirdr.
    3. Vorrichtung zum Einfärben von heißgeschmolzenen polymeren Stoffen nach einem der Verfahren 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß getrennt angeordnete druckausgleichende Dauerstrom-Meßpumpen (4,8) zur Beschickung einer Mischeinrichtung 00)mit dem geschmolzenen ungefärbten polymeren Stoff und dem geschmolzenen konzentriert eingefärbten polymeren Farbstoff vorgesehen sind und daß die Pumpengeschwindigkeit in Abhängigkeit vom gewünschten Farbton und zur Konstanthaltung des Farbtones regelbar ist.
    4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpengeschwindigkeiten, die Eingangsmengen und damit die Ausgangsmengen der Mischeinrichtung (10)in Abhängigkeit
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    einer Forragebungseinrichtung (14), insbesondere, einer Spinnmaschine, regeln.
    5, Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß für die Lieferung des konzentriert eingefärbten polymeren Farbstoffes eine dreistufige Getriebepumpe(4)vorgesehen ist und daß die Pumpe(4)zum Einführen des konzentriert eingefärbten Stoffes einen ersten Einlaß (3) und für den abgezweigten ungefärbten geschmolzenen polymeren Stoff einen zweiten Einlaß (12) aufweist.
    6, Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3-5, dadurch gekennzeichnet, daß zur Beschickung der Pumpen(4,8)mit geschmolzenem polymeren Stoff erhitzte Schneckenpressen(2,6)vorgesehen sind.
    7, Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3-5, dadurch gekennzeichnet, daß zur Beschickung der Pumpen(4,8)Schmelztiegel (20, 21)und/öder Leitungen, welche mit Fördergetriebepumpen 02,23)verbunden sind, vorgesehen sind.
    8, Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß zur Beschickung der druck liefernden Mittel (Φ,8) Behälter (1,5) vorgesehen sind, von denen der eine den polymeren Färbstoff und der andere den ungefärbten polymeren Stoff enthält.
    9, Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingangs- und Ausgangsdrucke der beiden Beraessungspumpen(4,8) gleichgehalten sind.
    10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischeinrichtung ein Rührwerk enthält, wobei der Rotor scheibenförmig ausgebildet ist und die Mischbewegung sich aus einer Scherbewegung und einem Brennvorgang zusammensetzt.
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    Leerseite
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