DE2152018C3 - Method and apparatus for making a synthetic thermoplastic polymeric foam - Google Patents
Method and apparatus for making a synthetic thermoplastic polymeric foamInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf die Herstellungeines synthetischen thermoplastischen polymeren Schaumstoffs durch Strangpressen eines geschmolzenen, ein Blähmittelsystem gelöst enthaltenden Polymers entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1The invention relates to the manufacture of a synthetic thermoplastic polymeric foam by extrusion molding of a molten polymer containing a blowing agent system in solution the preamble of claim 1
Schaumstotfe durch Strangpressen eines synthetischen thermoplastischen Polymeren, in welchem ein Zweikomponenten-Blähmittelsystem aufgelöst ist. herzustellen. Die eine Komponente des Blähmittels ist mit dem geschmolzenen Thermoplasten bei der Extrusionstemperatur mischbar, während die andere eine kritische Temperatur unterhalb der Extrusionstemperatur besitzt und daher unter den im Extruder vorherrschenden Bedingungen in Form eines Gases vorliegt, welches in dem Gemisch aus geschmolzenen thermoplastischen Polymeren und dem ersten Blähmittel aufgelöst ist.Schaumstotfe by extrusion of a synthetic thermoplastic polymers in which a two-component blowing agent system is dissolved. to manufacture. One component of the blowing agent is with the molten thermoplastic Extrusion temperature miscible, while the other a critical temperature below the extrusion temperature and therefore in the form of a gas under the conditions prevailing in the extruder which is present in the mixture of molten thermoplastic polymers and the first blowing agent is dissolved.
Hierbei tritt der Nachteil auf, daß insbesondere bei Verwendung relativ großer Mengen des ersten Blähmittels, d. h. mindestens 20 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht des thermoplastischen Polymeren, die Blähmittel leicht aus der Matrizenform spritzen, und daß im Extrudat ortlich Unregelmäßigkeiten gebildet werden. Außerdem kann das Eurudat unerwünscht grobe /'.'Ilen aufweisen, und in schwerwiegenden Fällen können Unterbrechungen des Hx trudats eintreten. Ls wird angenommen, daß dies auf die Neigung beider Komponenten des Blähmittelsvstenis, welche nicdrigMskosc I-Tießmittei sind.z-ir BiI-dung großer laschen im Extruderzv linder zurückzuführen ist so daß die Bildung eines schlauchartigen Ganges duich da- Gemisch aus thermoplastischem Polymeren und erster Blahmittelkomponente hinu'irch zur Exirusionstorni kaum zu vermeiden ist Ferner ist cm Verfahren zur Herstellung von synthetischen, thermoplastischen Schaumstoffen bekannt, bei dem in die in einem Extruder von einer Zone hohen Druckes /u einer /one niederen Hruckegeforderte Mischung aus geschmolzenem Thcniioplast und Γ reibmittel ein zweites Treibmittel eingeführt wird, dessen kritische Temperatur unterhalb der Extrusionstemperatur hegt, /u diesem Verlahren wild eine Vorrichtung verwendet, bestehend ;tus einem Schneckenextruder mit Hinlaßölfnungcn tür die flussigen und t';ist'»i.ni!jen /usatze. sowie Einrichtungen /ur Druckanwenumig beim Findosuren von this sigen und gasförmigen /ti.at/en. Bei dem bekannten Verfahren bestehen die beiden Treibmittel aus einer flussigen Komponente und einem gasformigen Bl.i senkeimhildungsmiUel bzw Kernbildner. Irgendwcl ehe Maßnahmen zur automatischen Steuerung des Keimhildungsmitteldiueks im Strangpreß-/v linder sind nicht vorgesehen. Dadurch ergibt sieh K-mi Strangpressen mit hohem Treibmittelgell.ilt der Nachteil, daß sich leicht Schläuche oder Taschen 111 nerhalb der Masse des Themoplasten bilden Hierdurch entstehen Unregelmäßigkeiten in dem resuliie rendcn Schaumstoff, die sich auf Cc mechanischen Eigenschaften des Produktes ungünstig auswirken Aufgabe der Erfindung ist die Herstellung von »-vn thetischem. thermoplastischem polymeren Schaumstoff durch Strangpressen mit hohem Blahmittelantcil unter Herstellung eines Produktes mit gleichmäßiger Zellstruktur ohne Bildung unerwünschter SchläucheThis has the disadvantage that, especially when using relatively large amounts of the first blowing agent, ie at least 20 percent by weight, based on the weight of the thermoplastic polymer, the blowing agent easily squirts out of the die, and that local irregularities are formed in the extrudate. In addition, the Eurudate can have undesirably coarse iles, and in serious cases interruptions of the Hxtrudat can occur. It is assumed that this is due to the tendency of both components of the blowing agent vstenis, which are not really mold-forming agents. For the formation of large tabs in the extruder cylinder, so that the formation of a hose-like duct is due to the mixture of thermoplastic polymers and the former The blowing agent component can hardly be avoided in addition to the extrusion stoppage. Furthermore, a process for the production of synthetic, thermoplastic foams is known in which a mixture of molten thermoplastic and friction agent is introduced into the mixture of molten thermoplastic and abrasive which is required in an extruder by a zone of high pressure and a low pressure A second blowing agent is introduced, the critical temperature of which is below the extrusion temperature, and this process uses a device consisting of a screw extruder with inlet openings for the liquid and t '; as well as facilities / ur Druckanwenumig when findingosures of these sigen and gaseous /ti.at/en. In the known method, the two propellants consist of a liquid component and a gaseous germ-forming agent or nucleating agent. Any measures for the automatic control of the nucleating agent diueks in the extrusion cylinder are not provided. This results check K-mi extrusion with high Treibmittelgell.ilt the disadvantage that light tubes or pockets 111 form nerhalb the mass of Themoplasten This gives rise to irregularities in the resuliie rendcn foam, which on mechanical properties of the product Cc adversely affect the object of the invention is the production of »-vn thetical. thermoplastic polymer foam by extrusion molding with a high proportion of blazing agent to produce a product with a uniform cell structure without the formation of undesirable tubes
45 oder Taschen.45 or pockets.
Die Erfindung lost diese Aiilgahe durch die im Kenn/eichen des Anspruchs 1 angegebene MaßThe invention solves this problem through the im Characteristics of claim 1 specified dimension
Die Vorrichtung zur Durchfuhrung des Veridhren* besieht aus einer Schneckenstrangpresse mit ab strömseitig ihrer Schmelzzone angeordneten Eintrittsuffnungen fur das erste und zweite Blähmittel.The device for carrying out the Veridhren * obtained from a screw extruder with inlet sockets arranged on the upstream side of its melting zone for the first and second blowing agent.
...*n .Ι^η.,η .11.. LintrittL ηΓ{ηιιηη fill" ij^ >jri.t*> RluHrnitt.-l mit einem Flussigkeitsdosiergerat verbunden ist. du durch gekennzeichnet, daß die Eintrittsoffnung (8) fur das zweite Blähmittel über eine Drosselstelle (9) an einen unter konstantem Druck stehendem Vorratsbehälter angeschlossen ist. Vorzugsweise ist dabei die Drosselstelle für das zweite Blähmittel als Kapillar-S0 rohr au'.gebildet. ... * n .Ι ^ η., η .11 .. LintrittL ηΓ {ηιιηη fill "ij ^> jri.t *> RluHrnitt.-l is connected to a liquid metering device. You are characterized in that the inlet opening (8) connected to a fluid under constant pressure reservoir for the second blowing agent via a throttle point (9). Preferably, the throttle point is for the second blowing agent as a capillary tube S au'.gebildet 0.
Durch das Verfahren und die Vorrichtung der Erfindung wird erreicht, daß bei einem Anstieg der Strömungsgeschwindigkeit des zweiten Blähmittels der Druckabfall an der Drosselstelle ansteigt, so daß in-6S folge des konstanten Druckes des Vorratsbehälters des zweiten Blähmittel.·, der Druck des zweiten Blähmittels an seiner Eintrittsstelle in den Strangpreßzylinder entsprechend anfällt Dies führt dazu, daß -By the method and the device of the invention it is achieved that with an increase in the flow rate of the second blowing agent, the pressure drop at the throttle point increases, so that in-6 S, as a result of the constant pressure of the reservoir of the second blowing agent, the pressure of the second blowing agent at its point of entry into the extrusion cylinder. This leads to the fact that -
selbst wenn sich zunächst ein Schlauch aus dem zweiten Blähmittel bildet - dieser untei Einwirkung des Strangprel3uruck.cs zusammenfällt. Außerdem wird infolge der durch die Erfindung automatisch eintretenden Druckregulierung die Ausbildung derartiger unerwünschter Gasschläuche von vornherein weitgehend vermieden.even if there is a hose from the second first Blowing agent forms - this under the action of the Strangprel3uruck.cs collapses. Also will as a result of the pressure regulation automatically occurring through the invention, the formation of such unwanted gas hoses largely avoided from the outset.
Es ist natürlich erforderlich, daß beide Blähmittel mit Drucken eingespnt/t werden, welche oberhalb desIt is of course necessary that both blowing agents be injected with pressures which are above the
Stopfen sein, doch wegen der konstruktiven Schwierigkeiten, welche der Herstellung solcher Einrichtungen anhaften, wird die Verwendung der Länge eines Rohres mit enger Bohrung, beispielsweise eines Kapillarrohres, vorgezogen.Be a stopper, but because of the constructive difficulties which are inherent in the manufacture of such devices, the use of the length of a Tube with a narrow bore, for example a capillary tube, preferred.
Es ist erwünscht, beide Blähmittel mit dem geschmolzenen thermoplastischen Polymeren gründlich zu vermischen. In einem engen Extruder ergibt in einigen Fällen die normale Extruderschnecke ein an-It is desirable to have both blowing agents thoroughly with the molten thermoplastic polymer to mix. In a narrow extruder, in some cases the normal extruder screw results in a different
Druckes innerhalb des Extruders liefen, und es wurde 10 gemessenes Vermischen, doch bei Anwendung größegefunden, dali beim Einspritzen der Blährpiu-j: -nit rer Extruder, insbesondere bei Ausstoßen gerade undiesen hohen Drücken eine Neigung zuir 'V; . -o terhalb ihres berechneten Λ isstoßes, dreht sich diePressure within the extruder, and mixing was measured 10 times, but when used it was found that there was a tendency towards injecting the blowpipes with the extruder, especially when ejecting at these high pressures; . -o below your calculated Λ eating impact, it rotates
Extruderschnecke nicht genügend schnell, um ein an-.t;igemessenes Vermischen zu ergeben, wenn nicht spehe 15 zielle Mischeinrichtungen ebenfalls in die Schnecken-The extruder screw is not fast enough to produce a properly measured Mixing result, if not special mixing devices also in the screw
ßer Taschen der Blähmittel besteht, w«
zweite Blähmittel durch eine Strör· >
kungseinrichtung hindurch eingespnt : -there are pockets of blowing agents,
second blowing agent through a Strör ·>
clamping device clamped through : -
innerhalb dei Einrichtung einen Druck » nail von mindestens 7 kp cm:. vorzugsweise 21 bis 70 kp/cm:, ergibt, und wenn nicht das erst«.- Blähmittel als Flüssigkeit eingemessen wild. Es ist natürlich wichtig, daßwithin the device a pressure nail of at least 7 kp cm :. preferably 21-70 kp / cm:, results, and if not the only ".- blowing agents metered as a liquid wild. It is of course important that
konstruktion mit einbegriffen sind.construction are included.
Nach der Polymerzufuhr- und Schmelzregion wird in einen Schneckenabschnitt. wo die Polymersch.uelze in eine Anzahl getrennter Ströme /erteilt wird, dasAfter the polymer feed and melt region into a screw section. where the polymer sleeve in a number of separate streams / that
das /weite Blähmittel gui dispergiert und vor dem 20 er'e Blähmittel in die Schmelze eingesetzt, wahrendthe / wide blowing agent is dispersed and used in the melt before the 20 er'e blowing agent, while
Auflosen als feine Bläschen dispergiert im. um die Herstellung einer einheitlichen ZeIKtrukuir sicherzustellen. Es wurde gefunden, dal'die Verwendung einer solchen Stromungsdrossclstelle da/u beitragt, diese Dispersion zu erzielenDissolve as fine vesicles dispersed in the. to the Ensuring the production of a uniform timeframe. It has been found that the use of a contributing to such a flow restriction To achieve dispersion
Es wird angenommen, daß die Wirkung einer Extruci rschnecke selbst nicht ausreichend ist. um befriedigendes Vermischen der Blähmittel mit dem geschmolzenen Kunststoff /u erzielen wahrend Mischsyste It is believed that the effect of an Extruci snail itself is not sufficient. for what is satisfactory Mixing the blowing agent with the molten plastic / u achieve during mixing system
Material nicht hinreichend pumpen
lither Druckabiall längs des Extruder/v,linders besteht
Dies bedeutet, daß niedngviskoscs Hießmittel,
welches unter Druck in das viskosere Material im KxDo not pump material sufficiently
There is little pressure ball along the extruder / v, linder This means that the low-viscosity hotmelt, which under pressure into the more viscous material in the Kx
siezerteilt wird Vorzugsweise werden beidf Blähmittel wahrend des Zerteilens der Ströme eingespnt/t, wobei das zweite Blähmittel entweder stromaufwärts oder stromabwärts des ersten Blähmittels eingespritzt wird Die Zuteilung der Schmelze in getrennte Ströme kann /weckmäßigerreicht werden, indem man in der Schnecke einen speziellen gerillten Abschnitt vorsieht, welcher aus einem Zylinder besteht, der einige axiale Kanäle aufweist, die auf seiner äußerenit is divided. Preferably both blowing agents are used during the splitting of the streams engaged / t, with the second blowing agent either upstream or is injected downstream of the first blowing agent The distribution of the melt in separate Currents can / wake-up be achieved by provides a special grooved portion in the screw, which consists of a cylinder, the has some axial channels on its outer
systeme an Stelle von Schneeken das/ti extrudierende 30 »Jherfläche gebildet sind. Es ist bevorzugt, daß der Material nicht hinreichend pumpen und e<n bctracht- Zylinder mindestens drei in ihm gebildete Kanäle besitzt und es wurde gefunden, daß ein Zylinder mit 16 Kanälen besonders geeignet ist. Auf diese Weise wird der Polymerstrom in etliche Ströme unterteilt, wennsystems instead of Schneeken / ti extruding 30 »jher surfaces are formed. It is preferred that the Do not pump material adequately and the cylinder has at least three channels formed in it and it was found that a cylinder with 16 Channels is particularly suitable. In this way the polymer stream is divided into several streams when
truder/ylmdereingespritzt wird, da/u neigt, durch das 35 der Zylinder so angebracht ist, daß er sich mit der
Material hindurch einen Gang /u bilden, welcher den Extruderschnecke dreht. Das erste Blähnittel kann
vollen Einspnt/druck längs dieses Ganges übertragt dann durch eine Öffnung hindurch in die Zvlin^er-Obgleith
das erste Blähmittel ein niedrigviskoses büchse in der Region eingespritzt werden, wo der Zy-FließrmttJ
ist. ist es dennoch bei den Tempt raturen linder gelagert ist, und auf diese Weise wird das ge-
und Drucken, welche im Extruder vorherrschen, eine 40 schmolzene thermoplastische Polymere einem
Flüssigkeit. Es kann daher eingemessen werden, d. h
eine festgelegte Menge kann in der Zeiteinheit eingeführt werden, beispielsweise mittels einer zwangläufigen
Verdrangungspumpe. beispielsweise Lines Kolbens
oder einer Diaphragma-Pumpe, welche je Hub 45 fen wird, welches der Dispergierung in molekularem
eine festgelegte Menge zuliefen Daher ist es bei Ver- Maßstab, d. h.dei Auflösung, vorangehen muß. Diese
wendung einer solchen Begasungseinrichtung mit
konstanter Geschwindigkeit. Iu, die Zulieferungsgeschwindigkeit nicht möglich, sich zu steigern und des-truder is ylmdereingespritzt / as / u inclines, the cylinder is mounted by 35, that it passes / u are formed with the material a gear, which rotates the extruder screw. The first blowing agent can be fully inserted / pressure along this passage, then through an opening in the cylinder head, the first blowing agent can be injected into a low-viscosity can in the region where the flow tube is. it is still stored at the temperatures lower, and in this way the pressure and pressure that prevail in the extruder is a melted thermoplastic polymer into a liquid. It can therefore be measured, i.e. H
a fixed amount can be introduced in the unit of time, for example by means of a positive displacement pump. For example, lines piston or a diaphragm pump, which will fen per stroke 45, which allow the dispersion in molecular a fixed amount. This use of such a fumigation device
constant speed. Iu, the delivery speed is not possible to increase and therefore
ι — j ι - j
teilen und daher einem Vermischen an dem Punkt unterworfen, wo das erste Blähmittel eingespritzt wird, so daß das eingespritzte, niederviskose Fließmittel sofort dem ersten Unter .eilungsstadium unterwor-divide and therefore subject to mixing at the point where the first blowing agent is injected so that the injected, low-viscosity superplasticizer immediately subjected to the first subdivision stage.
sofortige Unterteilung trägt dazu bei. daß die Bildung einer genügend großen Blase vermieden wird, welche durch die Schmelze hindurch einen Gang bildenimmediate subdivision contributes to this. that the formation of a sufficiently large bubble is avoided, which form a passage through the melt
halb wird die Neigung des ßildens großer Faschen des 50 konnte Es ist auch bevorzugt, daß der Zylinder mindestens so l?ng ist wie der innere Durchmesser der Extri'derbohrung, ind insbesondere beträgt die Lange <Jes Zylinders ocs 3- bis mache Jes Exnudci durchmesser, da dies dk erforderlichen relativ gro-half the inclination of forming large bottles of the 50 could. It is also preferred that the cylinder be at least is as long as the inner diameter of the extruder bore, and in particular is Lange <Jes cylinders ocs 3- to make Jes Exnudci diameter, since this dk required relatively large
gemessen zu werden. Falls jedoch (fas /weit·.· Biahmit- 55 Ben Mengen des ersten Blähmittels befähigt, in einer tel durch eine Strömungsbeschrankungseinrichtung einzigen Einspritzstufe einverleibt zu werden, wodurch das Erfordernis der Schaffung einiger Einspritzöffnungen für das erste Blähmittel mit der Be-to be measured. However, if (fas /weit·.· Biahmit- 55 Ben amounts of the first blowing agent enabled, in one tel to be incorporated by a flow restriction device single injection stage, whereby the need to create some injection ports for the first blowing agent with the loading
ersten Blähmittels vermieden. Jedoch ist es fur Gase, welche mit konstantem Druck statt mit konstantem Volumen zugelieiert werden, nicht auf bequeme möglich, auf diesem Wege in den Extruder einfirst blowing agent avoided. However, it is for gases which are gelled with constant pressure instead of constant volume, not in a comfortable way possible to enter the extruder in this way
reitstellung angemessener Schneckenabschnitte undprovision of appropriate screw sections and
hindurch, beispielsweise ein verengtes Rohr, eingefpritzt
wird, längs dessen ein wesentlicher Druckabfall
luftritt, dann verursacht eine Steigerung der Strömung des eingespritzten Materials einen gesteigerten 60 Einspritzausrüstungen vermieden wird.
Druckabfall in der Strömungsbeschränkungseinrich- Bei einer Ausfühmngsform der Erfindung sind
tung, wodurch der tatsächliche Druck in der Zylinder- weitere Mischabschnitte in der Zylinderbüchse des
büchse vermindert wird, was das eingespritzte Mate- fcxtruders an einer Stelle über die Punkte hinaus vorrial
daran hindert, durch da Material hindurch, gesehen, wo die Blähmittel eingespritzt werden. Wo
welches sich im Extruder befindet, einen Ciang zu bil- 65 daher ein gerillter Abschnitt angewandt wird, in weiden
chen hinein zumindest das ei ste Blähmittel eingspritzt Die Strömungsbeschränkuiigseinriehtung kann wird, folgt auf den gerillten Abschnitt ein Turbinenzweckmäßig eine öffnung, ein Ventil oder ein poröser abschnitt, welcher das Gemisch sowohl schert als auch
through, for example a constricted pipe, is injected, along which a substantial pressure drop
If air occurs, an increase in the flow of the injected material causes an increased 60 injection equipment is avoided. Pressure drop in the Strömungsbeschränkungseinrich- In one embodiment form of the invention, tung, whereby the actual pressure in the cylinder more mixing sections in the cylinder liner of the bushing is reduced, the injected Mate fcxtruders prevents at a location above the points addition vorrial thereto, by da Material through, seen where the blowing agents are injected. Wherever it is located in the extruder, a grooved section is used to form a ciang, and at least the first blowing agent is injected into willow areas section which both shears the mixture and
weiter unterteilt und die getrennten Strome mischt, in welche der Polymerstrom während seines Durchganges durch den gerillten Abschnitt hindurch aufgeteilt worden ist. Die gerillten Abschnitte und die Turbinenabschnitte sind so konstruiert, daß längs der Extruderzylinderbüchse über dem gerillten Abschnitt und den Ti-.rbinenabschnitt hinweg nur ein geringer Druckabfall stattfindet. Fs wurde gefunden, daß die Blähmittel um so besser innerhalb des thermoplastischen polymeren Materials liispcrgiert werden, je geringer der Druckabfall ist further subdivided and mixes the separate streams, into which the polymer stream is divided during its passage through the grooved section has been. The grooved sections and the turbine sections are constructed so that along the Extruder barrel liner over the grooved section and the Ti-.rbinenabschnitt away only a little Pressure drop takes place. It was found that the Blowing agents all the better within the thermoplastic polymeric material, the lower the pressure drop
Auf den Turbinenabschnitt kann ein Abschnitt folgen. i:i welchem tue Polymer Blähmittel-Losung in einem anderen Mischabschnitt einer hohen Scherung unterworfen wird. Dieser Abschnitt umlaßt zweckmäßig einen Abschnitt, in wclchcM der Polymerstroni in einige verschiedene Strome unterteilt wird, wobei in |cdem dieser Strome das Polymere hoher Scherung unterworfen wird Beispielsweise kann ein zylindrisches Gebilde mit Hinlaßrillen versehen sein, welche sieh nicht über die gesamte Lange des zylindrischen Gebilde«- erstrecken. Diese Rillen stehen mit Aus-Moßrillen im zylindrischen Gebilde über Bruekenkanale in Verbindung, welche eine geringere Tiefe als die Rillen besitzen, so daß die Polymer- Blähmittcl-Ι.οΜίημ einer Scherung gegen die Wandung der t\- truder/ylinderbüchse unterworfen wird, wenn die Losung durch diese Brückenkanalc hindurchgeht. Die Rillen können aber auch konstante 'Fiele besitzen und mit Leerlaufrollen verschen sein, welche in den Rillen hegen und welche durch die Drehung der Lxtruderschnecke in bezug auf die Zylinderbüchsenwandungen gedreht werden. Auf diese Weise wird das in den Rillen fließende Polymere hoher Scherung unterworfen.The turbine section can be followed by a section. i: i what polymer blowing agent solution in another mixing section is subjected to high shear. This section is expedient a section in wclchcM of Polymerstroni is divided into several different streams, where in that these currents subject the polymer to high shear. For example, a cylindrical Formations with outlet grooves, which do not look over the entire length of the cylindrical Formation «- to extend. These grooves stand with Aus-Moßrillen in the cylindrical structure over bridge canals in connection, which have a shallower depth than the grooves, so that the polymer blowing agents Ι.οΜίημ a shear against the wall of the t \ - truder / cylinder bushing is subjected when the solution passes through this bridge canal. The grooves can also have constant 'fields and be giving away with idle rollers which are in the grooves and which by the rotation of the extruder screw be rotated with respect to the cylinder liner walls. That way, that gets into the grooves flowing polymers subject to high shear.
Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren kann jede*· synthe'ische thermoplastische Polymere gesih.iumt werden /.u Beispielen von Thermoplasten, wekhe verschaumt werden können, zählen Polymere und ( npolymere von Äthylen (mit geringer oder hoher Dichte) Propylen. Buten-1. 4-Methyl-penten-1. einschließlich der C'opolymcren von Olefin mit ungesättigten Sauren, in denen mindestens 10'/ der Carbnnsaiiregruppcn durch Metallionen neutralisiert sind wie dies in det (britischen) Patentschrift HU I '»si beschrieben ist. Polystyrol. Styrol Maleinsaureanhydrid-Copolymeic. Polyvinylchlorid. Polyester, Polyamide, Polyoxymethylene und Polycarbonate. Vis wurde gefunden, daß wegen ihrer Billigkeit und leichten Verfügbarkeit, Polyolefine und insbesondere Polyäthylen sehr /weckmäßig verwendet werden können Gemische dieser Polymeren können nach der erfindungsgemäßen Technik ebenfalls geschäumt werdenAccording to the process according to the invention, any synthetic thermoplastic polymer can be combined. Examples of thermoplastics that can be foamed include polymers and (polymers of ethylene (with low or high density) propylene, butene-1, 4 -Methyl-pentene-1, including the polymers of olefin with unsaturated acids, in which at least 10% of the carbonic acid groups are neutralized by metal ions, as described in the (British) patent publication HU I '' s. Polystyrene, styrene, maleic anhydride -Copolymeic, polyvinyl chloride, polyesters, polyamides, polyoxymethylenes and polycarbonates, Vis has found that because of their cheapness and ready availability, polyolefins and especially polyethylene can be used very widely. Mixtures of these polymers can also be foamed using the technique of the invention
Die ersten und zweiten Blähmittel werden so ausgewählt, daß sie in bezug auf das synthetische thermoplastische Polymere unter den Bedingungen des Dnicks und der Temperatur des Druckgefäßes inert sindThe first and second blowing agents are selected to be relative to the synthetic thermoplastic Polymers inert under the conditions of the thin and the temperature of the pressure vessel are
f )as erste Blähmittel ist vorzugsweise mit dem synthetischen thermoplastischen Polymeren vollständig mischbar und kann bei normaler Temperatur und normalem Druck cmc Flüssigkeit oder ein Gas sein. Das • sie Blähmittel muß jedoch bei dem Druck, welcher in ikr Repion vorherrscht, in welche das Gemisch extmeliert wird (normalerweise Atmospharendruck). einen Siedepunkt bcMtzcn welcher unterhalb der Tempi r tlnf In ι·! Im ι \vi Κ ln-i das (icmisth extrudiert wird.f) The first blowing agent is preferably the synthetic one thermoplastic polymers are completely miscible and can be used at normal temperature and normal Pressure cmc be liquid or gas. The • she blowing agent must, however, at the pressure, which in ikr Repion predominates, in which the mixture extmeliert (usually atmospheric pressure). a Boiling point which is below the tempi r tlnf In ι ·! Im ι \ vi Κ ln-i that (icmisth is extruded.
' ί I» > In ι 11 mi-· ι .tlur St h.itiriifn i-ttifMlt I ).iv erste Blähmittel muß. wie oben testgestellt, für den Thermoplasten unter den Druck- und Tempcraturhedingungen, welche im Extruder herrschen, zumindest unmittelbar vor dem Punkt ein gutes Lösungsmittel sein, von welchem aus da.s Gemisch in die Zone niedrigeren Druckes exlrudiert wird. In der Praxis bedeutet dies, daß das erste Blähmittel bei dem Druck, vvelchei in tier Hochdruckzone herrscht, einen Siedepunkt oberhalb der Temperatur besitzen sollte, bei ' ί I »> In ι 11 mi- · ι .tlur St h.itiriifn i-ttifMlt I) .iv first blowing agent must. As tested above, for the thermoplastic to be a good solvent under the pressure and temperature conditions which prevail in the extruder, at least immediately before the point from which the mixture is extruded into the zone of lower pressure. In practice this means that the first blowing agent at the pressure prevailing in the high pressure zone should have a boiling point above the temperature at
ίο welcher der Thermoplast extrudiert wird Im Hinblick hierauf und angesichts anderer Begrenzungen wurde gclunden. daß die geeignetsten Substanzen zur Verwendung als erstes Blähmittel Flüssigkeiten vind. deren Siedepunkte bei Atmospbarendruck hoher als Raumtemperatur, d h 2(> ( sind und mindestens 10' ( unterhalb der Temperatur liegen, bei welcher das homogene Gemisch extrudiert wird.ίο With regard to which the thermoplastic is extruded on this and in the face of other limitations it was concluded. that the most suitable substances for use as the first blowing agent liquids vind. whose Boiling points at atmospheric pressure higher than room temperature, i.e. 2 (> (and are at least 10 '(below the temperature at which the homogeneous mixture is extruded.
/u Beispielen von Flüssigkeiten, welche als elftes Blähmittel verwendet werden können, zahlen Kohlenwasserstoffe. Äther. Ketone und halogenierte Kohlenwasserstoffe Die nesondere Flüssigkeit, welche fur ein gegebenes synthetisches thermoplastische Polymeres gewählt wird, ist natürlich begrenzt durch deren Mischb;» Veit mit dem Thermoplasten unter den Bedingungen des Druckgefäßes/ u examples of liquids, which as eleventh Blowing agents can be used, number hydrocarbons. Ether. Ketones and Halogenated Hydrocarbons The special liquid which for a given synthetic thermoplastic polymer is of course limited by their mishb; » Veit with the thermoplastic among the Conditions of the pressure vessel
Im Falle des Polyäthylens wurde gciunden daß ein sehr geeignetes erstes Blähmittel Pentan ist. ι!;·Β aber andere brauchbare erste Blähmittel 1 I.^Trichl-.ir-1.2.2-tritluoräthan. Hexan. Pctroather (Siedepunkt 4()bisii() (oder Ml bis SO C ) und Methylenchlorid sind.In the case of polyethylene, it was found that a a very suitable first blowing agent is pentane. ι!; · Β but other useful first blowing agents 1 I. ^ Trichl-.ir-1.2.2-tritluoroethane. Hexane. Pctroather (boiling point 4 () bisii () (or Ml to SO C) and methylene chloride are.
Die Konzentration des ersten Blähmittels sollte 20 bis 75 Gewichtsprozent des Polymeren betragen "vorzugsweise werden weniger als SO Gewichtspro-/ent. bezogen auf das Gewicht des Polymeren an er stern Blähmittel verwendet Wenn eine Konzentration von weniger als 20fi verwendet wird, so ist es nicht möglich, geschäumte Gegenstände geringer Dichte herzustellen, und wenn eine Konzentration von mehr als 5(1'./ angewandt wird, so ist die Herstellung des Produktes kostspielig, und zwar sowohl wegen des steigenden Aufwandes einer I.osungsmittel-Ruckgcvvinnungsstufe. als auch deswegen, weil ein größeres Fließmittelvolumen einen größeren F.xtruder fur das gleiche Ausstoßgewicht an Schaum zur Folge hat. -nd darüber hinaus für die Zellwandungen im geschäumten Produkt die Neigung besteht, zusammenzufallen, so daß ein unbefriedigendes Produkt erzielt wird. Die Menge an verwendetem ersten Blähmittel liegt imThe concentration of the first blowing agent should be 20 to 75 percent by weight of the polymer "preferably less than 50 percent by weight of the blowing agent is used based on the weight of the polymer. If a concentration of less than 20 f i is used, it is not possible to produce low density foamed articles, and if a concentration greater than 5 (1 './ is used, the product is costly to manufacture, both because of the increased expense of a solvent recovery step and because of it Because a larger volume of flow agent results in a larger extruder for the same output weight of foam - and furthermore there is a tendency for the cell walls in the foamed product to collapse, so that an unsatisfactory product is obtained. The amount of first blowing agent used is lying in
Überschuß über diejenige vor, weiche zum Schäumen erforderlich ist. Auf diese Weise absorbiert das Blähmittel latente Verdampfungswärme aus dem thermoplastischen Polymeren, wenn dieses aus dem Extruder austritt, und kühlt so den schäumenden Thcrmoplasten und härtet ihn in seinem geschäumten Zustand. Wenn geringere Mengen an erstem Blähmittel verwendet werden, so verdampft das gesamte Blähmittel, bevor die Masse sich verfestigt hat. Dies gestattet es der Schaumstruktur zu verschwinden, beispielsweise durch teilweisen Zusammenfall, oder modifiziert zu werden, weil unzureichendes Abkühlen der geschäumten Masse durch das Verdampfen von Blähmittel zur Verursachung des Verfestigen der Masse vorliegt, während noch hinreichend Ciasdruck durch das Blähmittelsystem erzeugt wird, um die Schaumstruktur aufrechtzuerhalten Excess over that which is necessary for foaming. In this way the blowing agent absorbs latent heat of vaporization from the thermoplastic polymer as it exits the extruder escapes, and so cools the foaming thermoplastic and hardens it in its foamed state. If lower amounts of the first blowing agent are used all blowing agent evaporates before the mass has solidified. This allows it the foam structure to disappear, for example by partial collapse, or modified to because inadequate cooling of the foamed mass due to the evaporation of blowing agents to cause the solidification of the mass is present, while there is still sufficient cias pressure through the blowing agent system is created to maintain the foam structure
Die zweite Komponente des Blahmittcisystcms wiri-i .il- K'-rnbildiinpsmitt« · tnr die /eilen, weichtThe second component of the Blahmittcisystcms wiri-i .il- K'-rnbildiinpsmitt «· tnr who hurry, give way
durch die Verdampfung der ersten Komponenten erüeugt werden. Das /weite Blähmittel Nullte eine kritische Temperatur unterhalb der Temperatur im Extruder besitzen und ist daher gasförmig, venn es in den Pölymerstrom eingespritzt wird, doch sollte es sich im geschmolzenem Polymeren auflösen, damit sich tine einzige Flüssigkeitsphase innerhalb der Zylinderbuchse des Extruders eraibt Das /weite Blähmittel ist daher normalerweise frei Raumtemperatur ci/i ( u» obgleich bestimmte niedrigsiedende F '.u-Mgkeifen verwendet werden können, insbesondere ir I alle eines höchsthmel/enden Polymeren F.s ist wesentlich daß das /weite Hl.ihmittel in dem Gemisch aus Thermoplasten und erstem Blähmittel unter den Druck Und [emperaturbedineunsjen. hei welchen der Thermoplast extrudiert wir»! eine Löslichkeit von mindestens HUI Gewichtsprozent hesit/en »oli. weil -onst im homogener, CiemiNth nicht ninr>:tchend /weites Blähmittel vnrhandc η ist. um beim Austreten au·· dem Druckgefäß Keime tur eine grotie Anzahl sehr k!tir·' Blasen /u bilden die Keimbildung kann dann statt dessen vom ersten Blähmittel her erfolgen mit dem Ergebnis, daß eine geringe Anzahl sehr großer Bimsen gebildet werden und das Produkt geringe gewerbliche Brauchbarkeit besitzt l)a<· besondere verwendete /weite Blähmittel ist natürlich von der Natur des Thermop'.jsfen abhangig, doch wurde gefunden, dali kohlendioxid Stickstoff. Luft (fur Polymere, welche nicht der Oxydation unterliegen,. Methan. Athan. Propan. Äthylen. Propylen. Wasserstoff. Helium. Argon und halogenicrte Derivate des Methans und Athans. ζ B Tetrafluorchlorathan. Beispiele von Substanzen sind, welche verwendet werden können Im Falle von Polyäthylen wurde gefunden, daß Kohlendioxyd oder Stickstoff besonders brauchbar sind, vorzugsweise in Konzentrationen von mindestens!).!^ Gewichtsprozent des thermoplastischen Polymerencaused by the evaporation of the first components will. The / wide blowing agent zeroed a critical one Temperature below the temperature in the extruder and is therefore gaseous when it is in injected into the polymer stream, but it should be dissolve in the molten polymer so that t a single liquid phase within the cylinder liner of the extruder yields the blowing agent is therefore normally free room temperature ci / i (u » although certain low-boiling F '.u compounds can be used, especially ir I all one High-quality polymers F.s is essential that the / wide healing agent in the mixture of thermoplastics and the first blowing agent under the pressure and [emperaturbedineunsjen. called which the thermoplastic we extruded »! a solubility of at least HUI weight percent hesit / en »oli. because otherwise im homogeneous, CiemiNth not ninr>: tchend / wide Blowing agent vnrhandc η is. around when exiting the Pressure vessel germs ture a great number very k! Tir · ' Bubbles / u form nucleation can then take place whose from the first blowing agent take place with the Result that a small number of very large pumice are formed and the product has little commercial usefulness l) a <· special used / wide blowing agent is of course by the nature of the Thermop'.jsfen dependent, but was found to be dali carbon dioxide nitrogen. Air (for polymers, which not subject to oxidation. Methane. Athan. Propane. Ethylene. Propylene. Hydrogen. Helium. argon and halogenated derivatives of methane and Athans. ζ B tetrafluorochloroathane. Examples of substances are which can be used In the case of polyethylene, it has been found that carbon dioxide or nitrogen are particularly useful, preferably in concentrations of at least!).! ^ Weight percent of the thermoplastic polymer
f.». ist bevorzugt, von dem zweiten gasformigen Blähmittel soviel wie möglich hinzuzusetzen, jedoch nicht mehr als seine Löslichkeit in der Schmelze zu überschreiten, welche gewöhnlich ziemlich gering ist. <1 h weniger als 10 Gewichtsprozent des thermop'a stischen Polymerenf. ». is preferred of the second gaseous Add blowing agents as much as possible, however not exceeding its melt solubility, which is usually quite low. <1 hour less than 10 percent by weight of the thermop'a synthetic polymers
Die Löslichkeit des /weiten gasformigen Blähmittels ist natürlich abhangig von der Natur des /weiten Blähmittels, der Natur der Polymeren, der Temperatur und dem Druck im Druckgefäß und bis zu gewissem Ausmaß von der Menge und der Art des ersten Blähmittels.The solubility of the / wide gaseous blowing agent is of course dependent on the nature of the / wide Blowing agent, the nature of the polymers, the temperature and the pressure in the pressure vessel and, to some extent, the amount and type of the first Blowing agent.
Bei Betrachtung der Löslichkeiten inerter Gase, beispielsweise Stickstoff, in Polyolefinen und ersten Kohlcnwasscrstoifblähmitteln. gehen die folgenden Betrachtungen. Für erste Blähmittel, welche keine Kohlenwasserstoffe sind und für andere Polymere als r<nyaicfmt, ίΗτηεπ s.se auch als Leitfaden.When considering the solubilities of inert gases, such as nitrogen, in polyolefins and first Carbohydrate blowing agents. proceed the following considerations. For first-time blowing agents that don't have any Hydrocarbons are and for other polymers than r <nyaicfmt, ίΗτηεπ s.se also as a guide.
Oberhalb des Schmelzpunktes des Polyolefins sind das erste Blähmittel und das Polyolefin unbeschränkt mischbar. Ein gegebenes Gewicht des Gemisches aus erstem Blähmittel und Polyolefin besitzt eine etwas größere Löslichkeit für das zweite Blähmittel, als die Löslichkeit des gleichen Gewichts des Polyolefins allein ist, und zwar weil die Entropie des Mischens durch die Anwesenheit des niedermolekularen Materials gesteigert wird. (Andere untergeordnete Änderungen treten auf wegen des geänderten Verhältnisses von CH,- zu CH,-Gruppen.)Above the melting point of the polyolefin, the first blowing agent and the polyolefin are unlimited miscible. A given weight of the mixture of the first blowing agent and polyolefin has a somewhat greater solubility for the second blowing agent than the solubility of the same weight of the polyolefin alone is because the entropy of mixing is due to the presence of the low molecular weight material is increased. (Other minor changes occur because of the changed ratio of CH, - to CH, groups.)
Im interessanten Bereich nimmt die Löslichkeit mit dem Druck .·" u-tioch riwas weniger als proportional und im (iegensat/ zu dem. was fur Lösungsmittel Po-Ivmcr-Gemische gefunden worden ist. haben I undf>erg. WiIk und Huyett. J Applied Physics, Band 31 (l4hO). Seite 1137. ge.ceigt. daß die Löslichkeit mit der Temperatur ansteigt. Dies steht im Gegensatz zu der üblichen Erfahrung des Auflosens permanenter Gase in kondensierten Phasen.In the region of interest, the solubility increases with pressure and in (iegensat / to what for solvents Po-Ivmcr mixtures has been found. have I andf> erg. WiIk and Huyett. J Applied Physics, vol 31 (14hO). Page 1137. that the solubility increases with temperature. This is in contrast to the usual experience of dissolving more permanent Gases in condensed phases.
Die allgemeinen Druckbeschränkungen bestimmen wieviel von dem /weiten gasförmigen BlähmittelDetermine the general printing restrictions how much of the / wide gaseous blowing agent
to einverleibt wurden kann, und normalerweise hegt die Menge de·· /weiten Blähmittel·* innerhalb des Bereiches von ι M bis I .> ', . vorzugsweise von 11. Z bis I .W", . bezogen lut Jas {iewicht des thermoplastischen Polymeren to have been incorporated, and normally the amount of de ·· / wide blowing agent · * lies within the range from ι M to I.>',. preferably from 11. Z to I.W ", based on the weight of the thermoplastic polymer
D.i beim i.rtindungsgemal.icn Verfahren das keruhildungsmittel tur Jen Schaum ein lösliches Gas und nicht, wie in eir.igen bisher verwendeten Systemen ein 'ester Partikel im. kann der Schaum frei von nicht-thermoplastischen Verunreinigungen erzeugtIn the case of the method according to the invention, the anti-sedative agent tur Jen Schaum a soluble gas and not, as in some systems previously used an 'ester particle in. the foam can be free of non-thermoplastic impurities generated
a< «erden und ist so tur elektrische Anwendungen sehr geeignet, wo eine hohe dielektrische Festigkeit und ein niedriger Verlustwinkel erforderlich sind Es ist aueti billig, wenn leicht verfugbare Blähmittel verwendet werdena <«earth and is very useful for electrical applications suitable where high dielectric strength and low loss angle are required It is aueti cheap when using readily available blowing agents will
J5 Das Gcrni- au·· dem Thermoplasten und dem Blahmittelsystem kann durch irgendeine geeignete Matrizenform hindurch extrudiert werden, um das Endprodukt der erforderlichen Ciestalt. beispielsweise Rohr. Blatt, faden oder gewinkelter Abschnitt./uerzeugen, oder es kann mit einer Kreuzkopfform extrudiert werden, weiche zum Überziehen von Drahten verwendet werden kann. Da gefunden wurde, daß das beste Schäumen hervorgerufen wird, wenn der Abstand, übe; weichender Druck vom Inneren des Gefaßes /ur Atmosphäre abfallt, so kurz wie möglich ist. wird die Verwendung einer form mit einem kurzen Steg bevorzugt.J5 The resin, thermoplastic and blowing agent system can be extruded through any suitable die shape to produce the final product of the required thickness. for example pipe. Sheet, thread, or angled section./lighter, or it can be extruded with a crosshead shape which can be used to coat wire. Since it has been found that the best foaming is produced when the distance, practice ; the pressure from the interior of the vessel / atmosphere falls as short as possible. it is preferred to use a mold with a short bridge.
Die erfindungsgemaße Technik kann angewandt werden, um geschäumte Extrudate irgendeiner erforderlichcn Gestalt oder Große zu erzeugen Beispielsweise kann die Technik angewandt werden, um Draht zu überziehen oder um geschäumte Blatter oder Filme herzustellen. Es wurde gefunden, daß diese Technik besonders brauchbar zur Herstellung geschäumter Filme ist. hei de ien das Polymer Blähmittel-Gemisch als dünnes Blatt extrudiert wird, welches dann zur Erzeugung von Film gestreckt wird. Das dünne extrudterte Blatt kann flach oder rohrförmig sein und wenn es rohrförmig ist. so kann es zweckmäßig nach der bekannten Blahextrusionstechnik gestreckt werden. Auf diese Weise erzeugte geschäumte Filme, insbesondere aus Polyolefinen, sind als Wandbedeckungsnaterialien besonders brauchbar.The technique according to the invention can be used may be required to make foamed extrudates of any kind To create shape or size For example, the technique can be applied to wire to coat or to make foamed sheets or films. It has been found that this technique is particularly useful in making foamed films. The polymer is called a blowing agent mixture is extruded as a thin sheet which is then stretched to form film. The thin extruded Sheet can be flat or tubular, and if it is tubular. so it can be expedient according to the known blue extrusion technology are stretched. Foamed films produced in this manner, in particular made of polyolefins, are used as wall covering materials particularly useful.
Zu anderen Anwendungen der erfindungsgemäB erzeugten, geschäumten Thermoplasten zählen die Anwendung als sehr leichtes verpackungsmäicfiai, die Anwendung bei der Herstellung von Kissenschaumstoffen, beispielsweise bei der Polsterung fur Sitze oder Matratzen, als Wärme- oder Schallisolatorcn, elektrische Isoliermittel, beispielsweise beim Überziehen von Drähten, und als Kondensator- oder Wellcnführungsdielcktrika. bei der Herstellung nicht gewobener Materialien, beispielsweise Leder oder, nach Stichellochung, Filz, nach Komprimierung der B'attform, beispielsweise zwischen Rollen unter einem Druck von 7 bis 700 kg cm:. als Schreibmaterial, und als dekorative Bander. Borten und Fäden, weiche zu eiwobcncn Gcücnstandcii verarbeitet wurdenOther uses of the foamed thermoplastics produced according to the invention include the use as very light packaging, the use in the production of cushion foams, for example in the upholstery for seats or mattresses, as heat or sound insulators, electrical insulation means, for example when covering wires, and as a capacitor or wave lead dielectric. in the production of non-woven materials, for example leather or, after punch perforation, felt, after compression of the platform, for example between rolls under a pressure of 7 to 700 kg cm :. as writing material, and as decorative ribbons. Braids and threads, which have been processed to create decorative frames
(09;(09;
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Die Erfindung wird .in Hand der Zeichnungen n.ihcr erläutertThe invention is illustrated in the drawings explained
Fig. I ist eine i.ängsschmttansicht eine·· I eiK de·. Extruders, welcher die Schnecke ebenfalls im längsschnitt zeigt:Fig. I is a longitudinal view of a ·· I eiK de ·. Extruder, which also cuts the screw lengthways indicates:
Fig. 2 ist ein Otierschniti des gerillten Abschnittes der Schnecke, längs I inie 1Ι-Π in Fig I Fig 3 ist eine isometrische Ski//e de- Mwchab durch die Axialrilkn 5 des gerillten Abschnitte1· 4 sich erneut kombinieren.Fig. 2 is an Otierschniti of the grooved section of the worm, along I inie 1Ι-Π in Fig. 3 is an isometric ski // e de-Mwchab through the axial grooves 5 of the grooved section 1 · 4 combine again.
L'm die Dispergierung der Blähmittel im thctin·1-plastischen Polymeren weiter /u verbessern, wird die Los-ung dann durch einen bchenibschnitt IK hindurch geschert. Dieser Abschnitt ist auch in Kig 4 gezeigt und besteht aus einem Zylinder 19. welcher am Ein· lallende- mit einer Anzahl .i\i;iler Rillen 2lt versehen ist. Diese Rillen sind blind .1 Ii sii erstreck.:" ">iehIn order to further improve the dispersion of the blowing agent in the thctin · 1 -plastic polymer, the solution is then sheared through a small section of IK. This section is also shown in Figure 4 and consists of a cylinder 19 which is provided at the inlet end with a number of grooves 2lt. These grooves are blind .1 Ii sii extended .: ""> ieh
schnitte«· der Schnecke, welcher unmitleltMt .sul den 10 nicht über die gesamte 1 auge des Zvhndcrs IS. sun-Sections «· of the worm, which directly sulden 10 not over the entire 1 eye of the ignition switch IS. sun-
gerillten Abschnitt folgt, wobei die Skiz/c .lie \nordnung von /ahnen in den ersten beiden /.ihnreihcn des Mischabschnittes zeigt, und f-ig.4 ist eine isometrische Skizze Je- Sdierabderii .ie stehen mit AusI.iHrillcn 21 über Bruckerka n.ile 22 in \ erbinihing. woKi die Hnn.ki.nk.in.ik eine geringere Ί icle als die Rillen 2(1 und 21 besitz.-n Die Losung wird so durch die Rillen 20 in eine \nzihlgrooved section follows, with the sketch / c .lie \ nordnung from / ancestors in the first two / of the mixing section shows, and fig. 4 is an isometric sketch of Je- Sdierabderii You are standing with AusI.iHrillcn 21 over Bruckerka n.ile 22 in \ erbinihing. woKi die Hnn.ki.nk.in.ik one smaller Ί icle than the grooves 2 (1 and 21 possess.-n the The solution is thus divided into a number through the grooves 20
»chnittes der Schnecke, weither unr.iittclKir .tut den 15 Strome unterteilt und wild ein».: i"heren Scherunj:"Section of the snail, furthermore unrestricted. Does the 15 streams divided and wildly a": i "heren Scherunj:
ge/.ahnten Misch.ifschnili tolgtsuspected mixed
Der Extruder weist eine Zylinderbuchse 1 .int. 'n welcher eine einzige Schnecke 2 drehb.ir jngebracht ist. Das thermoplastisehe Polymere wird liem f xtru- <Jer über einen (nicht gezeigten) Fülltrichter zugeführt und wird in einem herkömmlichen Komprcssmnsabschnitt der Schnecke komprimiert und geschmolzen Die Zylinderbuchse 1 wird längs dieses Kompressionsabschnittes mittels herkömmlicher (nicht gczeiuler) Heizelemente von auUen erhitzt, um das Schmcl ren des Thermoplasten zu bewirken Das Ende de-KompressKinsdbschnitJes ist in F-ig 1 mit der Be/iujs. *ahl 3 bezeichnet. Das nunmehr in geschmolzenem Zustand befindliche thermoplastische Polymere wird unterworfen, wenn sie von Rillen 20 her in iiie Rille 21 über Kanal 22 zwischen dem Grund dt> Kanals 22 und der Zylinderbuchse I des Extruders geht.The extruder has a cylinder liner 1 .int. 'n which a single screw 2 rotatably brought in is. The thermoplastic polymer is liem f xtru- <Jer fed through a hopper (not shown) and is in a conventional compression section the screw is compressed and melted. The cylinder liner 1 is along this compression section by means of conventional (not indicated) Heating elements heated from the outside in order to protect the Schmcl The end of de-KompressKinsdbschnitJes is in Fig. 1 with the Be / iujs. * ahl 3 referred to. That now in molten State of the thermoplastic polymers is subjected when they are from grooves 20 in iiie Groove 21 via channel 22 between the base dt> channel 22 and the cylinder liner I of the extruder goes.
2f Aut den Stherabschnitl 18 lolgend. belindet sich ein weiterer rurhinenmis h.ibschmti 23 einer .ihnli chen Bauart wie dt ι rtirbinenmischabsehnitt 10 l'n.-erteill der 1 osung ein gutes Vermischen wenn die S -ome. welche von den -\iislal>nllen 21 desSchci.ib schnittes 18 IierMieKcn. sah erneut kombinieren2f after stalking section 18. belinded another rurhinenmis h.ibschmti 23 one .ihnli Chen design as in German rtirbinenmischabsehnitt 10 l'n.-part the 1 solution a good mixing if the S -ome. which of the - \ iislal> nllen 21 desSchci.ib average of 18 lines. saw combine again
Stromabwarts des lurhitu nmisehabschniues 2Λ befindet sich ein herkömmlicher SchneckenabschniU 24 zum Bemessen und F.xtrudieren der 1 iwuni; duul1 eine (nicht gezeigte) Mutrizenlorm hindurch. .1Downstream of the lurhitu nmisehabschniues 2Λ is a conventional screw section 24 for measuring and extruding the 1 iwuni; duul 1 through a Mutrizenlorm (not shown). .1
durch ilen knmpp.ssionsabschnitt 3 gezwungen, sich 30 eher die I osung in eine Region geringeren Druckesforced by ilen knmpp.ssionsabschnitt 3, the solution is rather in a region of lower pressure
mittels des nächsten Abschnittes 4 der Schnecke in eine Anzahl Strome zu unterteilen Dieser Abschnitt ist gerillt, wobei er eine Reihe axialer Rillen 5 aufweist, und er ist ;uif der Schnecke starr angebracht soddB er sich mit dieser dreht Der gerillte Abschnitt ist in Fi1Z Z im Querschnitt gezeigt. Das erste Blähmittel wird von einem (nicht gezeigten) Reservoir her über eine Meßpumpe 7 zu einer Öffnung 6 im Fxtruderzylinder !geführt Stromabwärts der Einspnt/öfteintritt, wobei die Blähmittel den Thermoplasten veranlassen, aufzuschäumen und sieh zu verfestigen Die Frfindting wird durch uns lolgeiuie Ausln rungsbeispiel veranschaulichtto be subdivided into a number of streams by means of the next section 4 of the screw. This section is grooved, having a series of axial grooves 5, and it is rigidly attached to the screw so that it rotates with it. The grooved section is in Fig. 1 ZZ shown in cross section. The first blowing agent is fed from a reservoir (not shown) via a measuring pump 7 to an opening 6 in the extruder cylinder! Downstream of the inlet / outlet, the blowing agent causing the thermoplastic to foam and solidify illustrated
Jangs welcher ein Druckabfall von mindestens ~" kp »m: erfolgt, wenn das gasformige zweite Blähmittel ♦ingespritz.t wird.Jangs which a pressure drop of at least ~ "kp» m : occurs when the gaseous second blowing agent is injected.
Ein gesch tumter Polyathylenfilm ν ird aus einem Extruder de. Art extrudiert. wie er in den /eiihnun gen veranschaulicht ist. wobei der Extruder einen /\-A foamed polyethylene film ν is made from a Extruder de. Kind of extruded. as he did in the / eiihnun gen is illustrated. where the extruder has a / \ -
nung 6 befindet sich eine Einspritzoffnung 8. durch 40 linderbuchsendurehmesser von 12.1 cm und eine weiche hindurch das gasförmige zueite Bl.ihmittel v( ··. Schneckenlange von 54^ cm besitzt, und wobei die einer (nicht gezeigten) konstanten Druck/ufuhr her Schnecke sieh mit einer Gefrchwindickeit von in I' mit einem (nnht gezeigten) Druckregelventü zwi- Min. dreht.Opening 6 there is an injection opening 8. through 40 liner bushing diameter knives of 12.1 cm and one soft through the gaseous supply v (··. snail length of 54 ^ cm, and where the a constant pressure / supply screw (not shown) with a speed of I ' with a pressure control valve (not shown) between min. rotates.
sehen dem Reservoir und dem Kapillarrohr 9 über Die geometrischen Abmessungen der Schnecken-see the reservoir and the capillary tube 9 over The geometric dimensions of the screw
dieses Kapillarrohr 9 eingespritzt wird. Das Kapillar- 45 abschnitte, gernall den Zeichnungen numeriert, sind rohr wirkt aK Stromungsbeschrankungseinrichiung. die folgenden:this capillary tube 9 is injected. The capillary 45 sections, numbered as in the drawings, are pipe acts aK flow limitation device. the following:
Abschnitt 3: Schneckenabschnitt mit einer Gesamtlänge
von etwa 330 cm. auf welchem die
Schneckentiefe sich von 12 7 mm auf 4.2 mm vermin-In
dem gerillten Abschnitt 4 werden der Thermo- 50 den:
flast und das erste und zweite Blähmittel unter BiI- Abschnitt 4: gerillter Abschnitt mit einer I ängc vonSection 3: auger section with a total length of about 330 cm. at which the screw depth decreases from 12 7 mm to 4.2 mm. In the grooved section 4, the thermodes are:
flast and the first and second blowing agent under BiI section 4: grooved section with a length of
dung einer Lösung miteinander vermischt. Diese Lo- 48 cm. bestehend aus 16 axialen Kanälen von 12.7 »ung wird dann in einen Turbinenmischabschnitt 10 mm Tiefe und 11.2 mm Breite: gedruckt, und zwar durch das Polymere, welches mit- Abschnitt 10: verteilender Mischabschnilt mit einera solution mixed together. This lo- 48 cm. consisting of 16 axial channels of 12. 7 »ung is then in a turbine mixing section 10 mm deep and 11.2 mm wide: printed, through the polymer, which with Section 10: distributing mixing section with a
lels des Kornpressionsabschnittes 3 der Schnecke in 55 Länge von 24 cm. bestehend aus einer Anzahl an Rollen gerillten Abschnitt 4 gepreßt wird. Dieser Misch- toren. weiche im axialen Abstand voneinander stehen. ' ' * " ' " ' · - <l wobei jeder Rotor Hi Flossen einer Tiefe von 12.7lels of the compression section 3 of the screw 55 in length of 24 cm. consisting of a number of roles grooved section 4 is pressed. These mixing gates. soft are at an axial distance from each other. '' * "'"' · - <l where each rotor Hi has fins of a depth of 12.7
mm besitzt:mm has:
Abschnitt 18: Scherabschnitt mit einer Länge vonSection 18: shear section with a length of
bracht sind, so daß diese Rotoren sich mit der Oo 24 cm und mit Briickenkanälen 21, weiche eine Tiefe Schnecke drehen. Wie in Fig. 3 gezeigt, sind abwech- von 0.38 mm besitzen;are brought so that these rotors are with the Oo 24 cm and with bridge channels 21, soft a depth Rotate the worm. As shown in FIG. 3, there are alternating 0.38 mm;
Abschnitt 23: Mischabschnitt mit eir.er Länge von 24 cm. identisch mit Abschnitt 10; und Abschnitt 24: norm.iler Schneckenabschnitt mit ei-Section 23: Mixing section with a length of 24 cm. identical to section 10; and Section 24: normal screw section with a
Ausrichtung mit dem Zwischenraum zwischen den 65 ncr Gesamtlänge von 96.5 cm mit einem Übergangs-Zähnen 16 und 17desersten Rotors 11. DieserTurbi- abschnitt, welcher zu einem Me: abschnitt mit einer nenabschnitt 10 ergibt ein gutes Vermischen der Lo- Schnecken tiefe von 4> rnm führt, sung, wenn die Ströme nach dem Hindurchgehen Die Öffnungen 6 bzw. 8 befinden sich 60.3 mmAlignment with the space between the 65 ncr total length of 96.5 cm with a transition teeth 16 and 17 of the first rotor 11. This turbine section, which becomes a Me: section with a Nine section 10 gives a good mixing of the Lo screw depth of 4> rnm leads, solution if the currents after passing through the openings 6 and 8 are 60.3 mm
«bschnitt 10 liegt in der Form einer Reihe von im Abstand von einander befindlichen, gezahnten Rotoren Jl. 12, 13. 14 vor. weiche auf der Schnecke ange-Section 10 is in the shape of a series of spaced apart of each other, toothed rotors Jl. 12, 13-14 before. soft on the snail
fclnde Zahnreihen gestaffelt, wobei in der Vigur nur die ersten beiden gezahnten Rotoren 11, 12 gezeigt Sind. Die Zähne 15 des Rotor, 12 liegen so axial infnd rows of teeth staggered, being in the vigur only the first two toothed rotors 11, 12 are shown. The teeth 15 of the rotor 12 are axially in
Ii.··* INl min \(ΐιιι Anfang des gerillten Abschnittes 4 entferntIi. ·· * INl min \ (ΐιιι beginning of the grooved section 4 removed
l-.iii Gemisch aus 1Ki GowichtMcilen Polyäthylen geringer !lichte unil ld Gewnhtsteilen Tilandioxydpigment VMnI dein hxtrudcr nut einer Geschwindigkcit vein 45.4 kg je Stunde zugeführt. Pentan wird, um einer Rate von 7>\ Gewichtsprozent des /iigeluhrlen Materials, in ilen f-Atrudcr durch C)l!iiung 6 lnniltirch eingespritzt und in das geschmolzene lOlyir.ergeniisiU eingemischt. Stickstoff, nut einei Rate von (1.5 Gewichtsprozent des (icsanituemisches. wird in die Schmelze durch Kapillarrohr *> hindurch (Innen-1-.iii mixture of 1 Ki weight weight polyethylene lower! light unil ld parts by weight tilane dioxide pigment VMnI fed to the extruder at a speed of 45.4 kg per hour. Pentane, at a rate of 7> \ percent by weight of the material, is injected into ilen f-atruders through C) lung 6 and mixed into the molten ollyir.ergeniU. Nitrogen at a rate of (1.5 percent by weight of the (icsanituemisches. Is in the melt through the capillary tube *> through (inner
durchmesser 0.17(S mm, lange 122 cm) eingespritzt, wobei längs der Kapillare ein Druckabfall von 21 kg' cm auftritt.diameter 0.17 (S mm, long 122 cm) injected, with a pressure drop of 21 kg 'along the capillary cm occurs.
Die Temperatur der Zylinderbuchse wird in der Region des Schneckenabschniltes 2 bei 140 bis I fill" C und längs der übrigen Lange der Zyiii.Jerhuchse bei 1 K)' C gehalten. Eine Matrizenform am Ausladende des Extruders wird bei einer Temperatur von 11)5 C gehalten, und aus dieser MatrizenformThe temperature of the cylinder liner in the region of the screw section 2 is 140 to I fill "C and along the remaining length of the Zyiii.Jerhuchse held at 1 K) 'C. A die shape on the The discharge end of the extruder is kept at a temperature of 11) 5 C, and from this die shape
ίο wird ein geschäumter Polyäthylenfilm extrudierl. welcher frei von Aufspaltungen ist und ein spezifisches üewicht von 0.15 besitzt.ίο a foamed polyethylene film is extruded. which one is free from splits and has a specific weight of 0.15.
Hierzu 3 Blatt ZeichnungenFor this purpose 3 sheets of drawings
Claims (1)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GB4944770 | 1970-10-19 | ||
GB4944772A GB1317162A (en) | 1969-07-30 | 1970-10-19 | Material tester and search unit therefor |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2152018A1 DE2152018A1 (en) | 1972-05-18 |
DE2152018B2 DE2152018B2 (en) | 1975-11-06 |
DE2152018C3 true DE2152018C3 (en) | 1976-06-16 |
Family
ID=
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