DE2212329A1

DE2212329A1 - Verfahren und vorrichtung zum zusetzen von fuell- und zusatzstoffen zu thermoplastischen kunststoffen

Info

Publication number: DE2212329A1
Application number: DE19722212329
Authority: DE
Inventors: Harry Osburg
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1972-03-15
Filing date: 1972-03-15
Publication date: 1973-09-27

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Zusetzen von Füll- und Zusatzstoffen zu thermoplastischen Sunststoffen Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und auf eine Vorrichtung zum Zusetzen von Füll- und Zusatzstoffen zu thermoplastischen Kunststoffen.
Seit einiger Zeit werden thermoplastische Eunststoffe zur Verbesserung physikalischer oder chemischer Eigenschaften mit Zusatz- oder Büllstoffen versehen.
Als Füllstoffe sind gebräuchlich Glasfasern, Asbestfasern, Talkum, Metallfasern u.dgl. Zur Verbesserung des Blnmmschutzes werden Zusatzstoffe wie Äntimonoxyd, Pentabrom u.dgl. zugegeben. Füllstoffe und Zusatzstoffe werden zweckmäßig dann zugemischt, wenn das thermoplastische Grundmaterial vom pulverförmigen Zustand in den für die endgültige Verarbeitung besser geeigneten Granulat zustand gebracht wird.
Das Granulieren geschieht heute vornehmlich unter Verwendung von Doppelschneckenextrudern. Im Schneckenzylinder sind zwei Schnecken angeordnet, die das pulverförmige Material von der Binfüllöffnung zur Lochscheibe transportieren. Das Pulver wird dabei in der Plastifizierungszone durch externe Beheizung und Reibungswärme plastifiziert.
Füll- oder Zusatzstoffe werden mit dem Pulver zusammen in die Einfüllöffnung gegeben. Auf dem Wege zur Lochscheibe werden die Füllstoffe mechanisch stark beansprucht. Es kommt hinzu, daß die Füllstoffe an den Schnecken und im Zylinder einen starken Verschleiß verursachen. Si werden z.B. langfaserige Füllstoffe in der Plastifizierungszone mechanisch zerstört.
Zusatzstoffe zur Verbesserung des Flammschutzes, wie z.B.
Antimonoxyd, Pentabrom u.dgl. werden in der Plastifizierungs zone thermisch sehr hoch beansprucht. Dabei kommt es bereits zu Verkrackungserscheinungen, wodurch die Wirksamkeit der Zusatzstoffe und die Qualität des thermoplastischen Kunststoffes stark gemindert wird.
Der #£emperaturverlauf im Doppelschneckenextruder zeigt die höchsten Werte in der Plastifizierungszone. Zur Lochscheibe hin nehmen die Temperaturen bereits wieder ab. Es müssen dort nur emperaturen vorliegen, die den plastischen Zustand des zu fördernden Materials erhalten.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Zusetzen von Füll- und Zusatzstoffen zu thermoplastischen Kunststoffen so zu gestalten, daß die Füll- und Zusatzstoffe nicht der hohen thermischen und mechanischen Belastung der Plastifizierungszone ausgesetzt werden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Füll- und Zusatzstoffe während des Granuliervorgangs erst nach der Plastifizierungszone im Bereich wieder verminderter Elemperatur zugeführt werden.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden beschrieben.
Es zeigen: Fig, 1 einen bekannten Doppelschneckenextruder im Grundriß, Fig. 2 einen Doppelschneckenextruder nach der Fig. 1, der mit einer zusätzlichen Fördereinrichtung für die Füll- und Zusatzstoffe ausgestattet ist., iiig. 3 eine weitere Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, die aus einem Hauptextruder und einem Mischextruder besteht, eine 4 eine weitere erfindungsgemäße Doppelschnecken-Extruderausführung.
Der in der Fig. 1 dargestellte bekannte Doppelschneckenextruder weist einen Schneckenzylinder 1 auf, in dem zwei Schnecken (1a und 1b angeordnet sind. Der Einfüllöffnung für das pulverförmige Haterial ist in der Fig. 1 die Bezugszahl 2 zugeordnet. ueber die schnecken 1a und Ib wird dieses Material zur Lochscheibe 3 gefördert und tritt aus der Lochscheibe 3 in Form von plastischen Stangen 4 aus.
Die Ausführung nach der Fig. 2 weist eine zusätzliche Fördereinrichtung auf, die als Einschneckenextruder 5 mit Einfüllöffnung 6 ausgebildet ist und die Füll- und Zusatzstoffe in die Schmelze des Extruders 1 transportient. Zwischen dem Eintritt der Füll- und Zusatz stoffe in den Doppelschneckenextruder 1 und der Lochscheibe 3 befindet sich eine ausreichend lange Mischzone, in der die Temperatur aus den genannten Gründen, jedoch auf einer niedrigen Höhe gehalten wird. Aus der Lochscheibe 3 tritt dann die mit Zusat-und Füllstoffen versehene Schmelze in Form von Strängen 4 aus, wird gekühlt und anschließend in Granulatform geschnitten.
Bei der Ausführung nacb der Fig. 3 ist ein Hauptextruder 1 in Form eines Doppelschneckenextruders vorgesehen, dem ein Mischextruder 7 nachge:#chaltet ist. Das aus der Lochscheibe 3 austretende plastifizierte Material wird von der Eintrittsöffnung 8 des Mischextruders 7 aufgenommen und mit den ebenfalls bei 8 durch eine separate Zugabe 9 eintretenden Büll- und Zusatzstoffen gemischt.
Auch in diesem Mischextruder, in den ja bereits plastifiziertes material eintritt, herrschen niedrigere Temperaturen und geringere mechanische Beanspruchungen als in der Plastifizierungszone des Doppelschneckenextruders 1. Der Nischextruder 7 kann als zinfachextruder ausgeführt werden.
Bei der itonstruktion nach der Fig. 4 werden die Zusatz- oder Füllstoffe durch eine im Inneren der Schnecke 12 liegenden Bohrung 13 zugeführt und treten bei 14-indie Mischzone 11 ein.
Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich auch bei Spritzgußmaschinen mit Schneckenplastifizierung anwenden.

Claims

Patent ansprüche

0 Verfahren zum Zusetzen von Büll- und Zusatzstoffen zu thermoplastischen Kunststoffen, dadurch gekennzeichnet, daß die Füll-und Zusatzstoffe während des Granuliervorgangs erst nach der Plastifizierungszone im Bereich wieder verminderter Temperaturzugeführt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zumischung der Füll- und Zusatzstoffe kurz vor der Lochscheibe (3) des Hauptextruders (1) oder hinter der genannten Lochscheibe in einem Mischextruder (7) erfolgt.
3. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß seitlich am Hauptextruder (1) eine zusätzliche Fördereinrichtung (5,6) für die Füll- und Zusatzstoffe vorgesehen ist, die am Anfang der Mischzone in den Hauptextruder einmündet.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzliche Fördereinrichtung als Einschneckenextruder (5) ausgebildet ist.
5. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der im Anschluß an den Hauptextruder (1) vorgesehene Mischextruder das bereits plastische Material vom Hauptextruder und die Füll- und Zusatzstoffe aufnimmt und zur Lochscheibe (3') transporttiert.
6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Inneren einer Schnecke des Haupt extruders (1) eine zur Mischzone führende Bohrung als Zuführleitung der Füll- und Zusatzstoffe vorgesehen ist.