DE2257065C3 - Process for the manufacture of high density polyethylene suitable for film formation - Google Patents
Process for the manufacture of high density polyethylene suitable for film formationInfo
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Description
2020th
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von zur Filmbildung geeignetem Polyäthylen hoher Dichte, bei dem man das Polyäthylen aufschmilzt und mechanisch homogenisiert.The invention relates to a process for the production of high polyethylene suitable for film formation Density at which the polyethylene is melted and mechanically homogenized.
Zur Herstellung von Filmen aus Polyäthylen hoher Dichte ist ein Polymeres erforderlich, das völlig homogen ist. Einige Handelsprodukte enthalten, mehr oder weniger deutlich, einige Partikeln, die mit dem bloßen Auge sichtbar sind, sogenannte »Fischaugen«, wodurch die genannten Produkte zur Herstellung von Filmen ungeeignet sind. Sie bestehen aus Polymerpartikeln, die sich nicht in der Masse des geschmolzenen Polymeren verteilen können und daher die Filmbildung gefährden und sowohl das Aussehen, als auch die mechanischen Eigenschaften des Films beeinträchtigen.To make films from high density polyethylene requires a polymer that is completely is homogeneous. Some commercial products contain, more or less clearly, some particles that correspond to the visible to the naked eye, so-called »fish eyes«, which enables the said products to be used in the manufacture of Films are unsuitable. They are made up of polymer particles that are not in the bulk of the melted Polymers can spread and therefore endanger the film formation and both the appearance, as well as the affect the mechanical properties of the film.
Aus der US-PS 3197 533 ist die Herstellung von Filmen bekannt, die frei von sichtbaren »Fischaugen« sind, wobei der Kunststoff in aufwendiger Weise, nämlich durch Pressen im geschmolzenen Zustand unter hohem Druck durch die Kapillaren von mikroporösen Metallplatten mechanisch homogenisiert wird. Aus der US-PS 33 39 850 ist die Homogenisierung von Polyäthylen bekannt, die jedoch ebenfalls in aufwendiger Weise durchgeführt werden muß, nämlich durch Oxidationsoder Crackbehandlung, wodurch eine Kettenspaltung erfolgt. Aus der deutschen Auslegeschrift 11 15 456 ist es bekannt, Fremdbestandteile, wie etwa Katalysatorrückstände, aus Polyolefinen dadurch zu entfernen, daß man das Polyolefin bis zur Staubfeinheit vermahlt und in einem Windsichter behandelt. Eine Anleitung zur Herstellung von Filmen mit hoher Dichte, die besonders homogen sind, gibt diese Literaturstelle nicht.From US-PS 3197 533 is the production of Films known that are free of visible "fish eyes", whereby the plastic in an elaborate way, namely by pressing in the molten state under high pressure through the capillaries of microporous Metal plates is mechanically homogenized. From US-PS 33 39 850 is the homogenization of polyethylene known, which, however, also has to be carried out in a complex manner, namely by oxidation or cracking treatment, whereby a chain cleavage he follows. From the German Auslegeschrift 11 15 456 it is known to remove foreign constituents, such as catalyst residues, to remove from polyolefins by grinding the polyolefin down to the fineness of dust and in treated with an air sifter. A guide to making high density films that especially are homogeneous, this reference does not give.
Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens zur Herstellung von zur Filmbildung geeignetem, praktisch von »Fischaugen« freiem Polyäthylen hoher Dichte, das einfach durchzuführen ist und bei dem die Qualität des eingesetzten Polyäthylens nicht in Mitleidenschaft gezogen wird.The object of the invention is to provide a method for producing film formation suitable high-density polyethylene, practically free of "fish eyes", easy to implement and in which the quality of the polyethylene used is not affected.
Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art nach der Erfindung dadurch gelöst, daß man aus der Polymerisationsanlage kommendem Polyäthylenpulver vor dem Aufschmelzen den Pulveranteil mit einer Korngröße unter 100 μνη abtrennt und diesen weiterbehandelt.This object is achieved in a method of the type mentioned according to the invention in that the polyethylene powder coming from the polymerization system is separated off the powder fraction with a particle size below 100 μνη before melting and this is further treated.
Durch ein solches Vorgehen ist es möglich, stark verbesserte Filme zu erhalten, die praktisch frei von »Fischaiigen« sind, ohne daß eine Qualitätsminderung des eingesetzten Polyäthylens in Kauf genommen werden muß.By doing so, it is possible to obtain much improved films that are practically free from "Fischaiigen" are without any loss of quality of the polyethylene used must be accepted.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird im wesentlichen wie folgt durchgeführt:
(i) das aus der Fabrikationsanlage erhaltene Polyäthylenpulver mit hoher Dichte wird ausgesiebt,
um die Teilchen mit einer Korngröße unter 100 μιη abzutrennen, oderThe method according to the invention is carried out essentially as follows:
(I) the polyethylene powder with high density obtained from the manufacturing plant is sieved out in order to separate off the particles with a grain size below 100 μm, or
(ii) es wird durch eine Zentrifugaltrennvorrichtung (Zentrifugalstaubabscheider) in einer Gasströmung getrennt, um das vorstehende Ergebnis zu erhalten, und(ii) it is passed through a centrifugal separator (centrifugal dust collector) in a gas flow separately to get the result above, and
(iii) der nach den vorstehenden Methoden erhaltene Anteil wird mechanisch homogenisiert. Die Homogenisierung kann mit Mischwalzen bzw. Rotationskörpern in Mischern von der Art des Banbury-Mischers erfolgen.(iii) the portion obtained by the above methods is mechanically homogenized. the Homogenization can be done with mixing rollers or rotating bodies in mixers of the type Banbury mixer.
Die Erfindung wird im folgenden durch Beispiele, in denen industrielles Polyäthylen verwendet wird, erläutert. The invention is illustrated below by way of examples in which industrial polyethylene is used.
Es gibt drei Verfahren, die vom industriellen Standpunkt her auf dem Gebiet der Herstellung von Polyäthylen mit hoher Dichte von Bedeutung sind und die folgende Katalysatoren anwenden:There are three processes that are known from the industrial point of view in the field of the production of High density polyethylene is important and uses the following catalysts:
a) Chromoxide auf Trägern,a) chromium oxides on carriers,
b) Molybdänoxide auf Trägern in Anwesenheit eines Cokatalysators,b) Molybdenum oxides on carriers in the presence of a cocatalyst,
c) eine Kombination von metallorganischen Verbindungen und Übergangsmetallverbindungen.c) a combination of organometallic compounds and transition metal compounds.
In der Praxis können die Verfahren wie folgt durchgeführt werden:In practice, the procedures can be carried out as follows:
1. Verfahren in Lösung, wobei das Reaktionsmedium ein Polymer-Lösungsmittel ist, bei Druck- und Temperaturbedingungen, bei denen die Polymerisation abläuft.1. Process in solution, wherein the reaction medium is a polymer solvent, at pressure and Temperature conditions at which the polymerization takes place.
2. Verfahren in Suspension, wobei das Reaktionsmedium das Polymere unter den Bedingungen, bei denen die Synthese durchgeführt wird, nicht löst und das Polymere in Form von suspendierten festen Partikeln gebildet wird.2. Process in suspension, the reaction medium the polymer does not dissolve under the conditions at which the synthesis is carried out and the polymer is formed in the form of suspended solid particles.
3. Verfahren in der Gasphase, das in Abwesenheit von Lösungs- oder Verdünnungsmitteln durchgeführt wird, wobei das Polymere in Form fester Partikeln in einem fluiden Bett gebildet wird.3. Process in the gas phase carried out in the absence of solvents or diluents wherein the polymer is formed in the form of solid particles in a fluid bed.
Aus den Verfahren Nr. 2 und 3 wird Polyäthylen in Form eines Pulvers erhalten, das aus Teilchen mit sehr unterschiedlichem Durchmesser, der im Bereich von Bruchteilen eines tausendstel Millimeters bis zu 1 mm liegt, besteht.From the process nos. 2 and 3 polyethylene is obtained in the form of a powder, which consists of particles with very different diameters, ranging from fractions of a thousandth of a millimeter to 1 mm lies, exists.
Ein Pulver aus Polyäthylen mit hoher Dichte mit einem MFIO-Wert von 0,26 wurde bei Raumtemperatur mit einem industriellen Vibrationssieb mit einer lichten Maschenweite von 0,074 mm gesiebt, um die Fraktion mit einem Durchmesser unter 74 μπι abzutrennen.A high density polyethylene powder with an MFIO value of 0.26 was made at room temperature sieved with an industrial vibrating sieve with a mesh size of 0.074 mm to remove the fraction Separate with a diameter of less than 74 μπι.
Das so erhaltene Pulver wurde mit einer Mischwalze homogenisiert und das erhaltene Produkt wurde durch ein S trangpreß-BIas-Verfahren zu einem Film geformt.The powder thus obtained was homogenized with a mixing roller and the product obtained was passed through formed into a film by an extrusion blow molding process.
Der Film zeigte gute optische Charakteristika mit einem fast völligen Verschwinden von »Fischaugen«, was aus Tabelle 1 hervorgeht, die die Anzahl der Fischaugen pro cm2 des Ausgangsmaterials und von dem feinen Anteil, der aus den Teilchen mit einem Durchmesser unter 74 μηι besteht, enthält.The film showed good optical characteristics with an almost complete disappearance of "fish eyes", which can be seen from Table 1, which shows the number of fish eyes per cm 2 of the starting material and of the fine fraction, which consists of the particles with a diameter of less than 74 μm, contains.
Die »Fischaugen« wurden aufgrund ihrer Größe in drei Gruppen eingeteilt.The "fish eyes" were divided into three groups based on their size.
«3«3
Anzahl der »Fischaugen«Number of "fish eyes"
Durchmesser Durchmesser DurchmesserDiameter diameter diameter
kleiner als zwischen 0,15 größer alsless than between 0.15 greater than
0,15 mm und 0,25 mm 0,25 mm0.15mm and 0.25mm 0.25mm
Auch die mechanischen Eigenschaften des erhaltenen Films aus dem feinen Pulver waren hinsichtlich denen des Polymeren, von dem ausgegangen wurde, verbessert, was die Tabelle 2 anzeigt. Die Zugfestigkeitseigenschaften wurden nach ASTM D 638 bestimmt.The mechanical properties of the film obtained from the fine powder were also similar to those of the Polymer starting from improved, which Table 2 indicates. The tensile properties were determined according to ASTM D 638.
(trans.) (long·) (trans.) (long.)(trans.) (long) (trans.) (long.)
Polymerisat mit MFI = 0,28
Ausgangsmaterial 266 356 500 380Polymer with MFI = 0.28
Starting material 266 356 500 380
Anteil mit einem Durch- 461 1361 500 370Share with a diameter of 461 1361 500 370
messer kleiner als 74 μπιknife smaller than 74 μm
(1) Der M FI-Wert (Schmelzindex; Fließverhalten) der Polyäthylene wurde nach ASTM D 1238 bestimmt. (1) The M FI value (melt index; flow behavior) of the polyethylene was determined in accordance with ASTM D 1238.
(2) Ts, transversal, bedeutet die Reißfestigkeit des Films senkrecht zur Extrusionsrichtung in kg/crn^; Ts, longitudinal, bedeutet die Reißfestigkeit des Films in der Extrusionsrichtung in kg/cm2.(2) Ts, transversal, means the tensile strength of the film perpendicular to the extrusion direction in kg / cm ^; Ts, longitudinal, means the tensile strength of the film in the extrusion direction in kg / cm 2 .
(3) % El, transversal, bedeutet die prozentuale Dehnung des Films senkrecht zur Extrusionsrichtung; % El, longitudinal, bedeutet die prozentuale Dehnung des Films in der Extrusionsrichtung.(3)% El, transverse, means the percentage elongation of the film perpendicular to the direction of extrusion; % El, longitudinal, means the percentage elongation of the film in the extrusion direction.
Polyäthylen mit einem MFI-Wert von 0,8 in Form einen Film mit guten optischen Charakteristika nachPolyethylene with an MFI value of 0.8 in the form of a film with good optical characteristics
eines Pulvers wurde mit einem industriellen Vibrations- dem fast vollständigen Verschwinden von »Fischaugen«of a powder with an industrial vibration - the almost complete disappearance of "fish eyes"
sieb ausgesiebt, um den Anteil des Pulvers mit einem zu erhalten.sieve sifted out to get the proportion of powder with one.
Durchmesser unter 74 μπι zu erhalten. Dieses wurde: mit 4° Die mechanischen Eigenschaften sind in der Tabelle 3To get diameter below 74 μπι. This was: with 4 ° The mechanical properties are in Table 3
einem Dreischnecken-Extruder homogenisiert, um aufgeführt.a three-screw extruder homogenized to listed.
Ein Polyäthylen mit einem Index von 0,26, in Form eines Pulvers, wurde ausgesiebt und mit einem Banbury-Mischer homogenisiert. Das Pulver mit einem Durchmesser unter 74 μπι wurde zu einem Film geformt, und man erhielt ein homogenes Produkt mit den in Tabelle 4 aufgeführten mechanischen Eigenschaften.A polyethylene with an index of 0.26, in the form of a powder, was sieved and put on a Banbury mixer homogenized. The powder with a diameter below 74 μπι was formed into a film, and you obtained a homogeneous product with the mechanical properties listed in Table 4.
Ein Polyäthylen in Pulverform, mit einem Index von 2, wurde durch einen industriellen Zentrifugalstaubabscheider getrennt, um ein Pulver zu erhalten, das aus Einzelteilchen mit einem Durchmesser unter 74 μηι bestand. Die Homogenisierung wurde durch eineA polyethylene in powder form, with an index of 2, was separated by an industrial centrifugal dust collector to obtain a powder composed of Individual particles with a diameter below 74 μm existed. The homogenization was carried out by a
Mischwalze erzielt, worauf das Produkt zu einem Film geformt wurde. Man erhielt Filme mit guten optischen Charakteristika (keine »Fischaugen«) und den ;-Tabelle 5 aufgeführten mechanischen Eigenschaften.Mixing roller achieved, whereupon the product was formed into a film. Films were obtained with good optical characteristics (no "fish eyes") and the ; -Table 5 listed mechanical properties.
Claims (3)
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