DE2321883C2

DE2321883C2 - Reinigungsmasse für die Innenwände von Extrudern und Verwendung derselben

Info

Publication number: DE2321883C2
Application number: DE2321883A
Authority: DE
Inventors: Donald Nelson Penfield N.Y. Miller
Original assignee: Eastman Kodak Co
Current assignee: Eastman Kodak Co
Priority date: 1972-05-01
Filing date: 1973-04-30
Publication date: 1983-07-21
Also published as: CA1027281A; DE2321883A1; US3776774A; JPS5858223B2; GB1427987A; JPS4947467A

Description

zusammengesetzt ist

2. Reinigungsmasse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß die diskreten, zerkleinerbaren Partikel des ersten Polymeren aus einem linearen Polyester bestenen.

3. Reinigungsmasse nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die uiskreten, zerkleinerbaren Partikel des ersten Pol·, .Tieren aus einem hochkristallinen, spröden, linearen Polyesterharz mit einer Sprödigkeitstemperatur von über 135° C, einem Schmelzpunkt von unter 315° C und einer Intrinsik-Viskosität von 0,2 bis 13 Deziliter pro g, bestimmt unter Verwendung einer Lösung von 0,5 g Polymer in 100 ml eines Gemisches aus 60 Gew.-Teiien Phenol und 40 Gew.-Teilen Chlorbenzol bei 25° C, bestehen.

4. Reinigungsmasse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Polysstsrharzpartike! bestehen aus: Polyethylenterephthalat, Poly-l,4-cyclohexylendimethylenterephthalat, Polyäthylenisophthalat, Polytetramethylenterephthalat, Polyäthy-Iennaphthalindicarboxylat oder Mischungen hiervon.

5. Reinigungsmasse nach den Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Polyesterharzpartikel aus Polyethylenterephthalat mit einer Intrinsik-Viskosität von 0,38 bis 0,62 Deziliter bestehen.

6. Reinigungsmasse nach Anspruch 1, dadurch ge- i,a„«^«:^u«„i j„d λ~~ ~:»~ D~i._„_ ι *~\f

Polyäthylen, einem amorphen Polyester mit einer Intrinsik-Viskosität von 0,2 bis iß Deziliter pro g, bestimmt mit einer Lösung von 0,5 g des Polymeren in 100 ml eines Gemisches aus 60 Gew.-Teilen Phenol und 40 Gew.-Teilen Chiorbenzol bei 25⁰C, Polypropylen, einem Mischpolymerisat aus Äthylen und einem mit diesem rnischpolymerisierbaren, äthylenisch ungesättigten Monomeren, Polyvinylacetat, Polyvinylchlorid, einem synthetischen Wachs, PoIybutylen oder Polyisobutylen.

\. rteinigungsmasse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie als zweites Polymer Polyäthylen mit (a) einem Schmelzindex von 0,5 bis 15 g/10 Minuten, bestimmt nach der ASTM-Testmethode D 1238 E, und (b) einem Schmelzpunkt von 80 bis 100⁰C enthält

8. Reinigungsmasse nach Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet daß sie zu 5 bis 95 Gew.-Teilen aus Partikeln des ersten Polymeren und zu 95 bis 5 Gew.-Teilen aus dem zveiten Polymeren besteht

9. Verwendung der Reinigungsmasse nach den Patentansprüchen 1 bis 8 für die Innenwände von Extrudern, deren Einspeisaufheizzone und Übergangsaufheizzone auf eine Temperatur aufgeheizt ist die mindestens oberhalb des Schmelzpunktes des zweiten Polymeren und unterhalb der Sprödigkeitstemperatur des ersten Polymeren liegt deren Auslaßaufheizzone auf eine Temperatur aufgeheizt ist die mindestens der Schmelzpunkttemperatur des ersten Polymeren entspricht und deren Meßaufheizzone auf eine Temperatur aufgeheizt ist die zwischen der Temperatur der Übergangsaufheizzone und der Temperatur der Auslaßaufheizzone liegt

Die Erfindung betrifft eine Reinigungsmasse für die Innenwände von Extrudern, die zur Entfernung von inkustierten und zersetzisn organoplastischen Stoffen dient und diskrete, zerkleinerbare Partikel eines thermoplastischen Polymeren enthält wozu man die Reinigungsmasse durch den Extruder mit mehreren, sich über die Extruderlänge erstreckenden Heizzonen mit vom Extrudereinlaß zum Extruderauslaß ansteigenden Temperaturen, mit Einspeisaufheizzone, Übergangsaufheizzone, Meßaufheizzone und Auslaßaufheizzone fördert Des weiteren betrifft die Erfindung die Verwendung der Reinigungsmasse für die Innenwände von bestimmen Extrudern.

Es ist allgemein bekannt Formkörper aus organischen Hochpolymeren, z. B. Folien und Flden durch Extrudieren der aufgeschmolzenen Hochpolymeren mittels eines Extruders herzustellen. Es ist ferner allgemein bekannt für photographische Zwecke bestimmte photographische Papiere mit Polyäthylen hoher Dichte, d. h. einer Dichte von 0,940 bis 8,65 g/csn³ unter Verwendung von Extrudern zu beschichten. Die hierzu verwendeten Extruder werden oftmals als sogenannte Papierbeschichtungsextruder bezeichnet

Die Beschichtung von Papieren für photographische Zwecke mittels Extrudern erfolgt dabei kontinuierlich, d. n. es wird solange beschichtet, beispielsweise mehrere Tage lang, bis Anzeichen dafür vorliegen, daß sich im Extruder Zersetzungsprodukte oder inkrustierte Stoffe gebildet haben oder daß eine Akkumulation von Gelen oder von oxidiertem oder in anderer Weise abgebautem

OviiiviiiuiigD

In der Zeichnung ist ein derartiger Extruder im Schnitt dargestellt Der Extruder weist einen Zugabetrichter 1, eine Trommel 2 mit einer Schraube oder Schnecke 3, ein Zwischen- oder Verbindungsstück 4. ein Sieb oder Gitter 5, einen Extruder- oder Gießkopf 6 mit einem Auslaß 12, Heizelemente 7_veine Antriebswelle 8 es und Temperatursteuervorrichtungen 13 für die Heizelemente 7 sowie nicht dargestellte Antriebsmittel für die Antriebswelle 8 auf. Der Extruder weist ferner verschiedene Heizzonen (a). (b), (c) und (d)anl

In dem in der Zeichnung dargestellten Extruder können Polyäthyleninkrustierungen als Folge von Polyäthylenabscheidungen entstehen, und zwar insbesondere auf Grund von Abscheidungen, die zwischen den Schrauben- oder Schneckenvorsprüngen 9 und der Innenwandung des Rohres oder der Trommel 2 auftreten, sowie auf Grund sich langsam bewegender Abscheidungen oder Niederschläge in den Fluchten 10 der Schnecke 3 im Extruder, von wo aus das Polyäthylen nicht kontinuierlich fortbewegt wird, wenn sich das Polyäthylen durch den Extruder bis zum Gießtopf 6 fortbewegt Die Polyäthylenabscheidungen werden dabei über einen längeren Zeitraum höheren Temperaturen aasgesetzt, wobei sie, falls sie nicht sogar zu verkohlen beginnen, in bräunliche hochschmelzende Polymere übergehen, wenn sie in den normalen fließenden Poiyäth;, ;. „irom übergehen und mit diesem aus dem Kxti uder austreten, zu sog. »Gel-Flecken« in der Beschichtung des Papiers führen.

Unter »Gel-Flecken« sind sc-mr partikel aus einem hochpolymerisierten organo. ■ isf-schen Material, z. B. Polyäthylenpartikel mit einem !..»deren Schmelzindex, wie er beispielsweise nach der ASFM-Methode D 1238 E bestimmt werden kann, zu verstehen. Die GeI-Flecken können dabei verschieden groß sein. Gegebenenfalls können die Partikel aus den hochpolymerisierten Stoffen auch zu einer Verstopfung des Siebes 5 vor dem Gießkopf 6 führen.

Bisher war es erforderlich, beim Auftreten der erwähnten Gel-Flecken und Partikel sowie von Farbflekken den Extruder außer Betrieb zu nehmen und zu reinigen. Durch das Abschalten des Extruders und das Reinigen desselben wurden somit beträchtliche Kosten verursacht Für die mechanische Reinigung wurden Kupiertücher und Drahtbürsten verwendet, um die Niederschläge und Abscheidungen von braunem oxidiertem Polymer von der Schnecke 3 und der Trommel 2 des Extruders zu entfernen. B^ei der Demontage des Extruders war es erforderlich, die Extruderteile auf Temperaturen von mehreren 100° C zu erhitzen, nämlich das Zwischen- oder Verbindungsstück 4, den Gießkopf 6 und das normalerweise vorhandene Sieb 5, worauf die Schnecke 3 entfernt werden konnte. Beim Auseinanderbauen eines »verschmutzten« Extruders zeigte sich, daß die Anhäufungen von braunen oxidierten Polyäthylenabscheidungen einschließlich Gel-Partikeln am häufigsten auf der Schnecke 3 vorhanden waren sowie an den Innenwandunjren der Trommel 2 des Rxtruders in der Übergangsaufheizzone vorkamen.

Die nachteiligen Effekte, die Gel-Partikel und farbige Partikel auf die Qualität phutographischer Papiere haben, sind weitestgehend bekannt So sind beispielsweise lichtempfindliche photographische Papiere sehr empfindlich gegenüber dem Vorhandensein von Gel-Flekken. Derartige Verunreinigungen führen zu einer ungleichmäßigen photographischen Dichte, wobei größere Partikel sogar die Gleichförmigkeit der Beschichtung des beschichteten Papierprodukts beeinträchtigen können und zwar unter Ausbildung einer unebenen, körnigen oder in anderer Seite irregulären Oberfläche, die sich verständlicherweise nachteilig auf das Aufbringen einer photograph iscJien Emulsionsschicht auf die Poly äthylenschicht auswirkt.

Es ist bekannt, zersetzte oder inkrustierte organoplastische Stoffe, z. B. Polyäthylen von Metalloberflächen zu entfernen, indem man beispielsweise eine Masse aus einem thermoplastischen Polymeren und einem zerkleinerungsfähigen organischen Stoff durch einen »verschmutzten« Extruder führt So ist es beispielsweise aus der US-PS 23 46 228 bekannt Spritzgußvorrichtungen und Extruder dadurch zu reinigen, daß man durch die Vorrichtungen eine Reinigungsmasse aus einem Vinylharz, einem Plastifizierungsmittel und einem milden, einen Abrieb bewirkenden Füllstoff führt. Aus der US-PS 27 44 841 ist es des weiteren bekannt, Polyäthylenharze von Metalloberflächen dadurch zu entfernen, daß man die Polyäthylenharze mit Pentaerythritol bei einer Temperatur oberhalb des Erweichungspunktes des Polyäthylens und unterhalb des Schmelzpunktes des Pentaerythritols in Kontakt bringt und das Polyäthylenharz mit dem Pentaerythritol von den Metalloberflächen entfernt Zur Durchführung des Verfahrens kann gekörntes

V Timtaerythritol verwendet und so !ange in den Extruder eingeführt werden, bis das über den Gießkopf abgezogene Material aus reinem Pentaerythritol besteht

Aus der US-PS 27 79 696 ist es des weiteren bekannt kohlenstoffhaltige Niederschläge aus dem Inneren von

2Q Extrudern dadurch zu entfernen, daß dus'ch die Extruder ein Polyäthylengranulat geführt wird, das mit einem Abschmelzmitte! bestäubt und mit Wasser benetzt ist

Aus der US-PS 30 71 498 ist ferner ',ie Reinigungsmasse zum Reinigen des Inneren von Extrudern be- kannt die besteht aus einem in Granulatform vorliegenden organoplastischen Material, z. B. Polyvinylchlorid oder Polyäthylen und etwa 0,2 bis 2% eines Siliconöls, das die Granulatpartikel bedeckt wobei ein organoplastisches Material verwendet wird, das thermoplastisch ist und mit dem Siliconöl unverträglich ist Bei dem bekannten Verfahren wird die Reinigungsmasse in den Extruder eingespeist, während die Extrudertemperatur auf etwa 150 bis 210°C gebracht wird, so daß ein wesentlicher Anteil des mit Silicon beschichteten Granulats seine ursprünglich plastischen Eigenschaften hpiht·- hält

Aus der US-PS 31 19 720 ist des weiteren eine Verbesserung des aus der US-PS 27 44 841 bekannten Verfahrens bekannt Nachteilig an dem aus der US-PS 27 44 841 bekannten Verfahren ist nämlich, d-1 eine Verstopfung des Extruders bei Verwendung ι Pentaerythritol erfolgen kann. In der US-PS 31 19 720 wird dei.nalb vorgeschlagen, eine Mischung aus Pentaerythritol und Polyäthylen zu verwenden und eine zweite Reinigungsmasse einzusetzen und im gleichen Temperaturbereich wie die Polyäthylen-Pentaerythritol-Mischung zu extrudieren. Diese zweite Reinigungsmasse besteht aus einer Mischung aus einem Alkalimetallhydroxid, einem organischen oder anorganischen Komplexbildner und einem Polyäthylenharz.

Aus der Literaturstelle Dr.-Ing. G. Schenkel, »Kunststoff-Extrudertechnik«, Carl Hanser Verlag, München 1963. s. 503-504 ist es ferner bekannt, zur Reinigung von Extrudern Polyvinylchlorid oder Gemische aus Pohrvinyichlorid oder Polyäthylen und Wasser zu verwenden. Dabei wird das Verfahren, bei dem Gemisch aus Polyvinylchlorid oder Polyäthylen und Wasser verwtndet werden, als besonders wirksam beschrieben, da dab in der heißen Maschine verdampfende Wasser alle Massereste von den Wandungen losreißt.

Nachteilig an urn bekannten Verfahren ist. daß sie sich sämtlich nicht zur Reinigung von solchen Extrudern eignen, die zur Beschichtung von Papieren verwendet werden, weiche später als Schichtträger für photographische Emulsionen oder andere sehr empfindliche Beschichtungen dienen sollen. So hat sich gezeigt, daß Rückstände der Reinigungsmassen, z. B. Siliconöi, Absclv elzmittel. Pentaerythritol oder Komplexbildner im

Extruder verbleiben können und zu nachteiligen Effekten bei der Herstellung der beschichteten Papiere führen können. Ferner hat sich gezeigt, daß diese Nachteile auch dann noch auftreten, wenn anschließend an die Reinigungsoperation der Extruder auch noch zusätzlich durch Extrudieren des organoplastischen Materials gereinigt wird, der auf die Papierbahn aufextrudiert werden soll.

Nachteilig an den Wasser verwendenden Reinigungsverfahren ist, daß der bei diesen Verfahren erzeugte Wasserdampf zu besonderen Vorsichtsmaßnahmen zwingt

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Reinigungsmasse für die Innenwände von Extrudern anzugeben, die die Nachteile der bekannten Reinigungsmassen nicht aufweist und bei deren Verwendung keine schädlichen Rückstände im Extruder verbleiben.

Gelöst wird die gestellte Aufgabe mit c ''er Reinigungsmasse aus zwei Komponenten, wie sie im Patentanspruch I gekennzeichnet isL Besondere Ausführungsirrmen der Erfindung sind in den Patentansprüchen ? bis 8 und deren Verwendung in Patentanspruch 9 gekennzeichnet

Die erste Komponente der Reinigungsmasse, d. h. die diskreten, zerkieinerbaren Partikel des ersten Polymeren dienen dazu, die inkrustierten und zersetzten Niederschläge von den Innenwandungen des Extruders abzuscl· euern oder abzuschaben, während sie von der Extruderschnecke vorwärts bewegt und zerstoßen werden.

Bei Einsatz der Reinigungsmasse können die Temperaturer, in der Extrudertrommel in den Aufheizzonen des Exfuders derart gesteuert werden, daß die zweite Olymer komponente in der Nähe des Einlasses 11 aufgeschmolzen wird, während die erste Komponente nynt über ihre Sprödigkeitstemperatur oder ihren Sprödigkeitspunkt erhitzt wird, bis die Mischung durch verunreinigten Zonen des Extruders gefördert worist, vas irgendwo längs der Schnecke 3 und der im el 2 des Extruders erfolgen kann. Die Tempera-Inneren des Extruders jenseits der verschmutzten . ζ B. in der Auslaßaufheizzone kann dahinge-■getteuert werden, daß auch die erste Komponente zurräfccnmelzen gebracht wird.

Die aus dem spröden Polymeren bestehende Komponente der Reinigungsmasse wird durch die Extruderschnecke 3 in der Extrudertrommel 2 zerstoßen, wobei die Oberflächen 9 und 10 der Schnecke und die innere Oberfläche der Extrudertrommel, insbesondere in den verschmutzten Zonen, z. B. den Obergangsaufheiz- und Meßaufheizzonen, in denen dem Durchfluß der festen Polymerpartike! ein größerer Widerstand entgegengesetzt wird, abgescheuert werden. Durch die Einwirkung der festen Polymerpartikel werden somit die Niederschläge in den verschmutzten Zonen des Extruders abgelöst und entfernt. Die aufgeschmolzene, zweite PoIymerkomronente der Reinigungsmasse hat die Aufgabe, die Partikel des ersten Polymeren wirksam durch den Extruder zu fördern, ohne Schlupf und Ausbildung von Poren oder luftleeren Räumen. Die aufgeschmolzene Komponente unterstützt dabei auf Grund ihres viskosen Zustandes das Loslösen und die Aufnahme der Niederschläge von den Extruderoberflächen. Bei ihrem Durchtritt durch den Extruder bilden beide Komponente der Remigungsmasseeine aufgeschmolzene Mischung unter Einschluß der losgetrennten oder losgelösten Niederschläge und Abscheidungen. Die aufgeschmolzene Mischung wird dabei in ihrem aufgeschmolzenen Zustand belassen, bis sie aus dem Extruder gefördert worden ist Die thermoplastischen Polymeren werden im Extruder im allgemeinen bis die Reinigungsmasse das Sieb oder Gitter 5 erreicht, das normalerweise in dem Zwischen- oder Verbindungsstück 4 angeordnet ist, aufgeschmolzen, so daß die Reinigungsmasse durch «las Sieb oder das Gitter 5 hindurchtreten kann, solange das Sieb oder das Gitter nicht durch abgelöste Niederschläge oder Abscheidungen verstopft ist. In manchen Fällen kann es vorteilhaft sein, ein feines Sieb oder Gitter oder feine Siebe; oder Gitter einer Sieb- oder Gitterpackung zu entfernen, Um ein Verstopfen durch größere Mengen abgelöster Abscheidungen oder Partikel zu vermeiden.

Die Reinigungsmasse der Erfindung weist (1) diskrete, zerkleinerbare oder zerstoßbare Partikel eines ersten hochkristallinen thermoplastischen Polymeren mit einer hohen Sprödigkeitstemperatur oder einem hohen Sprödigkeitspunkt und (2) ein zweites thermoplastisches Polymer mit einem Schmelzpunkt unterhalb der Sprödigkeitstemperatur des ersten Polymeren auf. wobei gilt, daß das zweite Polymer bei'n Erhitzen auf eine Temperatur oberhalb seines Schmelzpunktes einen aus einer flüssigen Phase bestehenden Träger für die Partikel des ersten Polymeren bildet und wobei des weiteren gilt, daß das hochkristalline Polymer einen Schmelzpunkt von bis zu etwa 350° C aufweisen kann. Das erste Polymer kann somit, eingebettet in das zweite Polymer zerstoßen oder zerkieinert werden, wenn sich das zweite Polymer in einem flüssigen oder fließfähigen Zustand bei gesteuerten Reinigungstemperaturen in der Trommel oder det.i Rohr 2 des Extruders befindet Des weiteren wird das erste Ρο5>ίΐ«.ϊ ...· Extruder mindestens vor Verlassen der Auslaßaufheizzone des Extruders aufgeschmolzen, vorzugsweise bevor das Polymer das Sieb oder die Gitter, bzw. die Sieb- oder Gitterpackung 5 vor dem Auslaß 12 des Rohres oder der Trommel 2 erreicht Die Reinigungsmasse der Erfindung eignet sich somit

insbesondere zur Reinigung der inneren Oberfläche von Extrudern vom Schneckentyp mit Aufheizzonen, deren Aufheizung steuerbar ist, und die in vorteilhafter Weise

<o eine sogenannte Auslaßaufheizzone aufweisea

Vorzugsweise enthält eine erfindungsgemäße Reinigungsmasse etwa 5 bis etwa 95 Gew.-Teile eines ersten hochkristallinenspröden thermoplastischen Polymeren mit einer Sprödigkeitstemperatur von über 135°C und einem Schmelzpunkt von bis zu etwa 350⁰C und 95 bis 5 Gew.-Teile eines zweiten, eine flüssige Phase bildenden thermoplastischen Polymeren mit einem Schmelzpunkt unterhalb des Sprödigkeitspunktes des ersten Polymeren, wobei gilt, daß sich das spröde erste Polymer im wesentlichen in Form von diskreten, zerkleinerbaren Partikeln befindet und wobei beide Polymere mindestens in der Auslaßaufheizzone des Extruders, zu dt .sen ^Reinigung die Masse verwendet werden soll, aufschmelzbar sein sollen.

Im einfachsten Falle besteht eine erfindungsgemäße Reinigungsmasse somit aus den beiden Polynierkomponenten 1 und Z Gegebenenfalls kann die Reinigungsmasse jedoch noch andere wirksame Zusätze enthalten, beispielsweise bis zu etwa 25 Gew.-Teile Additive für die Stabilisierung der Reinigungsmischung und/oder beispielsweise Füllstoffe.

In vorteilhafter Weise enthält die erfindungsgemäße Reinigungsmasse 5 bis etwa 95 Gew.-Teile eines hochkristallinen spröden linearen Polyesterharzes mit wiederkehrenden zyclischen Einheiten in der Polymerkette und etwa 95 bis etwa 5 Gew.-Teile eines Polyäthylens.

In vorteilhafter Weise kann der lineare Polyester aus dem Kondensationsprodukt eines Glykole mit einem

kurzkettigen Dialkylester einer Dicarbonsäuren. B. Poly(äthylenterephthalat) bestehen.

In vorteilhafter Weise kann der Polyester eine Sprödigkeitstemperatur oberhalb etwa 135°C, einen Schmelzpunkt unterhalb etwa 315⁰C und eine Intrisic-Viskosität von etwa 0,2 bis etwa 13 Deziliter pro Gramm, bestimmt in einer Mischung aus Phenol und Chlorbenzol im Gewichtsverhältnis 60:40 und unter Verwendung einer Lösung mit 0,5 g Polymer pro 100 ml des LöSÄigsmittelgemisches, bei 25° C aufweisen.

In Vorteilhafter Weise kann das Polyäthylen einen Schmeizindex votl etwa 0,5 bis etwa 15 g pro 10 Minuten, ermittelt nach der ASTM-Testmethode D 1238 E und einen Schmelzpunkt von etwa 80 bis etwa 100"C aufweisen.

Vorzugsweise befindet sich der Polyester in Schnitzel - oder Flockenform. Das Polyäthylen wird vorzugsweise in Form von leicht aufschmelzbaren diskreten Partikel verwendet

Zur Herstellung der Reinigungsmasse nach der Erfindung verfährt man in der Weise, daß man

(a) die Reinigungsmasse in den Extrudereinlaß eines eine Förderschnecke aufweisenden Extruders mit mehreren, sich über die Extruderlänge erstreckenden Heizzonen mit vom Extrudereinlaß zum Extruderauslaß ansteigenden Temperaturen mit Einspeisaufheizzone, Übergangsaufheizzone, Meßaufheizzone und Auslaßaufheizzone einspeist,

(b) die Einspeisaufneizzone und die Übergangsaufheizzone auf eine Temperatur aufheizt, die mindestens ■berhalb des Schmelzpunktes des zweiten Polymere« und unerhalb der Sprödigkeitstempcratur des ersten Polymeren liegt,

(c) die Reinigungsmasse durch die Einspeisaufheizzone und die Übergangsaufheizzone fördert,

(d) die Auslaßaufheizzone auf eine Temperatur aufheizt, die mindestens der Schmelzpunkttemperatur des ersten Polymeren entspricht,

(e) die Meßaufheizzone auf eine Temperatur aufheizt, die zwischen der Temperatur der Übergangsaufheizzone und der Temperatur der Auslaßaufheizzone liegt und

(f) solange Reinigungsmasse durch die Meßaufheizzone und die Auslaßaufheizzone fördert, bis die den Extruder verlassende Reinigungsmasse frei von okkludäerten inkrustierten und zersetzten organoplastischen Stoffen ist

Die restlichen Mengen der Reinigungsmasse, die im Extruder zum Endpunkt der Verfahrensstufe (f) hinterbleiben, können aus dem Extruder dadurch entfernt werden, daß eine ausreichende Menge Polyäthylen oder eines anderen Stoffes, der durch den gereinigten Extruder extrudiert werden soll in den Extruder eingeführt und durch den Extruder zum Zwecke der Reinigung desselben extrudiert wird.

Die Erfindung ermöglicht die Reinigung von Extrudern vom Schnecken- oder Schraubentyp, die ganz allgemein zum Extrudieren von organoplastischen Stoffen verwendet werden, insbesondere zum Extrudieren von Beschichtungsmassen auf Polyolefinbasis auf Oberflächen, beispielsweise Papier, ohne daß es erforderlich ist die Extruder zum Zwecke der Reinigung auseinanderzubauen.

Unter »organoplastischen Stoffen« oder »organoplastischen Polymeren« sind hier ganz allgemein organische thermoplastische Stoffe zu verstehen, und zwar reine organische thermoplastische Stoffe oder Mischungen solcher Stoffe, unabhängig von ihrer Form, wie sie in der Plastik verarbeitenden Industrie zur Erzeugung organoplastischer Artikel und Beschichtungen durch Extrudieren verwendet werden. Vorzugsweise werden zur Herstellung der Reinigungsmasse nach der Erfindung dabei zweite thermoplastische Polymere verwendet, die einen Schmelzpunkt unterhalb der Versprödungstempcratur des hochkristallinen spröden thermo-

plastischen ersten Polymeren der Reinigungsmasse aufweisen:

Unter der »iVersprödungstemperatur« oder »Sprödigkeitstemperatur« ist hier die Temperatur zu verstehen, bei welcher oder oberhalb welcher die Partikel des hochkristallinen spröden thermoplastischen Polymeren nicht spröde werden und unter den stoßenden Kräften oder zermahienden Kräften der Extruderschnecke 2 nicht zu kleineren Partikeln aufgebrochen werden. Bei dies?r Temperatur können die Partikel jedoch plastisch deformiert werden. Die Sprödigkeitstemperatur oder Versprödungstemperatur oder der Sprödigkeitspunkt eines Polymeren läßt sich leicht dadurch bestimmen, daß ein Polymerpröfling einem Aufschlagtest gemäß ASTM-Testmethode 746-57 T unterworfen wird. Die Temperatur, bei der der Aufschlag (impact) erfolgt, wird dabei solange verändert, bis die Temperatur ermittelt worden ist, bei der statistisch die Hälfte der getesteten Prüflinge keinem durch Sprödigkeit bewirkten Bruch unterliegen. Dem Fachmann ist dabei bekannt, daß die Sprödigkeitstemperatur in Beziehung zur Glasübergangstemperatur eines Polymeren steht

Die Reinigungsmasse nach der Erfindung läßt sich zur Reinigung der üblichen bekannten Extruder vom Schnecken- oaer Schraubentyp anwenden, beispielsweise zur Reinigung der Innenwände von Extrudern, wie sie in der Zeichnung dargestellt sind. Derartige Extruder weisen Heizelemente 7 auf, die in vorteilhafter Weise derart ausgestaltet sind, daß die Temperatur des Extruders vom Einlaß beim Zugabetrichter 1 bis zum Auslaß 12 stetig ansteigt Vorzugsweise weisen derartige Extruder mindestens 4 innere Heizzonen auf, die normalerweise bezeichnet werden als (a) Einspeiseaufheizzone, (b) Übergangsaufheizzone, (c) Meßaufheizzone und (d) Auslaßaufheizzone.

Reinigungsversuche, die mit diesem Typ von Extrudern durchgeführt wurden, zeigten, daß die größten Mengen von unerwünschten Abscheidungen von verunreinigtem organoplastischen Material in der Übergangsaufheizzone und der Meßaufheizzone auftraten.

so Diese Zonen können deshalb auch als sognannte »verunreinigte Zonen« bezeichnet werden. Ist im folgenden daher von verunreinigten Zonen die Rede, so sind prir.är diese Zonen gemeint, bei denen es sich um hoch aufgeheizte Zonen im Vergleich zu der Einspeiseaufhefezone handelt

Der Schmelzpunkt der hochkristallinen spröden thermoplastischen Polymerkomponente der Reinigungsmasse muß ausreichend hoch sein, im Vergleich zu der die flüssige Phase bildenden Polymerkomponente, damit gewährleistet wird, daß das spröde oder brüchige Polymer im festen Zustand und in der spröden, zerstoß- oder zerkleinerbaren festen Phase der verunreinigten oder verschmutzten Zonen des Extruders verbleibt, während das die flüssige Phase bildende Polymer vorzugsweise in einer aufgeschmolzenen flüssigen Phase in sämtlichen der aufgeheizten Zonen des Extruders nach der Einspeiseaufheizzone vorliegt, mindestens jedoch in der Übergangsaufheizzone und in den hierauf folgenden

Aufheizzonen.

Die hier gebrauchte Angabe »Schmelzpunkt« eines Polymeren wird oftmals auch als sogenannte »Polymer-Schmelztemperatur« bezeichnet, bei der es sich um die Temperatur handelt, bei welcher ein Polymer aufgeschmolzen wird und eine Spur hinterläßt, wenn es auf eine heiße Metalloberfläche aufgebracht und über die Metalloberfläche mit mäßigem Druck fortbewegt wird. (Vergleiche hierzu Sorenson und Campbell »Preparative Methods of Polymer Chemistry«, Verlag Interscience Publishers Inc., New York, USA, 1969, Seite 49 bis 50).

Die die flüssige Phase bidlende Polymerkompönente wird vorzugsweise auf eine Temperatur wenig über, jedoch nahe ihrem Schmelzpunkt gebracht während sie durch die verschmutzten oder verunreinigten Zonen des Extruders geführt wird, damit ein hoch viskoser Zustand aufrechterhalten wird. Die hohe Viskosität des aufgeschmolzenen oder erweichten Polymeren ergibt dann in Kombination mit der scheuernden Wirkung des spröden Polymeren eine besondere Reinigungswirkung, die sich mit dem spröden Polymer allein nicht erzielen läßt.

Typische hochkristalline thermoplastische Polymere, welche die spröde Polymerkomponente einer Reinigungsmasse nach der Erfindung bilden können, sind insbesondere hochkristalline Partikel aus linearen oder praktisch linearen Polyestern mit wiederkehrenden zyklischen Struktureinheiten in der Polymerkette und einer Intrinsic-Viskosität von etwa 02 bis etwa 13 Deziliter pro Gramm, geme^en in einer Phenol-Chlorbenzolmischung eines Gewichtsverhältnisses von 60:40 und einem Sprödigkeitspunkt oberhalb etwa 135°C sowie einem Schmelzpunkt von etwa 175 bis etwa 350" C Die Intrinsic-Viskosität läßt sich dabei bestimmen bei 25° C unter Verwendungen von Phenol-Chlorbenzcllösungen des Polymeren, die auf 100 ml des Lösungsmittelgemisches o3 g Polymeren gelöst enthalten.

Die erfindungsgemäß verwendeten hochkristallinen thermoplastischen Polymeren sind so kristallin, daß sie den für die Reinigungsmasse nach der Erfindung erforderlichen Sprödigkeits- oder Brüchigkeitsgrad aufweisen.

Als besonders vorteilhafte hochkristalline thermoplastische Polymere haben sich solche erwiesen, deren Kristallinitätsgrad bei mindestens 60 Gew.-%, bestimmt mittels einer Standardmethode, z. B. Röntgenstrahlbeugung, liegt Besonders vorteilhafte Polyester zur Herstellung der Reinigungsmasse nach der Erfindung sind solche aus Polyethylenterephthalat), obgleich auch die verschiedensten anderen bekannten Polyester verwendet werden können, und zwar insbesondere solche, in denen die eine Komponente der wiederkehrenden Einheiten der Polyesterkette sich ableitet von Terephthalsäure, Diphenylmethan-p.p'-dicarbonsäure, Diphenyl-p,p'-dicarbonsäure, Djphenyläthan-p'p-dicarbonsäure oder einer Naphthalindicarbonsäure, beispielsweise der Naphthalin-2,6- oder der Naphthalin-2,7-dicarbonsäure.

Die Polyester können dabei unter Verwendung der verschiedensten Glykole hergestellt werden, insbesondere solchen mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise den trans- und cis-Isomeren des 1,4-CycIohexandimethanois. Zur Herstellung der Reinigungsmassen können des weiteren Blockmischpolymerisate verwendet werden und ferner solche Mischpolymerisate, in denen die einzelnen wiederkehrenden Einheiten willkürlich verteilt vorliegen. Beispiele für typische geeignete Polyester zur Herstellung der Reinigungsmassen nach der Erfindung sind Poly(l,4-cyclohexy]endimethylenterephthalat), Poly(äthylenisophthalat)i Polytetramethylenterephthalat), Poly(äthylennaphthalindicarboxylat) und dergleichen Auch können Mischungen von zwei oder mehreren hochkristallinen ersten Polymeren verwendet werden, beispielsweise Mischungen von zwei verschiedenen Polyestern.

Die zur Herstellung der erfindungsgemäßen Reinigungsmassen verwendeten Polyester mit einer hohen Kristallinität können nach üblichen bekannten Verfahren hergestellt werden, wie sie beispielsweise in den USA-Patentschriften 35 44 525,34 97 477 und 31 04 011 beschrieben werden.

Als besonders vorteilhaft hat sich die Verwendung von Polyestern der beschriebenen Gruppen erwiesen.

die in einem Temperaturbereich von etwa 135bis315°C spröde oder brüchig sind und welche des weiteren geringe Instrinsic-Viskositäten, z. B. von 0,38 bis 0.62 aufweisen, wenn sie aufgeschmolzen werden.

Das Merkmal »diskrete zerkleinerbare Partikel« besagt daß zur Durchführung der Erfindung die verschiedensten zerkleinerbaren Partikel verwendet werden können, beispielsweise größere Körner. Pellets, Flokken. Schnitzel und andere Formen, in denen die hochkristallinen spröden thermoplastischen Polymeren vorliegen können, die groß genug sind, um im Extruder zerkleinert oder zerstoßen werden können, jedoch klein genug sind um in die Einlaßöffnung des Extruders eingeführt werden zu können. Vorzugsweise liegen die zerkleinerbaren Partikel in Form diskreter Schnitzel oder sogenannter »Chips« vor. Vorzugsweise weisen derartige Schnitzel oder Chips eine Dicke von etwa 138 bis etwa 635 mm bei einer Länge von etwa 3,175 bis 12,70 mm auf ihrer längsten Seite auf. In vorteilhafter Weise weisen diese Schnitzel oder Chips dabei eine Kristallinität von beispielsweise 60% oder darüber auf und bestehen aus Polyäthylentereph.halat oder einem anderen hochkristallinen Polyester.

Die Schnitzel oder Chips können dabei in üblicher bekannter Weise hergestellt werden, beispielsweise durch Zerkleinern von in Blattform vorliegenden kristallinen Polyestern oder anderen hochkristallinen spröden thermoplastischen Polymeren und Sieben durch ein Sieb einer Maschenweite von etwa 1,27 χ 1,27 cm.
Die im Einzelfalle günstigste Partikelgröße kann jedoch sehr verschieden sein. Beispielsweise hat sich gezeigt daß Schnitzel oder Chips aus Polyethylenterephthalat) die ein Sieb mit einer Maschenöffnung von 7^4 mm passierten und solche, die ein Sieb mit einer Maschenweite von 9,525 mm passierten etwa genauso wirksam waren wie Schnitzel oder Chips, die ein Sieb mit einer Maschenweite von 1,27 cm passierten.

Die Verwendung des hochkristallinen Polymeren in Form von Chips oder Schnitzeln hat sich deshalb als besonders vorteilhaft erwiesen, weil diese Chips oder Schnitzel herstellungsbedingt scharfe Kanten aufweisen, die eine ausgezeichnete Reinigungswirkung entfalten.

Die die flüssige Phase bildenden thermoplastischen Polymeren der erfindungsgemäßen Reinigungsmasse lassen sich in einem Extruder unterhalb des Sprödigkeitspunktes des hochkristallinen spröden thermoplastischen Polymeren aufschmelzen. Beispiele für typische geeignete, die flüssige Phase bildende thermoplastische Polymere sind Polyäthylene von verschiedenem Schmelzindex, der beispielsweise nach der ASTM-Methode D 1238 E bestimmt werden kann. So können beispielsweise zur Durchführung der Erfindung Polyäthylene mit einem Schmelzindex von 8; 2,5; 1,1 oder 03

verwendet we-den. Geeignete Polymere zur Erzeugung der flüssigen Pha-e sind des weiteren Polypropylen und Mischpolymere des Äthylens mit mit Äthylen mischpoiymerisierbaren äthylenisch ungesättigten Monomeren, z. B. Mischpolymere des Äthylens mit Vinylacetat oder \thylacetat, ferner geeignete Polymere sind Polyvinylacetat, Polyvinylchlorid, synthetische Wachse, z. B. solche die sich vom Äthylen, Polybutylen oder Polyisobutylen ableiten. Bei den thermoplastischen Polymeren für die Erzeugung der flüssigen Phase kann es sich des weiteren beispielsweise um eine amorphe Form eines Polyesters der Klassen handeln, die als Polymer für die feste Phase verwendet werfen können. So können beispielsweise amorphe Polyester aus Polyethylenterephthalat) mit einer Inherent-Viskosität von 02 bis etwa 1.3 verwende? werden, vorausgesetzt, daß der Schmelzpunkt des an.orphen Polyesters in entsprechender Weise unterhalb des Schmelzpunktes des Sprödigkeitspunktes des Polymeren liegt, der die feste Phase der Reinigungsmasse bildet. Das die flüssige Phase bildende thermoplastische Polymere kann teilweise kristallin wie auch amorph sein. Als vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn dieses Polymer eine gewisse Kristalünität aufweist, und zwar deshalb, weil hierdurch eine zusätzliche Reinigung oder Scheuerwirkung der Reinigungsmasse durch die Kristalle dieses Polymeren erreicht wird, bevor sie aufgeschmolzen werden.

Vorzugsweise wird die die flüssige Phase bildende thermoplastische Polymerkomponente in den Extruder in Form von Pellets eingespeist Diese Pellets, beispielsweise Polyäthylenpellets, sind vorzugsweise technisch übliche Pellets mit einem Durchmesser und einer Länge voii beispielsweise etwa 4,76 mm. Es «st jedoch beispielsweise auch möglich die die flüssige Phase bildende thermoplastische Polymerkomponente, beispielsweise Polyäthylen im flüssigen, d. L aufgeschmolzenen Zustand in die Einspeisezone des Extruders einzuspeisen, und zwar gemeinsam mit dem zerkleinerbaren kristallinen Polymeren, beispielsweise einem kristallinen Polyester in Form von Chips oder Pellets, die in dem aufgeschmolzenen, die flüssige Phase bildenden thermoplastischen Polymeren eingebettet sind, was beispielsweise durch Vormischen in einem aufheizbaren Mischer erfolgen kann. Es hat sich jedoch gezeigt, daß die Einführung von beiden Polymeren in fester Form in den Extruder in der Regel vorteilhafter ist und zwar auf Grund des zusätzlichen Scheuereffektes der Pellets, den diese auf die Extruderteile ausüben, bevor sie weich werden und/oder vollständig durch die Wärme der Einspeiseaufheizzone des Extruders aufgeschmolzen werden.

Das die flüssige Phase bildende Polymer soll mindestens in einer solchen Menge vorliegen, die ausreicht um die andere feste Polymerkomponente und die abgelösten Niederschläge oder Abscheidungen aufnehmen oder einbetten zu kennen. Des weiteren soll die Konzentration der die feste Phase bildenden Polymerkomponente mindestens so groß sein, daß die zu reinigenden Oberflächen des Extruders in der gewünschten Weise gereinigt, d. h. abgescheuert und von oxidierten Polymeren praktisch befreit werden. Normalerweise bildet die die flüssige Phase bildende Polymerkomponente den Hauptteil der Reinigungsmasse, d. h. die die feste Phase der Reinigungsmasse bildende Polymerkomponente bildet den kleineren Gewichtsteil der Peinigungsmasse. Das Gewichtsverhältnis der beiden polymeren Komponenten zueinander in der Reinigungsmasse kann jedoch sehr verschieden sein, d. h. die erfindundgsgemäß erzielbaren Vorteile lassen sich mit Reinigungsmassen mit sehr verschiedenen Gewichtsverhältnissen der beiden Komponenten zueinander erreichen.

Die erfindungsgemäß verwendeten Polymeren und zwar sowohl die Polymeren, weiche die flüssige Phase bilden, wie auch die Polymeren, welche die spröde feste Phase bilden, können verschiedene übliche Zusätze enthalten, beispielsweise Antioxidationsmittf¹ und Hitzestabilisatoren sowie Füllstoffe und Mattierungsmittel, beispielsweise Titandioxyd sowie andere Additive, wel-

ehe die Polymeren gegenüber einem Abbau zu stabilisieren vermögen. Derartige Additive und Zusätze können in den Polymeren in Konzentration von beispielsweise 0 bis etwa 20 Gew.-% vorhanden sein.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfin-

ls dung enthält die Reinigungsmasse etwa 5 bis etwa 95 Gew.-Teile des die flüssige Phase bildenden Polymeren und etwa 95 bis etwa 5 Gew.-Teile des spröden, die feste Phase bildenden Polymeren und gegebenenfalls bis zu etwa 24 Gew.-Teile üblicher Polymeren-Zusätze, beispielsweise Pigmente. Stabilisatoren und/oder andere Additive.

In besonders vorteilhafter Weise enthält die Reinigungsmasse nach der Erfindung etwa 60 bis 70 Gew.-Teile des die flüssige Phase bildenden Polymeren und 30 bis 40 Gew.-Teile des spröden, die feste Phase bildenden Polymeren auf 100 Gew.-Teile Reinigungsmasse.

Liegen die Partikel des die feste Phase bildenden spröden oder brüchigen Polymeren in Form nochspröder oder hochbrüchiger kleiner Pellets vor, beispielsweise in Form von Pellets eines Durchmessers von 635 mm oder darunter und etwa gleicher Länge, so kann die Menge des die flüssige Phase bildenden Polymeren besonders im unteren Konzentrationsbereich des angegebenen Bereichs Hegen, beispielsweise nur 5 Gew.-Teile der aus 100 Gew.-Teilen bestehenden Reinigungsmasse ausmachen. Werden demgegenüber sehr große Partikel des die feste Phase bildenden Polymeren verwendet, beispielsweise Partikel einer Größe von 12,7 χ 12,7 χ 6,35 mm, so kann es zweckmäßig sein, das die flüssige Phase bildende Polymer in Konzentration des oberen angegebenen Konzentrationsbereichs, d. h. beispielsweise in Konzentration von bis zu 95 Gew.-Teilen zu verwenden, damit die großen Partikel der die feste Pnase bildenden Polymerkomponente in der aufgeschmolzenen flüssigen Polymerphase eingebettet werden können.

Die Menge an Reinigungsmasse, die in den Extruder eingeführt und durch den Extruder gefördert werden muß, um eine gründliche Reinigung des Extruders zu erreichen, hängt von verschiedenen Faktoren ab, wie dem Durchmesser und der Länge der Extrudertrommel und der Extruderschnecke, ferner der Anzahl Fluchten 10 in der Schnecke 3 und der Tiefe der Einschnitte der Schnecke, ferner der Roiationsgeschwindigkeit der Schnecke 3 und anderen Merkmalen des Extnsiters sowie dem Grad der Verschmutzung des Extruders. Die im Einzelfalle günstigste Menge läßt sich leicht durch einen Testversuch ermitteln. In der Regel hat es sich als zweckmäßig erwiesen etwa 22,7 bis 45,4 kg Reinigungsmasse zur Reinigung eines Extruders mit einer Trommel eines inneren Durchmessers von etwa 11,4 cm und e'ner Trommellänge von etwa 3,05 m zu reinigen.

Die Reinigungsmasse wird in den Extruder vorzugsweise durch den Zugabetrichter 1 eingeführt und zwar vorzugsweise kontinuierlich in einer solchen Menge, die gewährleistet, daß die verschmutzten Extruderoberflächen vollständig gereinigt sind, wenn der letzte Teil der Reinigungsmasse den Gießkopf 6 durch den Auslaß 12

ί4

des Extruders verläßt

Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindimg wird zur Durchführung der Erfindung eine Reinigungsmasse verwendet die besteht aus spröden Chips von kristaliinen Poly(terephthalat) einer Größe von etwa 12,7 χ 12,7 χ 3,175 mm mit einer Intrinsic-Viskosität von etwa 038 b«s 0,42 und einer Sprödigkeitstemperatur oder einem Sprödigkeitstemperaturpunkt von bis zu etwa 235"C und zugemischten Pellets aus Polyäthylen geringer Dichte {D=0310 bis GJ935 g/cm³), einer Größe vor beispielsweise 4,76 mm und einem Sd'jnelzindex von etwa 8 g/10 Minuten, bei einem Mischungsverhältnis von beispielsweise 3 Gew.-Teflen Po-Iy(äthylenterephthalat)-Chips zu 7Gew.-Teüen Pdyäihylenpellets. Bei der Durchführung der Erfindung werden die Polyfäthylenterephthalatj-Chips vom Zugabetrichter 1 des Extruders gemeinsam mit den Polyäthylenpellets in die Schnecke 3 des Extruders überführt

Bei der Durchfüiirurg der Erfindung werden die ExtradertronunelteniperatüreB der verschiedenen Heizzonen vorzugsweise derart eingestellt daß die die flüssige Phase bildende thermoplastische Polymerkomponente aufgeschmolzen wird, bevor sie die Übergangsaufneizzone erreicht und daß die hochkristalline spröde thermoplastische Polymerkomponente nicht aufschmilzt, bevor sie durch die Meßaufschmelzzone gelangt Die Temperatur in der Auslaßaufheizzone wird so bemessen, daß sie hoch genug ist um die hochkristalline spröde thermoplastische Polymerkomponente zu erweichen oder aufzuschmelzen, so daß diese Komponente und andere Bestandteile der Reinigungsmasse durch die Sieb- oder Gitterpackung 5 des Extruders und durch den Auslaß 12 des Gießkopfes 6 mit einer vergleichsweise geringen Viskosität gelangen können.

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in der Zeichnung dargestellten Typs die Temperaturbereiche angegeben auf die die einzelnen Heizzonen eines Extruders in vorteilhafter Weise aufgeheizt werden können.

Tabelle 1 Extruderzone-.i Temperatur" C

Aufheizeinspeiszone

Übergangsaufhetzzone

Meßaufheizzone

Auslaßaufheizzone

Gießform

120-140
140-160
160-250
250-275
275+ 10

Beim Obergang von der Aufheizeinspeiszone in die Übergangsaufheizzone können somit beispielsweise Polyäthylenpeüets zum Erweichen gebracht werden oder zu einer viskosen flüssigen polymeren Masse aufgeschmolzen werden, in welche die Partikel der hochkristallinen spröden thermoplastischen polymeren Komponente, beispielsweise Polyesterchips eingebettet werden. Die spröden Chips werden dann durch die Schnecke zerstoßen und scheuern die Oberflächen des Extruderinneren in den Aufheizeinspeis- und Übergangsaufheizzonen ab. Vorzugsweise werden die Poly-

dien der einzelnen Heizzonen aufgeheizt, so daß der "olyester jede Zone mit einer Temperatur verläßt, die tür die entsprechende Zone gewählt wurde. Als zweckmäßig hat es sich erwiesen, die Temperaturen der einzelnen Heizzonen derart einzustellen, daß der Polyester die Aufheizeinspeiszone und die Übergangsaufheizzone und den größten Teil der Meßaufheizzone in einem Zustand passiert, in dem der Polyester nach in einer zerkleinerbaren festen Form vorliegt Nach der Meßaufheizzone wird die Temperatur in wrtcühafter V/eise derart eingestellt daß der Polyester durch die zugeführte Wärme erweicht wird und in einen aufgeschmolzenen Zustand oder praktisch aufgeschmolzenen Zustand überführt wird, wenn er durch die Auslaßaufheizzone geführt wird, ab Zwischen- oder Verbindungsstück 4,

ίο durch welches die Extrudertrommel 2 mit dem Gießkopf 6 verbunden ist Beim Durchtritt durch den Extruder werden die Polyesterpartikel somit zerkleinert oder zermahlen und scheuern die Oberflächen der Schnecke 3 und das Innere der Trommel 2 des Extruders ab, unter Loslösen von Abscheidungen und Niederschlägen, beispielsweise sogenannte Gel-Flecken und abgebauten oder zersetzten Beschichtungs-Polymeren, beispielsweise zersetzten und abgebauten Polyäthylen, das sich an den Oberflächen der Extruderteile festgesetzt hat Die

2ö losgelösten Niederschläge werden dabei mit der Reinigungsmasse vermischt, die, wie bereits dargelegt aus viskosem flüssigen Polyäthylen und zerstoßenen oder zerkleinerten Pofyesterteilchen bestehen kann, wobei das Einmischen der abgelösten Niederschläge in die Reinigungsmasse durch die M^! schwirkung der Schnecke 3 in der Extrudertrommel 2 unterstützt wird. Wenn die Reinigungsmasse, z.B. das Polyäthylen-Polyestergemisch das Zwischen- oder Verbindungsstück 4 in der Auslaßaufheizzone erreicht hat, sind die Niederschläge, die von den Oberflächen des Extruderinneren abgescheuert worden sind, in die nunmehr praktisch flüssige viskose Reinigungsmasse eingemischt worden. Die von der Reinigungsmasse aufgenommenen Verunreinigungen und Abscheidungen verlassen den Extruder dann ΐΐι/Cr uai ^.iVSSCuen— CucT τ ci uiHuüngSStüCii ^ üHu ucii Auslaß 12 gemeinsam mit der extrudierbaren Mischung der Reinigungsmasse.

Gegebenenfalls kann es vorteilhaft sein, das Zwischen- oder Verbindungsstück 4 und die Siebe oder Ghter oder Sieb- und Gitterpackunen 5 sowie den Gießoder Extruderkopf 6 vom Extruder zu entfernen, bevor die beschriebene Reinigung durchgeführt wird. Eine solche Verfahrensweise hat sich dann als vorteilhaft erwiesen, wenn der Extruder besonders stark verschmutzt oder verunreinigt ist Hierdurch kann unter Umständen auch ein Verstopfen des Siebes oder Gitters 5 und des GieBkopfes 6 durch abgelöste oder abgescheuerte Niederschläge vermieden werden.

In der Praxis kann es vorteilhaft sein, in den Fällen

z. B, in denen ein Extruder eine Woche lang in Betrieb ist diesen nach einer Woche abzuschalten und den Extruder jede Woche vor Beginn der Inbetriebnahme zu reinigen. Dabei können die einzelnen Temperaturzonen des Extruders auf ihre optimal wirksamen Reinigungstemperaturen gebracht werden, die normalerweise unterhalb den Temperaturen liegen, die beim gewöhnlichen lietrieb des Extruders eingestellt werden. Durch eine derartige wöchentliche Reinigung ais vorbeugende Maßnahme, läßt sich ein kontinuierlicher Ausstoß der von Gel-Flecken und Verunreinigungen freien Beschichtungsmassen mindestens für den Rest der Woche

In den Fällen, in denen ein Extruder besonders stark verschmutzt ist, kann es des weiteren gefegentlich vorteilhaft oder zweckmäßig sein, lediglich das Sieb oder Gitter 5 zu entfernen, das normalerweise im Extruder vor dem Zwischen- oder Verbindungsstück 4 angeordnet ist um große Gel-Partikel aus dem flüssigen

. BeschiehtungsmateriaL, beispielsweise Polyäthylen, abzufiltern. Hierdurch kann eine Verstopfung des Gitters oder Siebes mit losgelösten Gel-Partikeln vermieden werden. Das Gitter oder das Sieb 5 besteht in vorteilhafter Weise beispielsweise aus einer Kombination von 20, 60 und 100 Maschen-Sieben. Es hat sich jedoch gezeigt daß, wenn ein Extruder vorbeugend, beispielsweise jede Woche gereinigt wird, das Sieb oder Gitter 5 im Extruder ohne Gefahr einer Verstopfung verbleiben kann, da die Anzahl von Gel-Partikeln und größeren Partikeln losgelöster Niederschläge bei einer solchen Verfahrensweise auf einem Minimum gehalten werden. Auf Grund der leichten Durchführbarkeit und der geringen Kosten einer erfindungsgemäßen Reinigung gegenüber einer manuellen Reinigung ist eine relativ häufige Reinigung is (a) eines Extruders nach dem Verfahren der Erfindung vorteilhaft Gegebenenfalls kann es vorteilhaft sein, nach einer bestimmten Betriebsdauer das Gitter oder Sieb 5 zu entfernen und durch ein neues Gitter oder Sieb zu ersetzen, nachdem die ReirnguRgsoperation durchge- 20 (b) führt ist

Es hat sich gezeigt daß bei der Durchführung der Erfindung die Temperaturen in der Übergangsaufheizzone und der Meßaufheizzone des Extruders auf Temperaturen oberhalb der Temperaturen ansteigen kön- 25 (c) nen, die durch die Heizelemente 13 eingestellt werden, beispielsweise um Temperaturen von 10 bis 15°G Diener Temperaturanstieg beruht vermutlich auf der mechanischen Einwirkung des Extruders auf die spröden Partikel, beispielsweise spröden Polyesterpartikel, die in 30 (d) der zweiten Phase der Reinigungsmasse, z. B. in viskosem Polyäthylen eingebettet sind. Der Anstieg der Arbeitsleistung des Extruders wird des weiteren durch den erhöhten Stromverbrauch des Extruders bestätigt, der vom Antriebsrnoior der Schnecke des Estruders abgelesen werden} "nn.

In der folgenden Tabelle 2 sind die gemessenen Ampere bei verschiedenen Umdrehungen einer Extruderschnecke pro Minute angegeben, die abgelesen werden konnten bei Versuchen mit Polyäthylen niederer Dichte allein and einer Reinigungsmasse nach der Erfindung.

nopiastische Material als die flussige Phase bildende Polymerkomponente zur Bereitung der Reinigungsmasse nach der Erfindung verwendet werden kann, wobei gemeinsam mit diesem die flüssige Phase bildenden Polymeren ein sprödes kristallines Polymer mit einem entsprechend höheren Schmelzpunkt zwecks Erzielung der Scheuer- oder Mahlwirkung verwendet wird.

Im folgenden sind einige vorteilhafte Remigungsmassen nach der Erfindung beispielsweise aufgeführt. Sämtliche angegebenen Teile sind Gewichtstefle.

Die angegebenen Schmelzindizes und Instrmsic-Viskositäten (I.V.) wurden in der beschriebenen Weise bestimmt

9 bis 95 Gew.-Teile Polyäthylen mit einem Schmelzindex von etwa 0,5 bis etwa 15 g pro 10 Minuten sowie etwa 95 bis 5 Gew.-Teile kristalliner Poly(äthylenterephthalat)partikel einer I.V. von 0,20 bis 13;

5 bis 95 Gew.-Teile Polyäthylen mit einem Schmelzindex von etwa 0,5 bis etwa 15 g pro 10 Minuten und etwa 95 bis 5 Gew.-Teile kristalliner Polyil.^cycIohexyJendimethylenterephthalatJpartikel einer LV. von 0,2 bis 13;

5 bis 95 Gew.-Teile Polyäthylen mit einem Schmelzindex von etwa 0,5 bis etwa 15 g pro 10 Minuten und 95 bis 5 Gew.-Teile kristalliner Poly{tetramethylenterephthaIat)partikeJ einer I.V. von 0,2 bis 1,3 und

5 bis 95 Gew.-Teile eines Polyäthylens mit einem Schmelzindex von etwa 0,5 bis etwa 15 g pro 10 Minuten und 95 bis 5 Gew.-Teile einer Mischung aus kristallinen Poly(äthylenterephthalat)partil>e«n einer LV. von 0,2 bis 13 und kristallinen Poly(l,4-cydohexy!endirnethylenterephthalat)partikeln und/ oder mit kristallinen Poly(tetramethylenterephthalat)partikeln einer I.V. von 0,2 bis 1,3 in allen Verhältnissen.

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Tabelle 2

Gefördertes Material

Umdrehung/ Ampere Minute

Poiyäthylen niederer Dichte	25	130
Polyäthylen niederer Dichte	50	180
Reinigungsmasse nach der	25	180
Erfindung*)
Reinigungsmasse nach der	65	300
Erfindung*)

*) 30% Polyethylenterephthalat), Intrinsic-Viskosität = 0.38, gemeinsam mit 70% Poiyäthylen niedriger Dichte, D = 0,910.

Obwohl die Erfindung am Beispiel eines Extruders vom Schneckentyp und am Beispiel des Extrudierens von Polyäthylen von Beschichtungsqualität demonstriert worden ist, ist doch selbstverständlich, daß die Erfindung such auf die Reinigung von anderen Extrudern und anderen Vorrichtungen anwendbar ist, die steuerbare Heizzonen aufweisen, in denen die verschiedensten organoplasüschen Materialien aus der Schmelze extrudiert werden und in denen eine Mahl- oder Verkleiiierungswirkung erzielt werden kann.

Ganz allgemein gilt, daß das zu exlrudierende orga-Wie bereits dargelegt ermöslicht es die Erfindung, beispielsweise photographische Papiere oder Filme mit besonders gleichmäßigen Schichten aus thermoplastischen Polymeren zu beschichten.
Gegebenenfalls kann es vorteilhaft sein, die Erfindung mit einer Reihe von verschiedenen Reinigungsmassen durchzuführen, d.h. Reinigungsmassen, in denen die Polyesterkomponente die gleiche ist, jedoch verschiedene Polyäthytenkomponenten verwendet werden und zwar Polyäthylene mit verschiedenen Schmelzindizes von geringem Schmelzindex und hohen Schmelzindizes. Das Polyäthylen mit dem niedrigstem Schmelzindex hat dabei bekanntlich die höchste Viskosität weshalb bei Verwendung von Polyäthylenen mit ansteigendem Schmelzindex Reinigungsmassen mit immer geringerer Viskosität anfallen, nuf diese Weise kann die Viskosität des die flüssige Phase bildenden Polymeren derart eingestellt werden, daß eine schnelle gründliche Reinigung des Lxtruders von organopiastiscnen Partikeiteiien erreicht wird, indem ein Polyäthylen verwendet wird, dessen Viskosität ähnlich oder gleich ist der des organoplasüschen Materials, das sich bereits im Extruder befindet. Auch kann, fails der Extmoer die Reinigungsmasse nicht leicht zerkleinern und zu fördern vermag, wenn beispielsweise im Falle der Verwendung eines hochviskosen Polyäthylens die Stromstärke des Antriebsmotors nicht ausreicht, ein Polyäthylen geringerer Viskosität zur Herstellung der Reinigungsmasse verwendet werden, so daß sich die Reinigungsmasse leichter durch den

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Extrudern fordern läßt

Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung näher veranschaulichen.

Beispiel 1

Zunächst wurde eine Reinigungsmasse nach der Erfindung durch Vermischen von 13,6 kg 12,7 κ 12,7 χ 3,175 mm großer verstoßbarer Chips eines hochkristaflinen spröden Poly(äthylenterephthalats) einer Intrinsic-Viskosität von 0,26 und etwa 31,751 kg eines Polyäthylens niedriger Dichte (D = 0,918) mit einem Schmelzindex von 8 g pro 10 Minuten hergestellt

Die Mischung wurde in den Zugabetrichter eines üblichen Extruders gegeben, der zuvor zum Beschichten von photographischem Papier mit einer Schicht aus Polyäthylen hoher Dichte mit einem Schmelzindex von 8 g pro 10 Minuten verwendet worden war.

Bei der Durchführung der Reinigung wurden die einzelnen Zonen des Extruders wie in Tabelle 1 angegeben, aufgeheizt. Nach dem Extrudieren sämtlicher Reinigungsmasse durch de" Gießkopf des Extruders wurde der Extruder abgeschottet auseinandergenommen und inspiziert Bei der Entfernung der Extruderschnecke zeigte sich, daß sich auf der Schnecke des Extruders keinerlei niedergeschlagenes oder abgeschiedenes Polyäthylen befand und daß auch die inneren Wandungen der Extrudertrommel frei von Abscheidungen waren, wobei entsprechende Abscheidungea vor Reinigung des Extruders auf der Schnecke und an den Trommeiwandüngen festgestellt werden konntea Die erfindungsgemäß erzielbare Reinigung entsprach mindestens dem Reinigungsgrad, der uurch eine mechanische Reinigung mittels Scheuerlappen und Kratzer auf manuellem Wege erzielt Wcrucn iCönnic.

Beispiel 2

Zu Vergleichszwecken wurde in den auch zur Durchführung des in Beispiel 1 beschuebenen Versuchs verwendeten Extruder eine Reinigungsmasse eingeführt, die lediglich aus verkleinerbaren Chips einer Größe von 12,7 χ 12,7 χ 3,175 mm aus hochkristallinem spröden Po- ^(ethylenterephthalat) mit einer Intrinsic-Viskosität von 0,62 bestand. Der Extruder war zuvor wiederum zum Extrudieren von Polyäthylen hoher Dichte verwendet worden.

Es zeigte sich, daß die in den Extmder eingespeiste Reinigungsmasse eine gewisse Wirkung als Reinigungsmittel aufwies. Es zeigte sich jedoch, daß große Schwierigkeiten beim Einführen der Chips in die Extrudertrommel auftraten und beim Fortbewegen der Polyesterpartikel in den Fluchten 10 der Schnecke 3. Diese Schwierigkeiten der Verwendung von spröden Partikein allein werden erfindungsgemäß durch die Verwendung eines eine flüssige Phase bildenden Polymeren vermieden beisnielsweise eines Pnlväthvlens niederer Dichte als Trägermittel für die Fortbewegung des spröden scheuernden Polymeren durch den Extruder.
Beispiel 3

Es wurde zunächst eine Reinigungsmasse hergestellt aus 30 Gew.-% eines Polyäthylens niederer Dichte mit einem Schmelzindex von 8 sowie 70 Gew.-°/o zerkleinerbaren lZ7x 12,7x3,175 mm großen Chip= eines hochkristallinen spröden Poly(äthylenterephthalats) mit einer Intrinsic-Viskosität von 0,62.

Die Reinigungsmasse wurde dann in einen durch B^- trieb verschmutzten Extruder eingeführt, der wie in Beispie! ι beschrieben aufgeheizt wurde. Der Extruder war zuvor zum Extrudieren von hochdichtem Polyäthylen wie in Beispiel 1 beschneien verwendet worden. Es wurden entsprechende Ergebnisse wie in Beispiel 2 beschrieben erhalten, d. h. bei Verwendung der beschriebenen Reinigungsmassen ergab sich eine schlechte Förderung und ein schlechtes Gleiten der Masse. Aus den Ergebnissen dieses Beispiels ergibt sich, daß die die flüssige Phase bildende Polymerkomponente in einer ausreichenden Konzentration vorhanden sein muß, um als Träger für die Polyesterchips zu wirken, d. h. die zweite, die flüssige Phase bildende Komponente muß in einer solchen Konzentration vorhanden sein, daß sie beim Erhitzen eine flüssige Phase oder einen flüssigen Phasenträger für die Polyesterchips bilden kann.

Beispiel 4

Es wurden drei verschiedene Reinigungsmassen »a«, »b« und »c« hergestellt, die jeweils zu etwa 30 Gew.-% aus zerkleinerbaren Chips eines hochkristallinen spröden Poly(äthylenterephthalats) mit einer I.V. von 038 und zu etwa 70 Gew.-% aus einem Polyäthylen niedriger Dichte mit einem Schmelzindex von 7 bestanden.

Der Unterschied der einzelnen Reinigungsmassen bestand lediglich darin, daß die Polyesterchips eine verschiedene Größe aufwiesen. In sa/ntlicben Fällen betrug die Dicke der Polyesterchips 3,175 mm. Im Falle der Reinigungsmasse »a« passierten die Chip.« sämtlich ein 7^4 mm Maschensieb (US-Siebreihe). Im Falle der Reinigungsmasse »b« passierten die Chips särrtlich ein Sieb mit einer Maschenweite von 9,525 mm. Im Falle der Reimgungsmasse »c« passierten die Chips sämtlich ein 12.70 mm Maschensieb.

Die einzelnen Reinigungsmassen wurden jeweils zum Reinigen eines verunreinigten Extruders des in Beispiel 1 beschriebenen Typs unter den in Beispiel 1 angegebenen Betriebsbedingungen verwendet. In jedem Falle war der Extruder vorher zum Extrudieren von hochdichtem Polyäthylen verwendet worden.

Es zeigte sich, daß alle drei beschriebenen Reinigungsmassen den Extruder gründlich reinigten, so daß der Extruder nach den Reinigungsoperationen zum Extrudieren von hochdichtem Polyäthylen auf photogranhische Panierschichtträeer verwendet werden konnte

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Reinigungsmasse für die Innenwände von Extrudern, die zur Entfernung von inkrustierten und zersetzten organoplastischen Stoffen dient und diskrete, zerkleinerbare Partikel eines thermoplastischen Polymeren enthält, wozu man die Reinigungsmasse durch den Extruder mit mehren, sich über die Extruderlänge erstreckenden Heizzonen mit vom Extrudereinlaß zum Extruderauslaß ansteigenden Temperaturen, mit Einspeisaufheizzone, Übergangsaufheizzone, Meßaafheizzone und Auslaßaufheizzone fördert, dadurch gekennzeichnet, daß die Reinigungsmasse aus

1) diskreten, zerkleinerbaren Partikeln eines ersten hochkristallinen thermoplastischen Polymeren mit einem Schmelzpunkt von bis zu 350⁰C und einer hohen Sprödigkeitstemperatur und

2) einem zweiten thermoplastischen Polymeren, das (a) eine- Schmelzpunkt unterhalb der Sprr digkeitsternj/eratur des ersten Polymeren auiweist und (b) beim Erhitzen auf eine Temperatur über die Schmelzpunkttemperatur einen aus einer flüssigen Phase bestehenden Träger für die Partikel des ersten Polymeren bildet,