DE3333703C2 - Verfahren und Anlage zur Herstellung von Polyester/Additiv-Ausgangsmaterial für bandförmige Bild- und/oder Tonträger mit erhöhter Oberflächenrauhigkeit und Antiblocking - Google Patents
Verfahren und Anlage zur Herstellung von Polyester/Additiv-Ausgangsmaterial für bandförmige Bild- und/oder Tonträger mit erhöhter Oberflächenrauhigkeit und AntiblockingInfo
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Abstract
Es handelt sich um ein Verfahren und eine Anlage zum Erhöhen der Oberflächenrauhigkeit und zum Antiblocking von Polyester-Filmbändern, wonach dem Filmband aus einem Polymer im Zuge seiner Herstellung ein die Oberflächenrauhigkeit förderndes und das Blocking verhinderndes Additiv zugegeben wird. Dazu wird das Additiv mit einem Teil des Polymers gemischt, dosiert und in einer Schneckenpresse in einer ersten Behandlungszone aufgeschmolzen, anschließend in einer zweiten Behandlungszone mit dem anderen Teil des Polymers nach dessen Dosierung dispergiert. Anschließend wird die dispergierte Mischung in einer dritten Behandlungszone mit Unterdruck beaufschlagt sowie aus der Schneckenpresse ausgedrückt und schließlich in an sich bekannter Weise granuliert, getrocknet und mit anderen Polymeren für spezielle Verwendungszwecke gemischt. Im ganzen wird eine besonders feine Verteilung des bzw. der Additive in dem Polymer bzw. daraus hergestellten Filmbändern erreicht.
Description
- Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Polyester/ Additiv-Ausgangsmaterial für bandförmige Bild- und/oder Tonträger mit erhöhter Oberflächenrauhigkeit und Antiblocking aus einem Polyester und zumindest einem die Oberflächenrauhigkeit und das Antiblocking fördernden Additiv, wobei das Additiv mit einem Teil des Polyesters gemischt, dosiert und mit dem anderen Teil des Polyesters nach dessen Dosierung vermischt wird. - Als Additiv kommen beispielsweise Siliciumdioxid oder Porzellanerde in Frage. Unter Antiblocking wird bekanntlich die Beseitigung eines unerwünschten Haftens der Oberflächen von aneinanderliegenden Schichten verstanden, welches durch Oberflächenkräfte beispielsweise infolge statischer Aufladung verursacht wird. Bei Filmbändern soll also gleichsam ein Klebeeffekt verhindert werden, damit die aufgewickelten Filmbänder sich leicht abwickeln lassen.
- Ein ständiges Problem bei der Herstellung von Filmbändern oder Bändern für die Video- und Audioindustrie besteht darin, den Filmbändern eine erhöhte Oberflächenrauhigkeit zu verleihen, damit die aufzubringenden Emulsionen einwandfrei anhaften und Blocking vermieden wird. Als Filmbänder finden regelmäßig Polyesterbänder Verwendung. Bei der Herstellung solcher Polyesterbänder ist es bekannt, einem Prepolymer im Zuge der Polykondensation eine Suspension mit einem Additiv zuzugeben, welches die Oberflächenrauhigkeit der Filmbänder erhöhen sowie Blocking vermeiden soll. Das Prepolymer und die Suspension, die im allgemeinen auch Glykol enthält, werden in einem Autoklaven gemischt, um im übrigen das Glykol im Zuge der Polykondensation unter Unterdruck auszudampfen. Im Ergebnis erhält man ein Polymer mit einem die Oberflächenrauhigkeit und das Antiblocking fördernden Additiv für die nachfolgende Herstellung der Filmbänder. - Dieses bekannte Verfahren ist jedoch insoweit nachteilig, als die Additivverteilung bereichsweise unbefriedigend ist und folglich ein einwandfreies Anhaften der aufzubringenden Emulsionen oder dergleichen Beschichtungsstoffe nicht in jedem Filmbereich unbedingt gewährleistet ist. Darüber hinaus entstehen in dem Autoklaven biweilen schlecht zu dispergierende Agglomerate.
- Unabhängig davon ist ein Verfahren zur Herstellung geformter Produkte aus linearen Polyestern mit darin dispergierten Zusätzen bekannt, wonach entweder ein Konzentrat eines Additivs in einem linearen Polyester oder ein damit versetzter linearer Polyester mit allenfalls einem geringen Gehalt an Zusätzen in Form von Pulver, Körnern, Tabletten oder als Schmelze zum gewünschten Formkörper schmelzgeformt wird. Das Konzentrat wird durch Zumischen des Additivs zu dem in Form von Pulver mit einer vorgegebenen Dichte vorliegenden linearen Polyester hergestellt. Abhängig von der Natur des verwendeten Additivs werden dem Endprodukt bestimmte Eigenschaften verliehen. Durch Siliciumdioxid, Molybdändisulfid oder Antimontrioxid werden dem Produkt Antiblockierungseigenschaften, erhöhte Gleiteigenschaften bzw. flammenverzögernde Eigenschaften verliehen (vgl. DE-OS 22 53 971). - Nach einem anderen bekannten Verfahren, wonach einem Polyester ein Additiv beigegeben wird, kann das Additiv während der Polykondensation des Polyesters eingegeben werden, aber auch durch Rühren - sofern eine geeignete Dispersion vorliegt - oder durch Aufstäuben auf ein fertiggestelltes Filmband, bevor dieses aufgewickelt wird (vgl. US-PS 32 21 226).
- Im übrigen sind Anlagen zum Aufbereiten von technischen Kunststoffen bekannt, welche neben Dosier- und Fördervorrichtungen für pulverförmige oder granulatförmige Kunststoffe, die oftmals mit Stabilisatoren oder Pigmenten, faserigen Verstärkungsstoffen und pulverigen Füllstoffen vorgemischt sind, eine Schneckenpresse mit verschiedenen Behandlungszonen zum Aufschmelzen, einem darauffolgenden Dispergieren/Homogenisieren und Entgasen der Kunststoffschmelze aufweisen (vgl. z. B. Kunststoffe 71 (1981), S. 266 bis 271). Durch diese bekannten Maßnahmen sind jedoch die Probleme um die Herstellung von Polyester/Additiv-Ausgangsmaterial für bandförmige Bild- und/oder Tonträger mit erhöhter Oberflächenrauhigkeit und Antiblocking nicht maßgebend beeinflußt worden.
- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung von Polyester/Additiv-Ausgangsmaterial für bandförmige Bild- und/oder Tonträger der eingangs beschriebenen Art anzugeben, wonach sich eine einwandfreie Verteilung des bzw. der Additive in einem rationellen Fertigungsprozeß erreichen läßt, so daß Filmbänder oder dergleichen Bänder aus Polyester von höchster Qualität entstehen.
- Diese Aufgabe löst die Erfindung bei einem gattungsgemäßen Verfahren dadurch, daß das Gemisch des Additivs mit einem Teil des Polyesters in einer Schneckenpresse in einer ersten Behandlungszone aufgeschmolzen und anschließend in einer zweiten Behandlungszone der Schneckenpresse mit dem anderen Teil des Polyesters dispergiert wird, oder umgekehrt das Gemisch des Additivs mit einem Teil des Polyesters der zweiten Behandlungszone und der andere Teil des Polyesters der ersten Behandlungszone der Schneckenpresse zugeführt wird, und anschließend die dispergierte Mischung in einer dritten Behandlungszone der Schneckenpresse mit Unterdruck beaufschlagt sowie aus der Schneckenpresse ausgedrückt wird. - Diese Maßnahmen der Erfindung haben zur Folge, daß bei der Herstellung von bandförmigen Bild- und/oder Tonträgern nicht länger von einem Prepolymer ausgegangen und das jeweilige Additiv im Zuge der Polykondensation zugegeben wird, sondern vielmehr der bereits fertige Polyester mit einem Polyester/Additiv-Gemisch dispergiert wird, wobei ein vorgegebener Anteil des Polyesters für das Polyester/Additiv-Gemisch herangezogen wird. Durch dieses erfindungsgemäße Verfahren wird erreicht, daß sich das Polyester/Additiv-Gemisch einwandfrei in einer Schneckenpresse aufschmelzen und anschließend mit dem übrigen Polyester dispergieren läßt, so daß eine einwandfreie Verteilung des Additivs in dem Polyester stattfindet. Das ist im übrigen auch darauf zurückzuführen, daß sich zuvor sowohl das Polyester/Additiv-Gemisch als auch der übrige Polyester einwandfrei dosieren lassen, ehe sie der Schneckenpresse zugeführt und in der Schneckenpresse zusammengeführt werden. Aufgrund der Tatsache, daß beim Aufschmelzen des Polyester/Additiv-Gemisches und dadurch im Zuge des Dispergierens mit dem übrigen Polyester ein Viskositätsabbau stattfindet, ist nach Lehre der Erfindung eine dritte Behandlungszone für die dispergierte Mischung vorgesehen, welche in dieser dritten Behandlungszone mit Unterdruck beaufschlagt wird. Diese Unterdruckbeaufschlagung führt zum Anheben der Viskosität, so daß im Ergebnis die ausgedrückte Mischung keinen meßbaren Viskositätsabbau aufweist. Es erfolgt dann die übliche Weiterbehandlung der ausgedrückten Mischung, die schließlich granuliert, getrocknet und für spezielle Verwendungszwecke mit anderen Polymeren wiederum gemischt werden kann. - Als Polyester werden vorzugsweise PETP ( Polyäthylenterephthalat)-Schnitzel verwendet, so daß das Additiv auf den mit dem Additiv zu vermischenden Schnitzelanteil des Polyesters aufgepudert werden kann und insoweit ein einwandfreies Polyester/ Additiv-Gemisch entsteht.
- Gegenstand der Erfindung ist auch eine Anlage zum Durchführen des beanspruchten Verfahrens, die sich durch einen funktionsgerechten und unkomplizierten Aufbau auszeichnet. Diese Anlage mit einer Polyesterzuführung und einer Additivzuführung sowie mit einer Schneckenpresse zum Aufschmelzen und Dispergieren des Polyester/ Additiv-Gemisches mit drei Behandlungszonen, wobei die ersten beiden Behandlungszonen jeweils mit einer Dosier- und Fördervorrichtung für die einzuführenden Komponenten verbunden sind und die dritte Behandlungszone für die dispergierte Mischung einen Anschluß an eine Vakuumpumpe und ein Ausdrückwerkzeug aufweist, ist dadurch gekennzeichnet, daß von der Polyesterzuführung eine Abzweigung zu einer Mischvorrichtung führt, in welche die Additivzuführung mündet, wobei die Mischvorrichtung mit der Dosier- und Fördervorrichtung an der ersten Behandlungszone der Schneckenpresse und die Polyesterzuführung mit der Dosier- und Fördervorrichtung an der zweiten Behandlungszone der Schneckenpresse oder umgekehrt die Mischvorrichtung mit der Dosier- und Fördervorrichtung an der zweiten Behandlungszone und die Polyesterzuführung mit der Dosier- und Fördervorrichtung an der ersten Behandlungszone der Schneckenpresse verbunden ist. - Nach Lehre der Erfindung ist also der Schneckenpresse sowohl für das Polyester/Additiv-Gemisch als auch für den übrigen Polyester eine Dosiervorrichtung vorgeordnet, so daß stets ein einwandfreies Mischungsverhältnis für die Mischung aus dem Polyester/ Additiv-Gemisch und dem übrigen Polyester eingehalten werden kann. Die Mischvorrichtung für die Mischung des einen Polyesteranteils mit dem Additiv ist zweckmäßigerweise als angetriebene Mischtrommel ausgebildet. Die Dosier- und Fördervorrichtungen für einerseits das Polyester/Additiv-Gemisch und andererseits den übrigen Polyester können jeweils als Dosiertrichter und Förderschnecke ausgebildet sein. Vorzugsweise ist die Schneckenpresse als Doppelschneckenpresse mit drei voneinander getrennten Behandlungszonen für das Aufschmelzen, Dispergieren und die Unterdruckbeaufschlagung zum Anheben der Viskosität ausgebildet. Endlich können der Schnckenpresse ein Wasserbad und dem Wasserbad eine Schneidvorrichtung für die als Stränge ausgedrückte Mischung und der Schneidvorrichtung eine Förderleitung mit einem Gebläse und einem Silo für das aus den Strängen geschnittene Granulat nachgeordnet sein.
- Die durch die Erfindung erreichten Vorteile sind im wesentlichen darin zu sehen, daß ein Verfahren und eine Anlage zur Herstellung von Polyester/Additiv-Ausgangsmaterial für bandförmige Bild- und/oder Tonträger mit erhöhter Oberflächenrauhigkeit und Antiblocking geschaffen werden, die eine einwandfreie Verteilung des bzw. der Additive in dem Bandmaterial bzw. Polyester gewährleistet, und zwar unter Berücksichtigung eines verhältnismäßig unkomplizierten und rationellen Fertigungsprozesses, indem neben den beizugebenden Additiven bereits der fertige Polyester verwendet wird. Dadurch bleibt die Polykondensation ungestört.
- Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. Die einzige Figur zeigt schematisch eine erfindungsgemäße Anlage zum Erhöhen der Oberflächenrauhigkeit und des Antiblocking von Filmbändern aus Polyester.
- Die dargestellte Anlage weist eine Polyesterzuführung 1 und eine Additivzuführung 2 auf. Als Polyester finden PETP-Schnitzel Verwendung. Von der Polyesterzuführung 1 führt eine Abzweigung 3 zu einer Mischvorrichtung 4. In diese Mischvorrichtung 4 mündet die Additivzuführung 2. Der Mischvorrichtung 4 ist eine Dosier- und Fördervorrichtung 5 für das Polyester/Additiv-Gemisch nachgeordnet, welche in eine erste Behandlungszone I einer Schneckenpresse 6 zum Aufschmelzen des Polyester/Additiv-Gemisches mündet. Die Polyesterzuführung 1 mündet unter Zwischenschaltung einer Dosier- und Fördervorrichtung 7 in eine zweite Behandlungszone II zum Dispergieren des aufgeschmolzenen Polyester/Additiv-Gemisches mit dem übrigen Polyester. Die Schneckenpresse 6 weist eine dritte Behandlungszone III für die dispergierte Mischung mit einem Anschluß an eine Vakuumpumpe 8 zum Anheben der Viskosität auf und besitzt im Anschluß an diese dritte Behandlungszone III ein Ausdrückwerkzeug 9, welches beispielsweise geeignet ist, die dispergierte Mischung als Fasern 10 auszudrücken. Dazu ist der Schneckenpresse 6 ein Wasserbad 11 und dem Wasserbad eine Schneidvorrichtung 12 für die ausgedrückten Stränge 10 nachgeordnet. Der Schneidvorrichtung 12 wiederum ist eine Förderleitung 13 mit einem Gebläse 14 und einem Silo 15 für das aus den Strängen geschnittene Granulat nachgeordnet. Bei den Strängen 10 handelt es sich regelmäßig um Monofilamente. - Die Mischvorrichtung 4 für das Polyester/Additiv-Gemisch ist als angetriebene Mischtrommel ausgebildet. Die Dosier- und Fördervorrichtung 5, 7 für sowohl das Polyester/Additiv-Gemisch als auch den übrigen Polyester ist jeweils als Dosiertrichter und Förderschnecke ausgebildet. - Die Schneckenpresse 6 ist als Doppelschneckenpresse mit drei voneinander getrennten Behandlungszonen I bis III ausgebildet. Eine solche Doppelschneckenpresse 6 gewährleistet eine verbesserte Mischung und Homogenisierung des Polyester/Additiv-Gemisches mit dem Polyester.
Claims (7)
1. Verfahren zur Herstellung von Polyester/Additiv-Ausgangsmaterial für bandförmige Bild- und/oder Tonträger mit erhöhter Oberflächenrauhigkeit und Antiblocking aus einem Polyester und zumindest einem die Oberflächenrauhigkeit und das Antiblocking fördernden Additiv, wobei das Additiv mit einem Teil des Polyesters gemischt, dosiert und mit dem anderen Teil des Polyesters nach dessen Dosierung vermicht wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Gemisch des Additivs mit einem Teil des Polyesters in einer Schneckenpresse in einer ersten Behandlungszone aufgeschmolzen und anschließend in einer zweiten Behandlungszone der Schneckenpresse mit dem anderen Teil des Polyesters dispergiert wird, oder umgekehrt das Gemisch des Additivs mit einem Teil des Polyesters der zweiten Behandlungszone und der andere Teil des Polyesters der ersten Behandlungszone der Schneckenpresse zugeführt wird, und anschließend die dispergierte Mischung in einer dritten Behandlungszone der Schneckenpresse mit Unterdruck beaufschlagt sowie aus der Schneckenpresse ausgedrückt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Polyester in Form von Schnitzeln, insbesondere in Form von Polyäthylenterephthalat-Schnitzeln, verwendet wird und das Additiv auf den mit dem Additiv zu mischenden Schnitzelanteil aufgepudert wird.
3. Anlage zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, mit einer Polyesterzuführung und einer Additivzuführung sowie mit einer Schneckenpresse zum Aufschmelzen und Dispergieren des Polyester/Additiv-Gemisches mit drei Behandlungszonen, wobei die ersten beiden Behandlungszonen jeweils mit einer Dosier- und Fördervorrichtung für die einzuführenden Komponenten verbunden sind und die dritte Behandlungszone für die dispergierte Mischung einen Anschluß an eine Vakuumpumpe und ein Ausdrückwerkzeug aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß von der Polyesterzuführung (1) eine Abzweigung (3) zu einer Mischvorrichtung (4) führt, in welche die Additivzuführung (2) mündet, wobei die Mischvorrichtung (4) mit der Dosier- und Fördervorrichtung (5) an der ersten Behandlungszone (I) der Schneckenpresse (6) und die Polyesterzuführung (1) mit der Dosier- und Fördervorrichtung (7) an der zweiten Behandlungszone (II) der Schneckenpresse (6) oder umgekehrt die Mischvorrichtung (4) mit der Dosier- und Fördervorrichtung (7) an der zweiten Behandlungszone (II) und die Polyesterzuführung (1) mit der Dosier- und Fördervorrichtung (5) an der ersten Behandlungszone (I) der Schneckenpresse verbunden ist.
4. Anlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischvorrichtung (4) als angetriebene Mischtrommel ausgebildet ist.
5. Anlage nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Dosier- und Fördervorrichtungen (5, 7) für einerseits das Polyester/ Additiv-Gemisch und andererseits den übrigen Polyester jeweils als Dosiertrichter und Förderschnecke ausgebildet sind.
6. Anlage nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneckenpresse (6) als Doppelschneckenpresse mit drei voneinander getrennten Behandlungszonen (I bis III) ausgebildet ist.
7. Anlage nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Schneckenpresse (6) ein Wasserbad (11) und dem Wasserbad eine Schneidvorrichtung (12) für die als Stränge (10) ausgedrückte Mischung und der Schneidvorrichtung eine Förderleitung (13) mit einem Gebläse (14) und einem Silo (15) für das aus den Strängen (10) geschnittene Granulat nachgeordnet sind.
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