DE3712809A1 - Process for producing hollow profiles from plastic - Google Patents

Process for producing hollow profiles from plastic

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Abstract

The invention relates to a process for producing hollow profiles from plastic, for example flexible tubes and pipes, with low permeability to gases and vapours. To obtain high-quality hollow profiles from plastic, fluorination of the elongated profiles is proposed, in which the fluorine-containing treatment gas is introduced at one end of the hollow profile and led away at the other end, and in which, after expiry of the necessary reaction time, a flushing phase with inert gas is carried out, in which the flushing gas is also fed in at one end and led away at the other end.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Hohlprofilen aus Kunststoff, z.B. von Schläuchen und Rohren.The invention relates to a method for producing Hollow profiles made of plastic, e.g. of hoses and pipes.

Bei Kunststoffschläuchen und -rohren wird heute eine geringe Durchlässigkeit gegenüber Gasen, Dämpfen und Lösungsmitteln dadurch realisiert, daß zu ihrer Herstellung besondere, aber auch teure Ausgangsmaterialien verwendet werden. Eine andere Möglichkeit besteht darin, daß durch einen komplizierten Aufbau der Schläuche und Rohre, z.B. mehrere Lagen aus verschiedenen Materialien und/oder Armierungen, die gewünschte Dichtigkeit erreicht wird. Dieser Weg impliziert aufwendige und teure Herstellungsverfahren (z.B. Koextrusion).Today, plastic tubing and pipes are becoming low Permeability to gases, vapors and solvents realized in that for their manufacture special, but expensive raw materials can also be used. Another Possibility is that through a complicated Structure of hoses and pipes, e.g. several layers different materials and / or reinforcements, the desired Tightness is achieved. This path implies elaborate and expensive manufacturing processes (e.g. coextrusion).

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu finden, mit dem auf einfache und preisgünstige Weise Kunststoffschläuche und -rohre, die eine geringe Durchlässigkeit gegenüber Gasen, Dämpfen und Lösungsmitteln besitzen, hergestellt werden können. The invention is therefore based on the object of a method to find with the easy and inexpensive way Plastic hoses and pipes that are low Permeability to gases, vapors and solvents own, can be manufactured.  

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß während des Extrudierens oder nach der Herstellung des Hohlprofils die Innenseite des Hohlprofils mit einem Fluor enthaltenden Behandlungsgas in Berührung gebracht wird, wobei das Behandlungsgas an einem Ende des Hohlprofils eingeleitet und am anderen Ende abgeführt wird, und daß nach dem Ablauf einer notwendigen Reaktionszeit eine Spülphase durchgeführt wird, bei der ein inertes Gas, z.B. Stickstoff, ebenfalls an einem Ende des Hohlprofils eingeleitet und am anderen Ende abgeführt wird.This object is achieved in that during the Extrude or after the manufacture of the hollow profile Inside of the hollow profile with a fluorine-containing Treatment gas is brought into contact, the Treatment gas introduced at one end of the hollow profile and is discharged at the other end, and that after the expiration of a necessary rinsing phase is carried out, where an inert gas, e.g. Nitrogen, also on one Introduced end of the hollow profile and discharged at the other end becomes.

Aus dem Bereich der Kunststoffbehälterherstellung sind zwar Herstellungsverfahren bekannt, bei deren Durchführung neben der Ausformung des Gegenstandes (Blasformen) auch die Erzeugung einer innenseitigen, dampfundurchlässigen Schicht durch Einleiten eines fluorhaltigen Gasgemisches erfolgt (z.B. DE-PS 24 01 948). Es ist jedoch an ein ähnliches Verfahren für die Herstellung von hochwertigen Hohlprofilen aus Kunststoff durch Fluorierung bisher noch nicht gedacht worden, da der Umgang mit fluorhaltigen Gasen in der Anwendung auf Hohlprofile größerer Länge für gefährlich und schwierig und letztlich nicht beherrschbar gehalten wurde.Are from the field of plastic container manufacture Known manufacturing process, in addition to the shaping of the object (blow molding) also the Generation of an inside, vapor-impermeable layer by introducing a fluorine-containing gas mixture (e.g. DE-PS 24 01 948). However, there is a similar procedure for the production of high-quality hollow profiles made of plastic has not yet been thought of by fluorination since the Dealing with fluorine-containing gases in the application Hollow sections of greater length for dangerous and difficult and was ultimately not controlled.

Überraschenderweise gelingt es nun mit dem erfindungsgemäßen Verfahren, eine sichere und qualitativ gute Fluorierung der Innenseite auch bei Hohlprofilen durchzuführen.Surprisingly, it is now possible with the invention Process, a safe and good quality fluorination of the Can also be carried out on the inside of hollow profiles.

Durch die Einleitung des Behandlungsgases an einem Ende und die Abführung am anderen wird die Innenseite des Hohlprofils auf seiner ganzen Länge gleichmäßig mit Behandlungsgas in Berührung gebracht. Man erhält so eine effektive und gleichmäßige Fluorierung des Hohlprofils. In der Spülphase erreicht man durch die Einleitung des Inertgases an einem und die Abführung am anderen Ende des Hohlprofils, daß noch nicht abreagiertes Fluorgas und Fluorgasnebenprodukte vollständig aus dem Innenraum des Hohlprofils ausgespült werden. Es ist so sichergestellt, daß kein Fluor oder Fluorverbindungen in die Atmosphäre gelangen können.By introducing the treatment gas at one end and the discharge on the other becomes the inside of the hollow profile along its entire length with treatment gas in Brought into contact. You get an effective and  uniform fluorination of the hollow profile. In the rinsing phase can be achieved by introducing the inert gas at a and the discharge at the other end of the hollow profile that not yet fully reacted fluorine gas and fluorine gas by-products be rinsed out of the interior of the hollow profile. It is so ensured that no fluorine or fluorine compounds in the Atmosphere.

Besonders vorteilhaft ist die Verwendung eines Behandlungsgases, das aus 0,1 bis 10 Vol-% Fluor und einem inerten Gas, z.B. Stickstoff, besteht. Ein solches Behandlungsgas liefert die gewünschte Fluorisierungsqualität in geeigneter Zeit und ist einfach produzierbar.The use of a is particularly advantageous Treatment gas consisting of 0.1 to 10 vol% fluorine and one inert gas, e.g. Nitrogen. Such one Treatment gas provides the desired fluorination quality in a suitable time and is easy to produce.

In einer vorteilhaften Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das freie Ende des Hohlprofils zu Beginn des Extrudierens mit einer Entsorgungsleitung gekoppelt und in das Hohlprofil während des Extrudierens über den Extrusionskopf permanent Behandlungsgas eingeleitet. Bei dieser Ausgestaltung des Verfahrens wird dem Hohlprofil zu jeder Zeit unverbrauchtes Behandlungsgasgemisch zugeführt, was zu einer schnellen und gleichmäßigen Fluorierung und Bildung einer dampfundurchlässigen Schicht führt.In an advantageous variant of the invention The procedure is the free end of the hollow profile at the beginning of the Extrusion coupled with a disposal line and into the Hollow profile during extrusion via the extrusion head permanent treatment gas introduced. With this configuration of the procedure is the hollow section at all times unused treatment gas mixture fed, resulting in a rapid and even fluorination and formation of a vapor impermeable layer.

Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens erhält man, wenn man das beim Extrudieren freie Ende des Hohlprofils zu Beginn des Extrudierens an ein verschließbares Kopplungselement anschließt, welches bis zum Ende des Extrudierens verschlossen bleibt und welches vor, während oder nach dem Extrudieren an eine Entsorgungsleitung gekoppelt wird, und das Behandlungsgas während des Extrudierens ständig mit leichtem Überdruck über den Extrusionskopf an dem vom Kopplungselement und Hohlprofil gebildeten Hohlraum ansteht. Bei einer Durchführung des Verfahrens auf diese Art und Weise erreicht man ebenfalls eine gute und gleichmäßige Fluorierung des Hohlprofils. Von besonderem Vorteil hierbei ist, daß jeweils das frisch extrudierte Stück des Hohlprofils mit unverbrauchtem, aufgrund des Überdrucks nachgeliefertem Behandlungsgas in Berührung kommt. Dadurch, daß das Hohlprofil während der Behandlung mit dem Behandlungsgas geschlossen ist, weist diese Verfahrensvariante im Vergleich zu der obengenannten einen geringeren Behandlungsgasverbrauch auf.A particularly advantageous embodiment of the The method according to the invention is obtained when the Extrude free end of the hollow profile at the beginning of the Extruding to a lockable coupling element which is sealed until the end of extrusion stays on and which one before, during or after extrusion a disposal line is coupled, and the treatment gas during the extrusion with a slight overpressure the extrusion head on the of the coupling element and hollow profile  formed cavity is present. When the Procedure in this way also achieves one good and even fluorination of the hollow profile. From A particular advantage here is that the fresh extruded piece of the hollow profile with unused, due to of the excess pressure of the treatment gas supplied is coming. The fact that the hollow profile during treatment with the treatment gas is closed, this has Process variant compared to the one mentioned above lower treatment gas consumption.

Beide bis jetzt genannten Verfahren vereinigen Herstellung (Extrusion) und Fluorierung des Hohlprofils zu einem Arbeitsgang.Both of the processes mentioned so far combine manufacturing (Extrusion) and fluorination of the hollow profile into one Operation.

Eine weitere Ausgestaltungsform des Verfahrens gemäß der Erfindung, bei dem ein bereits gefertiges Hohlprofil an einem Ende mit einer Versorgungsleitung und am anderen Ende mit einer Entsorgungsleitung gekoppelt wird und bei dem in das Hohlprofil so lange Behandlungsgas eingeleitet wird, bis im Hohlprofil eine nahezu reine Behandlungsgasatmosphäre entstanden ist und die Behandlungsgasatmosphäre im Hohlprofil entsprechend der notwendigen Reaktionszeit entweder durch permanentes Spülen oder durch zwischenzeitliches entsorgungsseitiges Verschließen aufrechterhalten wird, ermöglicht die Fluorierung auch nicht durch Extrusion hergestellter Kunststoffhohlprofile. Aber auch bei extrudierten Hohlprofilen kann eine Fluorierung in einem eigenen Arbeitsgang zweckmäßig sein, wenn z.B. fluorierte und unfluorierte Hohlprofile der gleichen Art produziert oder Hohlprofile nachträglich fluoriert werden sollen. Another embodiment of the method according to the Invention in which an already made hollow profile on one End with a supply line and at the other end with a waste disposal line is coupled and in the Hollow profile treatment gas is introduced until in Hollow profile an almost pure treatment gas atmosphere and the treatment gas atmosphere in the hollow profile according to the necessary response time either by permanent rinsing or by meanwhile closure on the disposal side is maintained, does not allow fluorination by extrusion either manufactured plastic hollow profiles. But also with extruded hollow profiles can be fluorinated in one own work process may be useful if e.g. fluorinated and produces unfluorinated hollow profiles of the same type or Hollow profiles should be fluorinated afterwards.  

Besonders vorteilhaft ist es, bei der von der Herstellung getrennten Fluorierung, das Hohlprofil vor der Behandlung mit dem Behandlungsgas vorzuwärmen, da man dadurch die Reaktion des Fluorgases mit dem Kunststoff begünstigt und so eine bessere und schnellere Fluorierung des Hohlprofils erreicht.It is particularly advantageous when manufacturing separate fluorination, the hollow profile before treatment with preheat the treatment gas as this will cause the reaction of the fluorine gas with the plastic and so one achieved better and faster fluorination of the hollow profile.

Im folgenden wird mit Hilfe der schematischen Zeichnung ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens erläutert.Below is a schematic drawing Embodiment of the method according to the invention explained.

Eine Extrusionsanlage 1 erzeugt ein schlauchförmiges Hohlprofil 2. Das Hohlprofil 2 wird mit Hilfe eines Kopplungselements 3 an eine in einer Aufrolltrommel 4 integrierten Entsorgungsleitung 5 angekoppelt. In der Entsorgungsleitung 5 befindet sich zusätzlich ein Absperrventil 6, mit dem die Entsorgungsleitung 5 verschlossen werden kann. Über eine Versorgungsleitung 7 wird das Fluor-Stickstoff-Behandlungsgas direkt über den Extrusionskopf 8 in das Hohlprofil eingeleitet.An extrusion system 1 produces a tubular hollow profile 2 . The hollow profile 2 is coupled with the aid of a coupling element 3 to a disposal line 5 integrated in a reel drum 4 . In the disposal line 5 there is also a shut-off valve 6 with which the disposal line 5 can be closed. Via a supply line 7 , the fluorine-nitrogen treatment gas is introduced directly into the hollow profile via the extrusion head 8 .

Die erfindungsgemäße Vorgehensweise ist dabei folgende: Unter Stickstoffspülung wird das freie Ende des schlauchförmigen Hohlprofils über das Kopplungselement 3 an die Entsorgungsleitung 5 angekoppelt und anschließend das Absperrventil 6 geschlossen. Danach wird auf die Versorgung mit Fluor-Stickstoff-Gemisch (5 Vol-% Fluor, 95 Vol-%, Stickstoff) umgestellt, wobei das Fluor-Stickstoff-Gemisch mit leichtem Überdruck (ca. 1,1 bar) eingespeist wird. Während der Extrusion wird permanent unverbrauchtes Behandlungsgas eingeleitet, wobei insbesondere das neu entstandene, noch warme Stück des Hohlprofils durch die Einspeisung über den Extrusionskopf mit unverbrauchtem Behandlungsgas in Berührung kommt. Nachdem das Hohlprofil seine Endlänge erreicht hat und sein gesamtes Innenvolumen mit Behandlungsgas gefüllt ist, folgt eine Ausreaktionsphase, damit insbesondere auch das letzte Stück des schlauchförmigen Hohlprofils die gewünschte Fluorierung erfährt und man ein gleichmäßig fluoriertes Hohlprofil erhält. An die Ausreaktionsphase schließt sich eine Spülphase an. Dazu wird das Absperrventil 6 geöffnet und extrusionskopfseitig reiner Stickstoff eingespeist, wodurch das Gasgemisch im Inneren des schlauchförmigen Hohlprofils über die Entsorgungsleitung 5 einer Entsorgungseinrichtung zugeführt wird. Die Spülphase dauert so lange an, bis kein Fluorgas oder Fluorgasprodukte mehr im Inneren des Hohlprofils sind. Danach kann das fertige Hohlprofil der Extrusionsanlage entnommen und ein neuer Extrusionsvorgang begonnen werden.The procedure according to the invention is as follows: With nitrogen purging, the free end of the tubular hollow profile is coupled to the disposal line 5 via the coupling element 3 and then the shut-off valve 6 is closed. The system is then switched to the supply with a fluorine / nitrogen mixture (5% by volume of fluorine, 95% by volume, nitrogen), the fluorine / nitrogen mixture being fed in with a slight excess pressure (approx. 1.1 bar). During the extrusion process, unused treatment gas is permanently introduced, with the newly created, still warm piece of the hollow profile coming into contact with unused treatment gas through the feed via the extrusion head. After the hollow profile has reached its final length and its entire internal volume is filled with treatment gas, a reaction phase follows, so that in particular the last piece of the tubular hollow profile experiences the desired fluorination and a uniformly fluorinated hollow profile is obtained. A rinsing phase follows the reaction phase. For this purpose, the shut-off valve 6 is opened and pure nitrogen is fed in on the extrusion head side, as a result of which the gas mixture in the interior of the tubular hollow profile is fed via the disposal line 5 to a disposal device. The purging phase continues until there are no more fluorine gas or fluorine gas products inside the hollow profile. The finished hollow profile can then be removed from the extrusion system and a new extrusion process can be started.

Claims (6)

1. Verfahren zur Herstellung von Hohlprofilen aus Kunststoff, z.B. von Schläuchen oder Rohren, bei dem das Hohlprofil durch Extrusion erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet, daß während des Extrudierens oder nach der Herstellung des Hohlprofiles die Innenseite des Hohlprofiles mit einem Fluor enthaltenden Behandlungsgas in Berührung gebracht wird, wobei das Behandlungsgas an einem Ende des Hohlprofiles eingeleitet und am anderen Ende abgeführt wird, und daß nach dem Ablauf einer notwendigen Reaktionszeit eine Spülphase durchgeführt wird, bei der ein inertes Gas, z.B. Stickstoff, ebenfalls an einem Ende des Hohlprofils eingeleitet und am anderen Ende abgeführt wird.1. A process for the production of hollow profiles made of plastic, for example hoses or pipes, in which the hollow profile is produced by extrusion, characterized in that the inside of the hollow profile is brought into contact with a fluorine-containing treatment gas during extrusion or after the production of the hollow profile is, the treatment gas is introduced at one end of the hollow profile and discharged at the other end, and that after the expiry of a necessary reaction time, a purging phase is carried out in which an inert gas, for example nitrogen, is also introduced at one end of the hollow profile and at the other End is discharged. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Behandlungsgas aus 0,1 bis 10 Vol-% Fluor und einem inerten Gas, z.B. Stickstoff, besteht.2. The method according to claim 1, characterized in that the treatment gas from 0.1 to 10 vol% fluorine and one inert gas, e.g. Nitrogen. 3. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Innenseite des Hohlprofiles während des Extrudierens mit dem Behandlungsgas in Berührung gebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß das beim Extrudieren freie Ende des Hohlprofiles zu Beginn des Extrudierens mit einer Entsorgungsleitung gekoppelt und in das Hohlprofil während des Extrudierens über den Extrusionskopf Behandlungsgas eingeleitet wird.3. The method of claim 1, wherein the inside of the Hollow profile during extrusion with the Treatment gas is brought into contact, thereby characterized in that the free end of the extrusion Hollow profile at the start of extrusion with a  Disposal line coupled and in the hollow profile during extrusion via the extrusion head Treatment gas is introduced. 4. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Innenseite des Extrudats während des Extrudierens mit dem Behandlungsgas in Berührung gebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß das beim Extrudieren freie Ende des Hohlprofils zu Beginn des Extrudierens an ein verschließbares Kopplungselement angeschlossen wird, welches bis zum Ende des Extrudierens verschlossen bleibt und welches vor, während oder nach dem Extrudieren an eine Entsorgungsleitung gekoppelt wird, und daß das Behandlungsgas während des Extrudierens über den Extrusionskopf ständig mit leichtem Überdruck in den vom Kopplungselement und Hohlprofil gebildeten Hohlraum eingeleitet wird.4. The method of claim 1, wherein the inside of the Extrudate while extruding with the Treatment gas is brought into contact, thereby characterized in that the free end of the extrusion Hollow profile at the start of extrusion lockable coupling element is connected, which is sealed until the end of extrusion remains and which before, during or after the Extrusion is coupled to a disposal line, and that the treatment gas during extrusion the extrusion head constantly with a slight overpressure in the cavity formed by the coupling element and hollow profile is initiated. 5. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Innenseite des Hohlprofils nach seiner Herstellung mit dem Behandlungsgas in Berührung gebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Hohlprofil an einem Ende mit einer Versorgungsleitung und am anderen Ende mit einer Entsorgungsleitung gekoppelt wird und daß in das Hohlprofil so lange Behandlungsgas eingeleitet wird, bis im Hohlprofil eine nahezu reine Behandlungsgasatmosphäre entstanden ist, und die Behandlungsgasatmosphäre im Hohlprofil entsprechend der notwendigen Reaktionszeit aufrechterhalten wird.5. The method of claim 1, wherein the inside of the Hollow profile after its manufacture with the Treatment gas is brought into contact, thereby characterized in that the hollow profile at one end one supply line and at the other end with one Disposal line is coupled and that in that Hollow profile as long as treatment gas is introduced until an almost pure treatment gas atmosphere in the hollow profile has arisen, and the treatment gas atmosphere in Hollow profile according to the necessary reaction time is maintained. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Hohlprofil vor der Behandlung mit dem Behandlungsgas vorgewärmt wird.6. The method according to any one of claims 1 or 5, characterized characterized in that the hollow profile before treatment is preheated with the treatment gas.
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