DE914551C

DE914551C - Verfahren und Vorrichtung zum Plastizieren und/oder Gelieren von thermoplastischen Kunststoffen

Info

Publication number: DE914551C
Application number: DEW7283A
Authority: DE
Inventors: Dr Adolf Vogt
Original assignee: Wacker Chemie AG
Current assignee: Wacker Chemie AG
Priority date: 1951-11-25
Filing date: 1951-11-25
Publication date: 1954-07-05

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Plastizieren und/oder Gelieren von thermoplastischen Kunststoffen Das Plastizieren und/oder Gelieren von thermoplastischen Kunststoffen durch Walzung, auf die speziell sich die Erfindung bezieht, geht in der Kunststoff- und Kautschukindustrie noch immer allgemein in der Weise vor sich, daß das Gut durch einen Spalt zwischen den Außenmantelflächen zweier achsparallel mehr oder weniger dicht nebeneinander gelagerten Walzen hindurchgeschickt wird. Im Durchgang durch einen solchen linear durch jeweils zwei einander gegenüber befindliche Mantellinien beider Walzkörper begrenzten oder bestimmten Walzspalt sind Plastifizierung, Weichmachung, Durchknetung und Durchmischung der Gesamtmasse des durchlaufenden Gutes nicht ohne weiteres erzielbar. Tatsächlich ist es notwendig, das Gut öfter durch den Walzspalt hindurchzuschicken, es also von der einen Seite des Spaltes her abzunehmen und von der anderen Seite her wieder einzuführen.
Dabei ist es zumeist auch noch notwendig, das die Walzen fellartig ummantelnde Gut aufzuschneiden, abzulösen und die so erhaltenen Felle erst besonders zusammenzulegen, bevor sie in den Walzspalt wieder eingeführt werden.
Wohl mag sich der Effekt im Walzspalt durch gewisse Eingriffe verschieden gestalten lassen, z. B. durch Variieren der Spaltweite, durch besondere Formgestaltung der Walzenumfangsfiäche und durch unterschiedliches Sichdrehenlassen der Walzen, doch lassen derartige Maßnahmen, wie es die Erfahrung gelehrt hat, niemals erreichen, die Walzung dermaßen effektiv auf das Gut auszuüben, daß schon ein einmaliger Durchgang durch den Spalt genügen könnte, um den gewünschten Endzustand in bezug auf Weichmachung und Durch- mischung der Gesamtmasse des Gutes zu erzielen.
Wiederholtes Hindurchschicken durch den Spalt ist nun aber nicht mehr den heutigen Bedürfnissen der Praxis entsprechend, viel zu umständlich, zeitraubend und kostspielig. Zudem verbürgt es nicht eine gleiche Durcharbeitung und Verweilzeit aller Anteile der Masse.
Es ist weiter bekannt, das Plastizieren und/oder Gelieren von Kunststoffen und deren Förderung in sogenannten Fließmischern vorzunehmen. Dabei wird das Material in eine beheizte Schneckenpresse gegeben, in der die Plastizierung und/oder Gelierung des Kunststoffes gleichzeitig mit seiner Förderung erfolgt. Der Austrittsteil der Schnecke ist dabei vielfach konisch, und zwar nach außen verjüngt ausgebildet, um die Auspreßwirkung zu verbessern.
Die Erfindung betrifft nun ein besonders vorteilhaftes einfaches Verfahren zum Plastizieren und/ oder Gelieren von thermoplastischen Kunststoffen, das sich einer besonderen Art von Walzung bedient, sowie eine entsprechende Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.
Erfindungsgemäß werden thermoplastische Kunststoffe in der Weise in der Wärme unter Druck durch Walzung plastiziert und/oder geliert, daß die Masse in Schlauchform gebracht, der Schlauch durch Aufweitung und Friktion zwischen einer festen und einer umlaufenden Fläche zerfranst wird und die einzelnen Fransen in sich strangförmig verdrillt werden.
Zur Durchführung dieses Verfahrens dient eine Vorrichtung, bei der die Masse unter Druck und Wärme zentral in einen Spalt zwischen ganz oder annähernd gleichachsig und einander gegenüber angeordneten, mehr oder weniger kegeligen Walzflächen eingegeben wird, wobei gleichzeitig den Walzfiächen relativ zueinander eine Bewegung um die gemeinsame Achse erteilt, z. B. die eine Fläche ortsfest gehalten, die andere jedoch gedreht und so die- Masse im Durchgang durch den Wirkspalt einer zusammenhängenden Folge sich stetig wandelnder und ineinander übergreifender Behandlungen unterworfen, gedrückt, geknetet, gewalkt, auch mehr und mehr fellartig längs und breit gezogen, geweitet und gespannt wird, wobei ausschließend durch Aufreißen eine Vielzahl von anhängenden Teilen gebildet und diese in sich noch strangartig verdrillt werden.
Die Vorrichtung stellt also im wesentlichen einen mehr oder weniger konischen Walzenkörper und einen diesen Walzenkörper umhüllenden, ganz oder annähernd gleichachsig gelagerten Hohlkörper mit entsprechend gestalteter Innenmantelfläche dar. Der Konuswinkel kann beliebig groß sein; es kann z. B. die Mantellinie zur Körperachse einen Winkel von beispielsweise fast o° oder gleich oder nahezu 900 bilden, wobei im letzteren Falle die Walzenkörper sich gleich oder nahezu gleich Scheibenkörpern ergeben. Es ist zweckmäßig, die Kunststoffzuführung auf der Seite des kleineren Durchmessers der kegeligen Walzfläche vorzunehmen.
Der Hauptvorteil dieses neuen, praktisch erprobten, unter anderem hauptsächlich für Polyvinylchloridmassen und sonstige Kunststoffe bestimmten Verfahrens und der hierzu verwendeten Vorrichtung ist vor allem der, daß in bezug auf Knetung, Weichmachung und Durchmischung usw. eine vollständige Plastizierung und/oder Gelierung der Masse schon mit nur einmaligem Spaltdurchgang erzielbar ist. Der Spalt, der kein linearer, sondern ein flächig begrenzter ist, ermöglicht die verschiedensten Einwirkungen auf das Behandlungsgut, und zwar in einer für den beabsichtigten Zweck bisher ungekannten Folgekombination. Es sind dies vor allem Druck- und Wärme-, Roll- und Walz-.
Dehnungs-, Zerreiß- und schließlich Walk- und Verdrillungseffekte. Auf das Behandlungsgut während einer und derselben Passage durch den Walzspalt ausgeübt, tragen alle diese Effekte, wie es die Erfahrung bestätigt hat, zum Erhalt eines Erzeugnisses bei, das anschließend sofort der Weiterverarbeitung oder Weiterbehandlung unterworfen werden kann und so ein kontinuierliches Arbeiten mit einfachster Apparatur möglich macht.
Die Abbildung stellt eine erfindungsgemäße Vorrichtung dar. Durch den Trichter A wird die zu plastizierende oder gelierende Masse der Schnecke B zugeführt. Diese fördert das Material in den Walzenspalt D, welcher zwischen dem Konus C und dem Gehäuse E liegt. Der Konus wird angetrieben mittels des Zahnrades F. Die plastizierte Masse tritt am Ende des Konus aus.

Claims

PATENTANSPRUCHE: I. Verfahren zum Plastizieren und/oder Gelieren von thermoplastischen Kunststoffen durch Walzung mit Druck und Wärme, dadurch gekennzeichnet, daß die Masse in Schlauchform gebracht, der Schlauch durch Aufweitung und Friktion zwischen einer festen und einer umlaufenden Fläche zerfranst wird, worauf die einzelnen Fransen gewalkt und in sich strangförmig verdrillt werden.
2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch I, gekennzeichnet durch gleichartige, gleichachsig ineinandergesetzte und mehr oder weniger kegelige Walzflächen, deren eine relativ zur anderen umläuft.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch die Anordnung einer Materialzuführung auf der Seite des kleineren Durchmessers der kegeligen Walzfläche.

Angezogene Druckschriften: Französische Patentschrift Nr.9646I7; USA.-Patentschriften Nr. 2 496 147, 2 496 625, 25in203, 2519014, 2535286, 2573440.