NL1015542C2 - Dispergeerdeel. - Google Patents

Description

5 - 1 -

DISPERGEERDEEL

De uitvinding heeft betrekking op een dispergeerdeel, geschikt om draaibaar te worden opgenomen in het huis van een extruder, waarvan de omhullende mantel de vorm heeft van een cilinder en in 10 het buitenoppervlak waarvan ten minste een paar spiraalsgewijs verlopende kanalen aanwezig is, bestaande uit een ingangskanaal en een uitgangskanaal, die elk worden begrensd door een eerste en een tweede flank, welke kanalen elk een begin en een einde hebben, 15 waarvan bij het ingangskanaal van elk paar het begin open en het einde gesloten is en van het uitgangskanaal het einde open is en het begin gesloten.

Een dergelijk dispergeerdeel is bekend uit US octrooi nr. 3.411.179, waarin wordt geleerd dat een 20 dergelijk deel een goede dispersieve menging van thermoplastische materialen geeft.

In veel toepassingen van thermoplastische materialen worden deze met behulp van een extruder opgesmolten en gemengd met andere materialen waarna het 25 mengsel in een gewenste vorm wordt gebracht. Een voorbeeld van een ander materiaal zijn vezels, die in een extruder in een thermoplastisch materiaal worden gedispergeerd voor het vervaardigen van vezelversterkt thermoplastische voorwerpen. In DE-OS-2.461.631 wordt 30 het gebruik beschreven van een bekend, als Egan-dispergeerdeel aangeduid, dispergeerdeel in een extruder in een proces voor het vervaardigen van 1015542 - 2 - vezelversterkte thermoplastische voorwerpen. In deze publicatie worden geen verder bijzonderheden vermeld over de dimensionering van het dispergeerdeel.

Bij het dispergeren treedt door de 5 optredende krachten ook vezelafbraak op. Voor het verkrijgen van een materiaal met goede mechanische eigenschappen is zowel een zo homogeen mogelijke dispersie van de vezels in het thermoplastische materiaal nodig als een zo gering mogelijke 10 vezelafbraak. Het bekende dispergeerdeel heeft als nadeel dat een zeer homogene dispersie niet is te verwezenlijken zonder dat een de mechanische sterkte van het materiaal sterk nadelig beïnvloedende afbraak van de vezels optreedt.

15 De uitvinding stelt zich ten doel een dispergeerdeel te verschaffen dat, opgenomen in een extruderschroef, minder vezelafbraak geeft bij het dispergeren van de vezels in een thermoplastisch materiaal tot een zekere mate van homogeniteit dan het 20 bekende dispergeerdeel.

Dit doel wordt volgens de uitvinding bereikt doordat de eerste flank breder is dan de tweede en met een eerste radiale tussenruimte past in het huis van de extruder en dat de verhouding van de breedte van 25 de eerste flank en de eerste radiale tussenruimte is gelegen tussen 25 en 750.

Een dergelijk dispergeerdeel opgenomen in een extruderschroef blijkt tijdens het transport over dit dispergeerdeel van een samenstelling die een 30 thermoplastisch materiaal en vezels bevat een homogene dispergering van vezels in het thermoplastische materiaal te weeg te brengen met minder vezelafbraak 0 t 5 5 A 2 - 3 - dan bij gebruik van het bekende dispergeerdeel. Het j gedispergeerde materiaal bezit daardoor betere mechanische eigenschappen, zoals bijvoorbeeld de IZOD-slagsterkte, dan een overeenkomstig materiaal verkregen 5 met het bekende dispergeerdeel.

Het dispergeerdeel volgens de uitvinding is bijzonder geschikt voor het homogeen dispergeren van bundels glasvezels of andere vezels waarin de bundel als geheel of elk van de vezels daarin afzonderlijk of 10 in kleinere deelgroepen zijn omgeven door een thermoplastisch materiaal. Dergelijke bundels kunnen bijvoorbeeld vervaardigd worden door een lange vezelbundel met gesmolten thermoplastisch materiaal te impregneren en/of te omhullen en de verkregen 15 geïmpregneerde en/of omhulde bundel in staafvormige stukken van geschikte lengte te hakken, hierna aangeduid als granulaat Met het dispergeerdeel volgens de uitvinding kunnen vezels worden verwerkt met een lengte gelegen tussen 0,1 mm en een lengte gelijk aan 20 de lengte van de eerste flank van het dispergeerdeel.

In de praktijk worden in vezelversterkte thermoplastische vormdelen vezels toegepast met een lengte gelegen tussen 5 en 50 mm en met voorkeur vezels met een lengte gelegen tussen 10 en 30 mm.

25 Voorbeelden van andere geschikte vezels voor verwerking met het dispergeerdeel volgens de uitvinding zijn vezels van aramide, koolstof en staal.

Voorbeelden van thermoplastische materialen die in combinatie met een of meer van de genoemde 30 soorten vezels homogeen kunnen worden gemengd onder gebruikmaking van het dispergeerdeel volgens de uitvinding zijn polypropeen, polyetheen, polyamiden, f o 1 η <5 /. o - 4 - polyethyleentereftalaat, polybuteentereftalaat, polyfenylsulfide, thermoplastische urethanen, polyoxymethyleen en polycarbonaat.

De uitvinding zal nader worden toegelicht 5 aan de hand van de volgende tekeningen. In deze tekeningen is

Fig. 1 een opengewerkt aanzicht van een extruder, waarin een dispergeerdeel volgens de uivinding deel uitmaakt van de extruderschroef; 10 Fig. 2 een doorsnede van het dispergeerdeel uit Fig. 1 langs de lijn A-A;

Fig. 3 een uitslag van het dispergeerdeel uit Fig. 1; Fig. 4 een doorsnede langs de lijn B-B in Fig. 3;

Fig. 5 een uitslag van een dispergeerdeel, waarin de 15 eerste flank is voorzien van een langs het ingangskanaal lopende verhoging; en Fig. 6 een doorsnede langs de lijn C-C in Fig. 5.

In Fig. 1 is 2 een extruder met een cilindrisch huis 4 met aslijn 6 en een extrusiekop 8.

20 In het huis is een extruderschroef draaibaar opgenomen. In het algemeen bestaat een dergelijke schroef uit een aantal om een gemeenschappelijke aslijn draaibare schroefsecties die elk een specifieke functie of combinaties van functies vervullen. Voorbeelden van 25 dergelijke functies zijn transporteren, opsmelten, mengen en dispergeren. In Fig 1 zijn in het huis 4 weergegeven een transportdeel 10 en een cilindervormig dispergeerdeel 14 welke draaibaar zijn om de aslijn 6. De omhullende mantel van het dispergeerdeel, gedacht 30 door de punten met grootste radiale doorsnede, bevindt zich op een eerste radiale afstand 16 van de mantel 4. Verder is 18 een eerste kanaal dat met een tweede 1015542 - 5 - kanaal 2 0 een paar vormt. De schroefrichting van de kanalen is ten opzichte van de door pijl 22 aangegeven draairichting van de schroef en daarmee van het dispergeerdeel in de extruder zodanig gekozen dat het 5 dispergeerdeel een voorwaartse kracht uitoefent op het materiaal in de kanalen en aldus ook transportwerking heeft.

De spoedhoek, dat is de hoek tussen de asrichting 6 en 10 de richting van de begrenzende wanden 24 en 26 van de kanalen is gelegen tussen 30 en 60° en bij voorkeur tussen 40 en 50°. Deze hoek is met α aangeduid in Fig.

3 en Fig. 5.

De kanalen kunnen een rechthoekige 15 doorsnede hebben met vlakke bodem maar ook kunnen de kanalen een gebogen doorsnede, bijvoorbeeld een in de vorm van een cirkelsegment, hebben. De vakman zal in voorkomend geval vorm en oppervlakte van de doorsnede weten te kiezen afhankelijk van de gewenste 20 transportcapaciteit van het dispergeerdeel. Ook kan de oppervlakte van de doorsnede van de kanalen langs hun lengterichting verlopen, bijvoorbeeld kan de diepte of de breedte van het ingangskanaal vanaf het open einde afnemen. Ingangskanaal 18 is aan de ingangszijde 28 25 open en aan de uitgangszijde 30 gesloten.

Uitgangskanaal 20 is aan ingangszijde 32 gesloten en aan uitgangszijde 34 open. Open wordt hier verstaan als in direkte verbinding staand met een voorgaand of volgend element, bijvoorbeeld een schroefdeel of 30 extruderkop, waardoor aan een open zijde materiaal rechtstreeks een kanaal kan binnentreden dan wel materiaal uit een kanaal kan worden afgevoerd naar een Λ 4 e r , λ - 6 - volgend element. Aan een gesloten zijde is een dergelijk materiaaltransport niet mogelijk en zal bij voortgaande aanvoer van materiaal uit de voorgaande schroefsectie het materiaal uit het kanaal moeten 5 treden en door de draaiende beweging van het dispergeerdeel ten opzichte van het huis van de extruder over een flank, kneed- of overstroomflank geheten, worden getransporteerd naar een naastgelegen kanaal.

10 Door de beschreven uitvoering van de kanalen wordt bereikt dat materiaal dat aan het dispergeerdeel wordt toegevoerd het aan de ingangszijde 28 open ingangskanaal 18 kanaal daarvan intreedt en door de draaiende beweging van het dispergeerdeel in 15 voorwaartse richting wordt getransporteerd en aldus het ingangskanaal vult 18. Het materiaal in kanaal 18, dat aan de uitgangszijde 3 0 is gesloten, kan dit kanaal alleen verlaten door de tussenruimte 36 tussen eerste flank 38 en het huis 4 van extruder 2. De breedte van 20 tussenruimte 36 zal hierna worden aangeduid als H. Het materiaal komt in tussenruimte 36 in aanraking met de binnenzijde van het huis 4 en zal daardoor worden afgeremd en achterblijven ten opzichte van de draaiing van het dispergeerdeel. Flank 38 wordt begrensd door 25 naar de bodem van kanaal 18 en kanaal 20 aflopende wanden 25 resp. 27. Tweede flank 40 is hoger dan flank 38 en past nagenoeg glijdend in huis 4, zodat door deze flank 40 het materiaal dat ten opzichte van de beweging van flank 38 achterblijft in tussenruimte 36 weer wordt 30 afgeschraapt en meegenomen waarbij het materiaal in kanaal 20 terechtkomt. Deze flank wordt begrensd door twee naar de bodem van kanaal 18 en kanaal 20 aflopende 1 Λ Λ & t - 7 - wanden 26 resp. 24. Omdat uitgangskanaal 20 aan de uitgangzijde 34 open is kan het materiaal vervolgens daardoor worden afgevoerd uit het dispergeerdeel naar het volgende schroefdeel of, in het beschrevengeval, 5 naar de kop 8 van de extruder.

Het materiaal, dat een thermoplastisch materiaal en vezels bevat wordt aldus van ingangskanaal 18 naar uitgangskanaal 20 getransporteerd over de eerste flank 38. Hierbij treedt door het 10 snelheidsverschil tussen het materiaal dat in contact is met de stilstaande binnenwand en het materiaal dat in contact is met de ten opzichte van de binnenwand bewegende flank 38 afschuiving van het materiaal op. Er moet daarbij voldoende afschuiving optreden om de 15 vezels voldoende gedispergeerd in kanaal 20 te doen aankomen. Dit wordt bereikt door een geschikte keuze van de hiervoorgenoemde afstand H en de breedte van de eerste flank 38. De breedte van de eerste flank 38, die in de uitslag van Fig. 3 en van Fig. 5 is aangeduid met 20 L, is daartoe groter dan die van de tweede flank 40. L is in het algemeen gelegen tussen 0,2 en 0,8 x de omtrek van het dispergeerdeel. De verhouding tussen L en de hiervoor genoemde tussenruimte H, L/H, dient gelegen te zijn tussen 25 en 750 en bij voorkeur is 25 deze gelegen tussen 50 en 300. Bij lagere waarden blijkt in het algemeen onvoldoende afschuiving op te treden om een goede dispersie van de vezels teweeg te brengen. Bij hogere waarden treedt te veel vezelafbraak op waardoor het versterkende effect van de vezels in de 30 samenstelling verloren gaat.

Een derde relevante dimensie van het dispergeerdeel is de lengte A ervan, waaronder wordt o t 5 5 4 2 - 8 - verstaan de afstand vanaf het begin van het ingangskanaal tot aan het einde van het uitgangskanaal gemeten in axiale richting. Deze lengte A wordt bij voorkeur gekozen tussen 2 en 10 maal de diameter D van 5 het dispergeerdeel ter plaatse van de tweede flank 40. De waarden van A in combinatie met die van H worden bij voorkeur zo gekozen dat bij het beoogde bedrijf geen drukval optreedt over het dispergeerdeel. Hiervoor is nodig dat het dispergeerdeel een transportcapaciteit 10 heeft die ten minste gelijk is aan het debiet van de door de voorgaande schroefsectie aangevoerde hoeveelheid materiaal.

De transportcapaciteit Q per omwenteling van de extruderschroef over de eerste flank wordt berekend met 15 de formule Q= 1/2 v.H.A/n (vol/omw) waarin v de omtreksnelheid π-D.n van het dispergeerdeel 20 is en n het aantal omwentelingen per minuut van de extruderschroef. Bij een gegeven aanvoer Q per omwenteling door de voorgaande schroefsectie kan de vakman uit de gegeven formule, de eisen gesteld aan H.A en aan L/H eenvoudig geschikte dimensies van het 25 dispergeerdeel berekenen.

Een maat voor de opgelegde afschuiving is de verhouding L/H. Een verder voordeel van het dispergeerdeel volgens de uitvinding is nu gelegen in de omstandigheid dat door een geschikte keuze van deze 30 grootheden L en H de door het deel te weeg gebrachte afschuiving eenvoudig op een gewenste waarde kan worden ingesteld. Dit kan bijvoorbeeld plaatsvinden door eerst 10 15 5/(2 - 9 - op een apparaat, waarmee aan een materiaal een gedefinieerde afschuiving kan worden opgelegd, bijvoorbeeld een Couette-apparaat, de geschikte op te leggen afschuiving voor het verkrijgen van een gewenste 5 dispersie van een zeker materiaal te bepalen als de vereiste getalwaarde voor de L/H-verhouding. Vervolgens kan dan in samenhang met de diameter D uit die bepaalde waarde de geschikte waarden van L en H voor het dispergeerdeel worden bepaald.

10 De dimensies van de aanvoer- en afvoerkanalen die immers het materiaal moeten aan- en afvoeren, en in het bijzonder het oppervlak van de doorsnede daarvan wordt zo gekozen dat hun transportcapaciteit overeenstemt met de hiervoor voor 15 de eerste flank berekende capaciteit.

Om te voorkomen dat materiaal uit kanaal 20 over tweede flank 40 weer terug terecht komt in kanaal 18 is de tussenruimte 42 tussen flank 40 en het huis 4 van extruder 2 zo klein gekozen dat flank 40 20 nagenoeg glijdend past in huis 4, dat wil zeggen dat bij de optredende drukken in combinatie met de viscositeit van het materiaal transport door die ruimte te verwaarlozen is ten opzichte van het transport via de kanalen over de eerste flank 38. Deze tussenruimte 25 ligt als regel tussen 10'4 x D en 10'2 x D en wordt zeer geschikt gekozen tussen 0,3 x 10'3 x D en 3 x 10'3 x D. Eveneens met het doel materiaaltransport over het dispergeerdeel langs andere weg dan via de kanalen te vermijden is het dispergeerdeel langs de omtrek van de 30 uiteinden voorzien van opstaande randen 44 en 46 die slechts zo kleine tussenruimten 16 laten tussen deze randen en het huis van de extruder dat bij de I U i Si K / .¾ - 10 - optredende drukken in combinatie met de viscositeit van het materiaal transport door die ruimte te verwaarlozen is. In de praktijk verzorgen randen 44 en 46 veelal de lagering van het dispergeerdeel in het huis van de 5 extruder. De tussenruimten 16 worden in hetzelfde gebied gekozen als hiervoor gedefinieerd voor de tussenruimte 42.

Door de beschreven keuze van de afmetingen van de ruimten tussen het huis van de extruder en de flanken 10 en opstaande randen wordt bereikt dat alle materiaal het dispergeerdeel via ingangskanaal 18, eerste flank 38 en uitgangskanaal 20 het dispergeerdeel moet passeren. Hierdoor wordt nagenoeg al het materiaal onderworpen aan de gewenste afschuiving, nodig voor een 15 goede dispersie van de vezels in het thermoplastische materiaal.

Naarmate de diameter van de extruder toeneemt, mag ook de grootte H van de tussenruimte 36 toenemen, in het algemeen nagenoeg evenredig. Indien H 20 daarbij van vergelijkbare grootte wordt als de diameter van het toegepaste granulaat in niet opgesmolten toestand kan het granulaat ongesmolten over flank 38 worden getransporteerd waardoor de gewenste dispersie van de vezels achterwege blijft. Om dit in een 25 dergelijk geval te voorkomen kan ter plaatse van de grens tussen het ingangskanaal 18 en de eerste flank 38 een verhoging, in Fig. 5 en 6 met 50 angeduid, zijn aangebracht, welke een tussenruimte laat tussen die verhoging en het huis van de extruder welke kleiner is 30 dan de diameter van het niet opgesmolten granulaat.

Geschikte waarden zijn gelegen tussen 0,1 en 0,8 x de diameter van het granulaat. Kleinere waarden belemmeren 0 1 5 5 4 2 - 11 - het uittreden ook van het opgesmolten materiaal, bij grotere waarden kan ook slechts gedeeltelijk opgesmolten materiaal in tussenruimte 36 treden. Bij voorkeur is genoemde tussenruimte gelegen tussen 0,3 en 5 0,5 x de diameter van het niet opgesmolten granulaat.

Door deze constructie kunnen gesmolten materiaal en vezels hierdoor wel passeren maar onvoldoende opgesmolten granulaat niet. Dat wordt aldus gedwongen in het ingangskanaal 18 te blijven en zal aldaar na 10 enige tijd wel volledig opsmelten waarna het gesmolten materiaal alsnog de verhoging kan passeren en bij het passeren van de eerste flank 38 aan de gewenste afschuiving worden onderworpen.

Bij toenemende extruderdiameter kan ook de 15 breedte L van de eerste flank 38 toenemen, bij voorkeur nagenoeg evenredig met de toename van genoemde diameter. Indien nu deze breedte groter wordt dan voor het teweegbrengen van de benodigde afschuiving noodzakelijk is, kan worden overwogen een tweede paar 20 kanalen aan te brengen waarbij dan bij voorkeur elk paar de helft van het oppervlak van de omtrek van het dispergeerdeel beslaat. De in het voorafgaande beschreven dimensioneringen gelden dan voor elk paar kanalen en bijbehorende flanken afzonderlijk. Aldus kan 25 het te dispergeren materiaal door twee ingangskanalen het dispergeerdeel intreden, vanuit elk waarvan het materiaal kan overstromen naar de bijbehorende eerste flank, daarover terechtkomen in het corresponderende tweede kanaal en aldus langs twee uitgangskanalen weer 30 uittreden uit het dispergeerdeel. Dit vergroot de transportcapaciteit aanzienlijk in vergelijking met de situatie waarin slechts één paar kanalen met ! n 1 5 5 k 2, - 12 - bijbehorende flanken in een overigens even groot dispergeerdeel aanwezig is.

In Fig. 2 is de draairichting van de schroef aangegeven met 48. Met 18 en 20 zijn het 5 ingangskanaal en het uitgangskanaal aangegeven. Wanneer het dispergeerdeel in de aangegeven richting draait zal het in ingangskanaal 18 aangevoerde materiaal in de tussenruimte 36 terechtkomen en verder over flank 38 in uitgangskanaal 20.

10 In Fig. 3 hebben de verwijzingscijfers dezelfde betekenis als in de voorgaande figuren. Met L is de breedte van flank 38 aangegeven en met cc de hoek tussen de asrichting en richting van flank.

In Fig. 4 hebben de verwijzingscijfers 15 dezelfde betekenis als in de voorgaande figuren.

In Fig. 5 hebben de verwijzingscijfers dezelfde betekenis als in de voorgaande figuren. Met 50 is een verhoging aangegeven die het in tussenruimte 36 treden van niet opgesmolten materiaal verhindert.

20 In Fig. 6 hebben de verwijzingscijfers dezelfde betekenis als in de voorgaande figuren.

De uitvinding heeft tevens betrekking op een werkwijze voor het met behulp van een extruder, voorzien van een schroef die is opgebouwd uit een of 25 meer schroefdelen, dispergeren van vezels in een thermoplastisch materiaal, omvattende het toevoeren van de vezels en het thermoplastisch materiaal aan de extruder en het met behulp van de schroefdelen transporteren en bewerken van het totaal van de 30 toegevoerde vezels en het thermoplastische materiaal.

Dergelijke werkwijzen zijn op zichzelf algemeen bekend maar leiden niet tot het verkrijgen van 10155*2 - 13 - een mengsel waarin de vezels homogeen gedispergeerd zijn in het thermoplastische materiaal zonder dat daarbij in ongewenste mate vezelafbraak optreedt. De voorwerpen vervaardigd met het mengsel verkregen met 5 behulp van de bekende werkwijze bezitten in het algemeen onvoldoende mechanische eigenschappen.

Gevonden werd nu, dat in het geval ten minste één van de schroefdelen in de extruder een dispergeerdeel is volgens de uitvinding zoals hiervoor beschreven, 10 mengsels worden verkregen, waarmee voorwerpen kunnen worden vervaardigd met verbeterde mechanische eigenschappen ten opzicht van voorwerpen vervaardigd uit een mengsel verkregen met behulp van het bekende dispergeerdeel.

15 Het thermoplastisch materiaal en vezels van geschikte lengte kunnen afzonderlijk aan de extruder worden toegevoerd. Ook kunnen vezels of vezelbundels van geschikte lengte worden toegevoerd die reeds afzonderlijk of als bundel zijn voorzien van een 20 omhullende laag van een thermoplastische materiaal.

Deze omhullende laag kan zelfs zo dik worden gekozen dat het toevoeren van verder thermoplastisch materiaal niet meer nodig is omdat de gewenste verhouding vezels : thermoplastisch materiaal, reeds in de 25 toegevoerde omhulde vezels of vezelbundels aanwezig is.

Het in de extruder homogeen gedispergeerde mengsel kan bij het verlaten van de extruder volgens op zich bekende technieken tot vezelversterkete voorwerpen worden verwerkt. Voorbeelden hiervan zijn spuitgieten, 30 waarbij het materiaal rechtstreeks uit de extruderkop in een mal wordt geïnjecteerd of extrusion compression moulding, waarbij het materiaal vrij uit de extruder I 8 1 3 3 q 2 - 14 - kan stromen en waarbij steeds een geschikte hoeveelheid geëxtrudeerd materiaal wordt opgenomen, in een vorm gelegd en daarin in de gewenste vorm geperst. Het materiaal kan eveneens worden verwerkt met andere voor 5 de verwerking van thermoplastische materialen bekende methoden.

Voorts heeft de uitvinding betrekking op een extruder, voorzien van een schroef die is opgebouwd uit een of meer schroefdelen, waarin ten minste één van 10 de schroefdelen een dispergeerdeel volgens de uitvinding is.

Gevonden werd dat met een dergelijke extruder mengsels kunnen worden verkregen, waarmee voorwerpen kunnen worden vervaardigd met verbeterde 15 mechanische eigenschappen ten opzichte van voorwerpen vervaardigd uit een mengsel verkregen met een extruder waarin een dispergeerdeel volgens de stand der techniek aanwezig is. De vereiste en met voordeel toe te passen dimensies en verdere eigenschappen van het 20 dispergeerdeel op zich en in verhouding tot de extruder zijn als hiervoor gedefinieerd.

De uitvinding zal worden togelicht aan de hand van de navolgende voorbeelden en vergelijkende experimenten.

25 Voorbeelden I en II

In een 60 mm extruder (type PMS60 van Plastik Maschinenbau) met een lengte/diameterverhouding van 25 en een schroef opgebouwd uit een voedingsdeel met een gangdiepte van 6 mm en een dispergeerdeel 3 0 volgens de uitvinding met een lengte van 240 mm, een dispergerende flank L ter lengte van 120 mm en een tussenruimte H tussen de dispergerende flank en het 10 1 5 5 4 2 - 15 - extruderhuis van 0,6 mm werd een met glasvezelgevuld polypropeen verwerkt.

Aan deze extruder werd 36 kg/h van een compositie bestaande uit 70% polypropeen met een melt index van 20 5 g/10 min. en 30% lang-glasgranulaat met een lengte van 12 mm toegevoerd. Het glas was aanwezig in bundels van 2400 tex bij een diameter van 18 μπι voor de afzonderlijke filamenten in de bundel. De cilindertemperatuur van de extruder was ingesteld op 10 250 °C. De ronde uitstroomopening in de extruderkop had een diameter van 30 mm.

Een deel van de als een streng uit de extruder uitstromende mengsel werd in een Pontijne ® pers met een druk van 8 Mpa en een perstemperatuur van 40 °C in 15 een tijd van 1 minuut geperst tot een vlakke plaat met een dikte van 2,3 mm.

Aan geschikte proefplaatjes, genomen uit de tot kamertemperatuur afgekoelde geperste plaat, werden de IZOD-waarde volgens ISO R180-4A en de sterkte en 20 modulus volgens ISO 527/2 bepaald. De mate en gelijkmatigheid van de dispersie van de glasvezels in de polypropeen-matrix werden visueel gewaardeerd op een schaal van 1-10.

Bovenstaande procedure werd herhaald met een doorzet 25 van 60 kg/h.

De resultaten zijn weergegeven in Tabel 1.

Vergelijkende experimenten A en B

De Voorbeelden I en II werden herhaald met 30 dit verschil dat in plaats van een mengdeel volgens de uitvinding een Egan-mengdeel met drie kanalenparen in fi 15 5 k 2 - 16 - de extruderschroef was opgenomen met een spleetbreedte tussen het extruderhuis en de flanken van het mengdeel van 0,3 mm. De resultaten zijn weergeven in Tabel 1.

5 Tabel 1

Voorbeeld/ Doorzet IZOD Sterkte Dispersie experiment kg/h kj/m2 Mpa __ __ _ — 9 _ _ _ _ _ ~ïï 60 46 37 9 ~B 60 33 34 9

Uit de Tabel blijkt dat bij toepassing van het dispergeerdeel volgens de uitvinding een materiaal werd 10 verkregen dat bij gelijke kwaliteit van de dispersie betere mechanische eigenschappen bezit dan het materiaal dat werd verkregen met het bekende mengdeel.

15 0 1 5 5 A 2

Claims (6)

1. Dispergeerdeel, geschikt om draaibaar te worden opgenomen in het huis van een extruder, waarvan 5 de omhullende mantel de vorm heeft van een cilinder en in het buitenoppervlak waarvan ten minste een paar spiraalsgewijs verlopende kanalen aanwezig is, bestaande uit een ingangskanaal en een uitgangskanaal, die elk worden begrensd door 10 een eerste en een tweede flank, welke kanalen elk een begin en een einde hebben, waarvan bij het ingangskanaal van elk paar het begin open en het einde gesloten is en van het uitgangskanaal het einde open is en het begin gesloten, met het 15 kenmerk, dat de eerste flank breder is dan de tweede en met een eerste radiale tussenruimte past in het huis van de extruder en de verhouding van de lengte van de eerste flank en de eerste radiale tussenruimte is gelegen tussen 25 en 750. 20

2. Dispergeerdeel volgens conclusie 1, waarbij de genoemde verhouding is gelegen tussen 50 en 300.

3. Dispergeerdeel volgens conclusie 1 of 2, waarin de eerste flank is voorzien van een langs het ingangskanaal lopende verhoging.

4. Werkwijze voor het met behulp van een extruder, voorzien van een schroef die is opgebouwd uit een of meer schroefdelen, dispergeren van vezels in een thermoplastisch materiaal, omvattende het toevoeren van de vezels en het thermoplastisch 30 materiaal aan de extruder en het met behulp van de schroefdelen transporteren en bewerken van het totaal van de toegevoerde vezels en het J >0 1 5 5 k 2 - 18 - thermoplastische materiaal, met het kenmerk, dat ten minste één van de schroefdelen een dispergeerdeel volgens een der conclusies 1-3 is.

5. Werkwijze volgens conclusie 4, waarin de vezels en het thermoplastisch materiaal worden toegevoerd in de vorm van een vezelbevattend granulaat.

6. Extruder, voorzien van een schroef die is 10 opgebouwd uit een of meer schroefdelen, waarin ten minste één van de schroefdelen een dispergeerdeel volgens een der conclusies 1-2 is. 0 1 5 5 4 2