NO813451L - Fremgangsmaate for ekstrudering av lineaere polyolefinmaterialer med hoey viskositet - Google Patents

Abstract

En fremgangsmåte beskrives for ekstrudering av lineære polyolefinmaterialer med lav tetthet og høy viskositet, hvor slike materialer kontinuerlig tilføres til og gjennom en roterende ekstruder med mate-, overgangs- og doseringsdeler hvor man i ekstruderingsskruen som danner slike deler i samvirke med det sylindriske indre av ekstruderingshuset benytter åpne føringskanter for skruebladene i de nevnte delene og slitasje-hemmende belagte overflater på skrueblandende i de nevnte deler.

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte for å ekstrudere lineære polyolefinmaterialer med høy viskositet, og spesielt etylenkopolymerer.

Vanlig lavtetthetspolyetylen er historisk blitt polymerisert i autoklaver med tykke vegger eller rørreaktor-er med trykk opptil 3.500 atmosfærer og temperaturer opptil 300°C. Molekylstrukturen på høytrykks, lavtetthets polyetylen (HP-LDPE) er meget kompleks. Permutasjonene i arran-gementet av de enkle byggestenene er stort sett uendelig. HP-LDPE erkarakterisert veden komplisert langkjedet, for-grenet molekylarkitektur. Disse langkjedede grenene har en dramatisk virkning på smelterheologien for disse harpikser. HP-LDPE har også et spektrum av grenser med kort kjede, vanligvis med fra 1-6 karbonatomer i lengde. Disse korte grenene forstyrrer krystalldannelsen og senker harpikstett-heten.

Med den nylige utvikling i lavtrykksteknologi,

kan man nå fremstille lineære etylenpolymerer med lav tetthet og en trang molekylvektsfordeling ved lave trykk og temperaturer ved å kopolymerisere etylen med forskjellige alfaole-finer. Disse lavtrykks-LDPE (LP-LDPE)-harpikser har vanligvis lite om noen langkjedede grener. De har kortkjedede grener med en grenlengde og frekvens som kontrolleres av typen og mengden komonomer som benyttes under polymerisering-en.

U.S. patentansøkning med serienr. 892.325 av 3. mars 1978 og som har fått nytt serienr. 014.414 av 27. februar 1979 til F.J. Karol et al med tittelen "Preparation of Ethylene Copolymers InFluid Bed Reactor" og som korresponderer til europeisk patentansøkning nr. 79100953.3 som ble åublisert som publikasjon nr. 004.645 den 17. oktober 1979, beskriver at etylenkopolymerer med en tetthet på fra 0,91 - 0,96 og et smelte'forhold på > 22 - < 32 og et relativt lavt innhold av restkatalysator kan fremstilles i granulær form, ved relativt høye produktiviteter hvis monomeren eller monomerene kopolymeriseres i en gassfaseprosess med en spesifikk kompleks katalysator med høy aktivitet som inneholder Mg-Ti

og som blandes med et inert bæremateriale.

U.S. patentansøkning med serienr. 892.322 av 31. mars 1978 har fått nytt serienr. 012.720 av 16. februar 1979 til G.L. Goeke et al med tittelen "Impregnated Polymerization Catalyst, Process For Preparing, and Use For Ethylene Copoly-merization" og sortu tilsvarer europeisk patentansøkning nr. 79100958.2 som ble publisert som publikasjon nr. 004.647

17. oktober 1979, beskriver at etylenkopolymerer med en tetthet på fra 0,91 - 0,96, et smelteforhold på > 22 til < 32

og et relativt lavt innhold av restkatalysator kan fremstilles i granulær form, ved relativt høye produktiviteter hvis monomeren eller monomerene kopolymeriseres i en gassfaseprosess med en spesifikk kompleks katalysator med høy aktivitet som inneholder Mg-Ti som impregneres på et porøst, inert bæremateriale.

U.S. patentansøkning med serienr. 892.037 av 31. mars 1978 som har fått nytt serienr. 014.412 27. februar 1979, til B.E. Wagner et al og som har tittelen "Polymerization Catalyst, Process For Preparing And Use For Ethylene Homo-polymerization" og som korresponderer til europeisk patent-ansøkning nr. 79100957.4 som ble publisert som publikasjon nr. 004.646 17. oktober 1979, beskriver at etylenhomopolymer-er med en tetthet på fra ca. > 0,958 til < 0,972 og et smelteforhold på ca. > 22 til < 32 med et relativt lavt innhold av restkatalysator fremstilles ved relativt høye produktiviteter , for kommersielle formål ved en lavtrykks-gassfaseprosess hvis etylen homopolymeriseres i nærvær av en kompleks katalysator med høy aktivitet og som inneholder Mg-Ti som blandes med et inert bæremateriale. De granulære polymerer som fremstilles er nyttige for en rekke formål.

Polymerene som fremstilt f.eks. ved fremgangsmåtene av de nevnte ansøkninger under anvendelse av komplekse kata-lysatorer som inneholder Mg-Ti har en trang molekylvektfor-deling Mv/Mn på ca. > 2,7 til < 4,1.

Over årene er filmekstruderingsutstyr blitt opti-malisert for rheologien hos HP-LDPE. Forskjellig molekylarkitektur av lavtrykks-lavtetthets polyetylen (LP-LDPE) resul- terer i filmadferd som krever forskjellige ekstruderings-parametre. Vanlige ekstruderingsskruer som vanligvis benyttes for HP-LDPE omfatter en lang sulinder som kan være opp-varmet eller avkjølt på forskjellige steder langs lengden og en skrue som strekker seg i lengderetningen gjennom sylinderen. Skruen har et spiralformet felt på overflaten som samvirker med den sylindriske indre overflate i sylinderen og definerer en lang spiralformet kanal. Selv om vridningen på skruen kan variere langs lengden, er det vanlig på det nå-værende tidspunkt å benytte skruer med konstant vridning hvor vridningen er "kvadratisk", dvs. at avstanden mellom tilsvarende plassering på nærstående blader tilsvarer dia-meteren. Skruen roteres rundt sin egen akse og bearbeider det plastiske materialet og fører det mot åpningen av sylinderen .

En ekstruderingsskrue har vanligvis en rekke deler som har en konfigurasjon som passer spesielt til en spesiell funksjon. Eksempler er "matnings"-deler og "doserings"-deler som er av grunnleggende betydning og som er tilstede i nesten alle ekstrudere for håndtering av termoplastiske polymerer.

Matningsdelen på en typisk ekstruderingskrue strekker^seg under og fremover fra matningsåpningen hvor polymer som kuler eller pulvere tilføres ekstruderen for å føres langs innsiden av sylinderen ved hjelp av matningsdelen av skruen. I denne delen er vanligvis kanaldybden av skruen stor nok til å tillate overmatning av fast polymer. Dette er en ønskelig virkning siden overmatningen tjener til å presse sammen poly-merpartiklene og danne et solid' sjikt av fremført materiale.

Bearbeiding av materialet skaper varme, og smelting av polymeren finner sted etter hvert som materialet føres langs matningsdelen av skruen. Størstedelen av smeltingen finner faktisk sted nær sylinderoverflaten og nær grenseflaten mellom en tynn smeltet film og det faste sjiktet av, polymer. Dette generelle mønster finner sted inntil en stor del av polymeren når smeltet tilstand. Etter at ca. 40 - 70% av polymeren er smeltet, finner det vanligvis sted en oppbryt-ning av det faste sjiktet og på dette tidspunkt blir partik ler av fast polymer dispergert i polymersmelten. Fra dette tidspunkt er det ofte en fordel å blande nøyaktig polymersmelten med usmeltet materiale for å akselerere smeltingen og unngå lokale ulikheter.

"Doserings"-delen av ekstruderingsskruen har som sin spesielle funksjon å utøve en pumpevirkning på den smeltede polymer. Vanligvis antar man at kapasiteten på en skrue er funksjonen av en kombinasjon av "dragstrømning" og "trykk-strømning" som virkninger av doseringsdelen.

Dragstrømning er en grunntrekkende strømning som skriver seg fra den relative bevegelse mellom skruen og den indre overflate av ekstruderingssylinderen. Man kan anta at den er proporsjonal med produktet av den gjennomsnittlige relative hastighet og tverrsnittet av kanalen. Denne drag-strømningskomponenten har retning mot åpningen av skruen.

Den kan økes ved å øke hastigheten på skruen og/eller ved

å øke dybden av strømningskanalen i skruen.

Mot dragstrømningen virker trykkstrømningskomponent-en som skriver seg fra motviljen hos materialet til å strømme gjennom den trange utløpsåpningen ved enden av ekstruderings-passasjen. Hastigheten på skruen påvirker ikke direkte trykk-strømningskomponenten, men den kan selvsagt påvirke slike faktorer som mottrykk og materialviskositet og disse faktorer påvirker i sin tur i vesentlig grad trykkstrømningskomponent-en. På den annen side er trykkstrømningen direkte påvirket både av dybden og lengden av skruekanalen; enøkning i kanal-dybde har en tendens til sterkt å øke trykkstrømningskompo-nenten og en økning i kanallengden har en tendens til å redusere denne tilbakestrømningskomponenten.

I tillegg til de grunnlegennde "matnings"- og "doser-ings"-deler i ekstruderskruen kan denne inneholde også et antall andre atskilte deler. Nesten alle skruer omfatter f.eks. såkalte "overførings"-deler. Man kan også ha en endelig ned-strøms blandingsdel.

Over årene har det vært en tendens til å bruke ekstrudere som har høy kapasitet. Ved mange anvendelser er det mulig med forskjellige økonomier i fremstillingen hvor høye

ekstruderingskapasiteter oppnås på en pålitelig basis.

Selv om LP-LDPE-harpikser kan ekstruderes med utstyr som er konstruert for HP-LDPE-harpikser, som beskrevet ovenfor, er det ofte nødvendig med visse utstyrsmodifikasjon-er, for å ekstrudere lavtrykks-høyvikositets-harpikser under optimale betingelser og med hastigheter som er sammenlignbare med høytrykkshastigheter. Dette er spesielt sant ved ekstrudering av LP-LDPE som deretter brukes for fremstilling av film ved gjennomføring gjennom brytningsplaten i estruderen med vanlige filformingsdyser som i og for seg er kjent.

Den raske nedbrytningen av slitasjeoverflåtene på en ekstruder er ikke bare et belastningsproblem, men et sli-tas jeproblem hvor metall-til-metallkontakt finner sted. Små sømmer dannes mellom skruematerialet og sylindermaterialet. Disse sømmene rives istykker ved rotering av skruen og partikler trekkes ut av skruen og sylinderen. Disse partiklene vil vise seg i filterpakningen og er klart bevis på et alvor-lig slitasjeproblem. Et annet bevis som antyder rask ned-Slitning er en rask reduksjon i kapasiteten ved en bestemt skruehastighet. Dette finner sted på grunn av at der er større klaring mellom skruen og sylindéren og dette vil redusere pumpeevnen og redusere kapasiteten/rotasjoner pr. minutt.

Kreftene som frembringer slitasjen antas å oppstå fra differensialtrykk rundt omkretsen av skruen og fører til en sideveis kraft på skruen. Sidekreftene oppstår helst i overføringsdelen av skruen siden trykkdifferansene her er større. Normalt finnes en smeltet film mellom skrueenden og sylinderen, men denne smøringen kan svikte av flere grunner: 1. Sidekraften er stor nok til å bryte gjennom filmen. 2. Et smeltebruddsfenomen som kan ødelegge fil-mens kontinuitet.

3. Polymeren kan være et dårlig smøremiddel i

Hvis filmen brytes, blir typen metall som benyttes

i enden av skruebladene og sylinderen meget viktige og må vel-ges med omhu for å unngå slitasje. Erfaring har vist at hvis der oppstår alvorlige slitasjeproblemer i et ekstruderings-

system, vil det oppstå meget raskt etter at skruen har be-gynt å dreie rundt og normalt vil det ha opptrådt i tilstrekkelig grad til å kunne observeres med det blotte øye i løpet av de første 4-12 timers drift.

Følgelig er ikke de foreliggende fremgangsmåter for å ekstrudere LP-LDPE-harpikser tilstrekkelig tilfredsstillen-de fra et praktisk-kommersielt synspunkt og det finnes derfor for tiden et behov for å tilveiebringe en ekstruderingsmetode som gir ytterligere komprimering uten at der utvikler seg et etterfølgende mekanisk problem.

Det er et generelt formål ved den foreliggende oppfinnelse å tilveiebringe en forbedret fremgangsmåte for å håndtere problemer av den type som er nevnt ovenfor.

De andre formål ved oppfinnelsen vil fremgå av

den etterfølgende beskrivelse og de vedheftede krav.

I overensstemmelse med den foreliggende oppfinnelse tilveiebringes en fremgangsmåte for ekstrudering av lavtetthets, lineære polyolefinmaterialer med høy viskositet hvor slike materialer kontinuerlig tilføres til og gjennom en roterende ekstruder som omfatter et ekstruderingshus som definerer et sylindrisk indre og som inneholder en ekstruderingsskrue i spiralformet utførelse som har matnings-, overførings- og doseringsdeler og som består av at man benytter i ekstruderingsskruen i samvirke med det sylindriske indre av det ytre ekstruderingshus åpne føringskanter<*>for skruebladene i slike deler og belagte overflater som er sli-tas jef aste på skruebladene i slike deler.

Andre forbedringer ifølge oppfinnelsen består i å benytte: skrueblader for mating, overføring og'doseringsdeler økes med minst 2 0% i bredde i forhold til konvensjonelle ekstruderingsskruer for å øke belastningsoverflaten i skruen; redusert rotdybde i skruene i matningsdelen med minst 10% i forhold til konvensjonelle ekstruderingsskruer for å avstive skruen; øket lengde på overføringsseksjonen med minst 50% i forhold til det man vanligvis har i en slik del mellom en matings- og doseringsdel for å redusere graden av trykk-økning i denne og øket radiell klaring mellom ekstruderings skruen og veggene i det sylindriske indre i ekstruderingshuset med ca. 100% i forhold til konvensjonell radiell klaring for å redusere trykket i ekstruderen; for å få en ytterligere sikkerhetsfaktor med hensyn til sammenstilling av maskineri og utstyr.

Det er påvist at mye av de mekaniske problemer så-som slitasje på den indre overflate av ekstruderen lettes ved en forbedring av ekstruderingsskruen som har åpne førings-kanter for skruebladene og som har ytterligere belagte overflater som er slitasjefaste på skruebladene. Som definert ovenfor, refererer uttrykket "åpne" til en avtagende og redusert diameter på føringskanten på skruebladet som vist i den skjematiske skissen i fig. 2a i tegningen. "Belagt sli-tasjefast overflate" på skruebladene betyr belegg av legeringer med hard overflate som i og for seg er kjent for å forbedre slitasjeegenskapene. Eksempler på slike legeringer er nikkelbasert krom, silikon, jern og legeringer som inneholder bor fremstilt av Wall Colmonoy Corporation av Detroit, Michigan, U.S.A. og som selges for dette formål. Slike legeringer benyttes vanligvis som et tynt overflatebelegg enten bart eller som stangtilsats eller knust pulver-tilsats i en gass eller en elektrisk sveisingsoverflateoperasjon. En slik legering er "Colmonoy No. 56" med normal kjemisk analyse på: CR 12,5%, Fe 4,5%, Si 4,0%, B 2,75%, C 0,70% og resten er Ni.

Andre forbedringer ifølge fremgangsmåten etter oppfinnelsen, som også er effektive, men i mindre grad for å forbedre de mekaniske vanskeligheter er følgende: Økning med minst 20% av bredden av skruebladene for mating, overføring og doseringsdelene av skruen i forhold til de som vanligvis benyttes for å -øke arbeidsoverflaten av skruen med den indre overflate i ekstruderhuset;

reduksjon av dybden av skruen i matningsdelen med minst 10% i forhold til konvensjonelle skruer for å avstive

<*>"åpne føringskanter" benevner en geometri hvor minst én del av bladet har en mindre klaring (eller gap) enn førings-kanten .

skruen og minimalisere tilfeldig bøyning som vil forårsake øket slitasje på kontaktpunktene mellom overflaten av skruen og den indre overflaten av ekstruderingshuset;

økning av lengden av skruen i overføringsdelen med minst 50% i forhold til lengden som vanligvis benyttes i en slik del for å redusere graden av trykkøkning her og

økning av den radiale klaring mellom de spiralformede blader i ekstruderingsskruen og de indre vegger i ekstruderingshuset for å gi en større sikkerhetsfaktor med hensyn til sammenstilling av maskineri og utstyr.

Fig. 1 er en ekstruderingsskrue som kan benyttes

i tidligere kjente flertrinns-ekstruderingsmetoder, sett fra siden og delvis i snitt.

Fig. 2 er en skjematisk skisse tilsvarende fig. 1, som viser et flertrinns-apparat som kan benyttes ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen. Fig. 2a er et delvis skjematisk tverrsnitt av den omsirklede del av ekstruderskrueenden i fig. 2. Fig. 3 er en skjematisk skisse av en skrue tilsvarende fig. 2, men med en dobbel doseringsdel.

Selv om tegningene hovedsakelig illustrerer ekstruderingsskruer som er istand til å benytte henholdsvis fremgangsmåter som tidligere var kjent og fremgangsmåter ifølge oppfinnelsen, er det underforstått at ekstruderingsskruene benyttes i sine normale omgivelser, dvs. i samvirke med kjente rammer dvs. en sylinder som strekker seg horisontalt, matnings- og traktinnretninger og drivinnretninger og en opp-brytningsplate som ikke er vist og som utgjør et i og for seg kjent apparat. Som en illustrasjon kan nevnes at ekstruderingsskruene kan benyttes ammen med de apparater som er beskrevet i U.S. patentene r.155.655 og 4.053.143.

Når den benyttes med de foreliggende fremgangsmåter, har .ekstrudere av den type som er beskrevet i samhørende U.S. patentansøkning med Serienr. 064.399 av 8. august 1979 med tittelen "A Process for Extruding Ethylene Polymers" (med en ekstruderingsskrue med et forhold mellom lengde og diameter på mellom 15:1 og 21:1) og vist skjematisk i fig. 1 et ekstruder ingshus 10 og en flertrinns-ekstruderingsskrue 12 som har en drivdel 14 i bakerste ende; en matedel 16 umiddelbart ned-strøms for denne; en overføringsdel 18 nedstrøms for denne igjen; en doseringsdel 20 nedstrøms for denne og, eventuelt, en avsluttende blandedel 22 nedstrøms for denne.

Matnings-, overførings- og doseringsdelene i skruen har alle tilsvarende føring (føring = dreining/antall blader) som angitt med Pp, PT og PM i tegningene.

Det lineære polyolefinmateriale som skal ekstruderes tilføres i granulær form (ikke vist) gjennom ekstruderingshuset 10 nær oppstrømsdelen 24 av matningsdelen 16. Det granulære materialet føres deretter gjennom matningsdelen med en jevn rotdybde HF og presses opprinnelig sammen i matningsdelen som tjener til å utvikle varme i materialet og forårsake en begynnende smelting av det faste materialet på det tidspunkt det overføres til overføringsdelen 18.

I overføringsdelen avtar rotdybden på skruen grad-vis fra en verdi på H^, til en verdi på H som er rotdybden på skruen i doseringsdelen. Overføringsdelen har en lengde som omtrent tilsvarer 3 ganger den normale skruediameter. Materialet som føres gjennom delen fortsetter å smelte, opprinnelig på grenseflaten mellom allerede smeltet polymer og fast, sammenpresset, granulært materiale til et punkt hvor de faste partikler brytes opp og små partikler av fast polymer dispergeres i hoveddelen av det stort sett smeltede polymer-materiale.

Den endelige mekaniske bearbeiding og pumping av

den smeltede polymer oppnås i doseringsdelen 20 i skruen (som vist i fig. 1) hvorfra den stort sett smeltede polymer presses inn til sluttdelen, blandedelen 22. Blandedelen kan være av en type som er benevnt "blandehode med rille" som er beskrevet i U.S. patent nr. 3.486.192 av 30. desember 1969 til G. LeRoy med tittelen "Apparatus for Extrusion of Thermoplastics".

Endelig blanding og homogenisering av polymermateri-alet utføres i blandedelen med riller. Når materialet brytes opp i et antall strømmer, som hver går inn i etterfølgende rillet passasje 26, tvinges det fra slike passasjer over mel- lomliggende felt 28 til utløpsriller 30 som fører det meget sterkt blandede smeltede materiale fra blandedelen med riller over i tømningsdelen 32 av ekstruderingshuset 10.

Ved den forbedrede fremgangsmåte ifølge oppfinnelsen benyttes en ekstruder av den typen som er vist skjematisk i fig. 2 og 2a med stort sett de samme'apparatelementer som er beskrevet med hensyn til fig. 1 som benyttes sammen med i og for seg kjente ekstruderingsmetoder. Felles elementer er i fig. 2 gitt de samme tall, men med merke for å skille mellom figurene.

Som vist i fig. 2 kan man se at skruerotdybden er redusert fra den dybde som benyttes i apparatet i fig. 1.

I tillegg kan man se at antall dreininger på skruen i over-føringsdelen er øket med ca. 2/3 i forhold til antall dreininger i overføringsdelen i fig. 1. Videre kan man se at bredden av skruevingene i matnings-, overførings- og doseringsdelen er øket med ca. 25% i forhold til bredden på de tilsvarende skrueblader i fig. 1.

Den forstørrede del i fig. 2a viser den "åpne" kanten 34' med føringskant av enden av skruebladet 36' i matningsdelen 16' i skruen i fig. 2.

Ekstruderingsskruen vist i fig. 3 i tegningene

har doble doseringsskruedeler (benevnt i lengden som L", og L^) me<3 doble overføringsskruedeler (benevnt i lengden som LTR1 og LTR2^ * 1 a^e anc^re henseender er de benevnte elementer dobbeltmerket tilsvarende de i fig. 1 og 2 i tegningene. De faktiske dimensjoner på elementene i ekstruderingsskruen i fig. 3 som benyttes i de følgende eksempler 1 og 2 er følgende:

forts.

Eksempel 1

En skrue som vist i fig. 3 og fremstilt i overensstemmelse med praksis som benyttes i ekstruderingsindustrien ble innført i en ekstruderingssylinder også fremstilt i overensstemmelse med standard i industriell praksis (dvs. med sylinderforing av "Xaloy 101" fraXaloy Corp., New Brunswick, N.J., U.S.A.). Noe av den vanlige praksis som benyttes ved fremstilling av skruer er følgende: bladbredde som tilsvarer 0,1 ganger den nominelle skruediameter, bladtipper belagt med hardt overflatemateriale som er kommersielt tilgjengelig fra Stellite Division, Cabot Corp., Kokomo, Indiana, U.S.A. og benevnt "Stellite 6", flate overflater på bladendene, klaring på bladene (fra nominell diameter) som tilsvarer 0,001 ganger den nominelle skruediameter.

Den ovennevnte skrue-sylinderkombinasjon ble benyttet i sitt normale miljø, dvs. sammen med drivinnretninger, konvensjonelle rammeinnretninger og matnings- og traktinnretninger. En rekke etylen-butenkopolymerer som er kommersielt tilgjengelige fra Union Carbide Corporation, New York, N.Y., U.S.A. ble tilført skruen gjennom traktåpningen ifølge vanlig praksis. Skruen fikk kjøre normalt (dvs. nær kontinuerlig) i en tidsperiode på ca. 6 uker (med en total gjennom-kjøring på ca. 19 tonn). På dette punkt ble skruen fjernet og undersøkt. Betraktelig slitasje hadde funnet sted på skruebladene, som gjengitt i følgende tabell:

Denne slitasjegrad overstiger i høy grad det som

er normalt i industrien. I tillegg var det åpenbart fra inspeksjon av skruen at slitasjen var av den type som er kjent som riving (dvs. at små deler av metall-til-metall-sammen-sveising og frariving av overflatene).

Eksempel 2

En skrue som vist i fig. 3 og konstruert ifølge vanlig praksis for ekstruderingsindustrien bortsett fra på-føring av et lag kommersielt tilgjengelig materiale kjent som "Colmonoy 56" (rivningsfast overflatebeleggingsmateriale)

på overflaten av bladene med en klaring som tilsvarer 0,002 ganger den nominelle skruediameter og med en skjevvinkling på ca. 1° til føringskanten på bladet ble installert i en ekstruderingssylinder som også var fremstilt på vanlig måte (dvs. fremstilt med foring av "Xaloy 101"). Noe av vanlig praksis som.benyttes for fremstilling av skruen er følgende: bladbredden tilsvarer 0,1 ganger den nominelle skruediameter.

Den ovennevnte skrue-sylinderkombinasjon ble benyttet i sitt normale miljø dvs. samvirke med drivinnretninger, konvensjonelle rammeinnretninger og matnings- og traktinnretninger. En rekke etylen-butenkopolymerer som er kommersielt tilgjengelige fra Union Carbide Corporation, New York, N.Y., U.S.A. ble tilført skruen gjennom trakten ifølge vanlig praksis. Skruen fi-k løpe normalt (dvs. nær kontinuerlig) i ca. 30 timer og på dette tidspunkt ble den fjernet og inspi-sert med hensyn til slitasje (dvs. hakk, "utbuling" av bladene eller økning av bladklaringen). Man intet bevis for slitasje på noe som helst.sted langs skruen.

Eksempel 3

En skrue som vist i.fig. 1 og konstruert ifølge vanlig praksis ble installert i en ekstruderingssylinder som også var fremstilt i overensstemmelse med vanlig industripraksis. Noe av vanlig praksis som benyttes ved konstruksjon av skruen er følgende: bladvidden tilsvarer 0,1 ganger den nominelle skruediameter, endene av bladene var herdet .ved

en fremgangsmåte kjent som flammeherding, flat overflate på bladendene, bladklaring (fra nominell diameter) tilsvarende 0,001 ganger den'nominelle skruediameter.

Den ovennevnte skrue-sylinderkombinasjon ble benyttet i sitt normale miljø dvs. i samvirke med drivinnret-

i ninger, konvensjonelle rammeinnretninger og matnings- og traktinnretninger. En rekke etylen-butenkopolymerer som er kommersielt tilgjengelige fra Union Carbide Corporation, New York, N.Y., U.S.A., ble tilført skruen gjennom traktåpningen ifølge standard industripraksis. Skruen fikk kjøre nor-

i malt (dvs. nesten kontinuerlig) i ca. 10 uker (med total gjennomføring av ca. 80 tonn). På dette punkt ble skruen fjernet og undersøkt. En vesentlig grad av slitasje hadde funnet sted på skruebladene som gjengitt i følgende tabell:

forts.

Denne slitasjegraden overstiger i vesentlig grad

det man vanligvis møter i industrien. I tillegg var det åpenbart fra inspesksjon av skruen at slitasjen var av den type som er kjent som riving (dvs. små deler av metall-til-metall-sammensveisning og avrivning av overflatene).

Eksempel 4

En skrue som vist i fig. 2 og konstruert ifølge vanlig pralsis i ekstruderingsindustrien bortsett fra føl-gende: påføring av et lag kommersielt tilgjengelig materiale kjent som "Comonoy 56" på overflaten av bladene, påfør-ing av en skjevvinkel. på ca. 1° til føringskanten på blad-

ene, bladbredde tilsvarende 0,12 ganger den nominelle diameter (20% over industrinormen), bladklaring tilsvarende 0,002 ganger den nominelle diameter (to ganger industrinormen), matningstverrsnitt grunnere enn industrinormen for en skrue med høy kapasitet, en overføringsdel som tilsvarer 5 ganger den nominelle skruediameter (mens den typiske verdi er 3 ganger den nominelle skruediameter for LDPE). Denne skrue ble installert i en ekstruderingssylinder og fremstilt i overensstemmelse med standard industripraksis (dvs. den var fremstilt med en foring av "Xaloyf 101") .

Den ovennevnte skrue-sylinderkombinasjon ble benyttet i sitt normale miljø, dvs. i samvirke med drivinnretninger, konvensjonelle rammeinnretninger og matnings- org traktinnretninger. En rekke etylen-butenkopolymerer som er kommersielt tilgjengelige fra Union Carbide Corporation, New York, N.Y., U.S.A., ble tilført skruen gjennom traktåpningen ifølge stan dard industripraksis. Skruen fikk kjøre normalt (dvs. nesten kontinuerlig) i 8 uker (med en total gjennomkjøring av ca. 240 tonn) og på dette tidspunkt ble den fjernet og inspi-sert med hensyn til tegn- på slitasje (dvs. hakk, utbuling av bladene eller økning i bladklaringen). Man kunne ikke finne noe bevis for slitasje på noe som helst sted langs skruen.

De forskjellige kopolymerer som ble benyttet i eks-emplene- fremstilt i overensstemmelse med fremgangsmåten beskrevet i U.S. patentansøkning med serienr. 892.322 av 31. mars 1978 til F.J. Karoil et al og registrert på nytt 16. februar 1979 med serienr. 012.720 (korresponderende til japansk ansøkning med serienr. 79-037157'er nå publisert). Slike kopolymerer inneholdt minst 90% etylen og opptil 10% buten-1, hadde en tetthet mellom 9,17 og 9,20, en smelte-indeks mellom 0,9 og 1,0 og et smelteforhold på mellom 25 og 30 .

Claims (8)

1. Fremgangsmåte forv ekstrudering av lineære polyolefinmaterialer med lav tetthet og høy viskositet, hvor slike materialer kontinuerlig tilføres til og gjennom en roterende ekstruder som omfatter et ekstruderingshus som definerer et sylindrisk indre og som inneholder en ekstruderingsskrue med spiralformede skrueblader med matnings-, overførings-og doseringsdeler, karakterisert ved at man i den nevnte ekstruderingsskrue i samvirke med det sylindriske indre av det nevnte ekstruderingshus benytter åpne føringskanter for nevnte skrueblader i nevnte deler og overflater av skruebladene i nevnte deler belagt med rivningsfast materiale.

2. Fremgangsmåte for ekstrudering av lineære polyolefinmaterialer med lav tetthet og med høy viskositet i overensstemmelse med krav 1, karakterisert ved at skruebladene i nevnte matnings-, overførings- og doseringsdeler er øket med minst 20% i bredde i forhold til konvensjonelle bredder for å øke belastningsoverflaten på nevnte skrue.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at dybden av skruene i matningsdelen reduser-es med minst 10% i forhold til konvensjonelle dybder for å avstive nevnte skrue.

4. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at lengden av overføringsdelen økes med minst 50% i forhold til konvensjonelle lengder som benyttes i en slik del mellom matnings- og doseringsdelen for å redusere graden av trykkøkning heri.

5. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at den radielle klaring mellom nevnte ekstruderingsskrue og veggene i nevnte sylindriske indre av ekstruderingshuset økes i stø rrelsesorden 100% i forhold til konvensjonelle klaringer som benyttes.

6. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at det benyttes en blandingsdel nedstrøms for nevnte deler på ekstruderingsskruer!.

7. Fremgangsmåte for ekstrudering av lineære polyolefinmaterialer med høy viskositet hvor slike materialer kontinuerlig tilføres til og gjennom en roterende ekstruder med matnings-, overførings- og doseringsdeler, karakterisert ved at man i ekstruderingsskruen som danner slike deler i samvirke med det sylindriske indre av det ytre ekstruderingshus benytter åpne fø ringskanter for skruebladene i nevnte deler; ved at overflatene av nevnte skrueblader i nevnte deler er belagt med rivningsfast materiale; ved at skrueblandende i nevnte matnings-,overførings- og doseringsdeler er øket med minst 20% i bredde for å øke belastningsoverflaten av nevnte skrue; ved at dybden av skruene av matningsdelen er redusert med minst 10% for å avstive nevnte skrue; ved at lengden av overføringsdelen er øket med minst 50% i forhold til de lengder som normalt benyttes i en slik del mellom en matnings- og doseringsdel for å redusere graden av trykkøkning her; og ved at den radielle klaring mellom nevnte ekstruderingsskrue og veggene i nevnte sylindriske indre av ekstruderingshuset er øket i størrelsesorden 100%.

8. Fremgangsmåte ifølge krav 7, karakterisert ved at der i tillegg benyttes en blandedel ned-strøms for nevnte ekstruderingsskruedeler.