WO2008138625A1 - Granulieren von kunststoffsträngen - Google Patents

Granulieren von kunststoffsträngen Download PDF

Info

Publication number
WO2008138625A1
WO2008138625A1 PCT/EP2008/003919 EP2008003919W WO2008138625A1 WO 2008138625 A1 WO2008138625 A1 WO 2008138625A1 EP 2008003919 W EP2008003919 W EP 2008003919W WO 2008138625 A1 WO2008138625 A1 WO 2008138625A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
cross
section
strands
plastic strands
sectional
Prior art date
Application number
PCT/EP2008/003919
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Ulrich Kreuz
Original Assignee
C.F. Scheer & Cie. Gmbh & Co.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by C.F. Scheer & Cie. Gmbh & Co. filed Critical C.F. Scheer & Cie. Gmbh & Co.
Priority to CN200880024943A priority Critical patent/CN101743107A/zh
Publication of WO2008138625A1 publication Critical patent/WO2008138625A1/de

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B9/00—Making granules
    • B29B9/02—Making granules by dividing preformed material
    • B29B9/06—Making granules by dividing preformed material in the form of filamentary material, e.g. combined with extrusion

Definitions

  • the invention relates to a method and the use of a device for granulating plastic strands of polycarbonate (PC), which initially emit molten, for example, from an extruder and are first passed through a water bath for their cooling, before they are granulated in the granulator to plastic granules.
  • PC polycarbonate
  • vacuolation is due to two different phenomena.
  • the vacuoles already appear to form in the water bath during strand cooling, and on the other hand, (further) vacuoles appear to form during the subsequent cooling of the granules.
  • the reason in both cases is that the outer plastic shell of the strand or granules cools faster and therefore hard and comparatively rigid, even before the plastic core can cool sufficiently.
  • the result of this uneven cooling differs for the strand on the one hand and for the granules on the other hand.
  • the plastic strand is round. At very slow cooling from the melt state - for example in air - it remains round and forms no vacuoles. With extremely rapid cooling - for example in an ice bath - it also remains round, but forms a continuous central vacuole, because the plastic shell immediately solidifies and can not be compensated by the subsequent cooling of the still molten plastic core material shrinkage. On the other hand, if the strand is cooled in a warm water bath, the uneven cooling between the plastic shell and the plastic core causes the plastic strand to contract and produce an oval shape. len cross section forms. The formation of the oval cross-section sufficiently prevents the formation of vacuoles in the strand.
  • vacuolar strand sections are granulated in the granulator, additional vacuoles can form in the resulting granules. Again, this is because the outer shell of granules is hard and inflexible at the usual postcooling temperature of 85 ° C - 95 ° C, and thus offers no possibility to compensate for vacuolation by shrinkage.
  • the formation of vacuoles during the cooling of the granule core can not be avoided because cooling with even hotter cooling water is excluded for physical reasons. Particularly problematic is the vakuolentransport granule production of PC, whose melt temperature is above 340 0 C, and for such cases, the present invention is determined.
  • Object of the present invention is therefore to reduce the formation of vacuoles in the production of plastic pellets, namely in the processing of plastic strands of polycarbonate, which are fed to the granulation process with high melt temperatures.
  • the cross section of the strands before reaching the water bath or at the beginning of the water bath by means of a suitable device in a defined manner is influenced so that it has a deviating from the circular cross section, which is reduced at least in one direction.
  • the nozzles of the nozzle head from which the plastic strands emerge molten, have a nozzle cross section corresponding to the desired cross section and / or, in particular, a nozzle outlet cross section.
  • the cross-section of the plastic strands can also be influenced in the desired manner by means of a roller or a pair of rollers, wherein the width of the roller gap defines the reduced cross-sectional dimension of the cross-section of the plastic strands.
  • the cross section is then rectangular with approximately semicircular narrow sides.
  • An exactly rectangular or preferably oval or elliptical cross section can be achieved by suitable design of the nozzle channel or nozzle outlet of the nozzle head. Both variants can be used advantageously both with a water-purged gutter and with a cooling water trough.
  • the ratio of the cross-sectional width to the reduced cross-sectional height should be at least 1.25, preferably at least 1.35, and in particular preferably at least 1.45. The larger the equivalent diameter of the plastic strands, the more advantageous it is to choose a high ratio value.
  • the PC plastic strands are granulated in the so-called "dry cut.”
  • the dry cut denotes granules which are dry after granulation, whereas granules are present in the so-called “wet cut” at the granulate outlet as granules-water mixture. either because the plastic strands are fed together with the cooling water in the granulator and / or because when granulating water is sprayed onto the granulating and / or because the granules at the granulator outlet water for further cooling of the granules is supplied.
  • the dry cut which in principle in the processing of plastic strands not unknown, but in any case when granulating unfilled PC was not previously considered, offers several advantages.
  • the dry cut causes the granules to cool further slowly, without the granule shell being held by a cooling medium at a predetermined temperature of 85 ° C to 95 ° C. Rather, a homogeneous temperature compensation over the granule cross section is established. This allows a constriction of the granules on the granule faces during cooling in the air, whereby the Vakulolen Struktur is prevented in the granules.
  • dry section Another advantage of the dry section is that a water-cooled aftercooling section, which usually requires a second cooling circuit with a different cooling water temperature, can be dispensed with. And finally, it is also possible to dispense with a downstream dryer altogether, because the granules are usually already present with a residual moisture content of less than 0.5% in the dry cut at the granulator outlet. Any water that the plastic strands for Granulating time still adheres, evaporates immediately due to the high granule temperatures.
  • the method according to the invention provides for the water bath to be designed as a water-flushed channel with gravimetric dewatering, in which additional blowing off of residual moisture can be helpful. It is advantageous, however, if the plastic strands at the time of granulation are still "wet", so still carry a water film to achieve maximum cooling, said water film - as mentioned - then evaporated immediately, so that the granules at the Granulatoraustritt is dry
  • the invention provides for subsequent spraying of the plastic strands, and preferably further gravimetric dewatering, in which case it is advantageous to spray the strands with colder water than is used for water cooling within the channel, for example with spray water temperatures of 50 0 C to a gutter water temperature of 85 ° C to 95 ° C. This requires not even an additional cooling water circuit, because the spray amount is so small that it can be branched off from the main cooling circuit and by means of a small heat exchanger to the lower Sprühwassertemperatur can
  • Figure 1 shows a Kunststoffstranggranuliervorraum schematically in side view
  • FIG. 2 shows the nozzle exit plane of an extruder head with oval nozzle outlet openings.
  • Figure 1 shows a Kunststoffstranggranulierstrom according to a preferred embodiment of the invention.
  • plastic strands KS From the extruder head 2 of an extruder plastic strands KS exit at high melt temperature, which may be up to 430 0 C in the case of highly viscous polycarbonate, for example.
  • the plastic strands KS meet a downwardly inclined, water-washed channel 1.
  • In addition to the water-washed channel 1 embedwassersprühdüsen 3 are directed.
  • the plastic strands KS are conveyed in the gutter 1 in the direction of a downstream granulator 50 and simultaneously cooled. The plastic strands cool down far enough that they harden at least on their surface.
  • a dewatering device 70 is provided, which is integrated in the illustrated embodiment in the gutter 1. It consists of a grate and a water collecting box attached underneath, which can be locked by means of a valve 71, if necessary, for example, when the cooling water for the wet cut to be directed into the downstream granulator 50.
  • the temperature of the thus sprayed on the plastic strands KS cooling water is significantly lower than the temperature of the run in the gutter 1 cooling water and is located in the Case of processing of highly viscous PC, for example, at about 50 0 C against 80 to 90 0 C.
  • the spray water of the spray nozzles 8 can be removed from the same cooling water circuit, as the cooling water of the gutter 1, and is by means of a heat exchanger, not shown, to the desired lower temperature cooled down. As a result, effective further cooling of the plastic strands KS is achieved. enough.
  • the water spray nozzles 3 and / or 8 can be individually locked to vary the water cooling.
  • blowing nozzles or / and a suction device can also be directed onto the plastic strands KS.
  • the plastic strands KS are guided between the bottom of the channel 1 and a calibrating roller 20.
  • This calibration roller 20 serves to define the maximum height of the plastic strand cross-section. The maximum height is given by the width of the gap between the sizing roll 20 and the bottom of the channel 1.
  • the plastic strands KS is characterized imprinted a substantially rectangular cross-section with rounded narrow sides. The fact that the plastic strands thus formed rest with their flat side on the bottom of the channel 1, as a further positive effect, a smoother running of the plastic strands within the channel 1 is achieved. This effect is quite generally the fact that the longitudinal axis of the elongated cross section with respect to the transport direction is not perpendicular, but oriented transversely, ie parallel to the transport plane.
  • the cross-section of the nozzle channels or nozzle channel exits 4 of the nozzle head 2 can be shaped such that the plastic strands KS emerge from the nozzles from the outset with an oblong cross section.
  • FIG. 2 schematically shows the frontal view of a correspondingly formed nozzle head 2 with nozzle outlet openings 4 formed oval here.
  • the longitudinal axis of the elongated nozzle outlet cross sections is based on the subsequent transport direction of the plastic strands KS each transverse, that is parallel to the transport plane, so that in turn sets a smooth running of the plastic strands KS in the channel 1.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
  • Medicinal Preparation (AREA)

Abstract

Für die Kunststoffstranggranulierung von Kunststoffen mit hoher Schmelzetemperatur, insbesondere Polycarbonat, wird vorgeschlagen, den Querschnitt der Kunststoffstränge vor Erreichen oder zu Beginn der Kühlwasserstrecke mittels einer Querschnittsbeeinflussungseinrichtung (20; 4) auf einen von einer Kreisform abweichenden Querschnitt mit zumindest in einer Richtung reduzierter Querschnittsabmessung, insbesondere auf einen länglichen Querschnitt mit einer Breite und einer gegenüber der Breite reduzierten maximalen Höhe, einzustellen. Auf diese Weise lassen sich Vakuolen in den Kunststoffsträngen und im daraus hergestellten Kunststoffstranggranulat reduzieren. Die Kunststoffstränge werden im trockenen Schnitt granuliert, das heißt ohne nachfolgende Wasserkühlung, wodurch die Vakuolenbildung im Granulat zusätzlich reduziert wird. Die Querschnittsbeeinflussungseinrichtung kann beispielsweise durch einen Walzenspalt zwischen einer Walze (20) und dem Boden der Rinne (1 ) und/oder durch länglich ausgebildete Düsenkanäle bzw. Düsenaustrittsquerschnitte (4) gebildet sein.

Description

Granulieren von Kunststoffsträngen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie die Verwendung einer Vorrichtung zum Granulieren von Kunststoffsträngen aus Polycarbonat (PC), die zunächst schmelzflüssig zum Beispiel aus einem Extruder austreten und zum Zwecke ihrer Kühlung zunächst durch ein Wasserbad geleitet werden, bevor sie im Granulator zu Kunststoffgranulat granuliert werden.
Als Wasserbad dient bei derartigen Verfahren heutzutage überwiegend eine wasserbespülte Rinne. Aber auch die früher häufig eingesetzten Wasserwannen sind im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung verwendbar. Anstelle von Wasser kann theoretisch auch eine andere Flüssigkeit als Kühlmedium dienen. Zwar ist dies unter praktischen Gesichtspunkten wenig realistisch. Dennoch ist im Sinne der nachfolgenden Beschreibung der Begriff „Wasser" umfassend im Sinne von „Flüssigkeit" zu verstehen, wobei Wasser bevorzugt wird.
Beim Granulieren von PC ist es also heutzutage üblich, die schmelzflüssigen Kunststoffstränge der wasserbespülten Rinne zuzuführen, in welcher die Stränge mittels des Wassers einerseits gekühlt und andererseits transportiert werden. Wegen der hohen Schmelzetemperaturen von über 2800C wird nach dem Granulieren das PC-Granulat am Granulatoraustritt mit Wasser weiter gekühlt und anschließend in einem Granulattrockner getrocknet, bevor es abgefüllt wird. Die Nachkühlung des Granulats erfolgt mit Kühlwassertemperaturen von 85°C bis 95°C. Durch die Tendenz zum Einsatz immer höher viskoserer Polycarbonatmaterialien erhöht sich auch die Schmelzetemperatur der zu verarbeitenden PC-Kunststoffe. Schmelzetemperaturen von bis zu 4300C sind bekannt. Bei glasgefüllten Kunststoffen kann aufgrund der hohen Wärmeleitfähigkeit von Glas und der dadurch bedingten schnellen Abkühlung auf eine Nachkühlung des Granulats verzichtet werden.
Problematisch bei der Verarbeitung von PC, insbesondere solchem mit hoher Schmelzetemperatur, ist die Ausbildung von Vakuolen im Granulat, die darauf zurückzuführen sind, dass das Material vergleichsweise stark abgekühlt werden muß. Dabei ist es der Wunsch der Industrie, Granulat mit weniger als 1 % Vakuolen zu erhalten.
Die Vakuolenbildung ist auf zwei unterschiedliche Phänomene zurückzuführen. Einerseits scheinen sich die Vakuolen bereits bei der Strangkühlung im Wasserbad zu bilden und andererseits scheinen sich (weitere) Vakuolen bei der nachfolgenden Abkühlung des Granulats zu bilden. Der Grund liegt in beiden Fällen darin, dass sich der äußere Kunststoffmantel des Strangs bzw. Granulats schneller abkühlt und daher hart und vergleichsweise starr ist, noch bevor sich der Kunststoffkern ausreichend abkühlen kann. Jedoch unterscheidet sich das Ergebnis dieser ungleichmäßigen Abkühlung für den Strang einerseits und für das Granulat andererseits.
Normalerweise ist der Kunststoffstrang rund. Bei sehr langsamer Abkühlung aus dem Schmelzezustand - beispielsweise in Luft - bleibt er auch rund und bildet keine Vakuolen aus. Bei extrem schneller Abkühlung - beispielsweise im Eisbad - bleibt er ebenfalls rund, bildet aber eine durchgehende zentrale Vakuole aus, weil der Kunststoffmantel sofort erstarrt und ein durch die spätere Abkühlung des noch schmelzflüssigen Kunststoffkerns verursachter Materialschwund nicht ausgeglichen werden kann. Kühlt man den Strang dagegen im warmen Wasserbad ab, so führt die ungleichmäßige Abkühlung zwischen Kunststoffmantel und Kunststoffkern dazu, dass sich der Kunststoffstrang zusammenzieht und einen ova- len Querschnitt bildet. Die Ausbildung des ovalen Querschnitts verhindert ausreichend die Vakuolenbildung im Strang. Wie Versuche der Anmelderin aber gezeigt haben, ändert sich die Ausrichtung des ovalen Querschnitts über die Länge des Strangs unregelmäßig, so dass es Strangabschnitte mit ovalem Querschnitt gibt, deren ovaler Querschnitt unterschiedlich ausgerichtet ist, und dazwischenliegende Strangabschnitte, deren Querschnitt nicht oval oder zumindest nicht ausreichend oval ist, um die Vakuolenbildung zu vermeiden. In diesen Zwischenabschnitten bilden sich dann durchgehende Vakuolen. Das daraus hergestellte Granulat besitzt ein zentrales Durchgangsloch und kann anschaulich als „Maccaroni" bezeichnet werden.
Man hat versucht, die Vakuolenbildung im Strang durch eine schonendere Kühlung zu reduzieren. Statt der üblicherweise verwendeten Kühlwassertemperatur im Wasserbad von 50° bis 800C wird mit bis zu 95°C gekühlt. Dabei verbleibt allerdings eine hohe Restenergie im Strang, die anschließend im Granulat zu einer verstärkten Vakuolenbildung führt. Eine Verlängerung der Kühlstrecke für die Kunststoffstränge von üblicherweise etwa 8 m auf bis zu 12 m bringt einen positiven, aber nicht ausreichenden Effekt, um im Endergebnis ein Granulat mit weniger als 1 % Vakuolen zu erhalten.
Wie erwähnt können sich, soweit im Granulator vakuolenfreie Strangabschnitte granuliert werden, im daraus resultierenden Granulat zusätzliche Vakuolen bilden. Auch dies liegt wiederum daran, dass der äußere Granulatmantel bei der üblichen Nachkühitemperatur von 85°C - 95°C hart und unflexibel ist und daher keine Möglichkeit bietet, eine Vakuolenbildung durch Schrumpfung auszugleichen. Die Vakuolenbildung bei der Abkühlung des Granulatkerns ist nicht zu vermeiden, weil eine Kühlung mit noch heißerem Kühlwasser aus physikalischen Gründen ausgeschlossen ist. Besonders problematisch ist die vakuolenfreie Granulatherstellung von PC, dessen Schmelzetemperatur über 3400C liegt, und für solche Fälle ist die vorliegende Erfindung bestimmt.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, das Bilden von Vakuolen bei der Herstellung von Kunststoffstranggranulat zu reduzieren, nämlich bei der Verarbeitung von Kunststoff strängen aus Polycarbonat, die dem Granulierverfahren mit hohen Schmelzetemperaturen zugeführt werden.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren sowie durch die Verwendung einer Vorrichtung mit den Merkmalen der nebengeordneten Ansprüche gelöst. In davon abhängigen Ansprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung angegeben.
Erfindungsgemäß wird der Querschnitt der Stränge vor Erreichen des Wasserbads oder zu Beginn des Wasserbads mittels einer geeigneten Einrichtung in definierter Weise so beeinflusst, dass er einen von der Kreisform abweichenden Querschnitt besitzt, der zumindest in einer Richtung reduziert ist.
Durch diese Maßnahme wird verhindert, dass sich Strangabschnitte bilden, deren Querschnitt bezogen auf die Stranglänge in unterschiedlicher Richtung eingeschnürt ist, mit der Folge, dass sich auch keine uneinge- schnürten Strangabschnitte ausbilden, in denen sich Vakuolen ausbilden könnten. Vielmehr wird mittels der Querschnittsbeeinflussungseinrichtung die Einschnürung des Querschnitts von vornherein in definierter Weise und über die gesamte Stranglänge vorgegeben. Sie ist also über die gesamte Stranglänge identisch, so dass sich die vorgenannten Zwischenabschnitte mit nicht ausreichend eingeschnürtem Querschnitt gar nicht erst bilden können. In einfacher Weise lässt sich ein länglicher, insbesondere ovaler, Querschnitt einstellen, dessen maximale Querschnittshöhe gegenüber der Querschnittsbreite reduziert ist. So können beispielsweise die Düsen des Düsenkopfs, aus dem die Kunststoffstränge schmelzflüssig austreten, einen dem gewünschten Strangquerschnitt entsprechend ausgebildeten Düsenkanalquerschnitt und/oder insbesondere Düsenaustrittsquerschnitt besitzen. Statt dessen oder gegebenenfalls zusätzlich kann der Querschnitt der Kunststoffstränge auch mittels einer Walze oder eines Walzenpaars in der gewünschten Weise beeinflusst werden, wobei die Weite des Walzenspalts die reduzierte Querschnittsabmessung des Querschnitts der Kunststoffstränge definiert. Der Querschnitt ist dann rechteckig mit in etwa halbkreisförmigen Schmalseiten. Ein exakt rechteckiger oder vorzugsweise ovaler oder elliptischer Querschnitt ist durch geeignete Ausbildung des Düsenkanals bzw. Düsenaustritts des Düsenkopfs erreichbar. Beide Varianten sind sowohl mit einer wasserbespülten Rinne als auch mit einer Kühlwasserwanne vorteilhaft einsetzbar.
Zwar sind die Ergebnisse, was das Vermeiden von Vakuolen angeht, um so besser, je länglicher der Querschnitt der Kunststoffstränge ist. Allerdings geht der Wunsch der Industrie hin zu möglichst kreisförmigem Granulat. Bei Polycarbonat liegt der äquivalente Durchmesser üblicherweise bei etwa 2,5 bis 3 mm. Versuche haben gezeigt, dass das Verhältnis der Querschnittsbreite zu der demgegenüber reduzierten Querschnittshöhe zumindest 1,25, vorzugsweise zumindest 1,35 und insbesondere vorzugsweise zumindest 1,45 betragen sollte. Je größer der äquivalente Durchmesser der Kunststoffstränge ist, desto vorteilhafter ist es, einen hohen Verhältniswert zu wählen. Bei einem äquivalenten Durchmesser von 2,8 bis 2,9 mm hat sich für PC, welches mit 4300C Schmelzetemperatur zugeführt wurde und in einer wasserbespülten Rinne von etwa 8 m Länge und bei einer Kühlwassertemperatur von etwa 800C abgekühlt wurde, ein Brei- ten-Höhen-Verhältnis des Strangquerschnitts von 3,3 mm zu 2,4 mm als ausreichend zur Vakuolenvermeidung im Strang erwiesen.
Darüber hinaus werden die PC-Kunststoffstränge erfindungsgemäß im sogenannten „trockenen Schnitt" granuliert. Der trockene Schnitt bezeichnet Granulat, welches nach dem Granulieren trocken vorliegt. Im Gegensatz dazu liegt Granulat im sogenannten „nassen Schnitt" am Granulataustritt als Granulat-Wasser-Gemisch vor, entweder weil die Kunststoff stränge zusammen mit dem Kühlwasser in den Granulator geführt werden und/oder weil beim Granulieren Wasser auf die Granulierwalze gesprüht wird und/oder weil dem Granulat am Granulatoraustritt Wasser zur weiteren Kühlung des Granulats zugeführt wird.
Der trockene Schnitt, welcher prinzipiell bei der Verarbeitung von Kunststoffsträngen nicht unbekannt, aber jedenfalls beim Granulieren von ungefülltem PC bisher nicht erwogen wurde, bietet verschiedene Vorteile. Zu allererst führt der trockene Schnitt dazu, dass das Granulat langsam weiter abkühlt, ohne dass der Granulatmantel dabei durch ein Kühlmedium auf eine vorgegebene Temperatur von 85°C bis 95°C gehalten wird. Vielmehr stellt sich ein homogener Temperaturausgleich über den Granulatquerschnitt ein. Dies ermöglicht eine Einschnürung des Granulats an den Granulatstirnflächen während der Abkühlung an der Luft, wodurch die Vakuolenbildung im Granulat verhindert wird.
Als weiterer Vorteil des trockenen Schnitts ist zu erwähnen, dass eine wassergekühlte Nachkühlstrecke, welche üblicherweise einen zweiten Kühlkreislauf mit einer anderen Kühlwassertemperatur erfordert, entfallen kann. Und letztendlich kann auch auf einen nachgeordneten Trockner insgesamt verzichtet werden, denn das Granulat liegt beim trockenen Schnitt am Granulatoraustritt in der Regel bereits mit einer Restfeuchte von weniger als 0,5 % vor. Etwaiges Wasser, welches den Kunststoffsträngen zum Zeitpunkt des Granulierens noch anhaftet, verdampft aufgrund der hohen Granulattemperaturen sofort.
Dementsprechend sieht das erfindungsgemäße Verfahren vor, das Wasserbad als wasserbespülte Rinne mit gravimetrischer Entwässerung auszubilden, bei der ein zusätzliches Abblasen von Restfeuchte hilfreich sein kann. Vorteilhaft ist es aber, wenn die Kunststoffstränge zum Zeitpunkt des Granulierens noch „feucht" sind, also noch einen Wasserfilm tragen, um eine maximale Kühlung zu erzielen, wobei dieser Wasserfilm - wie erwähnt - anschließend sofort verdampft, so dass das Granulat am Granulatoraustritt trocken ist. Zu diesem Zweck sieht die Erfindung anschließend an die gravimetrische Entwässerung ein nachfolgendes Besprühen der Kunststoffstränge und vorzugsweise eine weitere gravimetrische Entwässerung vor. Dabei ist es vorteilhaft, die Stränge mit kälterem Wasser zu besprühen, als es zur Wasserkühlung innerhalb der Rinne dient, beispielsweise mit Sprühwassertemperaturen von 500C gegenüber einer Rinnen- wassertemperatur von 85°C bis 95°C. Dazu bedarf es nicht einmal eines zusätzlichen Kühlwasserkreislaufs, weil die Sprühmenge so gering ist, dass sie aus dem Hauptkühlkreislauf abzweigbar ist und mittels eines kleinen Wärmetauschers auf die niedrigere Sprühwassertemperatur gebracht werden kann.
Nachfolgend wird die Erfindung beispielhaft anhand der begleitenden Zeichnungen erläutert, wobei
Figur 1 eine Kunststoffstranggranuliervorrichtung schematisch in Seitenansicht zeigt und
Figur 2 die Düsenaustrittsebene eines Extruderkopfs mit ovalen Düsenaustrittsöffnungen zeigt. Figur 1 zeigt eine Kunststoffstranggranulieranlage gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Aus dem Extruderkopf 2 eines Extruders treten Kunststoffstränge KS mit hoher Schmelzetemperatur aus, welche im Falle von hochviskosem Polycarbonat beispielsweise bis zu 4300C betragen kann. Die Kunststoffstränge KS treffen auf eine abwärts geneigte, wasserbespülte Rinne 1. Auf die wasserbespülte Rinne 1 sind zusätzlich Kühlwassersprühdüsen 3 gerichtet. Mit dem Wasserstrom werden die Kunststoff stränge KS in der Ablaufrinne 1 in Richtung eines nach- geordneten Granulators 50 gefördert und gleichzeitig gekühlt. Dabei kühlen die Kunststoffstränge soweit ab, dass sie zumindest an ihrer Oberfläche hart werden.
Am unteren Ende der Ablaufrinne 1 ist eine Entwässerungsvorrichtung 70 vorgesehen, die im dargestellten Ausführungsbeispiel in die Ablaufrinne 1 integriert ist. Sie besteht aus einem Rost und einem darunter befestigten Wasserauffangkasten, der mittels eines Ventils 71 bedarfsweise gesperrt werden kann, etwa wenn das Kühlwasser für den nassen Schnitt mit in den nachgeordneten Granulator 50 geleitet werden soll.
Auf den unteren Endbereich der Rinne 1 hinter der Entwässerungsvorrichtung 70 sind weitere Wassersprühdüsen 8 gerichtet, gefolgt von einer weiteren Entwässerungsvorrichtung 80. Die Temperatur des damit auf die Kunststoffstränge KS gesprühten Kühlwassers ist deutlich geringer als die Temperatur des in der Ablaufrinne 1 geführten Kühlwassers und liegt im Falle der Verarbeitung von hochviskosem PC beispielsweise bei etwa 500C gegenüber 80 bis 900C. Das Sprühwasser der Sprühdüsen 8 kann aus demselben Kühlwasserkreislauf entnommen werden, wie das Kühlwasser der Ablaufrinne 1, und wird mittels eines nicht dargestellten Wärmetauschers auf die gewünschte niedrigere Temperatur heruntergekühlt. Dadurch wird eine effektive weitere Kühlung der Kunststoffstränge KS er- reicht. Die Wassersprühdüsen 3 und/oder 8 können einzeln gesperrt werden, um die Wasserkühlung zu variieren.
Zwischen den Sprühdüsen 8 und dem Granulator 50 können noch Blasdüsen oder/und eine Absaugvorrichtung (nicht gezeigt) auf die Kunststoffstränge KS gerichtet sein.
Am oberen Ende der geneigten Rinne 1 werden die Kunststoffstränge KS zwischen dem Boden der Rinne 1 und einer Kalibrierwalze 20 geführt. Diese Kalibrierwalze 20 dient dazu, die maximale Höhe des Kunststoffstrangquerschnitts zu definieren. Die maximale Höhe wird vorgegeben durch die Weite des Spalts zwischen der Kalibrierwalze 20 und dem Boden der Rinne 1. Den Kunststoff strängen KS wird dadurch ein im wesentlichen rechteckiger Querschnitt mit abgerundeten Schmalseiten aufgeprägt. Dadurch dass die so geformten Kunststoffstränge mit ihrer flachen Seite auf dem Boden der Rinne 1 aufliegen, wird als weiterer positiver Effekt ein ruhigerer Lauf der Kunststoffstränge innerhalb der Rinne 1 erreicht. Dieser Effekt stellt sich ganz allgemein dadurch ein, dass die Längsachse des länglichen Querschnitts bezogen auf die Transportrichtung nicht senkrecht, sondern quer ausgerichtet ist, also parallel zur Transportebene verläuft.
Alternativ oder gegebenenfalls auch in Kombination mit der Kalibrierwalze 20 kann der Querschnitt der Düsenkanäle oder Düsenkanalaustritte 4 des Düsenkopfs 2 so geformt sein, dass die Kunststoffstränge KS von vornherein mit einem länglichen Querschnitt aus den Düsen austreten. Figur 2 zeigt dazu schematisch die Frontalansicht auf einen entsprechend ausgebildeten Düsenkopf 2 mit hier oval ausgebildeten Düsenaustrittsöffnungen 4. Die Längsachse der länglichen Düsenaustrittsquerschnitte liegt dabei bezogen auf die anschließende Transportrichtung der Kunststoffstränge KS jeweils quer, das heißt parallel zur Transportebene, so dass sich wiederum ein ruhiger Lauf der Kunststoffstränge KS in der Rinne 1 einstellt.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Verfahren zum Kühlen und Transportieren von schmelzflüssigen Kunststoffsträngen (KS) aus Polycarbonat (PC) zu einem Granulator, bei dem die noch schmelzflüssigen Stränge zum Zwecke ihrer Kühlung entlang einer geneigten, wasserbespülten Rinne (1), geleitet werden und der Querschnitt der Stränge (KS) vor Erreichen oder am Anfang des Wasserbads (1) mittels einer Querschnittsbeeinflussungseinrichtung (20; 4) auf einen von einer Kreisform abweichenden Querschnitt eingestellt wird, der mindestens in einer Richtung eine reduzierte Querschnittsabmessung besitzt, wobei zumindest die reduzierte Querschnittsabmessung durch die Querschnittsbeeinflussungseinrichtung (20; 4) definiert wird, dadurch gekennzeichnet, dass die geneigte, wasserbespülte Rinne (1) eine gravimetrische Entwässerung (70) umfasst und die Kunststoffstränge (KS) anschließend an die gravimetrische Entwässerung mit Kühlwasser (8) besprüht werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt der Stränge länglich ist mit einer Breite und einer gegenüber der Breite reduzierten maximalen Höhe.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis der Querschnitts breite und der Querschnittshöhe des länglichen Querschnitts auf einen Wert im Bereich von 1,25 bis 1,5 eingestellt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der längliche Querschnitt rechteckig ist, gegebenenfalls mit halbkreisförmigen Schmalseiten.
5. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der längliche Querschnitt oval oder elliptisch ist.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsachse des länglichen Querschnitts in der Querschnittsbeeinflussungseinrichtung (20; 4), bezogen auf die anschließende Transportrichtung der Stränge (KS) entlang der geneigten, wasserbespülten Rinne (1), quer ausgerichtet wird, so dass sie parallel zur Transportebene verläuft.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt der Kunststoffstränge (KS) mittels der Querschnittsbeeinflussungseinrichtung (20; 4) eingestellt wird, indem die Kunststoff stränge (KS) durch einen Düsenkopf (2) mit entsprechend dem gewünschten Strangquerschnitt ausgebildetem Düsenkanalquerschnitt und/oder insbesondere Düsenaustrittsquerschnitt (4) extrudiert werden.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt der Kunststoffstränge (KS) mittels der Querschnittsbeeinflussungseinrichtung (20; 4) eingestellt wird, indem die Kunststoffstränge (KS) durch eine Walze (20) oder ein Walzenpaar mit einem Walzenspalt geführt werden, dessen Spaltweite die reduzierte Querschnittsabmessung des Querschnitts der Kunststoffstränge (KS) definiert.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass Kunststoffstränge (KS) aus ungefülltem Polycarbonat verarbeitet werden.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass zum Besprühen der Kunststoff stränge (KS) Kühlwasser verwendet wird, welches kälter ist als das der wasserbespülten Rinne (1) zugeleitete Kühlwasser.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Granulieren Restfeuchte von den Kunststoffsträngen (KS) abgeblasen und/oder abgesaugt wird.
12. Verwendung einer Vorrichtung zum Granulieren von Kunststoffsträngen (KS) aus Polycarbonat (PC), wobei die Vorrichtung folgendes um- fasst:
- Düsen (4) für den Durchtritt der Kunststoffstränge (KS) im schmelzflüssigen Zustand,
- eine geneigte, mit Wasser bespülbare Rinne (1) zum Kühlen der durch die Düsen (4) durchtretenden Kunststoffstränge (KS),
- einen Granulator (50) zum Granulieren der gekühlten Kunststoffstränge (KS),
- eine Querschnittsbeeinflussungseinrichtung (20; 4) zum Einstellen des Querschnitts der Kunststoffstränge (KS) vor Erreichen oder am Anfang der geneigten, mit Wasser bespülbaren Rinne (1) auf einen von einer Kreisform abweichenden Querschnitt mit zumindest in einer Richtung reduzierter Querschnittsabmessung, wobei zumindest die reduzierte Querschnittsabmessung durch die Querschnittsbeeinflussungseinrichtung (20; 4) definiert ist. - eine Entwässerungseinrichtung (70) in Transportrichtung der Kunststoffstränge (KS) vor dem Granulator (50),
- mindestens eine Sprühdüse (8) zum Besprühen der Stränge (KS) mit Kühlwasser, die in Transportrichtung der Stränge (KS) hinter der Entwässerungseinrichtung (70) auf die Stränge (KS) gerichtet ist, und
- eine zweite Entwässerungseinrichtung (80) zum Entwässern des Sprühdüsenkühlwassers.
13. Verwendung einer Vorrichtung zum Granulieren von Kunststoff strängen (KS) aus Polycarbonat (PC) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Querschnittsbeeinflussungseinrichtung (20; 4) der Vorrichtung eingerichtet ist, den Querschnitt der Kunststoffstränge (KS) auf einen länglichen Querschnitt mit einer Breite und einer gegenüber der Breite reduzierten maximalen Höhe einzustellen.
14. Verwendung einer Vorrichtung zum Granulieren von Kunststoff strängen (KS) aus Polycarbonat (PC) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Querschnittsbeeinflussungseinrichtung (20; 4) der Vorrichtung zumindest teilweise durch einen Düsenkopf (2) mit entsprechend dem gewünschten Strangquerschnitt ausgebildetem Düsenkanal- querschnitt und/oder insbesondere Düsenaustrittsquerschnitt (4) gebildet ist.
15. Verwendung einer Vorrichtung zum Granulieren von Kunststoff strängen (KS) aus Polycarbonat (PC) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Querschnittsbeeinflussungseinrichtung (20; 4) der Vorrichtung eingerichtet ist, den länglichen Querschnitt rechteckig einzustellen, gegebenenfalls mit halbkreisförmigen Schmalseiten.
16. Verwendung einer Vorrichtung zum Granulieren von Kunststoffsträngen (KS) aus Polycarbonat (PC) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Querschnittsbeeinflussungseinrichtung (20; 4) der Vorrichtung eingerichtet ist, den länglichen Querschnitt oval oder elliptisch einzustellen.
17. Verwendung einer Vorrichtung zum Granulieren von Kunststoffsträngen (KS) aus Polycarbonat (PC) nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Querschnittsbeeinflussungseihrϊchtung (20; 4) der Vorrichtung eingerichtet ist, das Verhältnis der Querschnittsbreite und der Querschnittshöhe des länglichen Querschnitts auf einen Wert im Bereich von 1,25 und 1,5 einzustellen.
18. Verwendung einer Vorrichtung zum Granulieren von Kunststoffsträngen (KS) aus Polycarbonat (PC) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Querschnittsbeeinflussungseinrichtung (20; 4) der Vorrichtung zumindest teilweise durch eine Walze (20) oder ein Walzenpaar mit einem Walzenspalt gebildet ist, dessen Spaltweite die reduzierte Querschnittsabmessung des Querschnitts der Kunststoff stränge (KS) definiert.
19. Verwendung einer Vorrichtung zum Granulieren von Kunststoff strängen (KS) aus Polycarbonat (PC) nach einem der Ansprüche 13 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Querschnittsbeeinflussungseinrichtung (20; 4) der Vorrichtung eingerichtet ist, die Längsachse des länglichen Querschnitts bezogen auf die anschließende Transport-ebene der Stränge (KS) durch das Wasserbad (1) quer auszurichten.
20. Verwendung einer Vorrichtung zum Granulieren von Kunststoffsträngen (KS) aus Polycarbonat (PC) nach einem der Ansprüche 12 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung eine Einrichtung zum Abblasen und/oder Absaugen von Kühlwasser in Transportrichtung der Stränge (KS) vor dem Granulator (50) umfasst.
21. Verwendung gemäß einem der Ansprüche 12 bis 20 zum Granulieren von ungefülltem Polycarbonat.
PCT/EP2008/003919 2007-05-15 2008-05-15 Granulieren von kunststoffsträngen WO2008138625A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN200880024943A CN101743107A (zh) 2007-05-15 2008-05-15 塑料棒的粒化

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102007022743A DE102007022743A1 (de) 2007-05-15 2007-05-15 Granulieren von Kunststoffsträngen
DE102007022743.6 2007-05-15

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2008138625A1 true WO2008138625A1 (de) 2008-11-20

Family

ID=39681024

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2008/003919 WO2008138625A1 (de) 2007-05-15 2008-05-15 Granulieren von kunststoffsträngen

Country Status (3)

Country Link
CN (1) CN101743107A (de)
DE (1) DE102007022743A1 (de)
WO (1) WO2008138625A1 (de)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9308672B2 (en) 2011-03-01 2016-04-12 E I Du Pont De Nemours And Company Process for preparing pellets of poly(trimethylene terephthalate)
US9260585B2 (en) 2011-05-27 2016-02-16 Asahi Kasei Chemicals Corporation Reinforced polyamide resin pellet
CN103121223B (zh) * 2013-01-25 2016-01-13 大连橡胶塑料机械股份有限公司 开车阀切料装置
CN103568276B (zh) * 2013-11-06 2016-01-06 高鼎精细化工(昆山)有限公司 具有循环冷却功能的tpu生产装置
CN107775940A (zh) * 2016-08-31 2018-03-09 和则宏（天津）新型建材有限公司 具有管材位置矫正功能的循环水冷却系统
CN109227997A (zh) * 2017-07-10 2019-01-18 安正（天津）新材料股份有限公司 一种用于pvc电缆料的水冷式造粒装置
CN107328638A (zh) * 2017-07-25 2017-11-07 广西农垦糖业集团红河制糖有限公司 一种制糖实验室简易多功能冷却器

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4180539A (en) * 1971-04-14 1979-12-25 Automatik Apparate-Maschinenbau H. Hench Gmbh Extrusion process for automatically threading laces
WO1996026241A2 (en) * 1995-02-14 1996-08-29 The Dow Chemical Company Polymer pellets, process for their preparation and moulded articles obtained therefrom
DE19728661A1 (de) * 1997-07-04 1999-01-07 Rieter Automatik Gmbh Vorrichtung zum Abkühlen und Granulieren von Strängen aus thermoplastischem Kunststoff
EP1106319A1 (de) * 1999-11-30 2001-06-13 C.F. SCHEER & CIE. GMBH & CO. Kunststoffstranggranulieranlage
DE10129756C1 (de) * 2001-06-20 2002-09-12 Scheer & Cie C F Kunstoffstranggranulieranlage
DE10139324A1 (de) * 2001-08-10 2003-03-06 Scheer & Cie C F Vorrichtung zum Abkühlen von Kunststoffsträngen

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4020699A1 (de) * 1990-06-29 1992-01-02 Neu Werner Verfahrenstech Kunststoffgranuelen sowie verfahren und vorrichtungen zu ihrer herstellung

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4180539A (en) * 1971-04-14 1979-12-25 Automatik Apparate-Maschinenbau H. Hench Gmbh Extrusion process for automatically threading laces
WO1996026241A2 (en) * 1995-02-14 1996-08-29 The Dow Chemical Company Polymer pellets, process for their preparation and moulded articles obtained therefrom
DE19728661A1 (de) * 1997-07-04 1999-01-07 Rieter Automatik Gmbh Vorrichtung zum Abkühlen und Granulieren von Strängen aus thermoplastischem Kunststoff
EP1106319A1 (de) * 1999-11-30 2001-06-13 C.F. SCHEER & CIE. GMBH & CO. Kunststoffstranggranulieranlage
DE10129756C1 (de) * 2001-06-20 2002-09-12 Scheer & Cie C F Kunstoffstranggranulieranlage
DE10139324A1 (de) * 2001-08-10 2003-03-06 Scheer & Cie C F Vorrichtung zum Abkühlen von Kunststoffsträngen

Also Published As

Publication number Publication date
DE102007022743A1 (de) 2008-11-20
CN101743107A (zh) 2010-06-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0668818B1 (de) Vorrichtung und vefahren zur herstellung cellulosischer folien
WO2008138625A1 (de) Granulieren von kunststoffsträngen
DE69425537T2 (de) Schmelzblasdüse
DE69210543T2 (de) Herstellungsverfahren zum Formen eines Verbundproduktes
DE102011075924B4 (de) Schmelzspinnverfahren
DE4026337C2 (de)
DE19836787A1 (de) Verfahren und Plastifizierextruder zur Herstellung von faserverstärkten Kunststoffmassen
DE69014953T2 (de) Vorrichtung zum Kontrollieren der Schichtdicke von durch Schmelzextrusion hergestellten Folien.
EP0659536B1 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Abkühlung von Kunststoffprofilen
EP3300486A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum kühlen von extrudierten profilen
DE102005031747A1 (de) Verfahren zur Innenkühlung hohler Kunststoffprofile und Extruder zur Herstellung hohler Kunststoffprofile
CH434700A (de) Granuliervorrichtung, insbesondere für thermoplastische Kunststoffe und Verfahren zu ihrem Betrieb
EP0790886B1 (de) Vorrichtung zum granulieren von kunststoff-strängen
WO2005035453A1 (de) Vorrichtung und verfahren zum herstellen von rohren oder stäben
DE10059461A1 (de) Verfahren und Anlage zur Herstellung von faserverstärkten Kunststoffmassen
DE69616729T2 (de) Verfahren zur Herstellung von Mehrschichtbahn oder Folie
EP1737641B1 (de) Vorrichtung zum transport eines folienschlauches
EP3400123B1 (de) Vorrichtung zum kühlen von folienmaterial
EP1023983B1 (de) Vorrichtung zur extrusion von kunststoffprofilen
DE2162229B2 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Einspeisen von Ausgangsstoffen in den Scherspalt von Maschinen zum Herstellen von Filmen, Bahnen, Folien oder Platten aus Kunststoff
DE4414753C2 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Abkühlen und Granulieren von Kunststoff-Strängen
DE19946523C2 (de) Verfahren und Vorichtung zur Herstellung von Kunststoffschaumsträngen großer Dicke
EP2346659A1 (de) VORRICHTUNG UND VERFAHREN ZUM STRANGGIEßEN UND GRANULIEREN VON STRÄNGEN AUS THERMOPLASTISCHEM KUNSTSTOFF
DE3916407C2 (de)
EP0367749B1 (de) Spritzanordnung

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 200880024943.0

Country of ref document: CN

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 08758554

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 08758554

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1