DE1554833B2

DE1554833B2 - Schneckenextruder zur herstellung von erzeugnissen aus einem schmelzbaren polymeren

Info

Publication number: DE1554833B2
Application number: DE19641554833
Authority: DE
Inventors: William Elderkin Kingston; Priebe James Alexander; Wood Stanley David Reddendale; Ontario Bentley (Kanada)
Original assignee: EI Du Pont de Nemours and Co
Current assignee: EIDP Inc
Priority date: 1963-02-18
Filing date: 1964-02-18
Publication date: 1972-12-21
Also published as: GB998063A; BE643845A; LU45450A1; NL143628B; NL6401410A; CH425208A; DE1554833A1

Description

3 4

und anderen extrudieren polymeren Erzeugnissen in im Extruder in geschmolzenem Zustand. bei, einer einem einzigen kontinuierlichen, wirtschaftlichen Vor- Temperatur zu halten, die entsprechend den Eigengang. Polymeres in fester oder geschmolzener Form schäften des Polymeren und den Verarbeitungsbedinkann direkt aus einer Vorratsqueile in den Extruder gungen gewählt wird.

eingespeist werden; flüchtige Substanzen können aus 5 Das Polymere wird im Extruder in geschmolzenem

dem Polymeren entfernt werden; während es im Zustand mit regulierter Schneckengeschwindigkeit

Extruder zu einer erwünschten höheren relativen Visko- (Drehgeschwindigkeit einer oder mehrerer Schnecken)

sität weiter polymerisiert und mit äußerst einheitlicher intensiv geknetet. Die mechanische Energieaufnahme

Qualität und bei gleichbleibender Qualität und bei wird durch die Schneckengeschwindigkeit sowie durch

gleichbleibender Geschwindigkeit in die gewünschte io die Viskosität des Polymeren und die Ausbildung der

Form extrudiert wird. Schnecke bestimmt.

Es sind Erzeugnisse besserer Qualität bei niedrigeren In Strömungsrichtung vor der Druckzone tritt das

Kosten erzielbär. Die Notwendigkeit der Verwendung Polymere durch eine Vakuumzone.. Wasserdampf,

bekannter Flöckungsvorrichtungen wird beseitigt. Die Glykole, Monomere und andere flüchtige Substanzen,

genaue Steuerung der erzielbaren Extruderausstoßge- 15 welche während des Knetvorganges aus der Polymeri-

schwindigkeit ist besonders vorteilhaft für die Anwen- satmischung befreit werden, werden aus dem Extruder

dung beim Spinnen von Fäden. Die Aüsstoßgeschwin- durch eine oder mehrere Entluftungsöffnungen iri der

digkeit kann von Fall zu Fall über einen weiten Be- yakuumzone entfernt. Beispielsweise kann die relative

reich geändert werden, während trotzdem die Aus- Viskosität von Nylon auf einen vorbestimmten Weft

Stoßgeschwindigkeit sehr, gleichmäßig gehalten wird. 20 eingestellt werden, indem die Menge des Wasserdamp-

Polymere, welche bereits die erwünschte relative f es geregelt wird, welche aus dem geschmolzenen Nylon

Viskosität besitzen, können ohne die, Gefahr einer durch die Entlüftuhgsöffnungeii der yakuumzone ent-

beppiymerisatibn innerhalb des Extruders extrüdiert fernt wird, wenn das Nylon während des fcrietvorgan-

werden. . . ges weiter polymerisiert und Wasser durch diesen

Der. erfindungsgemäße Schneckenextruder ermög- 25 Kondensationsvorgang befreit wird. Wenn sich zu vifel licht überraschenderweise, daß die Einsp'eisgeschwin- flüchtige Substanz im Extruder ansammeln kann, sb digkeit über ejnen weiten Bereich (beispielsweise drei- wird die Reaktion umgekehrt^ wobei sich eine Erniedribis zehnfach) bei gegebener Schneckengeschwindigkeit guiig der relativen Viskosität des Polymeren ergibt. Der verändert werden kann, ohne daß die vÖrb'estimrjite Unterdruck in der Vakuumzone kann aufrechter-. Einstellung des Druckreglers (s. TabelleJ in den Bei- 30 halten werden, indem die Entlüftungsöffnungen mit spiejen A bis £) geändert werden muß. Erfindungsgemäß einem Rohr verbunden werden, Welches zu einem wird es weiterhin ermöglicht, die Schneckengeschwin- Dampfstrahl oder einer arideren bekannten Vaküumdigkeit über einen beträchtlichen Bereich (Beispiels- einrichtung führt. Die Stärke des Vakuums und die weise zwei- bis dreifach) bei gegebener Eirispeisge- Anzahl und Größe von Entluftungsöffnungen werden schwindigkeit zu ändern, ohne daß die Einstellung des 35 gemäß der Menge an zu entfernender flüchtiger SubDruckreglers geändert werden muß. . stanz eingestellt. Der Druck, Welcher den Bestand an

Die Erfindung wird in der nachfolgenden Be- Polyrrierem regelt, in der Druckzone nach der Väkuum-

schreibung an Hand eines iri der Zeichnung dargesteÜ- zone wird niedrig genug gehalten, urn zu verhindern,

ten Ausführungsbeispiels näher erläutert. daß das Polymere die Entlüftungsöffnungen über-

Die schmelzbaren Polymeren, welche in den 40 strömt.

Schneckenextruder eingespeist werden können, sind In der Druckzone, durch welche das Polymere zwi-

beispielsweise: Nylon (Polyamide), Polyester (beispiels- sehen der Vakuumzone und der Auslaßöffnung des

weise Polyethylenterephthalat), polyolefine (beispiejs- Extruders tritt, mißt ein Drückanzeiger kontinuierlich

weise Polyäthylen und Polypropylen), Polyvinylchlorid, den Druck. Der Druck in dieser Zone wird im wesent-

Polymethylmethacrylat, Zelluloseacetat, Polyoxy- 45 liehen konstant gehalten, und zwar auf einer Höhe,

methylen-Polyinerisate und Mischpolymerisate wie welche niedrig genug ist, um ein Überströmen der Ent-

äüch Mischungen der genannten Polymeren. Besonders lüftuhgsöffnungen zu verhindern. Um den Druck auf

vorteilhafte Ergebnisse werden erzielt, wenn das Poly- einer geeigneten konstanten Höhe zu halten, werden die

mere ein langkettiges synthetisches Polymeres mit einer Schneckengeschwindigkeit Und die Geschwindigkeit,

relativen Viskosität (Molekulargewicht) ist. 50 mit welcher das Polymere in den Extruder eingespeist

Zusätze können mit dem Polymeren gemischt wer- wird, kontinuierlich gemäß der Anzeige des Druckanden, entweder bevor es in den Schneckenextruder ein- zeigers reguliert. So ruft ein leichter Anstieg der gespeist oder während es in diesem geknetet wird. Bei- Druckanzeige sofort eine entsprechende Verkleinerung spielsweise können Zusätze durch eine oder mehrere der Schneckengeschwindigkeit und/oder Einspeisgebesondere Einlaßöffnungen im Extruderzylinder an 55 schwindigkeit hervor. ■ . .
einer in Strömungsrichtung vor der Vakuumzone ge- Faktoren, die bei der Wahl des aufrechtzuerhaltenlegenen Stelle eingeführt werden. Brauchbare Zusätze den Druckes beachtet werden müssen, sind die Viskosisind bekannt und bestehen aus Materialien wie Anti- tat des geschmolzenen Polymeren, die Ausbildung der Oxydationsmitteln, antistatischen Mitteln, Stabilisato- Schnecke, die Ausbildung der Innenfläche des Extruderren, Färbmitteln, Farbenoberflächen-Aufrauhmitteln, 60 zylinders, die Ausbildung irgendwelcher Vorrichtungen, Füllmitteln, Färbhilfsmitteln, Plastiziermitteln und welche in Strömungsrichtung unterhalb der Auslaß-Schmiermitteln. Die Zusätze müssen nicht vollständig öffnung angeordnet sind, durch welche das Polymere frei von Wasser oder anderen flüchtigen Substanzen austritt, und die Verhinderung des Überströmens der sein, wenn sie dem Polymeren beigefügt werden, da uri- Entlüftungsöffnungen. Der bei typischen Fadenspinnerwünschter flüchtiger Gehalt in der Vakuumzone des 65 vorgängen gewählte Druck liegt oft innerhalb des Be-Schneckenextruders entfernt werden kann. reichesvon 28 bis 98kp/cm². Bei einem typischenSpinn-

Die Wärmeregeleinrichtung des Extruders wird bei Vorgang von Nylonfäden hat sich ein Druck zwischen

ausreichender Temperatur betrieben, um das Polymere 45,5 und 70 kp/cm² als sehr geeignet herausgestellt.

5 6

Die Schneckengeschwindigkeit muß so weit reguliert stellt. Dieser Druck hat sich vorher als für das bewerden, wie es zur ungefähren Konstanthaltung des sondere Polymere und die hier verwendete Vorrichtung Druckes in der Druckzone erforderlich ist. Die Schnek- in einem kurzen Versuchsbetrieb als zufriedenstellend kengeschwindigkeit muß auch ausreichen, um die für herausgestellt. Nylon 66-Flocken werden aus einem intensives Kneten des Polymeren erforderliche und 5 Behälter 1 mittels einer pneumatischen Fördereinrichzum Auspressen aus der Spinndüse oder Auspreßdüse tung 2 in den Einfülltrichter einer Einspeisvorrichausreichende mechanische Energie zu liefern. Wenn tung 3 gefördert. Die Einspeisvorrichtung 3 fördert Nylonfasern gesponnen werden, ist eine mechanische die Nylonflocken mit einer Geschwindigkeit von Energieaufnahme von etwa 251 bis 471 kp/m/min/kg/h 22,6 kg/h in die Einlaßöffnung eines Doppelschneckengewöhnlich geeignet. io Extruders 4. Die Einspeisgeschwindigkeit ist derart, Bei der bevorzugten Ausführungsart des Schnecken- daß die Schneckenkanäle unmittelbar unterhalb der extruders wird eine automatische Regeleinrichtung zur Einlaßöffnung nicht ganz mit Polymerem gefüllt Regulierung der Schneckengeschwindigkeit verwendet. sind. Dies wird manchmal als »Hungereinspeisung« Ein Druckregler wird auf einen vorbestimmten Druck bezeichnet.

eingestellt, welcher sich vorher für das verwendete 15 Der Extruder 4 schmelzt die Flocken und hält das Polymere und die verwendete Vorrichtung bei einem Polymere in geschmolzenem Zustand bei etwa 290° C, kurzen Versuchsbetrieb als zufriedenstellend heraus- während er es intensiv knetet. Das geschmolzene gestellt hat. Signale, welche kontinuierlich vom Druck- Nylon wird durch zwei nicht dargestellte, ineinanderanzeiger zum Druckregler übertragen werden, werden greifende Knetschnecken gefördert, welche sich beide durch einen Verhältnisregler zum Geschwindigkeits- 20 in der gleichen Richtung im Extruderzylinder drehen, regler für die Knetschnecken übertragen, und jede Ab- und zwar durch eine Vakuumzone, welche durch einen weichung vom gewünschten konstanten Druck be- auf die Entlüftungsöffnungen 6, 7 und 8 angewandten wirkt eine entsprechende Änderung der Schnecken- Dampfstrahl 5 erzeugt wird. Das Vakuum am Dampfgeschwindigkeit, welche zur Rückstellung des Druckes strahl ist 736 mm Hg, d. h., der Druck ist ungefähr auf den festgesetzten Wert ausreicht. 25 25,4 mm Hg absolut. Das Vakuum in der Vakuumzone

Die Geschwindigkeit, mit welcher Polymeres in den ist etwa 711 mm Hg. Die Schneckenkanäle sind in der

Extruder eingespeist wird, kann automatisch in der be- Vakuumzone nicht ganz mit Polymerem gefüllt. Daher

schriebenen Art geregelt werden, wobei die durch den tritt dort kein Überströmen der Entlüftungsöffnungen

Verhältnisregler übertragenen Drucksignale den Ge- ein. Wasser, welches aus dem Nylon befreit wird, wäh-

schwindigkeitsregler für die Einspeiseinrichtung be- 30 rend es weiterer Polymerisation unterzogen wird, wird

tätigen. Es sind gravimetrische und volumetrische Ein- als Dampf durch die Entlüftungsöffnungen 6, 7 und 8

Speiseinrichtungen bekannt, welche zur Einspeisung entfernt.

von festen oder geschmolzenen Polymeren in Extruder Das geschmolzene Nylon tritt nun durch eine regu-

mit konstanter Geschwindigkeit verwendbar sind. lierte Oberdruckzone, in welcher ein konstanter

Eine gleichwertige Regelung der Einspeisgeschwindig- 35 Schmelzbestand, (Zuführung von geschmolzenem

keit kann erzielt werden, indem der Geschwindigkeits- Nylon) aufrechterhalten wird. Die Druckzone nimmt

regler der Einspeiseinrichtung direkt von dem Ge- den Teil des Extruderzylinders zwischen der Ent-

schwindigkeitsregler der Knetschnecken betätigt wird, lüftungsöffnung 8 und der Auslaßöffnung ein, welche

so daß jeder Wechsel der Schneckengeschwindigkeit an der Stelle liegt, wo die Förderleitung 9 mit dem

einen direkt proportionalen Wechsel der Einspeisge- 4° Ende des Extruderzylinders' verbunden ist. Die

schwindigkeit bewirkt. Schneckenkanäle sind in dieser Zone mit Polymerem

Es ist möglich, die Signale vom Druckanzeiger zu gefüllt. Das Polymerisat benötigt etwa eine Minute, um

zwei getrennten Druckreglern zu übertragen, wobei von der Einlaßöffnung zur Auslaßöffnung des Extru-

einer derselben die Schneckengeschwindigkeit und der ders zu gelangen. Nachdem es aus dem Extruderzylin-

andere die Einspeisgeschwindigkeit regelt. Diese An- 45 der mit einer Geschwindigkeit von 22,6 kg/h austritt,

Ordnung kann abgeändert werden, indem ein getrennter wird das geschmolzene Nylon durch die Föderleitung9

Druckanzeiger für jeden Druckregler verwendet wird. und die Spinndüse 10 geleitet.

Das geschmolzene Polymere tritt durch die Druck- Der Druck auf das Polymere in der Druckzone wird

zone aus der Auslaßöffnung und durch eine Spinndüse, von dem Druckanzeiger 13 gemessen, welcher sich in

AuspreEdüse oder eine andere Einrichtung, welche zur 50 den Extruderzylinder nahe der Auslaßöffnung erstreckt.

Erzielung der erwünschten Form des austretenden Druckwertsignale werden durch den Druckübertrager

Polymeren geeignet ist. Das erzielte extrudierte Er- 14 vom Druckanzeiger 13 zum vorher eingestallten

Zeugnis wird gekühlt, bis es verfestigt ist. Druckregler 15 übertragen. Signale, welche irgendeint

Wenn das geschmolzene Polymere die Auslaßöffnung Abweichung vom vorher eingestellten Druckwert anverläßt, kann es durch eine Pumpe geleitet werden, 55 zeigen, werden wiederum vom Druckregler 15 (beiweiche es mit gewünschter Geschwindigkeit und ge- spielsweise durch elektronische oder pneumatische Einwünschtem Druck zur Spinndüse oder Auspreßdüse richtungen) zum Geschwindigkeitsregler 18 übertragen, leitet. Eine derartige Pumpe ist oft nötig, wenn feine welcher aus einer Einstelleinrichtung für den Feld-Fäden ersponnen werden. strom am Motor besteht, der die Knetschrauben dreht.

In den folgenden Beispielen sind alle Teile und Pro- 60 Die Betätigung des Geschwindigkeitsreglers 18 durch

zentzahlen, wenn nicht anders angegeben, auf die den Druckregler 15 bewirkt eine Änderung der Schnek-

Gewichtsbasis bezogen. kengeschwindigkeit in geeignetem Verhältnis zu der von

. · 1 1 dem Druckübertrager 14 signalisierten Druckabwei-

Beispiel 1 chung, um den Druck in der Druckzone auf den ge-

In einem Schneckenextruder, der an Hand der 65 wünschten konstanten Wert zurückzustellen. So be-

Zeichnung beschrieben wird, werden kontinuierlich wirkt, wenn der Druckanzeiger 13 einen Druckwert

Nylonfäden hergestellt. Ein Druckregler 15 wird auf leicht oberhalb der Druckeinstellung des Druckreglers

einen vorgegebenen Überdruck von 56 kp/cm² einge- 15 angibt, der Druckregler 15 im Zusammenwirken mit

dem Geschwindigkeitsregler 18 eine proportionale Verringerung der Schneckengeschwindigkeit, um den Druck in der Druckzone auf den vorher eingestellten Wert zurückzustellen.

. Gleichzeitig werden Signale, welche durch den Druckübertrager 14 vom Druckanzeiger 13 zum Druckregler 15 übertragen wurden, durch den Verhältnisregler 16 zum Geschwindigkeitsregler 17 geleitet, wobei der letztere aus einem einstellbaren Geschwindigkeitsantrieb besteht, welcher die Geschwindigkeit steuert, mit welcher die Einspeisvorrichtung 3 Nylonflocken in den Zylinder des Extruders 4 einspeist. Die Betätigung des Geschwindigkeitsreglers 17 durch den Verhältnisregler 16 bewirkt, daß die Einspeisgeschwindigkeit in geeignetem Verhältnis zum Wechsel der Schneckengeschwindigkeit geändert wird, welche durch die vom Druckregler 15 angezeigte Druckabweichung hervorgerufen wird, um den Drück in der Druckzone auf den gewünschten konstanten Wert zurückzustellen. So bewirkt, wenn der Druckanzeiger 13 einen Druckwert leicht oberhalb der Druckeinstellung des Druckreglers 15 anzeigt, der Druckregler 15 im Zusammenwirken mit dem Verhältnisregler 16 und dem Geschwindigkeitsregler 17 eine proportionale Verringerung der Einspeisgeschwindigkeit.

Die relative Viskosität des Nylons wird im wesentlichen während des Vorganges gemäß Beispiel 1 erhöht, nämlich von 43 beim Beginn auf 72 am Ende. Die Ausstoßgeschwindigkeit und die Temperatur des den Extruder verlassenden Polymeren bleiben überraschenderweise während eines langen Betriebes konstant. Dies sind wichtige Werte, um ungleichmäßige Fadeneigenschaften zu vermeiden .Der kontinuierliche Nylonfaden, welcher aus der Spinndüse austritt, wird gekühlt und auf einer Vorratshaspel in bekannter Weise aufgewickelt.

Der erzielte Faden ist durch hohe Qualität und gleichförmige Eigenschaften über seine ganze Länge gekennzeichnet. Er hat eine hervorragende Zerreißfestigkeit, Färbbarkeit und Verstreckbarkeit. Der Faden wird gemäß diesem Beispiel sehr wirtschaftlich hergestellt. Die bisher notwendige Einstellung der relativen Viskosität des Polymeren in einem getrennten Arbeitsgang, wie Aufbereitung in Flocken, Verarbeitung und Abtrennung vor dem Extrudieren, wird überflüssig gemacht.

Beispiel 2

Nylonfäden hoher Qualität werden gleichförmig und wirtschaftlich durch Wiederholung von Beispiel 1 mit der Ausnahme erzeugt, daß das Vakuum am Dampfstrahl 508 mm Hg ist, die Nylonflocken in den Schnekkenextruder mit einer Geschwindigkeit von 124 kg/h eingespeist werden und das aus dem Extruder mit der gleichen Geschwindigkeit austretende Polymere eine relative Viskosität von 58 hat.

Beispiel 3

Bei Anwendung einer Abänderung des Verfahrens gemäß Beispiel 1 werden Nylonfäden aus einem 50: 50-Mischpolymerisat aus Hexamethylenadipinsäureamid und Hexamethylensebacinsäureamid hergestellt. Ein Druckregler, wie er im Beispiel 1 beschrieben ist, wird auf einen vorbestimmten Wert von 71 kp/cm² Überdruck eingestellt, welcher Druck auf das Polymere in Strömungsrichtung unmittelbar oberhalb der Auslaßöffnung aufrechterhalten wird. Die Nylonflocken werden mit einer Geschwindigkeit von 28,3 kg/h in einen Schneckenextruder eingespeist, wie er im Beispiel 1 beschrieben ist, und zwar aus einem V-förmigen, mit einem Vibrator versehenen Einfülltrichter mittels einer Schnecke von 38 mm Durchmesser, welche sich in einem Trog am Boden des Trichters dreht und zum Polymereinlaß des Extruders durch eine mit Stickstoffabgeschirmte Umhüllung führt. Die Nylonflocken haben einen Feuchtigkeitsgehalt von 0,48 %, eine relative Viskosität von 43,3 und eine Aminendgruppenzahl von 40. Es ist bekannt, daß eine hohe Aminendgruppenzahl einen niedrigen Polymerisationsgrad anzeigt.

Der Extruderzylinder wird mittels elektrischer Widerstandsheizer erhitzt, welche längs der ganzen Länge des Zylinderäußeren befestigt sind, mit Ausnahme eines kurzen Abschnittes nahe, der Einlaßöffnung, welche mit einem Wassermantel kühl gehalten wird.

Innerhalb des Schneckenextruders wird das Nylon geschmolzen, in geschmolzenem Zustand bei 284⁰C gehalten, während es intensiv geknetet wird, und durch eine Vakuumzone geleitet, welche durch einen Dampfes strahl (barometrischer Kondensator) erzeugt wird, der mit drei Entlüftungsöffnungen im Extruderzylinder verbunden ist. Das Vakuum am Dampfstrahl ist 711 mm Hg. Wasser, welches aus dem Nylon befreit wird, während dieser weiter im Extruder polymerisiert (Anstieg an relativer Viskosität und Molekulargewicht), wird durch die Entlüftungsöffnungen entfernt. Das geschmolzene Nylon tritt nun durch eine geregelte Druckzone in Strömungsrichtung unmittelbar oberhalb der Auslaßöffnung.

Nach Verlassen des Extruderzylinders bei einer Temperatur von 284° C tritt das geschmolzene Nylon durch eine Förderleitung mit einem Innendurchmesser von 25,4 mm, und eine erhitzte Döwtherm-Ummantelung führt zu einer Pumpe mit einer Förderleistung von 0,37 l/min und zu einem Fadenspinnblock. Der Druck am Einlaß der Spinnblockpumpe wird auf 17,5 kp/cm² Überdruck gehalten. Der Unterschied zwischen dem Druck der Druckzone und dem Druck am Einlaß der Spinnblockpumpe (71 — 17,5 = 53,5) kann kontinuierlich als Differenzdruckwert aufgezeichnet werden. Dieser Wert kann als kontinuierliche Anzeige des Polymerisationsgrades des den Extruder verlassenden Polymeren verwendet werden. Der gewünschte Wert des Druckunterschiedes kann durch Einstellung des Vakuumwertes in der Vakuumzone aufrechterhalten werden, welcher vom Vakuumwert am Dampfstrahl gesteuert wird. Beispielsweise bewirkt ein leichter Druckabfall innerhalb der Vakuumzone ein leichtes Ansteigen des Polymerisationsgrades. Wenn der Wert des Druckunterschiedes kontinuierlich aufgezeichnet wird, kann der Verhältnisregler angewendet werden, um Abweichungssignale vom gewünschten Druckunterschiedswert aufzunehmen und die Vakuumeinstelleinrichtung, welche am Dampfstrahl angebracht ist, in derartigem Verhältnis zu Abweichungen vom gewünschten Druckunterschiedswert zu betätigen, daß der Druckunterschiedswert im wesentlichen konstant gehalten wird.

Der Druck auf das Polymere in der Druckzone wird von einem Druckanzeiger gemessen, welcher sich nahe der Auslaßöffnung in den Extruderzylinder erstreckt, und dieser Druck wird im wesentlichen in der im Beispiel 1 beschriebenen Weise konstant gehalten.

209 552/454

Im Gegensatz zu vielen bekannten Schneckenextrudern besteht keine Neigung zum lästigen Zusammenbacken von festen Polymeren zwischen den Innenseiten des Extruderzylinders nahe dem Einspeisende.

Das aus der Spinndüse austretende Erzeugnis ist ein kontinuierlicher Nylonfaden von ausgezeichneter und

iö

einheitlicher Qualität mit einer relativen Viskosität von 69,4 und einer Aminendgruppenzahl von 24.

Beispiele 4 bis 8

Nylonfäden werden in der im Beispiel 3 beschriebenen Weise hergestellt, mit Ausnahme der in der Tabelle angegebenen Abänderungen.

	5	Beispiel	7
4	111	6	66
36,2	0,48	34	0,73
0,49	41,5	0,97	45,5
43,6	65,4	46,2	72,3
62,1	38	72,2	35
37	27	40	23
25	110	22	112
91	70,0	105	82,7
71,5	711	82,7	736
622	26,5	736	21,0
21,0	21,0

Einspeisgeschwindigkeit, kg/h

Einspeisfeuchtigkeit, %

Relative Viskosität bei der Einspeisung

Relative Viskosität beim Erzeugnis

Aminendgruppen bei der Einspeisung

Aminendgruppen beim Erzeugnis

Schneckengeschwindigkeit, U/min

Überdruck in der Druckzone, kp/cm²

Vakuum am Strahl, mm Hg

Überdruck am Einlaß der Spinnblockpumpe, kp/cm² 36,5 5,7

44,0

62,9

46

33
100

66,0 699

26,0

In den Beispielen 4 bis 7 ist die Temperatur des Polymeren die gleiche wie im Beispiel 3. Im Beispiel 8 ist das Polymere Polyhexamethylenadipinsäureamid, und es verläßt den Extruderzylinder bei einer Temperatur von 300⁰C.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

1 2

stoffe, mit Entgasungseinrichtungen und mit Einrich-Patentanspruch: tungen zum Kneten der Stoffe versehen.

Der ÜSÄ.-Pätentschrift 2 458 068, der britischen

Schneckenextruder zur Herstellung von Erzeug- Patentschrift 861145 und dem Aufsatz »Einschneckennissen aus einem schmelzbaren Polymeren, mit 5 pressen mit Entgasungssystem« in Plastverärbeiter, einer Einlaß- und einer Auslaßöffnung, einem H. 12,1962, S. 664 bis 672 sind allgemein Entgasungs-Schneckenantrieb mit veränderbarer Geschwindig- vorrichtungen bei Kunststoffextrudern zu entnehmen, keit, einer mit der Einlaßöffnung verbundenen So lehrt die USA.-Patentschrift 2 458 068 ein Verfahren Einspeisvorrichtung, einer mit der Einspeisvor- zum Extrudieren von plastischen Stoffen, gemäß dem richtung verbundenen Antriebsvorrichtung mit io die Stoffe in einen Schneckenextruder eingespeist, in veränderbarer Geschwindigkeit und mit einem mit diesem erhitzt und geknetet und durch Gasaustrittsder Auslaßöffhung verbundenen Druckanzeiger für zonen und durch Druckzonen geleitet werden,. wobei den Polymerendruck, dadurch gekenn- die Entgasungszonen nicht vollständig mit plastischem zeichnet, daß der Druckanzeiger (13), der ein Stoff gefüllt werden.

erstes Signal gibt, mit einer Drückregeleinrichturig 15 Die bekannten Auspreßanlagen sind jedoch für (15), die ein zweites Signal gibt, verbunden ist; daß viele Anwendungen nicht völlig zufriedenstellend. Beidas zweite Signal jede Abweichung des vbii Hem spielsweise bei der Herstellung von Nylonfäden ist es ersten Signal dargestellten Pdlymerendruckes vö'ri oft notwendig, das Polymere kostspieligen und zeitbeeinem vorgegebenen Druckwert anzeigt, und daß nötigenden Behandlungen zu unterwerfen, um, den gedurch das zweite Signal eine die Geschwindigkeit ao wünschten Grad an relativer Viskosität (Molekulargeregelnde Einrichtung (18), die zwischen dem wicht) zu erhalten und/oder aufrechtzuerhalten, bevor Schneckenantrieb für den Extruder (4) und der es zur Einspeisung in den Extruder geeignet ist. Der-Druckregeleinrichtung (15) angeschlossen ist, und artige Behandlungen sind schwierig zu regulieren, und eine weitere die Geschwindigkeit regelnde Einrich- sie sind nicht sehr geeignet für kontinuierliche Hertung (17), die zwischen der Antriebsvorrichtung 25 stellungsverfahren. Weiter besteht eine Neigung zur für die Einspeisvorrichtung (3) und einem Verhält- Depolymerisation innerhalb des Extruders, welche die nisregler (16) angeschlossen ist, betätigbar ist. Herstellung von Erzeugnissen mit einheitlichen Eigen

schaften und hoher Qualität schwierig macht. Mit keiner dieser bekannten Vorrichtungen ist es jedoch mög-

30 lieh, eine höchstmögliche Konstanthaltung der relativen Viskosität und damit des Molekulargewichts des Polymeren zu erreichen. Diese Viskositätsgröße, deren

Die Erfindung bezieht sich äiif einen Schnecken- Konstanthaltung in der Technik so erwünscht ist, steht extruder zur Herstellung von Erzeugnissen aus .einem einerseits in unmittelbarem Zusammenhang mit der schmelzbaren Polymeren, mit einer Einlaß- und einer 35 Entfernung flüssiger Bestandteile, welche aus Konden-Auslaßöffnung, einem Schneckenantrieb mit veränder- sationsreaktionen im Extruder herrühren, und andererbarer Geschwindigkeit, einer mit der Einlaßöffnung seits mit dem Druck in der Druckzone, der seinerseits verbundenen Einspeisvorrichtung, einer mit der Ein- durch die Schneckengeschwindigkeit und die Geschwinspeisvorrichtung verbundenen Antriebsvorrichtung mit digkeit, mit der das Polymere dem Extruder zugeführt veränderbarer Geschwindigkeit und mit einem mit der 40 wird, bestimmt wird. Mit der Schneckengeschwindig-Auslaßöffnung verbundenen Druckanzeiger für den keit und der Geschwindigkeit der Materialzufuhr wird Polymerendruck. . ₁ aber auch die Temperatur des im Extruder gekneteten

Es ist bekaiint, daß Fäden', Folien, Schläuche und Gemisches verändert und damit wiederum die Polyandere extrudierte Erzeugnisse aus schmelzbaren Poly- merisationsreaktion wie auch die Abbaureaktion. Die merisaten hergestellt werden können, indem das poly- 45 genannten Variablen stehen daher in unmittelbarem mere Material iii einen Schneckenextruder eingespeist furiktionellem Zusammenhang, und mit keiner der be- und in geschmolzenem Zustand geknetet wird, während kannten Vorrichtungen ist eine optimale Steuerung es durch den Extruder tritt, und das geschmolzene Poly- dieser Variablen möglich. Die Erfinder der vorliegenmere durch Formeinrichtungen, beispielsweise eine den Erfindung stellen sich nun die Aufgabe, einen Auspreßdüse oder Spinndüsenanordriung, uhd durch 50 Schneckenextruder zu schaffen, welcher die Herstellung Kühleinrichtungen geleitet wird. eines möglichst molekulareinheitlichen Polymeren ge-

Aus der USÄ.-Patentschrift ί 156 096 ist es bekannt, stattet.

die flüchtigen Bestandteile eines plastischen Stoffes Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß

durch Anwendung von Vakuum zu entfernen. Die in vorgeschlagen, daß der Druckanzeiger, der ein erstes dieser Patentschrift beschriebene Schneckenstrang- 55 Signal gibt, mit einer Druckregeleinrichtung, die ein presse für plastische Stoffe weist einen Stoffeinlaß nahe zweites Signal gibt, verbunden ist, daß das zweite Signal dem einen Ende und einen Stoffauslaß nahe dem ande- jede Abweichung des von dem ersten Signal dargestellren Ende sowie Einrichtungen zum Einspeisen auf. ten Polymerendruckes von einem vorgegebenen Druck-Es sind auch Einrichtungen zum Kneten des Stoffes wert anzeigt und daß durch das zweite Signal eine die und Vakuumzonen vorhanden, die zwischen Druck- 60 Geschwindigkeit regelnde Einrichtung, die zwischen zonen vorgesehen sind. Außerdem weist diese Schnek- dem Schneckenantrieb für den Extruder und der Druckkenstrangpresse eine Mundstücksöffnung für den zu regeleinrichtung angeschlossen ist, und eine weitere die extrudierenden Stoff auf. Geschwindigkeit regelnde Einrichtung, die zwischen

Aus der USA.-Patentschrift 2 295 942 ist eine der Antriebsvorrichtung für die Einspeisvorrichtung Druckanzeigeeinrichtung bei einer Schneckenstrang- 65 und einem Verhältnisregler angeschlossen ist, betätigpresse für synthetische lineare Polykondensate bekannt. bar ist.

Diese bekannte Schneckenstrangpresse ist außerdem Der erfindungsgemäße Schneckenextruder hat be-

mit einer Heizeinrichtung zum Schmelzen der Plastik- sondere Vorteile bei der Herstellung von Fäden, Folien