NO822021L - Fremgangsmaate og apparat for ekstrudering av et celleformet produkt. - Google Patents

Abstract

Cellulær termoplastisk harpiks fremstilles ved en fremgangsmåte og et ekstruderingsapparat som eren sammenpresningsseksjon (32) hvor .harpiksen fortettes, en tetningsseksjon (31)) som danner en barriere av fortettet harpiks og som i alt vesentlig er ugjennomtrengelig for et gassformet utblåsningsmiddel, samt en blandeseksjon (36) hvor den partikkelformede harpiksen blandes med utblåsningsmidlet og hvoretter blandingen smeltes før den ekstruderes inn i en sone med lavere trykk, hvorved utblåsningsmidlet utvider seg og det dannes et

Description

Skumformede polymeriske harpikser er tidligere blitt fremstilt

ved en kontinuerlig fremgangsmåte hvor man har brukt et egnet skrueekstruderingsapparat. Før den foreliggende fremgangsmåte ble et cellulært produkt fremstilt ved at man førte en partikkelformet polymerisk harpiks inn i et ekstruderingsapparat,

smeltet harpiksen ved å føre den gjennom en oppvarmet del av første trinn i nevnte apparat, hvorved man injiserte et utblåsningsmiddel inn i den smeltede harpiksen ved begynnelsen av annet trinn i nevnte apparat. Dette ble fulgt av trinn hvor man blandet av avkjølte blandingen av den smeltede harpiksen og utblåsningsmidlet i annet trinn av nevnte ekstruderingsapparat, hvor blandingen ble utført ved hjelp av selve skrue-vingene og/eller andre anordninger forbundet med skruen, hvoretter man til slutt ekstruderte blandingen gjennom en dyse og inn i en sone med lavere trykk, hvorved utblåsningsmidlet ekspanderte og dannet det cellulære produkt. Vanligvis brukte man to ekstruderingsapparater for å få tilstrekkelig avkjøl-ingskapasitet.

Problemet med tidligere kjente fremgangsmåter har vært at harpiksen, så som en klorinert polyvinylkloridharpiks, ble oppvarmet til ca. 205°C i første trinn for å smelte harpiksen, hvoretter den blir avkjølt til ca. 148°C i annet trinn for å

få en skikkelig skumdannelse. Forskjellen på ca. 57°C mellom første og annet trinn setter store krav til utstyret med hen-

syn til passende oppvarming fulgt av en stor avkjølingskapasitet. En annen ulempe ved tidligere kjente fremgangsmåter har videre værrt at absorbsjonen av utblåsningsmidlet i den smeltede harpiksen har vanligvis vært meget langsom og har krevet et langt blandetrinn.

Det er ønskelig å bearbeide polymeriske har<p>ikser ved så lave temperaturer som mulig, ikke bare for å spare energi og redusere størrelsen på utstyret, men også fordi slike forbindelser da krever mindre stabilisatormengder og er mer stabile på grunn av mindre oppvarming under fremstillingen.

Mykningsmidler kan ikke bare brukes for å gjøre en harpiks

lettere bearbeidbar, men også å senke bearbeidingstemperaturen hvorved harpiksen kan smelte og ellers bearbeides ved en vesentlig lavere temperatur. Skjønt mykningsmidlet kan brukes for å oppnå denne fordel, så kan det også ha en skadelig effekt, fordi de reduserer visse ønskelige fysiske egenskaper på det endelige produkt.

En senkning av smeltetemperatur og bearbeidelsestemperatur kan også oppnås på en annen måte, nemlig ved å bruke et utblåsningsmiddel som også virker som et funksjonelt mykningsmiddel. Dette kan gjøres ved at man blander utblåsningsmidlet med en partikkelformede harpiksen inntil en tilstrekkelig mengde av utblåsningsmidlet er blitt absorbert av den partikkel formede harpiksen.

F.eks. kan det nevnes at avhengig av graden av klorinering så

vil klorinert polyvinylklorid vanligvis smelte ved temperatur på over ca. 177°C. Når man imidlertid blander fast partikkel-formed klorinert polyvinylklorid med et utblåsningsmiddel så

som et klorfluoralkan, så kan det smeltes ved ca. 148°C.-

U.S. patent nr. 3,366,580 til Kramer et al, beskriver et klorinert polyvinylkloridskum som fremstilles ved at man inn i et trykk-kar fører et klorinert polyvinylkloridpulver og et klor-fluoralkanutblåsningsmiddel. Innholdet i karet blandes i mange timer ved forhøyet temperatur, noe som sammen med det for-høyede trykk i karet holder en vesentlig del av utblåsningsmidlet i væskefasen. Etter at absorbsjonen er ferdig, blir innholdet av karet avkjølt, tatt ut av karet og blandes med et kjernedannelsesmiddel før det ekstruderes til et cellulært produkt.

I kolonne 3, linjene 42 - 50 i U.S. patent nr. 3,366,580, er

det angitt at et skumprodukt kan ekstruderes direkte fra nevnte klorinerte polyvinylkloridharpiks uten det intermediære trinn hvor man blander den partikkelformede harpiksen med et utblåsningsmiddel. Før den nevnte fremgangsmåte ble vanligvis utblås-

ningsmidlet injisert inn i den smeltede harpiksen idet denne ble ført igjennom ekstruderingsapparatet. Det skal bemerkes at nevnte patent ikke beskriver en kontinuerlig fremgangsmåte for fremstilling av et cellulært produkt hvor man injiserer et ublåsningsmiddel inn i en fast harpiks.

Sammendrag av oppfinnelsen

Foreliggende oppfinnelse angår en kontinuerlig fremgangsmåte

og et apparat for ekstrudering av et cellulært harpiksprodukt ved lavere temperatur enn det som er vanlig, noe som skjer ved at man fører en partikkelformet polymerharpiks inn i en til-førselsdel av ekstruderingsapparatet, fortetter den partikkelformede harpiksen i et fortetningsdel av et skrueekstruderingsapparat utstyrt med en konisk fortetningsanordning, danner en tetningsplugg av nevnte fortettede materiale for å hindre en lekkasje av et utblåsningsmiddel, fører et utblåsningsmiddel inn i den partikkel formede harpiksen i ekstruderingsapparatets injeksjonsdel hvor harpiksen vil absorbere utblåsningsmidlet, rører og smelter blandingen av den partikkelformede harpiksen og utblåsningsmidlet i den oppvarmede blandedelen av ekstruderingsapparatet, hvoretter blandingen ekstruderes gjennom ;en dyse og inn i en sone med lavere trykk, hvorved utblåsningsmidlet vil utvide seg slik at det dannes et cellulært produkt. Dette kan utføres ved å bruke ett ekstruderingsapparat.

Kort beskrivelse av tegningene

Fig. 1 er et langsgående snitt av et ekstruderingsapparat

uten en fødeskrue;

fig. 2 er en skisse av et ekstruderingsapparat og fødeskruen

som viser riktige aspekter ved foreliggende oppfinnelse;

fi^g. 3 viser utformingen av konstruksjonen på en eventuell

tetningsplugg, og

fig. 4 er en alternativ utforming på konstruksjonen av tetningspluggen.

Detaljert beskrivelse av oppfinnelsen

Et cellulært produkt kan fremstilles ved hjelp av en kontinuerlig fremgangsmåte og et apparat som erkarakterisert vedat man injiserer et utblåsningsmiddel inn i en partikkelformet fast polymerhar<p>iks og danner en tetningsplugg av harpiksen som er tilstrekkelig komprimert til at man hindrer en lekkasje av utblåsningsmidlet. Dette letter absorbsjonen av utblåsningsmidlet i den faste harpiksen, noe som igjen gjør det mulig å smelte og bearbeide harpiksen ved en vesentlig lavere temperatur, det vil si fra 120 - 170°C, som er minst 28 - 57°C under det som var mulig ved hjelp av tidligere kjente fremgangsmåter.

Foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte for ekstrudering av polymerisk harpiksskum med lav tetthet samt et ekstruderingsapparat for gjennomføring av nevnte fremgangsmåte. Det apparat som er vist på fig. 1, inkluderer et fundament 10 på et skrue-ekstruderings.apparat som generelt er angitt ved 12. Apparat 12 har en fødetrakt 14, oppvarmingsanordninger 16 og kjøleanord-ninger 16a for sirkulering av olje, vann eller et annet medium,

et ekstruderingshode 18, en dyse 20, overføringsanordninger 22

som drives av en egnet motor, en tønne eller en sylinder 24

hvor man har en roterende ekstruderingsskrue 26 som er vist på

fig. 2. Injeksjonsrør 28 går inn i ekstruderingsapparatet like bortenfor tetningspluggen. Et utblåsningsmiddel føres igjennom injeksjonsrøret og derved inn i den partikkelformede harpiksen.

Ekstruderingsskruen 26 som er vist på fig. 2 viser fra venstre

mot høyre en tilførselsseksjon 30, en fortetningsseksjon 32, tetningsseksjonen 34 såvel som injeksjon, smelte og blandeseksjon 36 samt en avkjølings- og utmålingsseksjon 38. Den første sonen av ekstruderingsapparatet befatter tilførselsseksjonen, fo'rtetningsseks jonen og tetningsseks jonen, mens annen og tredje sone innbefatter ijeksjons-, smelte- og blandeseksjonen, mens sonene 4 og 5 innbefatter avkjøling og utmålingsseksjonen. I

den øvre del sett i forhold til harpiksen bevegelsesretning, av

seksjon 36 tilføres et ublåsningsmiddel under trykk inn i ekstruderingsapparatet, mens man i den etterfølgende del av seksjon 36 blander og smelter det tilførte materiale. I av-kjølings- og utmålingsseksjonen 38 er den smeltede harpiksen tilstrekkelig avkjølt til at man får redusert damptrykket på utblåsningsmidlet, hvorved man også reduserer harpiksens viskositet slik at den kan beholde utblåsningsmidlet og således danner et skum med lav tetthet. I den foretrukne utførelse vil til førsels-,fortetnings-og tetningsseksjonene vanligvis ha et lengde til diameterforhold på 8 - 10, mens det tilsvarende forhold i den gjenværende del av apparatet er fra ca. 22 - ca. 24.

En pakningsskrue 40 kan være tilveiebragt i fødetrakten 14 for å presse partikkel formet materiale inn i tilførselsdelen av ekstruderingsapparatet. Tilførselen kan være i pulverform, f.eks. ved at pulveret har en diameter på fra 10 - 600 mikron, eller tilførselen kan være i form av pellets med en størrelse på fra 3-6 mm. Det er foretrukket at tilførselen er i form av et pulver. Fødeskruen i tilførselsseksjonen erkarakterisertved en spiralskrue 42 med konstant stigningsgrad og plassert på kjernen 44 i et område med konstant tverrsnittsareål som ender på punkt 46. Den partikkel formede tilførselen føres inn i apparatet og avsettes i kanalene på skrue 26. Etter hvert som tilførselen føres nedover til punkt 46, blir det blandet og jevnt fordelt.

r-t Sammenpresnings- eller foretetningsdelen 32 binder på punkt 46 og er definert ved den koniske seksjon .33 med økende tverrsnittsareal når den sees fra venstre mot høyre. Det faste partikkelformede materiale blir presset sammen når det beveger seg oppover langs seksjonen på grunn av skruevingen 42. Sammenpresningen oppnås ved at det er en jevnt økende diameter på kjernen 44 samtidig som man har en reduksjon av kanaldybden. Ettersom volumet av materialet i kanalen i alt vesentlig blir konstant, så vil sammenpresningen fremtvinges ved at man reduserer volumet på hver kanal ved hver omdreining på fødeskruen.

Tetningsseksjon 34 er definert ved det ensartede tverrsnittet

48 på kjernen 44 og sylinderen 24 på ekstruderingsapparatet. Tilførselen fra sammenpresningsdelen føres inn i tetningsdelen hvor det dannes en ring med et i alt vesentlig jevnt tverrsnitt og hvor denne ringen i alt vesentlig er ugjennomtrengelig for utblåsningsmidlet. Fremgangsmåten er meget avhengig av at man på dette tidspunkt har tilstrekkelig sammenpresning av utgangsmaterialet, og anvendelsen av en fødeskrue i fødetrakten er i denne sammenheng meget viktig.

I denne sammenheng kan det være av interesse å angi at tett-

heten på et klorinert polyvinylkloridpulver, et egnet utgangsmateriale, er ca. 0,48 g pr. cm 3. For å oppnå en i alt vesentlig ugjennomtrengelig barriere med hensyn til gjennomgang av et gass formet utblåsningsmiddel, så må det partikkel formede utgangsmateriale presses sammen til en tetthet på mellom 1,13 - 1,29 og opptil ca. 1,45 g pr. cm 3. Tettheten på fast klorinert polyvinylklorid er ca. 1,45 kg pr. cm 3. Tetningsseksjonen 34

kan være et åpent, ringformet område med jevnt tverrsnitt som dannes av overflaten 48 på kjernen 44 og sylinderen 24, eller kan være i form av en rekke alternative utforminger slik det er vist på fig. 3 og 4. Som vist på fig. 3 er en ring 50 plassert på seksjonen 48 av kjerne 44 og utstyrt med aksiale passasjer 54. Ringen 50 kan holdes på plass på kjerneoverflaten 48 som defi-nerer tetningsseks jonen 44 ved hjelp av sylinder 24. Ringen 50 kan enten være integral med kjernen 44 eller kan være separat og plassert på kjerne 44. Hensikten med ringen 50 er å gi begrensende anordninger slik at man får større sammenpresning i tetningsseksjonen.

Fig. 4 viser en alternativ ring 56 utstyrt med skråttstilte kanaler 60. Ringen 56 funksjonerer på samme måte som ringen 50

pa fig. 3. Ringene 50 og 56 kan også være ustyrt med tenner som danner åpne passasjer.

Oppvarmings-, blandeseksjonen 36 er plassert på høyre side av tetningsseksjonen slik det er vist på tegningen. Kjernen i fødeskruen i denne seksjonen har et redusert tverrsnittsareal sammenlignet med overflaten 48. Diameteren tilsvarer vanlig-

vis skruediameteren i tilførselsseksjonen og har et jevnt tverrsnitt inntil man når punkt 62. Fra punkt 6 2 og videre utover iapparatet er kjernen på fødeskruen definert på den koniske overflaten 64 hvor den går over i et område 66 med jevnt tverrsnittsare1.

Skjønt tegningen er vist med bare en vinge på selve kjernen,

så er det selvsagt underforstått at man også kan bruke flere vinger. Dette er spesielt -viktig hvis man ønsker forbedret blanding. Selve skruevingen er ikke vist på annet trinn av ekstruderingsapparatet for at man lettere skal kunne illustrere selve utformingen av kjernen og fødeskruen. Selve skruevingen i annet trinn kan ha samme stigningsgrad som tidligere eller man kan bruke variabel stigningsgrad eller flere vinger.

Fremgangsmåten for å fremstille et cellulært skumdannet produkt startes med at man fører partikkelformet polymeriske harpiks inn i fødetrakten, fortrinnsvis utstyrt med en sammenpresnings-eller fødeskrue. Utgangsmaterialet kommer inn i skrueekstruderingsapparatet i seksjon 30 fra fødetrakten og plasseres i kanalene på fødeskruen. Utgangsmaterialet føres videre inn i apparatet ved hjelp av fødeskruen som har konstant stigning på vingene og et ensartet tverrsnittsareal. Hensikten med denne seksjonen er å føre materialet inn i skrueekstruderingsapparatet og føre det inn i sammenpresningsseksjon 32 som binder på punkt 46 og som defineres av den koniske overflaten 33 og sylinderen 24. Den koniske overflaten 33øker i tverrsnittsarel innover i apparatet, hvorved man reduserer kanalenes volum. Man får på denne måten en sammenpresning av utgangsmaterialet på grunn av samvirket mellom den koniske overflaten 33 og sylinderen 24.

Etter sammenpresningen føres utgangsmaterialet inn i tegnings-seksjonen 34 hvor den danner en barriere som er i alt vesentlig ugjennomtrengelig for lekkasje av gass formet utblåsningsmiddel. Denne barrieren er i form av en ring eller en åpen sylinder som

er plassert mellom sylinderen 24 og overflaten 48. Utblåsningsmidlet, f.eks. trikloromonofluormetan føres inn i ekstruderingsapparatet under høyt trykk, og er følgelig i form av en væske. Det er selvsagt underforstått at materialet i tetningsseksjonen bør være i fast form slik at det dannes en ugjennomtrengelig barriere.

Det sammenpressede utgangsmateriale føres igjennom tetningsseks jonen og føres i fast partikkelformet form inn i oppvarmings-blandingsseksjon 36 hvor materialet kommer i kontakt med et utblåsningsmiddel som føres inn gjennom ledning 28. Som nevnt tidligere er det visse viktige fordeler ved at man kontakter utblåsningsmidlet med et utgangsmateriale i fast form mer enn i smeltet form. For det første blir utblåsningsmidlet raskere absorbert av det faste, partikkel formede materialet enn av et smeltet materialet, og videre vil utblåsningsmidlet dessuten virke som et mykningsmiddel for utgangsmaterialet og senke dets smeltetemperåtur. Hvis man f.eks. bruker klorinert polyvinyl-kloridmateriale og triklormonofluor som et utblåsningsmiddel, så kan smeltepunktet senkes med fra 29 p 5 7°C.

Seksjon 36 er utstyrt med oppvamingsanordninger som gjør at utgangsmaterialet er smeltet når den når punkt 62 på fødeskruen. Under oppvarming og nedsmelting blir materialet kontinuerlig behandlet på grunn av selve skruen, og føres videre inn i apparatet. For å få bedre blanding kan man i denne seksjonen såvel som i kjøle-, blandingsseksjon 38 utstyre skruen med flere vinger eller andre anordninger. Utgangsmaterialet er i det alt vesentlige fullstendig nedsmeltet idet det når et punkt 62 på overflaten 64. Iløpet av transporten gjennom seksjon 36 vil volumet på utgangsmaterialet bli mindre etter-hvert som det går over fra fast form til flytende form.

En effektiv varmeoverføring over den koniske overflaten 64 opprettholdes derfor ved å redusere volumet på kanalene, slik at

utgangsmaterialet er i konstant kontakt med sylinderen 24

som er oppvarmet i denne seksjonen.

Etter å ha passert den koniske overflaten 6 4 føres utgangsmaterialet inn i avkjølings-, blandeseksjonen 38 som har et konstant tverrsnitt. Temperaturen på utgangsmaterialet blir i denne området redusert hvorved man får tilstrekkelig høy viskositet til at det beholder utblåsningsmidlet. Hvis visko-siteten på det smeltede utgangsmateriale er for lav, så blir materialet for tynt til at det kan beholde tilstrekkelig utblåsningsmiddel. En for høy viskositet på dette trinn skaper vanligvis ingen problemer, men man vil bare få et produkt med høyere tetthet. En reduksjon av temperaturen har også den fordelaktige effekt at den reduserer damptrykket på utblåsningsmidlet. Denne effekt bidrar også til at man beholder mest mulig av utblåsningsmidlet i harpiksen. Temperaturprofilen i et ekstruderingsapparat som beskrevet her vil være avhengig av mange variabler så som utgangsmaterialet, pårtikkelstørrelsen på utgangsmaterialet, gjennomgangslengden, lengden av utblåsningsmiddel og trykket når dette injiseres, størrelse og type av ekstruderingsapparat. Vanligvis vil imidlertid temperaturen i sammenpresnings- og tetningsseksjonene, det vil si det som tilsvarer sone 1, varierer fra 132 - 148°C, mens man i injek-sjons-, blande og smelteseksjonene, det vil si det som tilsvarer sonene 2 og 3, så vil temperaturen ligge i området fra 121 - 148°C, mens man i avkjølings- og utmålingsseksjonen, det som tilsvarer sonene 4 og 5, har en temperatur fra 9 3 - 148°C, fortrinnsvis fra 93 - 132°C. Disse temperatursonene er det referert til i det etterfølgende eksempel.

Det cellulære produkt fremstilt ved foreliggende fremgangsmåte

og apparat bør ha minst 60% av sine celler lukket, en tetthet f va 0,016 - 0,32 g/cm 3 og en varmeledningsevne på minst enn 0,054 kalorier pr. time pr. cm 2. I en foretrukken utførelse er minst 85% av cellene lukket, og produktets tetthet ligger i området 0,016 - 0,16 g pr. cm , vanligvis mindre enn 0,04 8

g/ cm .

Egnede utgangsmaterialer kan velges fra termoplastiske harpikser så som celluloseetere og estere, homopolymerer og interpolymer-

er av monomeriske forbindelser som inneholder vinylidengruppen CH2=CT) så som vinylhalogenider og vinylidenhalogenider, olefiner så som etylen og pro<p>ylen; vinylestere av karboksylsyre så som vinylacetat og vinylbenzoat, vinyletere så som vinylmetyleter; umettede karboksylsyrer og deres derivater, så som akrylsyre og metakrylsyre og deres estere med alkoholer med fra 1-18 karbonatomer, f.eks. metyl og etylmetakrylat, akrylamid, met-akrylonitril og akrylonitril, vinylaromatiske forbindelser så

som styren, alfa-metylstyren , vinyltoluener og vinylnaf talen. Gruppen av vinylaromatiske harpikser innbefatter styren homopolymerer og styren interpolymerer, opptil 50 vekt-% og opptil 50 vekt-% av vinyliden monomerer som lar seg polymerisere med denne monomer, f.eks. butaden, akrylonitril, alfa-metylstyren og lignende. Vinylkloridharpiksene kan være homopolymerer eller sampolymerer inneholdende minst 20 mol-%, fortrinnsvis ca. 60 mol-% av vinylklorid.

Den foretrukne utgangsharpiksen i pulver eller pelletsform,

er klorinert polyvinylklorid, med et minimums klorinnhold på

minst 60 vekt-%, mens man for praktiske forhold vanligvis holder det maksimale klorinnhold på ca. 75 vekt-%. Fortrinnsvis bør klorinnholdet ligge mellom 64 og 73 vekt-%. Ettersom klorinnholdet i harpiksenøker fra 60 - 64%, så øker harpiksens evne til å tolerere høyere temperaturer fra ca. 80 - 100°C, noe som gjør at polymeren tåler bedre kontakt med varme gjen-stander. Når klorinnholdet i harpiksen øker fra 60 - 64%,

så gjør dette det også lettere å beholde utblåsningsmidlet inne i harpiksen. Har<p>iksen kan stabiliseres ved en blanding av kjente antioksydasjonsmidler og andre kjente additiver.

Istedenfor klorinert polyvinylklorid må man bruke en blanding

av klorinert polyvinylklorid og en mindre mengde av andre polymerer eller en sampolymer av vinylklorid sammen med en mindre mengde av en annen monomer, så lenge egenskapene på

utgangsmaterialet ikke skiller seg vesentlig fra de man finner i klorinert polyvinylklorid. Med begrepet "klorinert polyvinylklorid" slik de brukes her, innbefatter slike variasjoner som er beskrevet ovenfor.

De klorinerte polyvinylklorid som brukes i foreliggende oppfinnelsen . kan lett fremstilles ved en etterklorinering av kommersielt tilgjengelig polyvinylklorid. Før etterklorineringen • bør polyvinylkloridet vanligvis ha et klorinnhold på ca. 56,7 vekt-%, en glassovergangstemperatur på 75 - 80°C og en tetthet på ca. 1,40 g/cm 3 . Polyvinylkloridet kan etterklorineres påo en rekke forskjellige måter, så som klorinering i en oppløsning, klorine-ring i en vanndig suspensjon eller en suspensjon i en svelningsmiddel, eller en direkte klorinering av et tørt polyvinylpulver. I foreliggende fremgangsmåte har man funnet det spesielt hensiktsmessig å klorinere polyvinylkloriden i en vanndig suspensjon. En typisk fremgangsmåte for gjennomføring av en slik klorinering innbefatter at man rører en vanndig suspensjon bestående av 15 vektdeler polyvinylklorid og 100 vektdeler vann i et trykk-kar som er blitt renset med nitrogen, oppvarmer sus<p>ensjonen til 140°C og fører klor inn i en mengde på ca. 2 vektdeler pr. time inntil polyvinylkloridet er blitt klorinert i den forønskede grad.

Egnede utblåsningsmidler er halogenerte hydrokarboner med fra 1-3 karbonatomer, så som metylklorid, metylenklorid, etyl-klorid, etylendiklorid, n-propylklorid, og metylbromid. En foretrukken gruppe halogenerte hydrokarbonutblåsningsmidler er klorfluoralkaner med fra 1-2 karbonatomer, så som triklor-monofluormetan, diklordifluormetan, diklormonofluormetan, mono-klordifluormetan, triklortrifluormetan, diklortetrafluoretan og monoklortrifluoretan. Skjønt utblåsningsmidlet kan brukes i mengder fra 5 - 50%, så er det foretrukket å få absorbert utblåsningsmidlet i en mengde på fra 10 - 40 vekt-% av den klorinerte polyvinylkloriden i polymeren ved begynnelsen av skumdannelsen.

Det følgende eksempel illustrerer oppfinnelsen.

Eksempel

Det ble utført et eksperiment i et NRM ekstruderingsapparat med et lengde/diameterforhold på 32:1 og med blandepinner på begge sider av in jeks jons anordningen. Den fremre delen, vav skruen var oljeavkjølt. Det ringformede gapet i tetningsseksjonen hadde en bredde på 6 mm. Utgangsmaterialet besto av 100 vektdeler klorinert polyvinylkloridpulver inneholdende 67% klor, 3 deler butyltinn varmestabilisator, 3 deler klorinert polyetylen, 1,8 deler smøremiddel bestående av kalsium-stearat, etylen bisstearamid og en ester av montanvoks, 10 deler styren-akrylonitril ,bearbeidingsmiddel og 1, 3 deler kjernedannelsesmiddel bestående av titandioksyd og azodi-karbon-amid. Man brukte freon 11 som et utblåsningsmiddel. Opera-sjonsdata for forsøkene A, B og C er gitt i tabell 1. Tettheten på produktene fremstilt i forsøkene A, B og C vari-erte fra 0,032 - 0,040 g/cm<3>.

Claims (10)

1. Ekstruderingsapparat for bearbeiding av partikkelformet polymerisk materiale, karakterisert ved å innbefatte en sylinder, en ekstruderingsskrue som roterbart er plassert inne i nevnte sylinder og plassert slik at den fører utgangsmaterialet igjennom sylinderen og progressivt forandrer dette fra en fast til en smeltet form, og hvor nevnte apparat er oppdelt i en tilfø rselsseksjon hvor utgangsmaterialet blir ført inn i nevnte apparat, en sammenpresningsseksjon hvor materialet fortettes, en tetningsseksjon med redusert tverrsnitt som dannes ved hjelp av nevnte ekstruderingsskrue og nevnte sylinder og som inneholder sammenpresset utgangsmateriale som i alt vesentlige er ugjennomtrengelig for gjennomgang av et utblåsningsmiddel, injeksjonsanordninger plassert etter nevnte tetningsseksjon for å føre et utblåsningsmiddel inn i nevnte apparat, hvorved nevnte utblåsningsmiddel blandes med utgangsmaterialet i en fast tilstand, en blandeseksjon hvor det partikkelformede utgangsmaterialet og utblåsningsmidlet blandes og så smeltes, en etterfølgende ekstruderingsdyse gjennom hvilken det smeltede utgangsmateriale og det iblandede utblåsningsmidlet presses igjennom og inn i en sone med lavere trykk, hvorved utblåsningsmidlet utvider seg, og det dannes et cellulært produkt.

2. Apparat ifølge krav 1, karakterisert ved at nevnte sammenpressingsseksjon er karakterisert ved en ekstruderingsskrue med en kjerne med økende tverrsnitt.

3. Apparat ifølge krav 2, karakterisert ved at nevnte blandingsseksjon innbefatter en oppvarmings-, blande-seks jon og en etterfølgende avkjølings-, blandeseksjon hvor de't partikkel formede utgangsmateriale i fast tilstand først blandes med utblåsningsmidlet og deretter progressivt o <p> pvarmes slik at man smelter blandingen av utgangsmaterialet og utblåsningsmidlet og deretter avkjøler blandinger for å øke viskosi- teten slik at man får en effektiv skumdannelse.

4. Apparat ifølge krav 1, karakterisert ved at nevnte sammenpresningsseksjon er definert ved nevnte sylinder og en konisk overflate med økende tverrsnittsareal i retning utblåsningsdysen, plassert på nevnte skrue, og hvor nevhte tetningsseksjon er definert ved nevnte sylinder og en overflate med et forstørret ensartet tverrsnitt som er plassert på nevnte skrue og som løper over i nevnte koniske overflate hvor denne slutter, og hvor injeksjonsåpningen er plassert etter nevnte tetningsseksjon på et sted i nevnte apparat hvor utgangsmaterialet befinner seg i fast tilstand.

5. Apparat ifølge krav 3, karakterisert ved at nevnte sammenpresningsseksjon er definert ved nevnte sylinder og en konisk overflate med økende tverrsnitt i retning av utdrivningsdysen, og plassert på nevnte skrue, og hvor nevnte tetningsseksjon er definert ved nevnte sylinder og en overflate med ensartet tverrsnitt plassert på nevnte skrue, og som løper over i nevnte koniske overflate der hvor denne slutter,, og hvor nevnte injeksjonsåpning er plassert etter nevnte tetningsseks jon i en posisjon i nevnte apparat hvor utgangsmaterialet befinner seg i fast tilstand.

6. Apparat ifølge krav 5, karakterisert ved at nevnte tilførselsseks jon er karakterisert ved nevnte skrue med en kjerne med ensartet tverrsnitt, og hvornevnte blandeseksjon er karakteris eer t ved at nevnte skrue har en kjerne med ensartet tverrsnitt som er mindre enn tverrsnittet på nevnte retningsseksjon, og som deretter går over i en konisk overflate med økende tverrsnitt i retning av ekstruderingsdysen og så over i en del med større og ensartet tverrsnitt.

7. Fremgangsmåte for ekstrudering av en cellulær, polymerisk harpiks, karakterisert ved at man tilsetter en partikkelformet polymerisk harpiks inn i et ekstruderingsapparat hvori det er en forlenget skrue, fører nevnte partikkelformede harpiks igjennom apparatet, fortetter nevnte partikkelformede harpiks i en sammenpresningsseksjon, danner en kontinuerlig bevegelig barriere av nevnte fortettede harpiks som i alt vesentlig er ugjennomtrengelig for et utblåsningsmiddel etter nevnte sammenpresningsseksjon, injiserer et utblåsningsmiddel inn i nevnte partikkelformede harpiks etter nevnte tetningsbarriere, blander nevnte faste partikkelformede harpiks og nevnte utblåsningsmiddel, smelter nevnte blanding av nevnte harpiks og nevnte utblåsningsmiddel og ekstruderer-den smeltede blandingen inn i en sone med lavere trykk, hvorved utblåsningsmidlet utvider seg inne i den smeltede harpiksen hvorved det dannes et cellulært produkt.

8. Fremgangsmåte ifølge krav 7, karakterisert ved at nevnte polymeriske harpiks velges blant termoplastiske harpikser og nevnte utblåsningsmiddel velges fra klorfluoralkaner med fra 1-2 karbonatomer.

9. Fremgangsmåte ifølge krav 7, karakterisert ved at nevnte polymeriske harpiks er klorinert polyvinyl klorid og nevnte utblåsningsmiddel er et klorfluormetan.

10. Fremgangsmåte ifølge krav 9, karakterisert ved at man oppvarmer nevnte blanding av fast partikkelformet harpiks og nevnte utblåsningsmiddel i en blandeseksjon hvor man blander de to ingrediensene, hvoretter man avkjøler nevnte smeltede blanding samtidig som den blandes for å senke dens viskositet og for å senke damptrykket på nevnte utblåsningsmiddel, slik at dette forblir i blandingen, og hvor nevnte partikkelformede harpiks er et klorinert polyvinylkloridpulver.