NO871533L - Fremstilling av konsentratblanding. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører fremstilling av voksbaserte fargende konsentratblandinger for bruk særlig, skjønt ikke utelukkende, i pigmentdispersjon under støping og ekstrudering av gjenstander av termoplast.

En konsentratblandlng for plastindustrien består av en blanding av pigment og en bærer, hvor den sistnevnte vanlig-vis er spesifikt polymer eller voksbasert. Prosessen ifølge denne oppfinnelse er for fremstilling av voksbaserte konsentratblandinger som konvensjonelt lages ved fremstilling av en blending av pigment og voks som oppvarmes til smeltetempera-turene og deretter ekstruderes i strengform eller plateform, og deretter kuttes eller brytes til små stykker av håndterbar størrelse, denne prosess er kostbar, og sluttproduktet er umedgjørlig i mange påfølgende plaststøpeprosesser.

Et formål med den foreliggende oppfinnelse er å tilveiebringe en forbedret fremgangsmåte og apparat for fremstilling av voksbaserte konsentratblandinger i medgjørlig pelletform ved en prosedyre som innbefatter betraktelig mindre mekanisk arbeide sammenlignet med konvensjonelle prosesser.

Ifølge den foreliggende oppfinnelse er det tilveiebragt en fremgangsmåte for fremstilling av en voksbasert konsentratblandlng som innbefatter trinnene av å forme en blandet compund av voks og pigment, oppvarming av denne til smeltetemperaturen, tilføring av den blandede og oppvarmede compund gjennom en dyse med et stort antall åpninger fra hvilke dråper, formet på denne måte, tillates å falle fritt gjennom en avstand tilstrekkelig til å bevirke dannelsen av pellet under fallet, og tilslutt tillate pelletene å avkjøle.

En utførelse av oppfinnelsen vil nå bli beskrevet, kun gjennom et eksempel med hensvisning til de vedlagte tegninger hvor;

Fig. 1 illustrerer skjematisk en form for apparat for fremstilling av voksbaserte konsentratblandinger

i pelletform i samsvar med oppfinnelsen;

fig. 2 er en forstørret snittskisse av et enkelt

dysemunnstykke;

fig. 3 er en skisse i likhet med dysemunnstykket og en

mateinnretning; og

fig. 4 er et vertikalt snitt tatt langs linje IV-IV i

fig. 1.

En voksbasert konsentratblandlng fremstilles til å tilføre via en innløpsrenne 10 til en høyhastig blander 11, tre eller flere separate inngrediendser innbefattende hovedsakelig en voks slik som en polyetylen eller amid voks, et sterat og et nødvendig pigment i pulverform. Voksen representerer ikke mer enn 5 vektprosent av blandingen, og fortrinnsvis 3% eller mindre.

I blanderen 11 oppvarmes ingrediensene til smeltetemperaturen og blandes grundig mekanisk for å danne en jevn blanding. Blanderen 11 med sin drivmotor 12 er montert på en plattform 13 lokalisert i en høyde på mellom 3 m og 6 m over gulvnivået 14, og optimalt omkring 4 m.

Den oppvarmede compund mates som sats inn i en beholder 15 hvis basis danner en dyseplate som definerer et stort antall åpninger, hver 3 mm eller mindre i diameter med deres sentre adskilt og jevn fordelt en avstand på mellom 10 mm og 18 mm.

Således tillates den voksbaserte compund å passerer gjennom åpningene og falle fritt som dikrete dråper inn i en kjølende vanntank 16 lokalisert på gulvet nedenfor. Under fallet former compunddråpene seg naturlig til runde pellets med jevn overflate som blir varige ved avkjøling i vanntanken 16. De fjernes fra tanken ved et foraminøst transportbelte 17 fra hvilke vann dreneres tilbake til tanken og de resulterende pellets oppsamles i en beholder 18.

Metoden forbedres ved å anordne visse apparattrekk som er funnet å forbedre formen og andre fysiske karakteristikker av de fremstilte pellets. I fig. 2 er basisen til beholderen 15 illustrert gjennom en dyseplate 20 som kan oppvarmes jevnt slik som ved induksjonsoppvarming, eller den kan være av et materiale som har naturlig høy ledningsevne slik som kopper eller berilliumkopper for slik å sikre en konstant temperatur tvers over platen, og dyseåpningene er anordnet ved en jevn oppstilling av messingmunnstykker 21 presset inn i dyseplaten 20.

Munnstykkene 21 er plassert med sine akser adskilt ved en avstand i området 10 mm til 18 mm, og for å sikre en jevn og kontrollert strømningsgrad av compund gjennom munnstykkene er deres innvendige utforming sammensatt av et innføringsparti 22 med hovedsakelig form av en bjellemunning som går over til et jevnt invertert, konisk avsmalnende parti 23 på omkring 4 mm i fallengde og med en vegghelning på omkring 15° fra den sentrale vertikalakse. Ved en avstand på mellom 0,02 mm og 1 mm over basisen til munnstykket, blir dens sentrale passasje sylinderisk som ved 24. Partiet 24 tjener som en oppholdssone for å redusere hastigheten på compunden som passerer gjennom denne og dens diameter er fortrinnsvis i området av 1,5 mm til 1,8 mm. Tilslutt er den utvendige form av hvert munnstykke skåret tilbake ved en brå vinkel for å forhindre compund fra å finne vei oppad langs den ytre overflate ved kapilærvi rkning.

Det vises igjen til fig. 8 hvor det er plassert over tran-sportøren 17 en luftkniv 25 som blåser varm luft nedad på pelletene på belteoverflaten for å tørke disse, mens under beltet 17 tjener en sudeanordning 26 til å trekke vann fra palletene nedad gjennom mellomrommene i beltet. Således utgår pelletene ved utgangsenden til transportbeltet 17 i en hovedsakelig tørr tilstand. Om nødvendig kan et andre transportbel te (ikke vist) plasseres under utgangsenden av beltet 17, og pelletene kan passere langs det andre beltet gjennom en tørketunnel (ikke vist) inn i hvilke oppvarmet luft innføres.

Inne i tanken 16 og nær til overflaten av vannet er det anordnet et vanndusjrør 27 som forløper tvers over tanken og retter en gardin av vann horisontalt mot venstre ende i fig. 1 for således å bevege vannoverflaten og mulige pellets som flyter derpå mot beltet. Et alternativ til et dusjrør kan være et rørehjul som roterer på eller nær inntil overflaten, igjen for å rette vannet i overflateområdet mot beltet.

Ved fremstilling av voksbasert konsentratblandlng i samsvar med denne oppfinnelse, dersom forholdet mellom pigment og voks forøkes hvilket kan være nødvendig i noen tilfeller, så blir compunden i beholderen 15 tilsvarende mer viskøs og kan virkelig bli tixotropisk i hvilke tilfelle det er usannsynlig at den faller fritt fra munnstykkene 21. I dette tilfelle vil det være nødvendig å pumpe eller positivt avgi compund fra munnstykkene på en kontrollert måte.

For dette formål, og det vises nå til fig. 3 og 4 i tegning-ene, er det anordnet over platen 20 en andre lignende plate 30 perforert som platen 20, men for å motta, istedenfor munnstykkene 21, et likt antall tapper 31 ved basisen av hver av hvilke det er et avsmalnende parti 32 som i sin tur fører til et nederste sylinderisk parti 33.

Som det tydelig vises i fig. 3, når platen 30 og tappene 31 senkes, passererdesylinderiske partier 33 og de avsmalnende partier 32 av tappene nedad gjennom munnstykkene 21 og presser compund fra munnstykkene. Det sylinderiske parti 33 av hver tapp har en pasning med klaring inne i det sylinderiske parti 24 av hvert munnstykke. F.eks., dersom diameteren av munnstykkepartiet 24 er 1,8 mm så vil diameteren til tappartiet 33 være omkring 1,6 mm.

Som det vises i fig. 4 er platen 30 plassert inne i føringer (ikke vist) i beholderen 15 og osilleres vertikalt ved en hastighet av omkring to sykluser pr. sekund og gjennom en høyde på omkring 3 mm ved en rekke kammer 34 roterbart montert på hver av et akselpar 35 som i seg selv er roterbart montert i beholderen 15 via forseglede lagre 37. Fortrinnsvis drives et par kamaksler 35 av et felles drev (ikke vist) driftsmessig forbundet til en motor 37 med varierbar hastighet hvis drift kan justeres for å velge osillasjonsfrekvensen til tappene 31 i forhold til munnstykkene 21.

Bevegelsen av platen 30 og tappene 31 inne i beholderen 15 bevirker også tilstrekkelig bevegelse av compunden til å forhindre den fra å herde for tidlig, og de sylinderiske tappartier 33 sikrer at dysene forblir rene.

I noen tilfeller kan det være hensiktsmessig å fjerne platen 30 og tappene 31 med deres tilhørende drivmekanisme, særlig når pigment til voksforholdet av compunden er lav slik at en compund lett strømmer gjennom munnstykkene.

Beholderen 15 kan skiftes ut med en ringformet, eller avlang beholder slik som en rørlengde med perforeringer i sitt nedre område.

Denne metode er fordelaktig overfor konvensjonelle metoder som bruker ekstrudering, siden betraktelig mindre eneregi kreves, pelletsen former seg naturlig på grunn av passeringen av den smeltede compund gjennom luften. Pelletsene får jevn overflate, får hovedsakelig jevn størrelse, og i sin helhet klar for bruk som en ferdig konsentratblandlng.

Claims (1)

1. Fremgangsmåte for fremstilling av en voksbasert konsentratblandlng,karakterisert vedat den innbefatter trinnene av å forme en blandet compund av voks og pigment, at denne oppvarmes til smeltetemperaturen, at den blandede og oppvarmede compund mates gjennom en dyse eller matrise med et stort antall åpninger fra hvilke dråper, formet på denne måte, tillates å falle fritt gjennom en avstand tilstrekkelig til å bevirke dannelsen av pellets under fallet, og at pelletsene tillates tilslutt å avkjøle.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1,karakterisertved at den blandede og oppvarmede compund mates gjennom matrisen ved gravitasjonen og tillates å falle gjennom en avstand på mellom 3 m og 6 m inn i en kjølevanns tank fra hvilke de tas ut og tørkes som hovedsakelig jevne pellets.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1,karakterisertved at compunden mates gjennom matrisen ved hjelp av en osillerende pumpe hvis slag utgir et jevnt volum av compund fra hver matriseåpning.

5. Apparat for fremstilling av en voksbasert konsentratblandlng,karakterisert vedat den innbefatter en blander i hvilke en compund av voks og pigment blir grundig blandet og oppvarmet til smeltetemperaturen, en beholder Inn i hvilke den blandede og oppvarmede compund blir matet fra blanderen, hvor basisen av beholderen innbefatter en dyse med et stort antall åpninger gjennom hvilket compunden tillates å falle fritt som dråper gjennom en avstand på mellom 3 m og 6 m inn i innretninger for avkjøling av pelletsene formet på denne måte.

6. Apparat ifølge krav 5,karakterisert vedat innretningene for å avkjøle pelletsene i en kjølevannstank med transportør innretninger deri på hvilke pellets fjernes fra vannet og tørkes, innretninger for å forflytte overflateområdet av vannet mot transportinnretningen, og luftopererte tørkeinnretninger tilknyttet transportinnretningene for å tørke pelletsene på dette.

7. Apparat ifølge krav 5 eller 6,karakterisertved at matrisen innbefatter en matriseplate med en jevn oppstilling av nevnte åpninger deri, hvor det i hver av disse er presset et avleverende munnstykke som forløper gjennom platen og henger ned fra denne, i det den indre veggflate av nevnte utleverende munnstykke innbefatter et øvre innførings-parti med b j el lemunning som fortsetter til et invertert, konisk avsmalnende parti ved basisen av hvilke er det et sylinderisk parti som fører til utløpet, hvor helningsvink-elen av det inverterte, koniske veggparti til munnstykket er ved en vinkel av, eller i området av 15" med hensyn til senteraksen av passasjen gjennom dysen.

8. Apparat Ifølge krav 7,karakterisert vedat det innbefatter en andre plate montert over matriseplaten og som bærer et stort antall nedhengende tapper hver i flukt med en av munnstykkene i nevnte dyseplate, hvor den andre plate er forbundet til drivinnretninger for å bevirke denne til å osillere vertikalt slik at tappene forløper Inn i og gjennom dysene, for positivt å avgi compundet fra disse, et nedre parti av hver tapp er avsmalnende for å formtilpasse seg den innvendige veggflate av de tilhørende avleverende munnstykk-er, Idet den andre plate osilleres vertikalt ved anlegg av en rekke kammer montert på et par drivaksler driftsmessig forbundet til en motor med varierbar hastighet.

9. Apparat ifølge krav 7,karakterisert vedat matriseåpningene er avstandsplassert ved en avstand i området av 10 mm - 18 mm; hvori diameteren av hver matriseåpning er i området av 0,8 mm - 2,5 mm; og at dybden til det sylinderiske parti av hvert munnstykke er i området av 0,2 mm - 1 mm.

10. Apparat ifølge et eller fler av kravene 5-9,karakterisert vedat basisen til beholderen er av et materiale som har naturlig høy termisk ledningsevne for å sikre en jevn temperaturfordeling tvers over platen.