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Verfahren zur Herstellung von Gegenständen aus weichmacherhaltigem
Celluloseacetat.
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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Gegenständen
aus weichermacherhaltigem Celluloseacetat, bei dem als Ausgangsmaterial ein Granulat
oder ein Halbfabrikat verwendet wird.
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Es ist bekannt, daß Celluloseacetat in Gegenwart von flüssigem oder
dampffbrmigem Wasser zur Aufnahme von Wasser befähigt ist. Diese im allgemeinen
unerwünschte stoffliche Eigenart zwingt bei allen über 100 00. stattfindenden Verarbeitungsabläufen
zu aufwendigen und zeitraubenden Trocknungsverfahren. Hierbei wird beispielsweise
das Granulat vor dem Extrudieren oder Spritzgießen mehrere Stunden vorgetrocknet,
was beispielsweise durch Aussetzen des Granulats einer Trocknungstemperatur von
ca. 80 00. vorgenommen wird. Nur ein entsprechend vorgetrockneter Rohstoff mit weniger
als 0,2 bis 0,1 % Wassergehalt 1ätzt sich im Spritzguß- bzw. Extruderverfahren zu
einwandfreien, brauchbaren Artikeln verarbeiten.
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Ungetrocknetes Material ergibt Teile mit stark unterschiedlichern,
blasigem und zum Teil milchigem Aussehen. Während bei verhältnismäßig geringem Feuchtigkeitsgehalt
Störungen der Oberflächenglätte auftreten können, entstehen bei hohem Feuchtigkeitsgehalt
völlig schwammige Produkte mit manelhaften mechanischen Eigenschaften. Ein bestimmtes
Aussehen mit vorbestimmter Blasenbildung läßt sich bei der bisherigen Methode des
Vortrocknens des Ausgangsmaterials nicht vorbestimmbar wiederholen.
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Aufgabe der Erfindung ist, weichmacherhaltige Gelluloseacetate so
verarbeiten zu können, daß die daraus hergestellten Gegenstände mit Sicherheit ein
vorbestimmbares Aussehen und eine kontrollierbare Blasenbildung erhalten. Es wurde
gefunden, daß zur Erzielung eines Fertigproduktes mit vorbestimmbaren Aussehen,
insbesondere mit ausgeprägten lichtstreuenden Eigenschaften, der Materialwassergehalt
eine ausschlaggebende Rolle spielt. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß
das Ausgangsmaterial nach der Vortrocknung auf einen vorbestimmten und genau eingestellten
Wassergehalt gebracht wird und darauf die Verarbeitung durchgeführt wird. Hierdurch
lassen sich Gegenstände erzeugen, die mit Sicherheit ein klares Aussehen mit einer
ausgeprägten lichtstreuenden Eigenschaft aufweisen. Man erzielt eine wesentliche
Erhöhung der Brillanz, die einem Kristallglanz ähnelt.
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Als zu verarbeitendes Ausgangsmaterial kommt Granulat oder Halbfabrikate,
meist Tafelabschnitte infrage. Während Granulat mit einem Wassergehalt zwischen
0,5 und 2,5 %,der sich durch Aufnahme von Isuftfeuchtigkeit beim Lagern o.dgl. ergeben
hat, zu einem schwankenden Aussehen beim Fertigprodukt führt, wobei die Teile mit
kleinen Blasen durchsetzt bzw. völlig schwammig sein können, hat sich ergeben, daß
bei
Herabsetzen und Einhalten des Wassergehaltes auf etwa 0,1 % oder weniger einwandfreie
Teile ohne Blasen und mit vorbestimmtem Aussehen hergestellt werden können. Durch
einstellen des Wasser gehaltes des Granulates auf einen ltFert zwischen vorzugsweise
etwa 0,2 bis 0,7 % lassen sich reproduzierbare Gegenstände mit klarem Aussehen und
einer kontrollierbaren Blasenbildung herstellen. Hierzu ist es notwendig, dass der
Wassergehalt in dem Ausgangsmaterial homogen verteilt ist. Dies läßt sich vorteilhaft
dadurch erreichen, dass das Material nach der Vortrocknung oder im Anlieferungszustand
so lange der Atmosphäre mit einem vorbestimmten Luftfeuchtigkeitsgrad ausgesetzt
wird, bis es diesen Peuchtigkeitsgrad erreicht hat. Zweckmäßig wird das Einstellen
des Wassergehaltes so vorgenommen, dass das Granulat zuerst vollständig, z.B0 bis
auf ca.
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0,1 % und weniger heruntergetrocknet wird. Das so getrocknete Material
wird dann in kontrollierbarer Weise mit Feuchtigkeit angereichert, z.B. in-dem es
einem Luftstrom
mit der erforderlichen Feuchtigkeit, vorzugsweise zwischen 1o - 20 relative Luftfeuchtigkeit
bei etwa 200 C. ausgesetzt wird.
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Hierbei kann der Wassergehalt des Granulates kontrolliert auf eine
Höhe zwischen etwa 0,2 und o, 7 % eingestellt werden. Wenn eine analytische Kontrolle
des Materialfeuchtigkeitsgehaltes den vorbestimmten Feuchtigkeitsgrad ergeben hat,wird
sodann das Material verarbeitet. Jeder Feuchtigkeitsgehalt führt hierbei zu einer
bestimmten, reproduzierbaren Qualität hinsichtlich des Aussehens und der Blasenbildung
des erzeugten Gegenstandes.
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Die Vorbehandlung der Halbfabrikate, d.h. des Tafelmaterials erfolgt
zweckmäßig durch Lagern in Räumen mit bestimmter Luftfeuchtigkeit. Das Material
mit einem beliebigen Feuchtigkeitsgrad wird bei bestimmten Luftfeuchtigkeiten über
die erforderliche Zeit im Vorratsraum gelagert. Es hat sich geze-igt, daß beispielsweise
bei einem 2 mm dicken Tafelmaterial eine Lagerzeit von etwa 8 Tagen und bei einem
4 mm dicken Tafelabschnitt eine solche von etwa 14 Tagen ausreicht. Das Material
besitzt nach einer solchen Lagerzeit, d.h. Zeit der Durchfeuchtung, einen konstanten
Wassergehalt. Man erhält dann bei der Verarbeitung Teile mit gleichartiger Blasenbildung,
d. h. das Aussehen und die Struktur sind reproduzierbar. Die Verarbeitung der Halbfabrikate,
d.h. der Tafelabschnitte zu Gegenständen mit der gewünschten Blasenstruktur erfolgt
in an sich bekannter Weise durch nachträgliches Erwärmen, vorzugsweise durch lnfrarotizeizstrahler.
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Der=Weichmachergehalt des Materials beeinflußt die jeweilige Wasseraufnahme
nur in untergeordnetem Maße.
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-Die Art der Verarbeitung des Materiales durch die Maschine kann einen
gewissen Einfluß auf das Aussehen des Fertigproduktes ausüben. Bei gleichbleibenden
Maschinenbedingungen läßt sich ein wiederholbares vorbestimmtes Aussehen des Fertigproduktes
erreichen.
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Beispiel 1: Nähfliges transparent-farbloses Cellon, d. h. ein weich
eingestelltes Celluloseacetat als Tafel von einer Dicke von 5 mm wurde bei 60 %
relativer Luftfeuchtigkeit so lange gelagert, bis eine Gewichtskonstanz eingetreten
ist. Auf einer Tiefziehmaschine wurden daraus Lampenschirme mittels einer Positivform
gezogen. Bei Heizzeiten von
95 Sek. für volle Ober- und Unterheizung
wurden Teile mit gleichmäßiger und reproduzierbarer Blasenbildung und ausgezeichneten
Lichtstrahlungseffekten erhalten.
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Beispiel II: Tafelabschnitte aus Cellon (Schweißerschutzmaterial)
als hart eingesiSltes Celluloseacetat, grün-transparent, Dicke 1,8 mm, wurden hängend
in normalen Lagerräumen mit einer relativen Luftfeuchtigkeit von 50 bis 60 7% klimatisiert,
bis Gewichtskonstanz eingetreten ist. Daraus tiefgezogene Artikel wiesen wiederholbar
eine gleichmäßig feinblasige Struktur mit interessanten lichttechnischen Effekten
auf.
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Beispiel III: Granulat aus Celluloseacetat mit definiertem Wassergehalt
zwischen 0,2 bis 2,5 ß (vorzugsweise 0,2 bis 0,7 %) ergibt beim Extrudieren Teile
mit blasiger Struktur und günstigen lichtbrechenden Eigenschaften. Blasengröße und
Anzahl lassen sich durch feine Abstufung des Feuchtigkeitsgehaltes bei konstanten
Maschinenbedingungen steuern.
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Bei Halbfabrikaten ist es vorteilhaft, den Wassergehalt auf etwa 1
bis 2,5 ß einzustellen. Ein höherer Wassergehalt, insbesondere wesentlich Uber 2,5
% bis etwa 6 bis 7 % führt normalerweise zu Teilen mit zu stark ausgeprägten Schwammcharakter
und dadurch bedingten Trübung.
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Die Gegenstände mit ausgeprägten lichtstreuenden EigenschaS-ten eignen
sich besonders für transparent-farblose oder transparent-farbige Lichtplatten, Lampenschirme,
Lichtkästen zur Werbe- oder ähnliche Zwecke, Kosmetik-, Souvenier-, Bijouterie-,
Galanterie-, Toiletten-, Spielwaren und ähnliche Artikel.