25.05.2012

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Coperion: Delta produziert leitfähige Compounds mit Doppelschneckenextruder ZSK

Für die Herstellung von elektrisch leitfähigen Kunststoffcompounds setzt die Delta Kunststoffe AG, Weeze, einen Doppelschneckenextruder ZSK MEGAvolume PLUS der Coperion GmbH, Stuttgart, ehemals Werner & Pfleiderer, ein. Er dient dazu, Leitfähigkeitsruß in Kunststoffe wie Polypropylen, Polyethylen, Polystyrol oder Polyamid 6 einzuarbeiten. Je nach Anforderung - von antistatisch bis gut leitfähig - produziert der Doppelschneckenextruder mit 76 mm Schneckendurchmesser Compounds mit 15 bis 40 Gew.-% Ruß und erzielt Durchsätze von 1.000 bis 1.500 kg/h, teilt der Maschinenbauer mit.

Nach umfangreichen Tests im Coperion-Technikum in Stuttgart seien mehrere Gründe maßgebend gewesen für die Wahl des ZSK 76 MEGAvolume PLUS. Die tief geschnittenen Schneckengänge mit einem Durchmesserverhältnis von Da : Di = 1,8 ermöglichen es demnach, den Leitfähigkeitsruß über eine zweiwellige Seitenbeschickung ZS-B in den bereits aufgeschmolzenen Basiskunststoff zu dosieren, und zwar für alle Zugabemengen und Durchsatzleistungen. Darüber hinaus sorge eine zweiwellige Seitenentgasung ZS-EG für die effektive Entgasung der Schmelze. Das große freie Schneckenvolumen des ZSK MEGAvolume PLUS ergebe eine geringe Scherung des Produkts. Durch diese schonende Aufbereitung und die Ruß-Dosierung direkt in die Schmelze soll die funktionale Struktur des Leitfähigkeitsrußes erhalten bleiben. Spezielle Mischelemente der Schnecke verteilen den Ruß den Angaben nach sehr homogen in der Kunststoffmatrix, dies soll die gewünschte Leitfähigkeit des Endprodukts bereits bei geringem Rußeinsatz sicherstellen. Das Compoundiersystem erzielt demnach bei allen Rezepturen im gesamten Durchsatzbereich eine konstant hohe, reproduzierbare Produktqualität und zeichne sich durch seine hohe Wirtschaftlichkeit aus. Weitere wichtige Gründe für die Wahl dieser Anlage seien das vorteilhafte Investitionskosten-Durchsatz-Verhältnis, die niedrigen Personalkosten für den Anlagenbetrieb sowie geringe spezifische Kosten für Energie, Wartung und Instandhaltung gewesen.

Die umfassenden Vorversuche auf einem ZSK MEGAvolume PLUS im Coperion-Technikum hätten gezeigt, dass der elektrische Widerstand im Compound mit einem spezifischen Ruß-Typ in einem engen Bereich zwischen 16 und 20 Gew.-% Ruß-Zugabe um bis zu 12 Zehnerpotenzen absinke. Dieser so genannte Perkolationseffekt entstehe, weil die Rußpartikel äußerst homogen im Basiskunststoff verteilt seien und sich in diesem Konzentrationsbereich in rasch zunehmender Anzahl berühren.

Die Compoundieranlage ist seit August 2011 in Betrieb. Die in dieser Zeit gesammelten Erfahrungen fasst Manfred Fiedler, Betriebsleiter der Delta Kunststoffe AG, zusammen: "Mit dem Doppelschneckenextruder ZSK 76 MEGAvolume PLUS haben wir die richtige Entscheidung getroffen. Dank seines Volumens und guter Aufnahme des Leitfähigkeitsrußes erzielen wir hohe Durchsatzleistungen. Vor allem aber profitieren wir von der hohen Compoundqualität, die der Doppelschneckenextruder mit seinen hervorragenden Mischeigenschaften erzielt. Schließlich kommt uns langfristig auch der modulare Aufbau des ZSK zugute: Wir können ihn mit geringem Aufwand flexibel für jede Anwendung konfigurieren. Damit sind wir auch in Zukunft für geänderte oder neue Marktanforderungen richtig aufgestellt ."