26.11.2014

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Leistritz: "Compounding Workshop" mit über 100 Teilnehmern aus 18 Ländern

Leistritz hat vom 4. bis 5. November in Nürnberg einen "Compounding Workshop" unter dem Motto "Die Compounding XXperience veranstaltet, bei dem der Extrusionsspezialist über 100 Teilnehmer aus 18 Ländern begrüßen konnte. "Von der Verarbeitung von ATH bis zur Polymerstabilisierung, von hochgefüllten Compounds bis zu Hochdrehmoment-Anwendungen blieben keine Wünsche offen", fasst Sven Wolf, Geschäftsführer der Leistritz Extrusionstechnik und Gastgeber, die Inhalte zusammen. "Und es gab einen neuen Weltrekord für spezifisches Drehmoment an gleichläufigen Doppelschneckenextrudern: 20 Nm/cm³!". Erstmals wurde die Leistung des ZSE 50 XX Konzeptextruders vor einer breiten Öffentlichkeit demonstriert.

NFC und Inline-Messtechnik
Den Anfang machte Sven Wolf, der sich mit Naturfasercompounds und deren Einfärbung beschäftigte. "Insbesondere Viskositätsunterschiede zwischen Naturfasercompounds und den eingesetzten Masterbatches können in der Produktion zu massiven Schwierigkeiten führen", so Wolf. "Speziell bei häufigen Farbwechseln schlägt die genaue Abstimmung der Schmelzeindizes positiv zu Buche." Sein Appell richtete sich an die Verarbeiter. Diese sollten schon in der Planungsphase für eine neue Rezeptur an ihre Masterbatch-Lieferanten herantreten und die optimale Lösung finden. Im Idealfall helfe auch das breite Verarbeitungsfenster der ZSE MAXX Extruder, die hohes Drehmoment mit großem Volumen kombinieren.

Der selbstoptimierende Compounder ist zwar noch Zukunftsmusik, aber Prof. Jürgen Miethlinger von der JKU Linz stellte schon theoretische Ansätze vor, die in diese Richtung weisen. Durch Inline-Messtechnik und mathematische Berechnungen versucht sein Institut, Verfahrenszustände zu prognostizieren und damit den Prozess zu verbessern. Verschiedene Inline-Messsysteme werden am IPEC (Institute for Polymer Extrusion and Compounding) entwickelt und getestet.

Flammschutz-Compounds
Auch im nächsten Vortrag ging es um Prozessoptimierung. Dr. Oliver Töpfer von der Nabaltec AG und Sebastian Fraas von Leistritz stellten ein Projekt vor, das sich mit der optimalen Einarbeitung von ATH in ein Flammschutz-Compound beschäftigt. Hierzu wurde ein typisches Kabelcompound gewählt. Dr. Töpfer erklärte, "dass die Herausforderung bei dieser Rezeptur in der Einarbeitung von mineralischen Flammschutzmitteln mit hohen Gewichtsanteil von mindestens 60 Prozent liegt." Dies könne u.a. zu Volumenproblemen beim Compoundieren führen. Deshalb wurden entgegen der häufig propagierten Zugabe des ATH über die Haupteinfüllöffnung und eine Seitenbeschickung verschiedene andere Möglichkeiten getestet. Insbesondere die Zuführung des Flammschutzes über ausschließlich zwei Seitenbeschickungen stand dabei im Mittelpunkt des Interesses und erwies sich als effiziente Lösung mit besserer Qualität.

Verfahrens- und Anlagentechnik
Um bei den Compoundeuren ein tieferes Verständnis für ihr Vorprodukt zu wecken, bestand ein großer Themenblock in der Stabilisierung von Virgin PP. Hier wurden verschiedene Aspekte beleuchtete von der Anlagen- bis zur Formulierungsauslegung. Karl-Heinz Hornbach von der BASF in Basel zeigte die grundlegenden Mechanismen und chemischen Zusammenhänge hinter der Polymerchemie des Polypropylens auf. Er erklärte, wie Stabilisatoren den Autoxidationszyklus des Polymers kontrollieren bzw. unterbrechen können. Er betonte, dass je nach Endanwendung die richtige Stabilisierung eingestellt werden muss und stellte die Unterschiede zwischen Posphiten, Phenolen und Hydroxylaminen mit deren jeweiligen Stärken und Schwächen heraus. In verschiedenen Prüfverfahren können demnach die jeweils besten Kombinationen und Blends für die Anwendung gefunden werden.

Die Anlagentechnik einer aktuellen Large-Scale Compoundieranlage wurde von den Projektpartnern AZO, Leistritz und Maag Automatik näher beleuchtet. Dabei schaffte Dr. Dieter Rath von Leistritz erst einen Überblick über die Anlage, erklärte die Verfahrenstechnik und Extrusionsaspekte. Ein Online-Rheometer dient zur MFI-Überwachung und Vorgabe des Sollwerts für die Peroxid-Dosierung zur genauen Einstellung des MFI. Karl-Heinz Bußbach von AZO erläuterte Material-Handling und Dosierung der Formulierungskomponenten und des stabilisierten Endprodukts. Schmelze-Handling und Unterwassergranulierung wurden von Harald Zang (Maag Automatik) dargelegt. Insbesondere die genaue Temperaturführung der Downstreamaggregate durch eine Ölheizung ist hier demzufolge wichtig.

XXperience im Technikum
Als besondere Stärke der Leistritz-Veranstaltungen gilt der direkte Praxisbezug, der im gut ausgestatteten Leistritz-Technikum hergestellt wurde. Dort nahmen die Extrusionsexperten auf die Vorträge Bezug und präsentierten die aktuellen Maschinen-Highlights, unter anderem den ZSE 27 iMAXX. Der Doppelschneckenextruder überzeugt laut Anbieter mit im Untergestell integriertem Schaltschrank, einem kombinierten Kühlgerät für zwei parallele Kühlkreisläufe und dem bediener- bzw. reinigungsfreundlichen Design. Eine weitere Vorstellung war die Seitenbeschickungsserie LSB XX. Ein wichtiger Parameter der Schnecken der LSB XX liegt im hohen Da/Di-Verhältnis von 2,0. Dadurch können auch Materialien mit sehr niedrigen Schüttdichten gefördert werden. Eine Besonderheit ist die Möglichkeit, segmentierte Schnecken einzusetzen. Auch die Adaption der LSB XX an den Extruder wurde überdacht. Anhand von Zugankern kann die LSB im kalten, leicht zugänglichen Bereich des Getriebes am Extruderzylinder befestigt werden.

"Weltrekord bei spezifischem Drehmoment"
"XX=20 Nm/cm³" - dieses laut Unternehmen einmalig hohe Drehmoment stellten die Extruderexperten aus Nürnberg bereits bei der K 2013 mit ihrem Konzeptextruder ZSE 50 XX vor (siehe auch plasticker-News vom 04.11.2013). Im Technikum wurde demnach ein neuer Weltrekord unter Beweis gestellt: Mit derselben Auslegung und Formulierung wurde ein Standard - ZSE 50 MAXX (15 Nm/cm³) mit dem Konzeptboliden ZSE 50 XX (20 Nm/cm³) verglichen. "Das Ergebnis dieses Gegenüberstellung war ein 25 Prozent höherer Durchsatz beim ZSE 50 XX bei geringerer spezifischer Energieeinleitung", erklärt Sven Wolf stolz. "Erstmals wurde auf einem gleichläufigen Doppelschneckenextruder diese Schallgrenze erreicht. Damit ist das Prozessfenster wiederum weiter geöffnet und letztendlich sind damit noch höhere Durchsätze bei größerer Energieeffizienz möglich."

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