30.07.2014

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Nordson Extrusion: Randwulstbildungsprobleme bei LLDPE, PP und Hochleistungs-Co- und ‑Terpolymeren vermeiden

Nordson Extrusion Dies Industries hat konstruktive Lösungen an Extrusions­beschichtungsdüsen und internen Decklingsystemen entwickelt, mit denen es möglich sein soll, die Neigung von Polymeren mit niedriger Schmelzesteifigkeit zur Randwulstbildung zu verringern und gleichzeitig eine gleichbleibende Beschichtungsstärke zu erzielen zu.

Während interne Standard-Decklingsysteme mit einer Kantenprofilkontrolle die Neigung zur Randwulstbildung von LDPE mit hoher Schmelzesteifigkeit wirksam reduzieren sollen, seien sie bei linearen Polymeren wie z. B. LLDPE ,PP und bei kostenintensiveren Copolymeren wie Ethylenvinylacetat (EVA), Ethylenacrylsäure (EAA) und Ethylenmethylacrylat (EMA) weniger wirksam.

Die von Nordson Extrusion Dies Industries durchgeführte Untersuchungen haben zur Entwicklung eines Technologiepakets geführt, das das bei Polymeren mit niedriger Schmelzesteifigkeit bestehende Problem lösen soll. Dazu seien folgende Komponenten entscheidend:

Düsen mit einem Lipland (Bügelzone), die erheblich kürzer sind als der Branchenstandard.
Das Lipland ist der letzte Teil des zum Düsenausgang führenden Schmelzekanals. Bei Standarddüsen spielt eine längere Bügelzone eine wichtige Rolle, da diese für eine gleichmäßige Beschichtungsstärke sorgt. Längere Bügelzonen verursachen aber auch eine seitliche Bewegung der Schmelze in diesem Bereich, was letzlich zu der oben beschriebenen Randwulstbildung führt. Die von Nordson Extrusion Dies Industries durchgeführten Studien hätten gezeigt, dass das Stärkeprofil der Beschichtung bei dem Einsatz eines kürzeren Liplands wirksam reduziert werden könne.

Sortiment eingebauter Deckling-Einsätze mit passenden Größen für unterschiedliche Polymere.
Mit Decklingsystemen wird die Beschichtungsbreite eingestellt. Ein eingebautes Decklingsystem besteht aus drei unabhängig einstellbaren Einsätzen, mit Einstellmöglichkeiten seitlich an der Düse: Diese unabhängige Einstellmöglichkeit aller drei Einsätze mit denen das Kantenprofil beeinflusst werden kann, bietet die Möglichkeit den Randwulst zu minimieren. Die Justierung erfolgt durch das Verstellen der unetrschiedlichen Einsätze (siehe Schemazeichnung) und erzeugt somit eine bestimmte Geometrie aller Einsätze innerhalb des Verteilerkanals. Zusätzlich zu den hier beschriebenen Auswirkungen der verstellbaren Decklingeinsätze hätten weitere Untersuchungen von Nordson Extrusion Dies Industries gezeigt, dass der Radius des Einsatzes eine weitere wichtige Einflussgröße darstelle. Während ein kleiner Radius bei LDPE wirksam sei, seien größere Radien besser geeignet, um bei Polymeren mit niedrigerer Schmelzesteifigkeit das Dickeprofil in der Nähe der Ränder zu stabilisieren.

Decklingdraht mit dem kleinsten Durchmesser.
Der von Nordson Extrusion Dies Industries konstruierte "Micro-Rod", den Angaben zufolge nur halb so dick ist wie Standard-Bauteile, lasse weniger seitliche Bewegung der Schmelze zu und erlaube damit nur einen geringeren Aufbau des Randwulstes.
"Verarbeiter, die eine Lösung anstreben den Randwulst zu verringern, können sich mit der beschriebenen Technologie einen Marktvorteil verschaffen und unter dem Einsatz dieser Komponenten eine deutliche Verbesserung erzielen", erklärt Sam G. Iuliano, Technischer Leiter von Nordson Extrusion Dies Industries. Das Sortiment an austauschbaren Deckling-Einsätzen mit unterschiedlichen Radien kann das Unternehmen nach Kundenvorgaben liefern.

"Die neue Technologie für Beschichtungen mit Polymeren mit geringer Schmelzesteifigkeit ermöglicht es, dank geringerer Randwulstbildung, Kosten zu sparen, ohne dabei einen negativen Einfluss auf die Beschichtungsstärke zu haben", sagte Herr Iuliano. "Diese Entwicklung ist Teil eines laufenden Forschungsprogramms von Nordson Extrusion Dies Industries zur Verbesserung der Produktivität und Rentabilität in der Extrusionsbeschichtung."

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