09.12.2010

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SKZ: Modellierung der Glasfasereinarbeitung

Die Einarbeitung von Glasfasern in eine polymere Matrix geschieht im Allgemeinen auf Gleichdrall-Doppelschneckenextrudern. In diesem Einarbeitungsschritt ist ein großes Verhältnis von Faserlänge zu Faserdurchmesser im Compound erwünscht, wobei die Fasern homogen verteilt sein sollten. Dies gelingt nach SKZ-Angaben aufgrund der hervorragenden Mischeigenschaften dieser Maschine. Obwohl der eigentliche Prozess der Glasfasereinarbeitung bekannt sei, seien bisher nur relativ wenige systematische Untersuchungen des Einarbeitungsvorgangs und keine physikalisch-mathematischen Modelle veröffentlicht worden.

In einem von der DFG geförderten Projekt untersucht das SKZ deshalb gemeinsam mit der Arbeitsgruppe Kunststoffverarbeitung (KTP) der Universität Paderborn die Einarbeitung von Glasfasern in Polypropylen auf Gleichdrall-Doppelschneckenextrudern. Das Ziel der Arbeiten ist es, eine umfassende Modellierung der Glasfasereinarbeitung zu ermöglichen. Im ersten Projektabschnitt, welcher sich über 2 Jahre erstreckte, wurde dazu ein Modell zur Beschreibung der Einarbeitungsvorgänge entwickelt. Dieses ermöglicht es, den Einfluss der Prozessbedingungen wie Durchsatz, Drehzahl und Werkzeuggegendruck auf mittlere Glasfaserlänge in einem Compound abzuschätzen.

Im Oktober startete nun der zweite Projektabschnitt, welcher sich wiederum über 2 Jahre erstreckt. Darin soll das Prozessmodell erweitert werden, so dass neben der mittleren Glasfaserlänge auch die Glasfaserlängenverteilung abgeschätzt werden kann. Außerdem wird der Einfluss von Glasfaseranteil, Haftvermittlern und Glasfaserschlichte auf die Glasfaserlänge untersucht.