Merken 13.12.2016

Auf dem Weg vom polymeren Rohstoff bis zum fertig granulierten Kunststoffcompound liegen vielfältige Arbeits- und Vorbereitungsschritte. Steigende Additivanzahl und heterogene Stoffeigenschaften machen die Compoundierung komplex. Doch fortschrittliche Berechnungsmethoden tragen zusammen mit Erfahrungswissen zu effizienten Verfahren bei.

Die Compoundierung von reinen Polymeren zu funktionalen Kunststoffcompounds erscheint selbst manchem Verarbeitungsexperten wie eine Blackbox: Vorne kommen die unterschiedlichen Rezepturbestandteile in den Extruder hienein, hinten ein granulierter Werkstoff raus. Dabei werden die eingesetzten Verfahren wie etwa Lagern, Fördern, Vorbehandeln, Mischen, Dosieren und Konfektionieren von vielen Compoundierern bewusst geheim gehalten. Zu Recht, sind sie doch absolutes Kernknow-how bei der qualitativ hochwertigen Herstellung von Kunststoffen.

Vom Rohstoff zum Extruder: Die 42. Compoundiertagung widmete sich allen Schritten entlang der Wertschöpfungskette (© Fotolia.com/digitalstock)

Einen kleinen Einblick in die Arbeitsschritte, die vom Rohstoff bis zum Extruder notwendig sind, gab die 42. Deutsche Compoundiertagung der VDI Wissensforum GmbH am 6. und 7. Dezember 2016 in Nürnberg. Rund 85 Teilnehmer aus den unterschiedlichsten Gebieten der Compoundierung konnten die Tagungsleiter Dr. Anne Thümen, BASF SE, und Hans Schneider, Zeppelin Systems GmbH, begrüßen. Während am ersten Tag vor allem Aspekte der Sicherheit sowie Fördern, Dosieren und Recycling auf dem Programm standen, widmete sich der zweite Tag dem Mischen, der Simulation sowie aktuellen Trends in der Compoundierung.

Physik am Frühstücksbuffet

Haben Sie schon einmal etwas vom Paranuss-Effekt gehört? Er besagt, dass in granularen Medien bei Erschütterungen die großen Bestandteile meist nach oben wandern. Der Begriff entstammt dem Alltagsleben und lässt sich häufig bei Müsli-Mischungen beobachten. Anhand der gesunden Frühstückscerealien lassen sich jedoch noch ganz andere – für die Compoundiertechnik wichtige – Effekte erklären, wie Harald Heinrici in Nürnberg zeigte. Der Geschäftsführer der Schwede + Schulze Schüttguttechnik GmbH ging in seinem Vortrag auf die Lagerung und das Austragen von schwerfließenden Schüttgütern ein. Während Kunststoffgranulate oft günstige Fließeigenschaften haben, sind viele Roh- und Zwischenmaterialien sehr kohäsiv bzw. nicht fließend. Aber auch diese Materialien müssen gelagert werden.

Um Fließprobleme beim Austrag zu vermeiden, empfiehlt Heinrici, die Fließvorgänge im Silo genau zu prüfen. „Beim Massenfluss ist die gesamte Silofüllung in Bewegung, sobald Schüttgut abgezogen wird.“ Damit das eintritt, müssten die Wände entsprechend glatt und steil sein, der Siloquerschnitt darf keine scharfen Kanten oder abrupte Übergänge haben und die Reibungsverhältnisse dürfen sich nicht plötzlich ändern.

In der Compoundierung ist jedoch nicht nur die Lagerung der Werkstoffe ein wichtiges Thema, sondern auch der Arbeitsschutz. „Insbesondere die flüchtigen Bestandteile und thermischen Abbauprodukte spielen hierbei eine entscheidende Rolle“, so Dr.-Ing. Eric Richter von der Albis Plastic GmbH. Hygienemaßnahmen, Schutzkleidung und Sicherheitsregeln können die Arbeiter zwar vor den meisten Risiken schützen, ein Allheilmittel sind sie nicht. Problematisch wird es vor allem bei Risiken, die sich zwar berechnen lassen, vor denen die Mitarbeiter aber äußerlich nicht geschützt werden können.

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Inhaltsverzeichnis

• 1: Rezepte für Fortgeschrittene
• 2: "Es ist gar nicht so einfach, Staub zu einer Explosion zu bringen"
• 3: „Gleichmäßige Eigenschaften der Ausgangsstoffe und Compounds sorgen für eine hohe Produktqualität“

Melanie Ehrhardt und Franziska Gründel, Redaktion