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27.11.2006

Direkt-Zugabe von Calciumcarbonat in der PVC-Extrusion

Dosieranlage mit Kaltmischer auf dem Extruder (© Omya)

Dosieranlage mit Kaltmischer auf dem Extruder (© Omya)

Calciumcarbonat wird in der PVC-Extrusion eingesetzt, um mechanische Eigenschaften zu modifizieren, das Verarbeitungsverhalten zu verbessern und die Materialkosten zu reduzieren. In der Praxis limitieren zwei Faktoren die Zugabemenge von Calciumcarbonat: die Entmischung während des pneumatischen Transports des Dry-Blends einerseits und die Belagsbildung an den Wänden des Heiz-Mischers andererseits. Beide Probleme sind in der Regel bei Füllgraden ab 20–30 phr zu beobachten. Ab dieser Konzentration bindet sich das Calciumcarbonat während des Heiz-Mischprozesses nicht mehr vollständig an das PVC-Korn und liegt teilweise separiert vor. Das führt zu einem instabilen Extrusionsverhalten, zu schwankenden mechanischen Eigenschaften und gegebenenfalls auch zum Auftreten von sichtbaren Fehlstellen im Extrudat.

Um diese Probleme zu vermeiden, hat Omya unter produktionsnahen Bedingungen Versuche durchgeführt, bei denen unmittelbar am Extruder zusätzlich Calciumcarbonat in das Dry-Blend zugegeben wurde. Das verwendete Dry-Blend wurde konventionell auf einem Heiz/Kühl-Mischer hergestellt und enthielt bereits 10 phr Calciumcarbonat. Mittels Kaltmischer wurden weitere 21 bzw. 27 phr dieses Calciumcarbonats in das Dry-Blend eingemischt.

Die extrudierten Rohre waren optisch einwandfrei, es konnten keine Agglomerate oder Fehlstellen an den Innen- und Außenflächen festgestellt werden. Rasterelektronenmikroskopische Aufnahmen der Rohrquerschnitte zeigten, dass auch im Inneren keine Agglomerate vorhanden sind. Die Prüfung der mechanischen Eigenschaften bestätigten diese Erkenntnisse.

Mit der zusätzlichen Installation eines Kaltmischers können die Füllgrade erhöht werden, ohne dass Entmischungsvorgänge während des pneumatischen Transports des Dry-Blends auftreten. Das Einsparpotenzial durch Verwendung von Calciumcarbonat vergrößert sich dadurch. Ein höherer Calciumcarbonatanteil führt zu einer beachtlichen Steigerung der Steifigkeit und kann damit zur Reduktion der Wanddicke eingesetzt werden. Selbst bei unveränderter Wanddicke führt der Zusatz von Calciumcarbonat zu einer deutlichen Verringerung der Materialkosten.

Dr.-Ing. Harald Sambale
sambale <AT> hanser.de

Omya GmbH
Brohler Straße 11a
DE 50968 Köln
Tel: +49 221 3775-0
Fax: +49 221 3775-347


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