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18.01.2010

Materialtrocknung durch Schmelzeentgasung

Polykondensate wie PET oder PA müssen vor der Verarbeitung getrocknet werden, um hydrolytischen Abbau während der Verarbeitung zu verhindern. Üblicherweise werden die Granulate mit speziellen Trocknern entfeuchtet – ein teilweise sehr langwieriger und energieintensiver Prozessschritt. So dauert die Trocknung von PA6 mit hohem Feuchtegehalt bis zu 48 h. Der Energiebedarf kann dabei bis zu 0,6 kWh/kg Material betragen.

In einem Forschungsprojekt am IKV wurde daher untersucht, ob die Feuchtigkeit mit einer Schmelzeentgasung aus dem Material entfernt werden kann. Die Versuche führten zu dem Ergebnis, dass mit der Schmelzeentgasung auf einem Einschneckenextruder eine ähnliche Produktqualität erreichbar ist wie bei der Vortrocknung. Da die Schmelze in der Plastifizierzone noch Feuchtigkeit enthält, finden hydrolytische Abbauprozesse statt. Deswegen sollte die Extruderschnecke so ausgelegt sein, dass die Schmelze so schnell wie möglich in die Entgasungszone gelangen kann.

Materialien mit hohem Feuchtigkeitsgehalt sollten möglichst lange in der Entgasungszone verweilen. Allerdings verkürzen sich bei höheren Massedurchsätzen die Verweilzeiten in der Entgasungszone, so dass die Feuchtigkeit nicht vollständig entfernt werden kann. Für besonders hohe Qualitätsanforderungen empfehlen die IKV-Forscher daher eine Verfahrenskombination: während der kurzen Vortrocknung wird das Material zunächst bis auf eine definierte Restfeuchte getrocknet und anschließend auf einem Extruder mit Schmelzeentgasung verarbeitet.

Die Leistungsaufnahme des Extruders mit Schmelzeentgasung hängt nicht wesentlich von der Rohstofffeuchte ab. Daher lässt sich der Gesamtenergiebedarf der Verarbeitung deutlich reduzieren. Durch den vollständigen Verzicht auf die Vortrocknung können den Angaben zufolge bis zu 50% des Gesamtenergiebedarfs eingespart werden.

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

Institut für Kunststoffverarbeitung an der RWTH Aachen
Pontstraße 49
DE 52062 Aachen
Tel: +49 241 80-93806
Fax: +49 241 80-92262


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