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05.12.2014

Workshop mit Weltrekord

Leistritz Compounding XXperience

Unter dem Motto „Compounding XXperience“ veranstaltete die Leistritz Extrusionstechnik GmbH, Nürnberg, am 4. und 5. November 2014 einen Workshop zu aktuellen Themen der Compoundiertechnik. Über hundert Teilnehmer aus 18 Ländern nahmen an der Veranstaltung in Nürnberg teil. „Von der Verarbeitung von ATH über die Polymerstabilisierung von hochgefüllten Compounds bis hin zu Hochdrehmoment-Anwendungen blieben keine Wünsche offen“, fasst Sven Wolf, Geschäftsführer der Leistritz Extrusionstechnik und Gastgeber, die Inhalte zusammen. Zudem wurde die Leistung des ZSE 50 XX Konzeptextruders erstmals vor einer breiten Öffentlichkeit demonstriert.

NFC und Inline-Messtechnik

Den Anfang machte Sven Wolf, der sich mit Naturfasercompounds und deren Einfärbung beschäftigte. „Insbesondere Viskositätsunterschiede zwischen Naturfasercompounds und den eingesetzten Masterbatches können in der Produktion zu massiven Schwierigkeiten führen“, so Wolf. „Speziell bei häufigen Farbwechseln schlägt die genaue Abstimmung der Schmelzeindizes positiv zu Buche.“ Daher sollten Verarbeiter schon in der Planungsphase für eine neue Rezeptur an ihre Masterbatch-Lieferanten herantreten und die optimale Lösung finden. ​
In einem Videointerview von Kunststoffe.TV geht Sven Wolf genauer auf die Eigenschaften und Eigenheiten von naturfaserverstärkten Kunststoffen ein. Das vollständige Interview können Sie hier sehen.

Über 100 internationale Teilnehmer kamen zum Leistritz Compounding Workshop nach Nürnberg. (Bilder: Leistritz)

Der selbstoptimierende Compounder ist zwar noch Zukunftsmusik, aber Prof. Jürgen Miethlinger von der JKU Linz stellte schon theoretische Ansätze vor, die in diese Richtung weisen. Durch Inline-Messtechnik und mathematische Berechnungen versucht sein Institut, Verfahrenszustände zu prognostizieren und damit den Prozess zu verbessern. Verschiedenste Inline-Messsysteme werden am IPEC (Institute for Polymer Extrusion and Compounding) entwickelt und getestet.

Flammschutz-Compounds

Auch in einem weiteren Vortrag ging es um Prozessoptimierung. Zusammen mit Sebastian Fraas von Leistritz beschäftigte sich Dr. Oliver Töpfer von der Nabaltec AG in einem Projekt mit der optimalen Einarbeitung von ATH in ein Flammschutz-Compound. Hierzu wurde ein typisches Kabel-Compound gewählt. Laut Dr. Töpfer liegt die Heraus-forderung bei dieser Rezeptur in der Einarbeitung von mineralischen Flammschutzmitteln mit einem Gewichtsanteil von mindestens 60%. Dies kann u.a. zu Volumenproblemen beim Compoundieren führen. Deshalb wurden für die Zugabe des ATH verschiedene Möglichkeiten der Einbringung getestet. Insbesondere die ausschließliche Zuführung des Flammschutzes über zwei Seitenbeschickungen erwies sich als sehr effiziente Lösung mit besserer Qualität.

Verfahrens- und Anlagentechnik

Um bei den Compoundeuren ein tieferes Verständnis für die Vorprodukte zu erzeugen, bestand ein großer Themenblock in der Stabilisierung von Polypropylen (PP). Karl-Heinz Hornbach von der BASF in Basel zeigte die grundlegenden Mechanismen und chemischen Zusammenhänge hinter der Polymerchemie von PP auf und erklärte wie Stabilisatoren den Autoxidationszyklus des Polymers kontrollieren bzw. unterbrechen können. Er stellte die Unterschiede zwischen Posphiten, Phenolen und Hydroxylaminen mit deren jeweiligen Stärken und Schwächen heraus und betonte, dass die richtige Stabilisierung stark von der Endanwendung abhängig ist. Die jeweils besten Kombinationen und Blends für die jeweilige Anwendung können durch verschiedene Prüfverfahren gefunden werden.

In drei Vorträgen von den Projektpartnern AZO GmbH & Co. KG, Leistritz Extrusionstechnik und Maag Automatik wurde die Anlagentechnik einer aktuellen Large-Scale Compoundieranlage näher beleuchtet. Dabei erklärte Dr. Dieter Rath von Leistritz zunächst die Anlage selbst, die eingesetzte Verfahrenstechnik und die zum Tragen kommenden Extrusionsaspekte. Als Besonderheit wird zur Überwachung und genauen Einstellung des Melt-Flow-Index (MFI), sowie zur Sollwertvorgabe der Peroxid-Dosierung ein Online-Rheometer eingesetzt.
Karl-Heinz Bußbach von AZO referierte über das Materialhandling und die Dosierung der Formulierungskomponenten und des stabilisierten Endprodukts. Die Handhabung der Schmelze und die Unterwassergranulierung wurden von Harald Zang (Maag Automatik) vorgestellt. Hierbei ist insbesondere die genaue Temperaturführung der Downstream-Aggregate durch eine Ölheizung sehr wichtig.

Das Interesse der Teilnehmer an den Live-Demonstrationen im Technikum von Leistritz war riesig

Vorführung im Technikum

Eine Besonderheit der Leistritz Veranstaltungen liegt im direkten Praxisbezug, der im gut ausgestatteten Leistritz Technikum hergestellt wird. Dort wurden mit Bezug auf die Vorträge die aktuellen Maschinenhighlights präsentiert, unter anderem ein Doppelschneckenextruder ZSE 27 iMAXX. Die Maschine überzeugt mit einem in das Untergestell integrierten Schaltschrank, einem kombinierten Kühlgerät für zwei parallele Kühlkreisläufe und bediener- bzw. reinigungsfreundlichem Design. Weiterhin wurde die Seitenbeschickungsserie LSB XX gezeigt, bei der ein wichtiger Parameter im hohen Da /Di -Verhältnis der Schnecken von 2,0 liegt. Dadurch können auch Materialien mit sehr niedrigen Schüttdichten gefördert werden. Eine Besonderheit ist die Möglichkeit, segmentierte Schnecken einzusetzen. Auch die Adaption der LSB XX an den Extruder wurde überdacht. Die Seitenbeschickung kann durch Zuganker am Extruderzylinder befestigt werden.

Weltrekord bei spezifischem Drehmoment

Bereits auf der K 2013 stellte Leistritz den Konzeptextruder ZSE 50 XX mit einem spezifischen Drehmoment von 20 Nm/cm3 vor. Während des Compounding-Workshops stellte das Unternehmen die Leistungsfähigkeit der Anlage mit einem neuen Weltrekord unter Beweis und vollendete damit die „Compounding XXperience“. Mit derselben Auslegung und Formulierung wurde ein Standard-Extruder vom Typ ZSE 50 MAXX mit einem spezifischen Drehmoment von 15 Nm/cm3 mit dem Konzeptboliden verglichen. „Das Ergebnis dieser Gegenüberstellung war ein 25% höherer Durchsatz beim ZSE 50 XX bei geringerer spezifischer Energieeinleitung“, erklärt Sven Wolf stolz. „Erstmals wurde auf einem gleichläufigen Doppelschneckenextruder diese Schallgrenze erreicht. Damit ist das Prozessfenster wiederum weiter geöffnet und letztendlich sind damit noch höhere Durchsätze bei größerer Energieeffizienz möglich.“

Unternehmensinformation

Leistritz Extrusionstechnik GmbH

Markgrafenstr. 36-39
DE 90459 Nürnberg
Tel.: 0911 43060
Fax: 0911 4306-400

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