Entwicklung eines von der restlichen Extrusionsanlage prozess-technisch entkoppelten Aggregates zur Durchführung chemischer Reaktionen anhand des Prozessbeispiels der Schaumextrusion

Das Gesamtziel des Verbundprojekts Schaum-MRS-Reaktor ist die Entwicklung eines Reaktors zur entkoppelten reaktiven Modifikation von Kunststoffen zur Integration in den Schaumextrusionsprozess. Die reaktive Modifikation von Kunststoffen wird zur Verbesserung von für den Schäumprozess und die Schaumeigenschaften relevanter Schmelzeeigenschaften eingesetzt. Beispiele sind die Kettenverlängerung von PET und die chemische Vernetzung von PE. Beide Schäumprozesse unterliegen heute vielfältigen Einschränkungen (mehrstufige Prozesse, eingeschränkte Massedurchsätze) welche verhindern, dass die Verfahren sich von Nischenprodukten zu Massenwaren weiterentwickeln. 

Forschungsziel

Entwicklungsziel ist eine Technologie, die eine effiziente Produktion maßgeschneiderter Schaumprodukte erlaubt, indem die Materialmodifizierung in den Produktionsprozess integriert und mehrstufige Prozessketten substituiert werden. Dazu wird basierend auf einem Mehrwellenextruder ein Reaktor entwickelt, welcher durch die große Reaktionsoberfläche und eine definierte Verweilzeit eine kontrollierte, vom restlichen Prozess entkoppelte reaktive Modifikation ermöglicht.

Zuerst werden die Anforderungen an die reaktiven Prozesse erarbeitet (Fraunhofer UMSICHT), aufbauend darauf wird ein erster Labordemonstrator eines Reaktors konzipiert und gefertigt (Gneuss), welcher dann in einer Laboranlage systematisch getestet wird (IKV). Dabei werden die im Labormaßstab produzierte Schäume bei Herstellern bereits getestet (Trocellen, Inde Plastik). Basierend auf den nun gewonnenen Erkenntnissen wird ein Technikumsreaktor konzipiert und gefertigt (Gneuss), welcher bei Kunststoffproduzenten (Inde Plastik) getestet wird. Neben der Maschine sind hierzu Additive notwendig, welche zuerst in Grundlagenversuchen (UMSICHT) entwickelt werden, bevor die Additive in industriellem Maßstab compoundiert werden (A. Schulman).

Projektpartner

Dr.-Ing. Nafi Yesildag

Abteilungsleiter Extrusion und Kautschuktechnologie +49 241 80-28372 nafi.yesildag@ikv.rwth-aachen.de

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