Untersuchung des Einsatzes eines adaptiven Kamins im Blasfolienextrusionsprozess zur Steigerung des Massedurchsatzes

Das Ziel deiner Arbeit besteht in der Untersuchung des Einsatzes eines adaptiven Kamins im Blasfolienextrusionsprozess zur Steigerung des Massedurchsatzes.

Adaptiver Kamin bei laufender Extrusion | Bild: IKV

Transparenter adaptiver Kamin | Bild: IKV

Anwendungen von Kunststofffolien reichen von einfachen Tragetaschen, über Hygieneartikel wie Windeleinlagen bis hin zu Abdeckplanen in der Landwirtschaft. Alle Produkte haben dabei gemein, dass sie bei hohen Massedurchsätzen hergestellt werden. Die Höhe des Durchsatzes korreliert dabei mit der Höhe des Wärmeentzugs durch die eingesetzten Kühlsysteme.

Bei konventionellen Blasfolienanlagen wird die Folienblase mittels Luftkühlringen gekühlt. Ein wesentlicher Nachteil einer konvektiven Kühlung ist der geringe Wärmeübergangskoeffizient, welcher sich jedoch durch eine Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeit der Kühlluft durch die Verwendung eines Kamins erhöhen lässt. Dieser wird dem Kühlring nachgeschaltet und erreicht durch eine geometrische Begrenzung eine gezielte Führung sowie Beschleunigung der Luftströmung. Der Nachteil bestehender Kamine ist die fehlende Flexibilität für eine konturnahe Anpassung des Kamins an die Blasenform. Durch stetig steigende Individualisierungsgrade kommt es immer häufiger zu Produktwechseln, sodass starre Systeme sich nicht an eine wechselnde Blasenform anpassen können. Daher wurde in Vorversuchen ein flexibler Kamin am IKV konstruiert und validiert (Bild 1). Für eine erfolgreiche Prozessführung ist jedoch auf einen geringen Strömungsspalt zwischen luftführender Membran und Folienblase zu achten, sodass der bestehende Kamin weiterentwickelt wurde.  

Ziel Deiner Arbeit wird es sein, diesen weiterentwickelten Kamin (Bild 2) in Betrieb zu nehmen und ihn hinsichtlich Massedurchsatzsteigerung im Vergleich zur konventionellen Blasfolienextrusion zu untersuchen. Die Transparenz des neuen Prototypens soll dir zudem ermöglichen Korrelationen zwischen den Prozessparametern und einer idealen Membrangeometrie herzuleiten, welche als Grundlage für automatisierte Regelungskonzepte verwendet werden können.

Wenn Du Interesse an einer spannenden und innovativen Arbeit hast, melde Dich einfach bei mir.

Ansprechpartner
Lars Kraus, M.Sc. RWTH
Telefon: +49 241 80-28349
E-Mail: lars.kraus@ikv.rwth-aachen.de