Markus Grubauer,
"Untersuchungen zum Axialnutbuchsenextruder unter besonderer Berücksichtigung der Feststoffförderzone"
, 1-2016
Original Titel:
Untersuchungen zum Axialnutbuchsenextruder unter besonderer Berücksichtigung der Feststoffförderzone
Sprache des Titels:
Deutsch
Original Kurzfassung:
Die Arbeit befasst sich mit der Analyse und Beschreibung des Extrusionsvorgangs von Einschneckenextrudern unter Einsatz von Barriere- und Energy-Transfer-Schnecken. Die notwendigen Messungen wurden auf einem Axialnutbuchsen-extruder 35/34D der Fa. SML durchgeführt. Es wurden jeweils zwei Maillefer-Barriereschnecken und zwei Energy-Transfer-Schnecken verwendet, wobei sich die Schnecken vom gleichen Typus lediglich in der Ausführung der Einzugs- sowie Dekompressionszone unterschieden haben. Neun verschiedene Materialien vom Typ Polyethylen (PE) und Polypropylen (PP), welche speziell für Rohr- bzw. Folienanwendung konzipiert sind, wurden verwendet.
Praktische Versuche wurden bei variierender Drehzahl bei einem voreingestellten Gegendruck von ca. 300 bar im oberen Ausstoßbereich durchgeführt und hinsichtlich Druck- Durchsatzverhalten, spezifische mechanische Antriebsleistung, Material-temperatur im Kanalquerschnitt usw. ausgewertet. Hauptaugenmerk wurde dabei auf die Feststoffförderzone gelegt. Es wurden detaillierte Gegenüberstellungen der Schnecken, sowie der Materialien erstellt. Signifikante Änderungen des Betriebsverhaltens während des Extrusionsvorgangs wurden ausgearbeitet und analysiert.
Entnommene Materialproben wurden durch Gelpermeationschromatographie (GPC) sowie durch Untersuchungen am Platte/Platte-Rheometer bezüglich Materialdegradation analysiert. In diesem Zusammenhang wurde der Einfluss unterschiedlicher Schnecken-geometrien auf den Molmassenabbau im Material aufgezeigt. Erstrebenswert ist eine homogene Temperaturverteilung im Kanalquerschnitt, ungelegen hingegen äußert sich eine hohe Massetemperatur, die zur thermischen Degradation des Materials führen kann und somit die Materialqualität stark beeinflusst.
Der wissenschaftliche Fokus dieser Masterarbeit liegt im Speziellen in der Analyse der Wechselwirkung zwischen wichtiger Geometrie-, Material- und Prozessparameter.
Weiterhin wurden Versuche zur experimentellen Bestimmung des Auslaufmassestroms grobkörniger Schüttgüter aus dem Trichter durchgeführt und mit rechnerisch ermittelten Daten gegenübergestellt. Zur rechnerischen Bestimmung des Auslaufmassestroms wurden aus der Literatur bekannte Näherungsformeln eingesetzt.