Projekt

Die Vermessung von Mischungen aus PVC-Typen und –Additiven belegte einen Einfluss der Mischungszusammensetzung auf das Absorptionsverhalten von Wasser. Mit dem mikrowellenunterstützten Messkneter wurde erstmals eine mikrowellenunterstützte Plastifizierung von PVC im Labor erzielt. Die Plastifizierzeit konnte bei zusätzlich reduzierter Kammertemperatur deutlich verkürzt werden.

Heutige Extrusionsprozesse beruhen überwiegend auf der Zufuhr mechanischer Energie, da über Wärmeleitung insbesondere in der PVC-Dryblendverarbeitung nur begrenzte Wärmemengen zugeführt werden können.
Die überwiegende Nutzung mechanischer Energie engt jedoch das wirtschaftlich und technisch sinnvolle Prozessfenster stark ein, führt zu hohem Verschleiß der Produktionsanlage und starken Materialbelastungen die wiederum eine höhere Additivzugabe erfordern.
Die Mikrowelle mit ihrer von der Wärmeleitung unabhängigen und schnell steuerbaren Energiezufuhr bietet ideale Voraussetzungen die Prozesse zu verbessern. Zur Bestimmung des Materialverhaltens wurde daher ein Mikrowellenkalorimetrie genanntes Messverfahren entwickelt, dass Pulver schnell und präzise charakterisieren kann.

Ergebnisse:

• Für die Nutzung der Mikrowellentechnik zur Erwärmung von unpolaren Kunststoffen sind hoch mikrowellenaktive Zuschlagstoffe erforderlich. Hier konnten eine Reihe von Additiven und Basis-Chemikalien gefunden werden, die aufgrund ihrer sehr hohen Mikrowellenabsorption zur Aktivierung von unpolaren Kunststoffen genutzt werden können.
• Mit dem mikrowellenunterstützten Messkneter wurde erstmals eine mikrowellenunterstützte Plastifizierung von PVC im Labor erzielt. Hierzu wurde die Kneterkammer eines Messkneters so modifiziert, dass ein Teil der zur Plastifizierung notwendigen Energie über Mikrowellen zugeführt werden kann. Die hierzu entwickelte Mikrowellenankoppelung zeigte sehr gute Mikrowellen-Wirkungsgrade von über 90 Prozent und eine ausgeprägte Stabilität der Hochfrequenzabstimmung gegenüber äußeren Störeinflüssen. Der Einfluss auf das Plastifizierverhalten ist als sehr positiv zu bewerten, da die Plastifizierzeit bei zusätzlich reduzierter Kammertemperatur deutlich verkürzt werden konnte