Extrusion 1-2025

ders in der Kunststoffverarbeitung stoßen solche Simulationen jedoch an ihre Grenzen, da das komplexe Mate- rialverhalten von Kunststoffen beson- Die digitale Abbildung und Optimie- rung von Prozessen durch numeri- sche Simulationen ist eine Schlüssel- technologie der Industrie 4.0. Beson- Vom Feststoff zur Schmelze – Simulation des Aufschmelzens im Doppelschneckenextruder ► Universität Stuttgart Institut für Kunststofftechnik www.uni-stutt-gart.de www.ikt.uni-stuttgart.de keit und Mischqualität zu gewährleis- ten, trotz Schwankungen während der Dosierung und der unterschiedlichen Größen der Schaumpartikel. Daher muss der Prototyp besonders genau auf den Prozess abgestimmt werden. Außerdem gilt es, durch Versuche op- timale Prozessparameter zu identifi- zieren. Am IKT konnte die prinzipielle Machbarkeit des Ansatzes im Labor- maßstab bereits unter Beweis gestellt werden. Nun soll der Prozess anhand eines Demonstrators in einen konti- nuierlichen Serienprozess überführt werden. Zu diesem Zweck wird ein Doppelschneckenextruder aufgebaut, der speziell für diesen Einsatzzweck ausgelegt ist. Ein Beispiel für die be- sonderen Herausforderungen ist die Dichtigkeit des Aggregats, da die Aus- gangskomponenten dünnflüssiger sind als eine Thermoplast-Schmelze. Das Institut für Kunststofftechnik (IKT) der Universität Stuttgart forscht an der Entwicklung eines neuartigen Verfahrens zur energieeffizienten Wiederverwertung von Polyurethan- schäumen. Im Rahmen dieses For- schungsprojekts soll festgestellt werden, ob diese Schäume am Ende ihres Produktlebens als Füllstoff für Neuware geeignet sind und sich dort einarbeiten lassen. Die Rückführung gebrauchter Po- lyurethan-Komponenten in den Werk- stoffkreislauf geschieht bislang haupt- sächlich durch energieintensives che- misches Recycling. Daher stellt sich die Frage nach einem effizienteren Weg, diesen Kreislauf zu schließen. Konventionell werden neue Polyu- rethanschaumstoffe über Mischköpfe hergestellt, in denen die flüssigen Ausgangskomponenten vermischt und ausgetragen werden. Fest-stoffe wie Schaumstoff-Rezyklate lassen sich hier nur bedingt zumischen – in der Regel weniger als fünf Massenpro- zent. Im Rahmen des IKT-Projekts soll die Mischung der Reaktionspartner nun in einem Doppel- schneckenextruder erfolgen. Auf diese Weise lassen sich wesentlich hö- here Füllstoffanteile erreichen, als es mit konventionellen Mischaggregaten bislang möglich ist (>75 Massenpro- zent). Die Herausforderung liegt insbe- sondere darin, eine kontinuierliche Extrusion mit hoher Reproduzierbar- Recycling von Polyurethanschäumen per Reaktivextrusion Ein Doppelschneckenextruder an Stelle der üblichen Mischköpfe könnte die mechanische Wiederverwertung von Polyurethan-Hartschaum revolutionieren Darüber hinaus sind sehr hohe Dreh- zahlen und eine Kühlung erforderlich. Ziel ist die Herstellung von Isolati- onspaneelen, die typischerweise zur Gebäudeisolierung eingesetzt wer- den. Dabei soll der Einfluss unter- schiedlicher Rezyklat-Füllgrade so- wohl auf den Verarbeitungsprozess als auch auf die Eigenschaften des hiermit hergestellten Polyurethan- schaums untersucht und bewertet werden. Das Projekt wird im Rahmen des Förder- programms „Validierung des technologischen und gesellschaftlichen Innovationspotenzials wissenschaftlicher Forschung – VIP+“ unter dem Förderkennzeichen 03VP12070 finan- ziert. Extrusion 1/2025 kompakt 52