Extrusion 5-2017

31 Extrusion 5/2017 messer D D = 80 mm und verschiedenen Düsengeometrien durchgeführt. Für die Treibmittelinjektion wird das oben ge- nannte OptiFoam-System genutzt. Der Anlagenaufbau ist in dargestellt. An den Extruder der Mittelschicht wird ein OptiFoam-System zur Treibmittelinjektion angeschlos- sen. Das Kernstück des Gasinjektionsmoduls ist ein Ring- spalt, der von zwei porösen Sintermetalleinsätzen gebildet wird und eine Permeabilität gegenüber dem Treibmittel auf- weist. Für eine homogene Verteilung des Gases in der Schmelze wird dem OptiFoam-Modul ein statischer Mischer nachgeschaltet. Dieser ist flüssigtemperiert und ermöglicht so, die Viskositätsverringerung aufgrund der Treibmittelbe- ladung durch eine Temperatursenkung zu kompensieren. Das homogene Schmelze/Treibmittel-Gemisch wird an- schließend im Werkzeug ausgeformt. Der Schäumungspro- zess startet unmittelbar nach dem Verlassen des Düsen- spalts aufgrund des Druckabfalls auf Umgebungsdruck. Da bei Folienprodukten Polyethylene niedriger Dichte (PE- LD) den höchsten Anteil der verarbeiteten Mengen ausma- chen, werden als Versuchsmaterialien PE-LD Blasfolientypen und Schaumfolientypen verschiedener MFR zwischen 0,8 und 2,5 g/min verwendet [NN12]. Als kostengünstiges, inertes und einfach zu handhabendes Treibmittel wird über- kritisches CO 2 verwendet, das bei der Schaumextrusion häufig Anwendung findet und im Vergleich zu Stickstoff ei- ne deutliche bessere Löslichkeit in PE-LD aufweist [CJ98]. Beeinflussung der Schaumstruktur Die Zellstruktur des Schaums hängt von einer Vielzahl von Einflussfaktoren ab. Dazu zählen die verwendeten Polymer- rohstoffe, die Prozessführung, beigemischte Additive und das Treibmittel. Für das Erzielen einer guten Zellstruktur ist der Druckabfall am Werkzeugaustritt maßgeblich mitbestimmend, da die Nukleierungs- bzw. Keimbildungsrate mit der Höhe des Druckabfalls am Werkzeugaustritt steigt [Kos96]. Der plötz- liche Druckabfall führt zu einer Übersättigung des in der Schmelze gelösten Gases [EHE08]. Das Treibmittel kann nicht mehr in Lösung gehalten werden, so dass es zu einer Phasentrennung zwischen dem Gas und der Polymer- schmelze kommt [Sta06]. Durch die schnelle Änderung des thermodynamischen Gleichgewichts der Polymer-Gas-Lö- sung wird die Keimbildung initiiert. Ein großer Druckgra- dient führt zu einer größeren Zelldichte und einer Abnahme der Zellgröße [Hei02, LPT98, BPV98, PBS95]. Die Schaumstruktur lässt sich ebenfalls durch den Einsatz von Nukleierungsmitteln beeinflussen. Dabei wird zwischen aktiven (chemische Treibmittel) und passiven Nukleierungs- mitteln (zum Beispiel Talkum, Siliziumoxid und Titaniumdi- oxid) unterschieden [Sta06]. Durch die Zugabe von Nu- kleierungsmitteln wird die notwendige Aktivierungsenergie zur Keimbildung abgesenkt und somit die Zellbildung ge- fördert [Sta06]. Neben der Höhe des Druckgefälles und der Zugabe von Nu- kleierungsmitteln ist für das Erreichen einer feinen Zellstruk- tur eine richtige Temperaturführung ausschlaggebend. Stei- gende Temperaturen führen zu einer Reduzierung der Vis- SPECTROFLEX V Das neue Schnellwechselsystem In nur 60 Sekunden motan-colortronic gmbh - info@motan-colortronic.de www.motan-colortronic.com