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ZIM Projekt - neue flammgeschützte Polymerverbundwerkstoffe

Um Flammschutz für verschiedene Anwendungen zu erhalten, ist es notwendig, hohe Mengen an Flammschutzmitteln in ein Polymersystem einzubringen. Die guten flammhemmenden Eigenschaften führen zu einer verminderten Festigkeit und Schlagfestigkeit. Für viele Anwendungen sind die mechanischen Eigenschaften wichtig, z.B. für Leichtbau, Metallersatz usw. Die mechanischen Eigenschaften werden durch Verstärkungsmaterialien wie z.B. Glas- oder Kohlenstofffasern erreicht.
In dem ZIM-Vorhaben FlamZation sollen neuartige Oberflächenmodifikationen mit klassischen Füllstoffen kombiniert werden mit dem Ziel, die Brandschutzvorschrift der verschiedenen Anwendungsgebieten zu erfüllen und die Nachteile einer deutlichen Verschlechterung der Mechanik zu eliminieren.

Innerhalb des Forschungsprojekts FlamZation nutzt das DTNW seine Erfahrung, um Flammschutzsysteme als Additiv für verschiedene Polymere zu entwickeln. In Kombination mit dem gewünschten Additiv sollen die flammgeschützten Anforderungen für verschiedene Anwendungsbereiche erreicht werden, ohne den Nachteil des Verlustes der mechanischen Eigenschaften.
Die Herstellung der Flammschutzmittel, sowohl im Labormaßstab für Screening-Versuche, als auch das Scale-up in den Technikums- oder Produktions-Maßstab wird durch die abcr GmbH umgesetzt.
Die Materialentwicklung erfolgt durch die Gemeinnützige KIMW Forschungs-GmbH, das ihre Expertise im Bereich der Compounderstellung, Spritzgießverarbeitung und Materialvalidierung einbringt.
Das Upscaleverhalten der neuen Materialsysteme wird durch die BADA AG qualifiziert.  Ebenso ist die BADA AG in der Lage gemäß Anforderungsprofil neu entwickelte Materialsysteme gemäß UL-Normen zu prüfen und im Bedarfsfall auch zu listen.
Als Anwender elektronischer Bauteile wird Weidmüller die Materialqualifikation anhand eines Benchmarks übernehmen, das die Potentiale zukünftiger Materialentwicklungen aufzeigen soll.
Neben den technischen Basispolymeren, Füll- und Verstärkungsstoffen werden zudem Naturfasern in die Betrachtung mit einbezogen. In Zusammenarbeit mit der Firma ENTEX Rust & Mitschke GmbH werden Untersuchungen mittels eines Planetwalzenextruders durchgeführt, um die Vor- und Nachteile der Verfahrenstechnologien Doppelschneckenextruder vs. Planetwalzenextruder im Hinblick der Einarbeitung der neuartigen Flammschutzsysteme gegenüberzustellen.   
Die Projektpartner stellen somit ein leistungsfähiges Projektkonsortium über die gesamte Wertschöpfungskette zur Realisierung neuer flammgeschützter Polymerverbundwerkstoffe für Anwendungen im Bereich E&E und Baustoffe.


Unsere Thermalölgeräte haben jetzt eine Vorlauftemperatur von 420°C

Elektrisch beheizte Thermalölgeräte waren bisher auf eine maximale Vorlauftemperatur von 400°C begrenzt.

Mit einem neuen Produkt der Firma Fragol hat ENTEX bereits im vergangenen Jahr begonnen ein Gerät zu konzipieren, welches für eine maximale Vorlauftemperatur von 420°C ausgelegt ist. Neben der Eignung der mechanischen Komponenten, wie Pumpe (Fa- Speck), Heizungen (Fa. Kleinesdar) lag hier ein großes Augenmerk auf der Beobachtung und Untersuchung hinsichtlich der Thermostabilität des Thermalöles.

Die gemeinsamen Untersuchungen haben inzwischen ergeben, dass sowohl das Thermalöl, als auch die mechanischen Komponenten Ihre Anforderungen auch in den hohen Temperaturbereichen gerecht werden.

Bei der Entwicklung hat ENTEX großen Wert auf die ausführlichen Testläufe gelegt, um bei der nun erfolgten Markteinführung den Kunden eine verbindliche und nachhaltige Technik liefern zu können, um damit die höchst mögliche Anlagenverfügbarkeit zu gewähren.

ENTEX verfügt damit nun über eine neue Generation der Thermalölgeräte in bisher nicht erhältlichen Temperaturbereichen. - Wir freuen uns darüber, Sie beraten zu dürfen!


Nochmal nachgefragt ...

In Bezug auf die Notwendigkeit des ”heißen” Vormischens der Rohstoffe, den mechanischen Aufbau und das Wirkprinzip der Verfahrensteile, die Effektivität der Temperierung sowie den Verbrauch an Antriebs- und Wärmeenergie und einigen weiteren Faktoren gibt es große Unterschiede zwischen der klassischen Compoundierung mit Ein- und Doppelschneckenextrudern und der Direktextrusion mit Planetwalzenextrudern.
Neben den Unterschieden bei der Materialzuführung gibt es auch große Unterschiede im mechanischen Aufbau der Extruder-Verfahrensteile und im Eintrag thermischer und mechanischer Energie in das zu extrudierende Material.
Durch die relativ dicken Wandungen zwischen der elektrischen Temperierung und der Schmelze ist bei Ein- und Doppelschneckenextrudern die Temperaturführung träge und dadurch ungenau. Aufgrund der sehr dünnen Wandungen zwischen dem flüssigem Temperiermedium und der Schmelze wird bei ENTEX-Planetwalzenextrudern eine dynamische, sehr genaue Temperaturführung realisiert und eine unmittelbare Einflussnahme auf die Schmelzetemperatur ermöglicht.
Auch in Bezug auf die Knetspalte zwischen den Knetelementen gibt es zwischen Einschnecken- und Doppelschneckenextrudern und Planetwalzenextrudern große Unterschiede. Einschneckenextruder weisen keine Knetspalte auf. Während Doppelschneckenextruder auf der gesamten Länge des Verfahrensteils über nur einen Knetspalt verfügen, weisen Planetwalzenextruder je nach Anzahl der Planetspindeln viele Knetspalte (zwei je Planetspindel) auf, in denen die Masse durchmischt, friktioniert und ausgewalzt wird.
Auch im Prozessaufbau gibt es hinsichtlich der Materialzuführung Unterschiede. Für klassische PVC-Compoundierprozesse besteht die Notwendigkeit, verschiedene Rohstoffe unter Zugabe von Hilfsstoffen in diskontinuierlichen Zwischenarbeitsschritten aufzuheizen, vorzumischen und wieder abzukühlen, damit der nachfolgende Extrusionsprozess funktioniert. Bei der Direktextrusion mit dem PWE finden in der Regel alle Aufbereitungsschritte ohne Vormischprozesse direkt im Verfahrensteil des Extruders statt.
In der Vereinfachung des Gesamtprozesses und dem Wegfall von Arbeitsschritten liegt großes Einsparpotential. Eine bessere Ökonomie und Ökologie wird bei der Direktextrusion mit dem PWE unter anderem durch die Einsparung von Energie für zusätzliche, leistungsstarke Antriebe sowie Heiz- und Kühlenergie erreicht, die bei klassischen Compoundierprozessen für das Vormischen von Rohstoffen notwendig ist.


Haben wir Ihr Interesse geweckt? Dann wenden Sie sich einfach an unsere Serviceabteilung oder nutzen Sie unser Kontaktformular! Wir freuen uns von Ihnen zu hören!


Ein Planetwalzenextruder ersetzt 28 Doppelschneckenextruder
in Bezug auf die Spalte zwischen den Knetelementen
!

Mehr dazu im anliegenden PDF.


Neues von unserem Kooperationspartner IGV...

Von der Erbse zum Protein-Patty (Burger) - Pflanzliche Proteine in der Ernährung

Hier kommen Sie zur Präsentation.