Entwicklung eines reaktiven Extrusionsprozesses zur ...

96 5 Entwicklung eines Extrusionsprozesses zur Synthese von Polyesteramiden
Förderelemente, die bis in den Einzugsbereich reichen, gefüllt würden. Um daher eine
Materialansammlung und das Verschließen der Einzugszone durch Eduktansammlung zu
verhindern, wurden diese beiden Optionen für eine Schneckenauslegung nicht weiter in
Betracht gezogen.
5.4.3.4 Auswahl der Schneckengeometrie für die praktische Umsetzung
Zusammenfassend für die in den vorangegangenen Kapiteln diskutierten unterschiedlichen
Schneckenkonfigurationen sind in Tab. 5.10 ihre Vor- und Nachteile aufgestellt.
Schnecke Vorteile Nachteile
A -lange Schmelzeverweilzeit in
der Reaktionszone
-ggf. Erhöhung des Umsatzgrades
B -größtmögliche, scherungsarme
Reaktionszone
-ggf. hoher Polymerisationsgrad
C -lange Schmelzeverweilzeit in
der Reaktionszone
-ggf. hoher Umsatzgrad
-Einsatz einer zweiten Knetzone
-niedrige Produkthomogenität
-ausreichende Verweilzeit nur
bei niedrigen Drehzahlen und
Masseströmen
-ggf. niedriger Umsatzgrad
-geringe Produkthomogenität
-Einsatz einer zweiten Knetzone
und eines gegenfördernden
Elements
-ggf. niedriger Polymerisationsgrad
Tabelle 5.10: Vor- und Nachteile der unterschiedlichen Schneckengeometrien
Nach Abwägen aller Argumente wurde Schneckenkonfiguration C für die Umsetzung auf
dem Laborextruder gewählt. Sie bildet einen Kompromiss zwischen ausreichend langer
Verweilzeit in der Polymerisationszone und einer ausreichenden Produkthomogenität.
Da kein kontinuierlicher und definierter Massestrom in der Praxis möglich war und
damit die Verweilzeit der Polymerschmelze in der Schnecke entscheidend beeinflusst wird,
stand die Realisierung einer möglichst langen Reaktionszone mit langer Verweilzeit im
Vordergrund. Daher wurde auch die Geometrie gewählt, welche eine lange Verweilzeit
mittels gegenförderndem Element ermöglicht. Die zweite Mischzone wirkt sich zwar durch
die Scherung und Friktion der Makromoleküle ggf. nachteilig auf den Polymerisationsgrad