Entwicklung eines reaktiven Extrusionsprozesses zur ...

112 5 Entwicklung eines Extrusionsprozesses zur Synthese von Polyesteramiden
im Extruder-Inneren ablaufenden Reaktionsparameter, wie z. B. Temperatur- und Druck-
verlauf, zu erhalten, ist jedoch zunächst eine experimentelle Ermittlung der Eigenschaften
an unterschiedlichen Messpunkten entlang der Schnecke erforderlich. Insbesondere bei
der Entwicklung eines neuen Prozesses und ggf. nur wenig zur Verfügung stehenden
Probenmaterials ist eine umfassende Charakterisierung nur mit Einschränkungen möglich.
Eine weitere Herausforderung stellen reaktive Systeme dar, da diese nicht nur starke
Viskositätsdifferenzen aufzeigen, sondern ggf. auch durch thermische Prozesse Einfluss
auf die Reaktion nehmen können. Dies kann jedoch nur dann im Simulationsprogramm
beachtet werden, wenn eine kinetische Charakterisierung der Reaktion vorliegt. Diese
Daten fehlen jedoch meistens gänzlich bei der Entwicklung einer Synthese. In dieser
Arbeit wurden die thermischen und rheologischen Eigenschaften des aus dem Extruder
austretenden Extrudats bestimmt. Sie sind als Grundlage für die sich anschließenden
Rechnungen über den gesamten Schneckenverlauf herangezogen worden. Weiterhin wird
ein Übergang beispielsweise von festem Granulat in eine Schmelze mit Feststoffpartikeln
und anschließender Schmelze in MOREX nicht berücksichtigt. Auch die Beschreibung
des Füllgrads ist nur unzureichend möglich, da nur zwischen voll- und nicht gefüllt unter-
schieden werden kann. Teilgefüllte Bereiche werden ausgeschlossen. Die Extruderschnecke
ist jedoch immer teil- oder vollgefüllt, da eine unzureichende Füllung zum Abbruch des
kontinuierlichen Extrusionsprozesses führen würde.
Die in dieser Arbeit vorgestellten MOREX-Ergebnisse und die im Anschluss durchgeführ-
te Optimierung und Auslegung der Schneckengeometrie zeigen, dass die Berechnung der
Verweilzeit gute Anhaltspunkte für die praktische Umsetzung gibt. Sie zeigen jedoch auch
wo die Grenzen zum einen bei der Entwicklung einer neuen Synthese und zum anderen
eines reaktiven Systems liegen. Für Compoundier-Prozesse, Prozesse zur Verarbeitung
von Kautschukmischungen oder reaktive Systeme, die bereits umfassend untersucht
und charakterisiert sind, bietet MOREX jedoch die Option ins Extruderinnere über die
gesamte Schneckenlänge zu blicken, eine Möglichkeit, die in der Praxis nicht oder nur
begrenzt möglich ist.