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