Entwicklung eines reaktiven Extrusionsprozesses zur ...

4 Reaktive Extrusion zur kontinuierlichen
Herstellung von Polymeren
Polymere Werkstoffe können auf Anlagen unterschiedlicher Größe und unterschiedlicher
Verfahrenstechnik synthetisiert werden. Dabei kann zwischen diskontinuierlichen und
kontinuierlichen Verfahren unterschieden werden. Da die Viskosität der Reaktionsmasse
mit zunehmendem Reaktionsfortschritt steigt, müssen bei diskontinuierlich betriebenen
Synthesen häufig Lösungsmittel eingesetzt werden [Gre96, Xan92]. Der Einsatz von
Lösungsmitteln ist jedoch sowohl aus ökologischer wie auch aus ökonomischer Sicht
nicht vorteilhaft, da sie aufwändig entsorgt oder gereinigt werden müssen und auch
die Trennung von Lösungsmittel und Polymer einen kostenintensiven Prozess darstellt.
Aufgrund der vergleichsweise geringen Investitionskosten sowie einer hohen Flexibilität
und Anpassungsfähigkeit an unterschiedliche Anforderungen stellt die Extrusionstechnik
eine Alternative zum diskontinuierlichen Batch-Verfahren dar [Gre96, Xan92, Mic06].
In diesem Kapitel wird auf die Begriffe der Extrusion und der reaktiven Extrusion
eingegangen sowie Grundlegendes zum Aufbau, zur Funktionsweise und zur Auslegung
von dichtkämmenden Doppelschneckenextrudern erläutert.
4.1 Aufbereitung, Extrusion und reaktive Extrusion
Unter dem Begriff der Aufbereitung werden alle zwischen der Synthese/Herstellung eines
Polymers und seiner Formgebung auftretenden Prozess- und Arbeitsschritte verstanden,
d. h. die Schritte zwischen dem Rohstoff und dem für Halbzeuge und Fertigprodukte in
der Verarbeitung genutztem Werkstoff. Dabei kann sich die Verarbeitung des Polymers
unmittelbar an die Prozessschritte der Aufbereitung anschließen. [Mic06, HKP86] Wesent-
liche Aufgaben der Aufbereitung liegen in der Förderung, der Dosierung, dem Mischen,
der Granulierung und ggf. der Zwischenlagerung. Dabei wird der Mischprozess häufig als
Compoundierung bezeichnet [Mic06]. Da Polymere nach ihrer Synthese in vielen Fällen
nur unzureichende Eigenschaften für ihre späteren Anwendungen aufweisen, werden
ihnen im Rahmen der Aufbereitung Zuschlagsstoffe zugegeben. Gleich- und gegenläufige
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