Entwicklung eines reaktiven Extrusionsprozesses zur ...
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34 4 Reaktive Extrusion <strong>zur</strong> kontinuierlichen Herstellung von Polymeren<br />
4.2.3.3 Mischen<br />
Dem Mischen der Reaktanden kommt eine wesentliche Bedeutung zu, da nur bei optimaler<br />
Durchmischung und gleichmäßiger lokale Verteilung der Edukte die Homogenität des<br />
späteren Produktes sichergestellt werden kann. Es kann zwischen distributivem oder<br />
dispersivem Mischen unterschieden werden. Während es sich beim distributiven Mischen<br />
um eine gleichmäßige Verteilung des Mischguts handelt, findet beim dispersivem Mischen<br />
eine Zerkleinerung von Feststoff-Agglomeraten oder Flüssigkeitstropfen statt. [Koh07,<br />
Gre96]<br />
4.2.3.4 Polymerisationszone<br />
Nach der Zudosierung, der Plastifizierung und der ausreichenden Durchmischung der<br />
Edukte beginnt die eigentliche Reaktion - die Polymerbildungsreaktion. Dabei können<br />
beispielsweise Polymermodifikationen oder Polymersynthesen realisiert werden. Letztere<br />
ist für diese Arbeit von Interesse. An die Maschinenauslegung in der Polymerisationszone<br />
werden unterschiedliche Anforderungen gestellt. Viele Reaktionen erfordern eine Min-<br />
desttemperatur <strong>zur</strong> Reaktionsinitiierung. Diese kann durch die Zylinderwandtemperatur<br />
eingestellt werden. Weitaus wichtiger ist jedoch der eingebrachte Energieeintrag durch<br />
Scherung, welcher Einfluss auf die Temperatur nimmt. Zu hohe Temperaturen sollten<br />
jedoch vermieden werden, um mögliche Abbaureaktionen zu verhindern. Darüber hinaus<br />
ist auf die Reaktionsenthalphien zu achten, da beispielsweise exotherme Reaktionen zu<br />
einem starken Anstieg der Temperaturen führen. [Gre96, Xan92]<br />
4.2.3.5 Entgasung<br />
Ein für viele Reaktionen wichtiger Prozessschritt ist die auf die Reaktion nachfolgende<br />
Entgasung. Hierdurch können Restmonomere ebenso wie Reaktionsprodukte, beispiels-<br />
weise Wasser bei einer Polykondensation, entfernt werden. Durch eine Entfernung der<br />
niedermolekularen Bestandteile kann Einfluss auf die Kinetik der Reaktion genommen<br />
werden, wodurch der Reaktionsumsatz erhöht werden kann. Außerdem kann die Tem-<br />
peratur von stark exothermen Reaktionen durch eine Entgasung kontrolliert werden.<br />
[Gre96, Koh07]<br />
4.2.3.6 Werkzeug<br />
Für die meisten Extrusionsprozesse ist das Werkzeug ein entscheidendes Aggregat, welches<br />
die Aufgabe besitzt die vom Extruder angelieferte Schmelze auszuformen [Mic06, Mic91].
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