Entwicklung eines reaktiven Extrusionsprozesses zur ...

4 Reaktive Extrusion zur kontinuierlichen Herstellung von Polymeren 35
Bei der reaktiven Extrusion steht für die meisten Anwendungen die geometrische Form
des extrudierten Strangs weniger im Vordergrund. Jedoch ist die Polymersynthese
mit anschließender direkter Weiterverarbeitung der Formmasse aus ökonomischer Sicht
interessant [Gre96]. Zur Qualitätskontrolle des Extrudats können nach dem Werkzeug
sogenannte Online-Rheometer zum Einsatz kommen [Xan92]. In einer an das Werkzeug
folgenden Kühlstrecke wird das Extrudat gekühlt bzw. für weitere Arbeitsschritte auf
eine entsprechende Temperatur gebracht [Mic06].
4.3 Extruder- und Schneckenauslegung
Schneckenreaktoren werden häufig mit Rohrreaktoren mit Einbauten verglichen, sind je-
doch in ihrer Auslegung wesentlich komplizierter. Um daher die Flexibilität des modularen
Aufbaus gezielt zu nutzen ist ein detailliertes Wissen zur prozessgerechten Auslegung der
Extruderzonen und der Schnecken von wesentlicher Bedeutung. [Bar87, Gre96, HKP89]
Dies wird i. d. R. durch eine Reihe von Abschätzungen und durch Berechnungen gestützt.
[Gre96]
Zur Beschreibung des Reaktionsverlaufs sind im Wesentlichen Informationen über Wär-
meströme und Temperaturprofile sowie zur Kinetik der Reaktion erforderlich. Ebenso
muss eine korrekte Beschreibung der geometrischen Verhältnisse erfolgen um Informatio-
nen über Schmelzeverweilzeit, Schneckenfüllgrad und Druckaufbau in der Auslegung zu
berücksichtigen (s. Abb. 4.9). [Bar87, Pot81, Gre96, Koh07, HKP89]
Abbildung 4.9: Vorgehensweise zur Extruder- und Schneckenauslegung
Die Extruder- und Schneckenauslegung ist im zweiten Teil dieser Arbeit relevant. Dabei
findet die Übertragung einer Synthese von PEA von einem batchweise betriebenen
Prozess auf eine kontinuierliche Herstellung in einem Doppelschneckenextruder statt.
Damit dies möglich ist, wird vor allem auf praktische Aspekte wie erforderliche Prozess-
und Reaktionsbedingungen Bezug genommen. Die Auslegung wird dabei rechnerisch