Entwicklung eines reaktiven Extrusionsprozesses zur ...

88 5 Entwicklung eines Extrusionsprozesses zur Synthese von Polyesteramiden
dem Potenzansatz lieferte eine Gerade, die vollständig auf der mittels Carreau-Ansatz
berechneten Gerade lag, so dass sich aus der verwendeten Methode keine Nachteile
ergeben.
5.3.2.4 Zusammenfassung der Ergebnisse der bei gegebener Schneckenkonfiguration im
Laborextruder synthetisierten Polyesteramide
Für die kontinuierliche Synthese von Polyesteramiden mittels reaktiver Extrusion wurde
zunächst ein Laborextruder mit bereits konfigurierter Schnecke genutzt. Schwerpunkt der
Arbeiten lag darin, die Prozessbedingungen ebenso wie Anforderungen an die Schnecke
zu definieren, da eine direkte Übertragung des Microcompounder-Prozesses auf einen
Extruder-Prozess nur bedingt möglich ist.
Die Versuche haben gezeigt, dass eine kontinuierliche Synthese auf einem Laborextruder
prinzipiell realisierbar ist. Die Ergebnisse weisen jedoch darauf hin, dass Defizite in
der Reaktionsführung sowie Prozessstabilität liegen und die Reaktion unvollständig
abgelaufen ist. Gründe hierfür können in der inhomogenen Dosierung und dem damit
einhergehenden nicht kontinuierlichen Massestrom sowie einer unzureichenden Vermi-
schung der Chemikalien liegen. Für eine Optimierung der Schneckenkonfiguration sind
daher die folgenden Aspekte zu beachten:
- Es sollte auf eine möglichst konstante Materialzuführung geachtet werden, um einen
kontinuierlichen Massestrom zu gewährleisten.
- Bis zur Düse sollten hohe Zylindertemperaturen vorliegen, damit die gesamte
Schneckenlänge für die Reaktion und Polymerisation zur Verfügung steht.
- Um wenig Friktion in das Material einzuführen und vergleichbare Prozessbedin-
gungen wie im Microcompounder zu gewährleisten, sollte in der Reaktionszone auf
Knetelemente verzichtet werden.
Aufbauend auf den bisher dargestellten Ergebnissen wird im folgenden Kapitel der
Schneckenreaktor unter Nutzung des Simulationsprogramms MOREX ausgelegt, um die
kontinuierliche Synthese von PEA zu optimieren.
5.4 Auslegung des Schneckenreaktors
Die prozessgerechte Auslegung von Schneckenreaktoren erfordert ein detailliertes techni-
sches Verständnis. Darüber hinaus sind die wirtschaftlichen Aspekte wie Maschinen-,