Extruder für leitfähige Kunststoffe

Doppelschneckenextruder für leitfähige Kunststoffe

Für die Herstellung von elektrisch leitfähigen Kunststoffcompounds setzt die Delta Kunststoffe einen Doppelschneckenextruder ein, der Leitfähigkeitsruß in Kunststoffe wie Polypropylen, Polyethylen, Polystyrol oder Polyamid 6 einarbeitet.

Je nach Anforderung – von antistatisch bis gut leitfähig – produziert der Doppelschneckenextruder mit 76 Millimeter Schneckendurchmesser Compounds mit 15 bis 40 Gewichts-Prozent Ruß und erzielt laut Hersteller Durchsätze von 1000 bis 1500 kg/h.

Nach umfangreichen Tests im Coperion-Technikum hätten mehrere Gründe für die Wahl des ZSK 76 Megavolume Plus Extruders – so der etwas sperrige Name – gesprochen. Die tief geschnittenen Schneckengänge mit einem Durchmesserverhältnis von Da/Di = 1,8 ermöglichen es, den Leitfähigkeitsruß über eine zweiwellige Seitenbeschickung in den bereits aufgeschmolzenen Basiskunststoff zu dosieren, und zwar für alle Zugabemengen und Durchsatzleistungen. Darüber hinaus sorge eine zweiwellige Seitenentgasung für die effektive Entgasung der Schmelze. Das große freie Schneckenvolumen ergebe eine geringe Scherung des Produkts.

Dank dieser schonenden Aufbereitung und der Ruß-Dosierung direkt in die Schmelze bleibe die funktionale Struktur des Leitfähigkeitsrußes erhalten. Spezielle Mischelemente der Schnecke verteilen demnach den Ruß homogen in der Kunststoffmatrix, dies stelle die gewünschte Leitfähigkeit des Endprodukts bereits bei geringem Rußeinsatz sicher. Das Compoundiersystem erzielt bei allen Rezepturen im gesamten Durchsatzbereich eine konstant hohe, reproduzierbare Produktqualität und zeichnet sich durch hohe Wirtschaftlichkeit aus. Weitere wichtige Gründe für die Wahl dieser Anlage seien das vorteilhafte Investitionskosten-Durchsatz-Verhältnis, niedrige Personalkosten für den Anlagenbetrieb sowie geringe spezifische Kosten für Energie, Wartung und Instandhaltung gewesen.

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Die umfassenden Vorversuche im Technikum haben gezeigt, dass der elektrische Widerstand im Compound mit einem spezifischen Ruß-Typ in einem engen Bereich zwischen 16 und 20 Gewichts-Prozent Zugabe um bis zu zwölf Zehnerpotenzen absinkt. Dieser sogenannte Perkolationseffekt entsteht, weil die Rußpartikel äußerst homogen im Basiskunststoff verteilt sind und sich in diese m Konzentrationsbereich in rasch zunehmender Anzahl berühren.

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