Plasmabehandlung Granulate

Granulate und Pulver hydrophilisieren per Plasma

Bislang wurden Schüttgüter nur in Kleinstmengen plasmabehandelt. Das Verfahren soll nun, mit einer zur Fakuma vorgestellten Anlage, für die industrielle Produktion tauglich werden.

Eine neue Niederdruck-Plasmaanlage soll beispielsweise funktionale hydrophobe Additive dauerhaft hydrophil umwandeln können und damit die Produkteigenschaften verbessern. So ist Polyethylen standardmäßig hydrophob und somit nicht in der Lage, Feuchtigkeit aufzunehmen. So fehlt beispielsweise oft die chemische Bindung zwischen Granulat und Additiv. Um das zu ändern, hat Diener Electronic für die Hydrophilierung der Pulver eine Plasmaanlage entwickelt, die pro Charge 25 Kilogramm Pulver durch Zuführung von Sauerstoff, Stickstoff oder Argon behandeln kann.

Bislang war die Plasmabehandlung von Schüttgütern wie Pulver laut Anlagenhersteller nur im Labormaßstab mit Mengen bis ein Kilogramm möglich. Das Pulver wird während des gesamten Prozesses in einem Trommelrezipienten kontinuierlich durchmischt, so dass eine gleichmäßige Behandlung gewährleistet sei. Die niedrige Prozesstemperatur von rund 30 Grad Celsius soll thermische Schädigungen ausschließen. Die gewünschten Oberflächeneigenschaften werden mit Variation der Prozessparameter gezielt gesteuert.
Die im Plasma wirksamen Sauerstoffgruppen eröffnen dem Kunststoffverarbeiter neue Anwendungen. So lasse sich die Oberflächenenergie von Polyethylenpulver innerhalb weniger Minuten um das Zehnfache erhöhen. Mit solchen Additiven ist es beispielsweise möglich, Gummitypen mit höherer Weiterreißfestigkeit zu produzieren oder poröse Filterelemente im Sinterprozess herzustellen. Durch gezielte Wärmebehandlung verschmelzen die Oberflächen der einzelnen Polymerteilchen an ihren Berührungspunkten und bilden so ein poröses Formteil. Die Oberfläche des Produkts bietet dann eine homogene Struktur.

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Die Hydrophilisierung von Kunststoffgranulaten und -pulvern könnte Möglichkeiten eröffnen, an die bislang noch nicht gedacht wurde und Materialien entwickeln, die neue material- und prozesstechnische Eigenschaften aufweisen. Auch andere pulverförmige Stoffe wie CNT (Carbon Nano Tubes), Metallpulver und Farbstoffe sind mit der Plasmatechnologie behandelbar.


Fakuma, Halle A1, Stand 1318

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