Pulver in Kunststoffen Effektiv Eintragen und Dispergieren
Dr.-Ing. Hans-Joachim Jacob
ystral gmbh, Ballrechten-Dottingen
Germany
TDS-Maschinen sind Systeme, mit denen man Pulver in Flüssigkeiten einsaugt, benetzt und agglomeratfrei dispergiert. Für den Pulvereintrag in der Kunststoffherstellung ist vor allem die Ausführung als Conti-TDS von Bedeutung. Die Conti-TDS wird außerhalb des Behälters installiert und ist mit diesem über Rohrleitungen oder Schläuche verbunden. Pulver können direkt ab Sack, BigBag, Pulvertrichter oder Silo staub- und verlustfrei eingesaugt und in der Flüssigkeit benetzt werden.
Die Conti-TDS fördert die Flüssigkeit, ähnlich wie eine Pumpe, selbstständig im Kreis, lediglich für den Pulvereintrag in sehr hochviskose Medien wird der Maschine eine Verdrängerpumpe nachgeschaltet.
Pulver und Flüssigkeit gelangen über vollständig getrennte Wege in die Maschine und kommen erst in der Dispergierzone miteinander in Kontakt. Dort erfolgt die Dispergierung unter hoher Scherwirkung und Vakuum. Es lassen sich Dispersionsqualitäten und Feststoffkonzentrationen herstellen, die durch Einrühren über die Flüssigkeitsoberfläche oder mit Dissolvern niemals erreichbar sind.
Bei Harzdispersionen mit hohem Füllstoffgehalt kommt ein ganz entscheidender Vorteil der Conti-TDS zum Tragen. Pulver haben in der Regel unregelmäßige Formen, äußere und innere Oberflächen und liegen häufig agglomeriert vor. Zähe Harz-Lösemittelgemische sind nicht gerade das Medium, welches in alle diese Strukturen eindringt und diese vollständig benetzt. Rührwerke und Dissolver benetzen nur unvollständig. Innere Strukturen der Partikel werden nicht erreicht.
Beim Einsatz der Conti-TDS ist dies völlig anders. Die Benetzung erfolgt unter massiver Scherung und unter Vakuum. Dieses Vakuum ist allgegenwärtig, auch innerhalb von unerreichbaren luftgefüllten Poren und Kapillaren. Unter Vakuum expandiert Luft, selbstverständlich auch die Luft, die das Poren- und Kapillarenvolumen füllt. Die überschüssige Luft entweicht aus den Poren. Das Pulver wird dann vollständig von außen benetzt, verlässt die Vakuumzone und gelangt in die Überdruckzone der Maschine. Die eben noch expandierte Luft wird stark komprimiert und zieht so das umgebende Harz-Lösemittelgemisch in jede innere Pore, jede innere Kapillare des Pulvers. Auf diese Weise erfolgt tatsächlich eine vollständige Benetzung mit Harz und Lösemittel, keine Pseudobenetzung.
Bei Einsatz der ystral Conti-TDS wird das Pulver oder Granulat bereits beim ersten Kontakt mit dem Lösemittel im Scherfeld der Dispergierzone nahezu vollständig benetzt. Auf diese Weise lassen sich extreme Zeiteinsparungen realisieren.
Nach beendetem Pulvereintrag wird der Pulvereinlass geschlossen. Die Conti-TDS kann dann als normaler Dispergierer weiter benutzt werden, bis die geforderte Partikelgrößenverteilung, Homogenität oder Konsistenz erreicht sind.
Ungesättigte Polyesterharze gehören zu den am häufigsten verwendeten Duroplasten. Sie zeichnen sich durch eine einfache Verarbeitbarkeit und universelle Anpassungsmöglichkeiten aus.
Insbesondere in Verbindung mit Faserverstärkungen lassen sich mit ungesättigten Polyesterharzen exzellente Eigenschaften erzielen. Aus diesem Grund werden 70% aller ungesättigten Polyesterharze in glasfaserverstärkten Kunststoffen eingesetzt.
Zum Einstellen der Thixotropie verwendet man überwiegend hochdisperse pyrogene Kieselsäuren. Pyrogene Kieselsäuren haben Schüttdichten um 50 kg/m3. Sie sind also extrem leicht, sehr fein und stauben enorm. Je nach Anwendungsgebiet werden unterschiedliche Kieselsäurekonzentrationen verwendet.
Früher wurde hochdisperse Kieselsäure offen verarbeitet, d.h. sie wurde in einen Rührwerks- oder Dissolverbehälter aus Säcken eingeschüttet. Dabei traten unangenehme Staubentwicklungen auf. Behälterwand und Rührerwelle trugen dicke teilbenetzte verklebte Schichten. Der Bediener war einem Gemisch aus Lösemitteldampf und Staub ausgesetzt. Das elektrostatisch stark aufladbare Pulver wurde direkt in den entzündlichen Lösemitteldampf gegeben. Diese Benetzungsmethode ist generell abzulehnen.
Ebenfalls nicht bewährt haben sich pneumatische Fördereinrichtungen. Diese saugen das Pulver ein und bringen es staubfrei bis zum Prozessbehälter. Exakt das gleiche Volumen, welches man als Pulver und Transportluft in den Behälter einträgt, wird gleichzeitig aus diesem verdrängt, und zwar in Form von staub- und lösemittelhaltiger Abluft. Da die Schüttdichte hochdisperser Kieselsäuren extrem niedrig ist, ist das anfallende Staubvolumen sehr groß.
Der Einsatz der Conti-TDS hat den Eintrag hochdisperser Kieselsäuren in Harze enorm rationalisiert. Das Pul-ver wird staub- und verlustfrei direkt in die Flüssigkeit eingesaugt und, obwohl es ebenfalls spezifische Oberflächen von 200 m pro Gramm aufweist, sofort vollständig benetzt.
Ystral gmbh auf der K 2007
ystral gmbh stellt aus:
Halle 9 Stand D73
Pulver in Kunststoffen Effektiv Eintragen und Dispergieren
Dr.-Ing. Hans-Joachim Jacob
ystral gmbh, Ballrechten-Dottingen
Germany
TDS-Maschinen sind Systeme, mit denen man Pulver in Flüssigkeiten einsaugt, benetzt und agglomeratfrei dispergiert. Für den Pulvereintrag in der Kunststoffherstellung ist vor allem die Ausführung als Conti-TDS von Bedeutung. Die Conti-TDS wird außerhalb des Behälters installiert und ist mit diesem über Rohrleitungen oder Schläuche verbunden. Pulver können direkt ab Sack, BigBag, Pulvertrichter oder Silo staub- und verlustfrei eingesaugt und in der Flüssigkeit benetzt werden.
Die Conti-TDS fördert die Flüssigkeit, ähnlich wie eine Pumpe, selbstständig im Kreis, lediglich für den Pulvereintrag in sehr hochviskose Medien wird der Maschine eine Verdrängerpumpe nachgeschaltet.
Pulver und Flüssigkeit gelangen über vollständig getrennte Wege in die Maschine und kommen erst in der Dispergierzone miteinander in Kontakt. Dort erfolgt die Dispergierung unter hoher Scherwirkung und Vakuum. Es lassen sich Dispersionsqualitäten und Feststoffkonzentrationen herstellen, die durch Einrühren über die Flüssigkeitsoberfläche oder mit Dissolvern niemals erreichbar sind.
Bei Harzdispersionen mit hohem Füllstoffgehalt kommt ein ganz entscheidender Vorteil der Conti-TDS zum Tragen. Pulver haben in der Regel unregelmäßige Formen, äußere und innere Oberflächen und liegen häufig agglomeriert vor. Zähe Harz-Lösemittelgemische sind nicht gerade das Medium, welches in alle diese Strukturen eindringt und diese vollständig benetzt. Rührwerke und Dissolver benetzen nur unvollständig. Innere Strukturen der Partikel werden nicht erreicht.
Beim Einsatz der Conti-TDS ist dies völlig anders. Die Benetzung erfolgt unter massiver Scherung und unter Vakuum. Dieses Vakuum ist allgegenwärtig, auch innerhalb von unerreichbaren luftgefüllten Poren und Kapillaren. Unter Vakuum expandiert Luft, selbstverständlich auch die Luft, die das Poren- und Kapillarenvolumen füllt. Die überschüssige Luft entweicht aus den Poren. Das Pulver wird dann vollständig von außen benetzt, verlässt die Vakuumzone und gelangt in die Überdruckzone der Maschine. Die eben noch expandierte Luft wird stark komprimiert und zieht so das umgebende Harz-Lösemittelgemisch in jede innere Pore, jede innere Kapillare des Pulvers. Auf diese Weise erfolgt tatsächlich eine vollständige Benetzung mit Harz und Lösemittel, keine Pseudobenetzung.
Bei Einsatz der ystral Conti-TDS wird das Pulver oder Granulat bereits beim ersten Kontakt mit dem Lösemittel im Scherfeld der Dispergierzone nahezu vollständig benetzt. Auf diese Weise lassen sich extreme Zeiteinsparungen realisieren.
Nach beendetem Pulvereintrag wird der Pulvereinlass geschlossen. Die Conti-TDS kann dann als normaler Dispergierer weiter benutzt werden, bis die geforderte Partikelgrößenverteilung, Homogenität oder Konsistenz erreicht sind.
Ungesättigte Polyesterharze gehören zu den am häufigsten verwendeten Duroplasten. Sie zeichnen sich durch eine einfache Verarbeitbarkeit und universelle Anpassungsmöglichkeiten aus.
Insbesondere in Verbindung mit Faserverstärkungen lassen sich mit ungesättigten Polyesterharzen exzellente Eigenschaften erzielen. Aus diesem Grund werden 70% aller ungesättigten Polyesterharze in glasfaserverstärkten Kunststoffen eingesetzt.
Zum Einstellen der Thixotropie verwendet man überwiegend hochdisperse pyrogene Kieselsäuren. Pyrogene Kieselsäuren haben Schüttdichten um 50 kg/m3. Sie sind also extrem leicht, sehr fein und stauben enorm. Je nach Anwendungsgebiet werden unterschiedliche Kieselsäurekonzentrationen verwendet.
Früher wurde hochdisperse Kieselsäure offen verarbeitet, d.h. sie wurde in einen Rührwerks- oder Dissolverbehälter aus Säcken eingeschüttet. Dabei traten unangenehme Staubentwicklungen auf. Behälterwand und Rührerwelle trugen dicke teilbenetzte verklebte Schichten. Der Bediener war einem Gemisch aus Lösemitteldampf und Staub ausgesetzt. Das elektrostatisch stark aufladbare Pulver wurde direkt in den entzündlichen Lösemitteldampf gegeben. Diese Benetzungsmethode ist generell abzulehnen.
Ebenfalls nicht bewährt haben sich pneumatische Fördereinrichtungen. Diese saugen das Pulver ein und bringen es staubfrei bis zum Prozessbehälter. Exakt das gleiche Volumen, welches man als Pulver und Transportluft in den Behälter einträgt, wird gleichzeitig aus diesem verdrängt, und zwar in Form von staub- und lösemittelhaltiger Abluft. Da die Schüttdichte hochdisperser Kieselsäuren extrem niedrig ist, ist das anfallende Staubvolumen sehr groß.
Der Einsatz der Conti-TDS hat den Eintrag hochdisperser Kieselsäuren in Harze enorm rationalisiert. Das Pul-ver wird staub- und verlustfrei direkt in die Flüssigkeit eingesaugt und, obwohl es ebenfalls spezifische Oberflächen von 200 m pro Gramm aufweist, sofort vollständig benetzt.
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https://edir.bulk-online.com/profile...esstechnik.htm
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