Leseprobe

Saechtling Kunststoff Taschenbuch

Herausgegeben von Erwin Baur, Tim A. Osswald, Natalie RudolphMitherausgeber Sigrid Brinkmann, Ernst Schmachtenberg

ISBN (Buch): 978-3-446-43442-4

ISBN (E-Book): 978-3-446-43729-6

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sowie im Buchhandel.

© Carl Hanser Verlag, München

1 Kurzzeichen der Kunststoff-Technik

In der Kunststoffindustrie ist es allgemein üblich, Kunststoffe einer che­mischen Familie zuzuordnen und über das Kurzzeichen dieser Familie zu identifizieren. Diese Praxis ist allgemein verbreitet, obwohl sie streng genommen nicht den Realitäten der Kunststoffbranche entspricht, weil letztendlich die Produkte als Handelsprodukte mit jeweils sehr spezifi­schem Eigenschaftsspektrum verkauft werden. Dabei ist der Handels­name (fast im Sinne einer Bestellnummer) das einzige identifizierende Kriterium. Normen, die die Eigenschaften von bestimmten Werkstoffklas­sen festlegen, wie sie im Metallsektor weit verbreitet sind, sind nur bei härtbaren Kunststoffen eingeführt. In der Regel streuen die Eigenschaften der Werkstoffe innerhalb einer Familie erheblich.

Trotzdem ist es unumgänglich im Sinne einer Strukturierung des Fach­wissens, dass die Werkstoffe in einer logischen und nachvollziehbaren Weise kategorisiert werden.

In diesem Buch soll daher die verbreitete Methode der Kurzzeichen aufge­griffen werden. Dabei muss ein Kompromiss gefunden werden zwischen einer eindeutigen und starren Regeln folgenden Systematik und im Markt eingeführten und weit verbreiteten Bezeichnungen. Es gibt verschiedene Normen, welche die Kennzeichnung der Kunststoffe zum Inhalt haben. Sie sind aber leider nicht nur untereinander, sondern teilweise sogar in sich inkonsequent und widersprüchlich.

In Tafel I sind die Kurzzeichen der in diesem Buch behandelten Kunst­stoffe zusammengefasst. Dabei wird vorzugsweise nur der chemische Auf­bau der Polymere berücksichtigt und Zusätze, die sich auf physikalische Eigenschaften oder Verarbeitungsverfahren beziehen, werden möglichst vermieden. Da aber in der Fachliteratur häufig derartige Benennungen (z. B. „A“ für amorph oder „B“ für Block­Copolymere) verwendet werden, kann hier nicht ganz darauf verzichtet werden. Wegen der fehlenden All­

2 1  Kurzzeichen der Kunststoff-Technik

gemeingültigkeit und vieler Widersprüche ist aber davon abzuraten, diese zu verwenden.

Die Liste der in Tafel I fett gedruckten und somit als Norm definierten Fami­lienbezeichnungen greift auf einen Vorschlag zurück, der im Zusammen­hang mit der Kunststoffdatenbank CAMPUS gemacht wurde. Dieser berück­sichtigt die vorliegenden ISO­Normen so weit wie möglich, akzeptiert aber auch Ausnahmen, wenn sie allgemein verbreitet sind. Für CAMPUS wurde auf diese Weise eine Liste von so genannten Basispolymeren definiert, mit der fast der gesamte Kunststoffmarkt abgedeckt werden kann. Diese Liste wird regelmäßig überprüft und gegebenenfalls erweitert.

Tafel IA enthält Kurzzeichen für Kunststoffe und Kautschuke, Tafel IB (Seite 12) Kurzzeichen für Weichmacher.

Tafel I 3

Tafel I Alphabetische Gliederung verwendeter Kurzzeichen für Kunststoffe, chemische Bezeichnung und Abschnitts-Nummern, in denen das Produkt behandelt wird (nur Homopolymere, Copolymere, Kautschuke und Weichmacher)

A Kunststoff und KautschukKurzzeichen Chemische Bezeichnung Seiten Nr.* Pyrrone 621* Polycyclone 621* Polyphenylene (Polyarylen) 620* Polytriazine 610ABS Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymer 480ACM Acrylat-Kautschuk, (AEM, ANM) 715ACS Acrylnitril-chloriertes Polyethylen-Styrol 480AECM Acrylester-Ethylen-Kautschuk 714AEM Acrylat-Ethylen-Polymethylen-Kautschuk 715AES Acrylnitril-Ethylen-Propylen-Dien-Styrol-Copolymer 480AFMU Nitroso-Kautschuk 720AMMA Acrylnitril-Methylmethacrylat 531APE-CS siehe ACSASA Acrylnitil-Styrol-Acrylester-Copolymer 480AU Polyesterurethan-Kautschuk 720BIIR Brombutyl-Kautschuk 711BR Butadien-Kautschuk 709CA Celluloseacetat 647CAB Celluloseacetobutyrat 647CAP Celluloseacetopropionat 647CF Kresol-Formaldehyd-Harz 669CH hydratisierte Cellulose, Zellglas 647CIIR Chlorbutyl-Kautschuk 709CM chlorierter Polyethylen-Kautschuk 715CMC Carboxymethylcellulose 647CN Cellulosenitrat, Celluloid 647

* Für diese Polymere sind keine Kurzzeichen bekannt.

4 1  Kurzzeichen der Kunststoff-Technik

Kurzzeichen Chemische Bezeichnung Seiten Nr.CO Epichlorhydrin-Kautschuk 716COC Cyclopolyolefin-Copolymere 446COP COC-Copolymerisat 458CP Cellulosepropionat 647CR Chloropren-Kautschuk 709CSF Casein-Formaldehyd-Harz, Kunsthorn 655CSM chlorsulfonierter Polyethylen-Kautschuk 713CTA Cellulosetriacetat 647E/P Ethylen-Propylen-Copolymer 446EAM Ethylen-Vinylacetat-Kautschuk 713EAMA Ethylen-Acrylsäureester-Maleinsäureanhydrid-

Copolymer446

EB Ethylen-Buten-Copolymer 446EBA Ethylen-Butylacrylat-Copolymer 446EC Ethylcellulose 647ECB Ethylencopolymer-Bitumen-Blend 446ECO Epichlorhydrin-Kautschuk 716ECTFE Ethylen-Chlortrifluorethylen-Copolymer 446EEAK Ethylen-Ethylacrylat-Copolymer 446EIM Ionomer-Copolymer 446EMA Ethylen-Methacrylsäureester-Copolymer 446EP Epoxid-Harze 669EP(D)M siehe EPDM 713EPDM Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk 713EPM Ethylen-Propylen-Kautschuk 713ET Poly-ethylenoxid-tetrasulfid-Kautschuk 719ETER Epichlorhydrin-Ethylenoxid-Kautschuk (Terpolymer) 716ETFE Ethylen-Tetrafluorethylen-Copolymer 521EU Polyetherurethan-Kautschuk 719EVAC Ethylen-Vinylacetat-Copolymer 446EVAL Ethylen-Vinylalkohol-Copolymer, alte Bezeichnung

EVOH446

FEP Polyfluorethylenpropylen 521FF Furan-Formaldehyd-Harz 669FFKM Perfluor-Kautschuk 713FKM Fluor-Kautschuk 713

Tafel I 5

Kurzzeichen Chemische Bezeichnung Seiten Nr.FPM Propylen-Tetrafluorethylen-Kautschuk 713HNBR hydrierter NBR-Kautschuk 709ICP intrinsisch leitfähige Polymere 651IIR Butyl-Kautschuk, (CIIR, BIIR) 709IR Isopren-Kautschuk 709KWH Kohlenwasserstoffharz 703LCP Liquid Christal Polymer 615LSR Flüssigsilikonkautschuk 719MABS Methylmethacrylat-Acrylnitril-Butadien- Styrol-

Copolymer526

MBS Methacrylat-Butadien-Styrol-Copolymer 526MC Methylcellulose (Cellulosederivat) 647MF Melamin-Formaldehyd-Harz 669MFA Tetrafluorethylen-Perfluormethyl-Vinylether-

Copolymer525

MFQ Methyl-Fluor-Silikon-Kautschuk 717MMAEML Methylmethacrylat-exo-Methylenlacton-Copolymer 532MPF Melamin-Phenol-Formaldehyd-Harz 669MPQ Methyl-Phenyl-Silikon-Kautschuk 717MQ Polydimethylsilikon-Kautschuk 717MS siehe PMSMUF Melamin-Harnstoff-Formaldehyd-Harz 669MUPF Melamin-Harnstoff-Phenol-Formaldehyd-Harz 669MVFQ Fluor-Silikon-Kautschuk 717NBR Acrylnitril-Butadien-Kautschuk 709NCR Acrylnitril-Chloropren-Kautschuk 709NR Naturkautschuk 709PA Polyamid (weitere Bezeichnungen siehe Kapitel 6.7) 550PA 11 Polyamid aus Aminoundecansäure 550PA 12 Polyamid aus Dodekansäure 550PA 46 Polyamid aus Polytetramethylen-Adipinsäure 550PA 6 Polyamid aus ε-Caprolactam 550PA 610 Polyamid aus Hexamethylendiamin-Sebazinsäure 550PA 612 Polyamid aus Hexamethylendiamin-Dodekansäure 550PA 66 Polyamid aus Hexamethylendiamin-Adipinsäure 550PA 69 Polyamid aus Hexamethylendiamin-Azelainsäure 550

6 1  Kurzzeichen der Kunststoff-Technik

Kurzzeichen Chemische Bezeichnung Seiten Nr.PAA Polyacrylsäureester 525PAC Polyacetylen 657PAEK Polyaryletherketon 559PAI Polyamidimid 611PAN Polyacrylnitril 525PANI Polyanilin, Polyphenylenamin 657PAR Polyarylate 658PARI Polyarylimid 611PB Polybuten 473PBA Polybutylacrylat 525PBI Polybenzimidazol 610PBMI Polybismaleinimid 609PBN Polybutylennaphthalat 588PBO Polyoxadiabenzimidazol 609PBT Polybutylenterephthalat 583PC Polycarbonat (aus Bisphenol-A) 569PCTFE Polychlortrifluorethylen 513PDAP Polydiallylphthalat-Harz 692PDCPD Polydicyclopentadien 478PE Polyethylen 432PE-HD Polyethylen-High Density 432PE-HMW Polyethylen-High Molecular Weight 432PE-LD Polyethylen-Low Density 432PE-LLD Polyethylen-Linear Low Density 432PE-MD Polyethylen Medium Density 432PE-UHMW Polyethylen-Ultra High Molecular Weight 432PE-ULD Polyethylen-Ultra Low Density 432PE-VLD Polyethylen Very Low Density 432PE-X Polyethylen, vernetzt 443PEA Polyesteramid 615PEDT Polyethylendioxythiophen 656PEEEK Polyetheretheretherketon 599PEEK Polyetheretherketon 599PEEKEK Polyetheretherketonetherketon 599PEEKK Polyetheretherketonketon 599

Tafel I 7

Kurzzeichen Chemische Bezeichnung Seiten Nr.PEI Polyetherimid 612PEK Polyetherketon 509PEKEEK Polyetherketonetheretherketon 509PEKK Polyetherketonketon 509PEN Polyethylennaphthalat 586PEOX Polyethylenoxid 598PESI Polyesterimid 615PES Polyethersulfon 591PET Polyethylenterephthalat 578PET-G Polyethylenterephthalat, glykolmodifiziert 578PF Phenol-Formaldehyd-Harz 681PFA Perfluoralkoy 523PFMT Polyperfluortrimethyltriazin-Kautschuk 721PFU Polyfuran 656PHA Polyhydroxyalkanoate 654PHB Polyhydroxybutyrat 654PHV Polyhydroxyvaleriansäure 654PI Polyimid 604PIB Polyisobutylen 473PISO Polyimidsulfon 613PK Polyketon 660PLA Polylactid 655PMA Polymethylacrylat 525PMI Polymethacrylimid 611PMMA Polymethylmethacrylat 526PMMI Polymethacrylmethylimid 532, 611PMP Poly-4-Methylpenten-1 477PMPI Poly-m-Phenylen-Isophthalamid 518PMS Poly-α-Methylstyrol 479PNF Fluor-Phosphazen-Kautschuk 720PNR Polynorbornen-Kautschuk 709PO Polypropylenoxid-Kautschuk 716PO Allgemeine Bezeichnung für die Gruppe der

Polyolefine, Polyolefin-Derivate und -Copolymeriste630

POM Polyoxymethylen (Polyacetalharz, Polyformaldehyd)

534

8 1  Kurzzeichen der Kunststoff-Technik

Kurzzeichen Chemische Bezeichnung Seiten Nr.PP Polypropylen 460PPA Polyphthalamid 566PPB Polyphenylenbutadien 657PPE Polyphenylenether, alte Bezeichnung PPO 595PPMS Poly-para-methylstyrol 479PPOX Polypropylenoxid 598PPP Poly-para-Phenylen 657PPS Polyphenylensulfid 589PPSU Polyphenylensulfon 591PPTA Poly-p-Phenylenterephthalamid 568PPV Polyphenylenvinylen 657PPY Polypyrrol 657PPYR Polyparapyridin 657PPYV Polyparapyridinvinylen 657PS Polystyrol 479PSAC Polysaccharid, Stärke 649PSU Polysulfon 589PT Polythiophen 658PTFE Polytetrafluorethylen 513PTHF Polytetrahydrofuran 598PTT Polytrimethylenterephthalat 585PUR Polyurethan 622PVAC Polyvinylacetat 510PVAL Polyvinylalkohol 510PVB Polyvinylbutyral 510PVC Polyvinylchlorid 492PVDC Polyvinylidenchlorid 510PVDF Polyvinylidenfluorid 513, 519PVF Polyvinylfluorid 513, 520PVFM Polyvinylformal 510PVK Polyvinylcarbazol 510PVME Polyvinylmethylether 511PVMQ Polymethylsiloxan-Phenyl-Vinyl-Kautschuk 717PVP Polyvinylpyrrolidon 512PZ Phosphazen-Kautschuk mit Phenoxygruppen 720

Tafel I 9

Kurzzeichen Chemische Bezeichnung Seiten Nr.RF Resorcin-Formaldehyd-Harz 669, 693SAN Styrol-Acrylnitril-Copolymer 480SB Styrol-Butadien-Copolymer 480SBMMA Styrol-Butadien-Methylmethacrylat-Copolymer 480SBR Styrol-Butadien-Kautschuk 709SBS Styrol-Butadien-Styrol-Copolymer 480SCR Styrol-Chloropren-Kautschuk 709SEBS Styrol-Ethenbuten-Styrol-Copolymer 480SEPS Styrol-Ethenpropen-Styrol-Copolymer 480SI Silikone, Silikonharze 669SIMA Styrol-Isopren-Maleinsäureanhydrid-Copolymer 480SIR Styrol-Isopren-Kautschuk 669SIS Styrol-Isopren-Styrol-Block-Copolymer 480SMAB Styrol-Maleinsäureanhydrid-Butadien-Copolymer 480SMAH Styrol-Maleinsäureanhydrid-Copolymer 480TCF Thiocarbonyldifluorid-Copolymer-Kautschuk 719TFEHFPVDF Tetrafluorethylen-Hexafluorpropylen-Vinylidenfluorid-

Copolymer (THV)524

TFEP Tetrafluorethylen-Hexafluorpropylen-Copolymer 522TOR Polyoctenamer 707TPA thermoplastische Elastomere auf Basis Polyamid 662TPC thermoplastische Elastomere auf Basis

Copolyester662

TPE thermoplastische Elastomere 662TPE-A siehe TPA 662TPE-C siehe TPC 662TPE-O siehe TPO 662TPE-S siehe TPS 662TPE-U siehe TPU 662TPE-V siehe TPV 662TPO thermoplastische Elastomere auf Basis von

Olefinen662

TPS thermoplastische Elastomere auf Basis Styrol 662TPU thermoplastische Elastomere auf Basis

Polyurethan662

TPV thermoplastische Elastomere auf Basis von vernetztem Kautschuk

662

10 1  Kurzzeichen der Kunststoff-Technik

Kurzzeichen Chemische Bezeichnung Seiten Nr.TPZ weitere thermoplastische Elastomere 662UF Harnstoff-Formaldehyd-Harz 669UP ungesättigtes Polyester-Harz 669VCE Vinylchlorid-Ethylen-Copolymer 507VCEMAK Vinylchlorid-Ethylen-Methylmethacrylat-Copolymer 507VCEVAC Vinylchlorid-Ethylen-Vinylacetat-Copolymer 507VCMAAN Vinylchlorid-Maleinsäureanhydrid-Acrylnitril-

Copolymer507

VCMAH Vinylchlorid-Maleinsäureanhydrid-Copolymer 507VCMAI Vinylchlorid-Maleinimid-Copolymer 507VCMAK Vinylchlorid-Methacrylat-Copolymer 507VCMMA Vinylchlorid-Methylmethacrylat-Copolymer 507VCOAK Vinylchlorid-Octylacrylat-Copolymer 507VCPAEAN Vinylchlorid-Acrylatkautschuk-Acrylnitril-Copolymer 507VCPE-C Vinylchlorid-chloriertes Ethylen-Copolymer 507VCVAC Vinylchlorid-Vinylacetat-Copolymer 507VCVDC Vinylchlorid-Vinylidenchlorid-Copolymer 507VCVDCAN Vinylchlorid-Vinylidenchlorid-Acrylnitril-Copolymer 507VDFHFP Vinylidenchlorid-Hexafluorpropylen-Copolymer 507VE Vinylester-Harz 669VF Vulkanfiber 649VMQ Polymethylsiloxan-Vinyl-Kautschuk 717VU Vinylesterurethan-Harz 673XBR Butadien-Kautschuk, Carboxylgruppenhaltig 709XCR Chloropren-Kautschuk, Carboxylgruppenhaltig 709XF Xylenol-Formaldehyd-Harz 670XNBR Acrylnitril-Butadien-Kautschuk, Carboxylgruppenhaltig 709XSBR Styrol-Butadien-Kautschuk, Carboxylgruppenhaltig 709

B Weichmacher, gebräuchliche

Kurzzeichen Chemische Bezeichnung Kurzzeichen Chemische BezeichnungDODP DioctyldecylphthalatASE Alkylsulfonsäureester DOP, DEHP DioctylphthalatBBP Benzylbutylphthalat DOS DioctylsebacatDBA Dibutyladipat DOZ DioctylazelatDBP Dibutylphthalat DPCF DiphenylkresylphosphatDBS Dibutylsebacat DPOF DiphenyloctylphosphatDCHP Dicyclohexylphthalat DPP DipropylphthalatDEP Diethylphthalat ELO Epoxidiertes LeinölDHXP Dihexylphthalat ESO Epoxidiertes SojabohnenölDIBP Diisobutylphthalat ODA OctyldecyladipatDIDP Diisodecylphthalat ODP OctyldecylphthalatDINA Diisononyladipat PO ParaffinölDMP Dimethylphthalat TBP TributylphosphatDMS Dimethylsebazat TCEF TrichlorethylphosphatDNA Dinonyladipat TCF TrikresylphosphatDNODP Di-n-octyl-n-decylphthalat TIOTM TriisooctyltrimellitatDNOP Di-n-octylphthalat TOF TrioctylphosphatDNP Dinonylphthalat TPP TriphenylphosphatDOA (DEHA) Dioctyladipat, auch

Diethylhexyladipat, DEHA nicht mehr gebräuchlich

Tafel I 11

12 1  Kurzzeichen der Kunststoff-Technik

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Tafe

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1256

91

Tafel II Grundeinheiten, ISO- und US-Einheiten 13Vo

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14 1  Kurzzeichen der Kunststoff-Technik

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Tafel II Grundeinheiten, ISO- und US-Einheiten 15En

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⋅ 10–3

1 PS

h 1)

=2,

648

⋅ 106

0,73

5527

0 ⋅ 1

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220 4  Kunststoff verarbeitung

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Fließspannnung

Flüssigmischer

schwache Reibung

Doppelschnecke

Co-Kneter

ScherwalzenInnenmischer

Knetextruder

Sandmühle

Kugelmühle

Dispersion durch Reibung

hohe Reibung

Volumenanteil der Feststoffagglomerate

Vis

kosi

tät

  Bild 4.1  Übersicht: Verwendung dispersiver Mischer in Abhängigkeit von Füllstoffanteil und Viskosität

Die Koaleszenz beschreibt das Zusammenfließen einzelner Tropfen etwa durch Kollision im Strömungsfeld. Die Koaleszenz ist also der gegenteilige Vorgang zum Dispergieren. Je nach Füllstoffanteil und Oberflächenspan­nung kann der Prozess der Koaleszenz den Prozess des Dispergierens überwiegen. In einem solchen Fall vergröbert sich die Blendmorphologie beim Mischen.

4.1.1.1 MischerGrundsätzlich können die Mischer in zwei Kategorien unterschieden werden:

� diskontinuierlich arbeitende Mischer und � kontinuierlich arbeitende Mischer.

4.1 Aufbereiten 221

Rotierende Feststoff-MischbehälterDie einzelnen Bauarten unterscheiden sich durch die Art der Misch­trommel und damit der Art der Mischwirkung. Es gibt einfache Rollfässer, Fässer mit Taumelbewegungen, Rhönradmischer, Taumelmischer (für grö­ßere Volumina), Doppelkonusmischer und V­ oder Hosenmischer. Sie werden als Vormischer für rieselfähige Produkte und Zuschlagstoffe für die Weiterverarbeitung auf Schneckenknetern, Extrudern oder Spritzgieß­maschinen oder zum Nachmischen fertiger Compounds zur Chargenver­einheitlichung und zur eventuellen Trocknung verwendet.

Feststoff-Mischer mit rotierenden WerkzeugenEs gibt eine große Variantenvielfalt bei diesen Mischertypen. Die Werk­zeuge arbeiten mit Umfangsgeschwindigkeiten von weniger als 2 m/s bis 50 m/s. Mit zunehmender Geschwindigkeit werden die Mischzeiten gerin­ger und die Zerteileffekte und Energieaufnahme nehmen zu. Allerdings wird die Behandlung auch weniger schonend. Man unterscheidet diskonti­nuierliche (Bild 4.2) und kontinuierliche Mischer (Bild 4.3). Bei den konti­nuierlichen Mischern weisen die Mischelemente eine zusätzliche Förder­wirkung auf.

maximale Umfangs-geschwindigkeit = 2 m/s

Geschwindigkeits-bereich = 2-12 m/s

Geschwindigkeits-bereich = 12-50 m/s

DiskontinuierlicheFeststoffmischer

kontinuierliche Feststoffmischer

langsam laufender Trogmischer

Pflugscharmischer

SchaufelmischerSchneckenbandmischer

Kegelschneckenmischer

Senkrecht-Schneckenmischer

Paddelmischer

schnell laufender Trogmischer

Schneckenbandmischer

Doppelspiralenmischer

Schaufelmischer

Pflugscharmischer

Paddelmischer

Bild 4.2 Diskontinuierliche Feststoffmischer

222 4  Kunststoff verarbeitung

maximale Umfangs-geschwindigkeit = 2 m/s

Geschwindigkeits-bereich = 2-12 m/s

Geschwindigkeits-bereich = 12-50 m/s

DiskontinuierlicheFeststoffmischer

kontinuierliche Feststoffmischer

langsam laufender Trogmischer

Pflugscharmischer

SchaufelmischerSchneckenbandmischer

Kegelschneckenmischer

Senkrecht-Schneckenmischer

Paddelmischer

schnell laufender Trogmischer

Schneckenbandmischer

Doppelspiralenmischer

Schaufelmischer

Pflugscharmischer

Paddelmischer

Bild 4.3 Kontinuierliche Feststoffmischer

Typisch für diese Mischerbauarten sind die rotierenden Wellen, die mit unterschiedlichen Mischelementen wie Schneckenbändern, Schaufeln, Spiralen oder Paddeln bestückt sind. Beim Kegel­Schnecken­Mischer wird die Schnecke so angetrieben, dass sie außer um ihre Längsachse auch pla­netenartig in einer Kreisbahn an der Innenwand eines konusförmigen Behälters vorbeiwandert. Solche Mischer haben ein Nutzvolumen bis zu 30 m3, die Silo­Senkrechtmischer bis zu 100 m3. Das Nutzvolumen der dis­kontinuierlichen Mischer mit einer horizontalen Welle beträgt bis zu 30 m3, der Durchsatz der kontinuierlichen Mischer bis zu 450 m3/h.

Mischer mit rotierenden Werkzeugen werden für alle Mischaufgaben ein­gesetzt. Zum Heißmischen oder Plastifizieren von PVC werden Heiz­Kühl­mischer­Kombinationen aus Trog­ oder Schaufelmischern verwendet. Silo­Senkrecht­ oder Kegel­Schneckenmischer dienen zum Vereinheitlichen größerer Granulatmengen.

4.1.1.2 Schneckenkneter für viskose StoffeSchneckenkneter werden zum kontinuierlichen Aufbereiten (Compoundie­ren) von Kunststoffen zu verarbeitungsfähigen Formmassen verwendet. Die vorgemischte oder über Dosierwaagensysteme kontinuierlich dosierte Rezeptur wird aufgeschmolzen und bis in den Mikrobereich hinein homo­

4.1 Aufbereiten 223

gen vermischt. Gasförmige Bestandteile können in Entgasungszonen aus­gedampft werden, chemische Reaktionen sind durchführbar. Man unter­scheidet ein­ und zweiwellige Kneter.

Einwellige KneterIn ihrem grundsätzlichen Aufbau sind sie den Plastifiziereinheiten der Extruder ähnlich, s. Abschnitt 4.2. In einem Plastifikator wird PVC­weich über eine Dosierschnecke einem konusförmigen Misch­ und Scherteil zu­ geführt, dort durch Scherung plastifiziert und über eine nachgeschaltete Schnecke ausgetragen.

Der ebenfalls einwellige Ko-Kneter führt neben der Rotation eine axial oszillierende Bewegung aus (Bild 4.4). In den Lücken zwischen Schne­ckenflügeln und feststehenden Knetzähnen wird das Material in axialer und radialer Richtung geschert. Der Austrag erfolgt bei der Kalanderbe­schickung direkt am Ende des Kneters oder über eine meist rechtwinklig zum Kneter angeordnete einwellige Schnecke in einen Granulator.

Zahn-Pfad

Bild 4.4  Prinzip des Ko-Kneters

Normale Einschneckenextruder für das Spritzgießen oder Extrudieren weisen eine geringe Mischwirkung auf. Diese Mischwirkung kann durch den Einbau von Mischteilen oder Scherteilen nach Bild 4.5 und Bild 4.6 verbessert werden. Z. B. wird in wassergekühlten Extrudern mit Schne­ckenlängen von 24 bis 40 D PE­LD in zwei bis vier hintereinander geschal­teten Maillefer­Zonen zur Verbesserung der optischen und mechanischen Eigenschaften homogenisiert (s. auch Abschnitt 4.2). Die Beschickung er­ folgt mit Schmelze.

224 4  Kunststoff verarbeitung

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Bild

4.5

 Misc

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4.1 Aufbereiten 225

Stauring

Maddock-Scherteil (Sacknuten-Torpedo)

Troester-ScherteilMaillefer-Scherteil

Stauleiste

Schertorpedo

Bild 4.6 Scherteile in Einschneckenextrudern

Zweiwellige KneterGleichläufige Schneckenkneter mit ineinander greifenden Schnecken wer­den am häufigsten zur Aufbereitung eingesetzt. Bei den sog. ZSK- oder ZE-Maschinen sind die Schnecken und Gehäuse nach dem Baukastenprinzip aufgebaut (Bild 4.7). Die einzelnen Elemente werden auf die Schnecken­wellen aufgeschoben. Die Art und Abfolge der Förder­, Knet­ und Dicht­elemente können der Aufgabe entsprechend gewählt werden. Für die Ent­gasung oder Zugabe von Feststoffen, Schmelzen, Pasten oder Flüssigkeiten können entsprechende Gehäuseelemente eingebaut werden. ZSK­Maschi­nen sind selbstreinigend und können elektrisch, mit Flüssigkeiten oder mit Dampf beheizt werden.

Während bei der normalen ZSK­Maschine die Schmelze direkt am Schne­ckenende ausgetragen wird, erfolgt dies bei der Kombiplast­Maschine über eine rechtwinklig angeordnete, einwellige Schnecke mit einer Ein­zugs­ und Entgasungszone, Endplastifizierzone und einer Druckaufbau­ und Austragszone. Sie wird für empfindliche Kunststoffe wie PVC, ver­netzbares PE oder hochmolekulare technische Kunststoffe eingesetzt.