Extrusion 1-2017

Michael Kunde, Brabender GmbH & Co. K G Eine neue Inline-Spritzgussmaschine für die schnelle und energiesparende Prüfkörperherstellung kann Compoundeure, Additivhersteller und Kunststoff- Entwicklungslaboratorien dabei unterstützen, die Kunststoff-Rezepturentwicklung zu beschleunigen – und obendrein unverfälschte, praxisnähere Werkstoff- kennwerte zu ermitteln. Das von der Brabender GmbH & Co. KG unter dem Namen SpeciMold vermarktete Aggregat wurde von den Duisburger Polymeranalytik-Spezialisten gemeinsam mit dem Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik (UMSICHT) entwickelt. Es passt sich nahtlos in bestehende Laboranlagen ein und löst auf einen Schlag diverse Herausforderungen der Compoundentwicklung, etwa im Blick auf die Restfeuchte-Problematik oder den effektiven Umgang mit geringen Materialmengen. Inline-Probenkörper – ohne Granulie- rung direkt aus dem Polymerstrom : Bei der Lösung dieses Zielkonflikts kann den Entwickler in Zukunft eine neuartige Inline-Spritzgussanlage für die Probe- körperherstellung unterstützen: Der SpeciMold, den die Brabender gemein- sam mit dem Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietech- nik (UMSICHT) entwickelt hat. In dieses innovative Gerät bringt Brabender seine jahrzehntelange Erfahrungen auf den Gebieten der Extrusionstechnik und der Prüfgeräte-Entwicklung für die Polymer- branche ein ( ). Im „klassischen“ Workflow wird das Materialmuster im Laborextruder granu- liert und zum Spritzgießer geschickt, der daraus Prüfkörper herstellt – ein zeitauf- wendiger Prozess. Der SpeciMold dage- gen fertigt spritzgegossene Probenkör- per für eine Vielzahl gängiger Laborun- tersuchungen bereits aus dem zur Gra- nulierung bestimmten Polymermuster – und zwar schnell und inline, also direkt aus dem extrudierten Polymerstrom. Zweiter Vorteil: Mit dem SpeciMold produ- zierte Probenkörper entsprechen dem End- produkt in Bezug auf zentrale physikali- sche Kennwerte besser als solche, die im P olymere Werkstoffe haben sich in den vergangenen Jahrzehnten zu immer wichtigeren Stützen unseres Alltags ent- wickelt. Dabei schieben die Anwender vormals bestehende Leistungsgrenzen immer weiter hinaus – zum einen durch bemerkenswerte werkstoffliche bzw. prozesstechnische Neuentwicklungen, zum anderen durch immer smartere Compoundierung. Polyamide zum Bei- spiel, die unter anderem dank eines hohen Glasfaseranteils und speziellen Stabilisierungssystemen bis zu deutlich über 200 °C wärmealterungsbeständig sind, hätten noch vor wenigen Jahren als Sensation gegolten. Erfolgsmeldungen wie diese dürfen aber nicht den Blick darauf verstellen, dass man sich mit der- artigen Kunststoffen immer auf anwen- dungstechnisches Neuland begibt, nicht selten sogar an die Grenze des technisch Machbaren. Um so wichtiger ist daher eine versierte Analytik, die die Labormus- ter teurer neuer Compounds im Zuge der modernen Rezepturentwicklung auf Herz und Nieren prüft – auch wenn diese lediglich in Kleinstmengen vorliegen. Compoundentwicklung ist zu einer zeitkritischen Aufgabe geworden : Es ist eine große Kunst, den Verarbeitungs- 40 Compoundieren Extrusion 1/2017 Bild 1: „Zeitmaschine“ aus Duisburg: Der SpeciMold, eine innovative inline-Spritzgussmaschine von Brabender kann helfen, Entwicklungsprozesse in der Polymerbranche deutlich zu verkürzen prozess beim Spritzgießer schon im Labor so detailliert wie möglich abzubil- den. Nur so ist jedoch sichergestellt, dass das vielversprechende Material aus dem Technikum auch im spritzgegossenen Endprodukt das hält, was es laut Daten- blatt verspricht. So sollte zum Beispiel die Zudosierung von flüssigen oder festen Rezepturkomponenten im Laborextruder so praxisnah wie möglich erfolgen. Dabei spielt allerdings der Parameter Zeit eine immer wichtigere Rolle, denn die Werkstoffentwicklung steht immer öfter unter erheblichem Zeitdruck. Um Pro- dukte mit einem maßgeschneiderten Eigenschaftsprofil zu erhalten und die Potenziale polymerer Werkstoffe wirklich auszureizen, werden Kunststoffanbieter bzw. Compoundeure optimalerweise immer früher in den Entwicklungspro- zess eingebunden. Damit stehen sie aber auch vor der Aufgabe, sich an die enorm beschleunigten Innovationszyklen anpas- sen zu müssen: Die Entscheidung für oder gegen einen Werkstoff fällt in aller Regel sehr früh, entsprechend schnell müssen die Kunststoffanbieter ihren Kunden eine zuverlässige Lösung präsen- tieren, obwohl die Werkstoffentwicklung immer komplexer wird. Schneller zum Prüfling! Kunststoff-Rezepturentwicklung beschleunigt