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In der PET Extrusion ist die intrinsi-
sche Viskosität (IV) des Materials
und deren Erhaltung ein wesentli-
ches Qualitätsmerkmal des End-
produktes, zum Beispiel bei der
Herstellung von Folie, Bändchen
oder Fasern. Die Fähigkeit, die
Schmelzeviskosität nicht nur zu
überwachen, sondern auch in
Echtzeit zu steuern und dadurch
Endprodukte mit einem sehr
konstanten IV Wert herzustellen,
ist eine der herausragenden
Eigenschaften der Gneuß MRS-
Extrusionstechnologie.
Aktive Viskositätssteuerung bei der
Extrusion von PET ohne Vortrocknung
Online Viscometer VIS
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Extrusionstechnologie
Extrusion 2/2016
Die Extrusionstrommel
Große Oberfläche – Niedriges Vakuum
Bei der Verarbeitung von PET auf einem Extruder muss die
Feuchtigkeit aus dem Material entfernt werden, um eine soge-
nannte Hydrolyse zu vermeiden, die die Polymerketten bricht
und die Viskosität des Materials reduziert. Normalerweise wird
das Material vor der Verarbeitung auf dem Extruder getrocknet.
Dies geschieht in großen Behältern für eine Zeit von in der Re-
gel vier bis sechs Stunden bei Temperaturen von circa 160 °C.
Bei der Verarbeitung von R-PET, insbesondere PET-Bottle-
Flakes, kann der Feuchtigkeitsgehalt ein Prozent oder höher
sein. In den meisten Fällen bestimmt die Güte der Vortrock-
nung den Wert der intrinsischen Viskosität (IV) des Endpro-
dukts. Die Schmelzeviskosität kann mit einem Online-Viscome-
ter überwacht werden, jedoch kann der Extrusionsprozess nicht
so gesteuert werden, dass der IV-Wert des Endprodukts we-
sentlich beeinflusst werden kann (es sei denn, es werden Addi-
tive zugesetzt, die die intrinsische Viskosität verbessern).
Einige Extrusionstechnologien bieten eine Alternative zur Vor-
trocknung an, dazu gehört auch die MRS-Extrusionstechnolo-
gie aus dem Hause Gneuß mit der amorphes PET Granulat oder
Rezyklat ohne Vortrocknung verarbeitet werden kann. Mit die-
ser Technik wird das PET so verarbeitet, dass die chemische
Gleichgewichtsreaktion der Hydrolyse durch Entfernen der
Feuchtigkeit in der Schmelzphase hin zu langen Molekülketten
beeinflusst und somit die notwendige Viskosität sichergestellt
wird. Dies wird durch den Austausch einer großen Schmelze-
oberfläche im Extruder unter Vakuum ermöglicht. Der konstan-
te und schnelle Austausch der Schmelzeoberfläche sichert eine
effiziente Entfernung von Feuchtigkeit und anderen flüchtigen
Bestandteilen.
Der grundlegende Aufbau des MRS Extruders ist der einer Ein-
schnecke, jedoch mit einer speziellen Entgasungszone. Hier
wird das Polymer in eine spezielle Trommel geführt, die sich zu-
sammen mit der Hauptschnecke dreht. In der Trommel befin-
den sich längs der Drehachse acht kleine, offene Extruderzylin-
der, in denen Satellitenschnecken eingelassen sind. Diese
Schnecken werden über einen Zahnkranz angetrieben und ro-
tieren in entgegengesetzter Richtung zur Hauptschnecke um
diese herum. Dadurch verstärkt sich der Effekt des Oberflä-
chenaustauschs der Schmelze überproportional. Der Zylinder
um die Trommel des Multi-Rotationssystems ist im äußeren Be-
reich zu etwa 30 Prozent geöffnet, so dass der Zugang zur
Schmelze optimal gewährleistet ist.
Die große, konstant ausgetauschte Schmelzeoberfläche, die cir-
ca 25 Mal größer ist als die eines gegenläufigen Doppelschne-
ckenextruders mit Entgasung, ermöglicht eine unübertroffene
Entgasungsleistung bei einem relativ moderaten Vakuum. Im
Gegensatz zu anderen Technologien, die ohne Vortrocknung