Extrusion 3-2020

Fazit und Ausblick Ein Prototyp einer LFE für eine bestehende Blasfolienanlage konnte erfolgreich konstruiert, getestet sowie kontinuierlich weiterentwickelt werden. Der Einsatz einer LFE in der Blasfolien- extrusion stellt eine vielversprechende Nachrüstlösung zur Pro- zessoptimierung bestehender Extrusionsanlagen dar. Durch die Anpassung einer flexiblen luftführenden Membran der LFE an die Folienblase ist es möglich, erfolgreich auf Prozessänderun- gen während der Extrusion zu reagieren. Versuchsreihen haben gezeigt, dass sich für eine möglichst schnelle sowie homogene Verstellung der flexiblen luftführenden Membran der LFE Iris- blenden eignen. So können durch das entwickelte System via Irisblenden Massedurchsatzsteigerungen im Vergleich zum kon- ventionellen Prozess von bis zu 45 Prozent realisiert werden. Mit dem Ziel einer industriellen Anwendung des entwickelten Systems gilt es, in weiteren Untersuchungen mögliche Korrela- tionen zwischen den Prozessparametern (Gebläseleistung, Massetemperatur etc.) und einer idealen Membrangeometrie herzuleiten, welche als Grundlage für automatisierte Rege- lungskonzepte verwendet werden können. Zudem soll der Ein- fluss weiterer Materialien wie PE-LLD und PP hinsichtlich Mas- sedurchsatzsteigerung durch den Einsatz der LFE als auch der Einfluss der LFE auf die mechanischen Eigenschaften der Folie untersucht werden. Dank Das IGF-Vorhaben 20100 N der Forschungsvereinigung Kunst- stoffverarbeitung wird über die AiF im Rahmen des Programms zur Förderung der industriellen Gemeinschaftsforschung und -entwicklung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundesta- ges gefördert. Allen Institutionen gilt unser Dank. Neben diesen Institutionen danken die Autoren auch der Firma Sabic Europe, Geleen (NL), und der Covestro AG, Leverkusen, für die Bereit- stellung der Versuchsmaterialien. Die Autoren Lars Kraus, M.Sc. RWTH, ist „Gruppenleiter Verfahrenstechnik Extrusion“ am Institut für Kunststoffverarbeitung. Prof. Dr.-Ing Christian Hopmann, ist Inhaber des Lehrstuhls Kunststoffverarbeitung und Leiter des Instituts für Kunststoff- verarbeitung. Dr.-Ing.Martin Facklam, ist „Abteilungsleiter Extrusion und Kautschuktechnologie“ am Institut für Kunststoffverarbeitung. Quellen [Bus10] BUSSMANN, M.: Ein kalibrierbares integratives Modell zur Beschreibung des Schlauchbildungsprozesses in der Blasfolienextrusion. Universität Duisburg-Essen, Dissertation, 2010 [Gla18] GLADBACH, P.: Prototypenentwicklung eines adap- tiven Luftkühlrings zur Massedurchsatzsteigerung in der Blas- folienextrusion. Institut für Kunststoffverarbeitung, RWTH Aachen, Masterarbeit, 2018 – Betreu-er: L. Kraus [Grü20] GRÜBER, D.: Prozessuntersuchung und Modell- bildung zur Regelung eines adaptiven Luftführungssystems für eine gesteigerte Effizienz in der Blasfolienextrusion. Institut für Kunststoffverarbeitung, RWTH Aachen, Master- arbeit, 2020 – Betreuer: L. Kraus [HK18] HOPMANN, CH.., KRAUS, L.: Adaptiv verstellbarer Kamin für mehr Power in der Blasfolienextrusion. Extrusion 24 (2018) 8, S. 36-40 [MP75] MENGES, G.; PREDÖHL, W. O.: Certain Aspects of Film Blowing of Low-Density Polyethylene. Polymer Engineering and Science 15 (1975) 5, p. 394-399 [NN13] N.N.: VDI (HRSG.): VDI-Wärmeatlas. BERLIN, HEIDELBERG: Springer-Verlag GmbH, 2013, ISBN: 9783642199806 [NN89] N.N.: 4826414 1989.05.02: Air Rings for Production of Blown Plastic Film. Patentschrift, United States Patent Planeta, 02.05.1989 [Sch10] SCHRÖDER, W.: Fluidmechanik. RWTH Aachen Aerodynamisches Institut und Lehrstuhl für Strömungs-lehre, Wissenschaftsverlag Mainz, Aachen, 2010 [SV05] SIDIROPOULOS, V.; VLACHOPOULOS, J.: Temperature Gradients in Blown Film Bubbles. Advances in Pol-ymer Technology 24 (2005) 2, S. 83-90 [URL19a] N.N.: Nusselt-Zahl. URL: https://www.chemie.de/ lexikon/Nusselt-Zahl.html, Accessed on 23.12.2019 [URL19b] N.N.: The Bernoulli Principle. URL: https://www.grc.nasa.gov/WWW/K-12/WindTunnel/ Activities/aerodynamic.htm, Accessed on 10.09.2019 [Vos19] VOSSEL, T.: Weiterentwicklung eines adaptiven Luft- kühlrings zur Massedurchsatzsteigerung in der Blasfolien- extrusion. Institut für Kunststoffverarbeitung, RWTH Aachen, Bachelorarbeit, 2018 – Betreuer: L. Kraus [Wen11] WENIGMANN, S.: Einsatz feuchter Luft zur Beein- flussung der Kühlleistung von Blasfolienextrusionsanlagen. RWTH Aachen, Dissertation, 2011 – ISBN: 3-86130-275-X [ZL07] ZHANG, Z.; LAFLEUR, P.G.: A Study of Heat Transfer in the Blown Film Process. Journal of Plastic Film & Sheeting 23 (2007) 4, S. 297-317 Institut für Kunststoffverarbeitung (IKV) in Industrie und Handwerk an der RWTH Aachen Lars Kraus, M.Sc. RWTH, Lars.Kraus@ikv.rwth-aachen.de Verfahrenstechnik Extrusion Seffenter Weg 201, 52074 Aachen, Deutschland www.ikv-aachen.de 36 Blasfolienextrusion – Aus der Forschung Extrusion 3/2020 www.smart-extrusion.com