Extrusion 4-2019

Das SKZ und die Hochschule Reutlingen starten ein gemein- sames Forschungsprojekt zur quantitativen Inline-Detektion von Additiven in hochgefüllten Kunststoffen. Der allgegenwärtige Einsatz von Kunst- stoffen beruht auf der Verwendung von Additiven und Füllstoffen. Teure Hoch- leistungsthermoplaste wie Polytetrafluo- rethylen (PTFE) haben nur einen Markt- anteil von einem Prozent, da günstige Standardthermoplaste wie Polyethylen (PE) oder Polypropylen (PP) durch den Einsatz spezieller Additive und Füllstoffe für die meisten Anwendungen ausrei- chend sind. Für die Lebensdauer und Funktionstüchtigkeit eines Bauteils ist der Additivgehalt essentiell. Die quantitative Detektion des Additiv- gehalts, beispielsweise zur Qualitätssi- cherung, ist jedoch eine große Heraus- forderung. Insbesondere bei gleichzeiti- ger Verwendung von Füllstoffen in ho- hen Konzentrationen ist eine Inline-De- 44 Messtechnik – Aus der Forschung Extrusion 4/2019 Die Stecknadel im Heuhaufen finden tektion mit spektroskopischen Metho- den bislang nicht möglich, da das Streu- verhalten der Füllstoffe eine spektrosko- pische Detektion des Additivs verhindert. Der Additivgehalt lässt sich daher nur of- fline mit aufwändigen Verfahren quanti- fizieren. Ziel eines kürzlich gestarteten For- schungsprojekts ist die Weiterentwick- lung der bestehenden Inline-Messsyste- me, um eine bessere Detektion der Addi- tive zu ermöglichen. Dazu soll insbeson- dere der Messbereich auf Wellenlängen zwischen 250 bis 2100 nm erweitert werden. Zusätzlich wird auf Grundlage von Simulationen die geeignete Mess- geometrie ermittelt. Durch die Anpas- sung des Messsystems und mit Hilfe mul- tivariater Datenanalyse soll die spektros- kopische Quantifizierung von Additiven in gefüllten Kunststoffschmelzen ermög- licht werden. Anhand der Kenntnis des Additivgehalts soll ein Regelkreis imple- mentiert werden, sodass kontinuierlich eine gleichbleibende Qualität des Pro- dukts gewährleistet wird. a) Integration eines optischen Sensors in den Extruder, b) Spektroskopische Messung in Echtzeit, c) Qualitätsparameter werden aus spektralen Signaturen abgeleitet, d) Einspeisung der Messwerte in Prozess- Regelkreise SKZ – Das Kunststoff-Zentrum Linda Mittelberg, l.mittelberg@skz.de Friedrich-Bergius Ring 22 97076 Würzburg, Deutschland www.skz.de Interessierte Industrieunternehmen sind eingeladen, sich beim SKZ oder bei der Hochschule Reutlingen (Lehr- und For- schungszentrum Process Analysis and Technology) zu melden, um das Projekt kostenfrei zu begleiten und frühzeitig von den Ergebnissen zu profitieren. Das Vorhaben (20526 N) der Forschungs- vereinigung "Fördergemeinschaft für das Süddeutsche Kunststoff-Zentrum e.V." wird zwischen dem 1. Februar 2019 und 31. Juli 2021 über die Arbeitsgemein- schaft industrieller Forschungsvereini- gungen e.V. (AiF) im Rahmen des Pro- gramms zur Förderung der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) vom Bun- desministerium für Wirtschaft und Ener- gie (BMWi) aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert.