Unter den Technologien, die Promix Solutions für die Kunststoffindustrie entwickelt hat, gewinnt das Inline-Viskosimeter «Visco-P» in der Schaumextrusion zunehmend an Bedeutung. Dies ist besonders relevant für Unternehmen, die Leichtschäume aus XPS, XPE, XPP und XPET herstellen, da die Produktivität der Anlage, die Schaumdichte und die mechanischen Eigenschaften der Endprodukte wesentliche Wettbewerbsvorteile darstellen.
Von der Aufheizphase der Anlage bis zum Erreichen der optimalen Produktionsbedingungen nutzt der Bediener das Inline-Viskosimeter Visco-P ähnlich einem Entdecker mit Karte und Kompass. Die angezeigte Grafik der Schmelzeviskosität zeigt in Echtzeit die Auswirkungen jeder kleinsten Änderung der Prozessparameter, von Temperatur- und Durchsatzanpassungen bis hin zu Schwankungen in der Menge des Treibmittels und der Rohstoffzusammensetzung.
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| Einbau eines Inline-Viskosimeters Visco-P und P1 Kühlmischers in einer Schaumextrusionsanlage |
Das Inline Viskosimeter Visco-P in Kombination mit einem P1-Kühlmischer ist die perfekte Lösung zur Verbesserung des Prozesses. Der P1-Kühlmischer ermöglicht die Homogenisierung und weitere Senkung der Schmelztemperatur. In Kombination mit dem Visco-P ermöglicht dies die Einstellung und Kontrolle der Schmelzeviskosität unmittelbar vor dem Eintritt der Polymerschmelze ins Werkzeug. Dadurch sind ein höherer Durchsatz, eine bessere Zellstruktur und potenziell niedrigere Schaumdichten zu erwarten. Außerdem können kostengünstigere und typischerweise niedrigviskose Rohstoffe auf sichere Weise verarbeitet werden, was zur Senkung der Produktionskosten beiträgt.
Im Gegensatz zu anderen Inline-Viskosimetern auf dem Markt liefert das Visco-P Echtzeit-Viskositätsdaten des gesamten Schmelzestroms aus dem Extruder, unabhängig davon, ob es sich um eine Laboranlage oder eine industrielle Anlage mit einem Ausstoss von mehr als 2000 kg/h handelt.
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| Visco-P Bedienerseite |
Das untenstehende Bild visualisiert die Viskositätsschwankung beim Anfahren einer Produktionslinie für XPE-Rohrisolierungen, bis stabile Verarbeitungsbedingungen erreicht sind. In diesem Fall ist das Messmodul des Inline Viskosimeters zwischen dem P1-Kühlmischer und dem Werkzeug installiert. Die Viskosität (blaue Kurve) ist eine Funktion der Temperatur (rote Kurve) und der Schergeschwindigkeit (grüne Kurve). Bei einem stabilen Durchsatz von 42 kg/h (Schergeschwindigkeit = 3,3 1/s) und ohne Zugabe des Treibmittels beträgt die entsprechende Schmelzeviskosität bei einer Schmelzetemperatur von 130 – 135 °C zwischen 10'000 – 11'000 Pascal Sekunden. Nach dem Absenken der Schmelzetemperatur von 135 °C auf 115 °C mit Hilfe des P1-Kühlmischer steigt die Schmelzeviskosität auf fast 20’000 Pascal Sekunden an: Genau an diesem Punkt wurde das Treibmittel (Iso-Butan) zudosiert, was die Schmelzeviskosität auf ca. 9’000 Pascal Sekunden herabsetzt. Nun ist eine weitere Kühlung mittels P1 Schmelzekühler erforderlich, um die Viskosität wieder zu erhöhen. Die Schmelzetemperatur wird allmählich von 115 °C auf 102,5 °C gesenkt, was einer Viskosität von 10’000 Pascal Sekunden entspricht. Die Zielqualität für die spezifische Produktion wurde erreicht.
All die Erkenntnisse darüber, wie und in welchem Umfang die Produktionsparameter die Schmelzeviskosität beeinflussen, verhelfen dem Produktionsleiter und seinem Team schnell zu einem besseren Prozessverständnis.
Das Visco-P unterstützt den Anlagenbediener zudem bei der kontinuierlichen Prozessüberwachung: Bei Abweichungen vom Sollzustand gibt das Inline-Viskosimeter sofort einen Alarm aus, um unnötigen Ausschuss- und Fehlproduktion zu vermeiden.
