Schaumbildungsverhalten von Kunststoffen analysieren

Um das Schaumbildungsverhalten zu klären, untersucht das IKT das Blasenwachstumsverhalten treibmittelbeladener Kunststoffschmelzen im realen Prozess.

Die Schäumbarkeit von treibmittelbeladenen Kunststoffen hängt sehr stark vom Treibmittel, den Dehneigenschaften der Schmelze und den Betriebsparametern des Verarbeitungsprozesses ab.

Aktuell ist es jedoch nicht möglich die auftretenden Dehneigenschaften in der Gasblase zu ermitteln. Die Beschreibung der Blasen- und Schaumstrukturbildung kann somit immer nur durch einen Vergleich erlangt werden. Dies stellt ein großes Hindernis dar, Kunststoffe gezielt für Schaumanwendungen zu modifizieren.

Deshalb erforscht das Institut für Kunststofftechnik (IKT) in einem durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) öffentlich geförderten Projekts aktuell das Blasenwachstumsverhalten und dessen Simulation von treibmittelbeladenen Kunststoffschmelzen im realen Prozess.

Damit das Blasenwachstum beschrieben werden kann, wird die Blasenwachstumsrate von treibmittelbeladenen Kunststoffen am Düsenaustritt in der Unterwassergranulierung mittels einer Kamera erfasst. Die so ermittelten Dehneigenschaften werden anschließend in ein Simulationsmodell zur quantitativen Beschreibung der Blasen- und Schaumstrukturbildung integriert.

So lässt sich das Blasenwachstum in Abhängigkeit von den Prozessparametern und von den dehnrheologischen Eigenschaften exakt beschreiben und vorhersagen.

gk