Kontinuierliche Herstellung von Kautschukmischungen
Kautschukmischungen werden überwiegend diskontinuierlich in Innenmischern hergestellt. Mit Hilfe von Innenmischern können Mischungen für fast jede Rohstofflieferform hergestellt werden. Die Technik ist bewährt und aufgrund der Herstellung von Mischungsbatchen sowohl für kleine als auch für große Losgrößen wirtschaftlich. Die Herstellung von Mischungsbatchen stellt jedoch gleichzeitig auch den größten Nachteil der diskontinuierlichen Mischungsherstellung in Innenmischern dar. Mit diesem Verfahren kann nicht sichergestellt werden, dass die Mischungseigenschaften aller Batche gleich sind. So werden als große Nachteile der diskontinuierlichen Mischungsherstellung die auftretenden Batch to Batch Unterschiede, der große Temperaturaufbau und die daher notwendige mehrstufige Mischungsherstellung und der nicht staubfreie Prozess allgemein anerkannt.
Eine Alternative zur diskontinuierlichen Mischungsherstellung im Innenmischer stellen kontinuierliche Mischverfahren dar. Hierbei werden die kontinuierlichen Mischaggregate Doppelschnecken-, Mehrwellen- und Planetwalzenextruder eingesetzt (Bild 1). Eine Voraussetzung für diese Technik ist, dass die Rohstoffe in die kontinuierliche Verfahrenseinheit dosiert werden können. In einem kontinuierlichen Mischverfahren ist der Energieeintrag in die Kautschukmischung über die Zeit konstant und die Mischung erfährt eine einheitliche Vorgeschichte. Dieses gewährleistet eine hohe Homogenität der hergestellten Mischung. Durch die Temperierung des Mischaggregates ist eine exakte Temperaturführung möglich, und die Staubbelastung am Arbeitsplatz ist geringer. Der kontinuierliche Prozess vereinfacht zudem die Automation und erlaubt eine verbesserte Verfahrenskontrolle. Einen weiteren Vorteil des kontinuierlichen einstufigen Mischverfahrens im Gegensatz zum Mischen in Innenmischern ist die Einsparung von Verfahrensschritten, wodurch die notwendige Arbeitszeit und gegebenenfalls auch die Mischenergie verringert wird. Zusätzlich ist die Staubbelastung am Arbeitsplatz geringer.
Zur Untersuchung des kontinuierlichen Mischverfahrens stehen dem Deutschen Institut für Kautschuktechnologie zwei gleichsinnig drehende Doppelschneckenextruder der Fa. Berstorff ZE25 und ZE 40 A UTX mit
- zwei gravimetrischen Dosierstationen (z. B. für Kautschukgranulat und pulverförmige Bestandteile) inklusive einer Seitenfüttereinrichtung,
- zwei volumetrischen Dosierern für feste Bestandteile,
- einer Troester - Zahradpumpe zur Dosierung von geschnittenen Kautschukballen oder Preblends ( Fütterung erfolgt mit einem AZ-Transfermixextruder),
- einer temperierbare Dosierstation für flüssige Medien,
- einer Pumpenstation für fllüssige Medien (z. B. für Weichmacher) sowie
- einer Vakuumpumpe
sowie zahlreiche Geräte zur Charakterisierung der Kautschukmischungen und des Vulkanisats zur Verfügung.
Ansprechpartner:
Abteilung Verarbeitungstechnik
Tel. 0511 84201-0