Vierflügel-Technologie MX-Kneter erschließen neue Durchsatzbereiche

Redakteur: Gabriele Ilg

Neue Durchsatz-Höchstmarken beim Aufbereiten von temperatur- und scherempfindlichen Kunststoffen verspricht Buss mit seinen vierflügeligen MX-Knetern.

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MX-Kneter erschließen neue Durchsatzbereiche (Bild: Buss)
MX-Kneter erschließen neue Durchsatzbereiche (Bild: Buss)

Aktuelle Beispiele für ein wesentlich erweitertes Einsatzgebiet, sind drei Anlagen für unterschiedliche Anwendungen, von denen jede mit einem Kneter mit 140- mm-Schneckendurchmesser ausgestattet ist. Eine dieser Anlagen, ein Ko-Kneter MX 140 zum Herstellen von Schwarzmasterbatch wird während der K 2010 (27.Okt. bis 3. Nov. 2010 in Düsseldorf) zu sehen sein.

Durchsatz bei HFFR-Kabelmassen verdreifacht

Einem großen europäischen Kabelhersteller wurde kürzlich einen Ko-Kneter MX 140 geliefert, der beim Aufbereiten von HFFR-Compounds einen Durchsatz von 3000 kg/h erreicht. Dies ist doppelt so viel wie bei der bisher größten Anlage für halogenfreie, flammgeschützte Kabelcompounds und fast der dreifache Durchsatz im Vergleich mit dem Vorgängermodell MKS gleicher Baugröße.

Maßgebend für diese hohe Compoundierleistung ist die vierflügelige und tiefer geschnittene Kneterschnecke in Kombination mit der auf 750 min–1 erhöhten Drehzahl. Dies ergibt gleichzeitig eine hervorragende Mischwirkung und damit eine ausgezeichnete Produkthomogenität. Durch einen pro Schneckenumdrehung verringerten Temperaturanstieg bleibt die Massetemperatur selbst bei Drehzahlen bis 750 min–1 zuverlässig unter der zulässigen Grenze von 190 °C für das Flammschutzmittel ATH.

Um einen produktschonenden Druckaufbau und eine einfache Reinigung sicherzustellen, ist dem MX-Kneter ein einwelliger Austragsextruder nachgeschaltet. Diese Kombination eignet sich für die hochgefüllten HFFR-Compounds.

Die anschließende Luft-Wasser-Granulierung zeichnet sich durch eine geringen Druckbedarf und gutes Anfahrverhalten aus. Weil die Lochplatte keinen Wasserkontakt hat, sind Produktionsstörungen durch Einfrieren der Schmelzekanäle praktisch ausgeschlossen. Sowohl der Austragsextruder als auch die Granuliervorrichtung sind auf Schienen separat verfahrbar.

Größte Anlage für leitfähige Compounds

Einen Durchsatz von 3000 kg/h erreicht die weltweit größte Anlage zum Herstellen von elektrisch leitfähigen Polyolefincompounds (Semiconductives). Diese Anlage hat ein namhafter europäischer Compoundeur in Betrieb genommen, um damit die bei der Kabelherstellung benötigten halbleitenden Compounds zu produzieren. Die mit dem vierflügeligen MX-Kneter gelösten verfahrenstechnischen Herausforderungen beim Aufbereiten bestehen darin, die Spezialrusse mit sehr geringem Schüttgewicht zuverlässig einzuziehen und ohne Zerstörung der für eine gute Leitfähigkeit entscheidenden Russstruktur in die Schmelze einzuarbeiten.

Bei dieser Anlage ist der Ko-Kneter MX 140 für den Druckaufbau mit einer Schmelzepumpe ausgestattet. Zum Granulieren dient eine flexibel einsetzbare Unterwassergranulierung. Auch hier sind die Nachfolgeeinrichtungen auf Schienen verfahrbar, sodass alle Anlagenteile zur Reinigung und Wartung leicht zugänglich sind.

Qualitätssprung bei Schwarz-Masterbatch für Rohrcompounds

Das Aufbereiten von Schwarz-Masterbatch für Rohrwerkstoffe stellt besonders hohe Anforderungen an die Compoundiertechnik. Der Grund: Das Trägermaterial HDPE oder LLDPE muss eine hohe Viskosität haben, damit es mit dem ebenfalls hochviskosen Rohrwerkstoff verträglich ist. Bei Versuchen im Buss-Technikum ergab der MX-Kneter gegenüber dem bisherigen dreiflügeligen Kneter eine erhebliche Qualitätsverbesserung bei zugleich erhöhtem Durchsatz. Maßgebend dafür ist die sehr effiziente distributive Mischwirkung des vierflügeligen MX-Kneters. Sie stellt eine äußerst gleichmäßige Verteilung des Russes in der hochviskosen Schmelze sicher, und das bei Russanteilen von bis zu 50 Gew.-%.

Der im Anschluss an diese Grundsatzversuche für einen international agierenden Russhersteller verkaufte MX-Kneter mit 140 mm Schneckendurchmesser weist eine Baulänge von L/D = 22 auf. Er ist für Polymere mit einem Schmelzindex zwischen 2 und 20 g/10 min ausgelegt und erreicht bei Schwarz-Masterbatch einen Durchsatz von bis zu 3000 kg/h. Dafür ist ein Hauptantrieb mit einer Leistungsaufnahme von fast 1 MW erforderlich.

Der MX-Kneter ist mit drei Einläufen für die Materialzufuhr und mit einer Entgasung versehen. Den Druckaufbau übernimmt eine Zahnradpumpe. Wegen der hohen Qualität der verarbeiteten Russe und der guten Mischwirkung konnte eine Schmelzefiltration entfallen. Auch bei kritischen Rezepturen bleibt die Temperatur im Verfahrensraum sehr niedrig; dies verbessert die „heat history“, also die über alle Verarbeitungsschritte akkumulierte Temperaturbeanspruchung des Kunststoffs.

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