Neue Wege in der Polymerproduktion: Planetwalzenextruder ersetzt Reaktionskessel

Anbieter zum Thema

Keller & Bohacek GmbH & Co.

Shimadzu Deutschland GmbH

Coperion GmbH

polyMaterials AG

Entex Rust & Mitschke GmbH

Erfahrungen und Ergebnisse

Nach einiger Optimierungsarbeit ist es gelungen, selbst mit dem relativ kleinen Technikumsextruder mehr als 30 Kilogramm qualitativ hochwertiges Granulat in der Stunde zu erzeugen. „Wenn wir den Prozess vollständig im Griff haben, dürfte ein weiteres Scale-up relativ problemlos möglich sein“, erwartet Rust aufgrund seiner langjährigen Erfahrungen mit PWEs in unterschiedlichsten Anwendungsbereichen. Dann könnte diese Reaktion schon bald beispielsweise in einer Maschine mit 400 mm Nenndurchmesser ablaufen, die stündlich bis zu zwölf Tonnen Polymer liefern könnte.

„Es gibt einfach sehr viele Möglichkeiten, verschiedene Parameter einzeln oder abhängig voneinander zu ändern und so den Reaktionsverlauf zu beeinflussen. Wir lernen bei jedem neuen Versuch dazu“, erklärt Dr. Stebani. Er ist überzeugt, dass viele der in den letzten Wochen und Monaten gewonnenen Erkenntnisse auch auf andere Reaktionen übertragbar sind. „Wir sind zuversichtlich, schon bald den Planetwalzenextruder routinemäßig für eine Vielzahl von chemischen Reaktionen einsetzen zu können. Dabei könnten wir gemeinsam mit den Experten von Entex und auf der Basis der kontinuierlich wachsenden Erfahrung Kunden bezüglich der Ausstattung und Konfiguration der Extruder beraten, die sie für ihre Reaktionen benötigen“, führt Stebani aus.

Er kann sich außerdem vorstellen, eigene Anlagenkapazitäten aufzubauen und damit im Kundenauftrag zu produzieren. „Wir müssen abwarten, wie schnell sich das neue Verfahren am Markt etabliert und wie sich der Bedarf entwickelt.“

Vom Nutzen eines Netzwerks

„Es gibt noch immer so viele Anwendungsmöglichkeiten für PWEs, an die wir noch gar nicht gedacht haben“, muss Harald Rust zugeben. Wenn die neue Form der Polymerherstellung und -aufarbeitung im PWE sich durchsetzt, wäre eine neue Anwendung hinzugekommen. Das Resultat wäre nicht nur eine Win-Win-Situation für Entex und Polymaterials, sondern auch ein Gewinn für die Kunden beider Firmen, da sind Rust und Stebani sich einig.

Wolfgang Paczenski indes ist bereits ein Gewinner. Er freut sich, dass er die Kooperation der beiden Unternehmen mit anstoßen konnte. „Innovative Werkstoffe sind ein Zukunftsthema, doch die damit verbundenen Herausforderungen sind häufig so komplex, dass nur interdisziplinäre Teams entlang der Wertschöpfungskette sie lösen können. Kommunikation und Kooperation sind daher die Grundlage, um gemeinsam wirtschaftlich erfolgreich zu sein. Genau das ist es, wozu das Netzwerk Innovative Werkstoffe motivieren will. Hier wollen wir Mittler und Treiber sein, um Mehrwert zu generieren für die Unternehmen und den Innovationsstandort Deutschland“, betont Paczenski. Gerade für die Chempark-Partner eröffne das Netzwerk vielfältige Chancen, miteinander ins Gespräch zu kommen.

Ergänzendes zum Thema

Der Planetwalzenextruder – Erkennungszeichen: Extrem große Abtauschfläche

Auf der Grundlage einer Erfindung für die Verarbeitung von Thermoplasten [2], die Ludwig Wittrock, Chemische Werke Hüls, heute Evonik, im Jahre 1953 machte, hat die Entex Rust & Mitschke seit 1986 den Planetwalzenextruder weiter entwickelt und perfektioniert [3]. Davon zeugen inzwischen fast 100 Patente.

Herzstück des modular aufgebauten Planetwalzenextruder ist eine zentrale Antriebsspindel und bei einem Nenndurchmesser von 400 mm ein Satz von bis zu 24 Planetenspindeln, die den Raum zwischen der temperierbaren Zentralspindel und der ebenfalls temperierbaren Büchse mehr oder weniger vollständig ausfüllen. Dabei steht, je nach Auslegung und Drehzahl, eine sehr große Abtauschfläche zu Verfügung. Diese ist bis zu ca. fünfmal größer als bei anderen Aufbereitungssystemen.

Die mit höchster Präzision komplett in Bochum gefertigten Maschinen – inzwischen mehr als 200 mit Nenndurchmessern zwischen 50 und 650 mm – werden jeweils individuell im Kundenauftrag konstruiert und hergestellt. Sie sind robust, langlebig, selbstreinigend, äußerst leistungsfähig, dabei sparsam im Energieverbrauch und einfach in der Handhabung.

Die Anwendungsmöglichkeiten sind vielfältig und reichen von der Kautschuk- und Kunststoffverarbeitung bis zur Aufbereitung von Masterbatches, Klärschlamm, polymergebundenen Holzwerkstoffen, Papiermassen, Waschmitteln, von Getreide oder Malz, kakao- und zuckerhaltigen Massen bis hin zu Speiseeis, aber auch von lipophilen Pharma-Wirkstoffen, etwa in Salben, oder Tierfutter.

Literatur

[1] Peter Stracke, „Mit neuem Verfahren Phenolharze kontinuierlich generiert“ in: Konzeptionen für nachhaltiges Wirtschaften, Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e. V. (Hrsg.), Bonn, Januar 2003.

[2] Dr. Rolf Hormuth, Ludwig Wittrock, Massezylinder mit Kolben oder Förderschnecke zum Spritzen oder Spritzgießen von thermoplastischen Kunststoffen. Patent DE1,003,948 (1953).

[3] Der Planetwalzenextruder, Impulse… Die neue Generation des Planetwalzenextruders, Firmenschriften ENTEX GmbH, Bochum, 2010.

* Der Autor arbeitet als Fachjournalist für Wirtschaft, Wissenschaft und Technik in Mülheim an der Ruhr.

(ID:26289240)