Kombinatorische Compoundierung
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Einen neuen schnellen Weg mit deutlich verringerten Kosten zu optimalen Additiv-Rezepturen erschließt zurzeit das Deutsche Kunststoff-Institut in Zusammenarbeit mit dem Dutch Polymer Institute. Durch die Übernahme der Ideen der Kombinatorik, die in der Pharmaforschung seit Jahren mit viel Erfolg angewandt wird, wird die Schnelle Materialentwicklung möglich (Abbildung 1). Die Dosierung von mehreren Additiven mit sich jeweils stetig verändernden Massenanteilen und eine darauf abgestimmte Steuerung des Doppelschneckenextruders sind die zentralen Neuerungen des innovativen Verfahrens.
Abb. 1: Kombinatorische Compoundierung
Im Kern des kombinatorischen Compounding befindet sich ein Doppelschneckenextruder ZSK Mc32 mit gravimetrischer Dosierung, von dem die Schmelze zu einer Flachfolienanlage, einer Granulierstrecke und einem Online- Rheometer gefördert wird (Abbildung 2). Am Doppelschneckenextruder und speziell an der Flachfolienanlage gibt es vielfältige Möglichkeiten, weitere Analysengeräte zu applizieren und damit die Verarbeitungs- und Gebrauchseigenschaften von Compounds effektiv und schnell zu testen.
Abb. 2: Versuchsaufbau zum Kombinatorischen Compounding
Das kombinatorische Compoundieren muss dabei selbstverständlich von einer schnellen Online-Analytik und einer sehr umfassenden Datenerfassung und -analyse begleitet werden. Diese Online-Methoden ergeben ein modulares System zur schnellen Charakterisierung, bezeichnet als High Throughput Screening. Begleitend zu den Online-Messmethoden werden Offline die im Deutschen Kunststoff-Institut vorhandenen, sehr umfangreichen Prüfmethoden eingesetzt, die zu einer umfassenden Charakterisierung angewandt werden können.
Durch den neuartigen und weltweit einmaligen experimentellen Aufbau der Anlage zum kombinatorischen Compounding, die vielfältigen Analysemöglichkeiten und eine sehr mächtige Datenauswertung und -analyse mit neuesten Softwaretools sind die Möglichkeiten gegeben, in sehr kurzer Zeit verschiedenste Rezepturen zu erzeugen und zu testen.