Coperion
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Für das Entwässern von feuchtem ABS-Kautschukpulver (Acrylnitril-Butadien-Styrol) mit hohem Wassergehalt bietet Coperion eine besonders schonende, leistungsstarke Lösung mit dem ZSK Doppelschneckenextruder. Das Material wird rein mechanisch getrocknet – ohne starke Verdichtung und bei geringer Scherbelastung. Je nach Eigenschaften des Ausgangsmaterials wird der Feuchtigkeitsgehalt von 30 bis 40 Gew.-% auf einen Endfeuchtigkeitsgehalt von 8 bis 15 Gew.-% reduziert.
Der ZSK Doppelschneckenextruder ist mit einer Einzugszone, zwei Verdichtungszonen, zwei Entwässerungsbereichen mit Seitenentwässerungseinheiten sowie einer drucklosen Austragsöffnung ausgestattet.
Der Prozess beginnt mit der Dosierung von ABS-Kautschukpulver mit einem Feuchtigkeitsgehalt von bis zu 40 Gew.-% in das erste Gehäuse des ZSK Extruders. Dieser Bereich der Doppelschnecke ist so konfiguriert, dass er nur teilweise gefüllt wird. Dadurch bleibt der Produktdruck in einem niedrigen Bereich von 0 bis 3 bar. Im anschließenden Förderbereich steigt der Druck leicht auf bis zu 5 bar an. Direkt nach den ersten Seitenentwässerungseinheiten befindet sich die erste Kompressionszone, in der der Produktdruck auf 5 bis 10 bar erhöht wird. Durch eine speziell ausgelegte Schneckenelementkonfiguration wird das Wasser schonend aus dem Material herausgepresst, während die Druckbelastung auf den Kautschuk so gering wie möglich gehalten wird. Dadurch bleiben sowohl der Energieeintrag als auch die Verdichtung des Rohmaterials auf einem niedrigen Niveau.
Das ausgepresste Wasser wird sicher über die gegenläufig rotierenden Schnecken der Seitenentwässerungseinheiten abgeführt, während der Kautschuk zuverlässig im Verfahrensteil zurückgehalten wird. Nach dem ersten Entwässerungsschritt wird der Feuchtigkeitsgehalt auf etwa 20 bis 25 Gew.-% reduziert.
Auf die erste Kompressionszone folgt ein weiterer, nur teilweise gefüllter Schneckenabschnitt. In diesem Bereich wird der Produktdruck auf 0 bis 5 bar reduziert, wodurch sich das Kautschukpulver entspannen kann und gleichzeitig homogenisiert wird. Anschließend gelangt das Material in die zweite Kompressionszone, die mit zwei zusätzlichen Seitenentwässerungseinheiten ausgestattet ist. Hier wird der Produktdruck erneut auf etwa 5 bis 10 bar erhöht, sodass weitere Feuchtigkeit aus dem Kautschukpulver ausgepresst wird, bis der angestrebte Endfeuchtigkeitsgehalt erreicht ist.
Nach diesem Prozessschritt beträgt die Produkttemperatur etwa 100 °C. Der Endfeuchtigkeitsgehalt liegt – abhängig von den Materialeigenschaften des Kautschukpulvers – zwischen 8 und 15 Gew.-%. Nach der zweiten Entwässerungszone folgt ein weiterer Abschnitt zum Mischen und Homogenisieren. In diesem Bereich wird kein zusätzlicher Druck auf den Kautschuk ausgeübt (0 bis 2 bar), wodurch sich das Material weiter entspannt, und eine gleichbleibend hohe Produktqualität gesichert wird. Der Extruder verfügt über einen offenen Austrag, sodass keine weitere Verdichtung des Kautschukpulvers stattfindet.
Während des gesamten Prozesses wird das Kautschukpulver äußerst schonend behandelt und getrocknet. Dadurch bleiben die physikalischen Eigenschaften des Kautschuks erhalten und eine übermäßige Verdichtung des Materials wird zuverlässig vermieden. Das auf diese Weise schonend getrocknete Kautschukpulver besitzt die idealen Eigenschaften für den nachfolgenden ABS-Compoundierprozess. Es sorgt für maximale Prozessstabilität bei der Compoundierung und sichert eine hervorragende Produktqualität bei der Herstellung von ABS-Polymeren.
Durch das Verändern der Prozessparameter, beispielsweise der Schneckendrehzahl, kann der Extruder optimal auf die jeweiligen Eigenschaften des Rohmaterials abgestimmt werden. Ebenso lässt sich der gewünschte Endfeuchtigkeitsgehalt des Produkts einfach und präzise erreichen.
Seit dem Jahr 2000 wird diese Technologie erfolgreich in mehr als 30 Produktionslinien von Coperion eingesetzt.