Bitte wählen Sie ihr Lieferland und ihre Kundengruppe
Nach der Polymerisationsreaktion verbleiben Anteile an niedermolekularen Komponenten im Polymer. Diese werden während des Entgasungsprozesses aus dem Polymer entfernt. Aufgrund der hohen Viskosität der Polymere werden für das Entgasen häufig Apparate mit rotierenden Einbauten wie z.B. Extruder eingesetzt. Für das Dimensionieren und wirtschaftliche Betreiben dieser Apparate ist es notwendig, das Strömungsfeld und den Stofftransport in der Entgasungszone zu berechnen. In dieser Arbeit wird der Stofftransport auf experimentellem Wege ermittelt. Hierzu werden eine Laborapparatur und ein Doppelschneckenextruder mit gleichsinnig drehenden Wellen eingesetzt. Die Gehäuse der Apparate sind transparent, um das Strömungsfeld beobachten zu können. Das Entgasen erfolgt aus Polymerfilmen, die durch Apparateeinbauten ständig erneuert werden. Im rotierenden Schneckenkanal des Extruders bildet sich vor den Flanken ein Schmelzepool, während an der Innenwand des Gehäuses dünne Filme ausgestrichen werden. Innerhalb der Polymerschmelze können sich Blasen bilden, wodurch es zu einem Aufschäumen in der Entgasungszone kommt. Der Einfluss verschiedener betriebstechnischer, stofflicher und konstruktiver Parameter auf die Güte des Entgasens wird untersucht. Im Einzelnen werden die Drehzahl der Schnecken, der Druck in der Entgasungszone, der Füllgrad, die Viskosität, die Konzentration an entlösender Komponente, die Dicke der Filme und die Länge der Entgasungszone variiert. Dabei wird auch auf die Position und Größe der Entgasungsöffnung eingegangen. Eine verbesserte Gestaltung der Entgasungszone wird angegeben. Damit sich in Polymeren Blasen bilden, müssen die Polymere mit der flüchtigen Komponente übersättigt sein und gleichzeitig im Geschwindigkeitsfeld geschert werden. Das Bilden der Blasen findet unmittelbar nach Eintritt in die Entgasungszone im Bereich der höchsten Schergeschwindigkeit statt. Die Blasen wachsen und bilden einen Schaum. Während sich der Schaum ausdehnt, ist der Stofftransport maximal. Im Gegensatz zum Entgasen aus Schichtenströmungen steht für das Entgasen mit Blasenbildung eine größere Oberfläche zur Verfügung, wodurch der Stofftransport vergrößert wird. Um die Ergebnisse der experimentellen Untersuchungen auf Apparate mit anderen geometrischen Abmessungen und Betriebsbedingungen übertragen zu können, werden sie auf empirischem Wege mit Hilfe von Kennzahlen dargestellt.