Unterschiede und Gemeinsamkeiten bei der Ausrüstung für die Pelletierung von TPE, TPR, Silikon, TPU und TPV

TPE, TPR, Silikon, TPU und TPV sind alle Arten thermoplastischer Elastomermaterialien. Während ihre Pelletierausrüstung viele grundlegende Komponenten gemeinsam hat, stellt jedes Material aufgrund der Unterschiede in den chemischen und physikalischen Eigenschaften auch spezifische Anforderungen. Nachfolgend finden Sie eine Übersicht über die gemeinsamen und charakteristischen Ausstattungsmerkmale.

1. Gemeinsame Ausrüstung

Unabhängig vom Material werden in der Pelletierlinie typischerweise folgende Kernmaschinen eingesetzt:

Ausrüstung zur Rohstoffverarbeitung:

• Brecher – zum Recycling und zur Wiederaufbereitung von Randbeschnitten oder Abfallmaterialien.

• Trockner – entfernt Feuchtigkeit aus hygroskopischen Materialien wie TPU und TPR.

• Mischer – mischt das Hauptharz mit Zusatzstoffen wie Antioxidantien, Farbmasterbatch oder Füllstoffen.

Kernextrusions-Granuliersystem:

Im Mittelpunkt jeder Linie steht ein Einschnecken- oder Doppelschneckenextruder, kombiniert mit einem Düsenkopf, einem Pelletierer (wassergekühlt oder luftgekühlt), einem Kühlsystem (Wasserbad oder Luftring) und einem Vibrationssieb zur Trennung ungleichmäßiger Pellets.

2. Hauptunterschiede in der Ausrüstung

(1) Auswahl des Extrudertyps

• TPE, TPR, TPU:

Verwenden Sie in der Regel Doppelschneckenextruder für effizientes Scheren und gleichmäßiges Mischen – ideal zum Compoundieren von SEBS mit Kunststoffbasismaterialien. Für einfache Formulierungen kann ein Einschneckenextruder verwendet werden.

• Silikon:

Erfordert einen speziellen Silikonextruder mit einem kürzeren L/D-Verhältnis, korrosionsbeständigem Schneckenmaterial und einem Vakuumentgasungssystem, um Luftblasen während des Aushärtungsprozesses zu entfernen.

• TPV:

Muss mit einem Doppelschneckenextruder mit hohem Drehmoment verarbeitet werden, da es sich um eine dynamische Vulkanisation handelt, bei der die Gummiphase vernetzt und in der Kunststoffmatrix dispergiert wird. Dieser Prozess erfordert starkes Mischen und eine hohe Schereffizienz.

(2) Zusatzausrüstung

• Silikon:

Benötigt eine zusätzliche Aushärtungseinheit (Ofen oder Mikrowellen-Vulkanisationstunnel), um den Vernetzungsprozess abzuschließen. Vor dem Pelletieren ist die Kühlung von entscheidender Bedeutung, da Silikon eine geringe Wärmeleitfähigkeit hat.

• TPU:

Erfordert eine präzise Schmelze-Dosierpumpe, um einen konstanten Schmelzedruck und eine gleichmäßige Pelletgröße aufrechtzuerhalten. Da TPU stark hygroskopisch ist, ist ein Entfeuchtungstrockner mit einem Taupunkt unter -40 °C erforderlich.

• TPV:

Verwendet einen belüfteten Doppelschneckenextruder, um flüchtige Nebenprodukte zu entfernen, die während der Vulkanisationsphase entstehen.

(3) Pelletisierungsverfahren

• TPE, TPR, TPU, TPV:

Üblicherweise wird die Unterwassergranulierung (für hochviskose Materialien mit glatten Pelletoberflächen) oder das luftgekühlte Formschneiden (für Verbindungen mit niedrigerer Viskosität) verwendet.

• Silikon:

Aufgrund seiner Härte nach dem Aushärten wird die kryogene Pelletierung (Gefrieren und Zerkleinern) oder das Heißschneiden mit anschließender Sekundärvulkanisation bevorzugt, um eine gleichmäßige Pelletbildung sicherzustellen.

3. Zusammenfassung

Der grundlegende Pelletierungsprozess für Elastomere ist in seiner Struktur ähnlich; Allerdings erfordern Silikon und TPV aufgrund ihrer chemischen Härtung und dynamischen Vulkanisationseigenschaften spezielle Geräte.

Im Gegensatz dazu basieren TPE, TPR und TPU eher auf einer präzisen Prozesssteuerung und Extruderoptimierung innerhalb eines Standard-Extrusionssystems.

Durch die Auswahl der geeigneten Extruderkonfiguration, des Schneidsystems und der Zusatzausrüstung können Hersteller eine stabile Produktion, eine gleichbleibende Pelletqualität und eine verbesserte Verarbeitungseffizienz für verschiedene Elastomermaterialien erreichen.

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