TITK: Ausbau und Erweiterung des Polymersynthesetechnikums

Versuchsanlage für Acrylnitrilpolymerisation

In den vergangen Jahren konnte das Thüringische Institut für Textil- und Kunststoff-Forschung e.V. Rudolstadt am traditionsreichen Standort Schwarza die Technologieplattform im hauseigenen Polymersynthesetechnikums durch Forschungskooperationen mit heimischen und europäischen Industriepartnern erweitern. Ausgehend von der Verfahrens- und Rezepturentwicklung auf dem Gebiet der Polyamid- und Polyestermaterialien wurden in enger Kooperation mit der am Standort Schwarza ansässigen Anlagenbaufirma EPC Engineering Consulting GmbH die Voraussetzungen für die Synthese modifizierter Polycarbonate und Acrylnitrilcopolymerisate (PAN) im Technikumsmaßstab geschaffen. Polycarbonate werden in einer zweistufigen Schmelzepolykondensationsanlage mit Ringscheibenreaktor synthetisiert. Sie dienen der Entwicklung von Werkstoffen, beispielsweise für Flammschutzanwendungen. Auf der 20L PAN-Anlage können mittels Suspensionspolymerisation in Wasser Acrylnitrilcopolymerisate im Kilogrammmaßstab hergestellt werden. Diese werden im Zuge laufender Forschungsprojekte in einer Naßspinnanlage zu Precursorfilamenten für Kohlenstoff-Fasern verarbeitet. In einer hauseigenen Carbonisierungsanlage erfolgt die Carbonisierung zu Carbonfasern. Die Projektgemeinschaft Carbonfaser hat sich die Entwicklung von optimierten und neuartigen Precursormaterialien zum Ziel gesetzt, die eine energeieffizientere Carbonisierung ermöglichen.

Versuchsanlage für Acrylnitrilpolymerisation
Die im Polymersynthesetechnikum aufgebauten Polymerisationsverfahren sind eng an die Weiterverarbeitung gebunden. Dadurch wird die gesamte Wertschöpfungskette von Rohstoff bis zum fertigen Werkstoff bzw. zur fertigen Faser abgebildet. Mit den hauseigenen analytischen Methoden und Werkstoffprüfungen lassen sich die Materialien sorgfältig auf ihre Eigenschaften untersuchen. Zu den thermischen Untersuchungsmethoden gehören beispielsweise die thermogravimetrische Analyse mit Infrarotspektrometer (TGA-IR), die Differenz-Scanning-Calorimetrie (DSC) oder die Thermomechanische Analyse (TMA), in der die Carbonisierung bis 1500°C simuliert werden kann. Des Weiteren können an thermoplastischen Materialien umfangreiche rheologische Messungen durchgeführt werden. Die Analytik erfolgt auch prozeßbegleitend, um Verfahren optimieren zu können. Rohstoffeingangsanalysen in Kooperation mit der analytischen Abteilung des TITK und der OMPG gehören ebenfalls zum Programm des Technikums. Künftig wird sich die Mannschaft der Polymersynthese verstärkt den Polymeren aus Nachwachsenden Rohstoffen zuwenden.

Weitere Forschungsergebnisse sowie das Dienstleitungsangebot der Ostthüringischen Materialprüfgesellschaft für Textil und Kunststoffe mbH (OMPG) werden auf der K 2016 am Messestand der OMPG in Halle 7, Stand B24 vorgestellt.

Weitere Informationen: www.titk.de

K 2016, 19.–26.10.2016, Düsseldorf, Halle 7, Stand B24

Thüringische Institut für Textil- und Kunststoff-Forschung (TITK e.V.), Rudolstadt

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