KraussMaffei Extrusion: Produktion hochwertiger HFFR-Kabelcompounds

Mit der flexiblen ZE BluePower und einer optimierten Verfahrenstechnik bietet KraussMaffei Extrusion eine Maschinentechnologie, mit der sich Rezepturen mit halogenfreien Flammschutzmitteln in Polyolefinen verarbeiten lassen. Damit stellt das Unternehmen eine Alternative zu herkömmlichen Kabelrezepturen auf Basis halogenierter Flammschutzmittel bereit. Der speziell konfigurierte Extruder dient der Herstellung hochwertiger HFFR-Compounds (HFFR steht für „Halogen Free Flame Retardant”) mit ATH-Anteilen (ATH steht für „Aluminium(tri)hydroxid”) von bis zu 65 Prozent. Zudem soll sich die ZE BluePower an verschiedene Verfahrensaufgaben und Rezepturen anpassen lassen.

Breites Prozessfenster
Die ZE BluePower soll sich flexibel an verschiedene Verfahrensaufgaben und Rezepturen anpassen lassen. Sie soll sich durch eine schonende und gleichzeitig effektive Mischwirkung auszeichnen und mit angemessenen Investitionskosten überzeugen. Eine optimierte Schneckenkonfiguration unter Einsatz der speziellen Multi-Process-Elemente von KraussMaffei Extrusion soll eine noch schonendere Verarbeitung des Compounds ermöglichen. Dadurch wird eine signifikante Reduktion der Massetemperatur erzielt. Das Flammschutzmittel soll durch eine verstärkte axiale Vermischung schonender als in herkömmlichen Schneckengeometrien verarbeitet werden. Die axiale Mischwirkung, also das Längsmischen durch die Multi-Process-Elemente, soll das Prozessfenster erweitern. Dieses lässt sich zur Realisierung höherer Füllgrade und/oder höherer Durchsätze nutzen.

In Kombination mit speziellen Multi-Process-Schneckenelementen soll die ZE BluePower für eine intensive Einmischung des Flammschutzmittels bei gleichzeitig niedriger Massetemperatur sorgen. Dadurch wird eine Reduzierung der Massetemperatur um bis zu 30 Kelvin erreicht. Für HFFR-Kabelcompounds stehen künftig fünf Baugrößen mit Schneckendurchmessern von 28 bis 80 mm und Ausstoßleistungen von 50 bis 1.500 kg/h zur Verfügung. Höhere Durchsätze sind auf Anfrage möglich. Die Verfahrenslänge kann zwischen 48 und 56 L/D variieren und richtet sich nach dem MFI des Grundpolymers sowie den spezifischen Oberflächen der verwendeten Flammschutzmittel.

Entwicklung mit ExxonMobil Signature Polymers und Flammschutzmittel von Huber Advanced Materials
Für die Entwicklung nutzte das Extrusionsteam von KraussMaffei eine ZE BluePower mit einer Länge von 48 L/D. Dabei wurde eine Rezeptur mit ExxonMobil Performance Polymers und einem ATH-basierten Flammschutzmittel von Huber Advanced Materials verarbeitet. Dabei wurden verschiedene Schneckenkonfigurationen und ATH-Gehalte getestet. Die Ergebnisse waren eindeutig: Die geforderten mechanischen Eigenschaften sollen mit der ZE BluePower nicht nur eingehalten, sondern sogar übertroffen werden. Für die Versuche war der Extruder mit einem Zweischneckenseitenaggregat (ZSA) ausgerüstet.

Bilal Ilhan, Entwicklungsingenieur Verfahrenstechnik: „Flammschutzmittel können eine hohe spezifische Oberfläche aufweisen. Je höher die spezifische Oberfläche, desto länger wählen wir die Verfahrenslänge des Extruders aus, um eine optimale Einmischung und damit exzellente mechanische– und Flammschutz-Eigenschaften zu gewährleisten.“ Als Granuliereinheit hätte sich für die prozesssichere Herstellung der Compounds eine Unterwassergranulierung bewährt. Die für hochgefüllte Rezepturen speziell entwickelten druckreduzierten Lochplatten würden der Temperatur- und Scherempfindlichkeit der hergestellten HFFR-Compounds Rechnung tragen. Die Verwendung einer Unterwassergranulierung würde die Stabilität des Granulierprozesses erhöhen.

Weitere Informationen: www.kraussmaffei.com

KraussMaffei Extrusion GmbH, Laatzen

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