Verfahrens- und maschinentechnische Verbesserungen bei der Verarbeitung von Thermoplasten mit Schneckenmaschinen:
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| Format: | Thesis Book |
| Language: | German |
| Published: |
Berlin
TU, Univ.-Bibliothek, Abt. Publ.
1997
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| Series: | Schriftenreihe Kunststoff-Forschung
39 |
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| adam_text | 1 EINLEITUNG 1 2 AUFGABENSTELLUNG 3 3 STAND DER TECHNIK 5 3.1
AUFBEREITUNG UND VERARBEITUNG VON KUNSTSTOFFEN 5 3.2
SCHNECKENPLASTIFIZIERUNG 6 3.2.1 FOERDERVERHALTEN VON SCHNECKENMASCHINEN
7 3.2.1.1 EINSCHNECKENMASCHINEN 7 3.2.1.2 GEGENLAEUFIGE
DOPPELSCHNECKENEXTRUDER 7 3.2.1.3 GLEICHLAUFENDE DICHTKAEMMENDE
DOPPELSCHNECKENEXTRUDER 8 3.3 ERFASSEN UND SORTIEREN VON ALTKUNSTSTOFFEN
8 3.4 VERFAHREN ZUM MATERIALRECYCLING VON KUNSTSTOFFPRODUKTEN AUS
EINZELKOMPONEN- TEN (MONOPOLYMER PRODUKTEN) 9 3.4.1 AUFBEREITUNG ZU
MAHLGUT 9 3.4.2 AUFBEREITUNG ZU AGGLOMERAT 10 3.4.3 AUFBEREITUNG ZU
GRANULAT 11 3.4.4 MATERIALRECYCLING VON KUNSTSTOFFMATERIALIEN MIT
GERINGEN SCHUETTGEWICHTEN 11 3.4.5. DIREKTVERARBEITUNG VON KUNSTSTOFFEN
BEIM MATERIALRECYCLING 12 3.4.5.1 DIREKTVERARBEITUNG MIT RETRUDER 12
3.4.5.2 DIREKTVERARBEITUNG MIT RINGSCHICHTMISCHER 13 3.4.5.3
DIREKTVERARBEITUNG MIT HEISSLUFTPLASTIFIZIERUNG 13 3.5 MATERIALRECYCLING
VON ALTKABELN 13 3.6 AUFWERTUNG VON REZYKLATEN 14 3.6.1
NACHSTABILISIERUNG 14 3.6.2 MODIFIZIEREN VON ALTKUNSTSTOFFEN 17 4
GRUNDLAGEN 18 4.1 ERWAERMUNGSVORGAENGE BEI DER VERARBEITUNG VON
KUNSTSTOFFEN 18 4.2 MATERIALBEANSPRUCHUNG BEI AUFBEREITUNG UND
VERARBEITUNG 19 4.2.1 BEANSPRUCHUNG BEIM MAHLEN 20 4.2.2
VERARBEITUNGSBEDINGTE BEANSPRUCHUNGEN 20 4.3 WERKSTOFFVERHALTEN BEI
MECHANISCHER, THERMISCHER UND OXIDATIVER BEAN- SPRUCHUNG 26 4.4
WERKSTOFFVERHALTEN AUSGEWAEHLTER KUNSTSTOFFE 27 4.4.1 WERKSTOFFVERHALTEN
VON POLYOLEFINEN 27 4.4.2 WERKSTOFFVERHALTEN VON POLYSTYROL 29 4.4.3
WERKSTOFFVERHALTEN VON PVC 30 4.5 ENERGIEVERBRAUCH BEIM
KUNSTSTOFFRECYCLING 31 4.6 KOSTENSITUATION BEIM KUNSTSTOFFRECYCLING 32 5
STRATEGIE DES VORGEHENS 33 5.1 VERFAHRENSTECHNISCHE UNTERSUCHUNGEN ZUM
AUFBAU EINER ENERGIESPARENDEN UND KOSTENGUENSTIGEN WIEDERVERARBEITUNG 33
5.2 WERKSTOFFUNTERSUCHUNGEN ZUR BEURTEILUNG DER VERARBEITUNGSBEDINGTEN
MATERIALSCHAEDIGUNG 36 6 VERSUCHE 38 6.1 CHARAKTERISIERUNG DER
VERSUCHSMATERIALIEN 38 6.1.1 MONOPOLYMERE VERPACKUNGEN 38 6.1.2
PVC-ALTKABEL 39 6.1.3 TRANSMISSIONSKABEL MIT VERNETZTEM POLYETHYLEN 40
6.2 MODIFIZIERTE UND SELBST ERSTELLTE MASCHINEN UND VORRICHTUNGEN 41
6.2.1 MASCHINEN UND VORRICHTUNGEN ZUR MATERIALERWEICHUNG 41 6.2.1.1
HEISSLUFTFOERDERSCHNECKE 41 6.2.1.2 HEISSLUFTVERDICHTER 42 6.2.1.3
VORRICHTUNGEN ZUR VERBUNDTRENNUNG 42 6.2.2 MATERIALANSAUGUNG IM
EINZUGSBEREICH 43 6.2.3 AUFBAU VON KASKADEN MIT MATERIALERWEICHUNG UND
SCHNECKENRESTPLASTIFIZIERUNG.44 6.2.3.1 HEISSLUFTFOERDERSCHNECKE MIT
VERARBEITUNGSMASCHINE 44 6.2.3.2 HEISSLUFTVERDICHTER MIT
VERARBEITUNGSMASCHINE 46 6.2.3.3 UMLUFTOFEN MIT VERARBEITUNGSMASCHINE 47
6.3 VERARBEITUNGSVERSUCHE ZUR UNTERSUCHUNG DER VERFAHRENS- UND
MASCHINEN- TECHNISCHEN ANPASSUNG DER SCHNECKENPLASTIFIZIERUNG AN DAS
INPUTMATERIAL 47 6.3.1 ANPASSUNG AUF DIE FORM DES INPUTMATERIALS 47
6.3.1.1 WIEDERVERARBEITUNG VON STREIFENFOERMIGEN TEILEN MIT
HEISSLUFTFOERDERSCHNECKE UND GEGENLAEUFIGEM DOPPELSCHNECKENEXTRUDER 47
6.3.1.2 WIEDERVERARBEITUNG VON UNZERKLEINERTEN TEILEN MIT
HEISSLUFTFOERDERSCHNECKE UND EXTRUDER 49 6.3.1.3 WIEDERVERARBEITUNG VON
VORZERKLEINERTEN GROSSFLAECHIGEN DUENNWANDIGEN TEILEN DURCH EXTRUSION MIT
MATERIALANSAUGUNG IM EINZUGSBEREICH 49 6.3.2. ANPASSUNG AUF DIE ART DES
INPUTMATERIALS 50 6.3.2.1 WIEDERVERARBEITUNG VON SCHAUMSTOFFTEILEN MIT
HEISSLUFTVERDICHTER UND SPRITZGIESSMASCHINE 50 6.3.2.2 VERBUNDTRENNUNG VON
KRAFTSCHLUESSIGEN KABELVERBUENDEN DURCH THERMO-MECHANISCHE
MATERIALBEHANDLUNG MIT MATERIALERWEICHUNG UEBER QUELLEN 51 6.3.2.3
VERBUNDTRENNUNG VON KRAFTSCHLUESSIGEN KABELVERBUENDEN DURCH
THERMO-MECHANISCHE MATERIALBEHANDLUNG MIT MATERIALERWEICHUNG UEBER
KONVEKTIVE ERWAERMUNG 52 6.3.2.4 THERMO-MECHANISCHE VERBUNDTRENNUNG VON
STOFFSCHLUESSIGEN KABELVERBUENDEN NACH MATERIALERWEICHUNG 52 6.3.2.5
ZERKLEINERUNG VON ERWEICHTEN TEILEN AUS VERNETZTEN THERMOPLASTEN 53
6.3.2.6 WIEDERVERARBEITUNG VON KORNFOERMIGEN TEILEN AUS VERNETZTEN
THERMOPLASTEN ALS FUELLSTOFF IN ABHAENGIGKEIT DER KORNGROESSE UND DES
MASSENANTEILS 53 6.3.2.7 WIEDERVERARBEITUNG VON VERNETZTEN THERMOPLASTEN
DURCH REPLASTIFIZIERUNG 54 6.4 BESTIMMUNG DES ENERGIEVERBRAUCHS BEI DER
WIEDERVERARBEITUNG VON PE- HOHLKOERPERN 54 6.5 WERKSTOFFUNTERSUCHUNGEN
ZUM VERGLEICH DER VERFAHRENSVARIANTEN HINSICHTLICH MATERIALSCHAEDIGUNG 55
6.5.1 WERKSTOFFUNTERSUCHUNGEN MIT VERSCHIEDENEN VERPACKUNGSKUNSTSTOFFEN
55 6.5.1.1 BESCHREIBUNG DER ANGEWANDTEN VERFAHRENSSCHRITTE 56 6.5.1.1.1
VORZERKLEINERUNG DURCH SHREDDERN 56 6.5.1.1.2 WASCHEN MIT
HAUSHALTSWASCHMASCHINE UND MECHANISCHE TROCKNUNG MIT WAESCHESCHLEUDER 56
6.5.1.1.3 THERMISCHE TROCKNUNG MIT HEISSLUFTFOERDERSCHNECKE 57 6.5.1.1.4
ZERKLEINERUNG DURCH MAHLEN 57 6.5.1.1.5 STRANGGRANULIERUNG UEBER
DOPPELSCHNECKENEXTRUDER 57 6.5.1.1.6 MATERIALERWEICHUNG MIT
HEISSLUFTFOERDERSCHNECKE BZW. HEISSLUFTVERDICHTER 58 6.5.1.1.7 VERARBEITUNG
DURCH SPRITZGIESSEN 58 6.5.2 MEHRFACHE WIEDERVERARBEITUNG VON
PE-HOHLKOERPERN 59 6.5.3 WIEDERVERARBEITUNG VON PE-HOHLKOERPERN MIT
NACHSTABILISIERUNG 59 6.5.4 VARIATION DES VERARBEITUNGSSCHRITTES BEI DER
WIEDERVERARBEITUNG VON BE- STIMMTEN PE-TYPEN 59 6.5.5
WERKSTOFFUNTERSUCHUNGEN MIT PVC-WEICH AUS GEMISCHTEN KABELABFAELLEN 60
6.5.6 WERKSTOFFUNTERSUCHUNGEN MIT XLPE AUS TRANSMISSIONSKABELN 61 6.5.7
WERKSTOFFPRUEFUNGEN 62 7 VERSUCHSERGEBNISSE UND AUSWERTUNG 63 7.1
VERFAHRENS- UND MASCHINENTECHNISCHE UNTERSUCHUNGEN 63 7.1.1.
WIEDERVERARBEITUNG UNTERSCHIEDLICHER MATERIALFORMEN UEBER
MATERIALERWEICHUNG .. 63 7.1.2 WIEDERVERARBEITUNG VON GROSSFLAECHIGEN
TEILEN UEBER MATERIALANSAUGUNG IM EINZUGSBEREICH 64 7.1.3
WIEDERVERARBEITUNG UNTERSCHIEDLICHER ARTEN VON INPUTMATERIAL 66 7.1.3.1
WIEDERVERARBEITUNG VON SCHAUMSTOFFTEILEN 66 7.1.3.2 UNTERSUCHUNGEN ZUR
ENERGIESPARENDEN VERBUNDTRENNUNG VON KABELABFAELLEN 67 7.1.3.3
VERBUNDTRENNUNG VON TRASMISSIONSKABELN 72 7.1.3.4 ZERKLEINERUNG VON
VERNETZTEN THERMOPLASTEN NACH MATERIALERWEICHUNG 74 7.1.3.5
WIEDERVERARBEITUNG VON XLPE 74 7.1.4 ENERGIEVERBRAUCH BEIM
MATERIALRECYCLING 78 7.2 ERGEBNISSE DER WERKSTOFFUNTERSUCHUNGEN 88 7.2.1
VERFAHRENSBEDINGTE MATERIALSCHAEDIGUNG BEI DER WIEDERVERARBEITUNG AUSGE-
WAEHLTER VERPACKUNGSKUNSTSTOFFE NACH UNTERSCHIEDLICHEN
VERFAHRENSVARIANTEN 88 7.2.1.1 RELATIVE AENDERUNG DER
MATERIALEIGENSCHAFTEN IM VERGLEICH DER UNTERSCHIED- LICHEN VERFAHREN 88
7.2.1.2 ABSOLUTE EIGENSCHAFTSAENDERUNGEN IM VERGLEICH ZU NEUWARE BEI
PE-VERPAK- KUNGEN AUS DEFINIERTEN KUNSTSTOFFSORTEN 91 7.2.1.3 AENDERUNG
DER MATERIALEIGENSCHAFTEN BEI MEHRFACHER WIEDERVERARBEITUNG NACH
UNTERSCHIEDLICHEN VERFAHRENSVARIANTEN 92 7.2.1.4 EINFLUSS DER
NACHSTABILISIERUNG AUF DIE AENDERUNG DER MATERIALEIGENSCHAFTEN 93 7.2.1.5
EINFLUSS DER VERARBEITUNGSMETHODE AUF DIE AENDERUNG DER
MATERIALEIGENSCHAFTEN... 95 7.2.2 EINFLUSS DER VERFAHRENSMETHODE AUF DIE
AENDERUNG DER MATERIALEIGENSCHAFTEN BEI DER WIEDERVERARBEITUNG THERMISCH
EMPFINDLICHER KUNSTSTOFFE 99 7.2.3 WERKSTOFFEIGENSCHAFTEN VON
REZYKLIERTEM XLPE UND XLPE/PE-BLENDS 103 7.3 KOSTENVERGLEICH
UNTERSCHIEDLICHER VERFAHRENSVARIANTEN DES MATERIALRECYCLINGS... 108 8
FOLGERUNGEN 112 8.1 MASCHINENTECHNIK DER SCHNECKENMASCHINEN 112 8.1.1
VERFAHRENSPRINZIP DER MATERIALERWEICHUNG DURCH KONVEKTIVEN WAERMEUEBERGANG
.113 8.1.2 MATERIALANSAUGUNG IM EINZUGSBEREICH VON SCHNECKENMASCHINEN
116 8.1.3 GROSSVOLUMIGE EINZUGSZONE 119 8.1.3.1 DURCHMESERVERGROESSERUNG IM
EINZUGSBEREICH 120 8.1.3.2 EINSATZ VON KONISCHEN SCHNECKENMASCHINEN 120
8.1.3.3 KONVENTIONELLE VERARBEITUNGSMASCHINE MIT ZUSAETZLICHER
EINZUGSSCHNECKE 121 8.1.4 KOMBINATION VON MATERIALERWEICHUNG UND
MATERIALANSAUGUNG MIT GROSS- VOLUMIGER EINZUGSZONE 123 8.1.4.1 STEIGERUNG
DES MASSEDURCHSATZES 124 8.1.4.2 REDUZIERUNG DER SCHNECKENBAULAENGE 125
8.1.4.3 ANPASSUNG DER MASCHINENTECHNIK AN UNTERSCHIEDLICHE
INPUTMATERIALIEN 127 8.2. MASCHINENTECHNISCHE UMSETZUNG DES
VERFAHRENSPRINZIPS DER MATERIALER- WEICHUNG ZUR WIEDERVERARBEITUNG
AUSGEWAEHLTER INPUTMATERIALIEN 129 8.2.1 MATERIALERWEICHUNG MIT
HEISSLUFTFOERDERSCHNECKE 129 8.2.2 MATERIALERWEICHUNG MIT
HEISSLUFTVERDICHTER 130 8.2.3 TRANSFORMATION DES VERFAHRENSPRINZIPS DER
MATERIALERWEICHUNG AUF DIE VERBUNDTRENNUNG VON VERBUNDBAUTEILEN 132 8.3.
ANLAGENBEISPIELE FUER DAS MATERIALRECYCLING AUSGEWAEHLTER PRODUKTGRUPPEN
135 8.3.1 ERFASSUNG UND SORTIERUNG VON ALTKUNSTSTOFFEN 135 8.3.1.1
ERFASSUNG UND SORTIERUNG VON ALTKUNSTSTOFFEN AUS PRIVATHAUSHALTEN 135
8.3.1.2 ERFASSUNG UND SORTIERUNG VON GEWERBLICHEN ABFAELLEN 136 8.3.2
RECYCLINGANLAGE FUER MONOPOLYMERE FORMTEILE AUS KOMPAKTEM MATERIAL 137
8.3.3 ANLAGE FUER EPS-ALTSTOFFE 137 8.3.3.1 ANLAGE FUER NICHT
VERUNREINIGTE EPS-VERPACKUNGEN 137 8.3.3.2 ANLAGE FUER VERUNREINIGTE
EPS-TEILE 139 8.3.3.3 ANLAGE FUER EPS-VERPACKUNGSCHIPS 141 8.3.3.4
ANWENDUNG DER ANLAGENTECHNIK DES EPS-RECYCLINGS AUF DIE WIEDERVERARBEI-
TUNG VON FOLIENABFAELLEN 142 8.3.4 ANLAGE FUER DUENNWANDIGE MATERIALIEN MIT
GERINGEN SCHUETTGEWICHTEN MIT WEIT- GEHEND KONVENTIONELLER
MASCHINENTECHNIK 143 8.3.5 ANLAGE FUER GEMISCHTE KABELABFAELLE ..144 8.3.6
ANLAGE FUER ALTSTOFFE AUS VERNETZTEN THERMOPLASTEN 146 8.4
WERKSTOFFVERHALTEN DER KUNSTSTOFFE .....147 8.4.1 VERARBEITUNGSSTABILE
KUNSTSTOFFE 147 8.4.2 THERMISCH EMPFINDLICHE KUNSTSTOFFE 148 8.4.3
VERNETZTE THERMOPLASTE 149 8.5 ENERGIEVERBRAUCH BEIM MATERIALRECYCLING
149 8.6 KOSTENSITUATION BEI DER KUNSTSTOFFVERARBEITUNG 151 8.6.1
PLASTIFIZIERUNG MIT SCHNECKENMASCHINEN 151 8.6.2 MATERIALRECYCLING 151 9
AUSBLICK 153 10 ZUSAMMENFASSUNG .......155 11 LITERATURVERZEICHNIS 158
12 ANHANG 166 12.1 BERECHNUNG DER WAERMESTROMDICHTE Q IN DER
HEISSLUFTFOERDERSCHNECKE 166 12.2 BERECHNUNG DER UEBERTRAGBAREN WAERMEMENGE
Q ...167 12.3 BERECHNUNG DER ENTHALPIEAENDERANG ZUR ERWAERMUNG VON PE 168
12.4 BERECHNUNG DER WAERMEMENGE ZUR VERDAMPFUNG DER RESTFEUCHTIGKEIT 168
12.5 BERECHNUNG DES THERMISCHEN WIRKUNGSGRADES UND DER MAXIMALEN
DURCHSATZ- LEISTUNG FUER DIE IN DEN VERSUCHEN EINGESETZTE
HEISSLUFTFOERDERSCHNECKE 168 LEBENSLAUF 170
|
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