Einfluss der Verfahrensparameter auf Gaseinschlüsse in kalandrierten Kautschukbahnen (PDF)

Für das Ausformen von Polymerschmelzen zu Platten, Folien und endlosen Bahnen werden in der Kautschuk- und Kunststoffindustrie häufig Kalander eingesetzt. Die auf diese Weise erzeugten Kunststoff- oder Kautschukerzeugnisse weisen sehr enge Dicken- und Breitentoleranzen sowie eine sehr hohe Oberflächengüte auf. Trotz einer hohen Präzision der Kalanderanlagen lassen sich Materialfehlstellen in Form von Gaseinschlüssen innerhalb der kalandrierten Bahnen nicht vermeiden.
In der vorliegenden Arbeit wird der Zusammenhang zwischen dem Geschwindigkeitsfeld im Kalanderspalt und dem Auftreten von Gaseinschlüssen in den kalandrierten Bahnen sowie die Bewegung von Gasblasen im Knet des Zulaufbereichs des Kalanderspaltes visualisiert. Hierzu werden die Fließeigenschaften der Kautschukmischung, das Druckfeld im Kalanderspalt in Abhängigkeit der Beschickungsart und die Prozessparameter Walzenumfangsgeschwindigkeit, Walzentemperatur, Spalthöhe, Friktion und Lageneinstellung des Keils unter Berücksichtigung der Höhe des Knets variiert. Die rheologischen Eigenschaften der Kautschukmischungen werden durch Zugabe von Altgummipartikeln beeinflusst. Die Anzahl, die Größe der Querschnittsfläche, die Position sowie die Form der Gaseinschlüsse in den kalandrierten Kautschukbahnen werden mit Hilfe der Digitalen Radiographie gemessen. Diese ermöglicht das Visualisieren des im Material eingeschlossenen Gases entlang der gesamten Kalanderlinie. Die Geschwindigkeitsfelder werden im Kalanderspalt mit Hilfe einer zweifarbigen Mischung visualisiert. Rückschlüsse auf die Bewegung von Gaseinschlüssen im Knet werden über die Bewegung von Styroporkugeln und Glaskugeln gezogen. Die Messung erfolgt mit Hilfe der Röntgentomographie.