einfach, praezise, innovativ: die leistritz schlitzüese

Leistritz-Inline-Dehnrheometer macht mit neuer patentierter Schlitzdüsen-Technologie Messungen genauer als je zuvor

Fundierte Viskositätsdaten sind der Schlüssel zu einer konstant hohen Schmelzequalität bei der Extrusion. Das neue Leistritz-Inline-Dehnrheometer bietet genau das, und zwar präziser als bisherige Rheometer. Herzstück dafür ist die neu entwickelte, patentierte Schlitzdüse. Im kontinuierlichen Messvorgang kann der Anwender parallel zwei Messwerte der Scherviskosität und einen der Dehnviskosität im jeweils genau definierten Scher-/‌Dehnratenbereich abfragen. Das ermöglicht es dem Kunden, innerhalb kürzester Zeit Viskositätskurven des momentan produzierten Materials zu erhalten. Mit diesem Wissen hat der Kunde die Qualität im Griff und spart Ressourcen.

Von der Folienherstellung über das Compoundieren bis hin zum Recycling: Wer mit Extrudern arbeitet, kennt eines der häufigsten Probleme im Verarbeitungsprozess – Instabilitäten.

Sie können sowohl zu Volumen- als auch zu Oberflächendefekten führen, wie etwa bei Polyethylenfolien. Leichte Schwankungen im Extrusionsprozess verursachen bereits die Trübung der Folien und sorgen somit für Sharkskin. Diese beeinträchtigt die Transparenz der Lebensmittelverpackungen und macht sie somit teilweise sogar unbrauchbar.

Instabilitäten zu vermeiden ist darum essenziell, um eine konstant hohe Output-Qualität zu erreichen und Ressourcen zu sparen.

Das Problem dabei: Fehler passieren häufiger, als man denkt. Bereits kleinste Änderungen der Temperatur, Fehler in der Materialzuführung oder Feuchtigkeit im Granulat beeinflussen die Schmelzequalität – oftmals, ohne dass man es direkt bemerkt.

Genau deshalb sind konstante und fundierte Messdaten entscheidend. Sie liefern wichtige Informationen zum Extrusionsprozess. Diese werden wiederum als Input benötigt, um auch kleinste Schwankungen so schnell wie möglich nachzuweisen und zu beheben. Neben Informationen zur Temperatur sind insbesondere Viskositätsdaten für den Extrusionsprozess entscheidend.

Viskositätsdaten messen: online vs. offline

Bei der Inline-Messung findet die Messung der Viskositätsdaten während des Extrusionsprozesses statt. Dazu wird ein Teil der Schmelze über ein Bypass-System abgezweigt und in einem Rheometer analysiert. Die Offline-Messung von Viskositätsdaten erfolgt dagegen off-site beziehungsweise im Labor abseits des eigentlichen Produktionsprozesses.

In der Extrusion wird die Online- beziehungsweise Inline-Messung in der Regel bevorzugt. Zum einen liefert sie schneller Daten zum Verarbeitungsprozess. Somit bleibt das Zeitfenster zwischen Schwankungen und damit einhergehendem Qualitätsverlust und der Behebung derselben geringer. Dies spart nicht nur Zeit, sondern auch Ressourcen, und die schnellere Reaktionszeit sorgt ebenfalls dafür, dass die Schmelzequalität besser auf konstantem Niveau gehalten werden kann.

Zum anderen sind Inline-Messungen auch unabhängig von Verfügbarkeiten im Labor. Typischerweise steht hier z. B. in der Nachtschicht niemand zur Verfügung. Auch sind aufwendige Probenentnahmen oder Störungen des laufenden Prozesses nicht notwendig.

Selbst mit präziseren Inline-Rheometern hat man aber noch das Problem, dass diese lediglich Daten zur Scherviskosität ermitteln können. Die wichtigen Parameter zur Dehnviskosität müssen dann nach wie vor offline analysiert werden.

Somit blieben auch Inline-Rheometer bislang in ihrem Messbereich eingeschränkt.

Die Lösung? Das neue Inline-Dehnrheometer von Leistritz mit seiner innovativen Schlitzdüse. Das neue, patentierte Design ermöglicht nämlich nicht nur einfache und präzisere Messungen, sondern liefert im Inline-Prozess neben Scherviskositätsdaten erstmalig auch Dehnviskositätsdaten. Das ist bislang einmalig.

Das Herzstück im Leistritz-Dehnrheometer: die innovative, patentierte Schlitzdüse

Im Mittelpunkt des Leistritz-Dehnrheometers steht ganz klar die neue innovative und patentierte Schlitzdüse. Diese kann erstmals nicht nur die Scherviskosität, sondern auch die Dehnviskosität der Schmelze messen.

Der Messvorgang erfolgt kontinuierlich und liefert parallel zwei Messwerte der Scherviskosität und einen der Dehnviskosität. Der Messbereich – Scherraten von 10 bis 10.000 s-1 und Dehnraten von 5 bis 75 s-1 – kann vorab vom Anwender jeweils genau definiert und abgefragt werden. Über Standarddruckmessfühler wird die Dehnviskosität im Fließkanal unter konstanten durchschnittlichen Dehnraten ermittelt.

Die spezielle Düsengeometrie erzeugt eine konstante Dehnströmung, die bislang so mit anderen Online-Messgeräten nicht möglich war. Die Konstruktion besteht aus einem Einlauf- und einem Auslaufteilstück sowie zwei Übergangszonen. Das Design der zweiten Übergangszone verhindert tote Zonen oder auch unerwünschte Druckwirbel im Fließkanal. Das verhindert sowohl unerwünschte Materialablagerungen als auch verfälschte Messergebnisse.

Eine eigens integrierte und präzise elektronisch gesteuerte Schmelzepumpe sorgt dafür, dass die Volumenströme exakt umgesetzt werden können.

Wie bei anderen Inline-Verfahren wird auch im Leistritz-Dehnrheometer ein Teil des Schmelzestroms abgezweigt und durch die Schlitzdüse geleitet, wo Sensoren die genauen Daten ermitteln. Das Besondere am Leistritz-Dehnrheometer ist aber, dass das Material wieder in den Extrusionsprozess zurückgeführt werden kann, sodass es keinen Materialverlust gibt. Gleichzeitig kann das Inline-Dehnrheometer unkompliziert an bestehende Extruder angeschlossen und auch innerhalb einer Werkhalle an mehrere Extruder geschaltet werden, was das Dehnrheometer von Leistritz sehr vielseitig und flexibel macht sowie einfach in der Anwendung.

Innovative Anwendung für Wettbewerbsvorsprung

Das Inline-Dehnrheometer von Leistritz wurde damit klar mit der Anwendung in der Praxis – sowohl in der Produktion als auch in der Entwicklung – designt und ist darauf abgestimmt, schnelle und exakte Messdaten zu liefern, und das in Echtzeit.

Das macht Ihre Messungen präziser und kann Schwankungen schneller erkennen – und somit nicht nur Ressourcen sparen, sondern auch insgesamt die Schmelzequalität verbessern.

Die zusätzliche Option, Daten zur Dehnviskosität im Inline-Verfahren zu ermitteln und das Rheometer flexibel an Extruder anzuschließen, machen das Dehnrheometer von Leistritz zu einer besonders vielseitigen und innovativen Technologie, mit der Sie bestehende Prozesse verbessern, die Qualität Ihrer Produkte steigern, Fehlchargen und Ausschuss vermeiden und sich so besser im umkämpften globalen Markt behaupten können.