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Das Ohr am Kunststoff – Akustische Bestimmung des Partikelanteils in Polymeren 
Referent: Dipl.-Ing. Sebastian Wöckel

Kurzreferat: 

Die meisten technischen Kunststoffe bestehen aus einem Basispolymer, das mit Additiven oder Füllstoffen versetzt ist, um die Eigenschaften des Materials (z.B. Farbe, Entflamm­bar­keit, Mechanik) anzupassen. Ein Qualitätsparameter von Kunststoff-Produkten ist daher die Verteilung der Füllstoffpartikel, die sog. Dispergiergüte. Eine Möglichkeit zur Bestimmung des Partikelgehalts bieten akustische Verfahren, die auf der Streuung von Ultraschallwellen basieren. Bei Kunststoffschmelzen mit hohen industrierelevanten Füllstoffgehalten, wie z.B. mit Kreide gefüllte Compounds, treten starke Streueffekte auf, die eine Durchschallung des Mediums be- oder verhindern. Folglich sind Inline-Messungen bisher nur an dünnen Schmel­zekanälen bis ca. 40 mm bzw. im Bypass möglich, was einen bautechnischen Mehraufwand bedeutet.

Im Vortrag wird ein neuartiges Reflexionsmessverfahren zur Bestimmung der Dispergiergüte in Kunststoffschmelzen vorgestellt. Alternativ zu den bisherigen Methoden, der Durchschal­lung, wird das zum Schallwandler zurückgestreute Signal kontinuierlich und direkt im Prozess, d.h. inline, erfasst. Dies bietet Möglichkeiten der Analyse an industrierelevanten großen Schmelzekanälen, bei denen die Messung im Bypass zwingend erforderlich wäre. Wesent­liche Inhalte bilden: a) eine prozessfähige sowie thermisch und mechanisch robuste Inline-Einstecksonde mit minimaler Rückwirkung auf den Prozess, b) die Maximierung der einge­koppelten Schallintensität und c) ein Verfahren der Signalanalyse zur Ableitung eines geeig­neten Qualitätskennwertes für die schnelle und praxistaugliche Bewertung der Dispergierung von Füllstoffen zur Beurteilung der finalen Produktqualität.

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