Analyse und Modellierung der Glasfaserlängenverteilung bei der Aufbereitung mit gleichläufigen Doppelschneckenextrudern

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Seit Anfang der 80er Jahre finden glasfaserverstärkte Polymere, die bereits Ende der 60er Jahre in den USA entwickelt wurden, auch in Europa vielfache Verwendung. Auch heute kommen noch immer neue Anwendungsgebiete hinzu, so dass die Nachfrage nach verstärkten Kunststoffen auch in den nächsten Jahren weiter zunehmen wird. Die Einarbeitung der Glasfasern in die polymere Matrix geschieht im Allgemeinen auf Gleichdrall-Doppenschneckenextrudern. In diesem Einarbeitungsschritt ist ein großes IF/dF-Verhältnis (Faserlänge zu Faserdurchmesser) im Compound erwünscht, wobei die Fasern homogen verteilt sein sollten. Dies gelingt aufgrund der hervorragenden Mischeigenschaften dieser Maschine. Obwohl der eigentliche Prozess der Glasfasereinarbeitung bekannt ist, sind bisher nur relativ wenige systematische Untersuchungen des Einarbeitungsvorgangs und keine physikalisch-mathematischen Modelle veröffentlicht worden. Ziel des beantragten Forschungsvorhabens ist die Untersuchung der Einarbeitung von Glasfasern in Polypropylen auf Gleichdrall-Doppenschneckenextrudern und die erstmalige Entwicklung von physikalisch-mathematischen Modellen zur Beschreibung der Einarbeitungsvorgänge. Mit Hilfe dieser neuen Modelle sollen dann die aus einem Compoundierprozess resultierenden Glasfaserlängen und auch Glasfaserlängenverteilungen in einem Kunststoffcompound abgeschätzt werden können.