Forschungsprojekt

Phasenoptimiertes Mischen II

Optimierung der Weichmacherzugabe bei der Kautschukcompoundierung

Um die Wirtschaftlichkeit der Mischungsherstellung durch Handlungsempfehlungen zu verbessern, wird eine Methodik zu Erstellung von Mischvorschriften erarbeitet. Dafür sollen die Mischprozesse im Hinblick auf mögliche Weiterschaltkriterien bei der Weichmacherzugabe wie dem Drehmoment oder der Compoundtemperatur analysiert werden.

Bei der Kautschukcompoundierung beeinflusst die Zugabereihenfolge der Mischungsbestandteile die Dispersion  von Füllstoffen wie Ruß. Das im November 2024 gestartete Projekt „Entwicklung einer Methodik für das Design einer optimierten Mischungsherstellung im Hinblick auf die Weichmacherzugabe im ineinandergreifenden Kautschukinnenmischer“ (Phasenoptimiertes Mischen II) untersucht die Auswirkungen der Zugabe des Weichmachers auf die unterschiedlichen Mischphasen. Es erweitert damit die experimentellen Untersuchungen des 2021 abgeschlossenen IGF-Forschungsprojektes „Entwicklung einer Methodik für das Design einer phasenoptimierten Mischungsherstellung im ineinandergreifenden Kautschukinnenmischer“ (Phasenoptimiertes Mischen I).


Phasenoptimiertes Mischen 2© IKV
Abb. 1: Vorgehensweise bei der Entwicklung der Methodik für das Design einer optimierten Weichmacherdosierung

Um die Wirtschaftlichkeit der Mischungsherstellung durch Handlungsempfehlungen zu verbessern, wird eine Methodik zu Erstellung von Mischvorschriften erarbeitet. Dafür sollen die Mischprozesse im Hinblick auf mögliche Weiterschaltkriterien bei der Weichmacherzugabe wie dem Drehmoment oder der Compoundtemperatur analysiert werden. Zunächst wird der Einfluss verschiedener Prozessparameter auf den Prozessverlauf, sowie die Compound- und Formteilqualität untersucht. Die Rußinkorporation, -dispersion und -distribution werden in Abhängigkeit von der Weichmacherzugabe analysiert. Anhand der Daten erfolgt dann die Mischphasenoptimierung.

Die resultierenden allgemeinen Methoden können zur Weiterentwicklung bestehender Mischvorschriften und Optimierungsansätze eingesetzt werden. Im Vorgängerprojekt konnte dadurch bei nahezu identischer Compoundqualität die Mischdauer durch die Optimierung von Prozessparametern um bis zu 88 % reduziert werden. Im Anschluss an das Forschungsvorhaben ist eine Integration der entwickelten Strategien in die Prozessführung ohne maßgebliche Investitionen möglich.

Projektdaten und Förderung

Wir danken dem BMWE für die Förderung des IGF-Projekts (Förderkennzeichen 23485 N) und den Projektpartnern für die Zusammenarbeit.

Projektdauer: 01.11.2024 – 31.10.2026

Förderung:

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Schlagworte

  • Compoundierung
  • Kautschuk
  • Kautschukmischung
  • Weichmacher