Einkapselung

Das oben abgebildete Schema, bei dem die oberen Hälften der Düse und des Feedblocks entfernt wurden, zeigt die Einkapselung, die mit dem Feedblock-Einsatz von Nordson (eingekreist) erreicht wurde. Das unten abgebildete Schema zeigt eine neue EDI EPC Düse, bei der das Einkapselungspolymer in die Düse statt in den Feedblock eingebracht wird.

Die von Sam North America und der Nordson Corporation entwickelten Technologien ermöglichen es den Durchsatz zu erhöhen und das Beschichtungsgewicht bei der Extrusionsbeschichtung mit Biopolymeren wie PLA zu reduzieren, indem die Beschichtung mit LDPE eingekapselt wird.

Bei der herkömmlichen Coextrusion werden zwei oder mehr Materialien in horizontalen Schichten extrudiert. Die speziellen Einkapselungseinsätze, die Nordson für seinen Coextrusions-Feedblock entwickelt hat, ermöglichen dagegen die Extrusion von zusätzlichem Material entlang beider Ränder dieser horizontalen Struktur. Dank dieser Technik gelang es SAM North America, durch Einkapselung einer PLA-Coextrusion mit LDPE-Rändern, die Nachteile von PLA auszugleichen. Dies gilt insbesondere für die geringe Schmelzefestigkeit, durch die die Stabilität des Schmelzevorhangs, das Abziehverhältnis, die Anlagengeschwindigkeit und das Beschichtungsgewicht beeinträchtigt wird.

„Durch die Nutzung von LDPE-Randeinkapselung auf unserer Pilotanlage erreichten wir für PLA Anlagengeschwindigkeiten von über 366 m/min. Mit PLA allein waren es dagegen weniger als 183 m/min,“ so Ed Lincoln, V.P. Extrusion Sales bei SAM North America. „Das Beschichtungsgewicht sank von 16 g/m² auf unter 10g/m².“

Die hohe Schmelzefestigkeit von LDPE macht es zum meistgenutzten Polymer in der Extrusionsbeschichtung. „Ein wesentliches Hindernis für Verarbeiter, die einen Teil der eingesetzten LDPE-Menge durch Biopolymere ersetzen wollen, stellte deren niedrige Schmelzefestigkeit dar, die bei den angestrebten Anlagengeschwindigkeiten zu extremem Neck-in und zu Randinstabilität führt,“ so Sam Iuliano, Chief Technologist für den EDI Geschäftsbereich Extrusionsdüsen und Feedblocksysteme von Nordson. „Durch die Nutzung eines Materials mit höherer Schmelzefestigkeit an den Rändern des Schmelzevorhangs, minimiert eine solche Randeinkapselung die bei vielen Biopolymeren bestehenden Verarbeitungsgrenzen.“

Neck-in bezeichnet die Eigenschaft der Polymerbahn, beim Austritt aus der Düse unter Spannung schmaler zu werden. Das Ergebnis ist eine Materialansammlung entlang der Bahnränder, die sogenannte „Randwulst“, die anschließend als Verschnitt entfernt werden muss. Um sicherzustellen, dass diese Randwulst aus dem jeweils kostengünstigsten Polymer in der coextrudierten Struktur entsteht, hat Nordson anpassbare Feedblock-Einsätze entwickelt, die den Durchfluss des kostengünstigen Polymers ausschließlich an den Rändern der Struktur gewährleisten. Die verbundenen Materialien werden anschließend im Fließkanal oder Verteilerkanal der Düse auf die endgültige Zielbreite gebracht.

Die Einkapselungseinsätze können problemlos in bestehenden EDI-Feedblöcken nachgerüstet werden. Darüber hinaus bietet Nordson neue EDI-Düsen an, die mit dem EPC Deckling-System ausgestattet sind. Dieses System kann so eingestellt werden, dass die Bildung von Randwülsten verringert wird. Zudem verfügt es über ein Schmelzeleitsystem, bei dem das Polymer für die Randeinkapselung der Düse statt dem Feedblock zugeführt wird. Der Einlass für das Einkapselungspolymer ist mit dem Deckling-Mechanismus gekoppelt.

Kostenlose Registrierung

Bleiben Sie stets zu allen wichtigen Themen und Trends informiert.
Das Passwort muss mindestens acht Zeichen lang sein.
*

Ich habe die AGB, die Hinweise zum Widerrufsrecht und zum Datenschutz gelesen und akzeptiere diese.

*) Pflichtfeld

Sie sind bereits registriert?

Unternehmen

Nordson Corporation

Clemens Road 28601
0 Westlake
United States