Mahlgut beeinflusst Kennwerte

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    • Mahlgut beeinflusst Kennwerte

      Hallo,

      ich bin gerade dabei eine Arbeit über den Einfluss von Rezyklaten im Vergleich zu Neuware zu schreiben.
      Dabei werde ich verschiedene prozentuale Zusammenmischungen prüfen.

      Jetzt meine Frage, hat jemand schon einmal wissenschaftliche Arbeiten über vergleichbare Themen gelesen bzw. gesehen ?
      Oder weiß einer entsprechende Literatur dazu? Kann auch gerne in englischer Sprache sein.

      Meine Recherchen bis jetzt waren nicht so erfolgreich. Ich wäre z.B. an Diagrammen vom Schädigungsgrad bei Mahlgut etc. interessiert. Oder Kennwertvergleiche Neu zu alt ......

      Wenn einer da noch weitere Ideen hat, bitte her damit.

      MFG
    • Es geht ja nicht einfach nur um "Mahlgut" oder "Recyclat". Die Frage ist dabei selbstverständlich auch: Wie stark wurde das Mahlgut in der oder den vorherigen Verarbeitungen degeneriert. Und das kann nicht verallgemeinert werden. Sicher ist auf jeden Fall DAS Mahlgut auf Grund seiner Vergangenheit durch Scherung und thermische Belastung degeneriert ist. Nur wie stark hängt natürlich vom vorhergehenden Prozess ab.
      Das wäre wirklich eine interessante (und umfangreiche) Arbeit.

      Und nicht zu vergessen: Es geht nicht immer oder ausschließlich um eine Änderung der mechanischen Eigenschaften! Auch chemische und optische Merkmale können gravierend geändert werden. Da muss man "differenzieren".
      MfG. petersj
    • ja das ist mir bewusst.

      DSC, TGA und FTIR werde ich natürlich hnizuziehen, aber ersteinmal geht es im ersten Schritt um die mechanischen Eigenschaften, weil wenn die eine erhebliche Änderung bedeuten je mehr Regranulat/Mahlgut zugeführt wird, brauche ich optische Eigenschaften nicht bewerten.

      Zusätzlich werde ich natürlich eine Änderung der mechanischen Eigenschaften ergründen und auch rheologische und chemische Ursachen werden nicht ausser acht gelassen. Natürlich bezogen auf die vorherrschenden Prozesse.

      Mfg
    • brauche ich optische Eigenschaften nicht bewerten.


      Mal langsam. Es gibt genug Artikel, bei denen es wurst ist, wie die mechanischen Eigenschaften sind und nur die Optik zählt.
      Auch die Haptik und andere Merkmale sind durchaus entscheidend...
      ..:: Gruß von Kuka ::..
      ..:: Alle sagten es geht nicht. Dann kam einer, der das nicht wusste, und tat es ::..
    • @ kuka
      "mal langsam" ??? Woher kennst du meine Thematik

      Bitte keine Diskussion was ich zu untersuchen hätte.
      Da ich nicht alles in meiner 60ig seitigen Arbeit ergründen kann, wird es halt ersteinmal auf mechanisch und evt. rheologische Auswirkungen beschränkt.


      Die Frage war ja, ob jemand vergleichbare Themen kennt bzw. die Punkte die ich schrieb.

      Also wenn jemand Studien / Diagramme / Literatur kennt in denen ersichtlich ist, wie Mahlgut/ Regranulat oder sonstig Wiederverwertetes im Vergleich zum Original / Neuware steht, wäre ich euch dankbar.

      MFG
    • Naja, wenn du sowieso nur halbe Arbeit machen möchtest, kannst du DSC, TGA und FTIR auch noch weglassen. Beschränke dich einfach auf Mechanik und MVR / MFR. Damit bekommst du deine 60 Seiten schon locker voll. Wahrscheinlich möchtest du dich auch nur auf ein Polymer untersuchen.
      Eine völlig hypothetische Studie ohne Aussagekraft. Denn das Mahlguteinsatz das mechanische Niveau und die Viskosität beeinflussen weiß jeder Kunststoffverarbeiter. Schließlich steht in den Verarbeitungshinweisen auch mit schöner Regelmäßigkeit in welchem Prozentsatz Mahlgut maximal wieder beigemischt werden sollte. Dawird deine Ausarbeitung also nichts Neues bringen.
      MfG. petersj
    • Ja genau, das weiss jeder Einrichter. Und was weiss jeder Einrichter? Und was wissen alle Hersteller? Wir raten zu 10% Mahlguteinsatz....... Aber wo sind die Daten, Studien die das belegen, ich habe nichts von einem Einrichter bekommen, oder den Herstellern.

      Scheinbar hast du ja ein Konzept, dann sag mir was ich deiner Meinung nach alles untersuchen soll. Ich bin da für interessante Konzepte offen, wenn meins scheinbar schlecht ist.

      Meine Rohstoffe werden sich auf 3x PA 6.6, 4x PP und einmal ABS beschränken. Was ich davon dann verwende sehe ich später.

      Und vielleicht können wir uns auf eine nicht so hochtrabende Ebene einigen.

      Mfg
    • Mahlzeit in the Round, ;)

      @ K-Student:

      Du hattest doch hier freundlichst um Hilfe gebeten, bzw. um Erfahrungsaustausch gefragt.
      Dann sollte man dies auch so annehmen und nicht auf die Persönlichekeit beziehen.
      Sachlich bleiben ohne angekratzt zu wirken.
      Zudem ist der Einsatz von Mahlgut in Verbindung mit Neuware intressant, jedoch gibt es immer wieder unterschiede vom prozentualen Einsatz.
      Mal mehr, mal weniger. Dort kann man nicht pauschal sagen, grundsätzlich so und so viel prozent immer.

      Ich denke da haben viele Spritzgießer ihre persönlichen und eigenen Erfahrungen praktisch gemacht.
      Und viele plaudern da nicht gern drüber, sei doch froh das man Dir hier so Hilft.

      @ qs :

      Schließe mich Deiner Meinung an hier.


      Gruß
      The Problem Solver 8)
    • Hallo in die Runde,

      für meine erste Studienarbeit wollte ich auch in diese Richtung gehen, da jedoch keine Zeit für Untersuchungen im Labor vorhanden war, haben wir das Thema dann eingemahlen. :D

      Von daher tolles Thema. Grenz es aber gut ein.

      Meiner persönlichen Meinung nach, hat man durch das Zumischen von Mahlgut oder Regenerat ja schon thermisch geschädigtes Material mit dabei. Und darauf würde ich ja aufbauen. Viskositätsmessungen müssten dann eig. zeigen das du eine Vercrackung deiner Ketten hast.
      Durch Zugstabversuche kannst du die mechanischen Kennwerte erfassen. Wichtig hierbei gleiche Bedingungen....

      Materialhersteller machen es bestimmt nicht anders. Sie werden Probekörper mit unterschiedlichen Mischungen herstellen und ab einer Abweichung von ..% ist Schluss. Dann stellt das die Grenze dar. (Dies ist eine Vermutung!)

      Der Materialhersteller deines Vertrauens kann dazu keine Aussage liefern?

      Die Infratrotschlagmichtotanalyse finde ich ist eine gute Idee. Die zeigt dir dann die Zusammensetzung des einwandfreien Materials und des Geschädigten. Das bringt definitiv Punkte. Aber Versuche dauern Zeit. Wenn du nicht unbedingt dein eigenes Labor hast, dann auf die Socken.

      Geht jetzt in die falsche Richtung, aber der Artikel ist als Hilfe nicht schlecht Verweile mit Eile . Thematisierung der Verweilzeit, aber da ja Regenerat und thermische Schädigung etwas zusammen hängen vielleicht nicht schlecht.

      Dann gab es noch einen für Bauteilprüfungen, den gibts aber nur wenn gewünscht.
      Nicht das ich mir anhören muss, das ich das Thema nicht verstanden habe. ;)

      @petersj
      MFR/MVR würde ich ja nicht unbedingt nehmen. Die liefern doch "nur" Zahlen. Die du untereinander nur vergleichen kannst.
      Und so eine Messung ist bestimmt nicht mit jedem Material machbar.
      Wenn würde ich schon eine richtige Viskositätsermittlung durchführen.
      Korriegiere mich bitte, du sitzt schließlich an der Quelle.

      Mit freundlichen Grüßen
    • Das Thema an sich ist ja auch interessant. Bei allem Laborhokuspokus ( sorry, ist wirklich nicht böse gemeint!!!) würde ich aber auch die klassische Fließspirale nicht ganz aus den Augen lassen.....
      MfG

      qs
      (Moderator)
    • Also wenn es schnippig wird, bin ich mit bei 8o
      kleiner Scherz zum Dienstag früh.

      Zwei Anmerkungen von meiner Seite her:
      1.) Ich gehe davon aus, @ K-Student, dass der petersj schon Ahnung davon hat, von was er spricht.
      Das sieht man an seinen vorangegangenen Beiträgen in diesem Forum, seiner gefühlten 100 Jährigen Zugehörigkeit und an seinem Berufsstand!
      Das war jetzt nicht schnippig (geschätzte Moderatoren) sondern eine Positionierung meinerseits.

      2.) @ K-Student Du hast doch bestimmt eine Betreuerin oder einen Betreuer? Was sagen den die zu dem Thema? Man hat Dir doch bestimmt Vorgaben gemacht, oder?
      Wenn ihr euch mit den Themen beschäftigt, habt Ihr doch bestimmt auch ein Technikum oder sogar eine Professur?!?!!?
      Sicherlich muss man auch den Stand der Technik an vorhandenen Arbeiten erkunden, jedoch sollten das die Initiatoren wissen, was da schon "am Markt" ist.
      Und nein, ich mache keine Vorschriften, was Du untersuchen sollst, nur Anmerkungen...

      Otl. E.
      "Der Feind meines Feindes ist mein Freund" und "Nur tote Fische schwimmen mit dem Strom"
    • Also zunächst mal:
      Für die Literatur lehe ich dir sämtliche relevanten Fachbücher vom Hanser Verlag nahe. Da findest du eigentlich alles. Deine Stichworte nach denen du generell recherchieren solltest sind insbesondere "Kettenabbau, Molekulargewicht" etc.
      MFR/MVR würde ich schon machen. Aus eigener Erfahrung kanst du damit einiges anfangen. Nicht zwangsweise als alleinige Werte aber insbesonder in Kombination mit Ergebnissen von anderen Untersuchungen. Achte darauf, dass du dich nicht nur an die DIN EN ISO 1133 zur Messung des MFR/MVR hälst sondern auch an die entsprechende Materialnorm damit du Prüfgewicht und Prüftemperatur richtig einstellst. Miss beim MFR/MVR am besten mindestens 3-5 mal pro Probe und nimm den Mittelwert daraus.
      Was du auch berucksichtigen solltest: Achte darauf/finde heraus, ob das Regranulat (Mahlgut) aus Teilen gemacht wurde die bereits Regranulat enthalten haben oder nicht.
    • Hallo zusammen.
      Beruflich habe ich mich mit dem Thema Mahlgut intensiver auseinandergesetzt. Dabei kamen einige interessante Dinge zum Vorschein, die viele andere aus anderen Abteilungen, die Verkauf und Controlling so nicht hören wollen.

      Hier mal die Kurzfassung meines Gutachtens zu der Verwendung von Mahlgut:

      Das Mahlgut verändert den Spritzgießprozess in negativer Weise. Die breite Partikelgrößenverteilung(von Staub bis größer als Granulatkorn) verschlechtert die Förderleistung an der Einzugszone, wodurch ein ungleichmäßiges Förder- und Aufschmelzverhalten erzielt. Durch den Anteil der feinen Partikel wird das Materialbett an der Flanke instabil und kann während des Aufschmelzen zu früh aufbrechen. So muss das unaufgeschmolzene Material durch die vorhanden Wärme aufgeschmolzen werden, da bei teilkristallinen Kunststoffen zu extremen Temperaturschwankungen und somit Viskositätsschwankungen führt. Sichtbar ist dies an der schwankenden Dosierzeit und dem Massepolster. Durch die schwankende Viskosität riskiert man auch unvollständig gefüllte Teile und erhöht somit die Ausschussrate unnötig. Weiterhin wird, wie schon angesprochen, die Molekülkettenlängenverteilung breiter und das mechanische Verhalten wird beeinflusst. Ganz zu schweigen vom chemischen Abbau der Additive, wie Farben, Gleitmittel und Stabilisatoren, was ebenfalls unkontrolliert abläuft.

      Die Kosteneinsparung durch Beistellmühlen mit Rückführung in den Prozess funktioniert nur in der Theorie der BWLer, aber nicht in der Theorie der Ingenieure, womit dies auch in der Praxis nicht umsetzbar ist.

      Bei weiteren Fragen kannst du mich ansprechen, jedoch habe ich leider keine genauen Untersuchungen durchführen können via MVI, TGA und DSC.
    • Ob ich einen Anteil X % Mahlgut beimische oder 100 % Mahlgut fahre macht sicherlich einen Unterschied, was die Prozessschwankungen angeht.

      Wie stark sich beigemischtes Mahlgut auswirkt, hängt zusätzlich noch davon ab, ob das Grundmaterial, aus dem das Mahlgut besteht, identisch mit dem eingesetzten Material ist. Damit meine ich natürlich nicht, das hier beispielsweise ABS mit PS Mahlgut gefahren wird :D , sondern, ist das Mahlgut aus der gleichen Materialtype, oder ist es eher ein Gemisch aus verschiedenen, im Einsatz befindlichen ABS-Materialien in der Produktion.

      Die Korngrößenverteilung ist ein weiterer Faktor, der hier schon angesprochen wurde.

      Unterschiede bei der Restfeuchte in der Mischung Neuware/Mahlgut

      Ich denke, ich kann mit einem homogenen 100 % Mahlgut einen sichereren Prozess fahren, mit einer Mischung aber auch. Dies ist aber sicher auch abhängig von der Maschinengröße und dem Prozess selbst.
      MfG

      qs
      (Moderator)
    • 1u21 schrieb:

      Durch den Anteil der feinen Partikel wird das Materialbett an der Flanke instabil und kann während des Aufschmelzen zu früh aufbrechen. So muss das unaufgeschmolzene Material durch die vorhanden Wärme aufgeschmolzen werden, da bei teilkristallinen Kunststoffen zu extremen Temperaturschwankungen und somit Viskositätsschwankungen führt.

      Auch wenn das Thema etwas älter ist dennoch hoch aktuell zumindest für mich. Habe eine Frage: Was meinst du mit: “Durch den Anteil der feinen Partikel wird das Materialbett an der Flanke instabil“? Alles Andere kann ich nachvollziehen weil ich es selbst so erlebt habe.
    • Ich bin auch auf eine Antwort gespannt. :thumbsup:
      Ich bin da nicht so im Thema drin, könnte es mir aber so vorstellen:
      Diese feinen Partikel (Staub) schmelzen fix auf, sie benötigen weniger Wärmeenergie. Nun verändern wir die teilkristalline Struktur schon durch die Beigabe von Mahlgut.
      Durch den bereits plastischen Staub gelangen die groben Körner nicht mehr nach außen und sind eingesperrt. Diese können nur noch die vorhandene Energie aus dem "Gefängnis" aufnehmen?

      Und ist dies ein total falscher Ansatz, macht mich das ja nicht unglücklich. Ich lerne gerne dazu und denke mit euch. :D
    • Ein paar Schritte zu weit ;)

      Im Normalfall(reines Granulat) verkeilen sich die Granulatkörner in der Einzugszone und werden dann schön geordnet über die Scherung und minimal über das Heizband aufgeschmolzen.
      Hab ich nun an der Flanke Pulver oder Kleinstpartikel sitzen, liegen die an der Wand an und werden, bedingt durch die kleine Kontaktfläche zum Granulat, nicht abtransportiert. Sie sammeln sich bis zu einem gewissen Niveau. Diese schmelzen nicht auf oder an, sondern dienen als kleine Kugeln, wie man sie von Rollentransportsystemen kennt. Solange hinter dem Granulatkorn genug Platz ist, wird es auf dem Pulver vor der kommenden Engstelle einfach so lange nachgeschoben, bis der Gegendruck hoch genug ist. In der Zeit fördert die Schnecke nichts und es entsteht eine Luftblase, die teilweise bis zur Schneckenspitze geschoben wird. Die ist nicht groß, ist aber in vielen Fällen gerade noch sichtbar und versaut den Prozess. Die RSP schließt nicht gleichmäßig und bei Druckentlastung werden die Lufteinschlüsse auch größer.

      Richtig problematisch wird das ganze bei stark überdimensionierten Schnecken. Da wird immer nur so wenig gefördert, dass in innerhalb der ersten Temperierzone das Material schon anschmilzt und ein Gleitfilm entsteht. Dann kommt das, was du @BastiWest beschrieben hast, zum tragen. Bedingt durch die verringerte Wärmekapazität und lange Verweilzeit, gast das Material noch weiter aus bzw. fängt an sich zu zersetzen. Wird in der Schnecke richtig entgast und kein Mahlgut genommen, ist der Sauerstoffanteil gering. Nutze ich Mahlgut, tritt obiger Effekt ein und ich kriege deutlich mehr Sauerstoff in die Schmelze, wodurch das ehemalige Pulver sehr viel schneller vercrackt.