Artikel: KUNSTSTOFFE "Die Qual der Filterwahl"
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FILTERTECHNIK  Systemvergleich [FAHRZEUGBAU] [MEDIZINTECHNIK] [VERPACKUNG] [ELEKTRO  &  ELEKTRONIK] [BAU] [KONSUMGÜTER] [FREIZEIT  &  SPORT] [OPTIK] Die Qual der Filterwahl Die richtige Filtertechnik für das gewählte Polymer Beim Neubau oder der Neugestaltung von Extrusionslinien stellt sich immer wieder die Frage nach dem richtigen Schmelzefilter. Doch welcher Filter ist der richtige für eine spezifische Anwendung? Welche Parameter sind zu beachten, um ein effizientes, aber auch wartungsarmes System zu erhalten? Großflächenfilter: eine rheologisch optimierte Aufnahmevorrichtung für Filterkerzen  (© Seebach) or allem zwei Lösungen stehen für Schmelzefilter zur Verfügung: Großflächenfilter und Siebwechsler. Großflächenfilter werden dann eingesetzt, wenn der Produktionsprozess kontinuierlich läuft, wenig Rezeptur- oder Batchwechsel benötigt und das Endprodukt eine hohe Reinheit erfordert, also etwa bei Produkten, die glasklar und ohne sichtbare Partikel sein müssen. Häufig erfordert dies Filterfeinheiten unter 50 µm, in Sonderfällen (Fotofilme, mit denen Platinen belichtet werden, oder DVD-­ Rohlinge mit extrem hoher Schreibdichµm. Siebwechsler dagete) bis unter 5  gen sind im Wesentlichen für diskontinuierliche Prozesse konzipiert, also für Verfahren mit häufigen Rezept- oder Farbwechseln oder hohen Kontaminationsmengen (z. B. Recycling). Dabei werden eher Feinheiten > 50 µm verwendet (Tabelle 1). Interessanterweise ist die Betriebsweise beider Filtertypen genau gegensätzlich: Die meisten Großflächenfilter sind Inlinefilter. Sie sind also fest in der Produktionslinie installiert und müssen beim Erreichen des Abschaltdruckverlustes aus der Line entfernt und gereinigt werden. Siebwechsler dagegen sind sehr häufig so konstruiert, dass beim Herausfahren eines verschmutzten Siebs gleichzeitig ein neues, sauberes Sieb eingefahren wird. Vor- und Nachteile in ­Verfahrenstechnik und Bedienung Der wesentliche verfahrenstechnische Unterschied liegt darin, wie die Filtration auf die unerwünschten Partikel einwirkt. Das ist eine relativ überschaubare Aufgabe bei festem Schmutz wie metallischem Abrieb (etwa aus Extruder oder Schmelzepumpen) oder harten Partikeln aus verbranntem Material: Mit der richtigen Filterfeinheit lässt sich solcher Schmutz einfach abscheiden. Anders ist es bei flexi­ blen, weichen Partikeln wie Gelen, Agglomeraten oder Oligomeren. Sie lagern sich nur dann ab, wenn die Strömungsgeschwindigkeit bzw. die Scherge- » © Carl Hanser Verlag, München  Kunststoffe 6/2016 © Carl Hanser Verlag, München. Der Nachdruck, auch aus

Systemvergleich FILTERTECHNIK Tabelle 1. Ursprüngliche Entwicklungskriterien der Schmelzefiltertechniken (Quelle: Seebach) Bild 1. Switch-Over: Dieser Großflächenfilter kann kontinuierlich arbeiten, weil zwischen den hier von Monteuren eingesetzten Filter-scheiben-Stapeln während des Betriebs umgeschaltet werden kann (© Seebach) schwindigkeit an oder in den Poren des Filters gering ist. Oberhalb eines bestimmten Schwellenwerts wird der Partikel in mehrere kleinere aufgeteilt. Hier liegt der wesentliche Unterschied der beiden Techniken: Siebwechsler zerscheren die Partikel. Die resultierende...

Tabelle 2. Eigenschaften von Filtermedien: Metallfaservliese beispielsweise sind Tiefenfilter (TF) und für scherempfindliche Partikel gut (+) geeignet und chemisch sowie thermisch beständig, aber mechanisch schlechter belastbar als die Oberflächenfilter (OF). Dafür weisen sie eine sehr große (++) offene Fläche auf und sind gut zu reinigen (Quelle: Seebach) de in Siebwechslersystemen zum Einsatz kamen: Filterkerzen und Filterscheiben. Sogenannte Disk-Stacks, also Pakete von etwa 10 bis 25 Filterscheiben auf einem zentralen Führungsrohr, durch das die Schmelze abfließt, haben sich bei...

FILTERTECHNIK  Systemvergleich Wirkung auf flexible Partikel Tabelle 3. Heutige Anforderungen an die Schmelzefiltertechnik  (Quelle: Seebach) Schwachpunkte in der Rheologie oder Auslegung erkennen zu können (etwa zu hohe oder zu niedrige Scherraten). Wenn die Ergebnisse mit den Anforderungen übereinstimmen, ist das richtige System gefunden. Häufig ist jedoch nicht sicher, welche Baugröße sich eignet, da z.  notwendige Filterfläche und erB. laubte Verweilzeit sich widersprechen. Hier wird häufig noch „mit dem dicken Daumen“ entschieden. Moderne Filterhersteller nutzen dagegen...