Hintergrund und Aufgabenstellung
Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk (EPDM) ist ein vielseitig einsetzbares Elastomer, das aufgrund seiner hohen Wetter- und Ozonbeständigkeit sowie seiner Elastizität in vielen Industriezweigen Verwendung findet. Typische Endprodukte sind beispielsweise Dichtungen, Schläuche und Profilkomponenten für den Automobil- und Bausektor. Damit EPDM in verschiedenen Formulierungen weiterverarbeitet oder in Emulsionen eingebracht werden kann, ist das Lösen bzw. Emulgieren des zähen Kautschuks in einer meist flüssigen Phase (z. B. Lösungsmittel, Weichmacher oder andere Polymere) erforderlich. Eine gleichmäßige Verteilung ist dabei ausschlaggebend, um die angestrebten Material- und Verarbeitungseigenschaften zu erzielen.
Die Herausforderung
EPDM zeichnet sich durch seine hohe chemische Beständigkeit und Elastizität aus, was gleichzeitig eine Herausforderung für das Lösen und Emulgieren darstellt. Typische Schwierigkeiten sind:
- Hohe Viskosität des EPDM
Konventionelle Rührsysteme stoßen bei der Bearbeitung zäher und gummiartiger Substanzen oft schnell an ihre Grenzen. - Ungleichmäßige Partikelgrößen
Bei unzureichender Zerkleinerung können größere EPDM-Agglomerate entstehen, die eine homogene Verteilung verhindern und die Produktqualität beeinträchtigen. - Lange Prozesszeiten
Das vollständige und gleichmäßige Lösen von EPDM erfordert bei konventionellen Verfahren oft mehrere Prozessstufen und lange Mischphasen, was die Produktionskosten in die Höhe treibt. - Prozessinstabilität
Temperaturschwankungen oder ungenügende Durchmischung können zu Produktveränderungen, ungewünschter Viskositätszunahme und Qualitätsverlust führen.
Die Lösung
Rotor-Stator-Systeme von Cavitron sind speziell darauf ausgelegt, schwer zu handhabende Materialien wie EPDM schnell und effizient zu lösen bzw. zu emulgieren. Der Schlüssel zum Erfolg liegt in den eng bemessenen Spaltmaßen zwischen Rotor und Stator sowie in den hohen Scherkräften, die beim Durchströmen des Materials entstehen. Dadurch wird das EPDM in feinste Partikel aufgeschlossen und sofort homogen in die jeweilige Trägerflüssigkeit eingearbeitet.
- Hochintensive Scherkräfte sorgen für eine rasche Zerkleinerung des EPDM und verhindern die Bildung größerer Agglomerate.
- Kontinuierlicher Prozessablauf ermöglicht eine konstante Produktqualität, da Temperatur und Durchfluss exakt eingestellt werden können.
- Vielseitige Auslegungen der Rotor-Stator-Systeme erlauben eine passgenaue Anpassung an unterschiedliche Viskositätsbereiche, Lösungsmittel oder Zusatzstoffe.
Übersicht Kundenvorteile
1
Große Auswahl an Rotor-Stator-Systemen
2
Rationalisierung durch Prozessintegration
3
Zeit- und Kosteneinsparung
4
Reduzierter Platzbedarf
5
Saubere Verarbeitung und kein Verkleben
6
Exakte Kontrolle von Druck und Temperatur
7
Energieeffizienz
8
Sicher und emissionsfrei
9
Höhere Feststoff- und Konzentrationsfähigkeit
Vorteile im Detail
Dank ihrer besonderen Konstruktionsmerkmale und Verfahrenseffizienz bieten die Maschinen von Cavitron entscheidende Vorteile, die sich direkt auf den Löse- und Emulgierprozess von EPDM übertragen lassen:
- Große Auswahl an Rotor-Stator-Systemen: Für jede Applikation – ob hochviskos oder mit speziellen Lösungsmitteln – kann eine passende Konfiguration ausgewählt werden. So lassen sich unterschiedliche Rezepturen und Chargengrößen flexibel realisieren.
- Rationalisierung durch Prozessintegration: Mit Präzision RSS können mehrere Arbeitsschritte – etwa Vorzerkleinerung, Emulgierung und Homogenisierung – in einer Maschine erfolgen. Das reduziert nicht nur die Produktionszeiten, sondern oft auch den Einsatz weiterer Anlagentechnik.
- Zeit- und Kosteneinsparung: Durch den unmittelbaren und vollständigen Aufschluss der EPDM-Partikel verkürzen sich Misch- und Verweilzeiten deutlich. Einzelne Teilprozesse entfallen, was zu geringeren Personalkosten und einem insgesamt effizienteren Produktionsablauf führt.
- Reduzierter Platzbedarf: Im Vergleich zu großen Chargenreaktoren benötigt ein kontinuierliches Rotor-Stator-Verfahren etwa 90 % weniger Platz. Das spart wertvolle Produktionsfläche und vereinfacht den Anlagenaufbau.
- Saubere Verarbeitung und kein Verkleben: Da das EPDM in der Maschine zwangsbefördert wird, gibt es keine „Totzonen“ oder verklebte Behälterwände. Dies erleichtert die Reinigung und vermeidet Produktverluste.
- Exakte Kontrolle von Druck und Temperatur: Die geringen Volumina in der Bearbeitungszone erlauben eine präzise Überwachung der Prozessbedingungen. Das verhindert Überhitzung, unerwünschte Nebenreaktionen und garantiert eine gleichbleibend hohe Qualität.
- Energieeffizienz: Anders als in klassischen Rührbehältern, in denen große Massen bewegt werden, arbeitet das Material bei Cavitron durch extrem kleine Bearbeitungszonen. So wird die Eintragungsenergie effizient genutzt und der Gesamtenergiebedarf bleibt niedrig.
- Sicher und emissionsfrei: Der komplette Prozess erfolgt in einem geschlossenen System, in dem keine Stäube, Dämpfe oder Aerosole entweichen. Das erhöht die Arbeitssicherheit und trägt zur Umweltverträglichkeit bei.
- Höhere Feststoff- und Konzentrationsfähigkeit: Cavitron sind in der Lage, mit deutlich höheren EPDM-Konzentrationen zu arbeiten als herkömmliche Systeme. Dadurch verringert sich der Verbrauch an Lösemitteln oder sonstigen Hilfsstoffen, was Kosten und Umweltbelastung reduziert.
Mit diesen Merkmalen stellen die Rotor-Stator-Systeme von Cavitron eine technologisch ausgereifte Lösung dar, um EPDM im industriellen Maßstab schnell, sicher und kosteneffizient zu lösen und zu emulgieren. Unternehmen profitieren von einem rationelleren Produktionsablauf, reproduzierbaren Prozessbedingungen und einer gesteigerten Produktqualität, die ihnen langfristig Wettbewerbsvorteile auf dem Markt sichert.
Allgemeine technische Spezifikationen
Statische Dichtungen:
Viton, Teflon, Kalrez, andere Elastomere.
Betriebsdruck:
Bedarfsabhängig, bis 100 bar, Standard: bis 10 bar.
Betriebstemperatur:
Bedarfsabhängig bis 250 °C, Standard: 150 °C.
Leistungen, Energieeinsatz:
Typenübersicht Download.
Antriebe und Kraftübertragung:
Drehstrommotoren, Hochfrequenzmotoren, mechanische Getriebe, Regelantriebe, stufenlose, elektronisch gesteuerte und kontrollierte. Keilriemen, Poly-V-Riemen.
Intensitätsstufen:
Betriebsbezogene, von der groben Vermischung bis zur Dispergierung im Angström-Bereich.
Lagerung:
Kegelrollenlager, Schrägkugellager (doppelt).
engineered.
