13 - Warum sollte Kunststoffgranulat getrocknet werden?
In der Kunststoffverarbeitung wirkt sich die Feuchte des Materials entscheidend auf die Prozesssicherheit und die Produktqualität aus. So kann beim Spritzgießen eine zu hohe Feuchte vielfältige Probleme verursachen. Betroffen sind sowohl der Verarbeitungsprozess als auch die Qualität der hergestellten Produkte.
Ursache ist das Verhalten des zu verarbeitenden Kunststoffs gegenüber Feuchtigkeit in der Luft. So sind viele Kunststoffe hygroskopisch. Das bedeutet, sie nehmen Wasser auch innerhalb des Granulatkorns, also in ihrer Molekülstruktur, auf. Dabei spricht man auch von Kernfeuchte.
Bei nicht-hygroskopischen Kunststoffen lagert sich die Feuchtigkeit hingegen nur an der Oberfläche an. Doch Vorsicht: Die Füll- und Verstärkungsstoffe von nicht-hygroskopischen Kunststoffen können ihrerseits Feuchtigkeit aufnehmen.
Auswirkungen während des Verarbeitens sind Dampfbläschen oder gar Schaumbildung, Füll- und Entformungsprobleme, Viskositätsschwankungen, streuende Prozessparameter oder schwankende Durchsätze. Bei der Weiterverarbeitung können Probleme beim Galvanisieren oder Lackieren auftreten.
Bei bestimmten Kunststoffen löst Wasser während des Aufschmelzens eine chemische Reaktion aus, welche die Molekularstruktur verändert. Diese als Hydrolyse bezeichnete Reaktion hat ein reduziertes Molekulargewicht zur Folge mit dem Ergebnis, dass die Viskosität sinkt.
Hinsichtlich der Qualitätseinbußen ist wichtig zu wissen, dass die Fehler nicht zwingend sichtbar sein müssen. Die verborgenen Mängel, etwa reduzierte mechanische Festigkeiten, können nur durch geeignete Analysemethoden entdeckt werden. Meist handelt es sich dabei um zerstörende Prüfungen.
Ingesamt kann zu feuchtes Material das gesamte Eigenschaftsspektrum von Formteilen beeinträchtigen, also neben den mechanischen auch die optischen, chemischen und physikalischen Eigenschaften. Offensichtliche Fehler sind Schlieren, Hohlräume und Löcher sowie Blasen an der Oberfläche.
Ob nun ein Kunststoff vor seiner Verarbeitung zu trocknen ist, hängt nicht zuletzt von der so genannten Verarbeitungsfeuchte ab. Es handelt sich hierbei um einen materialspezifischen Wert, den der Rohstoffhersteller ermittelt und zur Verfügung stellt.
Schlussendlich ist eine gleichbleibende, definierte Restfeuchte eine Voraussetzung dafür, Ausschuss zu vermeiden und die Produktqualität sicherzustellen. Zuviel des Guten ist allerdings auch nicht ratsam, denn auch übertrocknete Kunststoffe bereiten Probleme.
mo’s Corner wird das Thema Materialtrocknung in den kommenden Ausgaben umfassend behandeln.
Welche Trocknerarten gibt es? Mehr Informationen finden Sie hier: www.motan.com