15 - Was sind die wichtigsten Trocknungsparameter?
Für das Trocknen von Kunststoffen sind vier voneinander abhängige Parameter ausschlaggebend:
1. Die Trocknungstemperatur beeinflusst als wichtigste Größe die Trockengeschwindigkeit. Bei Temperaturen oberhalb der Glastemperatur nimmt die Diffusionsgeschwindigkeit überproportional zu. Allerdings lässt sich die Trocknungstemperatur nicht beliebig erhöhen, weil andernfalls das Material thermisch geschädigt wird oder gar anschmelzen kann. Überdies können bei einer zu hohen Temperatur Additive ausdiffundieren. Übertrocknetes Material ist zudem beim Plastifizieren problematisch.
2. Die Trockenluftmenge transportiert die Wärmeenergie, um das Material zu erwärmen und um die am und im Granulat vorhandene Feuchte zu verdampfen und abzuführen. Auch die Luftmenge bestimmt die Trockengeschwindigkeit, lässt sich jedoch nicht beliebig wählen. Zwar bewirkt viel Luft ein schnelleres Entfeuchten, sie kann jedoch ein Fließbett verursachen sowie ebenfalls eine Übertrocknung. Zudem ist eine zu große Luftmenge schlicht unwirtschaftlich. Andererseits muss genügend Luft zur Verfügung stehen, um das Granulat innerhalb einer gewissen Zeiteinheit auf die gewünschte Temperatur zu bringen.
3. Der Taupunkt, genauer die Taupunkttemperatur, gibt den Trockenheitsgrad von Luft an. Es handelt sich um die Temperatur, bei der die relative Feuchte 100 % beträgt, das heißt, die Luft mit Wasserdampf gesättigt ist. Wird diese Luft unter den Taupunkt abgekühlt, kondensiert das Wasser und fällt aus (siehe Foto). Ein niedriger Taupunkt trägt nur bedingt zu einer schnelleren Trocknung bei, weil dem die Diffusionsgeschwindigkeit Grenzen setzt. Für das Trocknen der meisten hygroskopischen Kunststoffe genügt ein Taupunkt von ca. -20 °C. Sehr tiefe Taupunkte sind mit erheblichem Energieaufwand verbunden. Bei der Warmlufttrocknung schwankt der Taupunkt in Abhängigkeit der Umgebung; bei der Trockenlufttrocknung wird er in vorgegebenen Grenzen stabil gehalten. Bei gleichbleibender Trocknungstemperatur bewirken unterschiedliche Taupunkttemperaturen nur kleine Geschwindigkeitsunterschiede beim Trocknen.
4. Die Trockenzeit ist materialspezifisch von der Diffusionsgeschwindigkeit des Wassers aus dem Granulat, der Anfangsfeuchte sowie von der benötigten Restfeuchte abhängig. Zu langes Trocknen kann, in Verbindung mit einer zu hohen Temperatur, das Material schädigen.
Generell gilt, die Parameter müssen materialspezifisch aufeinander abgestimmt wirken, denn jeder beeinflusst den Trocknungsprozess und dessen Ergebnis. Das bedeutet, Änderungen eines Parameters müssen zwangsläufig mit Änderungen anderer Parameter einhergehen, um den gleichen Trocknungsgrad zu erreichen.
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