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Entwicklung und Standardisierung einer Methode zur Charakterisierung der Verarbeitbarkeit von Klebstoffdispersionen

Schlussbericht für den Zeitraum: 01.01.07 - 31.06.09. Förderkennzeichen AiF 15067N
 
: Peschka, M.

Bremen: Fraunhofer IFAM, 2009, 55 S.
Deutsch
Bericht
Fraunhofer IFAM ()
Klebstoff; Agglomerieren; Dispersion; Verarbeitungseigenschaft; Strömungssimulation; rheologisches Verhalten; Gegendruckregelung; Dosieranlage; Betriebsdaten

Abstract
Durch Test an komplett aufgebauten Dosieranlagen sollten Anlagenausfälle geklärt werden, die bei er industriellen Verarbeitung von Dispersionsklebstoffen in Form von festen Agglomerate in den einzelnen Anlagenkomponenten auftreten. Als Ausgangshypothese wurde formuliert, dass lokal auftretende hohe Schergefälle eine Agglomeration der Klebstoffdispersionen verursachen. In einer miniaturisierten Testkammer sollte das Strömungs- und Belastungsregime einer Klebstoffverarbeitungsanlage nachgestellt werden. Nach einer ausführlichen rheologischen Charakterisierung von zwei Klebstoffen werden mit Hilfe der Strömungssimulationen einfache rheologische Experimente nachgestellt. Mit zunehmender Detaillierung werden Simulationen der Strömung der Dispersionsklebstoffe in Komponenten von Dosieranlagen gerechnet und mit Experimenten an Testdosieranlagen im IFAM verglichen. Dabei zeigt sich eine gute Übereinstimmung zwischen der Simulation und dem Experiment. Im Einzelnen werden die Strömungsregime in den Anlagenkomponenten doppeltwirkende Kolbenpumpe, Zahnradpumpe und Gegendruckregler charakterisiert. Der Vergleich der Komponenten weist den Gegendruckregler als diejenige Komponente aus, die dem Dispersionsklebstoff die mit Abstand höchste Beanspruchung aufprägt. Aufbauend auf dieser Erkenntnis wird eine Prüfkammer konzipiert, deren zentrales Element ein Gegendruckregler ist. In Versuchen mit insgesamt sieben Dispersionsklebstoffen wird die Stabilität dieser Klebstoffe mit einem Probenvolumen von ca. 0,5 Litern untersucht. Bei parallel durchgeführten Untersuchungen in Unternehmen des PA, deren Ergebnisse mit Messungen des Zetapotentials korrelieren, zeigte sich eine gute Übereinstimmung der Ergebnisse der neuen Testkammer mit denen einer komplett aufgebauten Dosieranlage. Eine rein scherende Beanspruchung (Zylinderrheometer) bildet die komplexe Situation in einer Dosieranlage nicht hinreichend verlässlich ab. Durch die im Rahmen dieses Projekts erzielten Fortschritte hinsichtlich der lokalen Fließparameter in Anlagenkomponenten ist ein Down-Scaling der Versuchseinrichtung zur Beantwortung der Frage möglich, ob ein Dispersionsklebstoff industriell verarbeitbar ist.

: http://publica.fraunhofer.de/dokumente/N-134145.html