Verwerken granulaat

Onderzoeksproject (lopend) - In de kunststofverwerkende industrie bestaat een groot deel van de kosten uit energiekosten, waardoor energie-efficiënte oplossingen van grote betekenis kunnen zijn.

Bij een groot deel van de kunststofverwerkende bedrijven wordt er op een bepaald moment in het productieproces kunststof en elastomeren in korrelvorm (granulaat) verwarmd, gemengd en gesmolten. Om het granulaat op de gewenste temperatuur te brengen, is een grote hoeveelheid energie nodig. De verwarming en plastificering van kunststoffen en rubbers kan geschieden door een gasgestookt verwarmingselement, die veel restwarmte produceert. Restwarmte in het gehele productie proces kan gebruikt worden voor het voorverwarmen van het granulaat. Beide ideeën kunnen worden geïntegreerd door de restwarmte van rookgassen door de verbranding te gebruiken voor de voorverwarming.

In gesprekken met de kunststofverwerkende industrie (o.a. rubberverwerkers) is naar voren gekomen, dat een goede menging, temperatuurverdeling en het viscoëlastische gedrag van de compounds erg belangrijk is voor onder andere het beheersen van ‘die-swell’. Een groot voordeel van het gasgestookte verwarmingselement is, dat de temperatuurverdeling van de smelt homogener is, ten opzichte van andere verwarmingsmethoden.

Doelstellingen

  • Optimalisatie van de warmteoverdracht in de extruder
  • Verbetering van de menging van elastomeren in de extruder c.q. gearpump
  • Voorspellen van het viscoëlastisch gedrag van rubbers en de ‘die-swell’ in het eindproduct

Onderzoeksmethoden

  • Numerieke simulatie van de stroming, warmteoverdracht en menging met behulp van numerieke simulatietools als FEM en CFD
  • Testen van materiaaleigenschappen in onder andere reometers
  • Pilot opstelling van voorverwarmen, mengen, smelten, extruderen en afkoelen

Eindpresentaties

Op 2 maart 2017 zijn de onderstaande eindpresentaties gegeven. Het eindrapport is in ontwikkeling. 

The development and validation of an extrusion modelling procedure to simulate extrudate swell
Challenges of the circular economy for modern tire technology

Green PAC

Logo Green PACHet onderzoeksproject ‘Verwerken granulaat' is een onderzoek van Green PAC, Centre of Expertise Smart Polymeric Materials. Green PAC is een initiatief van NHL Stenden en Windesheim en is een open innovatiecentrum voor (groene) kunststoffen, vezels en composieten, waar ‘businessdriven’ kennisontwikkeling wordt opgestart en gefaciliteerd.

Lees meer over het onderzoeksproject en het Centre of Expertise op de website van Green PAC