Granulier-/Pelletierprozess

Additiv (Additive) ist eine in kleinen Mengen (typisch 0,05 – 10 %) zum Basispolymer hinzugefügte Substanz, die dessen Eigenschaften modifiziert, die Verarbeitbarkeit verbessert oder die Lebensdauer verlängert. Die Kunststoffindustrie ist auf Additive angewiesen, um die Anforderungen jeder Anwendung zu erfüllen. ## Hauptfamilien - Antioxidantien: primäre (sterisch gehinderte Phenole) + sekundäre (Phosphite) Stabilisatoren. Verhindern oxidative Degradation - UV-/Lichtstabilisatoren: HALS, UV-Absorber. Schutz vor Photodegradation - Gleitmittel / Trennmittel: Stearate, Wachse. Verbessern Verarbeitung und Entformung - Antistatika: ethoxylierte Amide. Dissipieren elektrostatische Ladung - Flammschutzmittel (FR): bromiert, phosphor-, halogenhaltig, Synergisten. UL94, V0/V2 - Weichmacher: Phthalate, Adipate, Citrate. Weich-PVC - Nukleierungsmittel / Klärungsmittel: beschleunigen Kristallisation (PP), erhöhen Klarheit - Pigmente und Farbstoffe: anorganisch (TiO2, Oxide), organisch (Azo, Phthalocyanine), Masterbatches - Füllstoffe und Verstärkungen: Talkum, CaCO3, Glasfaser, Kohlefaser - Schlagzähmodifikatoren: EPDM, MBS, Acrylate ## Zugabeformat - Masterbatch: konzentriertes Additiv (20 – 50 %) im Granulat, 1 – 10 % zum Neumaterial dosiert - Compounded Grade: bereits vom Hersteller mit integrierten Additiven (FR-PP, glasgefülltes PA) - Flüssigdosierung: flüssige Additive direkt in die Schnecke ## Überlegungen - Verträglichkeit mit dem Basisharz - Ausblühen (Blooming / Bleeding) bei Überschreiten der Löslichkeitsgrenze - Migration in Lebensmittelkontakt (FDA-/EU-Regulierung) - Kosten: TiO2 kann 30 – 50 % der Compound-Kosten ausmachen - Recyclingfähigkeit: viele Additive überstehen das Regrind, andere degradieren

Extrusion ist ein kontinuierliches Verfahren, bei dem ein thermoplastischer Kunststoff durch eine Schnecke in einem beheizten Zylinder aufgeschmolzen und durch eine Düse mit dem gewünschten Querschnitt gepresst wird. Am Düsenausgang entsteht ein kontinuierliches Profil (Rohr, Folie, Profil, Filament), das gekühlt und auf Länge geschnitten wird. ## Extrusion vs. Spritzguss Der Spritzguss erzeugt diskrete Teile mit 3D-Geometrie, die Extrusion kontinuierliche Produkte mit konstantem Querschnitt. Beide teilen sich die Plastifizierstufe —Schnecke, Zylinder, Heizbänder— doch der Spritzguss ergänzt Werkzeug, Einspritzdruck und Zyklus. ## Häufige Extrusionsarten - Profilextrusion (PVC, PE, PP) für Bau und Möbel - Rohrextrusion (PE, PP, PVC, PEX) - Folienextrusion (PS, PET, PP) für Thermoformen - Filamentextrusion (PLA, ABS, PETG) für 3D-Druck - Kabelextrusion und Blasfolie ## Typische Parameter - Schneckendrehzahl: 30 – 150 U/min - Massetemperatur: 180 – 280 °C je nach Harz - Düsenausgangsdruck: 100 – 500 bar - L/D-Verhältnis der Schnecke: 24:1 bis 36:1 - Granulator oder Abkühlkalander stromabwärts ## Häufige Defekte Haifischhaut bei zu hoher Liniengeschwindigkeit, Schmelzbruch bei hoher Scherung, Verunreinigungen durch unvollständige Spülung und Maßabweichungen durch schlecht eingestellten Kalibrator.

Ein Granulat (Pellet, Korn) ist ein kleines, gleichförmiges Stück resin (Kunststoff) — typisch ein 2–5 mm Zylinder, eine Linse oder Kugel — und die Standardform, in der Thermoplast an einen Spritzgießer geliefert wird. Granulat rieselt frei aus dem hopper (Trichter), zieht gleichmäßig in die screw (Schnecke) ein und schmilzt konstant — genau deshalb wird Rohkunststoff granuliert statt als Pulver oder unregelmäßige Brocken verkauft. ## Warum Kunststoff als Granulat kommt - Rieselfähigkeit & Dosierung: gleichförmige Größe gibt gleichmäßigen, brückenfreien Einzug und reproduzierbare melt (Schmelze) im barrel (Zylinder). - Eingebaute Rezeptur: die meisten Granulate sind bereits compoundiert — Basispolymer plus Stabilisatoren, additives (Additive), Verstärkung oder Farbe. Farbe kann auch als Masterbatch (hochpigmentiertes Granulat) mit Naturgranulat gemischt werden. - Handhabung & Lagerung: vorhersehbare Schüttdichte macht Dosieren, Trocknen und Fördern reproduzierbar; Granulat lässt sich leichter trocknen als Pulver. ## Granulat vs andere Aufgabeformen - virgin resin (Neuware): Erstverwendungsgranulat direkt vom Hersteller, nie geschmolzen. - regrind (Mahlgut): zurückgewonnene Angüsse/Verteiler/Ausschuss zu Flakes gemahlen — unregelmäßig statt gleichförmig, daher fließt und schmilzt es weniger konstant und wird meist in kontrolliertem Verhältnis beigemischt. - Pulver/Flakes/Repro: in manchen Prozessen genutzt, aber schwerer gleichmäßig einzuziehen als Granulat. ## Was es fürs Spritzen bedeutet Da Granulat der Input ist, treiben dessen Trockenheit (moisture / Feuchtigkeit), Schüttdichte und Konstanz die Stabilität von Schuss zu Schuss. Gemischte Korngrößen, Staub oder zu viel Mahlgut stören Einzug und Schmelze; deshalb kontrollieren Spritzgießer Lagerung, Trocknung und Mahlgutanteil. Siehe pellet process, wie Granulat hergestellt wird. ## Verwandte Begriffe - Siehe auch: resin, virgin resin, regrind, pellet process, hopper ## Was ist ein Kunststoffgranulat? Ein kleines, gleichförmiges Korn aus thermoplastischem Kunststoff — meist ein 2–5 mm Zylinder, eine Linse oder Kugel — das der Standardrohstoff fürs Spritzgießen ist, weil es konstant fließt und schmilzt. ## Warum wird Kunststoff als Granulat geliefert? Gleichförmiges Granulat zieht frei aus dem Trichter in die Schnecke und schmilzt gleichmäßig, kann eine komplette Rezeptur tragen (Additive, Verstärkung, Farbe), und seine vorhersehbare Schüttdichte macht Trocknen und Dosieren reproduzierbar. ## Was ist der Unterschied zwischen Granulat und Mahlgut? Granulat ist ein sauberes, gleichförmiges Neuware-Korn; Mahlgut ist zurückgewonnener Ausschuss, zu unregelmäßigen Flakes gemahlen. Mahlgut fließt und schmilzt weniger konstant und wird meist mit Neuware in kontrolliertem Anteil gemischt.

Ein Kunststoff (Plastik) ist ein synthetisches oder halbsynthetisches Material, dessen Rückgrat ein polymer (Polymer) ist — lange Ketten aus sich wiederholenden Moleküleinheiten — meist kombiniert mit additives (Additiven), die Farbe, Stabilität, Fließen und Festigkeit einstellen. Das Wort verweist auf seine Plastizität: erhitzt lässt es sich formen und dann zu einem festen Teil aushärten — genau das nutzt das Spritzgießen. ## Kunststoff vs Polymer vs Harz - polymer: das reine Langkettenmolekül (z. B. Polyethylen). - Kunststoff: das nutzbare Material = Polymer + Additive, der Alltagsbegriff für das fertige Compound. - resin (Harz): im Spritzbetrieb der granulierte (pellet) Kunststoff, der in die Maschine geht. In der Praxis werden „Harz", „Kunststoff" und „Material" fast synonym verwendet. ## Die zwei Familien, die fürs Spritzen zählen - thermoplastic (Thermoplast): erweicht beim Erhitzen und erstarrt beim Kühlen, reversibel — kann geschmolzen, geformt, gemahlen und wieder geschmolzen werden. Praktisch das gesamte Spritzgießen nutzt Thermoplaste. - thermoset (Duroplast): härtet zu einem dauerhaften vernetzten Netzwerk und kann nicht wieder geschmolzen werden (z. B. Epoxid, Phenol). Wird mit anderen Verfahren verarbeitet. ## Struktur, die das Verhalten bestimmt Thermoplaste sind entweder amorphous (amorph: ungeordnete Ketten — PC, ABS, PS: allmähliches Erweichen, geringere Schwindung, oft transparent) oder teil-crystalline (teilkristallin: geordnete Bereiche — PP, PA, POM: scharfer Schmelzpunkt, höhere Schwindung, Chemikalienbeständigkeit). Diese Struktur bestimmt Schmelzverhalten, viscosity (Viskosität), Schwindung und wo das Fenster des molding process (Spritzgießprozesses) liegt. ## Verwandte Begriffe - Siehe auch: polymer, thermoplastic, thermoset, resin, additive ## Woraus besteht Kunststoff? Aus einem Basispolymer — langen sich wiederholenden Molekülketten, meist aus Petrochemie oder zunehmend bio/recycelt — gemischt mit Additiven wie Stabilisatoren, Farbmitteln, Gleitmitteln und Verstärkungen, um nutzbare Eigenschaften zu erreichen. ## Was ist der Unterschied zwischen Kunststoff und Polymer? Ein Polymer ist das reine Langkettenmolekül; ein Kunststoff ist das nutzbare Material aus diesem Polymer plus Additiven. Im Spritzguss heißt der granulierte Kunststoff, der in die Maschine geht, meist Harz. ## Welche Kunststoffarten werden im Spritzguss verwendet? Fast immer Thermoplaste, die reversibel schmelzen und erstarren — unterteilt in amorphe Typen (PC, ABS, PS) und teilkristalline Typen (PP, PA, POM); Duroplaste härten dauerhaft aus und nutzen andere Verfahren.

Neuware (Neuware-Harz, Virgin-Granulat) ist Kunststoff-pellet (Granulat), das noch nie geschmolzen oder verarbeitet wurde — Erstverwendungsmaterial direkt vom Polymerhersteller, ohne regrind (Mahlgut) oder Rezyklatanteil. Es ist die Bezugsgröße, an der ein Spritzgießer jedes andere Material misst, weil seine Eigenschaften exakt dem material data sheet (Datenblatt) entsprechen. ## Warum Spritzgießer Neuware nutzen - Bekannte, volle Eigenschaften: die Ketten haben ihr ursprüngliches Molekulargewicht, daher sind Festigkeit, Farbe und Fließen wie spezifiziert — keine Wärmehistorie hat sie abgebaut. - Konstanz: das Verhalten von Charge zu Charge ist vorhersehbar, was den Prozess stabilisiert und Ausschuss senkt. - Regulierte Teile: Medizin, Lebensmittelkontakt, Optik und viele Kosmetik- oder Sicherheitsteile verlangen oft 100 % Neuware für Rückverfolgbarkeit und Reinheit. ## Neuware vs Mahlgut vs Rezyklat - Neuware: Erstverwendung, nie geschmolzen. - regrind (Mahlgut): die eigenen Angüsse/Verteiler/Ausschüsse gemahlen und wieder zugeführt — eine zusätzliche Wärmehistorie, meist mit Neuware in kontrolliertem Verhältnis gemischt (oft 10–30 %). - Post-Consumer-Rezyklat (PCR): aus gebrauchten Produkten zurückgewonnen; variable Qualität, häufig mit Neuware gemischt, um ein Rezyklatziel zu erreichen. ## Das Gleichgewicht Neuware/Mahlgut Jedes Wiederaufschmelzen verkürzt die Polymerketten und kann Farbe und viscosity (Viskosität) verschieben, daher spart Mahlgut Kosten und Abfall, doch ein zu hoher Anteil baut das Teil ab. Spritzgießer wählen einen Mischanteil, den das Teil verträgt, halten Mahlgut sauber und trocken (es nimmt schnell moisture / Feuchtigkeit auf) und fahren reine Neuware, wo Vorschriften oder Optik es verlangen. ## Verwandte Begriffe - Siehe auch: resin, regrind, pellet, material data sheet, molded part ## Was ist Neuware? Kunststoff in Erstverwendung — Granulat vom Hersteller, das nie geschmolzen, gemahlen oder recycelt wurde — sodass seine mechanischen, optischen und Fließeigenschaften exakt dem Datenblatt entsprechen. ## Was ist der Unterschied zwischen Neuware und Mahlgut? Neuware hat keine Wärmehistorie; Mahlgut ist der eigene Ausschuss (Angüsse, Verteiler, Fehlteile) gemahlen und wieder zugeführt, mit einem zusätzlichen Schmelzzyklus. Mahlgut wird meist in kontrolliertem Anteil in Neuware gemischt. ## Warum Neuware statt Mahlgut verwenden? Für volle, vorhersehbare Eigenschaften und Chargenkonstanz, und weil Medizin-, Lebensmittel- und Optikteile oft 100 % Neuware für Reinheit und Rückverfolgbarkeit verlangen; Mahlgut spart Kosten, baut aber mit jedem Wiederaufschmelzen leicht ab.