Silan-Dosierung mit LEWA Pumpen und dem Regler LEWA smart control

Silane werden in verschiedenen Zusammensetzungen unter anderem als Haftvermittler und als Pfropfmittel für die Herstellung von Kabelisolierungen oder für die Produktion chemischer Zwischenprodukte verwendet.
LEWA stellt Systeme her, die Silane, unabhängig von Silan-Typ bzw. physikalischer und chemischer Eigenschaften oder Anforderungen, zuverlässig, präzise sowie in gleichbleibender Konsistenz und Reinheit fördern. Die Regler-Einheit LEWA smart control ermöglicht mittels adaptiver Regelung eine schnelle Istwert-Anpassung für hochgenaue Dosierung, ohne wesentliches Einschwingen. Dank über 60-jähriger Erfahrung, einem breiten Pumpenprogramm, das alle Mengen und Drücke abdecken kann, sowie spezifischen Systemlösungen sind alle Kundenforderungen realisierbar.

Lösungen

Folgende Vorteile bietet die Silan-Dosierung mit Systemen von LEWA:

  • Geschlossene und witterungsgeschützte Systeme für Außenaufstellung (frostsicher, regensicher)
  • Offene Systeme für Innenaufstellung, stationär oder fahrbar
  • Aufstellung im Ex-Bereich
  • System ist variabel in Anschlussspannung, Systemhierarchie, Versorgungsgebinde sowie Dosiermenge und Dosierdruck
  • Kundenspezifische Auslegung auf verschiedene Silan-Typen hinsichtlich Brennbarkeit, Toxizität, Korrosivität ist möglich (Bisher dosierte Silane sind z.B. Trichlorosilan, Tetrachlorosilane, Vinyltrimethoxysilan, Dimethyldichlorsilan)
  • Silan-Dosierung mit Schutzgasüberlagerung (Stickstoff) zur Luftfeuchtigkeitsvermeidung und um Kristallisation zu verhindern
  • Problemlose Anpassung an Anforderungen wie Erwärmung oder Kühlung von Silanen für Dosierprozess
  • Dosierung mittels Membranpumpentechnologie (absolut dicht und abriebfrei)
  • Sicherheitsventil zur Absicherung des Dosiersystems gegen Überdruck und Beschädigung
  • (Kontakt)-Manometer zur Drucküberwachung in der saug- und druckseitigen Rohrleitung (prozessabhängig)
  • Massedurchflussmessgerät
  • Integrierte Diagnosefunktionen bringen Abweichungen und Störungen zur Anzeige
  • Hohe Systemverfügbarkeit, selbst der Verschleiß der Dosierpumpe wird rechtzeitig erkannt und kann behoben werden
  • Exakte Dosierung durch ständige Überwachung:
    Der Regler LEWA smart control führt eine Plausibilitätsprüfung zwischen dem Signal des Durchflussmessers (Istwert) und dem Führungssignal (Sollwert) durch. So wird die Fördermenge des Silans entsprechend der Führungsgröße (z.B. Extruderdrehzahl) oder der Kunststoffschmelze-Masse angepasst.
  • Mit LEWA smart control ist zudem die Wahl zwischen zentraler (mehrere Extruder steuerbar über gemeinsames Bedienterminal) und dezentraler (mehrere separate smart control-Systeme) Betriebsweise möglich
Silane metering

Prozessschema Silandosierung

Einastzgebiete

LEWA exhibits at Chem Tech exhibition

Silan kommt unter anderem in folgenden Industrien und Produkten zum Einsatz:

  • Herstellung chemischer Zwischenprodukte bzw. Laborchemikalien
  • Haftvermittler in Lacken und Farben: Für High-Solid-Lacke mit wenig Lösungsmitteln sowie lösemittelfreien Pulverlacken oder Wasserlacken, umweltfreundlichen Lacken durch Emulsionspolymerisation mittels ungiftiger Organosilanen (Silan-modifizierte Acrylatlacke)
  • Pfropfmittel und Vernetzer für Polyethylen zur Herstellung von PEX-Rohren und XLPE-Kabeln
  • Flammgeschützte Compounds, bei denen vernetzte Isolierungen und Ummantelungen erforderlich sind

Hintergrund

Was ist bei der Silan-Dosierung zu beachten?

Um die wichtigen Anforderungen (Reproduzierbarkeit, Konsistenz, Produktreinheit, etc.) für Kunststoff-Kabelmassen oder Kunststoff-Rohrmassen zur Herstellung von Kabel- und/oder Aderisolierung sowie Kunststoffrohren optimal und vielseitig realisieren zu können, kommt es auf eine genaue, regelbare und von äußeren Einflüssen unabhängige Dosierung des Silans an.

Dabei erfolgt die hochgenaue Dosierung in den Extruder über den Zuführtrichter (bei Laboranwendungen nahezu drucklos) oder in die dafür vorgesehene Prozesszone des Extruders mittels spezieller Injektionsvorrichtungen in das geschmolzene Polymer. Die Wahl des Silantyps hängt von den Polymeren ab. Organofunktionelle Silane in Spezialausführung erschließen neue Anwendungsfälle, da sie wichtige Komponenten für Farben und Lacke darstellen und ihre Haftung jahrelange Haltbarkeit auf den unterschiedlichsten Untergründen gewährleistet.

Die Geschwindigkeit der Silanvernetzung von Polyethylen in Kabeln kann beeinflusst werden durch:

  • Silantyp
  • Größe der zu vernetzenden Komponente
  • Temperatur
  • Druck
  • Anzahl der vorhandenen Wassermoleküle
  • Effizienz der Pfropfung
  • Menge des Katalysators

Quelle: Wacker Chemie AG, EVONIK Industries

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