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Den diesjährigen Innovationspreis des Vereins zur Förderung des Instituts für Polymerforschung Dresden e. V. (IPF) erhalten am 24. November 2000 die Wissenschaftler Dr. Dieter Fischer und Dr. Michael Stephan für ihre Arbeiten zur Entwicklung von Verfahren zur Echtzeitanalytik von Extrusionsprozessen.
Sie entwickelten Inline-Prozessysteme, bestehend aus speziell dafür entwickelten Zwischenplatten, Adaptern, Messköpfen und Sonden, die die Anwendung herkömmlicher chemischer und physikalischer Analyseverfahren bei laufendem Extruderbetrieb und damit eine effiziente Überwachung der im Extruder ablaufenden Prozesse und des Zustandes des Produktes in jeder Phase der Verarbeitung erlauben.
Für das in der Kunststoffindustrie weithin angewendete, bislang aber vorwiegend empirisch betriebene Extrusionsverfahren eröffnet die Innovation neue Perspektiven. Das gilt inbesondere für die Entwicklung von stark nachgefragten Spezialpolymeren mit definierten Werkstoff- und Verarbeitungseigenschaften durch die reaktive Extrusion, ein umweltfreundliches lösungsmittelfreies Verfahren der chemischen Modifizierung von Polymerschmelzen während der Verarbeitung.
Grundlage für die Entwicklung war die Verbindung von naturwissenschaftlicher und ingenieurwissenschaftlicher Kompetenz.
Dem Chemiker Dr. Dieter Fischer ist es erstmals gelungen, die aussagestarken Techniken der Infrarot (IR)- sowie Raman-Spektroskopie für die direkte Verfolgung von Reaktionen und Mischungsverhältnissen in Polymerschmelzen während der Verarbeitung im Extruder anwendbar zu machen. Dazu wurden Messsonden weiterentwickelt und die notwendigen Extruderadapter konstruiert. Das Messignal wird mittels Faseroptik übertragen und mit dafür erstellten chemometrischen Online-Programmen sofort ausgewertet. Die besondere Schwierigkeit bestand dabei darin, das optische Verfahren für den Einsatz unter extremen Temperatur- und Druckbedingungen in der Polymerschmelze anzupassen.
Für die physikalisch-morphologische Charakterisierung von Stoffgemischen im Extruder wurde von dem Ingenieur Dr. Michael Stephan in Kooperation mit dem Extruderhersteller Krupp Werner & Pfleiderer eine spezielle Mess- und Probenentnahme-Zwischenplatte entwickelt, die einzeln oder kombiniert an verschiedenen Stellen in die Gehäuse üblicher Extruder eingefügt werden kann und neben der Positionierung verschiedener Messsonden eine schnelle Entnahme von Stoffproben ohne Unterbrechung des Extuderbetriebs erlaubt. Die Innovation wurde und wird bereits in Kooperationen mit Industriepartnern genutzt, um Prozesse und Produkte in der Kunststoffindustrie zu optimieren. Die entwickelten Bauteile wurden gemeinsam mit dem Industriepartner patentiert und bereits an weitere Nutzer in Forschung und Industrie verkauft.
Der Innovationspreis des Vereins zur Förderung des Instituts für Polymerforschung Dresden e. V. (IPF) wird seit 1997 jährlich verliehen. Mit der Vergabe des mit 5000 DM dotierten Preises möchten die Mitglieder des Vereins - mehr als 20 große und mittelständische Unternehmen verschiedener Branchen - die besondere Bedeutung der Zusammenarbeit zwischen Forschungseinrichtungen und Industrieunternehmen unterstreichen und herausragende Ergebnisse bei der Anwendung von Methoden und Erkenntnissen der Grundlagenforschung zur Lösung technologisch relevanter Probleme würdigen.
Criteria of this press release:
Biology, Chemistry, Materials sciences, Mechanical engineering
transregional, national
Personnel announcements, Research results
German
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