In der Kunststoffextrusion ist die Schmelzequalität eine der entscheidenden Stellgrößen für die Produktgüte. Verunreinigungen im Rohmaterial – ob Fremdpolymere, Füllstoffagglomerate, Holzkohlereste aus der Plastifizierung oder eingeschleppte Partikel aus dem Rezyklateinsatz – gelangen unweigerlich in die Schmelze und können Werkzeuge beschädigen, Oberflächenfehler erzeugen oder im schlimmsten Fall zum Produktionsausfall führen. Die Schmelzefilterung ist daher keine optionale Ergänzung, sondern ein systemischer Bestandteil professionell ausgelegter Extrusionsanlagen.
Grundsätzlich arbeitet jeder Schmelzefilter nach demselben Prinzip: Die Kunststoffschmelze wird unter Druck durch ein feinmaschiges Filtermedium – typischerweise ein Stahlgewebe oder eine Sintermetallstruktur – gepresst, wobei Feststoffpartikel oberhalb der Maschenweite zurückgehalten werden. Was sich einfach anhört, erfordert in der Praxis eine sorgfältige Abstimmung von Filtergeometrie, Maschenweite, Druckdifferenz und Wechselstrategie, um Schmelzedruck, Durchsatz und Standzeit in ein wirtschaftlich sinnvolles Verhältnis zu bringen.
Das Filtermedium: Gewebe, Sintermetall und Scheibentechnologie
Das am weitesten verbreitete Filtermedium ist das Stahlgewebe aus Drahtgeflecht. Es wird nach Maschenweite in Mikrometern klassifiziert; gebräuchliche Werte in der Kunststoffextrusion liegen zwischen 20 µm und 500 µm, wobei die Anforderungen stark vom Einsatzgebiet abhängen. Für optische Folien oder Fasern werden engere Gewebe gewählt als für technische Profile oder Rohre. Gewebepakete bestehen häufig aus mehreren Lagen unterschiedlicher Maschenweite, die zusammen eine gestaffelte Filtration ermöglichen und gleichzeitig mechanische Stabilität gewährleisten.
Sintermetallfilter – aus gesintertem Metallpulver oder gesinterten Metallfasern hergestellte Scheiben und Zylinder – bieten gegenüber Geweben eine gleichmäßigere Porenstruktur und eine höhere mechanische Belastbarkeit. Sie werden bevorzugt eingesetzt, wenn hohe Drücke, reaktive Schmelzen oder aggressive Additive den Einsatz von Geweben erschweren. Nachteilig sind die höheren Anschaffungskosten und die aufwendigere Reinigung. Sinterfilter lassen sich durch thermische Entpolymerisierung oder elektrolytische Verfahren regenerieren, was ihren Einsatz bei hohem Materialdurchsatz wirtschaftlich macht.
Eine Sonderform stellen rotierende Scheibenfilter dar, bei denen das Filtermedium als rotierender Zylinder oder Scheibenpaket ausgeführt ist und kontinuierlich durch eine Reinigungseinheit oder ein Schmelzebad regeneriert wird. Diese Bauformen finden sich vor allem in Anlagen mit sehr hohem Durchsatz und konstantem Extrusionsdruck, etwa in der Folienextrusion oder bei der Compoundierung von Rezyklaten.
