Im Schatten der Entwicklungen bei den Verarbeitungsverfahren schreitet auch die Technik der Peripheriegeräte voran. Wesentliche Treiber für Entwicklungen sind Kosteneinsparungen, die sich bei Trocknern aus gesteigerter Energieeffizienz ergeben, bei Dosiergeräten aus höherer Präzision.

Vom Trocknen mit Druckluft über die Relativität der Präzision beim Dosieren bis zum  Fördern von „Mikadostäbchen“

Dosier- und Mischgeräte

Kunststoffverarbeitung: Maschinen und Komponenten

Kunststoff-Aufbereitung

Klotz, Karlhorst, Dr.

Dosiergeräte

Trockner

Farbdosiergeräte

Dosieranlagen, allgemein

Dosierer

Trockner, Granulat-

Materialhandling

Kunststoffverarbeitung: Verfahren

Fördersysteme

Lücke geschlossen

Die Wittmann Gruppe nutzt die diesjährige Fakuma, um ihre Neuentwicklungen auf den unterschiedlichsten Gebieten vorzustellen. Aus den Bereichen Automatisierung und Peripherie. werden u. a. der Drucklufttrockner primus und die Schneidmühlen G-Max 23 und 33 vorgestellt.

Card primus 20 Drucklufttrockner mit FIT Steuerung und VacuJet Fördergerät

16:9

Messe Fakuma

kunststoffe.de

Schneidmühlen

Drucklufttrockner mit automatischer Befüllung

Eisbär bietet mit Plug&Dry eine Komplettlösung für die effiziente Materialtrocknung. Ein Stromanschluss und die Materialleitung sind alles, was noch benötigt wird.

Einschalten, anstecken und loslegen: Der Materialtrockner Plug&Dry benötigt nur einen elektrischen Anschluss sowie eine Materialzuleitung.

Messe K-Kunststoffmesse

kunststoffe-international.com

Energieeffiziente Materialtrocknung als Komplettlösung

Abfüllen, Wiegen, Umwerfen, Walzen, Palettieren und auf der anderen Seite Depalettieren und Entleeren – bei Sitraplas sollte eine Anlage viele Abläufe möglichst effizient realisieren.

In der Anlage kommt ein sechsachsiger Roboter zum Einsatz, der die Säcke vom Pufferplatz entnimmt und palettiert oder wahlweise Rohware  depalettiert

Automatisierung mit flexibler Umschaltung zwischen Palettieren und Depalettieren

Automatisierungszellen

Automatisierungstechnik

Förderanlagen und -geräte

Automatisierungskomponenten

Fördertechnikkomponenten

Logistik

Fördertechnik

Palettierroboter

Montagetechnik

Industrieroboter

Robotik

Verpackungstechnik

Multiaxialroboter für die Kunststoffverarbeitung

Handling, Handhabungstechnik

Umwerfende Sackabfüllung

Unterdruck für die Förderung von Schüttgut lässt sich auch mit Seitenkanalgebläsen erzeugen, aber wesentlich energieeffizienter arbeiten Vakuumpumpen. Dadurch konnte der Energieverbrauch für die Vakuumerzeugung um bis zu 70 Prozent reduziert werden.

Bild 2. Eine der drei Klauen-Vakuumpumpen zur Vakuumversorgung der Förderanlage bei  Jedi Kunststofftechnik

Energieeinsparung und Geräuschreduzierung durch moderne Vakuumtechnik

Förderanlagen, pneumatisch

Vakuum-Pumpen

Betriebsausrüstung / Betriebsmittel

Drucklufttechnik

Die mit den Klauen pumpt

 Der Hersteller AZO aus Osterburken setzt große Hoffnung auf eine Software, die dank künstlicher Intelligenz den optimalen Betriebspunkt für die pneumatische Förderung von Rohstoffen vom Silo zur Verarbeitungsanlage finden soll.

Druckverlauf der  Prometheus-Anlage:  Beim „Reinforcement Learning“ verändert der KI-Algorithmus die Förderparameter und überprüft sofort das Ergebnis

Mit automatisiertem Trial-and-Error Material situationsabhängig smarter fördern

Kunststoffverarbeitung allgemein

Kunststoffverarbeitung

Industrie 4.0 für die Kunststoffverarbeitung

Industrie 4.0

Prometheus soll’s richten

PET-Flakes können jetzt mit Coperion ZSK-Doppelschneckenextrudern ohne Vortrocknung zu Granulat aufbereitet und wieder zu Flaschen verarbeitet werden, die in ihrer Qualität Neuware entsprechen.

ZSK Doppelschneckenextruder von Coperion sorgen bei kurzen Verweilzeiten der Schmelze im Verfahrensteil für eine sehr gute Entgasung sowie eine hohe Dispergierung und tragen maßgeblich zur hohen Qualität des Endprodukts bei

Kunststoff-Recycling

Kreislaufwirtschaft

Compoundieren

PET-Flakes wirtschaftlich und FDA-konform recyceln

Als Partner der weltweiten Kunststoff- und Kautschukindustrie bietet Brabender individuelle und modulare Lösungen für Rheologie und Extrusion im Labormaßstab, geeignete Peripheriegeräte und Geräte für spezielle Messaufgaben.

Die MetaStation 4E ist die Tischvariante der neuen Generation der modularen Brabender Drehmomentrheometer

Messtechnik

Lösungen für Rheologie, Laborextrusion und Messaufgaben

 MTF Technik präsentiert Anwendungen aus den Bereichen Fördertechnik, Separiersysteme und Automation. Neben bekannten Bestsellern werden auch Neuheiten und Weiterentwicklungen, wie der MTF-Rundtisch zur Teilepufferung oder die optimierte Rechteck-Separiertrommel vorgestellt.

Auf der Internetseite <a href="http://www.mtf-technik.de">www.mtf-technik.de</a> wird pünktlich zur Messe ein Förderband-Konfigurator online gehen

Betriebstechnik für Kunststoffverarbeitung (Peripherie)

Fördertechnik demonstriert Vielseitigkeit

Die beiden Folienschneider FS 200 und FS 300 von Getecha sind speziell ausgelegt für das effiziente Zerkleinern der Endlosstreifen aus dem Randbeschnitt von Folienverarbeitungsanlagen.

Komplette Zerkleinerungslinie von Getecha mit Folienschneider und Trichtermühle aus dem eigenen RotoSchneider-Programm

Zerkleinerungsmaschinen

Zerkleinern von Endlosstreifen

Die Schüttgutabdeckung Seal-IT von FreeLeaves soll für Sauberkeit in der Fertigung sorgen und steht für eine einfache Handhabung, selbsterklärende Funktion, Platzersparnis und individuelle Einsetzbarkeit.

Einfach, sicher, sauber, wirtschaftlich und ressourcenschonend – so beschreibt der Hersteller die Vorteile der seal-IT-Schüttgutabdeckung

 Für Sauberkeit in der Fertigung

Lindner, einer der führenden Hersteller von Schreddern, Systemlösungen und industriellen Waschanlagen für das Kunststoffrecycling, präsentiert zur Fakuma ein neues Hot-Wash-System für das Recycling von PET sowie einen neuen Premium-Schredder.

Der Schredder aus der Micromat-Serie ist robust und wartungsfreundlich. Durch die hydraulische Klappe erhält man unkompliziert und schnell Zugang zum Rotor

Waschen und Entfetten

PET-Hot-Wash-System und Premium-Schredder

Maag Ettlinger präsentiert eine neue Generation der im Bereich PET-Recycling bewährten ECO Hochleistungsschmelzefilter. Die Anlagen ermöglichen einen höheren Produktdurchsatz.

Im PET-Recycling bewährt: Der neue Hochleistungs-Schmelzefilter ECO 500 von Maag Ettlinger

Neue Generation Hochleistungsschmelzefilter

Getecha gibt auf der Fakuma Einblicke in sein Portfolio an Zerkleinerungs- und Wiederaufbereitungsanlagen für den Einsatz in der Spritzgieß-, Extrusions- und Blasformtechnik.

Die Sauberraum-Mühle GRS 180 zeichnet sich u. a. durch ihre platzsparende Niedrigbauweise aus

Energieeffiziente Mühlentechnologie

Auch wenn es nicht immer trivial ist, einen Rohstoff von A nach B zu fördern: Die Herausforderungen beim Materialhandling liegen weniger in der Verarbeitung von neuen Werkstoffen als vielmehr in der Digitalisierung. Standardisierte Schnittstellen, künstliche Intelligenz und flexible, individuell abgestimmte Steuerungen stehen auf der Agenda der Anlagenhersteller ganz oben.

Förderleitung von Zeppelin: Die Schüttgutförderung mit Wasser stellt eine produktschonende Alternative dar

Trendbericht über den aktuellen Stand beim Materialhandling

Schröder, Susanne

Wenn das Silo mit dem Trichter spricht

In vielen Kunststoffen und Additiven sind flüchtige organische Verbindungen enthalten, die für unangenehmen Geruch und gesundheitsschädliche Auswirkungen stehen. Simar stellt mit dem Entgasungstrockner eVOC eine Technologie vor, die diese Verbindungen während der Trocknungsphase entfernt.

In vielen Kunststoffen und Additiven sind flüchtige organische Verbindungen enthalten, die für unangenehmen Geruch und gesundheitsschädliche Auswirkungen stehen. Simar stellt mit dem Entgasungstrockner eVOC eine Technologie vor, die diese Verbindungen während der Trocknungsphase entfernt. Das System kann auch in Altanlagen nachgerüstet werden.

Ein Großteil unserer alltäglichen Gebrauchsgegenstände enthalten sogenannte VOC (volatile organic compounds). Das sind flüchtige organische Verbindungen wie kohlenstoff- und wasserstoffhaltige Substanzen, die durch Verdunsten in die Dampf- oder Gasphase übergehen. Sie nehmen ab einem relevanten Maß Einfluss auf die Luftreinheit, können extreme Gerüche entwickeln und gesundheitsschädliche Auswirkungen für Mensch und Umwelt haben.

Mit der Entwicklung des zum Patent angemeldeten eVOC-Verfahrens vereint die Simar GmbH nach eigenen Angaben ein effizientes Verfahren zur VOC-Reduzierung mit modernster Trocknungstechnik. Die neueste Entwicklung, der eVOC-Entgasungstrockner, soll neue Maßstäbe im Bereich der Trocknungstechnik setzen (Bild 1).

Generell lautet die Anforderung an die Kunststofftrocknung: Höchste Trocknungseffizienz bei möglichst geringem Energieaufwand. Zunehmend an Bedeutung gewinnt bei der Kunststoffverarbeitung die Vermeidung beziehungsweise Reduzierung von VOC oder SVOC (semi volatile organic compounds). In der kunststoffproduzierenden und -verarbeitenden Industrie treten die flüchtigen Substanzen beispielsweise in Lösemitteln und Kunststoffbausteinen (Monomeren) auf. Ebenso sind sie in Hilfsmitteln wie beispielsweise Weichmachern, Stabilisatoren, Katalysatoren, Flammschutz- oder Antioxidationsmitteln enthalten. Entsprechend ihrer Konzentration in der Luft führen VOC zu Beeinträchtigungen und gesundheitlichen Schädigungen. Diese reichen von Geruchsbelästigung über Reizungen der Atemwege und Augen bis hin zu Krebserzeugung und Erbgutschädigung. Des Weiteren leisten die Emissionen einen maßgeblichen Beitrag zur Zerstörung der stratosphärischen Ozonschicht und sind mitverantwortlich für den Treibhauseffekt und die CO<sub>2</sub>-Intensität.

Nach der Compoundierung beginnt der „eVOC“ mit seiner Arbeit

Die Technik des eVOC-Entgasungstrockners steht für eine kontinuierliche Entfernung von VOC, SVOC und/oder Geruch während der Trocknungsphase des Kunststoffgranulats – also nach der Compoundierung und vor der Weiterverarbeitung des Kunststoffs. Selbst für die Nachrüstung von bestehenden Altanlagen bietet der eVOC Lösungsmöglichkeiten zur Reduzierung ungewollter und schädlicher Emissionen.

Für die Lack- und Chemieindustrie wurde bereits vor Jahren durch die Bundes-Immissionsschutzverordnung eine verbindliche Vorgabe zur Begrenzung der VOC-Emissionen eingeführt. Seitdem erfahren lösemittelfreie Lacke und Farben eine wachsende Verbreitung. Dieser Paradigmenwechsel im Bereich des Umweltschutzes wirkt sich auch auf andere Industriezweige, wie zum Beispiel die Automobilindustrie, aus. Hier gelten derzeit Empfehlungen und Richtwerte zur Emissionsverringerung namhafter Hersteller wie VW oder BMW. Ein Inkrafttreten verbindlicher Verordnungen mit definierten Grenzwerten ist für die nahe Zukunft absehbar.

Neben den geltenden Anforderungen für Innenräume von Fahrzeugen zählen niedrige VOC-Werte für viele andere Bereiche und Gegenstände des Alltags zu den wichtigsten Materialeigenschaften. So begegnet man immer häufiger Begriffen wie „Wohngesundheit“ oder „VOC-freies Spielzeug“, was verdeutlicht, dass der Endkunde vermehrt Wert auf gesunde Ausstattung von Wohn- und Arbeitsbereichen sowie der bedenkenlosen Nutzung von Kinder- und Babyspielzeugen legt.

Warum Additive zum Absorbieren von VOC keine gute Lösung sind

Zur Verminderung von Emissionen setzen Rezyklatverarbeiter und Hersteller von Kunststoffgranulaten häufig Hilfsmittel oder Additive ein, die VOC absorbieren. Damit sind diese zwar gebunden, bleiben aber trotzdem im Kunststoff enthalten. Es ist daher nicht auszuschließen, dass sie unter bestimmten Bedingungen wieder freigesetzt werden, beispielsweise an heißen Sommertagen in Fahrzeuginnenräumen oder bei direkter Sonneneinstrahlung auf ein Kinderspielzeug. Ebenso widerspricht dieser Vorgang auch dem Circular-Economy-Gedanken. Denn wird der „veränderte“ Kunststoff am Ende seines Produktkreislaufs recycelt, beeinträchtigen – neben den herkömmlichen bedenklichen Inhaltsstoffen – zudem die hinzugefügten Additive den Recyclingprozess.

Ein alternatives Verfahren ist die direkte Einspeisung eines Schleppmittels in die Kunststoffschmelze. Über eine geeignete Entgasung in der Extrusion lassen sich dann unerwünschte Gerüche, VOC beziehungsweise SVOC aus dem Prozess entfernen. Nachteil dieses Verfahrens ist der hohe technische Aufwand und die damit verbundenen, zusätzlichen Investitionen in die Maschinentechnik für das Unternehmen.

Auf den Einsatz von Schleppmitteln oder Additiven kann laut Simar mit dem Einsatz des Entgasungstrockners verzichtet werden. Grundlage des Trockners ist die patentierte eDry-Trocknungstechnologie. Diese überzeugt mit einem reduzierten Energiebedarf bei gleichzeitig hohem Wirkungsgrad. Der Taupunkt der Prozessluft, die dem Kunststoffgranulat zugeführt wird, bewegt sich dauerhaft nahezu konstant in einem Bereich zwischen –60 °C und –80 °C. Umgebungseinflüsse und klimatische Bedingungen haben keinen Einfluss auf das Trocknungsergebnis, sodass ein konstanter Trocknungsprozess sichergestellt ist. Die Prozessluft, die in der Regel innerhalb des Kunststoff-Herstellungsprozesses ohnehin zum Trocknen benötigt wird, dient zugleich als Trägerfluid zum Abtransport der Schadstoffe aus dem Kunststoffgranulat. Die VOC-beladene Abluft wird anschließend in einer Kältefalle gezielt abgekühlt, wodurch sich die VOC als Kondensat niederschlagen und so ausgeschieden und separiert werden. Um den Verflüchtigungsprozess effizient zu gestalten, wird mittels einer speziellen Vakuum- und Ventiltechnik ein zusätzlicher Entgasungsprozess während der Trocknung durchgeführt. Ein VOC-Sensor mit integriertem Photoionisationsdetektor überwacht hierbei kontinuierlich die Entgasung und regelt bedarfsgerecht die Prozesstechnik (Bild 2).

Diese Kombination aus Trocknung und Entgasung in einem gemeinsamen Arbeitsschritt ist laut Hersteller zukunftsweisend für die Kunststoffindustrie und unterstützt die Amortisation des Entgasungstrockners. Die präzise Gasmesstechnik führt zu reproduzierbaren Prozessergebnissen und einem hohen Bedienkomfort.

Ausgabenartikel KU03-22

Bild 1. Im eVOC-Entgasungstrockner schlägt sich die VOC-beladene Luft als Kondensat nieder und kann separiert werden.

Bild 2. Verlauf des eVOC-Verfahrens hinsichtlich  Geruchs- und VOC-Reduzierung

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