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

16:9

Materialhandling

Kunststoffverarbeitung: Verfahren

Kunststoff-Aufbereitung

Kunststoff-Recycling

Kreislaufwirtschaft

Compoundieren

PET-Flakes wirtschaftlich und FDA-konform recyceln

KITZMANN, die Experten für Schüttgut- und Flüssigkeitshandling

Magdalena KITZMANN GmbH  

https://www.kitzmann-gruppe.de

Thermoplastische Elastomere

Kunststoff Werkstoffe

Thermoplaste

Silikone

Steuern, Regeln

Software

Partikelschäumen

Schäumen / Reaktive Verarbeitung

Normalien

Verbundwerkstoffe / Werkstoffverbunde

Kunststoffverarbeitung: Maschinen und Komponenten

Standardkunststoffe

Technische Kunststoffe

Dosierung

Messtechnik

Mechanische Messtechnik

Oberflächentechnik

Additive Fertigung

Duroplaste

Hochleistungskunststoffe

Extrudieren (KU)

Kunststoffverarbeitung

Prozessautomation

Doppelschneckenextruder werden meist für die Aufbereitung von Kunststoffen eingesetzt. Eine wichtige Prozesscharakteristik ist die Beanspruchung des Materials. Untersuchungen zum Materialabbau von Polypropylen im Doppelschneckenextruder zeigen auf, wie sich die Abnahme der Materialeigenschaften in der Praxis reduzieren lässt.

Anlagenaufbau zur Untersuchung des Materialabbaus inklusive des Doppelschneckenextruders  ZE28 BluePower von KraussMaffei

Reproduzierbarkeitsnachweis und Handlungsempfehlungen für Polypropylen

Extrusion

Extruder

Extrusionsanlagen

Polypropylen-Compound

Polypropylen

Materialabbau im Doppelschneckenextruder

Der seit Kurzem am Markt agierende Compoundeur Heroplas startet die Herstellung von Spezial-Polyolefinen mit zwei ZSK-Doppelschneckenextrudern von Coperion.

Dank ihrer komfortablen Bedienung und der hohen Flexibilität in der Konfiguration eignen sich die Coperion ZSK-Extruder gut für die vielen, schnellen Produktwechsel bei Heroplas

Unternehmen

kunststoffe.de

Coperion liefert Extruder für den Produktionsstart von Heroplas

Aufgrund ihrer sehr unterschiedlichen Schüttgewichte und Eigenschaften ist die Mischung von Polylactid (PLA) mit Holzmehl als Füllstoff nicht einfach umzusetzen. Durch ein neues Verfahren mit einem Planetwalzenextruder konnte Entex ein Spritzgießmaterial aus PLA mit 50% Holzmehlanteil herstellen.

Das PLA-Compound mit 50 % Holzmehlanteil konnte erfolgreich auf dem Planetwalzenextruder von Entex hergestellt werden 

Aufbereitung von PLA mit 50 % Holzmehlanteil ohne Vormischen

Compound

Biokunststoffe

Kunststoff

Bauwesen

Baustoffe

Direkt zum hochgefüllten Biokunststoff

Mit dem Multi-Rotations-System MRS können auch kleinste Partikel in Kunststoffschmelzen homogen eingearbeitet werden. Dabei werden die Additive in Form einer Suspension eingebracht und die Trägerflüssigkeit im Anschluss in Sekundenschnelle wieder entzogen.

Evakuierung innerhalb der MRS-Sektion: Mit dem Multi-Rotations-System MRS werden dem Kunststoff in weniger als sechs Sekunden 3 bis 250 Liter Wasser pro Stunde entzogen

Doppelschneckenextruder mit Vakuum- und Evakuierungsanlage für die Compoundierung

Weder geschüttelt noch gerührt

Der Maschinenbauer hatte bereits für das Ende 2019 in Betrieb genommene Werk der Grupa Azoty Compounding im polnischen Tarnow die Planung für die gesamte Technik und das Produktionsgebäude übernommen. Nun wird die Produktion bereits erweitert.

Anfang 2022 wird ein Feddem-Extruder der Modellreihe FED 72 MTS im Werk der Grupa Azoty in Tarnow installiert

Feddem liefert weitere Anlage für Grupa Azoty Compounding

Die Tagung am 17. und 18. Mai 2022 in Würzburg richtet sich an Extruderbauer, Compoundeure und Verarbeiter, die sich mit der Auswahl und Auslegung von elektrischen Antrieben und Getrieben befassen. Auch Wartung und Instandhaltung sind Themen.

Die Fachtagung „Antriebskonzepte für Ein- und Doppelschneckenextruder“ findet vom 17. bis 18. Mai in Würzburg statt.

Antriebskonzepte für Ein- und Doppelschneckenextruder

Auf der K 2022 zeigen sind die Themen Recycling, Nachhaltigkeit und Effizienz als technologische Treiber der Kunststoffbranche. Arburg, Coperion und KraussMaffei erklären ihre Umsetzung der Themen im Video.

Kunststoffe.TV berichtet von der K 2022 | Nachhaltigkeit & Recycling | Messeneuheiten von Coperion✓ Arburg✓ KraussMaffei✓ | ➤ Jetzt Videobeitrag ansehen!

Redaktionelle Kurzvideos von der K 2022

Automatisierungszellen

Automatisierungstechnik

Spritzgießen

Messe K-Kunststoffmesse

Spritzgießmaschinen, allgemein

Spritzgießmaschinen

Automatisierungskomponenten

Fertigungsautomation

Extrusions-Zubehör

Komplette Kreisläufe und Digitalisierung für eine nachhaltigere Kunststoffverarbeitung

Die Weltleitmesse K hat in diesem Jahr erstmals auf breiter Front praktikable Lösungen für eine höhere Ressourceneffizienz aufgezeigt. Ein erster Streifzug übers Messegelände.

Wie sich Rezyklate mit digitalen Helfern prozesssicher verarbeiten lassen, offenbarte die K 2022 den Besuchern anhand zahlreicher Praxisbeispiele.

Doriat, Clemens, Dr.

Solar / PV

Energieerzeugung

Erneuerbare Energie

Schaumspritzgießen

Temperiertechnik

Mehrkomponenten-Spritzgießen

Condition Monitoring / Prozessüberwachung

Instandhaltung

Spritzgießwerkzeuge

Werkzeuge für die Kunststoffverarbeitung

Handling, Handhabungstechnik

Elastomer-Spritzgießen

Energieeffizienz

Industrie 4.0 für die Kunststoffverarbeitung

Industrie 4.0

Digitalisierung

Kunststoff-Rezyklat

Silikonkautschuk

Kautschuk / Elastomere

Geht doch

Das Polypropylen TechnoFiber PP LGF der TechnoCompound GmbH , Bad Sobernheim, ist vor thermooxidativem Abbau geschützt. Die spezielle Rezepturentwicklung ermöglicht es, die Wärmealterungsbeständigkeit bei einer Temperaturbelastung von 150 °C auf deutlich über 2.000 h zu steigern. Laut Herstellerangaben auch für Bauteile mit extrem langen Fließwegen und hohen Oberfläche-/ Masseverhältnissen. Es seien somit je nach Anforderung Werte von 1.000 h, 2.000 h oder sogar 2.500 h erreicht worden.

Wärmealterungsbeständiges Polypropylen-Compound 

Wärmebehandlung

Compoundeure

Schwächelt bei Sonne nicht 

Während der Kunststoffextrusion müssen qualitätssichernde Maßnahmen kontinuierlich und zuverlässig überwacht werden. In zwei europäischen Forschungsprojekten wurden für die Materialcharakterisierung drei robuste, praxistaugliche und vergleichsweise einfache Online-Messverfahren entwickelt. In diesem Beitrag wird der aktuelle wissenschaftliche Stand der Echtzeitüberwachung in der Extrusion vorgestellt. 

Echtzeitüberwachung von Polymeren während der Extrusion für effektivere Compoundierung 

Inline-Messtechnik

Qualitätssicherung

Mittendrin statt nur dabei 

Bis zu 80% der gesamten Energie werden beim Anschmelzen in der Plasitifizierzone eingebracht. Diesen Energieeintrag zu minimieren, lohnt sich jedoch nicht nur unter wirtschaftlichen Aspekten. Wie Forscher am Fraunhofer LBF zeigen, können dadurch auch die Materialeigenschaften verbessert werden.  

Messtechnik gibt neue Einblicke in den Compoundierprozess 

Technik Trend

Aufklärung in der Schmelzzone 

Um sich als mittelständischer Compoundeur auf die schnellen und unterschiedlichen Marktanforderungen einstellen zu können, müssen alle Produktionsbereiche aufeinander abgestimmt sein. Dafür wurde gemeinsam mit einem Maschinenbauer ein ganzheitliches und weltweit einheitliches Konzept zur flexiblen Compoundierung entwickelt. 

Qualität, Effizienz und Flexibilität durch einheitliche Compoundier- und Extrusionstechnik 

Supply Chain Management

Q-Management(system), Strategie

Ganzheitlich produzieren, Qualität garantieren 

Füllstoffe zu kombinieren, eröffnet großes Potenzial für die Optimierung wärmeleitfähiger Kunststoffe: Der Materialpreis kann sinken, die Wärmeleitfähigkeit steigen. Zudem lassen sich die Materialeigenschaften durch die Wahl der Compoundierparameter beeinflussen.  

Compoundierung von wärmeleitfähigen Kunststoffen mit hybriden Füllstoffsystemen 

Kühlkörper

Füllstoffe für Kunststoffe

Wirtschaftliche Wärmeleiter 

Hard- und Software-Lösungen für die Extrusion

Die Hersteller von Extrusionsanlagen stellen sich den aktuellen Herausforderungen. Die Kunststoffe-Redaktion hat in diesem Artikel einige Highlights der K 2022 zusammengefasst.

Die Hersteller von Extrusionsanlagen stellen sich den aktuellen Herausforderungen: Mit einer großen Bandbreite an Lösungen – angefangen bei der Verarbeitung von Rezyklaten bis hin zu neuen Produkten aus dem Bereich der Digitalisierung – demonstrierten sie auf der K, welche Trends in Zukunft wichtig werden. Darüber hinaus konnten viele Maschinenbauer bei der Energieeffizienz ihrer Maschinen noch „eine Schippe drauflegen“. Die Kunststoffe-Redaktion hat in diesem Artikel einige Highlights der K 2022 zusammengefasst.

Bei fast allen Herstellern im Bereich der Extrusion spielt die Digitalisierung eine große Rolle: Die Maschinenüberwachung ist dafür ausgelegt, Stillstände zu vermeiden und den Wartungsbedarf früh zu erkennen. Dazu werden viele Parameter kontinuierlich erfasst, um Auskunft über den Zustand einzelner Bauteile und ganzer Baugruppen einer Maschine oder Anlage zu geben.

KraussMaffei stellte auf der K 2022 mit dem Pioneer ProcessControl ein System vor, das unabhängig vom Bediener eine konstant hohe Produktivität und Qualität gewährleisten soll (Bild 1). „Durch den Fachkräftemangel tun sich Unternehmen zunehmend schwer, qualifizierte Fachkräfte zu bekommen. Deshalb legen wir mit unserer neuen Pioneer ProcessControl einen Schwerpunkt auf einfache und übersichtliche Bedienung“, so Xiaojun Cui, Executive Vice President New Machines bei KraussMaffei. Kernfeature der neuen Oberfläche sind sogenannte Wizards, die dem Bediener eine Schritt-für-Schritt-Anleitung für bestimmte Arbeitsschritte, wie zum Beispiel das An- oder Abfahren der Gesamtanlage, geben. Jeder Bediener erhält genau zum richtigen Zeitpunkt die jeweils nötigen Informationen. Zusätzlich kann dieser seine Erfahrungen im System hinterlegen, damit auch andere davon profitieren. Damit gelingt auch einem weniger erfahrenen Mitarbeiter die Kontrolle über einen komplexen Extrusionsprozess. Bedienfehler werden verringert, was weniger Stillstandszeiten und damit eine höhere Produktionseffizienz mit sich bringt.

Im Zentrum aller von Buss gelieferten Anlagen steht jeweils ein Ko-Kneter der Compeo-Baureihe, die darauf ausgelegt ist, erhebliche Mengen an Additiven schonend und gründlich in Basismaterialien einzumischen (Titelbild). Das modulare Maschinenkonzept ist dabei so flexibel, dass für jede Anwendung eine speziell konfigurierte Compoundierlinie verfügbar ist – für alle Temperaturbereiche bis 400 °C und für alle Kunststoffe, von temperaturempfindlichen Duroplasten bis zu anspruchsvollen technischen Thermoplasten.

Die fünf Produktions-Baugrößen mit Durchsatzleistungen von 100 bis über 12 000 kg/h ergänzt jetzt ein neuer kompakter und benutzerfreundlicher Laborcompounder Compeo LAB mit Durchsätzen von 50 bis 100 kg/h für Entwicklung, Prozessoptimierung und kleine Produktionskampagnen. Er bietet sämtliche Vorteile der großen Ko-Kneter, einschließlich der Kombination von zwei-, drei- und vierflügeligen Schneckenelementen, und erlaubt ein präzises und zuverlässiges Scale-up von Prozessparametern auf die Produktion.

Einspritzsysteme für Durchsätze  bis 100 t/h

Nach der kürzlichen Übernahme der Firma AMN in Frankreich durch die Maag Group wurde auf dem Maag-Stand erstmalig ein vollständiges AMN-Zentraleinspritzsystem (CIS) vorgestellt, das aus einer Lochplatte mit 1500 mm Durchmesser, einer zentralen Wassereinspritzung und schwertförmigen Messern besteht (Bild 2). Das CIS wurde entwickelt, um die Granulatkühlung und den -auswurf zu verbessern, und ist eine effektive Lösung für Polymere mit hohem Schmelzindex oder Peroxiden.

Das Ziel ist, die Schneidfläche vor schneller Abnutzung zu bewahren und eine dauerhaft verbesserte Granulatqualität zu ermöglichen. Die Lochplatten stehen für eine hohe Qualität und schaffen Durchsätze bis 100 t/h. Durch die Nutzung von hochfesten Materialien anstelle von Oberflächenbehandlungen erreicht die Lochplatte eine bis zu 30 % längere Lebenszeit, so der Hersteller.

Hingucker auf dem Coperion-Stand war die Hochdruck-Durchblasschleuse ZXQ 800, die mit einem großen Einlauf ohne Querschnittsverringerung für eine hohe Förderleistung steht (Bild 3). Die Zellenradschleuse, die für eine schonende, zuverlässige und wirtschaftliche Handhabung von Pulvern und Granulaten sorgt, gilt als besonders leckgasarm und wurde speziell zum Eintrag in die pneumatische Förderung bis 3,5 bar entwickelt. Sie eignet sich dank ihrer großen Leistungsfähigkeit sehr gut für die in Zukunft geplanten, sehr durchsatzstarken Anlagen zur Herstellung von Polyolefinen. Darüber hinaus sorgt die ZXQ 800 für eine optimale Kammerentleerung bei geringem Druckverlust, so der Hersteller.

Glättwerk arbeitet mit Geschwindigkeiten bis 120 m/min

Auf dem Stand von battenfeld-cincinnati glänzte ein Multitouch-Glättwerk (Bild 4). Das Prinzip der multiplen Walzenspalte und des langen Walzen-Folien-Kontakts hat sich in vielen Anwendungen zur Herstellung spannungsarmer Folien und Platten weltweit etabliert. Das horizontal angeordnete Glättwerk eignet sich insbesondere für beidseitig geglättete Folien wie Mono- oder Mehrschichtfolien für die Molkereibranche. Die Anlage zur Herstellung beidseitig geglätteter Dünnfolien aus Polypropylen mit einer Leistung von bis zu 1200 kg/h und Geschwindigkeiten bis 120 m/min wartet gleich mit mehreren Besonderheiten auf. Das Glättwerk ist ausgelegt für einen Dickenbereich zwischen 200 und 2000 µm. Um insbesondere die dünnen Folien sicher fahren zu können, ist es erforderlich, die Position, an der die Schmelze auf die Walzen auftrifft, exakt zu kontrollieren. Des Weiteren ist die Größe des Knets in diesem Dickenbereich von entscheidender Bedeutung. Gelöst wurde dies dadurch, dass die Düse vertikal über dem Glättwerk angeordnet ist und die Glättwerksposition exakt verfahren werden kann. Die Einstellung ist somit sehr variabel und kann genau an die spezifischen Anforderungen angepasst werden.

Das Multitouch-System ist nicht nur für die Herstellung von 3-Schicht-Folien geeignet, sondern kann zum zusätzlichen Laminieren von funktionellen Folien genutzt werden.

Ein Schwerpunkt am Bausano-Stand war das Smart Energy System mit Induktionsspulen, das 2022 zum Patent angemeldet wurde (Bild 5). Im Gegensatz zu den herkömmlichen widerstandsbasierten Systemen wird der Zylinder berührungslos durch ein elektromagnetisches Wechselfeld erwärmt: eine schnellere und effizientere Methode, die für Spitzenleistungen sorgen soll, indem sie den Verschleiß der Komponenten und den Energieverbrauch um bis zu 35 % reduziert. In Düsseldorf war das Smart Energy System sowohl an einem Doppelschneckenextruder der Baureihe Nextmover als auch an dem neuen Einschneckenextruder E-GO R zu sehen, der für das Kunststoffrecycling bestimmt ist.

Das Smart Energy System besteht aus zwangsgekühlten Induktionsspulen mit speziellen Öffnungen für die Luftzirkulation und die Installation des Temperaturfühlers. Die Spule ist mit stark wärmedämmenden Materialien umhüllt, um die Wärmeabgabe des Zylinders auf das Minimum zu senken. Durch die spezielle Innenkonstruktion wird die Kühlluft direkt zum Extrusionszylinder geleitet, wodurch sie schneller abgekühlt wird als bei resistiven Systemen.

Die Leistritz Extrusionstechnik stellte auf der K ihre Mitarbeiter in den Mittelpunkt des Messeauftritts. Auf der zentralen Bühne auf dem Stand berichteten die Experten über erfolgreich abgeschlossene Kundenprojekte aus dem Bereich der Extrusionstechnik und der Rezyklatverarbeitung. Dazu zählten die Herstellung von biobasierten Weinkorken oder von Bodenbelägen aus PCR.

Christopher Helms, Leiter des Technikums bei Leistritz, erklärt: „Die Werkstoffkombination für den Bodenbelag ist eine komplette Neuentwicklung unseres Kunden. Sie basiert auf Mineralstoffen und PP-Rezyklat. Da der Einsatz von Rezyklaten in hochwertigen Anwendungen immer mehr Zuspruch gewinnt, haben wir unsere Anlagen- und Prozesstechnik für diese Bedürfnisse optimiert. Wir sehen die Technologie unserer ZSE-Maxx-Extruder bei der Materialwiederaufbereitung deutlich im Vorteil. Das Material wird sehr gut durchmischt, dabei aber nur wenig belastet. Ein Pluspunkt für die Rezyklierung ist auch die hohe Entgasungsleistung der Doppelschneckenextruder. Außerdem erlaubt die gegenüber Einschneckenextrudern um ein Vielfaches bessere Oberflächenerneuerung eine effiziente Geruchsreduktion und Entfeuchtung der Schmelze.“

Live auf dem Stand war der ZSE 60 iMaxx zu sehen, mit dem die iMaxx-Baureihe eine weitere Maschinengröße erhalten hat. Die Baureihe zeichnet sich durch ihre Flexibilität und Modularität aus. Die Einsatzgebiete erstrecken sich über alle Möglichkeiten in der Kunststoffextrusion sowie im Recycling. Aufgrund des hohen spezifischen Drehmoments von bis zu 15,0 Nm/cm³ in Verbindung mit einem hohen freien Volumen (Da/Di = 1,66) zählen die ZSE-Maxx-Maschinen zu den leistungsstärksten gleichläufigen Doppelschneckenextrudern, so der Hersteller.

Ausgabenartikel KU01-23

Compounding-System von Buss: Der Ko-Kneter Compeo 88–18 F mit einem Schneckendurchmesser von 88 mm steht für einen Durchsatzbereich von bis zu 850 kg/h. 

Bild 1. Die Pioneer ProcessControl von KraussMaffei macht die Prozesskontrolle auch für weniger erfahrene Mitarbeiter einfach.

Bild 2. Das AMN-Schneidkopfsystem mit zentraler Wassereinspritzung von Maag sorgt für eine dauerhaft hohe Granulatqualität.

Bild 3. Die Hochdruck-Durchblasschleuse ZXQ 800 von Coperion wurde für durchsatzstarke Anlagen entwickelt.

Bild 4. Blick auf den Stand von battenfeld-cincinnati: Im Vordergrund ist das horizontal angeordnete Multitouch-Glättwerk zur Herstellung beidseitig geglätteter Dünnfolien zu sehen, das mit einer Leistung von bis zu 1200 kg/h aufwartet.

Bild 5. Bausano hat sein induktives Smart Energy System 2022 zum Patent angemeldet.

Hauptartikel Trendartikel

Exklusiver Bericht der Redaktion Kunststoffe: Rezyklatverarbeitung, Digitalisierung und ein Smart Energy System. 