Der französische Spritzgießmaschinenhersteller Billion hat auf der Fakuma 2021 eine neue vollelektrische Modellgeneration vorgestellt.

Spritzgießen

Kunststoffverarbeitung: Verfahren

Mehrkomponenten-Spritzgießen

Messe Fakuma

kunststoffe.de

Biokunststoffe

Kunststoff Werkstoffe

Nachhaltiges Spritzgießen mit voll automatisierter Montage

Mit ihrem „Industrie 4.0“-Lösungsangebot erfährt die Wittmann Gruppe eine positive Resonanz im Markt. Dabei wird die Spritzgießmaschine virtuell zur intelligenten Arbeitszelle erweitert.

Wittmann sieht sich als One-Stop-Shop-Anbieter weiter in einer guten Position

Doriat, Clemens, Dr.

Messe K-Kunststoffmesse

Nachhaltigkeit

Umweltmanagement

Energieeffizienz

Industrie 4.0 für die Kunststoffverarbeitung

Industrie 4.0

Spritzgießmaschinen

Kunststoffverarbeitung: Maschinen und Komponenten

Ressourcenmanagement

Produktion

Sofort einsatzbereit

Der Spielzeughersteller Mattel stellt zukünftig Bauklötze aus Biokunststoffen her. Bis 2030 möchte das Unternehmen für seine Spielsachen zu 100 % nachhaltige Materialien verwenden. 

Legokonkurrent will bis 2030 nachhaltig werden 

Barbie-Hersteller setzt auf Biokunststoffe 

Nutzer von Biokunststoffen möchten auch bei Additiven oft auf biologische Alternativen zurückgreifen. BASF hat deshalb ein Masterbatch auf Basis von Zuckerrohr vorgestellt. 

Masterbatches für Polyethylen 

Polyethylen

Additive

Farbstoffe

Masterbatches

Biokunststoffe auch biologisch einfärben 

Kunststoffe sprach mit Mercedes Alonso von Neste, über die vielversprechendsten Technologien für chemisches Recycling. Im Interview verrät sie außerdem, wieso Neste Lebensmittelrückstände für die Kunststoffproduktion kauft.

Interview mit Mercedes Alonso, Vorstandsmitglied bei Neste

Streifinger, Florian

Recycling

Kunststoff-Recycling

Kunststoff-Aufbereitung

„Chemisches Recycling ist noch nicht reif für den kommerziellen Einsatz“

Clariant, Muttenz/Schweiz, hat Additive auf Basis erneuerbarer Rohstoffe vorgestellt. Der Hersteller kooperiert dafür mit dem finnischen Unternehmen Neste, Espoo/Finnland. Die mit dem Namenszusatz „Terra“ versehenen Additive beruhen auf massenbilanzzertifiziertem Ethylen und Propylen. Die Ausgangsstoffe dafür liefert Neste. Sie werden aus biobasierten Rohstoffen wie Lebensmittelabfällen und Rückstandsölen gewonnen. Die Additive verhalten sich Clariant zufolge wie entsprechende Produkte aus fossilen Quellen. Erneute Zulassungen oder die Modifizierung von Fertigungsprozessen und Ausrüstung sollen somit nicht nötig sein. 

Lebensmittelabfälle als Grundlage 

Flammschutzmittel

Biobasierte Flammschutzmittel 

Sogenannte Knallgasbakterien sollen künftig den biologisch abbaubaren Kunststoff PHA produzieren ¿ für unter 2 Euro pro Kilogramm. 

Biologisch abbaubarer Biokunststoff aus Abfallfetten 

Technik Trend

PHA aus dem Berliner Bioreaktor 

Immer mehr Unternehmen wollen den Rezyklatanteil in ihren Produkten steigern. Das gilt vor allem für die Verarbeiter von Standardkunststoffen. Insbesondere die Hersteller von Polyolefinen, die meist in den vielfach kritisierten Verpackungen verwendet werden, verfolgen verschiedene Strategien, um die Kreislaufwirtschaft in Gang zu bringen. Vorgestellt werden viele davon auf der K 2019. 

Wiederverwertung wird großgeschrieben 

Simulation Verpackung

Polypropylen

Compound

Verbundwerkstoffe / Werkstoffverbunde

K-Preview Standardkunststoffe 

Adaptive Assistenzsysteme greifen in den Prozess ein und sind so in der Lage, Viskositätsschwankungen auszugleichen und den Prozess zu stabilisieren. Dies zeigt die Wittmann Battenfeld GmbH, Kottingbrunn/Österreich, mit ihrem System „HiQ-Flow“ exemplarisch an der Herstellung von Wäscheklammern aus ‧Polycarbonat auf einer Maschine des Typs EcoPower 55/350. Regranulierte Angüsse und ‧zuvor absichtlich hergestellte Ausschussteile bringen dazu Chargenschwankungen in den Prozess ein. Ferner verfügt die vernetzte Produktionszelle über ein digitales Werkzeugdatenblatt. Dieses hilft dem Maschinenbediener einzuschätzen, ob die angeschlossenen und mittels Wittmann-4.0-Router vernetzten Peripheriegeräte für den vorgewählten Produktdatensatz geeignet sind oder weitere Geräte notwendig werden. 

Wittmann Battenfeld auf der K 2019 

Polyethylenterephthalat

Schaumspritzgießen

Maschinen mit adaptiven Algorithmen 

Die BMB S.p.A., Brescia/Italien, hat sich insbesondere auf Schnellläufer für Verpackungsanwendungen spezialisiert. Die vollelektrischen Maschinen der eKW-Serie, die jetzt bis zu einer Schließkraft von 14 000 kN verfügbar sind, speichern die Energie aus den Bremsvorgängen und besitzen deshalb eine hohe Energieeffizienz. Gleichzeitig sind die Maschinen für sehr dynamische und hochpräzise Bewegungsabläufe ausgelegt, wie sie bei der Herstellung von Verpackungen gefordert werden. So kann die Plastifiziereinheit der Hybrid-Baureihe durch ein doppelt wirkendes Servoventil Einspritzgeschwindigkeiten von bis zu 900 mm/s erreichen. Im Vergleich zu früheren Baureihen setzt BMB verstärkt auf die Integration von Sensorik, um steigenden Anforderungen an die Prozessüberwachung und -sicherheit zu begegnen. Ein Remotesystem ermöglicht darüber hinaus eine direkte Verbindung zum Kundenservice. 

BMB auf der K 2019 

Energieeffiziente Schnellläufer 

Die Einreichungsphase für den Deutschen Verpackungspreis ist gestartet. Noch bis zum 15. Juni können Innovationen und beste Lösungen rund um die Verpackung bei der vom Deutschen Verpackungsinstitut e.V. (dvi) organisierten Leistungsschau eingereicht werden.  

Verleihung im September in Berlin 

Kunststoff-Verpackungsmaschine

Markt & Wirtschaft

Ausschreibung Deutscher Verpackungspreis 2020 

Der Spezialist für Elastomer-Spritzgießmaschinentechnik LWB Steinl GmbH & Co KG, Altdorf, legt einen besonderen Schwerpunkt auf Ver‧tikalmaschinen. Erstmals stellt das Unternehmen eine Maschine mit einem besonderen Rundtisch-Konzept vor (Bild). Zentrale Komponente ist die freistehende Schließeinheit. Diese ist aufgrund der 3-Säulen-Bauweise für Handling oder Wartungsarbeiten am 1 m hohen Rundtisch von allen Seiten gut zugänglich. Um die Maschinenhöhe gering zu halten, ist das Plastifizieraggregat horizontal an der oberen Maschinenaufspannplatte angeordnet. 

LWB Steinl auf der K 2019 

Elastomer-Spritzgießen

Vertikal am runden Tisch 

Formänderungsstrukturen können ihre Gestalt unter dem Einfluss externer Stimuli verändern. Die Formänderung ist selbstinduziert, benötigt also keine Energiezufuhr. Noch nachhaltiger ist das, wenn die Bauteile aus Biokunststoffen hergestellt werden.

Biokunststoffe für Formänderungsstrukturen

Polylactid

Thermoplaste

Additive Fertigung

Gestaltwandler mit grünem Herzen

Das Portfolio der Campetella Robotic Center S.r.l, Montecassiano/Italien, reicht von kartesischen bzw. Linearrobotern über IML-Anlagen (Bild) bis hin zu speziellen Automatisierungslösungen für verschiedene Branchen. Das Unternehmen definiert sich selbst als Entwickler und Her‧steller von Robotern, die durch geschicktes Verknüpfen zu komplexen Lösungen ausgebaut werden. Grundlage dafür seien standardisierte ‧Baugruppen mit einer Steuerung auf festen Plattformen, sodass die Systeme leicht installiert und getestet werden könnten. Vorteil: Die Inbetriebnahmen verkürzen sich, und eventuelle Unstimmigkeiten fallen noch vor der Auslieferung auf. 

Campetella auf der K 2019 

Automatisierungstechnik

Handling, Handhabungstechnik

IML-Lösung für kompostierbare Kaffeekapseln 

Im Auftrag der Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe haben Bio Math und das SKZ eine Übersicht der für biobasierte Kunststoffe eingesetzten Additive erstellt.

Kunststoffe, biobasiert

Kunststoffe, bioabbaubar

FNR veröffentlicht Studie zu biobasierte Additiven

Polylactide sind neben Stärkeblends derzeit innerhalb der Biokunststoffe die Werkstoffgruppe mit dem größten Mengenpotenzial. Grundstoff für PLA ist die Milchsäure.

Polylactid (PLA) ist ein nicht natürlich vorkommender Polyester, der über eine mehrstufige Synthese aus Zucker hergestellt wird. Dabei wird Zucker zu Milchsäure fermentiert und diese zu PLA polymerisiert.

Polylactide sind neben Stärkeblends derzeit innerhalb der Biokunststoffe die Werkstoffgruppe mit dem größten Mengenpotenzial, haben allerding eines monopolartige Herstellerstruktur [1]. Hans-Josef Endres sieht derzeit nur den US-amerikanischen Konzern NatureWorks in der Lage, reale Produktionskapazitäten zu realisieren. Deren Werk im kanadischen Nebraska ist mit einer Kapazität von 150 000 t/a die weltweit größte PLA-Fabrik (Bild 1) [2].

Grundstoff für PLA ist die Milchsäure, die in zwei stereoisomeren Varianten, D-Lactid und L-Lactid, vorkommt. Dementsprechend gibt es auch zwei PLA-Varianten: Poly-D-Lactid (PDLA) und Poly-L-Lactid (PLLA).

Je nachdem, wie die Bausteine in der PLA-Kette eingebunden werden, unterscheidet sich auch die Morphologie des Materials, von amorph bis kristallin, mit entsprechendem Einfluss auf die thermischen und mechanischen Eigenschaften.

PLA ist transparent, kristallin, steif (E-Modul bis 5000 MPa), besitzt eine hohe mechanische Festigkeit und kann mit herkömmlichen thermoplastischen Verfahren verarbeitet werden (Bild 2). Zu beachten ist die relativ hohe Feuchtigkeitsaufnahme, die in der Regel eine Vortrocknung voraussetzt. PLA besitzt eine hohe Beständigkeit gegenüber Ölen und Fetten, versprödet aber durch UV-Strahlung. Der Biokunststoff kann in einem Temperaturbereich von –10° C bis +40° C verwendet werden.

PLA ist nach EN 13432 biologisch abbaubar, allerdings sind hierfür bestimmte Umweltbedingungen nötig, die in der Regel nur in industriellen Kompostieranlagen zu finden sind. Bei Raumtemperatur und normalen Umgebungsbedingungen ist PLA unbegrenzt stabil [3]. Darüber hinaus ist die biologische Abbaubarkeit stark von der chemischen Zusammensetzung sowie den Einsatz eventueller Copolymere abhängig.

Aufgrund seiner physikalischen und mechanischen Eigenschaften eignet sich PLA gut als Ersatz für erdölbasierte Thermoplaste. PLA und PLA-Blends werden als Granulate in verschiedenen Qualitäten für die kunststoffverarbeitende Industrie zur Herstellung von Folien, Formteilen, Dosen, Bechern, Flaschen und sonstigen Gebrauchsgegenständen angeboten.

Neben der Verwendung für kurzlebige Verpackungsfolien oder Tiefziehprodukte (z. B. Getränke- oder Joghurtbecher, Obst-, Gemüse- und Fleischschalen) attestiert die Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e. V. (FNR) dem Rohstoff ein großes Potenzial auch für langlebige Produkte. Beispiele dafür sind Handyschalen, Schreibtischutensilien sowie Lippenstiftgehäuse. Auch in der Automobilindustrie gibt es erste Serienanwendungen auf Basis von PLA. Für textile Anwendungen kommt zu Fasern gesponnenes PLA zum Einsatz [3] (me) .

[1] H. Endres/ A. Siebert-Raths: Technische Biopolymere – Rahmbedingungen, Marktsituation, Herstellung, Aufbau und Eigenschaften, 1. Aufl., Carl Hanser Verlag, München 2009

[2] http://www.innovationtakesroot.com/~/media/ITR2016/2016/presentations/closing-plenary/03_ITR2016_Plenary-Closing_Marc-Verbruggen_pdf.pdf?la=en (24.01.2017)

[3] W. D. Callister/ David G. Rethwisch: Materialwissenschaften und Werkstofftechnik: Eine Einführung, 1. Aufl., Wiley-VCH Verlag, Weinheim 2012

[4] http://biopolymernetzwerk.fnr.de/biobasierte-werkstoffe/biobasierte-polyester/pla/ (24.01.2017)

Saechtling Kunststoff Taschenbuch- Herausgeber: Erwin Baur, Tim A. Osswald, Natalie Rudolph, 10/2013, 883 Seiten, € 49,99, ISBN: 978–3–446–43442–4, S. 655 – 656

Bild 1. Der amerikanische Chemiekonzern NatureWorks begann schon 2002 mit der PLA-Produktion. Heute gehört das Werk in Nebraska zu den größten Produktionsstätten ihrer Art

Bild 2. PLA-Granulat: Transparent, kristallin und – wenn die Umweltbedingungen stimmen – biologisch abbaubar

Polylactid (PLA)

<ul><li>Hoher E-Modul</li><li>Hohe Kratzfestigkeit</li><li>Hohe Transparenz</li><li>Hohe Transparenz</li><li>Beständig gegenüber Fett, Wasser und Alkohol</li><li>Zertifizierte Kompostierbarkeit</li><li>Lebensmittelrechtlich zugelassen</li><li>Relativ hohe Hydrophilie und Wasserdampfdurchlässigkeit</li><li>Ohne Additive spröde</li></ul>

Biobasierte Kunststoffe

ausgabe 11/2021

ausgabe 10/2021

ausgabe 09/2021

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