Die erste Plattenproduktionslinie des Typs Welex Converge CTS der Graham Engineering Corporation, York (USA), ist bei einem führenden Hersteller von Einwegerzeugnissen für den Lebensmittelbereich in Produktion gegangen. Die Linie dient […]
Mit der Plattenproduktionslinie Welex Converge CTS kann PLA bei deutlich niedrigeren Temperaturen verarbeitet werden. (Foto: Graham)
Die erste Plattenproduktionslinie des Typs Welex Converge CTS der Graham Engineering Corporation, York (USA), ist bei einem führenden Hersteller von Einwegerzeugnissen für den Lebensmittelbereich in Produktion gegangen. Die Linie dient der direkten Versorgung einer nachgelagerten Tiefziehmaschine.
Der Verarbeiter, ein führender Hersteller von Einwegerzeugnissen für den Lebensmittelbereich, verarbeitet stündlich 1.590 kg PLA der Marke Ingeo von NatureWorks LLC bei 200 °C. „Die Welex Converge CTS läuft bei einer Temperatur, die 25 bis 50 K unter der Temperatur liegt, die wir bei Ingeo mit diesen Durchsatzmengen bei anderen Verarbeitungstechnologien gesehen haben“, sagt Dr.-Ing. Jim Nangeroni, leitender Anwendungsentwicklungsingenieur bei NatureWorks.
„Die bei Welex Converge CTS möglichen niedrigeren Temperaturen führen zu einer kleineren Abnahme des Molekulargewichts, was wiederum nicht nur zu höherwertigen im ersten Durchgang gefertigten Teilen, sondern auch zum Erhalt der Qualität bei der Verarbeitung von Industrie-Regenerat führt“, sagte Nangeroni. „Bei einer Verarbeitung mit herkömmlicher Technologie muss man selbst unter Idealbedingungen von einer Abnahme des Molekulargewichts um 4 % pro Durchgang ausgehen, vergleichbar mit Polystyrol, aber bei unserem Test des Welex-Systems kam es auch nach acht Durchgängen zu so gut wie keiner Abnahme des Molekulargewichts, und das ist bemerkenswert. Diese Technologie stellt in Kombination mit Ingeo-Kilopreisen von 1,38 – 1,72 € für Standardqualitäten für Extrusions-/Tiefziehanwendungen ein sehr wettbewerbsfähiges Paket dar.“
Die auf einer sich mitdrehenden konischen Zwillingsschneckentechnologie basierende Plattenfertigungslinie Welex Converge CTS verarbeitet PET und PLA mit Feuchtigkeitsgehalten von bis zu 2.500 ppm und macht es dabei überflüssig, das Material zu kristallisieren oder vorzutrocknen. Oberflächliche Feuchtigkeit wird mithilfe eines leichten Unterdrucks im Beschickungsbereich entfernt. Nachdem das Material in der ersten Extruderstufe plastifiziert wurde, folgt ein Dekompressionsbereich, in dem die verbleibende Feuchtigkeit mithilfe eines starken Unterdrucks durch eine große Öffnung vollständig entfernt wird.
Dank großer Axiallager kann das System Welex Converge CTS einen höheren Druck erzeugen, und ein großer Schneckendurchmesser erzeugt ein größeres Drehmoment. Daher verarbeite die Fertigungslinie Converge CTS PET und PLA im Endeffekt bei der niedrigst möglichen Schmelzetemperatur, so Jim Nissel, Verkaufsleiter von Welex. Zu den Vorteilen einer niedrigeren Schmelzetemperatur zählen Energieeinsparungen, eine höhere Schmelzefestigkeit, eine geringere Neigung zur Bildung von Monomeren und Farbschutz.
„Die Schmelzetemperatur ist reine Energie, so dass man mit einer niedrigeren Schmelzetemperatur das Delta einspart, das nötig ist, um das Polymer aufzuheizen und abzukühlen, zusätzlich zu der Energie, die durch die Eliminierung des Trocknungssystems eingespart wird“, sagt Nissel. „Insgesamt könnte dies zum einem um etwa 25 % niedrigeren Energieverbrauch führen. Gleichzeitig erleichtert die höhere Schmelzefestigkeit die Verarbeitung des Materials: Kniffe sacken weniger ein und es kommt zu weniger Fehlstellen an den Oberflächen. Eine geringere Neigung zur Bildung von Monomeren minimiert den Beschichtungsabrieb an den Polierwalzen. Darüber hinaus schützt eine niedrigere Temperatur die Farbstoffe. Durch weniger Vergilben aufgrund von Hitzeeinwirkung ist es nicht nötig, die Vormischung blau einzufärben, um Verfärbungen auszugleichen.“
Zusätzlich zu den Vorteilen bei der Verarbeitung gibt das Unternehmen u. a. die folgenden mechanischen und betrieblichen Vorteile für das Welex Converge CTS an: Verkürzung der Gesamtlänge der Produktionslinie um etwa 20 %, hauptsächlich weil die Schnecken nur halb so lang sind wie herkömmliche parallele Zwillingsschnecken und nur halb so viel wiegen; schnellerer Ausbau der Schnecken, da fast kein zusätzlicher Bewegungsfreiraum nötig ist, was durch einen schwenkbaren Zylinder ermöglicht wird, und eine große Beschickungsöffnung, die die Möglichkeit bietet, Füllstoffe ohne die zusätzlichen Kosten und die höhere Komplexität seitlicher Beschicker hinzuzufügen.
Systeme des Typs Welex Converge CTS sind für Durchsätze von 500 bis 1.815 kg/h bei Schüttdichten von nur 150 g/l einsetzbar.
www.natureworksllc.com
www.grahamengineering.com
www.americankuhne.com
www.welex.com
