In einem Arbeitsschritt von PET-Flaschenmahlgut zu hochwertigem PET-Verpackungsband
Ansfelden/Österreich, 27. Oktober 2008. – Im Fokus des Fachsymposiums „PET Strapping“ am 27. und 28. Oktober d.J. beim österreichischen Recyclinganlagenhersteller Erema (www.erema.at) steht die Inline-Verarbeitung von PET-Flaschenmahlgut zu hoch belastbarem Umreifungsband. Vorgeführt wird eine speziell für diese Anwendung gemeinsam mit dem Technologiepartner Techno Plastic s.r.l. (www.technoplastic.it) optimierte Anlage. Es handelt sich dabei um einen Verbund aus dem Erema- Extrusionssystem Vacurema Basic 1308 TE und der daran direkt angekoppelten Reckanlage Tight Strap 300 von Techno Plastic. Der Durchsatz der Anlage beträgt 300 kg/h an hochfestem Umreifungsband bei zugleich geringem Querschnitt und damit kostengünstigstem Rohstoffeinsatz. Im Vergleich zur konventionellen Extruderaufbereitung ist mit der neuen Vacurema Inline-Strapping-Technologie sowohl eine Kosteneinsparung beim Inputmaterial von 20 bis 25 % als auch eine Energieeinsparung von rund einem Drittel erzielbar, selbstverständlich bei gleichbleibender Qualität des Endprodukts: Das Band aus 100 % PCR-PET-Flakes hat bei einem Querschnitt von lediglich 15,75 x 0,8 mm² eine Zugfestigkeit von 513 N/mm². Die Voraussetzung hierfür schafft die kompakte Vacurema- Technologie, indem sie handelsübliches Flaschenmahlgut in einem Prozessschritt nahezu viskositätsverlustfrei aufbereitet; Kristallisator oder Trockner als Vorstufen sind nicht erforderlich. Gleichzeitig hat das Erema-Verfahren eine um rund 30 % geringere spezifische Leistungsaufnahme als ein herkömmliches Extrusionskonzept mit vorgeschaltetem Kristallisator und Trockner. Die Anlage kann auch reines Neuwaregranulat verarbeiten oder Mischungen aus Neuware, Flaschenmahlgut und Strapping- Produktionsabfällen in beliebigem Verhältnis. Prozessbedingt kurze Umrüstzeiten der Anlage erleichtern und beschleunigen zudem den Produktwechsel.

Die Vacurema-Technologie arbeitet mit einem patentierten, mit einem rotierenden Rührwerk ausgerüsteten Reaktor unter Vakuum, gekoppelt mit einem robusten Einschnecken-Extrusionssystem und optionaler Hochleistungsentgasung. Das Ausgangsmaterial, in diesem Fall PET-Flaschenmahlgut, gelangt ungetrocknet und ohne Vorkristallisation über eine Vakuumschleuse direkt in den Vacurema-Reaktor. Dort wird es in einem einzigen Arbeitsgang gleichzeitig erwärmt (ausschließlich durch Friktionswärme) und unterstützt durch das angelegte Vakuum getrocknet, kristallisiert und von flüchtigen Kontaminationen befreit. Der direkt an den Reaktor gekoppelte Einschneckenextruder (Schneckendurchmesser 80 mm) plastifiziert und homogenisiert das immer konstant getrocknete Material, entgast im Bedarfsfall (optional bei stark gasenden Fremdpolymeren oder anderen Verunreinigungen) die Schmelze und fördert sie ohne zusätzliche Schmelzepumpe direkt in einen Feinfilter mit integriertem vollautomatischen Selbstreinigungssystem. Die sehr fein filtrierte Schmelze wird sofort inline mit der Anlagentechnik von Techno Plastic zu Umreifungsband weiterverarbeitet, beginnend bei der Düseneinheit über die Verstreckungs-, die Präge-, Fixier- und Kühlstation bis zum Wickler.

Mit optimierter Prozessführung zu hoher PET-Band-Qualität
Ziel bei der Optimierung der Anlagentechnik war die wirtschaftliche Aufbereitung von Flaschenmahlgut zu einer hochwertigen Schmelze ohne Materialabbau, d.h. ohne Viskositätsverlust der aufbereiteten Schmelze im Vergleich zum Aufgabegut. Dadurch lassen sich höhere Verstreckungsgrade des daraus gewonnenen Verpackungsbands realisieren, ohne an Festigkeit zu verlieren. Im Ergebnis verringert sich der hierfür erforderliche Materialeinsatz. Erreicht wurde dieses Ziel durch Modifikationen am Vacurema Basic-Reaktor: Im Vergleich zur bisherigen Standardausführung wurde das Volumen des Vakuumreaktors in der Strapping-Anlage verdoppelt und gleichzeitig für ein Vakuum von weniger als 10 mbar ausgelegt. Ein vergrößertes Reaktorvolumen und geringere Beschickungsintervalle führen somit zu den gewünschten, positiven Effekten: Die verlängerte Vorbehandlung des Aufgabeguts unter hohem Vakuum entzieht effektiv Kontaminationen und Feuchtigkeit, selbst bei schwankender Chargenbelastung mit Feuchtegehalten bis zu 1,5 %. Gleichzeitig wird durch den IV-Aufbau (IV: intrinsische Viskosität) im Reaktor dem im Extrusionsschritt normalerweise auftretenden Viskositätsverlust (Materialabbau) entgegengewirkt. Ergebnis ist somit eine mit dem Ausgangsflaschenmahlgut vergleichbare Viskosität.

Die an die Vacurema anschließende Reck-Technologie Tight Strap 300 von Techno Plastic basiert auf der jahrelangen Erfahrung des auf Extrusionsanlagen für Verpackungsband und Monofilamente spezialisierten Maschinenbauers. Im Spinnkopf, ausgerüstet mit einer Doppel-Schmelzepumpe, wird die vom Vacurema-Extruder bereitgestellte Schmelze auf vier Band-Stränge aufgeteilt. Nach dem ersten Abkühlen (Erstarren der Schmelzestränge) haben diese einen Querschnitt von 35,6 x 1,8 mm². In mehreren Prozessstufen werden sie dann temperiert, verstreckt (wiederholt in so genannten Galetten), geprägt und fixiert. Nach dem abschließenden Abkühlen gelangen die Bänder im Endformat von 15,75 x 0,8 mm² zu den Wickelstationen. Die Gesamtlänge der Tight Strap 300-Anlage beträgt rund 50 m.

Der Einsatz von PET-Umreifungsband wächst zurzeit weltweit um rund 15 % jährlich. Damit bietet die Herstellung von hochwertigem PET-Band aus gewaschenem Flaschenmahlgut heute und in Zukunft eine attraktive und profitable Geschäftsmöglichkeit. Schlüsselfertige Anlagen hierfür mit der kombinierten Vacurema-Tight-Strap-Technologie – grundsätzlich eignet sich die Anlagenkonfiguration auch zur Herstellung von PET-Filamenten – werden künftig von beiden Partnern angeboten – von Erema und von Techno Plastic.