Battenfeld Extrusionstechnik: Neues Einschnecken-Konzept für PET-Direktverarbeitung

Die Verpackungsbranche boomt, glasklare Tiefziehartikel aus PET liegen voll im Trend – die Battenfeld Extrusionstechnik GmbH (www.bex.battenfeld.com) präsentiert erstmals zur K 2007 ein völlig neues, wirtschaftliches Einschneckenextruder-Konzept für die Herstellung hochwertiger A-PET-Folien.

Transparente PET-Folien für die Verpackungsindustrie dürfen keine Verunreinigungen durch Fremdkörper oder Staub enthalten und müssen eine hohe Farbhomogenität, einen IV-Wert von mindestens 0,74 g/dl sowie einen Kristallisationsgrad von über 40 % aufweisen. Um diese strengen Kriterien zu erfüllen, setzen Folienhersteller auf ganz unterschiedliche Verfahrensvarianten.

Bekannte Verfahren brauchen viel Energie
Die wohl gebräuchlichste Methode unter Verwendung eines Einschneckenextruders ist die intensive Vortrocknung der Eingangsware. Nachteilig daran ist jedoch der sehr hohe Energieverbrauch für die Vortrocknungseinheit, weshalb immer wieder nach Alternativen gesucht wird. Eine sinnvolle und im Gegensatz zum herkömmlichen Verfahren um rund 60 % weniger Energie verbrauchende Methode ist der Einsatz eines Einschneckenextruders mit vorgeschaltetem Infrarottrockner. Hingegen verbraucht die dritte Kombination aus Einschneckenextruder und nachgeschaltetem Kristallisator zwar ebenfalls etwas weniger Energie, ist aber aufgrund der minderen Produktqualität eher für Recyclinganwendungen sinnvoll. Soll jedoch weder Vor- noch Nachtrocknung eingesetzt werden, erweisen sich die bisher bekannten Einschneckenextruder aufgrund ihres ungünstigen Oberflächen-/ Volumenverhältnisses als eher unbrauchbar und Mehrwellenkonzepte, die zwar gut geeignet sind, konnten sich bisher aufgrund ihrer Komplexität im Markt nicht durchsetzen.

Neues Konzept für Direktverarbeitung
Direkt und ohne Vortrocknung lässt sich PET auf gleichlaufenden Doppelschneckenextrudern mit effektiver Entgasungszone verarbeiten. Bei einer Material-Eingangsfeuchte von unter 4.000 ppm lassen sich in diesem Prozess optimale Folienqualitäten erzielen. Gerade für hohe Durchsatzleistungen zwischen 1.500 und 3.000 kg/h und für Zweibahnanlagen ist der Einsatz der deutlich teureren Maschinentechnik empfehlenswert.

Die von der Battenfeld Extrusionstechnik entwickelte und vorgestellte Verfahrensvariante eignet sich hingegen für die Verarbeiter, die Einbahnanlagen mit Durchsatzleistungen zwischen 800 und 1.000 kg/h betreiben und diese flexibel nicht nur PET, sondern auch für PS oder PP einsetzen möchten. Die Neuerung besteht in der Kombination einer Einschnecke mit einem modifizierten Planetwalzenteil zur hocheffektiven Schmelze-Entgasung. Während die Investitionssumme in etwa mit der eines Einschneckenextruders mit herkömmlicher Vortrocknung vergleichbar ist, seien die Unterhalts- und Energiekosten für das neue Konzept deutlich geringer.

Effektive Entgasung
Planetwalzenteile sind seit langem für die Verarbeitung von PVC bekannt: Um eine sich drehende zentrale Spindel, die mit einer Evolentenverzahnung versehen ist, laufen mehrere ebenso verzahnte Planetenspindeln um. Die Schmelze wird durch die Verzahnung transportiert, wobei sich immer wieder neue Oberflächen bilden. Dieser Effekt ist für die wirkungsvolle Entgasung unter Hochvakuum von ca. 5 mbar perfekt. Gleichzeitig sorgt das Selbstreinigungsverhalten im Planetwalzenteil für eine kurze, definierte Verweilzeit und damit für einen geringen thermischen Abbau der Polymerketten. Über eine große Entgasungsöffnung mit aufgesetztem Dom saugt die mehrstufige Vakuumpumpe Feuchtigkeit und etwaige Nebenprodukte ab. Dem Planetenteil schließt sich zum Druckaufbau nochmals eine kurze Einschnecke an, die das entgaste Polymer in die Schmelzepumpe und von dort in die Düse fördert.

Schon im Praxiseinsatz
Der erste Extruder sei bereits seit einigen Monaten bei einem namhaften, europäischen Hersteller von PET-Tiefziehfolien im Einsatz. Mit der Anlage sind sowohl A-PET-Neuware als auch gereinigte Flaschenflakes mit einer Eingangsfeuchte von maximal 3.000 ppm verarbeitbar. Damit sich jeder Besucher ein genaues Bild von dem Maschinenkonzept machen kann, zeigt die Battenfeld Extrusionstechnik den Einschneckenextruder mit Planetwalzenteil auf ihrem Messestand mit einem Glaszylinder.

Bild: Kombination aus Einschnecke und modifiziertem Planetwalzenteil zur Herstellung hochwertiger A-PET-Folien

K 2007, Düsseldorf, 24.-31. Oktober 2007, Halle 16, Stand D22-2

Battenfeld Extrusionstechnik GmbH, Bad Oeynhausen

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