Engel: rPET im Dünnwandspritzgießen verarbeiten

Die Becher werden während der K 2022 aus rPET direkt im Dünnwandspritzgießen produziert – (Bild: Engel).

Zur K 2022 präsentiert Engel gemeinsam mit der Alpla Group, Brink und IPB Printing die Produktion von Dünnwandbehältern aus rPET in einem Prozessschritt per Spritzgießen. Das soll am Messestand live auf einer Maschine des Typs e speed mit einem neu entwickelten, besonders leistungsstarken Spritzaggregat gezeigt werden.

Mit 0,32 mm Wanddicke stehen die transparenten 125 ml-Rundbehälter stellvertretend für typische Verpackungen insbesondere im Lebensmittelbereich. Dank integriertem Inmould-Labeling (IML) verlassen die Container abfüllfertig die Produktionszelle. Das Besondere dieser Anwendung steckt im Material: Die Dünnwandbehälter werden in einem Verarbeitungsschritt direkt aus rPET produziert. Bislang konnte PET im Spritzgießen nur zu dickwandigen Teilen, wie Flaschen-Preforms verarbeitet werden. Die endgültige Verpackungsform wurde im zweiten Prozessschritt – zum Beispiel durch Blasformen – erzielt.

Bottle-to-Cup und Cup-to-Bottle als Ziel
Bis 2025 sollen gemäß European Plastics Pact alle Kunststoffverpackungen 30 Prozent Recyclinganteil enthalten und zu 100 Prozent recyclingfähig sein. Typische Materialien zur Verpackung von Lebensmitteln in Dünnwandbehältern sind Polyolefine oder Polystyrol. Mit diesen Werkstoffen werden, so Engel, nach Experteneinschätzung die genannten Ziele nicht erreichbar sein. Zudem fehlen für die Recyclingströme die positiven Bewertungen der europäischen Lebensmittelbehörde EFSA. rPET biete hier einen Ausweg, um Strafzahlungen und Sondersteuern zu umgehen. Trotz des momentan hohen Preises für PET werde dieser Werkstoff damit zur wirtschaftlichen Alternative. Die EFSA hat zahlreiche Recyclingverfahren für PET freigegeben, womit das Material in Europa verfügbar ist.

PET bietet den Vorteil, dass es bereits einen geschlossenen Recyclingkreislauf gibt. PET gilt bislang als der einzige Verpackungskunststoff, der als Recyclingmaterial im industriellen Maßstab wieder zu Lebensmittelverpackungen verarbeitet werden kann. Mit der Innovation wollen die Unternehmenspartner den Weg bereiten, dass außer Flaschen weitere Verpackungsprodukte nicht länger downgecycelt werden müssen, sondern tatsächlich re- oder sogar upgecycelt werden können. Das Einsatzspektrum von PET und rPET würde dadurch deutlich erweitert. Neben dem Bottle-to-Bottle-Kreislauf ist somit auch das Etablieren eines Bottle-to-Cup- oder sogar Cup-to-Bottle-Recyclings denkbar.

Mit 1.400 mm pro Sekunde einspritzen
Das auf der K 2022 verarbeitete modifizierte rPET stammt aus Getränkeflaschen, die in den Werken des Verpackungs- und Recyclingunternehmens Alpla Group mit Stammsitz in Hard, Österreich, aufbereitet wurden. Weitere am Messeexponat beteiligte Unternehmen sind Brink (Harskamp, Niederlande) für das Werkzeug und die IML-Automatisierung sowie IPB Printing (Reusel, Niederlande) für die Labels.

Mit der neuen Hochleistungsspritzeinheit lassen sich Dünnwandbehälter aus PET und rPET produzieren – (Bild: Engel).

Herzstück der Produktionszelle ist eine e speed 280/50 Spritzgießmaschine. Die Hybridmaschine mit elektrischer Schließ- und hydraulischer Spritzeinheit hat Engel für die hohen Leistungsanforderungen im Dünnwandspritzgießen entwickelt. Die Spritzeinheit erreicht bei der Verarbeitung kleiner Schussgewichte und extremen Wanddicke-Fließwegverhältnissen Einspritzgeschwindigkeiten bis 1.400 mm/s bei maximal 2.600 bar Spritzdruck.

Für das Verarbeiten von rPET wurde das neue Spritzaggregat mit einer auf die Rezyklat-Verarbeitung abgestimmten Plastifziereinheit aus der hauseigenen Entwicklung und Produktion kombiniert. Beim Plastifizieren und Einspritzen wird die Viskosität des PET für das Dünnwandspritzgießen eingestellt. Das ermöglicht laut Hersteller die Verarbeitung von beliebigen Rezyklatanteilen bis zu einhundertprozentigem rPET.

Unterschiedliche Label-Trends berücksichtigt
Präsentiert wird auf der K 2022 ein Werkzeug, das gleichzeitig verschiedene Labels verarbeiten kann. Damit greifen die Partner die weltweit unterschiedlichen Trends beim In-Mould-Labeling auf, die in der EU unter anderem mit den EPBP- bzw. Recyclass-Empfehlungen abgestimmt sind, sowie mit den Vorgaben der Association of Plastic Recyclers (APR) für die USA.

Für den amerikanischen Markt und dessen Anforderungen werden abwaschbare Farben auf Inmold-Labels verarbeitet, da für diesen Markt Label und Anwendung dem Recycling zugeführt werden sollen. Für Europa wird eine andere Technologie gezeigt: Ein In-Mould-Label, das im Recyclingprozess aufschwimmt, wodurch die Farben mit dem Label gut vom PET abtrennbar sind.

K 2022, 19.-26. Oktober 2022, Düsseldorf, Halle 15, Stand C58

Weitere Informationen: www.engelglobal.com

Engel Austria GmbH, Schwertberg, Österreich

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