PET erfreut sich auf dem Lebensmittelmarkt einer starken Nachfrage. Die Vorteile dieses Materials liegen in seiner exzellenten Transparenz, Brillanz und der Wiederverwertbarkeit. Durch die zu erzielende hohe Produktqualität moderner Recyclinganlagen wird immer mehr PET in den werkstofflichen Kreislauf überführt. Außerdem lassen sich aus PET-Folien aufgrund ihrer mechanischen Eigenschaften im Tiefziehverfahren formbeständige und steife Verpackungen mit dünnen Wandstärken herstellen. Dies setzt allerdings voraus, dass die PET-Schmelze bei der Extrusion nicht durch Feuchtigkeit, Kohlenwasserstoffe oder Gase verunreinigt wird.

Durch die Optimierung der Schmelzeentgasung in der Extrusionsanlage können Folienhersteller auf die Vortrocknung des Granulats oder Recyclats verzichten und somit hohe Energieeinsparungen erzielen. Das hygroskopische PET muss bei konventionellen Systemen auf 50 ppm Feuchtigkeitsanteil getrocknet werden, bevor es extrudiert werden kann. Durch den Einsatz eines Planetensystems im Bereich des Entgasungsdoms wird die Oberfläche der Schmelze vergrößert, sodass die physikalischen Voraussetzungen für eine optimale Entgasung gegeben sind. Der Vakuumpumpenhersteller passt sein angeschlossenes Vakuumsystem immer individuell dem Extruder und den Vorgaben des Endkunden an. Nur so ist gewährleistet, dass alle Gase und Dämpfe rückstandsfrei aus der Schmelze abgesaugt werden. Die dabei freigesetzten Stoffe können allerdings den Vakuumpumpen schaden. Daher müssen einige Bestandteile vor dem Kontakt der Gase mit den Pumpen separiert und gesammelt werden. Die Dämpfe können saugseitig größtenteils wartungsarm und betriebssicher abgeschieden werden.

Modular aufgebaute Entgasungsanlage

Im Messe-Exponat war eine modular aufgebaute Entgasungsanlage von Busch eingebaut, die ohne zusätzliche Betriebsmittel verdichtet und sich durch ihr geregeltes Saugvermögen immer optimal an verschiedene Durchsätze und Materialien anpasst. Die Plastex-Vakuumsysteme des Herstellers für die PET-Entgasung sind grundsätzlich so aufgebaut, dass sich nahe dem Entgasungsdom eine Schmelzefalle befindet, die mitgerissene Schmelze vor der Saugleitung zurückhält. Das angesaugte Gas-Dampf-Gemisch, das zu unterschiedlichen Anteilen aus Wasserdampf, Luft und Kohlenwasserstoffen besteht, durchströmt die Schmelzefalle und gelangt in den Wäscher, in dem die Kohlenwasserstoffe in der Waschflüssigkeit auskondensieren. Dabei wird der Wäscher intensiv gereinigt und gekühlt. Die Wäscherflüssigkeit wird in einem Filter von Schwebstoffen permanent gereinigt.

Die Pumpeneinheit innerhalb des Vakuumsystems besteht aus zwei trockenlaufenden Mink-Klauen-Vakuumpumpen. Die Klauentechnologie weist verschiedene Vorteile gegenüber anderen Prinzipien der Vakuumerzeugung auf. Zur Verdichtung der Gase innerhalb der Vakuumpumpen wird kein Betriebsmittel wie Öl oder Wasser, das durch Prozessrückstände kontaminiert werden kann, benötigt. Nur die tatsächlich aus dem Prozess stammenden Abfälle müssen entsorgt werden. Die Betriebskosten für Beschaffung und Entsorgung von pumpenspezifischen Betriebsmitteln entfallen. Weitere Kosten aller mit Betriebsmitteln in Zusammenhang stehenden Wartungsarbeiten wie Füllstandskontrollen, Betriebsmittelwechsel, Filterwechsel oder Reinigungsarbeiten und somit auch die dazu notwendigen Stillstandszeiten werden minimiert. Die beiden Mink-Klauen-Vakuumpumpen sind in Reihe geschaltet. Eine Drehzahlregelung ermöglicht die Anpassung des Saugvermögens über ein breites Leistungsspektrum und sorgt dabei für ein gleichbleibendes Vakuumniveau von 5 mbar. Ein solch breiter Regelbereich lässt sich mit anderen Vakuumerzeugern nicht realisieren. Die Regelung ermöglicht es, die Leistung des Vakuumsystems exakt auf den Durchsatz und das Rohmaterial abzustimmen. Das sorgt für eine gleichbleibende Produktqualität bei minimalem Energieverbrauch des Vakuumsystems.

Die Mink-Klauen-Vakuumpumpen verdichten berührungsfrei. Durch den berührungsfreien Betrieb wird ein hoher Wirkungsgrad verwirklicht, sodass die Pumpen in ihrem Betriebsbereich im Vergleich zu anderen Vakuumpumpen die höchste Energieeffizienz besitzen.

Kosteneffizienz
Auf hohem Niveau reproduzierbar

Die Vakuumsysteme von Busch sorgen dafür, dass bei allen Extruder-Durchsätzen das Leistungsvermögen der Vakuumsysteme auf hohem Niveau reproduzierbar und stabil bleibt. Dabei kann weitestgehend auf eine Materialtrocknung vor der Extrusion verzichtet werden. Das Klauenprinzip der Vakuumerzeuger ist dabei eine zukunftsweisende Technologie, die hohe Endvakua erzeugt und sehr wirtschaftlich betrieben werden kann.

 

Über den Autor

Uli Merkle, Leiter Marketing, Busch, Maulburg, merkle@busch.de