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Anlagen für die Rohrherstellung liefern 25 der aufgelisteten Firmen, Anlagen für Profile sind bei 28 Firmen im Angebot. Dreizehn der Firmen liefern Blasfolienanlagen, neun davon ausschließlich.

Blasfolien mit besseren Eigenschaften

Im Bereich der Blasfolienanlagen zeigt der Trend ein stetiges Wachstum des Bedarfs anVerpackungen für die Lebensmittelindustrie, so teilt es Reifenhäuser Kiefel mit. Ziel ist dabei die Verlängerung der Haltbarkeit des Packguts. Im Wesentlichen handelt es sich um Deckelfolien mit anschließender Laminierung auf jeweils biaxial orientiertem PP, PET und PA, um Tiefziehfolien, „Bag in Box“ und Beutel. Hierfür sind Siebenschichtfolien heute als Standardfolien etabliert. Der Schritt zur Neunschicht-Technologie erfolgt mit dem Ziel, verbesserte Folieneigenschaften, „down gauging“ (Materialersparnis) und Reduzierung der Kosten zu realisieren.

Windmöller & Hölscher bestätigt diesen anhaltenden Trend zur Coextrusion mit höherer Schichtanzahl. Als Gründe werden Leistungssteigerung der Folien, deren Differenzierung hinsichtlich ihrer Eigenschaften und ebenfalls „down gauging“ angeführt. Hinsichtlich der Leistungsfähigkeit der Anlagen hält auch der Trend zu höheren Durchsätzen an, um Investitions- und Betriebskosten zu senken. Effizienzverbesserungen zielen primär auf die Materialeffizienz durch weiter fortschreitende Automatisierung. Nach Angaben von Windmöller & Hölscher sind Energieumsätze bei der Granulatherstellung einschließlich der Polymerisation etwa dreimal so hoch wie bei der Extrusion.
Die von Dr. Collin berichteten Trends beziehen sich auf Blasfolien-Laboranlagen: „Bisher wurde im Bereich der Qualitätssicherung und –prüfung sowie bei der Produktentwicklung häufig zweistufig verfahren. Erst erfolgte die Prüfung bzw. Entwicklung auf der Laboranlage, dann fand ein erstes Up-Scaling auf eine kleine Produktionsanlage statt. Um sowohl Zeit als auch Rohstoffe zu sparen, fordert der Markt bei Neuinvestitionen heute verstärkt „Laboranlagen“, die auch den Leistungsbereich der kleinen Produktionsanlagen abdecken. Das heißt, die im Labor ermittelten Produkteigenschaften müssen weitgehend denen der Produktion entsprechen.“ Dem steht entgegen, dass „aufgrund der geringen Baugröße der Blasköpfe eine Innen- oder gar partielle Kühlung der Blase nicht realisierbar ist. Auch die vom Markt geforderte Flexibilität der Maschinen hinsichtlich der Verarbeitung verschiedenster Polymere und Aufblasverhältnisse erfordern häufig eine ‚Kompromisslösung‘ beim Kalibrierkorb oder auch der Extruderkonfiguration.“ Diese Kompromisslösung konnte erreicht werden „durch den Einsatz von Kompaktgetriebe-Motoren bei Extrudern mit 25 bis 30 mm Schneckendurchmesser. Durch den Einsatz von Wendelkanalverteilern, einer optimierten Kühlluftströmung sowie gravimetrischen Dosierungen mit „Loss-in-Weight“-Regelungen gelingt es heute im Labor, Folien mit Schichtdickentoleranzen von <12 % und Foliendickentoleranzen von <8 % zu erreichen.“

Höhere Verfügbarkeit in der Rohr- und Profilextrusion

Für Rohre und Profile werden teilweise die gleichen Trends wie bei Blasfolien angesprochen. So teilt Greiner mit, dass Prozesssicherheit vor Maximierung der Ausstoßleistung geht. Dies wird durch Erfassung und Regelung der wesentlichen Prozessparameter wie Schmelzequalität, Ausstoßschwankungen, Kühlwasser- und Vakuumregelung während der Extrusion erreicht. Dabei geht es um frühzeitiges Erkennen kurz- und mittelfristiger sowie zyklischer Schwankungen. Ziel ist die Senkung der Ausstoßrate, Verkürzung der Anfahrzeiten bzw. das Vermeiden von Produktionsausfällen, da diese die größten Kostentreiber in der Profilextrusion sind. Hohe Produktionssicherheit wird auch von Reifenhäuser Extrusion für Rohr- und Profilanlagen angesprochen. Darüber hinaus wird große Flexibilität in Bezug auf das zu verarbeitende Polymerspektrum und hinsichtlich der Verarbeitung alternativer Rohstoffe, die nicht auf Erdöl basieren, verlangt.

Maßnahmen zur Energieeinsparung sind bei allen Firmen, die die Fragen nach Entwicklungstrends beantwortet haben, ein aktuelles Thema. So schreibt Reifenhäuser Extrusion, dass Energieeinsparung an Schmelze führenden Teilen erfolgt. Dies wird durch Isolierungen oder Verringerung der zu beheizenden Oberfläche erreicht. Außerdem werden energieoptimierte Antriebe eingesetzt. Nach Ansicht von Greiner „verursachen Vakuumpumpen den größten Energieverbrauch bei Extrusionsnachfolgen, da die installierten Leistungsreserven, die abhängig vom Verbraucher bzw. Werkzeug sind, meist eingeschaltet und mittels Entlüften vergeudet werden.“ Es zeigt sich, dass ungenutzte Potenziale bei Amortisationszeiten von weniger als drei Jahren wirtschaftlich zunehmend interessant werden.
Auch für Battenfeld-Cincinnati ist das Thema Energieeffizienz neben den permanent steigenden Preis-/Leistungsanforderungen einer der wichtigsten Punkte bei der Entwicklung von neuen Extrudern, Werkzeugen und Nachfolgeeinheiten. So wird auch hier gesehen, dass bei den Profil-Nachfolgeeinheiten effiziente Vakuumaggregate massive Energieeinsparungen bringen werden. Ein weiterer Beitrag zur Energieeinsparung ist das so genannte Green-pipe-Konzept, bei dem bereits im Rohrkopf gekühlt wird. Einen weiteren Trend stellt Battenfeld-Cincinnati sowohl bei Einschnecken- wie auch Doppelschneckenextrudern fest: Es sind längere Verfahrenseinheiten bei gleichzeitiger Ausstoßerhöhung erkennbar.
Bei der Profilextrusion weist Greiner auf zwei weitere Trends hin. Zum einen ermöglichen Anlagen für die Coextrusion die Verwendung von Regenerat oder Kernrezepturen, die für Innen- bzw. Außenanforderungen entsprechend der Funktion der erzeugten Produkte optimiert sind. Hier spielt hinein, dass – wie schon bei den Blasfolien angesprochen – 70 bis 80 Prozent der Herstellkosten durch die Materialkosten beeinflusst werden. Durch Coextrusion ist eine Reduktion der Herstellkosten bis 20 Prozent möglich. Zum anderen erfolgt Inline-Extrusion von Armierungsbändern aus faserverstärkten Kunststoffen oder Aluminium in Fensterprofilen als integrierte Armierung, die der zunehmenden Forderung des Marktes nach hochwärmegedämmten Fenstersystemen entsprechen. Für die Anwender der Extrusionsanlagen bedeutet dies eine Differenzierung zum Standardproduktionsprogramm und eine Gewichtseinsparung bei den Profilen durch Wegfall der bisherigen Stahlarmierungen.
Battenfeld-Cincinnati verweist auf Vorteile eines zweistufigen Prozesses bei der Verarbeitung von Wood Plastic Compounds (WPC). Es werden damit hoch qualitative Endprodukte bei gleichzeitiger Minimierung der Produktionskosten erzeugt. Reifenhäuser Extrusion sieht einen alten Trend neu erstehen in der Direktextrusion von gefüllten Rohstoffen.

Bei Rohrextrusionswerkzeugen für Rohre mit ein bis neun Schichten verzeichnet ETA eine steigende Nachfrage. Soweit dies Rohre mit Durchmessern von 4 bis 100 mm betrifft, handelt es sich um Werkzeuge mit Zirkular-, das heißt doppelten Radialverteilern. Bei Rohren mit 20 bis 630 mm Durchmesser weisen die Werkzeuge inverse Zirkularverteiler auf. Diese Werkzeuge zeichnen sich durch geringe Baugröße, modularen Aufbau sowie einfache Demontage und Reinigung aus. Eine Nachrüstung auf eine größere Anzahl von Schichten ist möglich. Erreicht werden höchste Durchsatzleistungen insbesondere für Rohre aus PE 100 als Druckrohre für Gas und Wasser und Schutzrohre für Telekom-Anwendungen.

ENTWICKLUNGSTRENDS
Steigende Produktkomplexität

Sowohl bei Blasfolien als auch bei Rohren und Profilen nimmt die Anzahl der Schichten im Produkt zu, um weiter verbesserte Eigenschaften und Kostenreduzierung auf der Materialseite zu erreichen. Energieeffizienz wird nun nicht nur bei den Hauptanlagenteilen, sondern auch an Nebenaggregaten angestrebt. Auch das Vermeiden von Ausschuss und Anfahrabfall gewinnt an Bedeutung vor dem Hintergrund, dass die Rohstofferzeugung ein Mehrfaches der Energie benötigt, die für das Verarbeiten erforderlich ist.

 

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Werner Hoffmanns