Die Extrusionslösungen bereiten hochwertige Recompounds auf.

Die Extrusionslösungen bereiten hochwertige Recompounds auf. (Bild: Krauss Maffei)

Der größte Vorteil, den Krauss Maffei nach eigenen Angaben bietet, sind die unterschiedlichen Anlagenkonzepte, die für jede Recyclingaufgabe spezifisch ausgelegt werden. „Je nach Anforderung können wir diese als Stand-alone- oder Kaskadenlösung ausführen mit nach oben fast grenzenlosen Durchsätzen“, erläutert Carl-Philip Pöpel, Director Global Application & Product Ownership Extrusionstechnik bei Krauss Maffei. „Ein weiterer Pluspunkt ist speziell beim lösemittelbasierten Kunststoffrecycling unsere Systemlösung aus Ein- und Zweischneckenextruder“, so Pöpel weiter.

Die Compounding-Technologie – ein Kaskadenkonzept zum Aufbereiten und Compoundieren von sortenreinen Kunststoffabfällen in einem Prozess.
Die Compounding-Technologie – ein Kaskadenkonzept zum Aufbereiten und Compoundieren von sortenreinen Kunststoffabfällen in einem Prozess. (Bild: Krauss Maffei)

Extrusionstechnik für das thermomechanische Recycling

Bei dem mechanischen Aufbereiten von gebrauchten Kunststoffen bleibt die chemische Struktur unverändert. Die gebrauchten Kunststoffteile werden zerkleinert, gereinigt, nach Werkstoffen getrennt und wiederaufbereitet.

„Bei der Krauss Maffei Edelweiss-Compounding-Technologie arbeiten zwei Extruder in Kaskade. In der ersten Stufe übernimmt ein Zweischneckenextruder den Kunststoffabfall und bereitet den Rohstoff so auf, dass die entgaste Schmelze mit 100 bis 300 µm filtriert wird – je nach technischer Anforderung an das zukünftige Produkt“, erläutert Franz-Xaver Keilbach, Global Application Owner Recycling bei Krauss Maffei. „Je nach späterem Verwendungszweck schließt sich hier eine Granulierung an, oder die gereinigte Schmelze wird direkt in die zweite Stufe, einen Compoundierextruder, übergeben. Hier erfolgt ein gezieltes Upcycling mit Füll- und Verstärkungsstoffen, Additiven, Stabilisatoren und Farbstoffen“, so Keilbach weiter.

Der Edelweiss-Compounding-Technologie kann eine Kompaktierstufe vorgeschaltet werden, sollte die Schüttdichte des Mahlgutes geringer als 0,25 kg/l sein. Je „fluffiger“ die Eingangsstoffe sind, desto notwendiger wird der Einsatz eines Cutter Compactors, der die Folienabfälle erwärmt, dabei trocknet und agglomeriert, um sie leichter für den Zweischneckenextruder verarbeitbar zu machen.

Entgasungstechnik für lösemittelbasiertes Recycling

„Das lösemittelbasierte Verfahren bietet eine interessante Alternative vor allem bei Verbundwerkstoffen, die mechanisch nicht trennbar sind. Über Lösemittel werden Polymere aus Kunststoffverbunden oder Kunststoffmischungen abgetrennt. Allerdings muss das Lösemittel hinterher wieder entfernt werden“, erläutert Keilbach. Auch hier tritt der Zweischneckenextruder ZE Bluepower in Aktion. Durch die Drehbewegung seiner Schnecken schafft er eine große, sich permanent erneuernde Schmelzeoberfläche, aus der flüchtige Bestandteile leichter austreten können. Über Öffnungen im Gehäuse und ein daran angelegtes Vakuum werden die Lösemittel aus dem Prozess gezogen, dies erfolgt in unterschiedlichen Druckstufen. Die verschmutzten Lösemittel können durch Verdampfung und anschließende Kondensation aufbereitet und wiederverwendet werden.

Auch hier gilt: Je nach Anforderung an das zu schaffende Polymer muss unterschiedlich fein gearbeitet werden. Will man beispielsweise den Lösemittelrestgehalt im Material von ursprünglich 30 auf 2 % senken, reicht ein Zweischneckenextruder. Müssen Reinheitsgrade im ppm-Bereich erreicht werden, empfiehlt sich eine zweistufige Kaskade. Diese kann sinnvollerweise über eine Kombination von Einschnecken- und Zweischneckenextrudertechnologie realisiert werden.

„Egal ob mit dem thermomechanischen oder dem lösemittelbasierten Verfahren, das Ergebnis ist immer eine bestmöglich gereinigte Schmelze. Diese kann entweder als Standardpolymer regranuliert oder über einen weiteren Compoundierschritt veredelt werden“, fasst Keilbach zusammen.

Maschinenkonzept für Recyclinganwendungen

Durch die zahlreichen energieeffizienten und verfahrenstechnischen Fortschritte, wie arbeitspunktoptimierte Antriebsstränge, wassergekühlte Drehstrommotoren und Getriebe mit höchsten Wirkungsgraden, reduzieren sich die Betriebskosten der ZE Bluepower-Extruder. Der flexible Modulbaukasten aus 4 und 6 D langen Zylindereinheiten sowie die Auswahl von Schneckenelementen eröffnen die Möglichkeit, die Zweischneckenextruder so zu konfigurieren, dass sie laut Maschinenbauer jeder Verfahrensaufgabe gerecht werden. Durch die Kombination des großen freien Volumens der Verfahrenseinheit mit einer hohen Drehmomentdichte lässt sich der Recycling- und Compoundierprozess wirtschaftlichen betreiben.

 

Halle/Stand: A7/7303

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