Coinjektion

Zur Demonstration wird ein transparentes Hautmaterial aus Neuware mit einem schwarzen Rezyklat kombiniert. Der hohe Rezyklatanteil wird so sichtbar. (Bild: Engel)

Der politische Druck zum Einsatz recycelter Kunststoffmaterialien wächst weltweit. Verschiedene Länder schreiben bereits heute einen Mindestrezyklatanteil für bestimmte Produkte vor. Im Westen der USA beispielsweise erfordern einige Marktbereiche für Eimer einen Anteil von 25 %. Hinzu kommt die Anforderung, dass das dunkle Recyclingmaterial auch am Anspritzpunkt nicht sichtbar ist. Diese Trends trieben die Entwicklung des neuen Coinjektionsverfahrens voran. Mit einem Rezyklatanteil von mehr als 30 % liegen die während des Engel live e-symposiums produzierten 5-Gallonen-Eimer über den strengen amerikanischen Vorgaben.

Entwicklungspartner der Österreicher ist der auf Verpackungsanwendungen ausgerichtete Werkzeugbauer Top Grade Molds in Mississauga, Kanada. Das Eimerwerkzeug war vom US-amerikanischen Eimerhersteller M&M Industries, Chattanooga, Tennessee, zur Verfügung gestellt. Es lieg auf einer Engel duo speed Spritzgießmaschine, die der Maschinenbauer gezielt für Anforderungen der Produzenten von Eimern sowie Lager- und Transportbehältern entwickelt hat. Dieser neue Großmaschinentyp vereint Produktivität und Effizienz mit kurzen Zykluszeiten.
Die Coinjektion ermöglicht es, das aufbereitete Material im Bauteilkern zu konzentrieren und vollständig in eine Schicht aus Neuware einzuschließen. Um auch die Sandwichprodukte am Ende ihrer Nutzungsdauer recyceln zu können, bestehen Neuware und Rezyklat aus demselben Kunststoff. Für die 5-Gallonen-Eimer wird HDPE verarbeitet, wobei das Rezyklat aus Post-Consumer-Sammlungen stammt.

Die größte Herausforderung beim Sandwich-Spritzgießen besteht darin, einen hohen Rezyklatanteil ohne Einbußen bei der Produktqualität und Leistung zu erzielen. Ein Entwicklungsschwerpunkt lag deshalb auf dem Zusammenführen der beiden Kunststoffschmelzen im Werkzeug, ohne sie bereits zuvor im Schmelzefluss zu vermischen. Im Ergebnis wird kavitätsnah, direkt am Anspritzpunkt mit Hilfe eines Nadelverschlusssystems von Rezyklat auf Neuware umgeschaltet.
5-Gallonen-Eimer werden in Nordamerika für die unterschiedlichsten Produkte universell eingesetzt. Da die beiden Materialfraktionen – Kern- und Hautmaterial – im Verarbeitungsprozess strikt voneinander getrennt werden und das Rezyklat auch am Anspritzpunkt vollständig von Neuware umschlossen wird, ist das neue Coinjektionsverfahren auch für die Lebensmittelindustrie interessant.

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