Der neue esde Extruder ESE 1-50-42 VR
In der Kunststoffverarbeitung werden die Kosten maßgeblich durch den zu verarbeitenden Rohstoff bestimmt. Aus wirtschaftlichen und ökologischen Gründen steigt der Anteil recycelter Mahlgüter kontinuierlich. Doch die Erhöhung dieses Anteils in der Folienextrusion ist mit Herausforderungen verbunden: Schwankungen der Materialeigenschaften beeinflussen Produktionsprozesse und Produktqualitäten.
Herausforderung angenommen!
Zunächst die gute Nachricht: Die Direktverarbeitung von Mahlgut auf Einschneckenextrudern bietet klare Vorteile, da keine zusätzlichen Aufbereitungsschritte nötig sind. Dennoch weisen Mahlgüter gegenüber Granulaten eine deutlich geringere Schüttdichte auf – resultierend aus schnipselartiger Struktur und ungleichmäßiger Wanddickenverteilung. Das macht es schwer, einen stabilen, quasi stationären Betriebspunkt in der Extrusion zu erreichen.
Für dieses Problem wurden aktive und passive Ansätze entwickelt und getestet. Die passiven Maßnahmen beziehen sich auf die Ausführung der Verfahrenseinheit, die aktiven Ansätze auf übergeordnete Regelungen.
Eine zentrale Aufgabe ist die Materialzuführung in den Extruder, die ein konstantes Schüttgewicht sicherstellen soll. Auch die Entgasung spielt eine entscheidende Rolle, um eine gute Schmelzequalität zu erzielen.
Neue Schneckengeometrie speziell für hohe Mahlgut-Anteile
Mahlgüter haben bereits ein oder mehrere Verarbeitungsprozesse durchlaufen. Daher ist zu berücksichtigen, dass die Schmelze nicht zu stark zu belastet wird.
Die neue Schneckengeometrie wurde verlängert um Platz zu schaffen für eine größere Entgasungszone.
Leicht zu plastifizierende Bestandteile dürfen im Verarbeitungsprozess nicht überhitzen. Gleichzeitig muss sichergestellt sein, dass später aufschmelzende Bestandteile ebenso plastifiziert werden. Daher wird das Material nach der Entgasung ausreichend dispersiv und distributiv gemischt, um eine homogene Schmelze zu erzeugen.
ZIM-Projekt in Kooperation mit dem KTP
Die Entwicklung des Mahlgut-Extruders wurde durch das Zentrale Innovationsprogramm Mittelstand (ZIM) des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie (BMWE) gefördert.
Unser Kooperationspartner Kunststofftechnik Paderborn (KTP) der Universität Paderborn, übernahm die Anpassung der Mess- und Regeltechnik. Besonderer Dank gilt Prof. Volker Schöppner und dem wissenschaftlichen Mitarbeiter Timm Rempel für die erfolgreiche Zusammenarbeit. Die Projektarbeit und der Austausch mit dem Partner haben wesentlich neues Wissen geschaffen.
Entwicklung der Extruderkonstruktion
Ein zentraler Punkt ist die Gestaltung der Einzugszone. Zwei Aufgaben gilt es zu erfüllen: Die Materialversorgung ohne Brückenbildung direkt am Extruder-Einlass sicherzustellen und den Einfluss auf die Schüttgut-Dichte so zu steuern, dass in der Entgasungszone möglichst konstante Masseströme erreicht werden.
Deutlich komplexer ist die es, die angestrebte Verdichtung des Mahlgutes in der Einzugszone zu erreichen, ohne lokal signifikante Druckerhöhungen zu produzieren. Die schließlich gefundene Geometrie trägt dazu bei, die ebenfalls optimierte Entgasungszone zu unterstützen.
Das Ergebnis: Der neue esde Extruder ESE 1-50-42 VR
(VR = Vakuumentgasung für recycelte Mahlgüter)
Das Feststoffförderverhalten von Mahlgut wird durch eine neue konische Einzugszone deutlich verbessert, sodass störungsfrei ein höherer Mahlgutanteil verarbeitet werden kann.
Die Integration der Systeme und die präzise Konstruktion ermöglichen eine innovative Lösung zur Verarbeitung und Qualitätssicherung von Recyclingmaterialien.
Dieser esde Extruder besticht durch moderne Antriebstechnik und eine speziell auf Mahlgut ausgerichtete Schneckengeometrie – herausragend energieeffizient.
Mit dem esde Extruder ESE 1-50-42 VR wird ein konsequentes Konzept umgesetzt, um den wachsenden Anteil an Mahlgut in der Kunststoffextrusion wirtschaftlich und ökologisch sinnvoll zu nutzen. Durch die angepasste Einzugszone und passende Entgasung liefert dieser neue Extruder eine stabile Schmelzequalität.
Mehr Informationen zu unseren Extrudern für Mahlgut finden Sie hier.