28 Februar 2011

Coperion GmbH – Individuelle Compoundiersysteme

Technologieführerschaft auf dem Sektor bioabbaubarer Kunststoffe

Die Coperion GmbH, einer der führenden Hersteller für Compoundier- und Extrusionsanlagen, geht mit der Zeit und realisiert für zahlreiche Kunden Gesamtanlagen für die Aufbereitung von bioabbaubaren Kunststoffen. Die Verarbeitung der Ausgangsmaterialien setzt dabei die umfassende Kenntnis der Verfahrenstechnik und der Rohstoffe voraus.

Die aus den Unternehmen Coperion Werner & Pfleiderer, Coperion Waeschle, Coperion Keya und Coperion Hartmann hervorgegangene Coperion GmbH ist heute mit weltweit über 10.000 installierten Compoundier- und 8.000 Schüttgutsystemen Technologieführer für Aufbereitungsanlagen. Das Unternehmen ist für die Kunststoff-, Chemie-, Nahrungsmittel- und Aluminiumindustrie tätig und realisiert individuelle Kundenlösungen. Der gleichsinnig drehende Doppelschneckenextruder der Coperion GmbH steht dabei immer im Zentrum der Compoundieranlagen.

Aufbereitungsprozesse optimieren
Neben den klassischen technischen Kunststoffen wie Polyethylen (PE), Polypropylen (PP) und Polyamid (PA) lassen sich mit den Aufbereitungsanlagen der Coperion GmbH auch bioabbaubare Kunststoffe herstellen. Der modulare Aufbau des Verfahrensteils ermöglicht die individuelle Anpassung des Extruders an jede Anwendung. “Der Compounder wird dem Kunden und seinem Produkt sozusagen auf den Leib geschneidert”, sagt Uta Kühnen, Ingenieurin für Lebensmittelstechnologie und Spezialistin für bioabbaubare Kunststoffe bei der Coperion GmbH. Das Herstellungsverfahren für bioabbaubare Kunststoffe hat sich aus der Aufbereitung thermoplastischer Stärke heraus entwickelt. “Stärke, so wie man sie kennt, ist nicht thermoplastisch und muss zunächst in diese Form überführt werden. Im Anschluss kann man sie mit weiteren bioabbaubaren Kunststoffen wie Polymilchsäure (PLA), Polycaprolacton (PCL), Polyvinylalkohol (PVA) oder auch synthetischen Polyestern legieren”, erklärt Kühnen.

“Meine Aufgabe besteht darin, den Aufbereitungsprozess zu entwickeln beziehungsweise ihn zu optimieren und das modular aufgebaute Compoundiersystem so zu konfigurieren, dass der Kunde exakt den gewünschten Kunststoff damit extrudieren kann. Für eine vorgegebene Durchsatzmenge müssen die Maschinengröße, also der Schneckendurchmesser ausgewählt und der Aufbau und die Länge des Verfahrensteils inklusive der Schneckengeometrie festgelegt werden”, erklärt Kühnen. Darüber hinaus werden gravimetrische Dosierungen, die Rohmaterialzuführung und -zwischenlagerung für das Endprodukt ausgelegt. Damit Wasserdampf und andere flüchtige Bestandteile aus der Polymerschmelze entzogen werden können, werden Vakuumpumpen eingesetzt.

“Düsenplatten zur Ausformung der Kunststoff-Pellets werden bei uns im Hause häufig auf Basis von Simulationen und Flussberechnungen ausgelegt”, so Kühnen. Die Gestaltung des Granulierschritts hängt von der Wassersensitivität der bioabbaubaren Kunststoffe ab. Es können sowohl Unterwasser- als auch Wasserring- und Luftgranulierungen eingesetzt werden. Alternativ wird der austretende Kunststoff in einem Wasserbad gekühlt und mittels Stranggranulator geschnitten. Der Transport des Endprodukts und dessen Zwischenlagerung werden ebenso wie das Handling des Rohmaterials vom Coperion-Standort in Weingarten geplant und ausgeführt. Dort befindet sich der Hauptsitz des Competence Centers Materials Handling der Coperion GmbH.

Bioabbaubarkeit muss einen Vorteil bieten
Ein Beispiel für die Technologieführerschaft der Coperion GmbH auf dem Sektor bioabbaubarer Kunststoffe ist die Aufbereitungsanlage für bioabbaubare Werkstoffe des portugiesischen Compoundierunternehmens Cabopol – Polymer Compounds, S. A. mit Sitz in Porto de Mós. Die im Januar 2010 in Betrieb genommene Anlage ist die erste für bioabbaubare Kunststoffe auf der Iberischen Halbinsel. Die biologisch abbaubaren Werkstoffe werden von Cabopol unter dem Handelsnamen BIOMIND vertrieben. Ihr wichtigstes Einsatzgebiet sind kurzlebige Produkte für Haushalt und Agrarwirtschaft, wie zum Beispiel Wegwerfwindeln, Hygieneartikel oder Cateringbedarf.

“Ich bin der Ansicht, man sollte bioabbaubare Produkte dort einsetzen, wo die Bioabbaubarkeit einen Vorteil bietet”, so die Ingenieurin Uta Kühnen. Denn häufig macht es wenig Sinn, bioabbaubare Kunststoffe bei langlebigen Produkten einzusetzen. Besonders im Bereich der Technischen Kunststoffe wendet man sich daher vermehrt der Aufbereitung von biobasierten Rohstoffen zu. “Auch im Bereich dieser Anwendung können wir unsere Kunden mit umfassendem Know-how unterstützen, da biobasierte Kunststoffe in ihren Compoundiereigenschaften den herkömmlichen Kunststoffen ähneln”, so Uta Kühnen.

Source: Bio Pro, 2010-02-28.

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