Neue Werkstoffe und Rezykklate

UWG für FVK

Pentac nutzt Strang- und Unterwasser-Granulierung für faserverstärkte Kunststoffe
Pentac hat sich für den Einsatz eines Bandtrockner entschieden, der die Granulat-Restwärme für die Trocknung nutzt und sich besonders für hochverstärkte und empfindliche Werkstoffe eignet.
Zwingend ist der Einsatz eines Unterwasser-Granuliersystems bei der Herstellung faserverstärkter Werkstoffe ganz sicher nicht, eher im Gegenteil. Pentac nutzt UWG und Stranggranulierung gleichermaßen und kann die Verfahren direkt vergleichen.

Mit der Produktion „innovativer Polymer-Compounds nach Maß“ wirbt die im Odenwald ansässige Pentac Polymer. Neben beständigem Ausbau des Produktspektrums – weit überwiegend Polyamide mit verschiedenen Verstärkungen, aber auch Polyester – stieg das Produktionsvolumen des vor 25 Jahren gegründeten Unternehmens beständig. Mit zwei entscheidenden Investitionen, dem Aufbau eines völlig neuen Betriebsgeländes im Jahr 1997 und der umfangreichen Neustrukturierung im Jahr 2010 wurde die Produktion jeweils auf den neuesten Stand gebracht und erweitert.

„Spätestens seit 2008 hatten wir das Problem, die Mengen logistisch einfach nicht mehr in den vorhandenen Hallen bewältigen zu können. Zudem waren die Produktionskapazitäten, das heißt unsere vier Stranggranulieranlagen, völlig ausgereizt. Die Materialen wurden gelegentlich quasi heiß verladen“, beschreibt Mitinhaber und Geschäftsführer Jörg Sindlhauser die Lage. Das lag nicht zuletzt auch am zunehmenden Erfolg der Recompounds, auf die sich das Unternehmen schon frühzeitig spezialisiert hat, und die heute etwa 35 Prozent der Produktionsmenge ausmachen. In diesem Bereich entspricht die Breite des Angebotsspektrums dem der Neuware.

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Mit UWG oder Stranggranulierung aufstocken?

Am Anfang der Neuplanung im Jahr 2009 stand die Entscheidung für die künftige Produktionstechnik: Die überwiegende Zahl der Compoundeure in Europa produziert glasfaserverstärkte Werkstoffe und Recompounds – ebenso wie Pentac bis dahin – auf Stranggranulieranlagen. Es wurde aber auch die Unterwassergranulierung sehr genau angeschaut und auf Tauglichkeit für die speziellen Pentac-Bedingungen geprüft. „Da unsere bisherigen Anlagen von Automatik Plastics waren, haben wir uns natürlich auch mit deren UWG beschäftigt. Hier haben wir den Vorteil, dass beides nebeneinander angeboten wird, und der direkte Vergleich möglich ist“, erklärt Jörg Sindlhauser die Entscheidungsfindung. Die mündete schließlich in den Kauf einer Unterwassergranulieranlage vom Typ Spehro. Ein Entscheidungskriterium sei der patentierte Bandtrockner gewesen, der einen dauerhaft kostengünstigen Betrieb verspricht. Auch der benötigte Siebwechsler kommt von der Maag Group – Automatik Plastics Machinery und Maag Pump Systems, die den Siebwechsler lieferten, agieren seit 2010 gemeinsam am Markt unter dem Dach der Maag Group.

Eine vorab schwer zu beantwortende Frage dagegen war die nach den Kundenreaktionen, wenn sie statt des gewohnten würfelförmigen ein kugeliges Granulat erhalten.

Mit der Entscheidung für die neue Technik startete die Umplanung und Erweiterung des Gebäudekomplexes: Eine logistische Optimierung des gesamten Werksgeländes, die lagermäßig konsequente Trennung von Roh- und Fertigwaren und die Unterbringung der UWG-Anlage in einer neuen Halle wurden in wenigen Monaten bis Ende 2010 baulich umgesetzt.

Es folgte eine etwa sechswöchige Versuchs- und Anlaufphase mit einigen Anpassungen, die in der engen Zusammenarbeit mit den beteiligten Unternehmen abgewickelt wurden. Dazu gehörte auch, dass einige Abläufe, vor allem im Bereich Recompounds geringfügig optimiert wurden, um mit der UWG mindestens die gleichen technischen Werte zu garantieren wie in der jahrelang optimierten Stranggranulierung. „Anfang Januar 2011 schließlich lief die Anlage dann aber quasi von einem Tag auf den anderen“, erklärt Jörg Sindlhauser. „Und das tut sie bis heute. Das geht nach dem Motto einschalten, läuft, abschalten wenn Auftrag abgearbeitet.“ Das liegt auch in den speziellen Features des Granulators wie dem Anfahrventil, dass ein problemloses Anfahren und Abschalten ohne Nachlauf ermöglicht. An Wartungen fällt im Wesentlichen das Nachschleifen der Lochplatte und der gelegentliche Austausch der Schneidmesser an, was aber vergleichsweise kostengünstig möglich sei.

Für die Trocknung wurde ein Bandtrockener Typ Duro gewählt. Dieser nutzt neben dem Anblasen des Granulats mit Umgebungsluft energiesparend die Eigenwärme des Werkstoffs zur Trocknung. Aufgrund des schonenden Transports eignet sich der Bandtrockner auch für hochverstärkte und empfindliche Werkstoffe. Von hier gelangt das Granulat zur weitern Abkühlung in einen Wendelförderer. Die bisherigen guten Betriebserfahrungen sprechen laut Pentac für diese Trocknungsvariante: Die Laufzeit des einfach zu wechselnden Transportbandes erreiche im Dauerbetrieb bis zu sechs Monate.

Kosten im Fokus

Während des Betriebs ist kein Bediener oder Beobachter erforderlich, die Anlage laufe bei zwei- bis dreifachem Durchsatz einer Stranggranulierung automatisch und prozesssicher. Abreißende Stränge und ähnliche Produktionsstörungen kann es hier nicht geben. „Wir haben aber trotzdem immer einen Mann in der Nähe der Anlage, der allerdings auch andere Aufgaben wie Qualitätssicherung übernimmt“, hat Jörg Sindlhauser aus Sicherheitsgründen entschieden. Geprüft werden beispielsweise Schüttdichte und Korngrößenverteilung sowie andere relevanten Werte des Materials.

Kurz nach Anfahren der neuen Anlage wurde die älteste Stranggranulierung abgeschaltet, so dass wieder insgesamt vier Anlagen arbeiten. Trotzdem stieg die Gesamtkapazität von etwa 13.000 auf 18.000 Tonnen jährlich. Knapp die Hälfte davon bringt die Neuanlage. Mit der Umstellung wurden laut Unternehmen 20.000 Euro Stromkosten jährlich eingespart. Sparpotenziale sind aber auch an anderen Stellen realisiert: Die Ausschussrate halbierte sich von etwa zwei auf ein Prozent des Gesamtdurchsatzes. Außerdem sank die Umrüstzeit auf deutlich unter zwei Stunden. Aber auch Farbumstellungen wären natürlich machbar.

Noch im laufenden Jahr soll ein Wärmetauscher installiert werden, der dem Prozesswasser Überschusswärme entzieht und sie in die Heizungsanlage des Unternehmens einspeist.

Kunden überzeugen

Erstaunlich aufgeschlossen hätten die Kunden das kugelförmige Granulat angenommen, versichert Jörg Sindlhauser. Die meisten verlangten vorab eine Probemenge, um die Verarbeitungsmöglichkeiten zu testen. Bis auf einen Kunden, der grundsätzlich weiterhin die übliche zylinderförmige Granulatform geliefert haben möchte, erhalten die meisten Kunden heute auch oder ausschließlich Granulat aus der Sphero-Anlage. Sie zeigen sich zum einen von der Staubfreiheit des Granulats, aber auch von den guten Schütteigenschaften überzeugt. Pentac bietet die freie Wahl: Materialien, die auf beiden Anlagentypen – Strang- oder Unterwassergranulierung – herstellbar sind, werden den Kunden zu gleichen Preisen angeboten

Es ist abzusehen, dass auch die erweiterte Gesamtkapazität des Werks in den nächsten Jahren nicht mehr ausreichen wird und eine weitere Ausbaustufe erforderlich ist. Vorplanungen dafür sind bereits im Gange. Jörg Sindlhauser: „Aus jetziger Sicht kommt dafür aus technologischen und betriebswirtschaftlichen Gründen nur eine Unterwassergranulierung in Frage. Auch wenn unsere Branche das Thema glasfaserverstärkte Werkstoffe und UWG noch immer kontrovers diskutiert – wir entscheiden das auf Basis unserer eigenen Erfahrungen und denen unserer Kunden.“

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