Flachfolienanlagen, PET

Vom Flake direkt zur Flachfolie

PET-Aufbereitung für die Lebensmitteltechnik
Als Basic-Version lässt sich die Aufbereitungstechnologie in übliche Flachfolienlinien integrieren.
Das Interesse an der Direktverarbeitung von PET-Flaschenmahlgut ohne Zwischenschritte zu Flachfolie steigt. Geringerer Energieverbrauch und bessere technische Daten des Endprodukts sollen überzeugen.

Überdurchschnittliche Zuwachsraten verzeichnet Erema nach eigenen Angaben bei Anlagen der Inline Sheet-Technologie zur Herstellung von PET-Flachfolie in einem Arbeitsschritt direkt aus PET-Flaschenmahlgut (Postconsumer Bottle Flake). In von nur drei Jahren habe sich die weltweit die für dieses Verfahren installierte Anlagenkapazität mehr als verdoppelt: Sie sei von 65.000 Tonnen jährlich gegen Ende 2005 auf 158.000 Tonnen Ende 2008 gestiegen. In Europa habe sich die Produktionskapazität im gleichen Zeitraum sogar verdreifacht – von 20.000 Tonnen auf 60.000 Tonnen pro Jahr Ende 2008.

Gründe für die exponentielle Zunahme sieht das Unternehmen sowohl in den technologischen als auch den wirtschaftlichen Vorteilen der patentierten Technologie: Die für die Flachfolienherstellung vorrangig eingesetzte, mit einem Vakuumreaktor ausgestattete Vacurema Basic liefere bei hoher Flexibilität beim Aufgabematerial in einem Arbeitsschritt und mit besonders geringem spezifischen Energieverbrauch rPET, das durch internationale und viele Länderspezifische Zulassungen für den direkten Lebensmittelkontakt geeignet ist. Die Recyclinganlage lässt sich demnach mit handelsüblichen Flachfolien-Nachfolgeeinrichtungen zur kompletten einstufigen PET-Folien-Produktionslinie kombinieren. Dafür werden auch schlüsselfertige Komplettanlagen angeboten. Zum Einsatz kommt dann Anlagentechnik des Technologiepartners SML Maschinenbau aus Lenzing in Österreich, der über eine entsprechende Expertise im bereich PET-Folienanlagen für Neuware verfügt.

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Herstellen lassen sich mit diesem Inline-Konzept PET-Flachfolien im Dickenbereich von 150 μm bis 1,8 mm. Hierzu bereitet die Vacurema-Anlage die PET-Flakes auf und übergibt die Schmelze nach Feinfiltration mit einem RTF-Kolbensiebwechsler ohne den Zwischenschritt Granulierung direkt an die SML Flachfolienanlage. Deren Konfiguration beginnt mit der Schmelzepumpe und der Flachdüse und enthält alle Nachfolgeeinheiten wie Glättwerk und Wickeleinheit sowie Dickenmessgerät und Randstreifenentsorgung. Diese Anlagentechnologie basiert auf einem Modulsystem, so dass sie individuell geplant und auch auf spezifische Anforderungen ausgerichtet werden kann. Die komplette Anlage erfordert zur Bedienung nur eine Person. Bei Bedarf lässt sie sich auch mit Beistellextrudern bis zur Dreischicht-Flachfolienanlage ausrüsten.

Mehr Qualität, geringer Energieverbrauch

Die Aufbereitungstechnik besteht in seinen Kernkomponenten aus einem Vakuumreaktor mit einem direkt angekoppelten, robusten Einschneckenextruder. Gewaschene, amorphe PET-Flakes als Ausgangsmaterial werden im Vakuumreaktor homogenisiert, dabei ausschließlich durch Friktionswärme erwärmt, kristallisiert, intensiv von anhaftender Feuchte befreit und – für den direkten Kontakt mit Lebensmitteln unabdingbar – gleichzeitig wirksam dekontaminiert. So vorbehandelt, gelangt das Material unter Hochvakuum in die Einzugszone des Extruders zur abschließenden Aufbereitung zur hochwertigen Schmelze. Grundsätzlich sind damit weitere Entgasungsöffnungen am Extruder nicht erforderlich, für die Aufbereitung von besonders problematischem Aufgabematerial ist der Extruder jedoch auch mit einer Doppelentgasung ausrüstbar. Für die Flachfolienherstellung besonders bewährt haben sich die direkt am Extruderausgang anschließbaren Hochleistungsfilter vom gleichen Hersteller zur großflächigen Feinstfiltration der Schmelze. Diese patentierten Teilflächen-Rückspülsiebwechsler verfügen über ein automatisches Selbstreinigungssystem, das trotz sehr feiner Filtration (32 µm Siebmaschenweite) geringe Druckverluste, hohe Filtrierkapazität und lange Filterstandzeiten erlaubt. Verfügbar in unterschiedlichen Baugrößen und Leistungsstufen bis zum Sechsfach-Kolbensystem mit zwölf parallel arbeitenden Filtersieben, setzten mittlerweile auch andere Hersteller von Folienanlagen standardmäßig diese Erema Kolbensiebwechsler zur Schmelzefiltration ein. Im Vergleich zur mehrstufigen Aufbereitung mit getrennten Trockner/Kristallisator- und Extrusionsanlagen hat die einstufige Basic-Technologie laut Anbieter einen konkurrenzlos niedrigen spezifischen Gesamt-Energieverbrauch von lediglich 0,25 bis 0,28 kWh/kg. Der IV-Wert (intrinsische Viskosität als Maß für das Molekulargewicht) des gewonnenen rPET lässt sich zudem über den Durchsatz einstellen: Der IV-Abbau betrage – je nach Durchsatz – lediglich etwa 1 bis maximal 4 Prozent; das Aufgabematerial wird somit nahezu abbaufrei und zu niedrigen Produktionskosten aufbereitet. Außer PET-Flakes kann die Anlage auch Neuwaregranulat, gemahlenen Stanzgitterabfall, gemahlene Randstreifen und anderes Ausgangsmaterial gleichermaßen gut verarbeiten, ebenso Mischungen hiervon in jedem Verhältnis.

rPET – sicher bei Lebensmittellkontakt

Häufige Anwendungen für PET-Flachfolien sind durch Thermoformen hergestellte Lebensmittelverpackungen wie Sortiereinlagen für Schokolade und Konfekt, offene und wiederverschließbare Schalen und Behälter für Fleisch, Obst, Gemüse oder Sandwiches, aber auch diverse Becher, Schachteln und Blister-Verpackungen. Aus Wirtschaftlichkeitsgründen ist der Anteil an Folien mit Rezyklatanteil – häufig als Mehrschichtfolie mit rPET in der Mittelschicht – kontinuierlich gestiegen. Bei diesen so genannten ABA-Folien werden allerdings zunehmend Befürchtungen laut, dass die Neuware(A)-Schicht beim Thermoformen im Werkzeug beschädigt werden könnte – eine für den Kontakt mit Lebensmitteln kritische Situation. Bei rPET, gewonnen mit dem beschriebenen Verfahren, besteht diese Problematik laut Entwickler nicht. Seit der Markteinführung 1998 habe sich das Verfahren als weltweit meistverwendete Technologie für das Bottle to Bottle-Recycling von Postconsumer PET-Flaschenmahlgut etabliert. Viele länderspezifische Zulassungen und auch die international anerkannte Zertifizierung durch die nordamerikanische FDA dokumentieren die Eignung des so gewonnenen rPET für den direkten Lebensmittelkontakt. In Europa darf Recyclingkunststoff laut der neuen Verordnung (EG) Nr. 282/2008 vom März 2008 künftig nur dann für Lebensmittelverpackungen verwendet werden, wenn er mit einem zugelassenen Recyclingverfahren hergestellt wurde. Überwachungsorganisation hierfür ist die Europäische Behörde für Lebensmittelsicherheit EFSA. Folien aus rPET, gewonnen mit diesen Anlagen, erfüllen auch die EFSA-Kriterien. Nachgewiesen wurde dies mit so genannten Challenge-Tests, bei denen das Ausgangsmaterial vor dem Recyceln mit einem Chemikaliengemisch definiert kontaminiert wird. Das erleichtert künftig den Folienherstellern die Zulassung ihres Verfahrens, wenn sie Folien für Lebensmittelverpackungen aus oder mit Anteilen von rPET herstellen wollen, denn mit der Vacurema Technologie erfülle selbst eine Folie aus 100 Prozent rPET die Kriterien für den Lebensmitteldirektkontakt. Alle Kriterien zusammen bringen den Anwendern bei der Herstellung rPET-haltiger Flachfolien, sei es aus 100 Prozent rPET oder aus Mischungen mit PET-Neuware, entscheidende technologische und wirtschaftliche Vorteile. Daher wächst der Einsatz der Inline Sheet-Technologie selbst in der derzeitigen Wirtschaftskrise nahezu ungebremst, kontinuierlich weiter: Allein im ersten Quartal dieses Jahres kamen in Europa weitere 22.000 Tonnen installierte Jahresproduktionskapazität hinzu. Verfügbar und im Einsatz sind hierfür Anlagen für Durchsätze bis zu 2500 Kilogramm pro Stunde.

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