Konsistente Compounds aus variablem Rezyklat herstellen
Zuverlässiges Compounding beginnt mit der richtigen Prozessführung.
Polymervariabilität, Verunreinigungen, Feuchtigkeit, Additive und Zielvorgaben beeinflussen die Compounding-Leistung und die endgültige Materialqualität.
MAS vergleicht Regranulierung, Compounding, Re-Compounding und zweistufige Verarbeitungsoptionen, um den richtigen Weg für Ihr Material und Ihre Rezeptur zu definieren.
Compounding vs. Re-Compounding: Was ändert sich?
Compounding kombiniert ein Polymer oder ein Polymerblend mit Additiven, Füllstoffen, Fasern, Farbstoffen oder Modifikatoren, um definierte Verarbeitungs- oder Endanwendungseigenschaften zu erreichen. Das Ausgangsmaterial kann Neuware, Rezyklat oder eine kontrollierte Mischung sein.
Re-Compounding wendet dieselbe Rezepturdisziplin auf Rezyklate an, deren Zusammensetzung, Verunreinigung, Feuchtigkeit, Degradation und Chargenvariabilität zusätzliche Aufbereitung, Filtration, Entgasung, Stabilisierung oder Kompatibilisierung erfordern können.
Entscheidungsregel: Wenn das Material lediglich zerkleinert, aufgeschmolzen und granuliert werden muss, kann eine einfache Regranulierung ausreichend sein. Müssen Eigenschaften gezielt verändert oder wiederhergestellt werden, ist Compounding oder Re-Compounding zu prüfen. Filtration und Entgasung werden basierend auf dem gemessenen Materialzustand und den Leistungsanforderungen ausgewählt – nicht automatisch.
Überarbeitete Vergleichskriterien: Input-Konsistenz – charakterisierter Bereich; Verunreinigung – gemessene Art und Belastung; flüchtige Bestandteile – gemessene Feuchtigkeits-/Entgasungsanforderung; Hauptaufgabe – Eigenschaften hinzufügen, wiederherstellen oder stabilisieren; Filtration – bedingt; Entgasung – bedingt; Qualitätskontrolle – Rezeptur-, Input-, Prozess- und Output-Kriterien.
| Vergleichskriterium | Compounding (Neuware) | Re-Compounding (Rezyklat) |
|---|---|---|
| Input-Konsistenz | Bekannt und stabil | Schwankend zwischen Chargen und Lieferungen |
| Verunreinigung | Praktisch keine | Holz, Papier, Gummi, nicht schmelzende Fremdpolymere |
| Flüchtige Bestandteile | Gering | Hoch – Druckfarben, Klebstoffe, Feuchtigkeit, Rückstände |
| Hauptaufgabe | Eigenschaften hinzufügen | Eigenschaften wiederherstellen, dann Eigenschaften hinzufügen |
| Schmelzefiltration | Normalerweise nicht erforderlich | Essenziell |
| Entgasungsbedarf | Moderat | Hoch, teilweise mehrstufig |
| Qualitätskontrolle | Rezepturtreue | Rezepturtreue plus Input-Kompensation |
MAS bezeichnet das Ergebnis eher als Upcycling denn als Recycling: Das Material kehrt nicht einfach in der gleichen Güteklasse in den Kreislauf zurück, sondern tritt in einer spezifizierten, höherwertigen Güteklasse wieder ein, da die Rezeptur während der Regranulierung eingearbeitet wurde.
Der MAS-Ansatz: Sieben Prozessstufen, eine Anlage
Der Weg beginnt mit der Problemstellung des Kunden und vergleicht realisierbare Optionen, bevor die Ausrüstung ausgewählt wird.
Materialvorbereitung und Reinigung
Feuchtes oder verunreinigtes Eingangsmaterial wird vor der Extrusion gereinigt und getrocknet. DRD-Trockenreinigung, der PreDensifier und der SC-Pyrolyseofen werden dort integriert, wo es der Materialzustand erfordert.
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Fütterung und Dosierung
Rezyklat, Additive, Füllstoffe und Fasern gelangen durch die große Haupteinzugsöffnung in das System. TMS-Siloschuppen und die TW-Durchlaufwaage unterstützen eine präzise gravimetrische Dosierung.
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Plastifizierung, Mischen und Homogenisierung
Die konischen, gleichlaufenden Doppelschnecken plastifizieren und mischen das Material mit geringer Scherung, kontrollierter Schmelzetemperatur und kurzer Verweilzeit.
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Schmelzefiltration
Der kontinuierliche Schmelzefilter CDF entfernt Holz, Papier, Gummi und andere nicht schmelzende Verunreinigungen ohne Unterbrechung der Produktion.
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Entgasung
Die Vakuumentgasung entfernt Feuchtigkeit, Luft und flüchtige Substanzen aus Druckfarben, Klebstoffen und Laminatrückständen vor der Granulierung.
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Eigenschaftsmodifikation
Stabilisatoren, Kompatibilisatoren, Modifikatoren, Farbstoffe, Füllstoffe und Verstärkungsfasern werden an der entsprechenden Stelle in der Anlage eingearbeitet.
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Druckaufbau, Granulierung und Handling
Die Schmelze wird unter Druck gesetzt und mittels Strang-, Wasserring- oder Unterwassergranulierung verarbeitet, bevor sie in Silos oder Big-Bags abgefüllt wird.
Vier MAS-Compounding-Wege – welcher passt zu Ihrem Material?
MAS bietet vier Anlagenkonzepte für Compounding und Re-Compounding an. Die Twin-Compound-Anlage ist das Flaggschiff und die leistungsfähigste Lösung, aber sie ist nicht für jede Anforderung die richtige Antwort – ein sauberer Post-Industrial-Strom mit einem einfachen Additivpaket benötigt keine zwei Extrusionsstufen. Die Tabelle vergleicht alle vier anhand der Kriterien, die tatsächlich über die Auswahl entscheiden.
| Anlagenkonzept | Architektur | Additiv-Zugabepunkte | Bestens geeignet für | Weniger geeignet für |
|---|---|---|---|---|
| Twin-Compound Flaggschiff | Zwei konische Doppelschneckenextruder in Serie, CDF-Schmelzefiltration dazwischen | Zwei – vor und nach der Filtration | Faserverstärkte Compounds, hochgefüllte Granulate, hochwertige oder nicht filtrierbare Additive, inkompatible Rezepturkomponenten, schwer zu entgasendes Rezyklat | Einfache Regranulierung von sauberem, konsistentem Material – Kapazitäten blieben ungenutzt |
| Re-Compound-Linie | Konischer Doppelschneckenextruder → CDF-Schmelzefilter → Einschnecken-Kaskadenextruder mit patentiertem Schmelzeverteilsegment | Einer – vor der Filtration | Regranulierung von schwer zu entgasenden Materialien, Korrektur schwankender Inputqualität mit filtertoleranten Additiven, Farbstoffen und UV-Filtern | Langfaserverstärkung, Additive, die einen Schmelzefilter nicht passieren können |
| iQonicTwin Regrind | Modulares einstufiges System, Recycling und Compounding in einem Schritt kombiniert | Einer – integriert | Post-Consumer- und Post-Industrial-Polyolefine sowie technische Polymere, bei denen es vor allem auf kompakte Stellfläche, geringen Energieverbrauch und schnellen Rezepturwechsel ankommt | Sehr hohe Füllstoffgehalte, mehrstufige Additivstrategien |
| Upgrade Line | MAS-Prozessmodule, nachgerüstet in eine bestehende Extrusionsanlage | Abhängig von der bestehenden Anlage | Ergänzung einer installierten Anlage um Compounding-, Filtrations- oder Entgasungskapazitäten ohne deren Austausch; gestaffelte Investitionen | Greenfield-Projekte, bei denen eine speziell gebaute Anlage effizienter ist |
Die Routenauswahl wird durch Materialtests bestätigt. Der Umfang der Upgrade-Linie hängt von der vorhandenen Installation ab.
Ein kurzer Entscheidungsweg
- Benötigt das Compound Langfasern oder eine sehr hohe Füllstoffbeladung? → Twin-Compound.
- Muss ein Additiv den Schmelzefilter umgehen oder müssen zwei Komponenten bis spät im Prozess getrennt bleiben? → Twin-Compound.
- Besteht die Hauptherausforderung in der Entgasung einer schwierigen Fraktion mit einem konventionellen Additivpaket? → Re-Compound-Anlage.
- Liegt die Priorität auf kompakter Stellfläche, geringem Energieverbrauch und häufigen Rezepturwechseln? → iQonicTwin Regrind.
- Gibt es bereits eine Extrusionsanlage vor Ort, die neue Funktionen benötigt? → Upgrade-Linie.
Verwandte Technologien
Twin-Screw Extruder
Der konische, gleichlaufende Doppelschneckenextruder, der in der Twin-Compound-Anlage zweifach eingesetzt wird.
CDF Melt Filtration
Der kontinuierliche Schmelzefilter, der Verunreinigungen zwischen den beiden Extrusionsschritten entfernt.
iQonicTwin Regrind
Effiziente Regranulierungs- und Re-Compounding-Anlage für recycelte Kunststoffe.
MAS 110
Der kompakte Hochleistungsextruder für größere Recycling- und Compounding-Anlagen.
DRD Dry Cleaning
Wasserfreie Reinigung und Trocknung zur Materialvorbereitung vor dem Compounding.
Materialien und Input-Ströme
MAS Compounding- und Re-Compounding-Anlagen verarbeiten die gängigen recycelbaren Thermoplaste – PE, PP, PS, ABS, PA und PET. In der Praxis gibt es kaum Materialgrenzen: Alles, was geschmolzen werden kann, kann regranuliert werden, und Qualitätsverluste im Input können mit den entsprechenden Additiven korrigiert werden. Farbstoffe und UV-Filter werden systematisch eingesetzt, um schwankende Inputqualitäten auszugleichen.
Die endgültige Eignung für ein bestimmtes Projekt hängt von der Polymerkompatibilität, dem Verschmutzungsgrad, dem Feuchtigkeitsgehalt, den Additivanforderungen und der Zielspezifikation des Compounds ab – weshalb MAS jede Rezeptur vor der Konfiguration einer Anlage durch Tests validiert.
Den Input definieren, bevor die Anlage ausgewählt wird
- Post-Consumer-Rezyklat – Bewertung von Zusammensetzung, Verunreinigung, Feuchtigkeit, Geruch und Variabilität vor der Formulierung.
- Post-Industrial-Rezyklat – Bestätigung von Trennung, Prozesshistorie und Additiven; ein einfacherer Weg kann ausreichend sein.
- Folien und Schüttgut mit geringer Dichte – Vergleich von Verdichtung, Schneidverdichtung und direkter kontrollierter Fütterung.
- Mahlgut und Mühlenmaterialien – Bestätigung des Partikel-/Schüttgutverhaltens und der Konsistenz.
- Fasern, Füllstoffe und Verstärkungsmaterialien – Bestätigung von Fütterung, Dispersion, Bruch, Verschleiß, Filtrationskompatibilität und maximal validierter Beladung.
Compounding-Anwendungen
Unterstützende Technologien für jede Compounding-Anlage
Unabhängig vom gewählten Anlagenkonzept stehen dieselben MAS-Komponententechnologien zur Konfiguration zur Verfügung. Jede hat ihre eigene technische Seite.
| Technologie | Prozessstufe | Beitrag zum Compounding |
|---|---|---|
| Konischer gleichlaufender Doppelschneckenextruder | Plastifizierung, Mischen | Die Kernplattform. Große Einzugsöffnung, geringe Scherung, schonende Plastifizierung, Compounding ohne Seitenbeschicker |
| MAS 110 | Plastifizierung, Mischen | Höherer Durchsatz und Produktivität für größere Recycling- und Compounding-Anlagen |
| Kontinuierliche CDF-Schmelzefiltration | Filtration | Entfernt kontinuierlich nicht schmelzende Verunreinigungen vor der Entgasungszone |
| Patentierter Entgasungsextruder | Entgasung | Schmelzeverteilsegment für Hochleistungsentgasung und Druckaufbau |
| CC-Vakuumsystem | Entgasung | Vakuumkapazität abgestimmt auf die flüchtige Belastung der Inputfraktion |
| DRD-Trockenreinigungsmaschine | Vorbereitung | Wasserlose Reinigung und Trocknung in einem Schritt, dem Extruder vorgeschaltet |
| PreDensifier | Vorbereitung | Verdichtet Material mit sehr geringer Schüttdichte für eine stabile Fütterung |
| SC-Pyrolyseofen | Vorbereitung, Wartung | Entfernt hartnäckige organische Verunreinigungen von Komponenten |
| TMS-Siloschuppen | Dosierung, Handling | Gravimetrische Genauigkeit für Rezepturtreue und Bestandskontrolle |
| TW-Durchlaufwaage | Qualitätskontrolle | Kontinuierliche Durchsatzüberprüfung gegen die Rezeptur |
| Digitalisierung in der Extrusion | Alle Stufen | Prozessüberwachung, Trendanalyse und Rezepturmanagement |
| HyperPET | Spezialist | PET-spezifische Verarbeitung, wenn lebensmittelechtes rPET das Ziel ist |
Vom Materialtest bis zur Inbetriebnahme
Keine MAS-Compounding-Anlage wird allein nach einem Datenblatt spezifiziert. Da das Re-Compounding vom Verhalten eines spezifischen Input-Stroms mit einer spezifischen Rezeptur abhängt, validiert MAS beides, bevor die Konfiguration festgelegt wird – weshalb das Unternehmen auch erreichbare Compound-Qualitäten statt nur Richtwerte zusagen kann.
1. Materialbewertung
Input-Analyse, Verunreinigungsprofil, Feuchtigkeit, Polymermischung und Zielspezifikation werden mit den vier Anlagenkonzepten abgeglichen, um eine engere Auswahl zu treffen.
2. Versuche im Technikum
Das MAS-Technikum fährt mit dem kundeneigenen Material und den Additiven, wobei die Laborextruder MAS 24 und 55 für Rezepturarbeiten in kleinen Mengen zur Verfügung stehen.
3. Engineering und Finanzierung
Anlagenlayout, Dosierungskonzept, Filtrationsdimensionierung und Granulierintegration werden festgelegt, unterstützt durch Projektmanagement und Maschinenfinanzierung, falls erforderlich.
4. Inbetriebnahme und Service
Installation, Bedienerschulung, Maschinenoptimierung und langfristiger After-Sales-Support, wobei individuell austauschbare Verschleißteile die Stillstandszeiten kurz halten.
Was unsere Kunden sagen
Wir müssen immer versuchen, so gut wie möglich einzukaufen, um qualitativ hochwertiges Regranulat zu produzieren. Und das tun wir mit der Technologie, die wir von MAS gekauft haben.
Peter Daalder, CEO — Daly Plastics, Niederlande
Fatra war zufrieden mit der Zusammenarbeit mit MAS, der Möglichkeit von Tests vor der Bestellung, den innovativen Lösungen von MAS und der erzielten Endproduktionsleistung.
Ing. Jan Jedovnický — Fatra
