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    Herstellungsprozess von Compounds

    Herstellungsprozess von Compounds

     

    Nochmal zur Verinnerlichung: Als Compounds (engl. für Verbundstoff) werden Gemische aus sortenreinen Grundstoffen bezeichnet, denen zusätzliche Füll- und/oder Verstärkungsstoffe sowie andere Additive beigemischt worden sind.

    Das haben wir nun bereits einige Male erörtert – Zeit, sich in diesem Artikel mal dem Herstellungsverfahren solcher Compounds etwas eingehender zu widmen:
    Der Compoundierung – Etabliert hat sich deutschlandweit auf diesem Gebiet, also in der Herstellung spezifischer Kunden – Compounds, die baden – württembergische Aurora GmbH.

    Aurora Kunststoffe GmbH, 74632 Neuenstein, Tel: 07942/9142-0, Web:http://www.aurora-kunststoffe.de

     

    Der Herstellungsprozess von Compounds – Die Compoundierung

     

    Wie gesagt, es gibt den sortenreinen Grundstoff auf der einen Seite; Im Fall der Aurora GmbH den sortenreinen Kunststoff(abfall), und die entsprechenden Zusatzstoffe, welche im Herstellungsprozess beigemischt werden sollen.

    Diese Additive liegen in Form von Pulvern oder Flüssigkeiten vor. Eine Lösung der einzelnen Grundstoffe untereinander findet bei der Compoundierung nicht statt; Ziel ist es, die Eigenschaften der Grundstoffe auf einen bestimmten Anwendungsfall hin zu modifizieren.
    Eine besondere Herausforderung ist es dabei, über die Zeit eine mögliche Entmischung des Compounds zu vermeiden.

    In der Regel werden in einem sogenannten Doppelschnecken – Extruder, die Polymere, Fasern und die Additive zu einer homogenen Mischung verbunden. Der Doppelschnecken-Extruder ist mit einem Haupteinzug und Seiteneinzügen ausgestattet, welche so konstruiert sind, das die Zusatzstoffe stromabwärts in das bereits plastifizierte Polymer „fliessen“ und eingemischt werden können.

    Die Hauptkomponenten, also die Polymere, sowie Teile der Nebenkomponenten, die Additive, können mit Hilfe von Dosiergeräten zum Einen dem Haupteinzug zugeführt werden; Zum Anderen werden die Additive über weitere Dosiergeräte an den Seiteneinzügen dem Extruder zugeführt.

    Das homogen gemischte Compound wird anschliessend mittels sogenannter Strang-, Wasserring- oder Unterwassergranulierung zu dem Endprodukt, dem Granulat, verfestigt. Diese Granulate werden dann in einen Silo – Mischer befördert, wo das bereits compoundierte Material nochmals vor der Verpackung gemischt wird.

    Mit den entsprechenden Additiven entstehen…

    1. Füllstoff – Compounds

    Typische Endprodukte in denen Füllstoff – Compounds eingesetzt werden sind:

    •  Konsumartikel
    • Gartenmöbel
    • Haushaltsgeräte
    • Teile für die Automobilindustrie (z.B. in der Geräuschdämmung)

    Typische Materialien aus denen Füllstoff – Compounds hergesellt werden sind:
    PE, PP, PS, PVC, ABS, POM, PC, Füllstoffe, Additive, Farb – Masterbatches
    2. Faserverstärkte Compounds

    Typische Endprodukte in denen faserverstärkte Compounds eingesetzt werden sind:

    •  Teile für die Automobilindustrie
    • elektrische Stecker
    • Elektro – Gehäuse
    • Technische Bauteile

    Typische Materialien aus denen faserverstärkte Compounds hergestellt werden sind:
    PBT, PP, PA 6.6, Additive wie „schwer entlammbar“, Glasfasern, Füllstoffe

    Abs compounds ermöglichen Innovationen in den unterschiedlichsten Bereichen

    Abs compounds ermöglichen Innovationen in den unterschiedlichsten Bereichen

    abs compoundWas Compounds, oder im speziellen abs-compounds sind, wurde in vorangegangenen Blogartikeln bereits mehrfach eingehend erklärt. Nur noch mal kurz zum Verständnis:
    Als Compound (engl. für Zusammensetzung) werden Gemische aus sortenreinen Grundstoffen bezeichnet; Im Fall der Aurora GmbH handelt es sich um Verbundsstoffe aus sortenreinen Kunststoffen. Denen können die unterschiedlichsten Additive zugesetzt werden, um den Grundstoff auf einen bestimmten Einsatz hin zu modifizieren.

    Die Produktion solcher Compounds, wie es unter anderem auch die Aurora Kunstoff GmbH betreibt, dient dem Umweltschutz zum einen durch das Recycling und Wiederverwenden von Industrieabfällen; Zum anderen aber auch durch die ressourcenschonende Bereitstellung einer kostengünstigen Alternative zur Neuware.

    Aurora Kunststoffe GmbH, 74632 Neuenstein, Tel: 07942/9142-0,
    Web:http://www.aurora-kunststoffe.de

    Dieser Artikel soll nun ganz speziell an drei Beispielen einmal aufzeigen, wie abs-compounds in der Industrie eingesetzt werden und vor allem bestehende technische Möglichkeiten verbessern und sogar erweitern.

    Abs-compound ermöglicht immer schmalere Fernsehergehäuse

    Lange Zeit konnten die Designer keine schmalen Fernsehergehäuse entwickeln, welche aber von den heutigen Verbrauchern gefordert werden. Die Gehäuse mussten vor allem hitzebeständig sein, was aber Abstriche einforderte bei der ebenso wichtigen Fließeigenschaft des Produkts.

    Mit der Entwicklung eines speziellen abs-compounds wurde eine innovative Lösung entwickelt, welche einen Kompromiss zwischen Hitzebeständigkeit und Fließeigenschaft schaffte.
    Das spezielle abs-compound ist besonders für schmalere Fernseher mit hoher Hitzebeständigkeit wie beispielsweise LED-Fernseher geeignet. Zusätzlich zu einem neuen Höchstwert an Hitzebeständigkeit, bietet das Compound eine hohe Fließeigenschaft mit guten mechanischen Eigenschaften.

    Diese einzigartige Kombination ermöglichte erst dem Trend zu folgen, immer schmalere Fernsehern mit schöner Optik zu relativ geringen Kosten zu bauen.

    abs-compounds als Werkstoff für Trinkwasserkontaktanwendungen

    Kunststoffteile, welche mit Trinkwasser in Berührung kommen, müssen natürlich einer Vielzahl von Anforderungen gerecht werden. Nicht nur, dass das entsprechende Bauteil wie gewohnt alle nötigen technischen Eigenschaften erfüllt; Im Zusammenhang mit Trinkwasserkontakt darf die
    Eignung des Trinkwassers zudem nicht beeinflusst werden.

    Daher ist die Entwicklung eines Kunststoffprodukts für den Trinkwasserkontakt keinesfalls reine Formsache, sondern stellt extrem hohe Anforderungen an die Zusammensetzung, die Herstellung und die Verarbeitung des eingesetzten Kunststoffs.

    Inzwischen gibt es auch für diesen Bereich vielfältige technische Materiallösungen in Zusammenhang mit abs-compounds, welche auf diese spezielle Anwendung hin genau zugeschnitten sind.
    So werden für den Trinkwasserkontakt geeignete Compounds mit Füllstoffen und speziellen Additiven zu einem optimalen Werkstoff kombiniert. Auch die Farbe des Compounds kann individuell auf die Wünsche des jeweiligen Kunden eingestellt werden, ohne die
    Trinkwassereignung negativ zu beeinflussen.

    abs-compounds als Grundlage für gesunde Luft

    Abs-compounds als elektrisch leitfähige Kunstoffe, sind seit geraumer Zeit die Innovation schlecht hin für die Klimatisierung von Räumen. So sind diese speziellen Compounds inzwischen unverzichtbare Bestandteile bei der Entwicklung von Luftschächten.

    Auf Grund ihrer von Natur aus isolierenden Eigenschaften sind herkömmliche Kunststoffe als innere Oberflächen in Ventilationssystemen ungeeignet. Um dieses Problem zu lösen, wurde ein Lüftungsschacht entwickelt, welcher innen mit einer elektrisch leitfähigen Beschichtung
    versehen ist, um so statische Elektrizität zu vermeiden. In Kombination mit einer extrem glatten Oberfläche wird der Aufbau von Staub und anderen Verunreinigungen innerhalb des Lüftungsschachtes verhindert und auch die Reinigung des Systems erheblich erleichtert.

    Ergo:  Die durchgeleitete Luft ist sauberer und hygienischer.

    Das Lüftungssystem aus Kunststoff ist zudem eine kostengünstige Lösung denn es ist wesentlich elastischer und haltbarer als korrosionsanfällige Metallelemente.
    Durch das elektrisch leitfähige Compound, kommt es ausserdem zur Optimierung des Luftstroms und einer geringeren Geräuschentwicklung wegen der extrem glatten Oberfläche.

    Beispiele für fortschrittlichen Recompound

    Beispiele für fortschrittlichen Recompound

    Recompounds sind eine kostengünstige Recycling – Alternative zu Neuware. Sie werden speziell auf Kunden – Anforderungen abgestimmt und aus sortenreinen Produktionsrückständen oder sortenreinen, gebrauchten Kunststoffen gefertigt. Die Rezepturen werden individuell auf die spezifischen Produktionsbedingungen abgestimmt.
    So lassen sich aus Recompounds anspruchsvolle Bauteile fertigen – zum Beispiel bieten sie der Automobilindustrie zahlreiche verschiedene Möglichkeiten. Das Spektrum beginnt bei aufbereiteten Standardkunststoffen und reicht bis zu multifunktionalen Hochleistungscompounds. Recompounds bieten zudem durch Zugabe von Additiven, zum Beispiel Stabilisatoren, Pigmenten, Flammschutzmitteln oder Fließverbesserern, maßgeschneiderte Eigenschaftskombinationen.
    Deutschlandweit etabliert in der Herstellung solcher Recompounds hat sich die Aurora GmbH.

    Aurora Kunststoffe GmbH, 74632 Neuenstein, Tel: 07942/9142-0, Web:http://www.aurora-kunststoffe.de

    Fortschrittliche Beispiele für den Einsatz von Recompounds

    Die Zylinderkopfhaube für Volkswagen

    Der neue, laut Hersteller erstmals in Europa eingesetzte Werkstoff besteht komplett aus Recompounds. Aus aufbereitetem Recyclingkunststoff entstand die Zylinderkopfhaube für die 3,2- und 3,6-Liter-V6-FSI-Motoren von Volkswagen. Der Recyclingkunststoff ist Kunststoffen aus Neugranulat qualitativ ebenbürtig – das gilt generell für Recompounds. Die neue Zylinderkopfhaube zeichnet sich darum also durch Umweltfreundlichkeit aus – auch das gilt generell für Recompounds.  Laut Hersteller bietet die Zylinderkopfhaube durch entsprechende Additive zugleich eine deutlich reduzierte Verzugsneigung und somit verbesserte Dichtheit.
    Im Motorraum standen der Verwendung von Recyclingkunststoffen bisher die hohen Anforderungen an die Hitze- und Säurebeständigkeit entgegen, die nun erfüllt werden. Das Material setzt sich aus Polyamidfasern zusammen, die tatsächlich aus Teppichresten stammen. Der Hersteller setzt diese Materialien bereits seit mehr als zehn Jahren ein, beispielsweise bei Luftfiltergehäusen.

    Laser statt Etikett

    Ein weiteres aktuelles Beispiel für eine kundenspezifische Recompoundierung stammt aus der Familie der PP Recompounds. Hier setzte ein Automobilzulieferer einen speziellen Typ für ein Bauteil im Motorraum ein und entschied sich, die Formteile per Laser zu beschriften, statt sie mit den üblichen Haftetiketten zu kennzeichnen. Die bisher eingesetzte Technik lieferte allerdings unbefriedigende Ergebnisse hinsichtlich Kontrast und Kantenschärfe. Durch Verwendung von lasersensitiven Additiven wurde nun die Rezeptur modifiziert und entsprechend verbessert. Der neue, modifizierte PP Recompound liefert jetzt kontrastreiche, scharf abgegrenzte Markierungen sowie einen steuerbaren Farbwechsel.

    Ein kleiner Compound hat grossen Anteil am Umweltschutz

    Ein kleiner Compound hat grossen Anteil am Umweltschutz

    Compounds sind Gemische aus sortenreinen Grundstoffen – in unserem Fall: sortenreine Kunststoffe, – denen zusätzliche Additive beigemischt worden sind. Der Herstellungsprozess von Compounds, nennt sich Compoundierung, wobei sich das jeweilige Endprodukt spezifisch nach den gewünschten Eigenschaften des späteren Bauteils herstellen lässt:

    • So können die mechanischen Eigenschaften des Grundstoffes verändert werden;
    • Über die Zugabe von Pigmenten beispielsweise kann eine vom Kunden gewünschte Farbeinstellung hergestellt werden;
    • Durch die Zugabe von Flammschutzmitteln kann verhindert werden, dass sich die von Natur aus sonst leicht entzündliche Kunstoffe, entzünden und
    • Es kann eine Zugabe von Stabilisatoren erfolgen.

    Deutschlandweit spezialisiert auf die Herstellung von kundenspezifischen Kunststoffcompounds hat sich die baden-württembergische Aurora GmbH. Und mit der Herstellung von Compounds als Form des Kunststoffrecyclings trägt das Unternehmen einen grossen Anteil zum Umweltschutz bei.

     

    Das Problem mit dem Kunststoff

    Kunststoffe werden zumeist durch chemische Verfahren aus natürlichen Rohstoffen wie Erdöl, Kohle, Erdgas oder auch aus nachwachsenden Pflanzen hergestellt. Das sind alles fossile Rohstoffe, was heißt, sie stehen uns nicht unbegrenzt dauerhaft zur Verfügung. Das ist der erste Grund, was ein Recycling und damit Wiederverwerten der Kunststoffe sinnvoll macht.

    Desweiteren sind viele Kunststoffe gegen Umwelteinflüsse und biologische Abbauprozesse äußerst widerstandsfähig, was heist, sie werden von der Natur nicht mehr „zurückgenommen“ und können diese daher nachhaltig schädigen – Der zweite Grund dafür, Kunststoffabfälle zu recyceln und wiederzuverwerten.

     

    Wie wird sortenreiner Kunststoff wiederverwertet?

    Am besten lassen sich Kunststoffabfälle zu neuen Produkten recyceln, wenn sie sortenrein anfallen, also als reine Polyamide, Polyethylene, usw. Sortenreiner Kunststoffabfall hat als Werkstoff nicht nur die gleiche Wertigkeit wie Neuware; Sondern kann wie eingangs erwähnt durch die Herstellung von Compounds und Zugabe von speziellen Additiven, noch optimiert werden.

    Aus Styropor, wohl jedem als Verpackungsmaterial bekannt, lassen sich beispielsweise Kugelschreiber, Handyschalen oder Taschenrechner – Gehäuse fertigen. CDs, die hauptsächlich aus Polycarbonat bestehen, lassen sich zu Computer- und Bildschirmgehäusen verarbeiten. PET-Flaschen werden nicht ausschließlich nur zu Textilfasern umgeschmolzen; ein Teil dieses Kunststoffabfalls wird wieder zur Flaschenherstellung genutzt; und in ganz aussergewöhnlichen Recyclingprojekten wird der Plastikmüll zu Hohlformen gegossen und wieder als Baustoff verwendet.

     

    Beschluss des Europäischen Parlaments im Januar 2014

    Das Parlament hat sich Anfang diesen Jahres eingehend mit dem großen Problem der Umweltverschmutzung durch Plastikmüll beschäftigt und hat aufgezeigt, wie wir in Zukunft damit umgehen müssen: Schlechte Gewohnheiten ändern und Verantwortung für unsere Erzeugnisse übernehmen; Und zwar von der Herstellung bis zur Entsorgung! Indem jeder Einzelne die Produkte verantwortungsbewusst verwendet und wir diese so oft wie möglich wiederverwerten, schaffen wir den Übergang zu einer „Kreislaufwirtschaft„. So halten wir nicht nur unsere Umwelt sauberer, sondern schaffen in der Recyclingbranche sogar zusätzliche Arbeitsplätze.

    Die Abgeordneten schlagen demnach vor, verbindliche Ziele für die Sammlung – und Sortierung von Kunststoffabfällen auf EU-Ebene vorzuschreiben. Die Kriterien für das Sammeln, Sortieren und Recyceln sollen unter gleichen Wettbewerbsbedingungen eingeführt werden; so dass eine Wiederaufbereitung von Kunststoffabfällen schlichtweg einfacher und damit attraktiver für die Unternemen gemacht wird.