Extrusion Kooperation zur Herstellung von Stretchfolie mit Recyclinganteil

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Wilhelm Büchner Hochschule - Träger: Hochschule für Berufstätige Darmstadt GmbH

Colines, ExxonMobil und Gneuß entwickeln ein Verfahren zur Herstellung hochwertiger Stretchfolie mit 30 % Recyclinganteil – effizient und ohne Qualitätsverluste.

Da das Interesse am Recycling in den letzten Jahren zugenommen hat, wird eine Vielzahl von Kunststoffabfallströmen auf ihr Recyclingpotenzial hin untersucht. Wichtige Kriterien sind das erwartete jährliche Aufkommen, mögliche Verunreinigungen und die Materialzusammensetzung der Ströme.

Für LDPE/LLDPE-Folien gibt es in vielen europäischen Ländern seit vielen Jahren Sammelsysteme, die dieses Material dem Recycling zuführen. Da die Märkte für ein breiteres Spektrum von Anwendungen Recyclingmaterial verlangen, besteht eine Herausforderung darin, klare Schrumpf-, Stretch- oder Blasfolien herzustellen, die ihre Eigenschaften behalten und gleichzeitig Recyclingmaterial enthalten. 

Nachfrage nach erhöhtem Recyclinganteil steigt

Vor diesem Hintergrund wurden in Europa und weltweit neue Kapazitäten aufgebaut oder bestehende Anlagen durch verbesserte Sortierung, Waschschritte oder zusätzliche Schmelzefiltrationsanlagen nachgerüstet, um qualitativ hochwertige Polyethylen (rPE)-Ströme für das Recycling anbieten zu können. Doch selbst LDPE/LLDPE, das einer umfangreichen mechanischen Aufbereitung unterzogen wurde, lässt sich auf herkömmlichen Produktionsanlagen nur schwer zu neuen Folien verarbeiten.

Deshalb haben sich die Firmen Colines, ExxonMobil Signature Polymers und Gneuß in einem Entwicklungsprojekt zusammengeschlossen, um ein praktikables Folienherstellungsverfahren mit Kosteneinsparpotenzial zu entwickeln. Insbesondere die so genannten Gele und Black Spots sind Störfaktoren, die mit den entsprechenden Materialien von ExxonMobil Signature Polymers und einem druckkonstanten Siebwechsler von Gneuß auf einer hochflexiblen Gießfolienanlage von Colines minimiert werden könnten.

Versuche mit PCR-Material aus Stretchfolie

Die technischen Experten von ExxonMobil Signature Polymers haben Versuche mit PCR-Material (Post Consumer Recycled) aus Stretchfolie in Kombination mit dem Hochleistungspolyethylen Exceed Tough m 3812 durchgeführt und eine Verkleinerung der größeren Polymergele festgestellt.

Bei den meisten handelsüblichen PCR-Typen, die heute auf dem europäischen Markt erhältlich sind, können die Extrusionsanlagen oft nicht kontinuierlich laufen.

Bart Lauwers, Principal Extrusion Customer & Application Development bei der ExxonMobil Technology Group

"Bei den meisten handelsüblichen PCR-Typen, die heute auf dem europäischen Markt erhältlich sind, können die Extrusionsanlagen oft nicht kontinuierlich laufen. Eine kontinuierliche Filtration kann dazu beitragen, dass Extrusionsanlagen über längere Zeiträume betrieben werden können. Die Filtration entfernt einen erheblichen Teil der Verunreinigungen aus der Schmelze, aber nicht alle Gele“, sagt Bart Lauwers, Principal Extrusion Customer & Application Development bei der ExxonMobil Technology Group.

Das Projekt hat jedoch die Qualität und die Konstanz des Prozesses bewiesen. Alle durchgeführten Tests haben gezeigt, dass es möglich ist, Folien mit einem PCR-Gehalt von 30 Prozent für den automatischen Einsatz mit einer Konsistenz von 180 bis 200 Prozent zu produzieren, ohne die Anlage anhalten zu müssen, mit Ausnahme von Routinearbeiten, die nichts mit der Verwendung von Recyclat zu tun haben (z.B. Reinigung der Lippenstempel, Reinigung der Kühlwalzen, Änderung der Rezeptur oder des Folienformats).

Siebwechsler als Schlüsselkomponente

Eine Schlüsselkomponente in diesem Prozess war der patentierte selbstreinigende Siebwechsler RSFgenius von Gneuß. Dieses vollautomatische Filtersystem erneuert die Siebfläche ohne messbare Druckschwankungen und kann an das jeweilige Material angepasst werden, wobei die Siebfeinheiten typischerweise zwischen 30 und 75 µm liegen, auch bei vollem Betrieb.

Colines ist ein renommierter Hersteller von Gieß- und Blasfolienanlagen mit Sitz in Novara, Italien. Colines hat eine außergewöhnliche Flexibilität bei der Erfüllung der individuellen Bedürfnisse seiner Kunden bewiesen. Nicht nur durch die vollständige Integration von Gneuß-Siebwechslern, sondern auch durch vollständig anpassbare Anlagenkonfigurationen für die Produktion jeder Art von Folie.

Mehrere großtechnische Produktionslinien bereits im Einsatz

Aus der Zusammenarbeit von Colines, Gneuß und ExxonMobil Signature Polymers sind bereits mehrere großtechnische Produktionslinien speziell für die Einarbeitung von Rezyklaten hervorgegangen, viele weitere sind für verschiedene globale Märkte in Vorbereitung.

In den ersten Monaten des Jahres 2025 werden die Projektpartner erneut interessierte Fachleute nach Novara (Italien) einladen, um ihre eigenen Anforderungen an eine solche Produktionslinie in individuellen Demonstrationen zu simulieren. Eine Colines-Anlage mit einem voll integrierten RSFgenius 150 wird zur Verfügung stehen, um Foliendicken von bis zu 10 µm konstant und ohne Qualitätsschwankungen zu erreichen. Das Know-how von ExxonMobil's Signature Polymers bei der Auswahl von Materialien und Additiven wird für diese Versuche ebenfalls zur Verfügung stehen.