Neue Seitendosierung für wirtschaftliche Prozesse

Mit dem Ziel, das Recycling von leichten, sehr voluminösen Rezyklat-Fasern und -Flakes deutlich wirtschaftlicher und in manchen Fällen überhaupt erst möglich zu machen, hat Coperion eine neue Ausführung seiner Seitendosierung ZS-B entwickelt.
Die neue Seitendosierung erhöht das Einzugsvolumen von Fasern und Flakes in den Doppelschneckenextruder. (Quelle: Coperion)

Laut Hersteller kann mit der ZS-B Megafeed Kunststoffrezyklat mit einer Schüttdichte unter 200 kg/m³, das bislang als einzugsbegrenzt und daher als nicht wirtschaftlich recyclebar galt, in großen Mengen zuverlässig in den ZSK-Doppelschneckenextruder von Coperion eingebracht und dort mit hohen Durchsätzen rezykliert und gleichzeitig compoundiert werden.

Verantwortlich dafür sei die neuartige Konstruktion der Seitendosierung ZS-B. Sie ermöglicht sehr hohe Dosierraten von Fasern und Flakes aus unterschiedlichen Kunststoffen (z.B. PA, PE, PET, PP). Die Leistungsfähigkeit des Doppelschneckenextruders könne mit der ZS-B Megafeed voll ausgeschöpft werden. Es würden hohe Durchsätze sowohl beim mechanischen als auch chemischen Recycling von Post-Industrial- und Post-Consumer Waste erzielt.

Durchsatzsteigerung in Zahlen

Durchsätze mit und ohne Megafeed-Seitendosierung (Daten von einem Doppelschneckenextruder ZSK 58 Mc18) (Quelle: Coperion)

Mit einem Doppelschneckenextruder ZSK 58 Mc18 wird die Durchsatzsteigerung und damit das Potenzial der neuen ZS-B Megafeed deutlich, heißt es beim Hersteller. Beim Recycling von PA-Fasern mit einer Schüttdichte von ~40-50 kg/m³ wurden demnach bislang mit herkömmlichem Equipment Durchsätze von 70 kg/h erzielt. Wurden die PA-Fasern über die ZS-B Megafeed in den ZSK-Extruder eingebracht, stiegen die Durchsätze um das Vierzehnfache auf 1.000 kg/h an. Ähnlich verhalte es beim Recycling von Carbon-Fasern mit einer Schüttdichte von ~50-70 kg/m³. Dort stiegen die Durchsätze mit der ZS-B Megafeed von 50 kg/h auf 2.500 kg/h. Beim Recycling von PCR-Flakes wurden Durchsatzsteigerungen von 50 kg/h auf 700 kg/h erzielt, beim Recycling von Flakes aus Mehrschichtfolien von 80 kg/h auf 1.300 kg/h.

Kunststoffe, die bislang als nicht recycelbar galten, sollen mit der neuen ZS-B Megafeed von Coperion zu einem wertvollen Rohstoff werden. So können beispielsweise PCR-Flakes oder Rezyklat aus kohlefaserverstärkten Kunststoffen nun mit hohen Dosierraten in den ZSK-Extruder eingebracht und dort wirtschaftlich recycelt werden.

Verzicht auf Verdichten, Aufschmelzen und Agglomerieren

Beim mechanischen Upcycling bislang notwendige, der Compoundierung vorgelagerte Prozesschritte wie das Verdichten, Aufschmelzen und Agglomerieren entfallen laut Coperion mit der Technologie komplett. Flakes und Fasern können bei diesem Recyclingprozess direkt in den ZSK-Extruder dosiert und dort in einem Schritt aufgeschmolzen, compoundiert, entgast und gefiltert werden. Dadurch sinken die Investitionskosten und der Energieverbrauch. Der Produktionsprozess wird deutlich effizienter. Darüber hinaus sinkt die thermische Belastung des Produkts. Die Qualität des Rezyklats steigt.

Auch beim Recycling von PET ist die Dosierrate nicht länger ein limitierender Faktor. PET-Flakes und -Fasern können mit der ZS-B Megafeed in großen Mengen ohne Vortrocknen und Kristallisieren in den ZSK Doppelschneckenextruder eingebracht und dort mit höchster Wirtschaftlichkeit aufbereitet werden.

Mit der Seitendosierung kann auch PCR in großen Mengen dem Extruder zugeführt werden. Dieser Mehrwert greift insbesondere beim chemischen Recycling. Die Durchsatzraten des ZSKs sind mit der ZS-B Megafeed laut Coperion sehr hoch. Das Vorheizen des Rezyklats über den mechanischen Energieeintrag der Doppelschnecken wird damit für die Weiterverarbeitung im Reaktor noch wirtschaftlicher. Die Technologie kann bei bestehenden Coperion-Anlagen nachgerüstet werden, um so das Anwendungsspektrum der Anlage deutlich zu erweitern und um die Durchsatzraten zu steigern.

Marina Matta, Team Leader Process Technology Engineering Plastics beim Hersteller: „Wir sind überzeugt, dass die neue ZS-B Megafeed eine wegweisende Funktion beim Recycling von Kunststoffen einnehmen wird. Insbesondere Kunststofffasern, die uns aus Textilien in immer größeren Mengen vorliegen werden, galten bislang als kaum recycelbar. Mit der ZS-B Megafeed wird dies nun möglich.“ So könnten mehr Abfälle mit hoher Effizienz recycelt werden. „Für die Kunststoff-Industrie ist die ZS-B Megafeed ein weiterer großer Schritt auf dem Weg zur Kreislaufwirtschaft, auf den wir sehr stolz sind“, so Matta.

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