Extrusion 3-2021

Blick in den geöffneten Rührwerkstrichter – gut zu sehen sind der Rührarm und seitlich die Statoren (Bild: Motan-Colortronic) Ob die Kristallisation von Neuware oder Mahlgut, in jedem Fall handelt es sich um eine anspruchsvolle Verfahrenstechnik, bei der auf einige Besonderheiten zu achten ist. Entscheidend ist unter anderem, das Material möglichst schnell auf die Glas- übergangstemperatur zu erhitzen, wobei es während der Er- weichungsphase ständig bewegt werden muss, um das Agglo- merieren (Verklumpen) zu verhindern. Zwei gängige Technologien für die Kristallisation von PET/PLA sind Infrarot-Drehrohr-Anlagen (IRD) und Festbett-Kristallisato- ren mit einem Rührwerkstrichter. Unabhängig von der Techno- logie, werden in der Regel niemals Kristallisationgrade von 100 Prozent erreicht. Der maximal erreichbare Kristallisationsgrad zum Beispiel für PET liegt bei circa 75 Prozent. Das Ergebnis ist also „teilkristallin“. Infrarot-Drehrohre sind als rotierende Trommeln aufgebaut, in denen sich Infrarot-Strahler befinden. Im Innern fördern meist Wendeln und Mischstege das Material, aufgrund der Rotation langsam vom Materialeinlass bis zum Auslass, und bewegen es dabei ständig. Je nach Ausführung eignen sich IRD für den kon- tinuierlichen oder für den Chargenbetrieb. Ganz anders das Konzept von Festbett-Kristallisatoren mit ei- nem Rührwerkstrichter. Sie arbeiten in der Regel mit Heißluft motan-colortronic GmbH Friedrichsdorf, Germany, www.motan-colortronic.com www.moscorner.com Wie funktioniert ein Kristallisator? • Kristallisation • PET-Recyclat • Rührwerkstrichter • Infrarot-Drehrohr Stichworte (heißer Frischluft), die von unten in das Material geleitet wird. Im Trichter befindet sich ein Rührwerk mit mehreren, versetzt angeordneten Rührarmen, die das Material schonend bewe- gen. Zusätzlich vermindern Statoren an der Trichterinnenwand das übermäßige Drehen der Materialschüttung; insgesamt wir- ken dadurch nur geringe Kräfte auf das Material. Abgezogen wird das kristallisierte Material am unteren Ende des Trichters, etwa über einen Schieber oder eine Zellradschleuse. Die Luftführung kann bei Rührwerks-Kristallisatoren auf dreier- lei Weise erfolgen – mit einstellbarem Umluftanteil, mit einem geschlossenen oder mit offenem Luftkreis. Der offene Prozess gilt in Verbindung mit einer Luftmengenregelung und einem Wärmetauscher als besonders effektiv. Festbett-Kristallisatoren können sowohl für den kontinuierli- chen wie auch für den Chargenbetrieb konzipiert sein. In jedem Fall muss dafür Sorge getragen werden, dass kein noch nicht kristallisiertes (amorphes) Material aus dem Trichter zur weite- ren Verarbeitung abgezogen wird. Dazu kann beispielsweise die Ablufttemperatur überwacht werden. Erst wenn die erfor- derliche Temperatur erreicht ist, erfolgt die Freigabe. Bei einer kompletten Neubefüllung wird das amorphe Material meist mit Hilfe eines speziellen „Anfahrprozesses“ konditio- niert. Um schneller den kontinuierlichen Betrieb zu erreichen, wird für das „Anfahren“ oft auch ein Anteil bereits kristallisier- tes Material zugegeben. Im kontinuierlichen Betrieb darf der maximal mögliche Durch- satz des Kristallisators nicht überschritten werden, damit der gewünschte Kristallisationsgrad sichergestellt ist. Anlagen mit einer automatischen Luftmengenregelung ermöglichen dabei ein größeres „Durchsatzfenster“, in dem das Material sowohl energieeffizient wie auch sicher kristallisiert wird. Folge 60 – Mo erklärt spezielle Aspekte des Trocknens 49 Extrusion 3/2021 Serie mit Tipps und Tricks