Extrusion 8-2023

ystral erreicht mit dem Twin-Tank- Konzept bei minimalem zusätzlichem Platzbedarf eine Steigerung der Anlageneffektivität um bis zu 100 Prozent (Bildnachweis: ystral) 60 Prozesstechnische Lösungen Extrusion 8/2023 Neue Technologien, veränderte Anforderungen in der Produk- tion und immer häufigere Produktwechsel, aber auch striktere Vorgaben zum Arbeits- und Umweltschutz verändern Fertigungsprozesse erheblich. Fünf Trends in der mechanischen Verfahrens- technik zeigen dies exem- plarisch. 5 Trends in der mechanischen Verfahrenstechnik Prozessintensivierung Zukunftsweisende Technologien in der Verfahrenstechnik setzen auf Prozessintensivierung und damit auf die effizientere Nutzung der in einem Prozess eingesetzten Zeit, Energie und Rohstoffe. Beim Mischen und Dispergieren mit neuen optimierten Verfah- ren sind die Unterschiede hinsichtlich erforderlicher Energie, vo- lumenspezifischer Leistung oder auch neu geschaffener Phasen- grenzflächen gegenüber konventionellen Technologien wie Rührwerken, Injektoren oder Dissolvern enorm. Beim außerhalb des Behälters betriebenen Dispergierer YSTRAL Conti-TDS des Misch- und Dispergiertechnik-Spezialisten ystral konzentrieren sich etwa die Prozesse des Benetzens und Disper- gierens in einer Dispergierzone mit einem effektiven Volumen von nur etwa einem viertel Liter. Verglichen mit einem im Be- hälter betriebenen Dissolver erzeugt der Dispergierer eine etwa 30.000-fach höhere volumenspezifische Leistung. Diese kon- zentrierte Leistung ist entscheidend für den Dispergiererfolg. Über ein Rotor-Stator-System baut die Conti-TDS zugleich tau- sendfach höhere Scherkräfte auf. Die Verweilzeit ist extrem kurz, sodass auch nur ein Bruchteil der Energie im Vergleich zum Dis- solver benötigt wird. Schadstofffreie Prozessführung Neue Erkenntnisse zu Gesundheitsgefahren beim Handling von Pulvern und Flüssigkeiten, striktere Vorgaben zur Arbeitssicher- heit, steigende Hygieneanforderungen und nicht zuletzt der Ein- satz sensibler Elektronik machen eine staub-, gas- und aerosolfreie Prozessführung unumgänglich. Konventionelle Technologien können insbesondere bei Gemi- schen aus Stäuben und Dämpfen Gesundheitsgefahren für den Bediener nicht ausschließen, weil die Pulverstoffe in einem offe- nen Prozess auf die Flüssigkeitsoberfläche im Behälter gebracht werden. Vermeiden lassen sich Gesundheitsgefahren und Risi- ken mit Pulvereintragssystemen, bei denen die Pulver staubfrei direkt in die Flüssigkeit eingesaugt werden. Weniger bzw. keine Biozide In ganz unterschiedlichen Branchen verfolgen Hersteller das Ziel, Biozide in ihren Produkten zu reduzieren oder komplett zu ver- meiden – aus vielerlei Gründen, etwa weil Biozide im Handling kritisch sind, unerwünschte Effekte im Endprodukt mit sich brin- gen oder von kritischen Verbrauchern schlichtweg abgelehnt werden. Ein Biozidverzicht ist möglich, wenn das Produkt im Herstellungsprozess nicht mit Keimen – insbesondere Keimen aus der Umgebungsluft – belastet wird. Durch einen geschlossenen Prozess mit einem Pulvereintrag un- terhalb des Flüssigkeitsspiegels und den Einsatz von Sterilfiltern kann eine Keimbelastung im Produkt stark reduziert oder gänz- lich vermieden werden. Lotionen, Shampoos oder Babypflege- produkte können auf diese Weise komplett ohne Konservie- rungsstoffe hergestellt werden, Farben und Lacke behalten trotz strengerer Biozid-Grenzwerte ihr Umweltlabel. Flexible Modularisierung der Fertigungstechnik – bis auf die Maschinenebene Angesichts variabler Anforderungen, variabler Batchgrößen und