Moderní vakuová technologie pro odplyňování taveniny během vytlačování

Jako odborník na kompozitní materiály je společnost PolyComp GmbH jak smluvním výrobcem, tak licencovaným výrobcem komplexních průmyslových plastů. Jeho produktové portfolio sahá od vysokoteplotních plastů a vysoce pevných průmyslových termoplastů až po měkké, pružné termoplastické elastomery, které jsou na vyžádání kombinovány s širokým spektrem aditiv. Rozsáhlé produktové portfolio volá po flexibilních výrobních zařízeních tvořených různými extrudéry a některými speciálními šroubovými konfiguracemi.

Ve všech extrudérech je nicméně jedna konstanta: pro extrakci par a plynů z roztaveného materiálu ve šroubových sekcích se společnost PolyComp spoléhá výhradně na odplyňovací systémy PLASTEX od společnosti Busch Vacuum Solutions. Tyto systémy, které jsou vybaveny zubovými vývěvami MINK, jsou výjimečně spolehlivé a umožňují snadnou údržbu.

O PolyComp

Společnost PolyComp byla založena jako manažerský odkup v roce 2000, přičemž její ústředí se nachází v Norderstedt na předměstí Hamburku. V roce 2013 byla společnost PolyComp převzata společností Feddersen Group se sídlem v Hamburku, která se zaměřuje na globální obchodování s chemickými a technickými produkty.

Hlavní oblastí působnosti společnosti PolyComp je výroba polyolefinů (PP/PE), a také EVA, PA, PBT, PC, ABS, EVOH, POM a PMMA. Tyto kompozitní materiály jsou směšovány s různými aditivy počínaje uhlíkem nebo přírodními vlákny, jednoduchými výplňovými materiály až po skleněné kuličky, barevná aditiva nebo vosky.

Kompozitní fólie

Jednou ze specialit společnosti PolyComp jsou kompozitní fólie, které vyžadují extrémně nízká množství gelu. Výrobní proces zahrnuje vytlačovací stupeň za použití specifických šroubových konfigurací a aplikace sítového výměníku s vysokým stupněm přesnosti filtrování. Společnost používá celkem osm extrudérů s jednoduchým nebo dvojitým šroubem. Roztavený materiál je poté odplyňován v šesti extrudérech. Do roku 2009 používala společnost pro tento proces kapalinokružné vývěvy.

Henning von Brühl, asistent manažera výroby dodává: „Nikdy jsme neuměli přesně předpovědět, jaký typ látek se ve vodě nashromáždí. Nejednalo se jen o plyny, páry nebo polymery ze základních látek; v provozních kapalinách vývěv se usazují také části aditiv.“ To bylo způsobeno častou změnou produktu. Dokonce i když základní látky zůstávaly stále stejné, změnu složení látek ve vodě možná způsobovala různá používaná aditiva. Od té doby, co společnost PolyComp funguje na třísměnný provoz, pět dní v týdnu, nahromadily se k čištění obrovské masy vody.

Naše řešení

Při hledání ekologického řešení v roce 2009 firma kontaktovala společnost Busch, která jí nabídla odplyňovací systém PASTEX (obr. 1), který nevyžadoval žádné provozní kapaliny. Systém se skládá především ze zubové vývěvy MINK (obr. 2) a odvodního stojacího filtru a filtru drobných částic. Filtry jsou používány pro odlučování kondenzátů a pevných látek. Zubové vývěvy MINK nevyžadují žádné provozní kapaliny, jako například vodu nebo olej. To znamená, že čerpané páry a plyny nepřicházejí do kontaktu s žádnými provozními kapalinami, se kterými by se mohly mísit nebo reagovat. Dokonce ani nejpečlivější separační technologie nicméně nedokáže vždy zabránit zbytkovým monomerům, aby se nedostaly do vnitřní části vývěvy a zde nepraskly. Z tohoto důvodu je zubová vývěva MINK vybavena proplachovacím zařízením. To umožňuje, aby bylo do vývěvy ve stanovených intervalech dodáváno přesně dávkované množství proplachovací tekutiny, což umožňuje rozpouštět jakékoli prasklé částice. Manažer údržby Stefan Stolp stanovil množství proplachovací kapaliny a intervaly proplachování pro každý extrudovaný materiál. Proces proplachování může probíhat během výpadků nebo dokonce i za probíhající výroby.

Po zakoupení prvního odplyňovacího systému PLASTEX společnost PolyComp vyměnila postupně všechny své kapalinokružné vývěvy. Stefan Stolp je s řešením velmi spokojen. Zaprvé to vyřešilo problém s odpadní vodou; za druhé odplyňovací systémy PLASTEX jsou zcela spolehlivé a vyžadují pouze nepatrnou údržbu. Filtry se musejí pravidelně čistit a musí se pravidelně dle potřeby doplňovat proplachovací činidlo. Intervaly mezi doplňováním se liší v závislosti na zpracovávaném materiálu. Tuto práci provádí přímo členové výrobního týmu. Tým údržby demontuje a vyčistí každou vývěvu po průměrně 10 měsících. „Celkem vzato lze objem práce zvládnout, na rozdíl od toho, co jsme museli provádět u kapalinokružných vývěv,“ říká Henning von Brühl.

Inženýrka Simone Patermann zjistila další výhodu používání odplyňovacích systémů PLASTEX. Jako ředitelka výroby neustále kontroluje spotřebu energie, nejen kvůli tomu, že společnost PolyComp je certifikovaná normou ISO 50001 pro systémy energetického managementu. To je zapříčiněno dvěma faktory. Především tomu je tak díky odstranění nutnosti použití jakýchkoli provozních kapalin, díky čemuž je šetřena energie na jejich přepravu. A další faktorem je, že zubové vývěvy MINK jsou zcela bezkontaktní. Následkem toho se v zařízení nenacházejí žádné komponenty, které by se o sebe třely, a není vyžadována síla na překonání tohoto tření.

V roce 2018 spustila společnost PolyComp novou extruzní linku, jíž srdcem je extrudér s dvojitým šroubem s výstupem až 1 500 kilogramů za hodinu. Tyto dvoustranné dávkovací jednotky (obr. 3) umožňují souběžné přidávání různých typů výplňových materiálů na bázi prášku, které jsou poté dohromady směšovány s vysokou výstupní kapacitou. Jednu stranu dávkovací jednotky lze připojit k odplyňovacímu systému PLASTEX. To snižuje objem výplňových materiálů a umožňuje to ztrojnásobit objemovou hustotu ve srovnání s boční dávkovací jednotkou bez odplynění. Toto výrazné prodloužení zvyšuje celkový výstup.

Manažerský tým ve společnosti PolyComp souhlasí – že v ohledu na spolehlivost, náročnost na údržbu a ekonomickou efektivitu – se rozhodl správně, když zvolil odplyňovací systém PLASTEX od společnosti Busch. Vysoký stupeň spolehlivosti má pozitivní dopad také na výrobu. Výpadky způsobené poruchami nebo opravami či čištěním na poslední chvíli – jako tomu bylo například u kapalinokružných vývěv – jsou nyní věcí minulosti.