Moderne vakuumteknologi til smelteafgasning under ekstrudering

Som specialist inden for compoundmaterialer er virksomheden PolyComp GmbH både kontraktproducent og godkendt producent af sammensat ingeniørplastik. Dens produkter spænder fra højtemperaturplast og ingeniørtermoplast fra høj til blød styrke, fleksible termoplastiske elastomerer, som kan kombineres med en lang række additiver. Den store produktportefølje kræver fleksible produktionsfaciliteter bestående af diverse ekstrudere og nogle specielle skruekonfigurationer.

Der er dog en fællesnævner for alle ekstruderne: Til ekstraktion af dampe og gasser fra det smeltede materiale i skruesektioner bruger PolyCom udelukkende PLASTEX afgasningssystemer fra Busch Vacuum Solutions. Disse systemer er udstyret med MINK klovakuumpumper og er ekstraordinært pålidelige og lette at vedligeholde.

Om PolyComp

PolyComp blev grundlagt som en management buy-out i 2000, og dens hovedkvarter ligger i Norderstedt i udkanten af Hamborg, Tyskland. I 2013 blev PolyComp overtaget af den Hamborg-baserede Feddersen koncern, som fokuserer på den globale handel med kemiske og tekniske produkter.

PolyComps kerneforretning inkluderer compoundmaterialer af polyolefiner (PP/PE) samt EVA, PA, PBT, PC, ABS, EVOH, POM og PMMA. Disse typer compound blandes med forskellige additiver lige fra kulstof eller naturlige fibre, simpelt fyldmateriale til glasperler, farveadditiver eller voks.

Filmkompoundere

En af PolyComps specialiseringer er filmkompoundere, som kræver ekstremt lave mængder gel. Produktionsprocessen involverer en ekstruderingsfase, der bruger specifikke skruekonfigurationer og anvendelse af en skærmskifter med en høj grad af filtreringspræcision. Virksomheden bruger i alt otte enkelt- eller dobbeltskrueeekstrudere. Det smeltede materiale afgasses i seks af ekstruderne. Frem til 2009 anvendte virksomheden væskeringsvakuumpumper til denne proces.

Henning von Brühl, assistent til den produktionsansvarlige, tilføjer: "Vi kunne aldrig helt nøjagtigt forudsige, hvilke typer stoffer der ville samle sig i vandet. Det var ikke blot gasser, dampe og polymerer fra basestoffer; en del af additiverne aflejrede sig også i vakuumpumpernes driftsvæske." Dette skyldtes de hyppige produktskift. Selvom om basestofferne forblev de samme, ville de forskellige additiver ændre sammensætningen af stofferne i vandet. Da PolyComp kører treholdsdrift fem dage om ugen, blev der indsamlet kæmpestore vandmængder til rensning.

Vores løsning

Virksomheden kom i 2009 i kontakt med Busch i deres søgen efter en miljøvenlig løsning. Busch havde et PLASTEX afgasningssystem (fig. 1), der ikke krævede nogen driftsvæsker. Systemet består primært af en MINK klovakuumpumpe (fig. 2) og en opstrøms filterholder og et filter. Filtrene bruges til at separere kondens og faste stoffer. MINK klovakuumpumper har ikke brug for driftsvæsker som eksempelvis vand eller olie. Dette betyder, at de pumpede dampe og gasser ikke kommer i kontakt med nogen driftsvæsker, som de kan blande sig med eller reagere med. Men selv den grundigste udskillerteknologi kan ikke altid forhindre restmonomerer i at trænge ind i pumpernes indre og revne derinde. MINK klovakuumpumper er derfor udstyret med en skylleanordning. Den gør det muligt at skylle vakuumpumpen med en nøjagtigt afmålt mængde skyllevæske i henhold til definerede intervaller og derved hjælpe med at få opløst eventuelle aflejringer. Vedligeholdelsesleder Stefan Stolp definerede mængden af skyllevæske og skylleintervaller for hver af de ekstruderede materialer. Skylleprocessen kan foretages i perioder med stilstand, eller når produktionen kører.

Efter købet af de første PLASTEX afgasningssystemer erstattede PolyComp gradvist alle sine væskeringsvakuumpumper. Stefan Stolp er meget tilfreds med løsningen. For det første blev problemet med spildevandet løst, og for det andet er PLASTEX afgasningssystemer helt og aldeles pålidelige og kræver en meget lille vedligeholdelsesindsats. Filtrene skal renses regelmæssigt, og skyllevæsken skal påfyldes efter behov. Intervallerne mellem påfyldningerne er forskellige afhængigt af det materiale, der forarbejdes. Dette arbejde udføres af produktionsteamet. Vedligeholdelsesteamet skiller vakuumpumpen ad og renser den ca. hver 10. måned. "Alt i alt er arbejdsmængden meget håndterbar, sammenlignet med hvad vi skulle gøre med de gamle væskeringsvakuumpumper", siger Henning von Brühl.

Ingeniør Simone Patermann har identificeret en anden fordel ved brugen af PLASTEX afgasningssystemer. Som produktionschef har hun altid et øje på energiforbruget, ikke mindst fordi PolyComp er certificeret i henhold til ISO 50001 for energistyringssystemer. Dette skyldes to faktorer. For det første fjerner elimineringen af alle driftsvæsker behovet for strøm til at transportere dem. For det andet er MINK klovakuumpumper fuldstændig berøringsfri. Der er derfor ingen komponenter, som gnider sig mod hinanden, og der er ikke behov for nogen kraft til at undgå denne friktion.

I 2018 lancerede PolyComp en ny ekstruderingslinje med en dobbeltskrueekstruder med en ydeevne på op til 1.500 kilogram pr. time. De tosidede dispenserenheder (fig. 3) gør det muligt at tilføre forskellige typer pulverbaserede fyldstoffer samtidig og at blande dem med en høj ydeevne. Der kan tilsluttes en ensidet dispenserenhed til et PLASTEX afgasningssystem. Dette reducerer fyldstoffernes volumen og muliggør, at bulkdensiteten tredobles sammenlignet med en sidedispenserenhed uden afgasning. Dette øger den samlede ydeevne væsentligt.

Ledelsesteamet hos PolyComp er enige om, at de – hvad angår pålidelighed, vedligeholdelsesindsats og økonomisk effektivitet – valgte rigtigt, da de valgte PLASTEX afgasningssystemet fra Busch. Den høje grad af pålidelighed har en positiv indvirkning på produktionen. Stilstand forårsaget af nedbrud eller reparationer eller rengøringsarbejde i sidste øjeblik – som var tilfældet med væskeringsvakuumpumperne – hører nu fortiden til.