Dwustopniowy proces = oszczędność kosztów regranulacji i dużej ilości energii
ENGEL idzie w swoich działaniach ekologicznych o krok dalej: opracowaliśmy dwustopniowy proces, w którym przetwarzany jest wyłącznie materiał pochodzący z recyklingu. Różnica w stosunku do innych metod przetwarzania materiałów pochodzących z recyklingu polega na tym, że materiał nie musi być ponownie granulowany, ale można go przetwarzać bezpośrednio w postaci płatków. Eliminuje to 1 etap przetwórczy, co znacznie oszczędza energię i emisję CO2, a także znacznie obniża koszty samego recyklingu. W tym przypadku ważne funkcje systemu peletyzacji (regranulacji) przejmuje wtryskarka. Szczególnie istotne są tutaj filtracja i proces odgazowania. ENGEL zaprezentował nowy dwustopniowy proces na targach K 2022, co spotkało się z dużym zainteresowaniem klientów. Wydajność innowacyjnej technologii została wcześniej potwierdzona w testach laboratoryjnych. Wyniki są szczególnie obiecujące pod względem wydajności odgazowywania. W omawianym projekcie, przeprowadzonym w centrum technologicznym ENGEL w St. Valentin wspólnie z Pöppelmann Kunststoff-Technik, zastosowano dwustopniową wtryskarkę ENGEL. Materiałem bazowym był PP, z niewielką ilością PE i zanieczyszczeniami, takimi jak aluminium i EVA. Na dwustopniowej maszynie, bazującej konstrukcyjnie na wtryskarce ENGEL duo, wyprodukowano płyty bazowe do obudów akumulatorów o masie wtrysku około 500 gramów. Do ekstrakcji gazów użyto pompy próżniowej firmy Busch (Maulburg, Niemcy), zaś filtrację przeprowadzono z zastosowaniem siatek filtracyjnych o różnej gęstości. Wykorzystując opcję automatycznego dozowania na wtryskarce i funkcję zarządzania czasem dozowania osiągnięto zależność, że jeśli ulega on skróceniu, zmniejsza się wolna przestrzeń w strefie odgazowywania.
Zintegrowane z procesem przetwarzania odgazowywanie i filtracja stopu
Wyniki tych testów zostały ocenione empirycznie. Wtryskarka każdorazowo pracowała ze stałą prędkością podawania materiału. Weryfikacji poddano zarówno proces odgazowywania próżniowego jak i zastosowane filtry, mające wpływać na emisje lotnych (VOC) i półlotnych (mgła) związków organicznych. Wyniki były analizowane według, podobnych jak dla samochodów, testów VDA-278. Ta metoda określa poziom emisji materiałów niemetalicznych, które są stosowane do formowania części w pojazdach silnikowych. Definiowane są dwie, częściowo ilościowe, wartości sumaryczne, które szacują emisję LZO i mgły olejowej. Próbki zostały termicznie wyekstrahowane, emisje rozdzielono za pomocą chromatografii gazowej i zidentyfikowano za pomocą spektrometrii mas. Zastosowanie pompy próżniowej i wytworzone z tego podciśnienie w układzie, redukuje substancje lotne o 13% w porównaniu do odgazowania atmosferycznego. Odsetek substancji lotnych można było ograniczyć o 16%. Innym czynnikiem wpływającym na wartości emisyjne jest stopień rozdrobnienia siatek filtracyjnych. W serii testów wybrano 2 różne zestawy filtrów. Siatka filtra dla pierwszego testu wynosiła 200 μm, a dla drugiego 125 μm. Zarówno materiał filtracyjny jak i parametry ustawienia maszyny pozostały niezmienione. Odgazowanie odbyło się próżniowo. Testy wykazały, że drobniejsze siatki filtracyjne są skuteczniejsze w procesie filtracji, a udział wysoce lotnych związków alifatycznych i aromatycznych w emisjach został zmniejszony o 35%, w związkach o niskiej lotności dodatkowo o 18%.
Wykorzystanie recyklatów w nowych zastosowaniach
Dzięki odgazowaniu próżniowemu i zastosowaniu drobnej siatki filtracyjnej można zmniejszyć zarówno emisję zawartości LZO, jak i mgły olejowej. Aby jednak uzyskać optymalne wyniki, ważne jest precyzyjne dopasowanie poszczególnych komponentów. Prędkość podawania zależy od czasu dozowania i musi być określona empirycznie dla różnych testów. Bardziej dokładna siatka filtracyjna zwiększa skuteczność odfiltrowanych emisji, jednakże wzrasta również ryzyko zatkania filtra. Wybór filtra odwadniającego może mieć znacząco pozytywny wpływ na redukcję emisji, co również należy weryfikować empirycznie. Tematyka odgazowywania czy nieprzyjemnego zapachu powinny być poddane dalszym badaniom i testom. Słabo odgazowane komponenty mogą prowadzić do powstawania pęcherzyków podczas lakierowania, smug na powierzchni detalu i powstawania osadów w formie. Nie do pominięcia są kwestie zdrowotne dotyczące personelu.
W oparciu o badania i testy zaprezentowane w tym artykule można wyciągnąć jeden fundamentalny wniosek: recyklaty - zarówno w postaci regranulatu, jak i płatków - będą w przyszłości powszechnie stosowane z uwzględnieniem znacznie niższej szkodliwości, a tym samym staną się powszechnie dostępnym elementem produktów wysokiej jakości.
