Nowe trendy w wytłaczaniu profili WPC

Światowa branża kompozytów WPC przeżywa swoje wielkie dni. Rynek wciąż się dynamicznie rozwija, zwłaszcza na Dalekim Wschodzie i w USA, gdzie tempo wzrostu przekracza 5 proc. rocznie. Ten wzrost związany jest nie tylko z nowymi zastosowaniami kompozytów WPC, lecz także z postępem dokonującym się w zakresie maszyn do produkcji profili. Są one współcześnie coraz bardziej energooszczędne, a jednocześnie - wzrastają ich możliwości produkcyjne.

Struktura kosztów w sektorze profili WPC jest podobna jak w całym przetwórstwie tworzyw sztucznych - koszty materiałów stanowią największy odsetek całkowitych nakładów ponoszonych przez przedsiębiorców i mogą sięgać 80 proc. Stąd zaobserwować można rosnące zapotrzebowanie na tanie wypełniacze, jak np. łuski ryżu, wypełniacze mineralne czy pochodzące z włókien z recyklingu. Stosuje się także m.in. specyficzne konstrukcje profili, zawierających puste przestrzenie wewnątrz. Rośnie też popyt na efektywne kosztowo maszyny, zwłaszcza wśród producentów sztandarowego wyrobu z kompozytów WPC - paneli podłogowych. Innym problemem branży jest temperatura procesu - w przetwórstwie materiałów zawierających włókna naturalne jej wysokość jest jednym z ważniejszych parametrów przesądzających o jakości gotowego wyrobu.

battenfeld-cincinnati: nowe wypełniacze i duża moc

Czołowi producenci wytłaczarek starają się dostarczać rozwiązań, które w możliwie pełny sposób pozwolą przetwórcom na ograniczenie kosztów produkcji. Przykładem mogą być urządzenia zaprezentowane przez battenfeld-cincinnati podczas ostatniej edycji konferencji Wood Plastics Conference, która odbyła się w listopadzie ub.r. w Wiedniu. Wraz z dostawcą surowców, belgijską firmą Beologic austriacki producent zaprezentował m.in. kompletną linię produkującą puste profile WPC oparte na PVC z 50-procentową zawartością łusek ryżowych. Linia zaopatrzona została w wytłaczarkę dwuślimakową fiberEX 93-34 D, specjalnie zaprojektowaną do wytwarzania profili WPC. Na uwagę zasługuje moc instalacji, która w ciągu godziny może wyprodukować 380 kg gotowego wyrobu, co stanowi duże osiągnięcie w zakresie produkcji profili opartych na polichlorku winylu. Druga, mniejsza linia służyła do produkcji profili WPC w oparciu o żywicę biopoliestrową. Moce produkcyjne instalacji zawierającej wytłaczarkę jednoślimakową alpha 45 wynoszą 40 kg/h.

- Oferujemy rozwiązania odpowiednie dla wszystkich aplikacji w zakresie kompozytów WPC, co więcej - możemy także zaproponować rozwiązania skrojone na miarę - przekonuje Sonja Kahr z firmy battenfeld-cincinnati. - W naszym portfolio posiadamy wytłaczarki jednoślimakowe oraz stożkowe wytłaczarki dwuślimakowe do produkcji niewielkich profili technicznych; z kolei do produkcji masowej proponujemy wytłaczarki równoległe o długości ślimaka 34D. Odznaczają się one m.in. możliwością bezpośredniego dodawania barwników.

Warto dodać, że dużą zaletą zaprezentowane compoundu PVC-łuski ryżu jest nie tylko jego konkurencyjna cena w stosunku do tradycyjnych mieszanek tworzywa i mączki drzewnej, lecz także wysoka odporność na utratę barwy ze względu na brak ligniny.

KraussMaffei Berstorff: efektywność przy niższej temperaturze

Z kolei inny znany producent wytłaczarek, niemiecka firma KraussMaffei Berstorff, opracowała ostatnio nowy model wytłaczarki dwuślimakowej o zwiększonej efektywności. Maszyna serii ZE została opracowana specjalnie z myślą o produkcji kompozytów WPC, a najważniejszą zaletą jest obniżenie temperatury o 10 proc. przy zachowaniu wysokiej produktywności.

- Cenne właściwości, przystępna cena oraz profil środowiskowy przynoszą produktom wykonanym z kompozytów WPC dużą popularność w Europie, zarówno w zastosowaniach wewnętrznych, jak i zewnętrznych - mówi Kai Schwedthelm z firmy KraussMaffei Berstorff. - Nasze rozwiązanie opierające się na modularnym systemie ślimaka i cylindra pozwala na uzyskanie doskonałych parametrów przetwórstwa materiałów wrażliwych na ścieranie i temperaturę.

Niemieccy inżynierowie szczególnie dużo uwagi poświęcili budowie układu uplastyczniającego.

- Wprowadzone tutaj ulepszenie opiera się na połączeniu procesów zachodzących w strefie uplastyczniania, co pozwoliło na obniżenie temperatury o 10 proc., podczas gdy efektywność mieszania pozostaje na identycznym poziomie, co w przypadku tradycyjnych rozwiązań - tłumaczy Schwedthelm.

Wraz z tą zmianą zmieniono również konfigurację ślimaka w strefie dozowania, co pozwala na osiągnięcie lepszych parametrów mieszania. Ulepszenia wprowadzono również w konstrukcji cylindra Pozwalają one m.in. na odpowiednie odgazowywanie układu, co jest szczególnie istotne w przypadku przetwarzania włókien naturalnych o wilgotności sięgającej 12 proc. Odpowiednie odgazowanie zapewnia wysoką stabilność procesową. W końcu wytłaczarka zaopatrzona jest w specjalny dozownik wykorzystujący technologię próżniową Ultra Feed, która pozwala na wzrost produkcji poprzez zwiększenie widocznej gęstości lekkich materiałów wypełniających. W ten sposób poziom produkcji może być w przypadku kompozytów WPC zwiększony nawet 2,5-krotnie w porównaniu z tradycyjnymi liniami.

Polskie wytłaczarki dla branży WPC

Choć przyzwyczailiśmy się do myśli, że innowacyjnych maszyn do przetwórstwa tworzyw szukamy zazwyczaj u zachodnich sąsiadów, warto zauważyć, że rodzimi producenci wytłaczarek starają się nie zasypiać gruszek w popiele i proponują ciekawe rozwiązania, w tym także dla branży przetwórstwa kompozytów WPC. Przykładem może być firma Zamak Mercator, która pod koniec ub.r. dostarczyła człuchowskiej firmie PPU Intermet dwie specjalistyczne wytłaczarki. Mają one przetwarzać materiały odpadowe - tworzywa i mączkę drzewną - w pełnowartościowe tworzywo WPC.

Pierwsza z maszyn to wytłaczarka jednoślimakowa EHP-90i, służącą do przetwarzania odpadów PP/PE w pełnowartościowe tworzywo, w procesie regranulacji. Wytłaczarka posiada kompaktową budowę, układ plastyfikujący o średnicy ślimaka 90 mm i innowacyjnej geometrii. Maksymalna wydajność wytłaczarki wynosi 280 kg/h. Urządzenie jest sterowane poprzez panel dotykowy, na którym pokazany jest cały proces przetwórstwa. Dzięki temu rozwiązaniu obsługa wytłaczarki ogranicza się praktycznie do samego nadzorowania przebiegu procesu.

Z kolei wytłaczarka EHP-60i o średnicy układu uplastyczniającego równej 60 mm jest przeznaczona do współpracy z linią do wytwarzania profili z WPC jako koekstruder. Przejezdna rama pozwala na przemieszczanie wytłaczarki w zależności od potrzeb. Jest ona również sterowana przy pomocy panelu dotykowego, poprzez sterownik PLC. Oprogramowanie umożliwia kontrolę wszystkich parametrów procesu, jak również używanie gotowych receptur.

Jak wiadomo, polska branża maszyn do przetwórstwa tworzyw sztucznych w porównaniu z uznanymi markami zachodnimi jest dość wątła, a jej sytuacji nie poprawia konkurencja tanich maszyn azjatyckich. Być może dobrym pomysłem byłoby dla polskich producentów poszukiwanie nisz, w których mogliby się specjalizować - jedną z nich mogłyby być właśnie wytłaczarki dla branży WPC. Zwłaszcza, że w nowej perspektywie finansowej UE program Horyzont 2020 wspiera przedsiębiorstwa, które mogą zaoferować innowacyjne rozwiązania o znaczącym potencjale komercyjnym.