motan-colortronic vyvíjí techniku krystalizace pro „zelené“ EPS

Synbra Technology – generální ředitel Jan Noordegraaf má sériovou výrobu různých produktů BioFoam pevně pod kontrolou. / Synbra Technology – generální ředitel Jan Noordegraaf má sériovou výrobu různých produktů BioFoam pevně pod kontrolou.

Navzdory velmi úzkému zpracovatelskému oknu a náročným vlastnostem produktu je podle společnosti Synbra řízení krystalizace a sušení zcela bez problémů.

Krystalizátor a sušič (vpravo) byl vyvinut jako jeden ze základních prvků a přizpůsoben speciálním podmínkám výroby pěny PLA ze standardní linky.

Obsluha řídicího systému krystalizátoru / Hlavní menu řízení krystalizátoru

Jedna z renomovaných evropských výrobců expandovatelného polystyrenu (EPS) nabízí suroviny a pěněné produkty pro balení a izolaci nyní také na bázi biobázovaných surovin. Speciálně upravenou techniku krystalizace vyvinula a nainstalovala společnost motan-colortronic ve spolupráci s uživatelem a distribučním partnerem Ora Machines.

Inovativní produkty jako žáruvzdorné EPS a EPS absorbující záření patří k inovacím nizozemské skupiny Synbra. S heslem „Groener kunnen we het niet maken“ propaguje společnost nyní svou nejnovější inovaci: BioFoam – patentovaný, pěněný „EPS“ pro různé použití, jako je balení a izolace. Dva druhy mléčných kyselin jsou zpracovány na lactidy, ze kterých se vyrábí amorfní PLA. To slouží jako základní surovina pro výrobu pěnitelných materiálů.

V roce 2012 se podařilo tento materiál uvést do sériové výroby. V tomto „zeleném EPS“ pochází přibližně 99 procent surovin z rostlin, proces však lze také plně přepnout na náhradu ropných surovin. Již bylo realizováno několik použití tohoto zeleného pěny.

Krystalizace s speciálními požadavky
„Chemické know-how bylo částečně již dostupné, protože vyrábíme také samotný polystyren pro naše dosavadní produkty. Navíc byli do projektu zapojeni zaměstnanci institutu na univerzitě v Wagingenu, s nimiž dnes společně držíme příslušné patenty,“ vysvětluje Jan Noordegraaf, výkonný ředitel společnosti Synbra Technology. V laboratoři bylo možné procesy ověřit a vyzkoušet. Otázkou však zůstávalo, zda budou fungovat i ve větším měřítku a jak by měly být navrženy jednotlivé komponenty zařízení. Klíčovým prvkem procesu se ukázala být krystalizace.

Protože motan-colortronic již prostřednictvím regionálního distribučního partnera Ora Machines dodal společnosti Synbra několik zařízení, měly pokusy v technickém centru motan-colortronic v Německu ukázat, zda je možné využít stávající krystalizační zařízení pro nový produkt. Na základě standardního zařízení – které je také používáno pro jiné amorfní PLA a PET – přizpůsobili aplikační inženýři motan-colortronic proces pro průmyslové použití. Současně byly zohledněny otázky ekonomické efektivity.

Výzvou byl mimo jiné velmi úzký procesní okno. Vyvinuli speciální řízení teploty, které bezpečně zabrání vzniku lepení a zamezí poruchám, a umožní úplnou krystalizaci. Materiál je v násypce intenzivně pohybován a zpracováván v velmi úzkém okně.

Vstup do reálného procesu
Poté, co proces krystalizace a sušení PLA v technickém centru motan-colortronic prokázal svou základní funkčnost, zahájila společnost Synbra krátkodobě provoz v reálných podmínkách ve své vlastní továrně. Aby bylo možné tento krok uskutečnit rychle a s minimálním rizikem, poskytla společnost Ora Machines dočasně technický krystalizátor a know-how v podobě vlastních zaměstnanců. „Rozhodli jsme se zde vědomě pro motan-colortronic a Ora, protože obě společnosti mají vlastní technická centra a byly ochotny převzít odpovědnost za vývoj. Poskytly také odpovídající odborné znalosti v oblasti technologií a jsou připraveny pracovat na ekonomicky optimalizovaných řešeních. To je zvlášť důležité u úplně nových produktů, jako je Biofoam,“ odůvodňuje Jan Noordergraaf svůj přístup.
Zkušenosti z provozu byly začleněny do speciálně pro tento projekt optimalizovaného krystalizátoru typu Luxor HDC od motan-colortronic a jeho příslušenství. Zůstala zachována typická otevřená konstrukce zařízení, která minimalizuje hydrolytické rozpadání materiálu a spotřebu energie díky integrovanému výměníku tepla. Robustní a tuhá konstrukce rotoru, která je již běžně standardem, získala zde díky vlastnostem materiálu zvláštní význam. Řízení teploty bylo optimalizováno podle úzkého procesního okna. Precizní řízení množství vzduchu pomocí frekvenčně řízených pohonů a variabilní, automaticky spouštěná rozjezdová programy vytvářely dobré předpoklady. Typicky obsahuje vyrobený materiál 100 až 150 ppm zbytkové vlhkosti.

Zařízení pro krystalizaci a sušení PLA s maximálním průtokem přibližně 800 kilogramů za hodinu je škálovatelné. S rostoucím zájmem lze snadno realizovat větší průtoky.