Motan-Colortronic opracowuje technikę krystalizacji dla „zielonego” EPS

Synbra Technology — dyrektor zarządzający Jan Noordegraaf ma pod kontrolą seryjną produkcję różnych produktów BioFoam.

Pomimo bardzo wąskiego okna przetwarzania i wymagających właściwości produktu, według Synbra, kontrola krystalizacji i suszenia jest całkowicie bezproblemowa.

Krystalizator i suszarka po prawej stronie zostały opracowane jako jeden z kluczowych elementów i dostosowane do specjalnych warunków produkcji pianki PLA z linii standardowej.

Menu obsługi sterownika krystalizatora / Główne menu sterowania krystalizatora

Jedna z renomowanych europejskich firm produkujących rozprężalny polistyren (EPS) oferuje teraz surowce i produkty piankowe do pakowania i izolacji również na bazie surowców biogennych. Specjalnie dostosowana technika krystalizacji została opracowana i zainstalowana przez motan-colortronic wspólnie z użytkownikiem i partnerem handlowym Ora Machines.

Innowacyjne produkty, takie jak ognioodporne EPS i EPS absorbujące promieniowanie, należą do innowacji holenderskiej grupy Synbra. Pod hasłem „Groener kunnen we het niet maken” firma promuje teraz swoją najnowszą innowację: BioFoam – opatentowaną, piankową „EPS” do różnych zastosowań, takich jak pakowanie i izolacja. Dwa rodzaje kwasu mlekowego są przetwarzane na laktidy, z których powstaje amorficzny PLA. Z kolei służy on jako surowiec do produkcji materiałów piankowych.

W 2012 roku udało się wprowadzić ten materiał do produkcji seryjnej. W tym „zielonym EPS” obecnie około 99 procent surowców pochodzi z roślin, ale proces można również w pełni przestawić na zastąpienie surowców na bazie oleju. Od tego czasu zrealizowano już wiele zastosowań zielonej pianki.

Krystalizacja z wymaganiami specjalnymi
„Nasza wiedza chemiczna była częściowo już dostępna, w końcu sami produkujemy polistyren do naszych dotychczasowych produktów. Dodatkowo zaangażowano pracowników instytutu Uniwersytetu Wagingen, z którymi obecnie posiadamy wspólne patenty,” wyjaśnia Jan Noordegraaf, dyrektor generalny Synbra Technology. W laboratorium można było przetestować proces w sposób odtwórczy. Jednak czy będzie on działał na większą skalę i jak powinny być zaprojektowane poszczególne elementy urządzeń, pozostawało jeszcze otwarte. Krystalizacja okazała się kluczowym elementem procesu.

Ponieważ motan-colortronic już dostarczyła kilka urządzeń do Synbra za pośrednictwem regionalnego partnera handlowego Ora Machines, próby w technikum motan-colortronic w Niemczech miały pokazać, czy istniejące urządzenia do krystalizacji można wykorzystać do nowego produktu. Na podstawie standardowego urządzenia – które jest również używane do innych amorficznych PLA i PET – inżynierowie aplikacji motan-colortronic dostosowali proces do zastosowań przemysłowych. Jednocześnie istotne były kwestie opłacalności.

Wyzwanie polegało między innymi na bardzo wąskim oknie procesowym. Opracowano specjalne sterowanie temperaturą, aby bezpiecznie unikać zjawisk sklejania się i zapewnić pełną krystalizację. Materiał jest intensywnie mieszany w leju i przetwarzany w bardzo wąskim zakresie temperatur.

Przejście do rzeczywistego procesu
Po tym, jak proces krystalizacji PLA i suszenia w technikum motan-colortronic wykazał swoją ogólną funkcjonalność, Synbra rozpoczęła krótkoterminowo pracę na pełnej linii w warunkach rzeczywistych we własnym zakładzie. Aby szybko i przy minimalnym ryzyku to zrealizować, Ora Machines udostępniła na próbę technikum krystalizator oraz know-how w zakresie procesu w formie własnych pracowników. „Wybraliśmy świadomie Motan-Colortronic i Ora, ponieważ oba przedsiębiorstwa dysponują własnym technikum i są gotowe podjąć odpowiedzialność za rozwój. Dostarczyły również kompetencje w zakresie technologii procesowej i są gotowe pracować nad rozwiązaniami optymalizowanymi pod kątem ekonomicznym. To jest dla nas bardzo ważne, szczególnie przy zupełnie nowych produktach, takich jak Biofoam,” wyjaśnia Jan Noordergraaf.
Doświadczenia z eksploatacji wpłynęły na specjalnie dla tego projektu zoptymalizowany krystalizator motan-colortronic typu Luxor HDC i jego urządzenia pomocnicze. Pozostała konstrukcja oparta na typowym dla urządzeń otwartym procesie, który minimalizuje rozkład hydrofilowy materiału i zużycie energii dzięki zintegrowanemu wymiennikowi ciepła. Ze względu na właściwości materiału szczególne znaczenie miała tutaj wytrzymała i odporna na odkształcenia konstrukcja wirówki. Sterowanie temperaturą zostało zoptymalizowane w wąskim zakresie przetwarzania. Precyzyjne sterowanie ilością powietrza za pomocą napędów z regulacją częstotliwości i automatyczne programy rozruchowe zapewniały dobre warunki pracy. Typowo wyprodukowany materiał zawiera od 100 do 150 ppm reszty wilgoci.

Urządzenie do krystalizacji i suszenia PLA o maksymalnej przepustowości około 800 kilogramów na godzinę jest skalowalne. Wraz z rosnącym zapotrzebowaniem można bez problemu zwiększyć wydajność.