Neue Maschinen, Werkstoffe und Verfahren

Bekum: Mehr Materialeffizienz beim Extrusionsblasen

Zur Interpack Anfang Mai in Düsseldorf stellt Bekum, Berlin, die neuesten Trends und Produktionsverfahren für extrusionsgeblasene Verpackungen in den Mittelpunkt des Messeauftritts. Kernaussage sind die aktuellen Maschinen- und Anlagenlösungen für die wirtschaftliche und ökologische Produktion von Flaschen, Behältern, Kanistern, Fässern und IBC aus Kunststoff. Im Fokus auf der Materialseite liegen dabei drei Ansätze: Neu entwickelte EPET-IV-Materialien, die Verarbeitung von Calciumcarbonat (Kreide) und ressourcenschonende Recycling-Materialien. Als weiteres Highlight wird die Wendelverteilerblaskopf-Technologie zur Steigerung der Performance in den Mittelpunkt des Messeauftritts gestellt.

Gerade den Materialaspekten beim Extrusionblasformen widmet sich Bekum seit Jahren intensiv. Dies liegt an den Präferenzen der Zielgruppe: Die Verpackungsindustrie versucht kontinuierlich die Materialkostenseite im Griff zu behalten, da Schwankungen der Materialpreise sehr stark in die Stückkostenkalkulation durchschlagen können. Ebenso eröffnet eine funktional überzeugende Verpackung, welche ressourcenschonend entwickelt wurde, Spielräume in Bezug auf Nachhaltigkeit, Wertschöpfung und Abgrenzung vom Wettbewerb durch Produktdifferenzierung. Michael Mehnert, Geschäftsführer der Bekum Maschinenfabriken Traismauer GesmbH sagt: „Als Pionier und Technologieführer des Blasformens spielen die Anforderungen und Wünsche der Verpackungsindustrie für uns eine entscheidende Rolle. Bekanntermaßen haben die Materialkosten einen entscheidenden Einfluss auf die Kalkulation der Hersteller. Mit unseren energieeffizienten, flexiblen und auf Hochleistung getrimmten Maschinen- und Extrusionslösungen der neuesten Generation haben Verarbeiter die Möglichkeit, durch intelligenten und ressourcenschonenden Materialeinsatz ihre Wertschöpfung zu verbessern, die Qualität ihrer Artikel zu erhöhen und gleichzeitig die ambitionierten Nachhaltigkeitsziele zu erreichen.“

Glasklare EPET-Verpackungen mit Grifffunktion

Brillant und edel: Die hohe Transparenz von glasklaren EPET-IV-Behältern punktet am Point of sale. (Foto: Bekum)

Brillant und edel: Die hohe Transparenz von glasklaren EPET-IV-Behältern punktet am Point of sale. (Foto: Bekum)

Ein Zauberwort der Verpackungsindustrie lautet: Produktdifferenzierung. Die Anbieter sind daher stetig auf der Suche nach innovativen oder recycelbaren Materialien für neue Produktideen. Das glasklare, neu eingeführte und extrusionsblasformfähige EPET-Material der Klasse IV ist hier ein interessanter Kandidat. Dieses Material besitzt eine hinreichende Stabilität für das Extrusionsblasformen. Die Parameter der verbesserten Klasse IV liegen über dem markteingeführten 1.0-PET-Recyclingstrom. Die typischen Herausforderungen des PET-Blasformens meistern die hochwertigen Materialien der Klasse EPET-IV auf bemerkenswerte Weise. EPET-IV ist vergleichsweise verschleißfest. Das Material kann, ohne übermäßigen Abrieb zu verursachen, vollständig in der Extrusionseinheit aufgeschmolzen werden. Maschinenseitig müssen besondere Anforderungen erfüllt sein, um eine robuste, prozesssichere, vollautomatische Produktion im 3-Schicht-Betrieb zu gewährleisten.

Die Hyblow 407 D mit C-Rahmen-Schließeinheit ermöglicht die prozesssichere Herstellung von EPET-IV-Flaschen mit Entbutzung und gerichteter Flaschenübergabe integriert in der Maschine. (Foto: Bekum)

Die Hyblow 407 D mit C-Rahmen-Schließeinheit ermöglicht die prozesssichere Herstellung von EPET-IV-Flaschen mit Entbutzung und gerichteter Flaschenübergabe integriert in der Maschine. (Foto: Bekum)

Blasformmaschinen von Bekum, wie beispielsweise die Hyblow 407 D, wurden speziell auf diese anspruchsvollen EPET-Anwendungen hin auf Hochleistung getrimmt. So erlaubt die Hyblow 407 D die prozesssichere Herstellung von EPET-Flaschen mit Entbutzung und gerichteter Flaschenübergabe integriert in der Maschine. Die aktuelle 07er-Maschinenserie, mit C-Rahmen-Schließeinheit, ist durch die hohe Schließkraft pro Kavität, gleichmäßige Kraftverteilung und schnellen Kraftaufbau auf die EPET-Verarbeitung zugeschnitten. Michael Mehnert: „Bekum hat zahlreiche Referenzen im Extrusionsblasformen der höchst anspruchsvollen PET- und Co-Polyester-Materialien. Kunden greifen daher auf ein umfassendes Know-how beim Blasformen von PET-Materialien zu. Dies gilt vor allem für attraktive Griffbehälter aus glasklarem EPET-IV für innovative, neue Produktideen unserer globalen Kunden.“

Zwei Optionen zur Materialkostensenkung

Zur Reduzierung der Materialkosten bieten sich dem Verpackungshersteller zwei Wege an: Einsatz von Calciumcarbonat und Recyclingmaterial als Substitut in der Mittelschicht. Die Mehrschichten-Co-Extrusions-Technologie von Bekum eröffnet dazu die Flexibilität und bietet zudem Vorteile in der Verarbeitbarkeit beider Materialstrategien. Sogar die kombinierte Einbringung von Kreide und PCR als Mehrschichtsystem ist möglich und wurde bereits erfolgreich von Bekum umgesetzt.

Calciumcarbonat als effektive Kostenbremse

Anwendungsbeispiel eines 20 l-Kanisters: Ein 24 % Anteil von Kreide als HDPE-Zugabe führt zu 270.000 USD Einsparung auf der Materialkostenseite. (Abb.: Bekum)

Anwendungsbeispiel eines 20 l-Kanisters: Ein 24 % Anteil von Kreide als HDPE-Zugabe führt zu 270.000 USD Einsparung auf der Materialkostenseite. (Abb.: Bekum)

So zeigt der Einsatz von Calciumcarbonat hervorragende Barriere-Eigenschaften. Die verbesserte UV-Schutzfunktion ist zudem attraktiv für Verpackungshersteller. Entscheidend punktet der Einsatz von Calciumcarbonat jedoch in Bezug auf die sehr hohe Wirtschaftlichkeit. Michael Mehnert: „Bei einem 20 l-Kanister zum Verpacken von Speiseöl konnten 24 % HDPE, bezogen auf das Gesamtgewicht von nur 900 g, durch die deutlich günstigere Kreide ersetzt werden. Der Kostenunterschied zwischen HDPE und der Kreide betrug in diesem speziellen Anwendungsfall rund 1.000 USD je Tonne. Bei einer Maschinenausstoßleistung von 210 Artikeln pro Stunde und 6.000 Produktionsstunden pro Jahr ergibt sich daraus eine mögliche Einsparung von mehr als 270.000 USD pro Jahr. Für einen Verpackungshersteller sind dies sehr spannende Aussichten.“

Substitution mit Recycling-Material

Aufbau eines Dreischichtsystems (Tri-Extrusions-Technologie) für das Extrusionsblasformen. (Quelle: Bekum)

Aufbau eines Dreischichtsystems (Tri-Extrusions-Technologie) für das Extrusionsblasformen. (Quelle: Bekum)

Der Einsatz von Recycling-Materialien (PCR = Post Consumer Recycled) als Substitut in die Mittelschicht einzubringen, ist der zweite Königsweg. Für eine reibungslose und effiziente Produktion von Mehrschichtsystemen bietet sich die Tri-Extrusions-Technologie von Bekum an. Sie bietet die Möglichkeit, die kostengünstigen, aber verschiedenartigen recycelten Polymere (Altkunststoffe) und deren unterschiedliche Rheologie in der Verarbeitung, zwischen Materialschichten aus Neumaterial einzuschließen. Diese Anwendungsoption wurde im Rahmen der Produkteinführung der neuen elektrischen Blasformmaschine Eblow 37 auf der K 2016 dem Fachpublikum vorgestellt. Gezeigt wurde ein dreischichtiger 20 l-Kanister mit einer kombinierten Materialschichtenverteilung aus Kreide und PCR. Die Produktionsparameter in Zahlen: Ausbringung von 240 20 l-Kanistern/h (918 g Nettogewicht, 1.188 g Bruttogewicht) bei 23 % Butzenabfällen. Die Einsparungspotenziale für Verpackungshersteller sind enorm: Die bei der Produktion entstehenden Butzenabfälle werden zu 100 % wieder in die Produktion zurückgeführt und verarbeitet. Zudem können 20 % HPDE-Neuware durch die kostengünstige Kombination mit Kreide ersetzt werden. Auch beim Einfärben kann man Vorteile ausschöpfen: Der Anteil der Farbpigmente von 2 % bei einschichtiger Ausführung kann auf 0,5 % abgesenkt werden. Die kostenintensiven Farbpigmente (Masterbatches) sind nur noch in die Außenschichten einzubringen. Der nicht sichtbare Kern muss nicht mehr eingefärbt werden.

Hohe Extrusionsqualität durch High-Tech-Wendelverteilerblasköpfe

Mehr Performance beim Extrusionsblasformen ermöglichen High-Tech-Wendelverteilerblasköpfe. (Abb.: Bekum)

Mehr Performance beim Extrusionsblasformen ermöglichen High-Tech-Wendelverteilerblasköpfe. (Abb.: Bekum)

Auch auf der Interpack 2017 steht die Wendelverteilerblaskopf-Technologie von Bekum wieder im Mittelpunkt des Messeauftritts. Die Wendelverteilerblasköpfe zeichnen sich durch eine gleichmäßige Wanddickenverteilung im Schlauch und im Endartikel aus. Hierdurch ergeben sich für Verpackungshersteller Potenziale bei der Verbesserung der einschichtigen Schlauchqualität. Die Wendelverteilerblasköpfe von Bekum punkten jedoch noch mehr bei Artikeln mit mehrschichtigem Aufbau. Dabei müssen die Hersteller von Verpackungsartikeln nicht auf Bedienerfreundlichkeit verzichten: Die Köpfe können durch den Bediener bequem von der Frontseite der Maschine aus eingestellt werden. Und nicht nur das: Das Kopfdesign ermöglicht schnellere Farbwechselzeiten als herkömmliche Konstruktionsprinzipien. Die damit einhergehende deutliche Steigerung der Maschinenproduktivität ist für den Verpackungshersteller, unter den Gesichtspunkten Flexibilität und Wirtschaftlichkeit, von enormem Interesse. Auch der Verbrauch von Wechselmaterial zum Sauberfahren kann mit Wendelverteilerblaskopf-Technologie reduziert werden. Die kompakte Bauweise der Wendelverteilerköpfe zählt zu den weiteren Vorteilen: Durch die geringeren Oberflächen wird der Energiebedarf zur Beheizung verringert. In Summe bieten die High-Tech-Wendelverteilerblasköpfe von Bekum den Verpackungsherstellern Möglichkeiten zur Qualitätssteigerung der Artikel, Einsparung von Zeit und Kosten im Produktionsbetrieb und eine generelle Verbesserung der Wertschöpfung.

www.bekum.de

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