Präzision in sieben Schichten

Motan-Förder- und Dosiertechnik sorgt bei der Greiner Packaging GmbH für eine nachhaltige Produktionslösung unter Rückführung von Stanzabfällen. Der Clou: Gestanzt wird aus einer Sieben-Schicht Barrierefolie.

Portionskapseln für die Kaffeezubereitung bestehen wegen der notwendigen Sauerstoffbarriere zur Vermeidung der Kaffee-Alterung entweder aus Aluminium oder einer Kunststoff-Verbundfolie mit integrierter Sauerstoff-Barriere. Letztere werden seit 2015 bei der österreichischen Greiner Packaging in Kremsmünster produziert. Dafür wurde zusammen mit dem Peripheriegeräte-Hersteller Motan und der österreichischen Vertretung der Luger GmbH, Purkersdorf, ein nachhaltiges Produktionskonzept entwickelt, bei dem der nach dem Ausstanzen der tiefgezogenen Kapselkörper zurück bleibende Stanzabfall zur Gänze und unter Beibehaltung aller Qualitätslimits in die Sieben-Schicht-Extrusionslinie rückgeführt wird.

Während eine Aluminiumfolie eine gute Barriere gegen fast alle Außeneinflüsse ist, gibt es nur wenige Kunststoffe, die gas- und aromadicht sind. Die besten Barriere-Eigenschaften besitzt EVOH, ein Ethylen-Vinylalkohol-Copolymer, und zwar sowohl gegen Sauerstoff als auch gegen Wasserdampf. Da es vergleichsweise teuer ist, wird es zentral als dünne Sperrschicht innerhalb einer Verbundfolie zusammen mit anderen Kunststoffen eingesetzt. Bei Greiner Packaging im oberösterreichischen Kremsmünster wird eine Sieben-Schicht-Verbundfolie zur Herstellung von Kaffeekapseln eingesetzt.

Da die Becher der Kaffeekapseln durch Tiefziehen und Stanzen aus der Verbundfolie hergestellt werden, bleibt über 50 % der Folie als Stanzgitter zurück. Weil diese Abfallmenge angesichts der projektierten Massenproduktion weder logistisch, noch wirtschaftlich entsorgt hätte werden können, entwickelte Greiner Packaging zusammen mit den langjährigen Anlagenpartnern ein Konzept zur vollständigen Rückführung des Stanzabfalls innerhalb der laufenden Produktion. Dafür musste die zu produzierende Mehrschichtfolie so angepasst werden, dass sie bis zu 60 % aus dem Mahlgut der Ausgangsfolie bestehen kann.

Die Stanzgitter und Ausschussteile werden direkt an der Tiefziehmaschine ausgeschleust und einer Mühle zugeführt. Das Mahlgut geht entweder in ein Speichersilo oder in Big Bags und wird von dort zur Extrusionsanlage geleitet, wo daraus ein Mischpolymerisat hergestellt wird, das die zwei Hauptschichten der Verbundfolie stellt. Dem entsprechend entfallen inklusive der Zudosierung von Neumaterial 70 % des gesamten Materialdurchsatzes der projektierten Förder- und Dosieranlage auf den Recyclingkreislauf.

Im Vergleich zur komplexen Dosier- und Mischtechnik konnte das Rohrleitungssystem einfach und direkt ausgelegt werden, mit einer Fix-Verrohrung zu jedem Materialabscheider. Es gibt keine Kupplungsstation und auch keine zwischengeschaltete Materialtrocknung.

Der größte Materialdurchsatz entfällt auf die Mahlgutschichten, die wegen der möglichen Schwankungen beim Schüttgewicht über gravimetrische Dosiergeräte und ein nachfolgendes Mischsystem versorgt werden. Das als Füllmaterial in die Mehrschichtfolie rückgeführte Mahlgut besteht aus der Sieben-Schicht-Folie, und setzt sich damit aus den fünf, darin enthaltenen, unterschiedlich viskosen Materialien zusammen. Daher wurde eine Zumischung von PP-Neuware zum Mahlgut vorgesehen. Damit kann die, durch das Rückführen des Stanzgitters ausgelöste, kontinuierliche Anreicherung der Konzentrationen des EVOH-Anteils und des Haftvermittlers in der Gesamtfolie bei 14 beziehungsweise 12 % stabilisiert werden.

Alle Anlagenkomponenten werden über die von Motan dafür spezifisch entwickelten, fernsteuerbaren Elektronik-Module angesteuert und bedient. Diese sind Gravinet für gravimetrische Dosiergeräte und Volunet für volumetrische Dosiergeräte. Sie sind über ein Ethernet beziehungsweise TCP/IP zu einem Controlnet zur zentralen Anlagensteuerung verbunden. Diese kann bis zum Linknet, einem umfassenden Anlagen-Managementsystem, ausgebaut werden. So ist es mit Linknet 2.0 möglich, die Prozessabläufe und Anwendungsdaten zu erfassen, zu protokollieren und alle angeschlossenen Steuerungen bis hin zur Geräteebene zu bedienen. Alle kommunikationsfähigen Motan-Steuerungen können angebunden werden. Die Chargenrückverfolgung ist damit durchgängig möglich.

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