Schale aus mikrozellulärem PET-Schaum: Materialeinsparung ohne Kompromisse bei den mechanischen Eigenschaften.
Foto: Promix
Schale aus mikrozellulärem PET-Schaum: Materialeinsparung ohne Kompromisse bei den mechanischen Eigenschaften.

K 2022

Schäume mit Mikrozellen stabiler machen

Promix stellte seine Microcell Technology für die Schaumextrusion vor. Sie erzeugt feinzellige Strukturen hoher Stabilität.

Mit der neuen Microcell Technology von Promix ist es möglich, mittels physikalischem Schäumen den Rohstoffverbrauch in der Extrusion zu senken, ohne dabei Kompromisse bei der Stabilität einzugehen. Bislang führte die Verringerung der Dichte beim physikalischen Schäumen zu einem gewissen Verlust bei den mechanischen Eigenschaften. Die Microcell Technology hat dies geändert und macht die Schaumextrusion noch attraktiver.

Besonders bei Folien für den Verpackungsbereich ist eine homogene, äußerst feinzellige Schaumstruktur unabdingbar, da die eingebrachten Gasbläschen im nachfolgenden Tiefziehprozess wieder verformt werden. Sind die Zellen zu groß, wird die mechanische Festigkeit des Bauteils geschwächt.

Mikrozellulären Schäume machen den Unterschied

Tests haben gezeigt, dass sehr kleine und gleichmäßig verteilte Zellen zu einer deutlich höheren mechanischen Festigkeit führen. Ein Schaum mit 50 μm Zellgröße hat 27-mal mehr Zellen als ein Schaum mit einer Zellgröße von 150 μm bei gleicher Materialdichte. Diese Tatsache verdeutlicht, dass das mechanische Verhalten von mikrozellulären Schäumen den Unterschied macht.

Der Schlüssel zu den kleinen Zellen ist eine Kombination von verschiedenen Faktoren. Die Dosierung des Treibmittels im überkritischen Zustand mit sehr hoher Präzision, spezielle Kühl- und Mischtechnik, eine besondere Nukleierungstechnik sowie ein verbessertes Prozessverständnis sind erforderlich, um homogene Mikrozellen für die Schaumextrusion zu erzeugen.

PET-Schale bei gleicher Stabilität um 18 % leichter

Christian Schlummer, CTO bei Promix Solutions, demonstrierte das Protenzial der neuen Technologie anhand einer thermogeformten PET-Schale, die mit Promix Microcell Technology hergestellt wurde. Sie weist dieselben mechanischen Topload-Eigenschaften auf wie eine ungeschäumte Schale gleicher Wandstärke, ist aber 18 % leichter. Eine Vergleichsschale, die ungeschäumt ebenfalls 18 % leichter ist und daher eine dünnere Wandstärke ausweist, zeigte naturgemäß deutlich geringere Topload-Eigenschaften.

„Dieses Beispiel belegt, dass die Microcell Technology eine effektive Möglichkeit ist, in der Extrusion bis zu 20 % Rohstoffe einzusparen, ohne dabei die mechanischen Eigenschaften zu beeinträchtigen“, erklärte Schlummer.  „Darüber hinaus wird auch der Energieverbrauch und der ökologische Fußabdruck reduziert. Die Recyclingfähigkeit bleibt zu 100 % erhalten und entspricht derjenigen von ungeschäumten Produkten“, so Schlummer.

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Die mit Promix Microcell Technology hergestellt PET-Schale (grau), weist dieselben mechanischen Topload Eigenschaften auf wie eine ungeschäumte Schale gleicher Wandstärke (gelb), ist aber 18 % leichter. Eine ungesäumte, ebenfalls 18 % leichtere und damit dünnere Vergleichsschale (blau) zeigt deutlich geringere Topload-Eigenschaften.
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Die mit Promix Microcell Technology hergestellt PET-Schale (grau), weist dieselben mechanischen Topload Eigenschaften auf wie eine ungeschäumte Schale gleicher Wandstärke (gelb), ist aber 18 % leichter. Eine ungesäumte, ebenfalls 18 % leichtere und damit dünnere Vergleichsschale (blau) zeigt deutlich geringere Topload-Eigenschaften.

Die Promix Microcell Technology eignet sich für alle Arten von Extrusionsverfahren einschließlich Verpackungsfolien, Platten, Rohre, Profile, Kabel sowie Blasfolien und Extrusionsblasform-Teile. Die Technologie kann sowohl bei bestehenden Extrusionsanlagen nachgerüstet als auch in neuen Anlagen installiert werden. Promix arbeitet mit einer Reihe von Maschinenherstellern zusammen, um eine perfekte Einbindung der Technologie sicherzustellen. mg