Spritzgießen: Dünnwandbehälter erstmals aus rPET
Mit einer neuen Lösung von Engel lassen sich Dünnwandbehälter nun aus rezykliertem PET (rPET) in nur einem Prozessschritt direkt im Spritzguss produzieren.
Auf seinem Messestand wird der österreichische Spritzgießmaschinenbauer auf einer E-Speed Spritzgießmaschine ein rPET zu Dünnwandbehältern verarbeiten. Dafür kommt ein neu entwickeltes, extrem leistungsstarkes Spritzaggregat zum Einsatz. Partner von Engel sind Alpla, Brink und IPB Printing.
Mit einer Wandstärke von 0,32 mm stehen die transparenten 125-ml-Rundbehälter stellvertretend für eine ganze Reihe von Verpackungen, insbesondere im Lebensmittelbereich. Dank integriertem Inmould-Labeling (IML) verlassen die Container abfüllfertig die Produktionszelle. Das Besondere dieser Anwendung steckt im Material. Die Dünnwandbehälter werden in nur einem Verarbeitungsschritt direkt aus rPET produziert. Bislang konnte PET im Spritzguss nur zu dickwandigen Teilen, wie Flaschen-Preforms verarbeitet werden. Die endgültige Verpackungsform wurde in einem zweiten Prozessschritt – zum Beispiel durch Blasformen – erzielt.
Recyclinganteil mit Dünnwandbehältern aus rPet erhöhen
Bis 2025 sollen gemäß European Plastics Pact alle Kunststoffverpackungen 30 % Recyclinganteil enthalten und zu 100 % recyclingfähig sein. Typische Materialien zur Verpackung von Lebensmitteln in Dünnwandbehältern sind Polyolefine oder Polystyrol. Mit diesen Werkstoffen werden nach Experteneinschätzung die genannten Ziele nicht erreichbar sein. Zudem fehlen für die Recyclingströme die positiven Bewertungen der europäischen Lebensmittelbehörde EFSA. rPET bietet hier einen Ausweg, um Strafzahlungen und Sondersteuern zu umgehen. Trotz des momentan hohen Preises für PET wird dieser Werkstoff damit zur wirtschaftlichen Alternative. Die EFSA hat zahlreiche Recyclingverfahren für PET freigegeben, womit das Material in Europa verfügbar ist.
Erweitertes Einsatzspektrum von PET und rPET
PET bietet den Vorteil, dass es bereits einen geschlossenen Recyclingkreislauf gibt. PET ist bislang der einzige Verpackungskunststoff, der als Recyclingmaterial im industriellen Maßstab wieder zu Lebensmittelverpackungen verarbeitet werden kann. Mit der Innovation bereiten die Unternehmenspartner den Weg, dass außer Flaschen weitere Verpackungsprodukte nicht länger downgecycelt werden müssen, sondern tatsächlich re- oder sogar upgecyclelt werden können. Das Einsatzspektrum von PET und rPET würde dadurch deutlich erweitert. Neben dem Bottle-to-Bottle-Kreislauf ist somit auch die Etablierung eines Bottle-to-Cup- oder sogar Cup-to-Bottle-Recyclings denkbar.
Mit 1400 mm pro Sekunde einspritzen
Das auf der K verarbeitete modifizierte rPET stammt aus Getränkeflaschen, die in den Werken des Verpackungs- und Recyclingspezialisten Alpla mit Stammsitz in Hard/Österreich, aufbereitet wurden. Weitere am Messeexponat beteiligte Partnerfirmen sind der niederländische Werkzeughersteller Brink, IPB Printing mit der IML-Automatisierung sowie für die Labels.
Herzstück der Produktionszelle in Düsseldorf ist eine E-Speed 280/50 Spritzgießmaschine. Die Hybridmaschine mit elektrischer Schließ- und hydraulischer Spritzeinheit wurde von Engel gezielt für die hohen Leistungsanforderungen im Dünnwandspritzguss entwickelt. Zur K 2022 hat der österreichische Spritzgießmaschinenbauer die Leistung dieser Maschinenbaureihe erneut gesteigert. Die neue High-Performance-Spritzeinheit erreicht bei der Verarbeitung kleiner Schussgewichte und extremen Wandstärke-Fließwegverhältnissen Einspritzgeschwindigkeit von bis zu 1400 mm pro Sekunde bei maximalen Spritzdrücken von bis zu 2600 bar. Sie ist damit eine der weltweit dynamischsten Spritzeinheiten am Markt.
Für die Verarbeitung von rPET kombiniert Engel das neue Spritzaggregat mit einer gezielt auf die Rezyklat-Verarbeitung abgestimmten Plastifziereinheit aus der hauseigenen Entwicklung und Produktion. Beim Plastifizieren und Einspritzen wird die Viskosität des PET für den Dünnwandspritzguss eingestellt. Die neue E-speed ermöglicht die Verarbeitung von beliebigen Rezyklatanteilen bis hin zu 100 % rPET.
Weitere Neuigkeiten von Engel auf der K 2022 sind: Ein neuer Zwei-Stufen-Prozess, mit dem sich Kunststoffabfälle ohne Granulieren direkt nach dem Mahlen als Flakes auf der Spritzgießmaschine verarbeiten lassen, und Effizienzpakete, um den Energieverbrauch beim Spritzgießen zu senken.
Unterschiedliche Label-Trends berücksichtigt
Präsentiert wird auf der K ein Werkzeug, dass gleichzeitig verschiedene Labels verarbeiten kann. Damit greifen die Partner die weltweit unterschiedlichen Trends beim In-Mould-Labeling auf, die in der EU unter anderem mit den EPBP- beziehungsweise Recyclass-Empfehlungen abgestimmt sind, sowie mit den Vorgaben der Association of Plastic Recyclers (APR) für die USA.
Für den amerikanischen Markt und dessen Anforderungen werden abwaschbare Farben auf Inmold-Labels verarbeitet, da für diesen Markt Label und Anwendung dem Recycling zugeführt werden sollen. Für Europa wird eine andere Technologie gezeigt: ein In-Mould-Label, das im Recyclingprozess aufschwimmt, wodurch die Farben mit dem Label gut vom PET abtrennbar sind. sk
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