Zwei Test Center unter einem Dach: die optimale Basis für Versuche rund ums Dosieren und Compoundieren

Vor etwas mehr als sechs Jahren haben wir an unserem Standort in Sewell, NJ, USA, umfassend umgebaut. Wir haben dort - zusätzlich zu dem bereits bestehenden Coperion K-Tron Dosier-Test Center - ein komplett neues Test Center für unsere Compoundier- und Extrusionstechnologie eingerichtet. Ziel war es, die Effizienz unserer Test- und Entwicklungsmöglichkeiten im Bereich Dosierung und Extrusion an unserem Standort in Sewell zu steigern.

Sechs Jahre und zahlreiche Tests später möchten wir prüfen, ob dieses Ziel erreicht wurde. Was sagen unsere Verfahrenstechniker dazu, dass sich die Test Center für Dosiertechnologie und Extrusion nun unter einem Dach befinden? Welche Vorteile haben sich ergeben, die zum Zeitpunkt der Zusammenlegung noch gar nicht erkennbar waren? Gibt es interessante Neuigkeiten aus den Test Centern? Wir haben mit Cameron Kheradi, Director of Process Technology bei Coperion Corporation, und Lewis Cesarano, Leiter des Test Centers für Dosierung in Sewell, gesprochen.

Frage: Welches ist der wichtigste Vorteil für unsere Kunden, dass wir nun Tests für Dosier- und Compoundierprozesse hier bei uns in Sewell durchführen können?

Cameron Kheradi: Der größte Vorteil von Coperion und Coperion K-Tron besteht darin, dass wir komplette Compoundier- und Extrusionsanlagen aus einer Hand realisieren können. Genau diesen Mehrwert können wir unseren Kunden bei Versuchen nun ebenfalls bieten. Noch bevor ein Kunde eine Investition tätigt, kann er sich in unseren Test Centern vom reibungslosen Zusammenspiel unserer Technologien überzeugen. Die Dosierer und Doppelschneckenextruder arbeiten Hand in Hand – ebenso wie unsere Experten mit ihrem umfangreichen Know-how.

Lewis Cesarano: Beide Prozessschritte – Dosierung und Extrusion – sind entscheidend für die Herstellung hochwertiger Produkte. In unseren Test Centern können wir nun den erstklassigen Beweis erbringen, dass unsere Technologien optimal aufeinander abgestimmt sind und die Kundenanforderungen präzise erfüllen.

Frage: Das Test Center für Extrusion ist mit verschiedensten Dosiervorrichtungen und Konfigurationen für die optimale Einspeisung der Rohmaterialien in den Extruder ausgestattet. Welche weiteren Vorteile sehen Sie darin, dass die Dosierexperten vor Ort präsent sind?

Cameron Kheradi: Die konstant hohe Leistung eines gleichsinnig drehenden und dichtkämmenden Doppelschneckenextruders hängt in vielerlei Hinsicht von einem stabilen und präzisen System für die Zuführung der Rohmaterialien ab. Ohne eine hochgenaue Dosierung besteht die Gefahr, dass es im Compoundier- und Extrusionsprozess zu Schwankungen kommt. Das wiederum führt zu einer schlechten Produktqualität. Wie bereits erwähnt, verfügen wir in unserem Test Center für die Extrusion über eine Reihe von leistungsstarken, flexiblen Coperion K-Tron Dosierern für die Zuführung von Pulvern, Pellets, und Flakes. Zudem können wir auf verschiedene Flüssigkeitsdosierer zurückgreifen, die für die optimale Prozesssteuerung mit KCM-Steuermodulen von Coperion K-Tron ausgestattet sind.

Es ist eine Sache, über die erforderliche Ausstattung zu verfügen – eine ganz andere Sache ist es jedoch, die Experten und das Verfahrens-Know-how unter einem Dach zu vereinen. Lewis und sein Team sind für uns während der gesamten Prozessentwicklung von unschätzbarem Wert. Während sie Konfigurationen und Dosiergeräte auswählen, Empfehlungen für Versuchsaufbauten entwickeln oder uns zum Scale-up beraten, kann sich das Extrusionsteam auf die Optimierung der Extruderkonfiguration und der zugehörigen Prozessparameter konzentrieren.

Frage: Worin liegt der Mehrwert für das Test Center für die Dosierung, dass die Extrusionsexperten vor Ort sind?

Lewis Cesarano: Mit unseren Experten aus dem Bereich Extrusion haben wir immer einen Ansprechpartner vor Ort, der mit unseren Kunden Herausforderungen und mögliche Lösungen bei Extrusionsanwendungen diskutieren kann. Gemeinsam können wir die Anforderungen für den gesamten Compoundierprozess hinterleuchten. Bei einem kurzen Rundgang durch das Test Center für das Compoudieren können wir unseren Kunden zudem unsere zusätzlichen Möglichkeiten zeigen. Umgekehrt profitieren Kunden, die für Extrusionsversuche zu uns kommen, von unserem Dosier-Know-how: sei es bei einem Rundgang durch das Dosier-Test Center, bei der Besprechung von Dosierversuchen oder bei der Optimierung einer Dosiervorrichtung für einen Extrusionsversuch.

Frage: Gibt es Kunden, die den Vorteil nutzen, dass sich beide Test Center unter einem Dach befinden? Falls ja: Wie sieht das Feedback von diesen Kunden aus?  

Cameron Kheradi: Viele unserer Kunden nutzen im Rahmen ihrer Prozessentwicklung sowohl unser Extrusions- als auch unser Dosier-Test Center. Zum Beispiel indem eine Dosierer-Evaluierung in Folge oder im Vorfeld eines Extrusionsversuchs erfolgt. Alternativ kann die Untersuchung von Schüttgütern und die Konfiguration eines Dosierers auch parallel zu den Extrusionsversuchen durchgeführt werden, da die jeweiligen Experten vor Ort als Ansprechpartner zur Verfügung stehen. Es ist es nicht ungewöhnlich, dass Lewis bei Extrusionsversuchen anwesend ist, um die Eigenschaften und das Fließverhalten von Materialien zu beobachten und Empfehlungen auszusprechen. Da wir den Zeitaufwand und die Bereitschaft unserer Kunden für die Durchführung von Versuchen sehr schätzen, besteht unser Ziel darin, die im Test Center verbrachte Zeit so produktiv und informativ wie möglich zu gestalten. Statt mit Empfehlungen für die Dosiervorrichtung bis nach einem Extrusionsversuch zu warten, können wir Probleme schnell und effektiv angehen, indem wir nur kurz den Flur hinuntergehen und an die Tür von Lewis klopfen.

Frage: Auch wenn jeder Versuch seine eigenen Herausforderungen hat: Waren Sie in letzter Zeit bei Versuchen dabei, die für Sie besonders interessant waren?

Lewis Cesarano: Es ist immer interessant, in einer Woche 2.000 kg/h auf dem gravimetrischen Doppelschneckendosierer K-ML-T80 zu testen und in der nächsten Woche weniger als 100 g/h auf einem 12 mm Doppelschnecken-Mikrodosierer!

Cameron Kheradi: Alle Extrusionsprozesse sind in hohem Maße von der Leistungsfähigkeit der Dosierer abhängig. Es gibt jedoch einige Prozesse, bei denen die Stabilität und Optimierung der Dosierer besonders wichtig sind. Die beiden Anwendungen, die mir dabei aus unterschiedlichen Gründen in den Sinn kommen, sind die reaktive Extrusion und die Verarbeitung von Recyclingmaterial (PCR-Ware).

Bei der reaktiven Extrusion hat die Rezeptur nicht nur einen starken Einfluss auf die Erzielung der gewünschten Produkteigenschaften, sondern auch auf die Stabilität des Prozesses. Viele Reaktionen verändern die Viskosität oder die Qualität des Extrudats. Wenn die Viskosität aufgrund von Schwankungen der Dosierrate variiert, kann es beim Extrusionsprozess zu Druckschwankungen oder sogar zu einer Überreaktion und Aushärtung des Produkts im Verfahrensteil oder Spritzkopf kommen. Dosiergeräte von Coperion K-Tron bieten die Genauigkeit, die erforderlich ist, um die Materialien präzise und kontinuierlich in den gewünschten Mengen zu dosieren. So werden ein stabiler Prozess und die gewünschten Reaktionen sichergestellt.

Das Wiederaufschmelzen oder Compoundieren von PCR-Ware ist mit ganz eigenen Herausforderungen verbunden, die in erster Linie mit den schlechten Fließeigenschaften und der geringen Schüttdichte des Schüttguts zusammenhängen. Die geringe Schüttdichte von PCR-Materialien, insbesondere von Mahlgütern aus Folie, kann die Produktivität der Anlage erheblich einschränken, da die Schneckengänge des Extruders nicht ausreichend gefüllt werden. Mithilfe unserer Dosiertechnologie – sei es über Differential-Schneckendosierer oder Dosierbandwaagen – können hohe Mengen an PCR-Ware zuverlässig dosiert werden. Wir zeigen in unserem Test Center verschiedene Methoden für die Verbesserung der Einzugsleistung in den Doppelschneckenextruder, so dass wir dessen Leistungspotenzial voll ausschöpfen können.

Extruder und Dosierer arbeiten nicht isoliert, sondern sind stark abhängig voneinander, um so mit hoher Effizienz ein Produkt von maximaler Qualität herzustellen. Gleiches gilt auch für unsere Test Center für Extrusion und Dosierung in Sewell. Gemeinsam maximieren wir durch unsere enge Zusammenarbeit den Mehrwert für unsere Kunden, wenn sie ihr Produkt mit unseren Technologien testen.

Cameron und Lewis, wir danken Euch für das Gespräch!