So wählen Sie den richtigen Pelletierer für Ihre Kunststoff-Pelletiermaschine aus

Pellets sind zwar „nur“ ein Zwischenprodukt, ihre Größe, Form und Konsistenz spielen jedoch bei den nachfolgenden Verarbeitungsvorgängen eine Rolle.
Dies wird umso wichtiger, wenn man die ständig steigenden Anforderungen an Compoundierer berücksichtigt. Egal über welche Ausrüstung sie gerade verfügen, sie scheint nie für die nächste Herausforderung geeignet zu sein. Eine zunehmende Anzahl von Produkten erfordert möglicherweise zusätzliche Kapazitäten. Ein neues Polymer oder Additiv ist möglicherweise zu zäh, weich oder korrosiv für die vorhandene Ausrüstung. Oder vielleicht erfordert die Aufgabe eine andere Pelletform. In solchen Fällen benötigen Compoundierer umfassendes technisches Know-how zur Verarbeitung und eine enge Zusammenarbeit mit ihrem Pelletieranlagenlieferanten.
Der erste Schritt zur Bewältigung solcher Herausforderungen beginnt mit der Auswahl der Ausrüstung. Die gebräuchlichste Klassifizierung von Pelletierverfahren umfasst zwei Kategorien, die sich durch den Zustand des Kunststoffmaterials zum Zeitpunkt des Schneidens unterscheiden:
•Schmelzpelletierung (Heißschnitt): Schmelze, die aus einer Matrize kommt und fast sofort in Pellets geschnitten wird, die durch Flüssigkeit oder Gas transportiert und gekühlt werden;
•Strangpelletierung (Kaltschnitt): Die von einem Düsenkopf kommende Schmelze wird in Stränge umgewandelt, die nach dem Abkühlen und Erstarren in Pellets geschnitten werden.
Variationen dieser Grundprozesse können auf die spezifischen Einsatzstoffe und Produkteigenschaften in der anspruchsvollen Compound-Herstellung zugeschnitten werden. In beiden Fällen können in jeder Prozessphase Zwischenschritte und unterschiedliche Automatisierungsgrade eingebunden werden.
Um die beste Lösung für Ihre Produktionsanforderungen zu finden, beginnen Sie mit der Bewertung des Status Quo und der Definition zukünftiger Anforderungen. Entwickeln Sie eine Fünf-Jahres-Projektion der Materialien und erforderlichen Kapazitäten. Kurzfristige Lösungen erweisen sich sehr oft nach einiger Zeit als teurer und weniger zufriedenstellend. Obwohl fast jede Pelletierungslinie in einem Compounder eine Vielzahl von Produkten verarbeiten muss, kann jedes System nur für einen kleinen Bereich des gesamten Produktportfolios optimiert werden.
Folglich müssen alle anderen Produkte unter Kompromissbedingungen verarbeitet werden.
Die Losgröße wird in Kombination mit der Nennkapazität der Anlage einen sehr starken Einfluss auf den Pelletierungsprozess und die Maschinenauswahl haben. Da es sich bei der Compoundierung eher um kleine Produktionschargen handelt, ist die Flexibilität der Anlagen oft ein großes Problem. Zu den Faktoren gehören der einfache Zugang für Reinigung und Wartung sowie die Möglichkeit, einfach und schnell von einem Produkt zum nächsten zu wechseln. Beim An- und Abfahren des Pelletiersystems sollte möglichst wenig Material verschwendet werden.
Eine Linie mit einem einfachen Wasserbad zur Strangkühlung ist oft die erste Option für Compoundieranlagen. Aufgrund der Anforderungen an Durchsatz, Flexibilität und Grad der Systemintegration kann das individuelle Layout jedoch erheblich variieren. Bei der Stranggranulierung verlassen Polymerstränge den Düsenkopf, werden durch ein Wasserbad transportiert und abgekühlt. Nachdem die Stränge das Wasserbad verlassen haben, wird das Restwasser mittels eines Saugluftmessers von der Oberfläche abgestreift. Die getrockneten und verfestigten Stränge werden zum Granulator transportiert und von der Einzugsstrecke mit konstanter Liniengeschwindigkeit in die Schneidkammer gezogen. Im Pelletierer werden Stränge zwischen einem Rotor und einem Untermesser in etwa zylindrische Pellets geschnitten. Diese können einer Nachbehandlung wie Klassierung, zusätzlicher Kühlung und Trocknung sowie Förderung unterzogen werden.
Wenn eine kontinuierliche Compoundierung erforderlich ist, bei der weniger Produktwechsel erforderlich sind und die Kapazitäten relativ hoch sind, kann eine Automatisierung vorteilhaft sein, um die Kosten zu senken und gleichzeitig die Qualität zu steigern. Eine solche automatische Stranggranulierungslinie kann eine selbststrängende Variante dieses Pelletierertyps nutzen. Diese zeichnet sich durch eine Kühlwasserrutsche und ein perforiertes Förderband aus, die die Kühlwanne und die Verdampfungsleitung ersetzen und für den automatischen Transport in den Pelletierer sorgen.
Einige Polymerverbindungen sind sehr zerbrechlich und brechen leicht. Andere Verbindungen oder einige ihrer Inhaltsstoffe können sehr empfindlich gegenüber Feuchtigkeit sein. Für solche Materialien ist der Stranggranulierer mit Bandförderer die beste Lösung. Ein perforiertes Förderband übernimmt die Stränge von der Matrize und befördert sie sanft zum Schneidgerät. Verschiedene Optionen für Kühlwasserspray, Zerstäuber, Druckluft-Venturidüsen, Luftgebläse oder Kombinationen davon sorgen für ein hohes Maß an Flexibilität.

Wann sollte man unter Wasser gehen?
Wenn die bevorzugte Pelletform eher kugelförmig als zylindrisch ist, ist ein Unterwasser-Hot-Face-Cutter die beste Alternative. Mit einem Kapazitätsbereich von etwa 20 lb/h bis zu mehreren Tonnen/h ist dieses System auf alle Materialien mit thermoplastischem Verhalten anwendbar. Im Betrieb wird die Polymerschmelze in einen Ring aus Strängen zerteilt, die durch eine Ringdüse in eine mit Prozesswasser geflutete Schneidkammer fließen. Ein rotierender Schneidkopf im Wasserstrom schneidet die Polymerstränge in Pellets, die sofort aus der Schneidkammer gefördert werden. Die Pellets werden als Brei zum Zentrifugaltrockner transportiert, wo sie durgetrennt werden. Die trockenen Pellets werden ausgetragen und der Weiterverarbeitung zugeführt. Das Wasser wird gefiltert, temperiert und dem Prozess wieder zugeführt.
Die Hauptkomponenten des Systems – Schneidkopf mit Schneidkammer, Matrizenplatte und Startventil, alle auf einem gemeinsamen Tragrahmen – bilden eine einzige Hauptbaugruppe. Alle weiteren Systemkomponenten wie Prozesswasserkreislauf mit Bypass, Schneidkammeraustrag, Schauglas, Zentrifugaltrockner, Bandfilter, Wasserpumpe, Wärmetauscher und Transportsystem können aus einem umfangreichen Zubehörprogramm ausgewählt und zu einem aufgabenspezifischen System kombiniert werden.
In jedem Unterwasser-Granuliersystem herrscht in der Schneidkammer und der Lochplatte ein fragiles Temperaturgleichgewicht. Die Düsenplatte wird sowohl kontinuierlich durch das Prozesswasser gekühlt als auch durch Düsenkopfheizungen und den heißen Schmelzfluss erwärmt. Die Reduzierung des Energieverlusts von der Düsenplatte an das Prozesswasser führt zu wesentlich stabileren Prozessbedingungen und einer höheren Produktqualität. Um diesen Wärmeverlust zu reduzieren, kann der Verarbeiter eine thermisch isolierende Matrizenplatte wählen und/oder auf eine flüssigkeitsbeheizte Matrize umsteigen.
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