Effiziente Prozesspunktidentifizierung durch Skalierung des Blasfolienextrusionsprozesses
Um die schwankenden Materialqualitäten von Post-Consumer Rezyklaten (PCR) in der Produktion ausgleichen zu können, müssen Folienhersteller zur Qualitäts- und Prozessstabilisierung in der Produktion umfangreiche Versuchsreihen auf großen Anlagen durchführen, die extrem hohe Kosten verursachen. Es wäre daher von Vorteil, zur Identifizierung der stabilen Prozesspunkte anstelle der Produktionsanlage eine kleinere Laboranlage verwenden zu können. Im Projekt „BlownUp“ entwickelt das IKV seit November 2025 eine Scale-up Vorschrift zur effizienten Prozesspunktidentifizierung für die Verarbeitung von PCR in der Blasfolienextrusion.
© IKVDa sich die Prozesse im Labor- oder Technikumsmaßstab anders verhalten als im Produktionsmaßstab, werden diese Unterschiede zunächst in Form von Maschinen- und Anlagenparametern sowie Folienkenngrößen erfasst. Um die Verarbeitung von PCR abzubilden, werden Modellrezyklate produziert, deren Zusammensetzung eine typische Folienverpackung abbildet. Durch wiederholtes Compoundieren kann ein definierter Schädigungszustand eingestellt werden. Zur Bewertung des Materialabbaus werden Scher- und Dehnviskosität ermittelt.
Es werden Versuche auf drei Anlagengrößen durchgeführt. Zunächst werden bei einem IKV-Partnerunternehmen auf einer Industrieanlage (500 kg/h) zwei definierte Folienprodukte aus Modellrezyklat produziert. Dabei werden Maschinenparameter festgehalten, resultierende Prozessparameter aufgezeichnet und aus den ermittelten Daten dimensionslose Kennzahlen der Ähnlichkeitstheorie gebildet. Parallel wird eine Mini-Blasfolienanlage (4 kg/h) konstruiert, ausgelegt und gefertigt, an der die Effekte einzelner Prozessgrößen durch einen statistischen Versuchsplan bestimmt werden. Die Auslegung der Werkzeuggeometrie erfolgt in einer Kombination aus analytischer Berechnung und simulativer Betrachtung. Anhand der beiden ersten Versuchsreihen kann eine Auswahl der einflussnehmenden Kennzahlen getroffen und das Scale-up-Modell erstellt werden. Schließlich wird das Modell auf einer Labor-Blasfolienanlage (50 kg/h) validiert.
Projektdaten und Förderung
Wir danken dem BMWE für die Förderung des IGF-Projekts (Förderkennzeichen 24300 N) und den Projektpartnern für die Zusammenarbeit.
Projektlaufzeit: 01.11.2025 – 31.10.2027
Förderung:
