Granulattrocknung in der Kunststoffindustrie

Zur Ent­feuch­tung von Kunst­stoff­ma­te­ri­al war für die meis­ten Unter­neh­men bis Anfang der 1990er-Jah­re noch die mit Adsorp­ti­ons­trock­nern durch­ge­führ­te Gra­nu­latt­rock­nung das Mit­tel der Wahl. Die­ses Ver­fah­ren ging jedoch unter ande­rem mit hohen Anschaffungs‑, War­tungs- und Ener­gie­kos­ten ein­her. Zudem litt das Ergeb­nis mit zuneh­men­der Zeit unter der ste­tig abneh­men­den Leis­tung des inte­grier­ten Mole­ku­lar­siebs. Rai­ner Farrag revo­lu­tio­nier­te 1991 mit sei­ner Erfin­dung des Eco­no­mic Resin Dry­ers (ERD) den Gra­nu­latt­rock­nungs­pro­zess: Mit dem erst­ma­li­gen Ein­satz von Druck­luft wäh­rend der Trock­nung war es nun mög­lich, eine gleich­blei­ben­de Pro­dukt­qua­li­tät bei nied­ri­gem Ener­gie­ver­brauch zu gewähr­leis­ten. Über die Jah­re hin­weg wur­de die bewähr­te ERD-Tech­no­lo­gie wei­ter­ent­wi­ckelt und ist bis heu­te im Ein­satz – aller­dings unter dem Namen Card (Com­pres­sed Air Resin Dry­er). Die Trock­ner­va­ri­an­ten die­ser Serie kön­nen unter ande­rem mit Sys­te­men zum Schwitz­was­ser­schutz und zur inter­nen For­men­küh­lung kom­bi­niert wer­den. Auf die­se Wei­se gestal­ten sie gan­ze Pro­zes­se der Kunst­stoff­ver­ar­bei­tung effi­zi­en­ter. Farrag Tech, Ent­wick­ler der nach­hal­ti­gen Trock­ner­tech­no­lo­gie, wird Mit­te Okto­ber auf der K‑Messe in Düs­sel­dorf aus­stel­len.

 „Im Rah­men des Extrusi­ons­blas­ver­fah­rens war es lan­ge Zeit Stan­dard, die tro­cke­ne Blas­luft am Ende eines jeden Zyklus zu ent­lüf­ten“, berich­tet Rai­ner Farrag, Grün­der von Farrag Tech. „Dadurch ging viel unge­nutz­te Luft – und damit auch Ener­gie – ver­lo­ren, was ich sehr scha­de fand. Also kam mir im Jahr 1991 der Gedan­ke, die Luft für die Gra­nu­latt­rock­nung wei­ter­zu­ver­wen­den.“ Ohne sich des­sen bewusst zu sein, setz­te der Unter­neh­mer damit einen Mei­len­stein in der Geschich­te der Kunst­stoff­ver­ar­bei­tung. Denn die Idee, hygro­sko­pi­sche Gra­nu­la­te durch die Zufuhr von Druck­luft aus einem vor­ge­schal­te­ten Pro­zess zu trock­nen, ermög­lich­te es, Mate­ri­al fast ohne Zusatz­en­er­gie und ohne beweg­li­che Tei­le zu ent­feuch­ten. Auf die­se Wei­se bot das Ver­fah­ren schnell eine kos­ten­ef­fi­zi­en­te und zuver­läs­si­ge Alter­na­ti­ve zur damals gän­gi­gen Adsorp­ti­ons­trock­nung. Der voll­zo­ge­ne Para­dig­men­wech­sel lag aber auch dar­in begrün­det, dass der neue Druck­luft­trock­ner – im Gegen­satz zum Adsorp­ti­ons­trock­ner – wesent­li­che Ein­spar­po­ten­tia­le nutz­te. So ging der Ein­satz eines Mole­ku­lar­siebs im Rah­men der tra­di­tio­nel­len Ent­feuch­tungs­me­tho­de zumeist mit hohen Kos­ten für regel­mä­ßi­ge War­tun­gen, Repa­ra­tu­ren und Neu­an­schaf­fun­gen ein­her. Da der Eco­no­mic Resin Dry­er (ERD), so der Name der Farrag-Inno­va­ti­on, jedoch auf che­mi­sche oder mecha­ni­sche Belas­tung ver­zich­te­te, konn­ten der­ar­ti­ge nega­ti­ve Fol­gen ver­mie­den wer­den. „Vor allem das gleich­blei­ben­de Ergeb­nis war und ist immer noch ein zen­tra­les Qua­li­täts­merk­mal des Druck­luft­trock­ners“, erläu­tert Farrag.

Card-Serie noch energieeffizienter

Mittels moderner Regelungen und besserer Prozessintegration wurde die bewährte ERD-Technologie über die Jahre hinweg weiterentwickelt und ist bis heute im Einsatz – allerdings unter dem Namen Card. Hier zu sehen ist das Modell Card R. (Bild: FarragTech)

Mit­tels moder­ner Rege­lun­gen und bes­se­rer Pro­zess­in­te­gra­ti­on wur­de die bewähr­te ERD-Tech­no­lo­gie über die Jah­re hin­weg wei­ter­ent­wi­ckelt und ist bis heu­te im Ein­satz – aller­dings unter dem Namen Card. Hier zu sehen ist das Modell Card R. (Bild: Farrag­Tech)

Auch wenn die Grund­tech­no­lo­gie der Ent­wick­lung bis zum heu­ti­gen Tag unbe­rührt blieb, wur­den über die Jah­re hin­weg eini­ge Opti­mie­run­gen an der Anla­ge voll­zo­gen, die heu­te unter dem Namen Card bekannt ist. So sor­gen die bes­se­re Pro­zess­in­te­gra­ti­on und moder­ne Rege­lun­gen wie der Sleep-Mode oder die Reduk­ti­on der Luft­men­ge nach Errei­chen einer bestimm­ten Tem­pe­ra­tur im obe­ren Bereich des Trock­nungs­be­häl­ters für eine zusätz­li­che Redu­zie­rung des Ener­gie­ver­brauchs inner­halb des gesam­ten Ver­fah­rens; die Wär­me­rück­ge­win­nung aus dem Luft­ver­dich­ter hat mitt­ler­wei­le sogar zu einer Gra­nu­latt­rock­nung geführt, die wei­test­ge­hend auf zusätz­lich zuge­führ­te Ener­gie ver­zich­ten kann.

Inzwi­schen wird der Card zudem nicht nur für die rei­ne Gra­nu­latt­rock­nung ver­wen­det, son­dern auch in Kom­bi­na­tio­nen mit wei­te­ren Sys­te­men. Die Idee hier­für kam Farrag Ende der 90er Jah­re. „Damals habe ich bei einem US-ame­ri­ka­ni­schen Kun­den aus Wis­con­sin die not­wen­di­ge Druck­luft aus dem Extrusi­ons­blas­ver­fah­ren für die inter­ne Küh­lung eines Ben­zin­ka­nis­ters ver­wen­det“, berich­tet der Unter­neh­mens­grün­der. „Die hier­bei anfal­len­de Spül­luft habe ich dann wie­der­um für die Trock­nung des Roh­ma­te­ri­als genutzt und die tro­cke­ne Abluft aus dem Behäl­ter wur­de danach in den abge­schot­te­ten Werk­zeug­be­reich ein­ge­speist.“ Dadurch gelang es Farrag inner­halb eines ein­zi­gen Pro­zess­vor­gangs, die Ent­feuch­tung des Gra­nu­lats mit der inter­nen Küh­lung des Pro­dukts zu ver­bin­den und Mate­ri­al­stress durch den zusätz­li­chen Schwitz­was­ser­schutz der zuge­führ­ten Abluft zu ver­hin­dern. Die Pro­duk­ti­on konn­te in der Fol­ge – bei gestie­ge­ner Pro­dukt­qua­li­tät und nied­ri­ge­ren Her­stel­lungs­kos­ten – um 35 Pro­zent erhöht wer­den.

Sol­che Ergeb­nis­se blie­ben auch der Bran­che nicht ver­bor­gen; die Druck­luft­tech­no­lo­gie im Rah­men der Gra­nu­latt­rock­nung erfreut sich immer grö­ße­rer Beliebt­heit. „Es ist daher anzu­neh­men, dass die Gra­nu­latt­rock­nung mit Druck­luft in den nächs­ten Jah­ren zum Stan­dard in der Kunst­stoff­in­dus­trie wird“, so Farrag abschlie­ßend. „Die­se Ent­wick­lung wol­len wir als Erfin­der mit wei­te­ren Inno­va­tio­nen vor­an­trei­ben.“

Farrag Tech auf der K 2019: Hal­le 12, Stand E 49–7