Dünn

Rick Lingle | 19. Juli 2022

Erstmals können dünnwandige Behälter aus PET, genauer gesagt recyceltem PET (rPET), in einem einzigen Spritzguss-Prozessschritt hergestellt werden.

In Zusammenarbeit mit den Partnern Alpla Group, Brink Recycling, IPB Printing präsentiert der Spritzgießmaschinenhersteller Engel auf der K 2022 einen Fortschritt für die Verpackungsindustrie durch die Verarbeitung von Recyclingmaterial, rPET, an seinem Stand. Vorgestellt wird eine Engel e-speed Spritzgießmaschine mit einer neu entwickelten und äußerst leistungsstarken Spritzeinheit.

Mit einer Wandstärke von 0,32 mm/0,013 Zoll stehen die transparenten, runden 125-mL-Behälter stellvertretend für eine ganze Kategorie von Kunststoffverpackungen, insbesondere in der Lebensmittelindustrie.

Ein Engel-Sprecher erklärt gegenüber PlasticsToday, dass „die [rPET]-Becher unter anderem für Lebensmittel wie Milchprodukte, Gourmet-Salate oder Sandwichaufstriche verwendet werden können.“

Durch den Einsatz von integriertem In-Mold-Labeling (IML) sind die Behälter sofort abfüllbereit, wenn sie die Produktionszelle verlassen. Das Besondere an dieser Anwendung ist das Material. Die dünnwandigen Behälter werden in einem Schritt direkt aus rPET hergestellt.

Bisher war es nur möglich, PET in dickwandigen Teilen wie Flaschenvorformlingen im Spritzgussverfahren zu verarbeiten. Bei diesem Standardverfahren wurde das endgültige Verpackungsformat in einem zweiten Prozessschritt erstellt – beispielsweise durch Blasformen.

Im Rahmen des Europäischen Kunststoffpakts sollen bis zum Jahr 2025 alle Kunststoffverpackungen zu 30 % aus recyceltem Material bestehen und zu 100 % recyclingfähig sein. Typische Materialien für die Verpackung von Lebensmitteln in dünnwandigen Behältern sind Polyolefine (Polyethylen, Polypropylen) oder Polystyrol.

Allerdings halten Experten es für unmöglich, die genannten Ziele mit PE, PP oder PS zu erreichen.

Außerdem fehlt den Recyclingsystemen für diese Materialien die Genehmigung der Europäischen Lebensmittelbehörde, der Europäischen Behörde für Lebensmittelsicherheit (EFSA). rPET bietet eine Lösung zur Vermeidung von Strafen und Sondersteuern. Obwohl der Preis für PET derzeit hoch ist, macht dieses Konzept das Material zu einer kostengünstigen Alternative. Die EFSA hat zahlreiche Recyclingverfahren für PET genehmigt und stellt so sicher, dass rPET in Europa verfügbar ist.

„PET bietet den Vorteil, dass es bereits ein geschlossenes Recyclingsystem gibt.“

Bisher ist PET das einzige Verpackungsmaterial, das als Recyclingmaterial im industriellen Maßstab zu Lebensmittelverpackungen verarbeitet werden kann. Mit dieser Innovation ebnen Partnerunternehmen den Weg dafür, dass kein Downcycling anderer Verpackungsprodukte als Flaschen erforderlich ist, und eröffnen Möglichkeiten für Recycling oder Upcycling. Dies würde das Einsatzspektrum von PET und rPET erheblich erweitern. Neben dem Bottle-to-Bottle-Kreislauf ist daher auch die Etablierung eines Bottle-to-Cup- oder gar eines Cup-to-Bottle-Recyclings denkbar.

Das auf der K-Messe verarbeitete modifizierte rPET stammt aus PET-Getränkeflaschen, die in den Anlagen des Verpackungs- und Recyclingspezialisten ALPLA Group mit Hauptsitz in Hard, Österreich, recycelt werden. Weitere am Messeauftritt beteiligte Partnerunternehmen sind Brink (Harskamp, ​​Niederlande) für die Formen- und IML-Automatisierung und IPB Printing (Reusel, Niederlande) für die Etiketten.

Herzstück der Produktionszelle ist eine Engel e-speed 280/50 Spritzgießmaschine. Engel hat diese Hybridmaschine mit elektrischer Schließeinheit und hydraulischer Spritzeinheit speziell für die hohen Leistungsanforderungen des Dünnwandspritzgießens entwickelt.

Das neue Hochleistungsspritzaggregat Typ 280 e-speed für die K 2022 (Bild oben) erreicht Einspritzgeschwindigkeiten von bis zu 1.400 mm/55 Zoll pro Sekunde bei einem maximalen Einspritzdruck von bis zu 2.600 bar bei der Verarbeitung kleiner Schussgewichte mit extremer Wandstärke. Verhältnis von Dicke zu Fließweg.

Zur Verarbeitung von rPET kombiniert Engel die neue Spritzeinheit mit einer Plastifiziereinheit aus eigener Entwicklung und Produktion, die speziell auf die Verarbeitung von Recyclingmaterial ausgelegt ist. Beim Plastifizieren und Einspritzen wird die Viskosität des PET auf das dünnwandige Spritzgießen eingestellt. Der neue Engel e-speed unterstützt die Verarbeitung beliebiger Recyclingmaterialien bis hin zu 100 % rPET.

Auf der K stellt Engel ein Werkzeug vor, das verschiedene Etiketten gleichzeitig verarbeiten kann. Damit reagieren die Partner auf die weltweit unterschiedlichen Trends im In-Mold-Labeling, die sich an den EPBP- bzw. Recyclass-Empfehlungen in der EU und an den Vorgaben der Association of Plastic Recyclers (APR) für die USA orientieren.

Die auf In-Mold-Etiketten für den amerikanischen Markt und dessen Anforderungen verwendeten Farbstoffe können abgewaschen werden, da die Etiketten und die Verpackung recycelt werden sollen.

In Europa kommt eine andere Technologie zum Einsatz: Ein In-Mold-Label, das während des Recyclingprozesses schwimmt, ermöglicht eine einfache Trennung der Farbstoffe und des Etiketts vom PET.

Engel stellt diese Technologie und weitere Entwicklungen auf der K 2022 in Düsseldorf vom 19. bis 26. Oktober am Stand C58 in Halle 15 vor.

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