Beim industriellen Kunststoffrecycling besteht die Wahl zwischen einer Schneid-Verdichter-System (oft auch “3-in-1” genannt) und ein Standard Zerkleinerungs-Extruder Die Kombination bestimmt die Effizienz Ihrer Anlage. Obwohl beide die Größe reduzieren, unterscheidet sich ihre thermodynamische Wirkung auf das Material grundlegend.
- Schneid- und Verdichtungssysteme Durch Reibung lassen sich leichte Materialien verdichten und vorwärmen.
- Shredderbasierte Systeme Bei dichten, starren Werkstücken wird auf Kaltbearbeitung mit hohem Drehmoment gesetzt.
Dieser Leitfaden für Ingenieure vergleicht die beiden Technologien anhand ihrer Feuchtigkeitstoleranz, Rohdichte und Materialmorphologie.
Zugehörige Ausrüstung: Extruderklumpen-Zerkleinerer, PE/PP-Folienschredder.
Der Cutter-Compactor: Verdichtung leichter Fraktionen
Der Schneid-Kompaktor (integriert in Maschinen wie der Energycle Compact-Serie) verfügt über einen großen Behälter am Fuß des Extruders. Rotierende Klingen schneiden den Kunststoff und erzeugen dabei erhebliche Reibungswärme.
Am besten für:
- Film & Raffia: LDPE-Agrarfolie, PP-Gewebesäcke und Stretchfolie mit niedriger Schüttdichte (ca. 50-100 kg/m³).
- Nasses MaterialDie Reibungswärme (bis zu 100°C) lässt die Oberflächenfeuchtigkeit (bis zu 5-7%) effektiv verdampfen und wirkt so als Vortrockner.
- Gewaschene FlockenIdeal für die Verarbeitung dünner Flocken, die vor dem Eintritt in die Schnecke stabilisiert werden müssen.
Der Mechanismus
- SchneidenRotoren schneiden den Film an stationären Messern ab.
- VerdichtungDie Zentrifugalkraft presst das Material gegen die Wand und erhöht so die Dichte.
- HeizungDurch Reibung erwärmt sich das Polymer in der Nähe seines Vicat-Erweichungspunktes.
- DosierungDas halbschmelzflüssige Material wird tangential mit konstanter Geschwindigkeit in die Extruderschnecke eingespeist, wodurch eine hohe Ausstoßstabilität gewährleistet wird.
Der Shredder-Extruder: Zerkleinern von starren Ausgangsmaterialien
Ein Shredder-Extruder-System verbindet einen robusten Einwellen-Shredder direkt mit dem Extruder. Dieser “kalte” Prozess nutzt mechanisches Drehmoment anstelle von thermischer Reibung.
Am besten für:
- Hartkunststoffe: HDPE-Rohre, Spülmittelklumpen, Stoßstangen und dicke Paletten.
- Starke Verschmutzung: Verunreinigungen durch Sand/Papier lassen sich mit langsam laufenden Rotoren besser beseitigen als mit schnell laufenden Verdichterschaufeln (die schnell stumpf werden).
- wärmeempfindliches MaterialEmpfindliche Polymere (wie stark bedrucktes BOPP) zersetzen sich im Allgemeinen in einem kalten Schredder weniger als in einem heißen Kompaktor.
Der Mechanismus
- ZerkleinernEin Hydraulikzylinder presst Material in einen langsam rotierenden Rotor (ca. 80 U/min).
- GrößenangabenDas Material wird durch ein Sieb (z. B. 40 mm) geleitet, um eine einheitliche Größe zu gewährleisten.
- FütterungDie kalten Späne fallen direkt in den Extrudereinlass oder auf ein Förderband.
- ExtrusionDie Schnecke übernimmt den größten Teil der Schmelzarbeit (der Rest stammt aus der Zylindererwärmung und Prozessverlusten).
Entscheidungsmatrix: Welche Maschine benötigen Sie?
| Parameter | Schneid- und Verdichtungslinie | Zerkleinerungs-Extruder-Linie |
|---|---|---|
| Eingangsdichte | Niedrig (< 150 kg/m³) - Folie, Schaumstoff, Faser | Hoch (> 200 kg/m³) – Hartmahlgut, Teile |
| Feuchtigkeitstoleranz | Hoch (5-7%) – Reibungstrocknung | Niedrig (< 2%) - Muss vorgetrocknet werden |
| Vorheizen | Ja (Vorbedingungen) | Nein (Kaltfütterung) |
| Energieprofil | Höher (Verdichtermotor + Extruder) | Untere (nur mechanisches Schneiden) |
| Gedruckte Tinte | Intensive Entgasung erforderlich (Tinte verdampft) | Geringere Verdampfung beim Eintritt |
| Wartung | Klingenschärfen (kritisch) | Rotormesserrotation (periodisch) |
Abschluss
Wählen Sie eine Schneidverdichter wenn Ihr primärer Rohstoff ist leichte, gewaschene Folie oder gewebte Faser. Die Fähigkeit, in einem einzigen Schritt zu verdichten und zu trocknen, macht es zum Industriestandard für das Recycling von Post-Consumer-Folien.
Wählen Sie eine Zerkleinerungs-Extruder wenn Sie verarbeiten starre Kunststoffe, harte Klumpen oder wärmeempfindliche technische Polymere. Dank seines hohen Drehmoments bewältigt er auch schwere Gegenstände, die die Hochgeschwindigkeitsmesser einer Verdichtungsmaschine blockieren oder beschädigen würden.
Energycle bietet beide Konfigurationen an, sodass Ingenieure das Einlassmodul speziell auf die Morphologie des Abwasserstroms abstimmen können.
Referenzen
[1] “Kunststoffe – Leitfaden für die Rückgewinnung und das Recycling von Kunststoffabfällen (ISO 15270:2008)”, ISO. Kunststoffe — Leitfaden für die Rückgewinnung und das Recycling von Kunststoffabfällen (ISO 15270:2008)
[2] Ressourcen für einen Überblick über die techno-ökonomische Analyse (TEA), NREL. NREL
