Die B.IRD Machinery Stricker GmbH aus Aachen stellt auf der K 2022 auf dem Gemeinschaftsstand des Landes NRW in Halle 6 eine Weiterentwicklung der Trocknung von Granulaten in Infrarot-Drehrohren (IRD) vor. Mit den handlichen Leichtbaugeräten können endlich auch Spritzgießer die großen IRD-Vorteile nutzen. Die B.IRD-Geräte trocknen Kunststoffgranulate in einem einstufigen, kontinuierlichen Prozess innerhalb von nur 2 bis 8 Minuten auf die gewünschte Restfeuchte. Herkömmliche Lufttrockner brauchen dafür in der Regel 3 bis 8 Stunden. Die Drehrohrtechnik mit den schnellen Trocknungseffekten ermöglicht die Inline-Prozessführung, ohne Zwischenlagerungen oder Vorhaltung des Materials in Trichtern und Silos. Getrocknet wird nur das, was wirklich verarbeitet werden soll. Mehrfach- und Übertrocknungen sind kein Thema mehr, ebenso wie das Handling von heißer Luft und Mittel zu deren Entfeuchtung.
Bis zu 60 Prozent weniger Energie
Bei gleicher Trocknungsleistung werden je nach Material Energieeinsparungen von 20 bis zu 60 und mehr Prozent gegenüber herkömmlichen Verfahren erreicht. Betrachtet wird dabei der gesamte Prozess einschließlich aller Zusatzenergien. Denn die Trocknung von Feststoffen mit Infrarot folgt anderen Prinzipien als die Trocknung mit Luft. Während bei dieser die Wärme von außen herangeführt wird, um die Partikel über Konvektion zu erhitzen, dringt Infrarot-Strahlung in Festkörper ein und regt dort die Moleküle im Inneren direkt zur Schwingung an. Wärme ist physikalisch als genau diese molekulare Schwingung definiert.
Das im Festkörper enthaltene Wasser wird durch die Erwärmung von innen nach außen getrieben – dahin wo es deutlich kühler ist, denn die Luft wird durch Infrarot nicht erwärmt. Da die kühle Prozessluft sich vielmehr am Korn erwärmt, besteht dort immer ein ausreichendes Partialdruckgefälle zum Abtransport der Feuchtigkeit. Zusätzlich wirkt das hohe Temperaturgefälle positiv auf die Diffusionsgeschwindigkeit des Wassers im Korn. Die am Korn erwärmte Prozessluft mit Feuchtigkeitsgehalt entfernt sich vom Korn in natürlicher Konvektion. Im Drehrohr wird diese Luft nach außen gefördert und abgeführt.
Viel schneller trocken
B.IRD bietet damit eine deutliche Prozessvereinfachung bei gleichzeitiger Beschleunigung der Trocknung um ein Vielfaches. Es entfallen die Bereitstellung heißer Trockenluft im geschlossenen Gesamtsystem, Planung und Handling stundenlanger Vorläufe, Mehrfach- und Übertrocknungen durch Prozessunterbrechungen, Trockenmittelregeneration und Taupunktdiskussionen. Der Inline-Betrieb mit „Stop&Go“-Option und schnelle Wechselmöglichkeiten der Drehrohre eröffnen dem Spritzgießbetrieb dabei völlig neue Perspektiven für das flexible Handling von kleineren Aufträgen. Mit den Beistellgeräten ist die Trocknung kein Flaschenhals mehr für die Maschinenauslastung.
Auch die Materialeffizienz wird durch den B.IRD-Einsatz erhöht. Die Friktion beim Aufschmelzen kann deutlich vermindert werden. Reihenversuche zur Trocknung von ABS und PC haben im Nebeneffekt signifikante Verminderungen der Fehlteil-Produktionsraten gezeigt. Zur tiefergehenden Untersuchung dieser Frage läuft zurzeit ein Projekt mit dem IKV Aachen zum weitergehenden Einsatz als Vorplastifizierung für Verarbeitungsprozesse. Die B.IRD-Geräte werden vollständig bei einem deutschen Traditionsbetrieb gefertigt. Die proprietäre Steuerung ist zukunftsfähig mit OPC UA-Schnittstelle ausgestattet.
Bild oben: Blick in den Prozessraum: Granulate erwärmen sich schnell durch Infrarot-Bestrahlung Foto: B.IRD Machinery
