Szczegóły realizacji
Jako partner technologiczny w różnych obszarach przemysłu tworzyw sztucznych i opakowań, KIEFEL GmbH wspiera teraz swoich klientów w rozwoju biodegradowalnych materiałów i produktów.
Dzięki termoformowaniu włókien firma KIEFEL otworzyła komplementarną dziedzinę technologii wykorzystującą włókna naturalne, włączając dziesięciolecia know-how z przetwarzania tworzyw sztucznych do rozwoju maszyn do termoformowania włókien.
Oprócz klasycznych tworzyw sztucznych nadających się do recyklingu firma może teraz przetwarzać materiały na bazie włókien, materiałów pochodzących z recyklingu i materiałów pochodzenia biologicznego. Włókna pierwotne (nieprzetworzona celuloza) mogą być stosowane w celu spełnienia wymagań przemysłu spożywczego dla rozwiązań opakowaniowych, co oznacza, że KIEFEL może zapewnić optymalny rozwój produktu i technologię produkcji, niezależnie od materiału.
Surowcem do produktów włóknistych jest pulpa lub papier rozpuszczony w wodzie. Jest to formowane, prasowane, suszone i przekształcane w stabilne wymiarowo opakowania, które można poddać recyklingowi lub kompostować. W zależności od zastosowania oferują alternatywę wykonaną z surowców odnawialnych o niskim śladzie CO2. Proces termoformowania włókien umożliwia tworzenie wysokiej jakości produktów o doskonałych felgach i tolerancjach geometrycznych podobnych do tworzyw sztucznych.
Umożliwia to szerokie portfolio maszyn do pakowania włókien: seria NATUREPREP KFP do przygotowania wysokiej jakości masy włóknistej z naturalnych włókien oraz systemy serii NATUREFORMER KFT, na których można wytwarzać różne produkty włókniste. Dopasowane koncepcje powlekania sprawiają, że produkty są odporne na tłuszcz i wodę, a właściwości barierowe można łatwo osiągnąć przy użyciu zrównoważonych materiałów, które można dodać do masy włóknistej lub nałożyć na produkty.
Odkrywanie potencjału
W swoim Centrum Badań i Rozwoju Materiałów KIEFEL bada, analizuje i kategoryzuje materiały drewnopochodne oraz projektuje koncepcje powłok dla opakowań z włókien naturalnych. Firma bada również obiecujące rośliny jednoroczne, w tym pszenicę, słomę i trzcinę cukrową. Są one testowane w systemach pilotażowych i optymalizowane pod kątem procesu produkcyjnego. Centrum Badań i Rozwoju Materiałów jest uzupełnieniem Centrum Badań Stosowanych Polimerów KIEFEL, które koncentruje się na badaniach nad tworzywami sztucznymi pochodzącymi z recyklingu i pochodzenia biologicznego. W sąsiednim Centrum Technologii Opakowań firma prowadzi badania na materiałach, narzędziach i prototypach, a także na maszynach i małoseryjnej produkcji próbnej.
Inżynieria w termoformowaniu włókien
Seria NATUREFORMER KFT przetwarza wsadowo surową miazgę celulozową do zawartości 1% włókien. Symulacje przepływu zapewniają równomierne rozłożenie włókien. Ssawka aluminiowa jest zanurzona w zawiesinie, gdzie przyłożona próżnia usuwa ciecz, pozostawiając włókna celulozowe w narzędziu, jak placek filtracyjny. Spryskiwacz usuwa nadmiar miazgi i w regularnych odstępach czasu definiuje krawędź produktu.
Następnie narzędzie ssące przesuwa się do elastycznego narzędzia licznika w stacji wstępnego prasowania. Te kroki zwiększają zawartość suchej masy do około 40%, gwarantują równomierne rozmieszczenie włókien w geometrii narzędzia, zapewniają doskonałą dokładność wymiarową i pozostawiają powierzchnię o bardzo wysokiej jakości.
Następnie narzędzie ssące przenosi element do gorącej prasy, gdzie pozostała wilgoć jest usuwana przez temperatury około 200°C w górnym i dolnym narzędziu oraz siłę zacisku do 600 kN. Richard Hagenauer, kierownik projektu Fibre Thermoforming, powiedział: „Nasza technologia pozwala nam osiągnąć głębokość ciągnienia do 250 mm na NATUREFORMER KFT 90 Flex. Pracujemy z wnękami ogrzewanymi bezpośrednio wkładami grzewczymi zintegrowanymi z narzędziem. Pozwala nam to osiągnąć optymalny transfer ciepła, zmniejszyć zużycie energii i osiągnąć wysoką jakość produktu.”
Szybka wymiana narzędzi i obsługa maszyny
Przyrząd ssący jest zamontowany na robocie manipulacyjnym i przenosi element ze stacji na stację. KFT 90 Flex jest wyposażony w w pełni automatyczny system szybkiej wymiany narzędzi, który umożliwia wymianę ogrzanego narzędzia w ciągu 15 minut. Robot manipulacyjny przemieszcza się do pozycji narzędzi w celu konserwacji, czyszczenia i wymiany narzędzi. Podobnie jak w maszynach do termoformowania tworzyw sztucznych, KMI 2.0 HMI wspiera operatora maszyny, ułatwiając łatwą i przejrzystą kontrolę.
Automatyzacja i Zarządzanie Jakością
Seria NATUREFORMER KFT charakteryzuje się wysokim poziomem automatyzacji, który wspiera klientów przemysłowych systemów produkcyjnych. Rozwiązania automatyzacji obejmują funkcję przechylania i układania w stosy, Flex-Picker, stację rękawów i automatyzację do pakowania włącznie. Można zintegrować systemy kontroli jakości i inspekcji, a także urządzenia peryferyjne do drukowania i etykietowania. Różne moduły automatyki i ich łączność umożliwiają firmie KIEFEL sprostanie specyficznym potrzebom klientów.
Maszyny cieszą się dużym zainteresowaniem – kilka z nich zostało dostarczonych, a na zamówienie znacznie więcej. Dzięki temu KIEFEL jest pierwszym producentem maszyn do termoformowania tworzyw sztucznych, który oferuje również wysoce zautomatyzowane systemy do termoformowania włókien.
