Neues Konzept zur einstufigen PE-Xa Rohrproduktion mit Borealis BorPEX™

Eine Gruppe führender europäischer Materialproduzenten und Entwickler von Ausrüstungstechnologie hat in Zusammenarbeit mit Borealis, einem führenden Anbieter innovativer, hochwertiger Kunststoffe, einen einstufigen Produktionsprozess für leistungsstarke, peroxidvernetzte Polyethylen (PE-Xa)-Rohre entwickelt.

An diesem Gemeinschaftsprojekt beteiligten sich das in Finnland ansässige Unternehmen Crosslink Finland Oy, das die Infrarot-Vernetzungs-Einheiten produziert; die Hans Weber Maschinenfabrik in Deutschland, die einige der besten Doppelschneckenextruder entwickelt hat, die es für diese Technologie gibt; das deutsche Unternehmen iNOEX, das innovative, dynamische Misch-, Dosierungs- und Kontrolleinheiten liefert; Borealis, das innerhalb seiner BorPEX™- Familie zwei neue, speziell auf diesen Produktionsprozess zugeschnittene Typen vernetzbarer Polyethylene mit hohem Molekulargewicht und hoher Dichte entwickelt hat; sowie AkzoNobel, das die passende Peroxidtype liefert und Ciba, das die erforderlichen Additive zur Verfügung stellt.

Das neue Konzept bietet eine Kombination sämtlicher für einen betriebsfertigen PE-Xa-Produktionsprozess notwendigen Komponenten und ist imstande, einen hohen Ausstoß auf hohem Qualitätsniveau zu liefern. „Bisher mussten Rohrproduzenten die verschiedenen, für die Rohrherstellung benötigten Komponenten selbst zusammenstellen, ohne genügend über das erforderliche Know-how zu verfügen“, erläutert Norbert Jansen, Borealis Application Marketing Manager Hot & Cold Water. „Das war nicht nur zeit- und kostenintensiv, sondern es gab auch keine Garantie dafür, dass das Endresultat zufriedenstellend ausfallen würde, weder in Bezug auf die Qualität noch auf die Wirtschaftlichkeit der Produktion.“

PE-X-Rohre finden Anwendung in Gas- und Wasserleitungssystemen für Haushalte, bei der Fernwärme und in anderen industriellen Bereichen, die von der hohen Temperatur- und Chemikalienbeständigkeit, der Biegsamkeit, der ausgezeichneten Schlagzähigkeit bei niedrigen Temperaturen sowie der hohen Kriechfestigkeit von vernetztem Polyethylen profitieren.

Direkte Peroxid-Einspritzung durch iNOEX

PE-Xa-Rohrhersteller kaufen das Polyethylen, das Peroxid und die dazugehörigen funktionalen Additive (Antioxidantien, UV-Stabilisatoren etc.) im Allgemeinen einzeln und vermischen sie trocken in einem Batch-Prozess. Mit den iNOEX-Dosier- und Kontroll-Einheiten kann dies nun kontinuierlich und in Abstimmung mit der Extrusion und den Vernetzungsschritten getan werden.

Durch die Kombination von statischen und dynamischen Mischvorgängen in der iNOEX SAVEOMAT Multikomponenten-Dosierstation ist gewährleistet, dass flüssige und feste Materialien zu einer homogenen Masse vermischt werden. Teil dieses Prozesses ist das integrierte (Zerstäuber-) Düsensystem, welches das Peroxid während des Vermischungsprozesses einspritzt und dafür sorgt, dass das Material gleichmäßig befeuchtet wird.

Leistungsstarke Doppelschneckenextruder von Weber

Doppelschneckenextruder werden mittlerweile bei der Produktion von PE-Xa-Rohren bevorzugt, weil sie ausgezeichnetes Mischen und sichere Homogenisierung ohne Überhitzung ermöglichen.

Weber Doppelschneckenextruder laufen mit extrem niedrigen Temperaturen sowie kurzen Verweilzeiten und enger Verweilzeitverteilung, um einen Zerfall von Peroxid im Extruder zu verhindern.

Die Extruder von Weber verwenden optimierte Schnecken mit niedriger Reibung und minimalen Totbereichen; Rohrproduzenten können dabei zwischen verschiedenen Schneckentypen wählen. Die Maschinen verfügen über eine optimierte Werkzeugkopfgeometrie mit speziellen Oberflächenbeschichtungen.

Hochleistungsstarke PE-X-Typen in Pulver- und Granulat form von Borealis

BorPEX HE1878E wurde speziell für Maschinenanlagen wie die von Weber in Kombination mit der Infrarot-Vernetzungstechnologie von Crosslink Finland OY , entwickelt. In Pulverform geliefert, bietet das Material ein ausgeglichenes Molekulargewicht und eine höhere Schmelzflussrate als herkömmliche PE-Xa-Typen,dazu kommt noch eine Kombination weiterer entscheidender Vorteile, wie effektives Mischverhalten und hohe Vernetzungsausbeute.

Zuletzt entwickelte Borealis BorPEX HE1878E-C2, ein voll formuliertes Compound in Mini-Granulatform, dem für die Produktion von PE-Xa-Rohren lediglich Peroxid beigemengt werden muss. Mini-Granulat ist leicht zu handhaben und hilft, durch Staub verursachte Verunreinigungen- und Sicherheitsprobleme zu verhindern.

Leistungsstarkes Infrarot von iNOEX

Das Rohr wird sofort nach seinem Austritt aus dem Extruderkopf durch Erwärmung mit leistungsstarker, kurzwelliger Infrarotbestrahlung vernetzt. Das spezielle Konzept der Erwärmung mittels Infrarotstrahlen basiert auf der Verwendung von Lichtwellenlängen, welche die Rohrwand durchdringen und die gesamte Wand sofort auf einmal vernetzen. Dieser Prozess führt zu kurzen Erwärmungszeiten und umfasst spezielle Vakuum-Kalibriermethoden, um das Rohr auf enge Toleranzen zu kalibrieren.

Auf diese Weise können Rohre mit Außendurchmessern von bis zu 32 mm bei Liniengeschwindigkeiten von bis zu 25 m/min mit niedrigen Ausschussraten und langen, kontinuierlichen Produktionsläufen produziert werden. Der Extruder kann durchgehend, ohne durch Reinigungsarbeiten verursachte Ausfallszeiten in Betrieb gehalten werden.

Langlebige Leistungsfähigkeit durch Ciba Additive

Ciba ist ein erfahrener Hersteller von Additiven für die Kunststoffbranche und verfügt über umfangreiches Fachwissen über die Rohrindustrie. Die Stabilisierung garantiert einen guten Schutz des Polymers während des Rohrformprozesses und der jahrelangen Beanspruchung im Warmwassersystem.

Sichere Handhabung und Dosierung mit organischen Peroxiden von AkzoNobel:

AkzoNobel ist ein Produzent von weltweitem Rang bei organischen Peroxiden und verfügt über das umfangreichste Peroxidprogramm für alle industriellen Anwendungen. Im Bereich PEX-a war AkzoNobel schon von Anfang an in die Entwicklung und Feinabstimmung hoch leistungsfähiger Peroxide für die Vernetzung eingebunden. Sicherheitsaspekte spielten ohne Zweifel bei der Entwicklung immer eine ganz entscheidende Rolle.

Im Juni wurde das PE-Xa-Rohrkonzept ungefähr 300 Gästen in der Produktionsstätte von iNOEX in Bad Oeynhausen in Deutschland vorgestellt. „Für Borealis war es immer schon wichtig, eng mit unseren Technologiepartnern zusammenzuarbeiten, um Rohrproduzenten und der gesamten Wertschöpfungskette innovative, hochwertige Lösungen zur Verfügung stellen zu können. Dank der Zusammenarbeit mit allen oben erwähnten Partnern können wir es nun unseren Kunden ermöglichen, ihr erhebliches Wachstumspotenzial zu realisieren und traditionelle Materialien zu ersetzen“, sagt Veronika Ettinger, Marketing Manager Geschäftsbereich Rohr (Business Unit Pipe).

Download der Broschüre unter www.borealisgroup.com unter infrastructure/plumbing & heating systems.

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