Nieuws
Kunststof Magazine, 17e jaargang, nummer 8, november 2006

Oplossing voor het gebruik van goedkope maar moeilijk te verwerken grondstofstromen

AVK Plastics neemt innovatief grondstofsysteem in gebruik

AVK Plastics uit het Friese Balk is een spuitgieter die met name gespecialiseerd is in het ontwikkelen en produceren van dikwandige producten. Een groot deel van haar producten zijn kunststof pallets, die door middel van het lagedruk spuitgietprocédé uit regranulaat en maalgoed worden vervaardigd. Vanzelfsprekend spelen materiaalkosten bij dit soort vaak volumineuze producten een grote rol, reden voor AVK Plastics om op zoek te gaan naar nieuwe methoden om ook moeilijk verwerkbare materiaalstromen te kunnen verwerken. Om tot een rendabele oplossing te komen werd in samenwerking met machineleverancier Kotraco een grondstofsysteem ontwikkeld, dat met deze materiaalstromen overweg kan.

Garmt de Kroon (links) en Jurgen Koolhaas tijdens de overdracht van het grondstofsysteem. Op de achtergrond de voormenginstallatie.AVK Plastics is sinds 15 jaar onderdeel van de Deense AVK-Groep, één van 's werelds belangrijkste afsluiterleveranciers voor water- en gastoepassingen en actief in 28 landen. Een steeds groter deel van die producten - denk aan onderdelen voor riolering- en stadsverwarmingsystemen zoals straatpotten en buissystemen - wordt uit kunststof gemaakt en AVK Plastics uit Balk is de kunststof-expert van deze groep. In de Friese vestiging worden door middel van zowel hogedruk- als lagedrukspuitgieten maatwerkproducten gemaakt. Een sterk groeiende tak is het spuitgieten in loonopdracht. AVK Plastics beschikt over twee spuitgietafdelingen, die elk specifieke en dan met name dikwandige producten maken.

Naast de eerder genoemde producten voor de gas- en watersector is AVK Plastics vooral ook groot in de fabricage van kunststof pallets. De grootste afdeling is de zgn. TSG-afdeling (Thermoplastisch Schuim Gieten). Hier staan twaalf spuitgietmachines die via het lagedruk spuitgietprocédé dikwandige producten maken, waaronder veel pallets. De shotgewichten die in deze enkel- en meervoudige stations worden toegepast variëren van enkele kilogrammen tot maximaal 20 kg. Met haar uitgebreide kennis op het gebied van het structuurschuimen met polymeren, is AVK Plastics vooral sterk in het produceren van kleine tot middelgrote series -- relatief dikwandige -- grote producten.

Overzicht van de productiehal met TSG-machines.

Niet-homogene materiaalstromen
Omdat de materiaalkosten een zeer groot aandeel in de kostprijs van deze producten hebben, en de prijzen voor de grondstoffen sterk zijn gestegen, is AVK Plastics op zoek gegaan naar alternatieve grondstofstromen. De materialen die bij AVK Plastics in het TSG-procédé verwerkt worden, zijn voornamelijk (PE) regranulaten en maalgoed. Voor een deel gaat het dan om pallets die aan het einde van hun levenscyclus door afnemers weer bij AVK Plastics worden aangeboden. Eén van de andere stromen betreft een materiaalsoort die bestaat uit gemalen flessendoppen van frisdrankflessen, waarin een aanzienlijk percentage etiketttenfolie voorkomt. Het probleem bij deze op zich hoogwaardige en bruikbare stroom polymeren is dat het zich slecht laat verwerken met name in het traject vòòr de extruder. De slechte verwerkbaarheid ontstaat oa. door de lage dichtheid, de aanwezigheid van kleefstoffen afkomstig van de etiketten en de inhomogeniteit waarin het materiaal wordt aangeboden. Het materiaal wordt aangeleverd in big-bags waarin de diverse lagen doppen en folie duidelijk te onderscheiden zijn. Het aangeleverde materiaal is dus niet homogeen en dat blijkt ook uit de grote verschillen qua stortgewicht. Dit varieert namelijk tussen waarden van 0,5 kg/dm3 en soms slechts 0,19 kg/dm3. Ter illustratie: nieuw materiaal heeft een stortgewicht van ongeveer 0,6 kg/dm3. Deze enorme verschillen in stortgewicht leveren grote problemen op bij het verwerken van deze grondstoffen, wanneer standaard blenders en aanzuigapparatuur worden gebruikt. Daarnaast kunnen de plasticeereenheden van de machines het lichte materiaal niet goed opnemen en halen ze dus niet de plasticeercapaciteit waarvoor ze zijn uitgelegd. Hierdoor wordt de productiecapaciteit van de machine sterk verlaagd, waarmee het kostenvoordeel vanuit het materiaal weer teniet gedaan wordt door het verlies aan productiecapaciteit.


Zoveel mogelijk standaard apparatuur
Piovan gravimetrische blender op een van de TSG-machines. Op zoek naar een oplossing die wel rendabel was maar die tegelijkertijd geen zodanige investering vergde dat de kostenverlaging daar weer verloren zou gaan, kwam algemeen directeur Garmt de Kroon terecht bij Jurgen Koolhaas van randapparatuurleverancier Kotraco. Zijn onderneming vertegenwoordigt onder meer enkele Italiaanse fabrikanten die gespecialiseerd is in randapparatuur voor de verwerking van kunststoffen.

Proeven wezen uit dat voor het verwerken van dit materiaal speciale apparatuur nodig is, met zeer grote uitlaatopeningen om de benodigde capaciteit te kunnen realiseren en met speciale voorzieningen om brugvorming tegen te gaan. Brugvorming ontstaat in deze concrete situatie wanneer een laag folie-etiketten door het lage stortgewicht en het relatief grote oppervlak over de uitlaatopening heen komt te liggen, waardoor vervolgens verstopping ontstaat. Voor het probleem van de plasticeereenheden op de machines bleek eigenlijk geen betaalbare oplossing te bedenken.

Het uitgangspunt in de zoektocht naar een oplossing voor dit probleem was zoveel mogelijk standaard apparatuur te gebruiken, en om een systeem te bedenken waarbij toch zoveel mogelijk van het goedkoopste (lees: slecht verwerkbaar) materiaal toegevoegd kon worden, terwijl toch een homogeen materiaal ontstaat dat voor een constant proces op de machines en een constante kwaliteit van het eindproduct zorgt.


Voormenginstallatie maakt basismengsel
Centrale voormenginstallatie Om dit te kunnen bereiken werd een voormenginstallatie gebouwd. In deze installatie wordt de grondstofstroom homogeen gemaakt. Hiermee kan een basismengsel uit verschillende grondstofstromen worden samengesteld in elke gewenste verhouding, met als eindresultaat een materiaal dat voldoende stromende eigenschappen en een voldoende stortgewicht heeft om naar de machines getransporteerd te kunnen worden.


Op de betreffende TSG-machines wordt door een gravimetrische blender aan dit basismateriaal kleur en blaasmiddel toegevoegd. Overdosering als gevolg van een volumetrische toevoeging aan een constant wisselende dichtheid behoort hiermee tot het verleden. Daarnaast kunnen alle machines ook direct uit één van de vier buitensilo's hun materiaal betrekken. De blenders op de machines zorgen voor een exacte dosering van de additieven en daarmee voor een constante productkwaliteit. Alle gravimetrische blenders zijn aangesloten op een PC met een softwarepakket dat de volledige recepten en verbruiken van de machines en materiaalsoorten registreert en de installatie bestuurd. Hierdoor heeft AVK Plastics een exact overzicht van het materiaalverbruik en de productie van iedere machine; gegevens die ook voor de inkoop en de nacalculatie van belang zijn.

Een constante productkwaliteit
Vacuümgroepen met stofafscheiders voor pneumatisch transport van de grondstoffen en additieven. Voor het grondstoftransport zorgt een aanzuigsysteem met een onderhoudsvrije vacuümpompdie is voorzien van een stofcycloon en een filtersysteem. Dit was nodig vanwege het hoge stofgehalte dat voorkomt in maalgoed als basismateriaal. Via een seriële besturingskabel (one-wire) zijn alle materiaalafscheiders ook op een PC softwarepakket aangesloten. Voor het overige werden de bestaande componenten van het grondstoftoeleversysteem van AVK Plastics gebruikt, waarmee werd voorkomen dat die investeringen teniet gedaan zouden worden. Het systeem is inmiddels in productie genomen en het personeel heeft kennis gemaakt met de nieuwe manier van werken. De laatste fijnafstemmingen worden nog gemaakt, maar het nieuwe grondstofdistributiesysteem heeft haar waarde inmiddels bewezen: op basis van slecht verwerkbare niet homogene materiaalstromen rollen nu eindproducten met een constante kwaliteit van de spreekwoordelijke transportband.

U kunt dit artikel ook downloaden als PDF bestand.
Voor meer informatie:

AVK Plastics B.V.
de heer G.C. de Kroon, directeur
Tel. 0514-604604
www.avkplastics.com