Elastomerpulver und granulate aus Sicht des Verarbeiters. Dipl. Ing. Detlef Fiedler GKT Gummi- und Kunststofftechnik Fürstenwalde GmbH

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1 Elastomerpulver und granulate aus Sicht des Verarbeiters Dipl. Ing. Detlef Fiedler GKT Gummi- und Kunststofftechnik Fürstenwalde GmbH

2 Agenda 1. Unternehmensvorstellung 2. Ausgangslage Gummirecycling 3. Verarbeitung 4. Technische Kennzahlen 5. Potenziale?! Slide 2 von 26

3 Unternehmensvorstellung Unternehmensgründung im Jahr 1997 als GbR Ca. 40 km westlich von Berlin an der A 12 Seit 2002 zertifiziert nach DIN EN ISO 9001: Mitarbeiter am Standort Jahresumsatz 2006: ca. 2,4 Mio. Projektierung, Entwicklung und Produktion Slide 3 von 26

4 Unternehmensvorstellung Vielzahl an IM- und CM-Verarbeitungsmaschinen Etrusionsanlagen für Gummi und TPE CNC Plott-Technik und Konfektionieranlagen Diverse Mischtechnik Walzwerke Kneter Granuliertechnik Slide 4 von 26

5 Unternehmensvorstellung Unternehmenseigener Werkzeug- Formenbau CAD / CAM Programmiersoftware Konventionelle Fräs- und Drehmaschinen CNC Fräsmaschinen CNC Brennschneidtechnik Div. Schweiß- und Fügeanlagen Slide 5 von 26

6 Ausgangslage Gummirecycling 4 Mio. Tonnen Altgummi pro Jahr in Europa ca. 60% NR/ SBR Altreifen und Förderbänder technische Formartikel Produktionsabfälle ca. 30% EPDM technische Formartikel Produktionsabfälle ca. 4% IIR, Butyl Bladdern Schläuche und Schlauchpumpen ca. 1% NBR technische Formartikel Hydraulikschläuche ca. 5% Sonstiges Slide 6 von 26

7 Ausgangslage Gummirecycling Forderungen des Verarbeiters Ausgangsmaterial muss möglichst über Jahre gleiches chemisches und physikalisches Eigenschaftsniveau besitzen Polymerenzusammensetzung Shore-Härte Einhaltung RoHS Kornform, Korngröße, Korngrößenverteilung Slide 7 von 26

8 Ausgangslage Gummirecycling Aufbereitung von Altgummi Verfahren Ausgangsmaterial Maschinen Produkte Schälen Reifen (Runderneuerung) Spezielle Schälmaschinen für das Abarbeiten der Laufflächen von Reifen, Siebmaschinen Rauhmehl 0-25 mm, 0-5 mm, 5-10mm, mm Heißgranulieren Formartikel, technische Produktionsabfälle, Reifen Schredder, Granulatoren, Mühlen, Siebmaschinen Gummimehl Granulate Kaltgranulieren Formartikel, technische Produktionsabfälle, Reifen Kältetechnik, Schredder, Granulatoren, Mühlen, Siebmaschinen Gummimehl Granulate Devulkanisieren Granulate Etruder, Schneckenpressen, Doppelschneckenetruder, Walzwerke, (Aktivator chemisch) Gummimehl, vulkanisierbare Mischung mehlig bis teigig Slide 8 von 26

9 Verarbeitung Verwertung von Gummimehl I Slide 9 von 26 Beimischung zu Frischmischungen (Kneter, Stempelkneter, Walzwerke) bis 8% um Verarbeitungseigenschaften zu verbessern Entlüftung kompleer Formteile im IM-Verfahren geringere WZ Verschmutzung keine Eigenschaftseinbuße bis 20% um Mischungen zu verbilligen Herabsetzung des Eigenschaftsbildes, insbesondere Zugfestigkeit, Dehnung, Quellverhalten Verschlechterung der Fließeigenschaften bis 35% Kosteneinsparung für gering beanspruchte Formteile starke Herabsetzung des Eigenschaftsbildes Verschlechterung der Verarbeitungseigenschaften

10 Verarbeitung Verwertung von Gummimehl II TPE Compound, 60-90% Gummimehl, 40-10% PE/PP (Doppelschneckenetruder) Granulierung, Verpackung in PE-Säcke zur späteren Weiterverarbeitung in Spritzgießmaschinen kompakte Mischungsklumpen oder Stränge zum Kaltverpressen in CM-Werkzeugen (für großvolumige dickwandige Teile Bahnübergänge) Gummimehl- PUR- Verbunde (10-15%) (Rührer, Trogkneter, Doppel Z-Kneter) Mehle, Agglomerate fürs IM- und CM- Verfahren kleiner Formteile Mischung muss innerhalb von 2h verarbeitet werden Slide 10 von 26

11 Verarbeitung Verwertung von Gummimehl III Gummimehl-Vestenamer-Verbunde - reine Kautschukbindung (Heiz- Kühlmischer, Henschel- Mischer, Doppel Z-Kneter) Mehle, Agglomerate fürs IM- und CM- Verfahren kleiner Formteile Mischung bis 12 Monate lagerfähig Slide 11 von 26

12 Verarbeitung Verwertung von Granulaten und Rauhmehlen I Granulate 80% Frischmischung 20% (Stempelkneter, Walzwerke) Endprodukte: Felle auf Paletten 8-10 Wochen verarbeitbar für großvolumige Formteile im CM-Verfahren (Platten, Prallschutzmatten) aufwendiges Handling und Dosieren Granulate 90% PUR 10% (Trogmischer, Doppel Z- Kneter, Rührwerksmischer, Betonmischer) Endprodukt teigige Masse in Behältern ca. 2 h verarbeitbar für groß- und kleinvolumige Formteile im CM-Verfahren (Transporträder, Platten, H-Steine usw.) Gießen von Zylindern, die zu Platten, Belägen gespalten oder geschält werden Slide 12 von 26

13 Verarbeitung Verwertung von Granulaten und Rauhmehlen II Granulate 90% Vestenamer 10% (Doppel Z- Kneter, Henschel-Mischer) Endprodukt rieselfähiges Granulat in Big Bags oder PE-Säcken bis 12 Monate verarbeitbar für groß- und kleinvolumige Formteile im CM- Verfahren Slide 13 von 26

14 Verarbeitung Verfahrenstechnik GKT GmbH Verarbeitung von Altgummirohstoffen mittels Vestenamer-Kautschuk von Degussa (Granulat, Schmelzpunkt ca. 110 C ) Das Polyoctenamer VESTENAMER ist ein teilkristalliner Kautschuk. Es dient als Verarbeitungshilfsmittel und verhält sich wie ein Weichmacher. Bei der Vulkanisation des Gummiteils wird er mit vernetzt und als Elastomer vollständig in das Netzwerk eingebaut. Slide 14 von 26

15 Verarbeitung Beispiel-Rezeptur GKT GmbH Grasstoppmatten Gummigranulat (SBR) 100 MT Zuschlagstoffe 12 MT Vestenamer Paraffinöl Stearinsäure Zinkoid Alterungsschutzmittel Beschleuniger CBS Schwefel ggf. Farbe Slide 15 von 26

16 Verarbeitung Mischtechnik GKT GmbH Doppel Z-Kneter 80 l, doppelwandig Mischzeit 10 min., Mischtemperatur 80 C, Mischungsmenge 56 kg Austragsleistung 3,5 4 t (Schicht / Kneter) 15 min. Zwischenlagern auf Kühlblechen Transport und Lagerung des rieselfähigen Granulats in Stahlklappcontainer (innerbetrieblich) Verkauf in Big-Bags, 25 kg PE-Säcken Lagerzeit kühl und trocken bis 12 Monate Slide 16 von 26

17 Verarbeitung Liefergrößen für vulkanisierfähige SBR-Mischung der GKT GmbH in Granulat- und Faserform Material Körnung Verpackung 25 kg Sack Big Bags SBR 0,8 2,5 mm SBR 1-3 mm SBR 1-4 mm SBR 1-5 mm SBR 3-5 mm Rauhmehl 0-0,8 mm - Rauhmehl Typ I (0-5 mm) - Rauhmehl Typ II (5-10 mm) - Rauhmehl Typ III (ab 10mm) - Slide 17 von 26

18 Verarbeitung Formgebung und Vulkanisation der GKT GmbH Formgebung in Stahlwerkzeugen im CM-Verfahren bei ca. 150 C durch Vulkanisation zu: Plattenware mm dick mm dick Formteile nach Kundenwunsch Slide 18 von 26 Anwendungsgebiete Spielplätze, Behindertenwerkstätten, Sportanlagen, Balkone, Terrassen Unterlagen für Schallentkopplung (Beton u. Stahlbau) Transportunterlagen, Batterieunterlagen Matten für Tiere (für Kuhställe, Pferdeboen etc.) Unkrautstoppmatten Anfahrmatten, Antirutschmatten für Nutzfahrzeuge

19 Verarbeitung Oberflächenbeispiele unterschiedlicher Verpressungen von Granulat und Rauhmehl Slide 19 von 26

20 Verarbeitung Beispiele für Produkte der GKT GmbH Slide 20 von 26

21 Technische Kennzahlen Produktinformationen Rauhmehl Typ II (5-10 mm) leicht verpresst Spezifisches Gewicht 0,8 g/cm² Zugfestigkeit 0,4 N/mm² Dehnung 60 % Kompression bei Belastung (150kp/m²) 3 % Rückprallelastizität nach DIN % Druckverformungsrest nach DIN h/ 70 C= 25 % Belastbarkeit > 3,5 Mpa Kraftabbau entspricht DIN 7926 Teil 1 Wärmeleitfähigkeit 0,108 W/mK Elektrischer Widerstand 0, Ohm Bewitterung nach DIN Entfärbungsstufe 1 Slide 21 von 26

22 Technische Kennzahlen Produktinformationen Rauhmehl Typ II (5-10 mm) dicht verpresst Spezifisches Gewicht 1,12 g/cm² Zugfestigkeit 3 N/ mm² Rückprallelastizität nach DIN % Weiterreißfestigkeit 14 N/mm% Druckverformungsrest nach DIN h/ 70 C=25% Härte Shore A 65 Belastbarkeit > 4 Mpa Abrieb nach DIN mm Kraftabbau entspricht DIN 7926 Teil 1 Wärmeleitfähigkeit nach DIN ,108 W/mm Bewitterung nach DIN Entfärbungsstufe 1 Elektrischer Widerstand 0, Ohm Slide 22 von 26

23 Technische Kennzahlen Kennwerte von Formteilen (Plattenware) Material SBR DIN-EN Rauhmehl (leicht verpresst) 5-10 mm Rauhmehl (stark verpresst) 5-10 mm Härte ( Shore A) Druckverform.-rest 24h 70 C 72h 23 C Dichte g/cm³ 1,20 0,8 1,15 Zugfestigkeit MPa 9 0,4 3 Reißdehnung % Abrieb mm Slide 23 von 26

24 Potenziale?! Eigenschaftsbetrachtung I Recyclingmischungen liegen bei 1 / 2 bis 1 / 3 des Preises von Frischmischungen das Eigenschaftsbild liegt teilweise weit unter dem von Frischmischungen Gummirecycling ist schwarz ; Einfärben ist technisch problematisch und teuer geringe Schüttdichte hohe Transport- und Lagerkosten Slide 24 von 26 beim Einsatz in speziellen Anwendungen keine Normkompatibilität, z.b. DIN 4060 und EN für Gummidichtungen

25 Potenziale?! Eigenschaftsbetrachtung II Makel Recycling ist was nicht so gutes und deshalb billig!!! hauptsächlich nur im CM-Verfahren verarbeitbar, Problem starke Abrasion in IM-Werkzeugen und Maschinen Billigimporte aus China, Indien, teilweise Russland, Polen und Tschechien begrenzte Verfügbarkeit reiner Werkstoffe je kleiner der Ausgangswerkstoff desto teurer das Recyclat Slide 25 von 26

26 Ende Danke für Ihre Aufmerksamkeit! GKT Gummi- und Kunststofftechnik Fürstenwalde GmbH Tränkeweg Fürstenwalde Slide 26 von 26 Tel Fa service@gkt-gmbh.com