Die Folienextrusionsbranche hat die

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1 . Der weltweite Trend zur Ressourcenschonung hat auch die Folienindustrie beeinflusst. Die Produktion wird immer effizienter und die Folien immer funktionaler. Im Bereich von High-Tech Folien steht die Substitution von alternativen Materialien wie Glas im Vordergrund. Effizienz und Funktionalität im Spannungsfeld CHRISTOPH MÜLDER JANINA OVERBECK SEBASTIAN SCHIPPERS Die sbranche hat die weltweiten Trends zur Nachhaltigkeit frühzeitig erkannt und ist somit aktuell gut aufgestellt. Seit mehreren Jahren wird der Fokus auf effizientere, energie- und rohstoffsparende Verarbeitungstechnologien gelegt. Zusätzlich wird die Funktionalität des Halbzeugs Folie ständig erhöht. So überrascht es nicht, dass Anlagenbauer immer mehr Wert auf Details legen, um so den hohen Standard der europäischen Extrusionsbranche weiter voranzutreiben. Wirtschaftlichkeit und steigende Qualitätsansprüche sind nach wie vor maßgebend. Um dieser Herausforderung gerecht zu werden, ist eine stetig wachsende Produktivität mit einem hohen Maß an Flexibilität erforderlich. Die vielfach gesellschaftlich und politisch eingeforderte Einsparung von Energie und Rohstoffen hat zwei wesentliche Vorteile: Durch die effiziente Nutzung von Energie und Rohstoff begegnet der Verarbeiter den steigenden Produktionskosten, die sich teilweise zu über 80 % aus Rohstoffkosten zusammensetzen. Außerdem kann er seinem Produkt und seinem Unternehmen ein grünes Image verschaffen. Flachfolie Werkzeugtechnologie. Eine gleichmäßige Foliendicke ist Voraussetzung für einen minimalen Rohstoffeinsatz. Die Maku AG Kunststoffmaschinen, Buochs/Schweiz, setzt auf eine mechanische Verstellung der Lippe mit Stellschrauben. Das Maku-Die- Tool System kann einfach auf bereits bestehende Düsen montiert werden. Mithilfe ei- ARTIKEL ALS PDF unter Dokumenten-Nummer KU nes Servomotors, der auf einem Schlitten montiert ist, lässt sich der Düsenspalt an verschiedenen Positionen über Stellschrauben automatisch variieren. Die zielgenaue und schnelle Manipulation und der Einsatz eines Elektromotors ermöglichen eine Einsparung von Energie und Rohstoff gegenüber konventionellen Systemen mit Temperaturdehnbolzen oder Piezostellern. Eine weitere Voraussetzung für die Rohstoffeinsparung sind flexibel reagierende Systeme. So können bei immer häufiger geforderten Produktwechseln die vorgegebenen Folientoleranzen schneller erreicht Bild 1. Feedblock Ultraflow V (EDI) mit Justageeinheit zu Fließwegoptimierung (Bild: EDI) werden. Ausschuss und Anlagenausfallzeiten lassen sich minimieren. Mit dem selbstjustierenden Feedblock Ultraflow V (Bild 1) der Extrusion Dies Industries LLC (EDI), Chippewa Falls, WI/USA, für mehrschichtige Verbundfolien wird eine automatische Einstellung der Schichten erreicht, ohne dass ein Bediener eingreifen muss. Dies ermöglicht eine schnellere Anpassung des Verteilers an wechselnde Produktionsbedingungen. Zudem können Polymerschichten, die aufgrund ihres Fließverhaltens am Zusammenströmungspunkt Instabilitäten bewirken, gezielt gesteuert werden. Auch im Bereich der Layer-Multiplier- Technologie bietet EDI ein neues System an, das einfach in bestehende Anlagen zu integrieren ist. Es bietet die Möglichkeit neun oder mehr Schmelzeströme in bis zu 84 Schichten aufzuteilen. So soll eine Verbesserung der mechanischen und der Barriereeigenschaften erreicht werden. Anlagentechnik. Als logische Konsequenz steigender Rohstoffkosten liegt dem Downgauging in erster Linie das Bestreben der Kostensenkung durch Rohstoffeinsparungen zu Grunde. Die Wahrung der Folieneigenschaften gelingt dabei allerdings nur durch den Einsatz höherwertiger Werkstoffe oder durch die geschickte Kombination von zusätzlichen Rohstoffen. Wichtig ist, dass der Einsatz höherwertiger Rohstoffe auch wirtschaftlich vertretbar ist. Dies erfordert ein hohes Know-how sowohl von verfahrenstechnischer als auch von werkstofflicher Seite. Die Entwicklung von neuen Folien findet somit stets durch Kooperation zwischen dem Rohstofflieferanten, dem Maschinenbauer und dem Folienproduzenten statt. So auch bei Windmöller & Hölscher KG (W&H), Lengerich, im Bereich der Anlagentechnik für Cast-Film Extrusion. Mit dem entsprechend ausgestatteten Technikum und in Zusammenarbeit mit einem umfangreichen Netzwerk können gemein- > Carl Hanser Verlag, M nchen /Kunststoffe-Archiv Nicht zur Verwendung in Intranet- und Internet-Angeboten sowie elektronischen Verteilern

2 sam maßgeschneiderte Lösungen entwickelt werden. Trends im Bereich Cast- Folie, die unter anderem aufgegriffen werden, sind der Einsatz von Dickenmessgeräten ohne radioaktive Strahlung, gesteigerte Qualität durch verbesserte Filtertechnologie oder auch die Einbringung von Funktionalitäten durch bspw. verbesserte Siegelschichten. Ein Trend den W&H seit 2005 verfolgt, ist die Nanolayertechnologie, die die Produktion von Folien mit über 30 Schichten ermöglicht. Ein Vorteil ist, dass einzelne Rohstoffe in diesen Schichten gezielt zur Realisierung definierter Funktionen eingesetzt werden können. Auf Roh- die im Allgemeinen ein stoffblends, schlechteres Eigenschaftsprofil als die Einzelkomponenten aufweisen, kann somit verzichtet werden. Dies bietet sowohl im Stretch- Bereich als auch im Barrierefolien-Segment Potenzial zur Verbesserung der Folieneigenschaften. Steifigkeit, Barriere oder auch Thermoformeigenschaften können optimiert werden. Auch die Reifenhäuser Cast Sheet Coating GmbH & Co. KG, Troisdorf, setzt auf eine enge Zusammenarbeit, sodass der Kundennutzen bei den entwicklungstechnischen Aktivitäten im Vordergrund steht. Es ist ein klarer Trend zu erkennen, der von den Verarbeitern eine größere Flexibilität und eine gesteigerte Effizienz in der Produktion verlangt. Insbesondere im Mid-Segement gehören die Reduzierung der Energieverbräuche, geringe Umrüstzeiten und eine Anlagenverfügbarkeit auf hohem Niveau zu den wesentlichen Optimierungszielen. Herzstück der Cast-Anlagen sind die bereits auf der K 2010 vorgestellten Doppelschneckenextruder der Reitruder -Baureihe. Diese erlauben die direkte Wiederverarbeitung von PET-Rezyklat ohne Zwischenschritte. Die für ein weites Produktspektrum entwickelten Dreharmwickler erhöhen die Anlagenflexibilität zusätzlich. Sie sind sowohl für bis zu 12 µm dünne PET-Folien als auch klassische CPP-Folien und PET-Dickfolien geeignet. Der Verzicht auf zusätzliche Schneid- und Umwickelanlagen ist ein weiterer Vorteil der neuen Wickler. Ein Trend, den sowohl Windmöller & Hölscher als auch Reifenhäuser aufgreifen und weiterführen, ist der Einsatz von PET in der Coextrusion. PET ist aufgrund des guten Eigenschaftsspektrums und den attraktiven Preisen sehr gut für Verpackungsanwendungen geeignet. Bisher mussten PET-Folien zur Sicherstellung der verschiedenen Funktionalitäten mit PE- Folien (Siegeln) und/oder Barrierefolien laminiert werden. Aufgrund der unterschiedlichen Verarbeitungseigenschaften (Temperatur/Viskosität) war eine Coextrusion nicht möglich. W&H stellte das Konzept auf der letzten K vor und auch Reifenhäuser gibt bekannt, dass durch abgestimmte Anlagenkomponenten und Rohstoffe coextrudierte PET-Verbunde mit den entsprechenden Funktionsschichten produziert werden können. Auf diese Weise ergeben sich völlig neue Designfrei- Bild 2. Extrusionslinie (Welex) für individuelle Folienlösungen (Bild: Welex) heiten für Verpackungen. Downgauging wird ermöglicht, aber auch die Produktion kann wesentlich flexibler gestaltet werden. Dem Wunsch nach individuellen Folienlösungen kommt auch die Firma Welex Inc., Blue Bell, PA/USA, nach. Mithilfe von 9 Extrudern, die an ein Werkzeug angeschlossen werden, ist es möglich, mehrfach kolorierte gestreifte Folien für Thermoformanwendungen zu produzieren. Der Verbund besteht unter anderem aus einer Polystyrolschicht für den Glanz auf der Oberfläche, einer geschäumten Schicht aus internem Rezyklat und der frei konfigurierbaren fünffarbigen Dekorschicht (Bild 2). High-Tech-Folien. Solaranwendungen sind ein Trend, der Folien in ein neues Licht rückt. Aufgrund der sehr guten optischen Eigenschaften, die mithilfe von Flachfolienanlagen erreicht werden können, eignen sich diese Anlagen sehr gut für die Herstellung von Folien für optische Anwendungen. Die in diesem Bereich verwendeten Folientypen sind jedoch weder im Hinblick auf Preis noch hinsichtlich des Leistungsspektrums mit Commodity-Pro- 120 Carl Hanser Verlag, München 2012 Carl Hanser Verlag, M nchen /Kunststoffe-Archiv Nicht zur Verwendung in Intranet- und Internet-Angeboten sowie elektronischen Verteilern

3 Bild 3. Multi-Touch Glättwerk mit mehreren geschlossenen Walzenspalten (oben) und zusätzlicher Kalibrierung (unten) (Bild: Battenfeld) dukten aus dem Verpackungssektor vergleichbar. Der Schrumpf der Folie muss aufgrund der hohen Temperaturen und der Montage auf Solarpanels extrem gering und die Transparenz sehr hoch sein. Eine stippen- und gelfreie Folie ist Voraussetzung und stellt hohe Ansprüche sowohl an den Werkstoff als auch an die Verarbeitung. Die KraussMaffei Berstorff GmbH, Hannover, bietet sanlagen für EVA an, die diese Anforderungen erfüllen. Kernstück dieser Anlagen ist ein Doppelschneckenextruder, der mit Schmelzepumpe und Vakuumentgasung ausgerüstet ist und auch bei EVA-Folien die Wiederverarbeitung von bis zu 100 % Produktionsabfällen ermöglicht. Trotz sehr hoher Durchsätze oberhalb von 1,2 t/h weisen die Folien einen Schrumpf auf, der kleiner als 5 % ist. Neben dem Einsatz in der Solartechnik werden derartige Folien auch immer öfter für Sicherheitsgläser eingesetzt. Seit längerem ist die Breyer GmbH, Singen, im Bereich der Photovoltaik (PV) aktiv. Neben der bereits vom TÜV zertifizierten Breyer Fast-Cure-Rezeptur für EVA PV-Verkapselungsfolie ist nun auch die! Fachtagung Viele dieser Trends werden auf der Fachtagung des Instituts für Kunststoffverarbeitung (IKV) am 23. und 24. Oktober in Aachen vorgestellt. Die Tagung Trends bei Rohstoffen, Verarbeitung, Anwendungen vermittelt neuestes Wissen aus Forschung, Entwicklung und industrieller Praxis. Experten präsentieren neue Technologien und Konzepte vom Rohstoff über Produktdesign und Produktion bis hin zum fertigen Produkt. Weitere Informationen > neu entwickelte Breyer Ultra-Fast-Cure- Rezeptur vom TÜV zertifiziert. Mithilfe dieser können die Laminierzeiten von PV- Panels bei gleichbleibender Qualität deutlich reduziert werden. Die Problematik der Rohstoffkosten wird auch hier aufgegriffen. So ist eine Verarbeitung von 10 %-Rezyklatanteil ohne weiteres möglich. Ein anderes Einsatzgebiet sind Panels für energiesparende LED Beleuchtungen. Zur optimalen Lichtverteilung bei geringstem Energieeinsatz werden beidseitig strukturierte Platten verwendet. Breyer setzt hier auf die Plattenextrusionslinie BrightLine. Mit der Multitherm-Walze können feinste Strukturen auf der Plattenoberfläche abgeformt werden. Außerdem werden durch ein Inline-Imprintingverfahren intelligente Mikrostrukturen auf die Plattenunterseite aufgebracht. Glättwerks- und Chill-Roll Technologie. Erhöhte Massedurchsätze und auch Funktionalitäten stellen hohe Anforderungen an die Glättwerkstechnologie. So werden die maximalen Massedurchsätze und die Produktivität einer Extrusionsanlage oftmals durch die begrenzte Kühlleistung limitiert. Auch die Morphologie und somit die physikalischen Eigenschaften wie Festigkeit und Optik werden stark durch die Kühlbedingungen beeinflusst. Die Battenfeld-Cincinnati Germany GmbH, Bad Oeynhausen, stellt mit ihrem Multi-Touch System ihre neueste Entwicklung in Sachen Glättwerkstechnologie vor. Das Glättwerk ist mit bis zu 7 kleinen Walzen ausgestattet, die die Kühlleistung gleichmäßiger auf Ober- und Unterseite der Folie übertragen als es bei wenigen größeren Kühlwalzen der Fall ist. Die gleichmäßige Kühlung führt zu einer Folie mit geringem Verzug und gleichmäßiger Thermoformbarkeit. Außerdem kann jeder einzelne Walzenspalt zugefahren werden, sodass die heiße Oberfläche der Folie in jedem Spalt neu kalibriert wird und auch bei hohen Liniengeschwindigkeiten keine Lufteinschlüsse entstehen. Dies verbessert unter anderem die Dickentoleranzen, die Kühlleistung und somit die mechanischen und optischen Eigenschaften der Folie (Bild 3). Aus den hohen Ansprüchen für Glättwerkssysteme folgen auch Anforderungen an die verwendeten Kühlwalzen. Die Walzen müssen extrem hohe Kräfte bei möglichst geringer Verformung aufnehmen und gleichmäßig verteilen. Zudem muss ein hoher Wärmeübergang sichergestellt werden, der zudem über die gesamte Walzenbreite konstant sein sollte. Derichs Maschinen- und Apparatebau GmbH, Krefeld, bedient diese Anforderungen mit unterschiedlichen Glättwalzentypen. Die > 2012 Carl Hanser Verlag, M nchen /Kunststoffe-Archiv Nicht zur Verwendung in Intranet- und Internet-Angeboten sowie elektronischen Verteilern

4 DSWT-08 Walze zeichnet sich bspw. durch die Dünnwandtechnik aus, sodass durch den verbesserten Wärmeübergang auch hier zusätzliche Energieeinsparungen erreicht werden. Blasfolie Bild 4. Aufbau einer Tripple Bubble-Anlage (Bild: Kuhne Anlagenbau) Aufgrund steigender Rohstoffkosten wird auch bei der Produktion von Blasfolie versucht, Produktionskosten durch den sparsamen Einsatz von Rohstoff und Energie einzusparen. Im Bereich der Blasfolienanlagen werden deswegen von den Anlagenbauern in Deutschland (Hosokawa Alpine AG, Augsburg; Kuhne GmbH, Sankt Augustin; Reifenhäuser Kiefel Extrusion GmbH, Worms; Windmöller & Hölscher KG, Lengerich) folgende Lösungen angeboten: Werkzeugtechnik. Bereits auf der K 2010 zeichnete sich der Trend zur Produktion von Polyolefinverbundfolien mit bis zu 5 Schichten ab. Mittlerweile sind bei den meisten Anlagenbauern speziell für die Verarbeitung von Polyolefinen zugeschnittene Blasköpfe erhältlich. Durch die Produktion einer 5-schichtigen Folie entstehen mehr Möglichkeiten, die Eigenschaften verschiedener Materialien zu kombinieren. Die Kennwerte der Folien können durch geschickte Rezepturwahl soweit verbessert werden, dass die Gesamtdicke der Folie reduziert werden kann. Produktanforderungen mit einer vorgegebenen Foliendicke können durch die Kombination aus dünnen Funktionsschichten, die die Folieneigenschaften sicherstellen, und dicken Schichten aus günstigeren Rohstoffen erzielt werden. Dadurch können die 122 Carl Hanser Verlag, München 2012 Carl Hanser Verlag, M nchen /Kunststoffe-Archiv Nicht zur Verwendung in Intranet- und Internet-Angeboten sowie elektronischen Verteilern

5 Produktionskosten insgesamt bei gleichen Eigenschaften durch geringere Rohstoffkosten reduziert werden. Im Bereich der Blasköpfe für Barriereanwendungen geht der Trend von 5-Schicht-Folien hin zu Folienverbünden mit bis zu 11 Schichten. Hintergrund sind die vielen Kombinationsmöglichkeiten unterschiedlicher Materialien mit guten Barriereeigenschaften, die erst durch Synergien eine Hochbarriere ermöglichen und langfristig sicherstellen. Ausstoßleistung. Die auf dem Markt weit verbreiteten Doppelstockkühlringe, werden durch Kühlringe ergänzt, die es in Kombination mit einer entsprechenden Recktechnologie. Die Verbesserung von Folieneigenschaften durch Einbringen von Orientierungen mittels Recktechnik ist ebenfalls ein Thema, das bedingt durch die damit zu erzielende Rohstoffeinsparungen mehr und mehr an Bedeutung gewinnt. Die Implementierung einer Reckanlage (engl. Machine-direction film Orientation; MDO) in eine Blasfolienanlage hat die Firma Hosokawa Alpine AG, Augsburg, realisiert. Die Dicke der Folie wird so geregelt, dass die Folie vor dem Verstrecken im Randbereich Dünnstellen aufweist. Dies führt durch die im Reckprozess entstehenden Einschnürungen am Rand nicht zu Dickstellen. Die Dicke Bild 5. Kalibrator einer wassergekühlten Blasfolienanlage (Bild: W&H) Innenblasenkühlung ermöglichen, neben PE-HD auch andere PE-Rezepturen in Langhalsfahrweise zu verarbeiten. Im Bereich des Langhalses wird die Schmelze bereits abgekühlt, sodass in der Schlauchbildungszone höhere Orientierungsgrade für bessere Folieneigenschaften eingebracht werden können. Zusätzlich wird durch eine optimierte Kühlluftführung die Ausstoßleistung im Vergleich zu Doppelstockkühlringen erhöht. Automatisierung. Das Bestreben der Anlagenbauer, vollautomatische Produktionsanlagen mit geringem Bedienaufwand und voller Prozesskontrolle für den Verarbeiter bereit zu stellen, spiegelt sich in den stetigen Verbesserungen der Steuerungstechnik wider. Hierzu zählen Softwaretools für automatische Produktwechsel sowie die Dokumentation sämtlicher Anlagendaten. Gerade in der aktuellen Nachhaltigkeitsdiskussion werden immer häufiger Energiemonitoringsysteme implementiert. der Folie ist über die gesamte Breite konstant. Das Triple Bubble-Verfahren der Kuhne Anlagenbau GmbH, Sankt Augustin, ermöglicht inline eine biaxiale Verstreckung der Folie. Nach der Extrusion wird die Folie mit bis zu 11 Schichten in der sogenannten ersten Blase schockartig mit Wasser abgekühlt. Anschließend wird der Folienschlauch wieder erwärmt und in der zweiten Blase biaxial verstreckt. In der dritten Blase erfolgt die Fixierung, wodurch die Schrumpfeigenschaften der Folie stabilisiert werden. Typische Anwendung sind Hochbarrierefolien, deren gute Barriereeigenschaften nicht nur aus der geschickten Kombination von Barrierematerialien resultieren, sondern zusätzlich noch über den Reckprozess verstärkt werden (Bild 4). Wassergekühlte Blasfolie. Blasfolienanlagen mit Wasserkalibratoren (Windmöller & Hölscher und Kuhne) scheinen derzeit an Bedeutung zu gewinnen. Durch das > 2012 Carl Hanser Verlag, M nchen /Kunststoffe-Archiv Nicht zur Verwendung in Intranet- und Internet-Angeboten sowie elektronischen Verteilern

6 Bild 6. Montagebeispiel für den Combi-Sensor KSH5 zur berührungslosen Weg und Dickenmessung (Bild: Micro-Epsilon Messtechnik) schnelle Abkühlen der Folie im Wasserkalibrator können mit dieser Technologie deutlich transparentere Folien mit guten haptischen Eigenschaften und guten mechanischen Kennwerten hergestellt werden. Mögliche Anwendungen sind hierbei Lebensmittelverpackungen oder tiefziehbare Folien sowie die Substitution von PVC-Folien (Bild 5). Durchgängige Qualitätssicherung Bild 8. Farbige Bahnware mit Fehlerstellen (Bild: Isra Vision) Die durchgängige Qualitätssicherung beginnt bei der Prüfung des Granulats, geht über die Erfassung der Produktionsparameter und die Sicherung der Qualität des Endprodukts. Der Trend geht hin zu ganzheitlichen Systemen, die alle anfallenden Qualitäts- und Prozessgrößen erfassen und übersichtlich aufarbeiten. Viele Anbieter bieten daher durchgängige Qualitätssicherungslösungen an, vor allem um die perfekte Interoperabilität der einzelnen Systeme zu gewährleisten. Ein Trend in diesem Zusammenhang ist die Funktionalisierung einzelner Sensoren. So kombiniert z.b. die Firma Micro- Epsilon Messtechnik, Ortenburg, in ihrem aktuellen Dickenmesssensor einen kapazitiven und einen Wirbelstromwegsensor in einem Gehäuse mit zusätzlicher Temperaturmessung. Der gesamte Sensor misst die Foliendicke einseitig und berührungslos. Der wesentliche Vorteil des Systems ist der Verzicht auf ein Sensorgegenstück auf der gegenüberliegenden Folienseite, wodurch sich der Verkabelungsund Montageaufwand reduziert (Bild 6). Sicherung der Materialqualität Da oft eine stichprobenartige Kontrolle des Eingangsmaterials nicht ausreicht, hat die OCS Optical Control Systems GmbH, Witten, ein System zur kontinuierlichen, Bild 7. Verunreinigte Granulatkörner (Bild: OCS Optical Control Systems) qualitativen Granulatkorninspektion und -sortierung entwickelt. Das System mit dem Namen PS400C arbeitet mit Zeilenkameras und erfasst die Granulatkörner beim Durchfallen des Messbereichs direkt nach der Herstellung des Granulats. Durch eine angepasste Beleuchtungseinheit ist es sogar möglich, transparente Granulatkörner problemlos zu erfassen. Detektierbare Fehler können verunreinigte Körner und Fremdkörpereinschlüsse sein (Bild 7). Es kann eine Auflösung von 50 µm bei bis zu 800 kg/h Durchsatz erreicht werden. Verunreinigte Granulatkörner werden erkannt und aussortiert. Es ist möglich im System eine Historie der aufgetretenen Fehler zu erstellen, die zur gezielten Aufbereitung der Messdaten genutzt werden kann und so eine optimale Prozesskontrolle ermöglicht. Eine weitere Funktion des Messsystems ist die Möglichkeit der direkten Erfassung des Mischverhältnisses von Masterbatch und compoundiertem Material. Mehr sehen durch Farbe Seit langem dominiert die monochrome Bildgebung mithilfe von Zeilen- oder Flächenkameras. Die Vorteile liegen auf der Hand: Geringe Verarbeitungszeit und geringes Datenvolumen, da nur ein Farbkanal (Luminanz) bearbeitet und gespeichert werden muss. Des Weiteren sind monochrome Kamerasysteme günstiger als Farbsysteme, da sie nur einen Sensorchip für die Erfassung der Objekthelligkeit benötigen. Hochwertige Farbkameras benötigen drei Sensorchips, um die Farbkanäle rot, grün und blau getrennt voneinander aufzuzeichnen. Dennoch kann sich der Einsatz einer Farbkamera lohnen, da die Farbinformation einen Beitrag zur Erkennung von Material- und Produktfehlern leisten kann. Zudem können komplett neue Anwendungsfelder erschlossen werden, wie z.b. für farbige und lackierte Folien. So können durch hochwertige Farbkameras Farbnuancen und -fehler erkannt werden und der Farbverlauf kann über den gesamten Zeitraum überwacht werden. Ein Beispiel für ein solches System ist das System Colorscan3D der Isra Vision AG, Darmstadt, welches es ermöglicht, kleinste Brenner z.b. auf einer PVC- Pharma-Folie zu erkennen. Auch zur Erkennung von Fremdeinschlüssen in Folien oder Beschichtungen ist das System einsetzbar. Besonders interessant sind die Erkennung von Fremdstoffen und Rückständen auf hoch anspruchsvollen optischen Folien. Kontrastarme Fehler wie Öl und Kondensat auf Folien und Vliesstoffen sind ebenso detektierbar. Bei mehrfarbig bedruckten Folien für Bodenbeläge können Irregularitäten in der Oberflächenstruktur, Druckfehler oder nicht korrekte Pigmentierungen, farbige Einschlüsse oder auch kleinste prozessbedingte Farbabweichungen detektiert werden (Bild 8). Nur durch die richtige Beleuchtung werden die relevanten Strukturen im Kamerabild sichtbar. Daher ist ein weiterer Trend die Beleuchtung durch leistungsfähige LEDs. Mit der richtigen Beleuchtung können z. B. hochwertige optische Folien auf sehr kleine Kratzer untersucht und Beschichtungsdefekte auf der Folienoberfläche sicher erkannt werden. Isra Vision nennt ihr Beleuchtungssystem Multi-Mode und nutzt dafür eine schmalbandige LED-Linienbeleuchtung. LEDs zeichnen sich durch ihre gute Ansprechzeit und die Möglichkeit des Ansteuerns einzelner LEDs im Beleuchtungssystem aus. So kön- Bild 9. Verschiedene, texturierte Oberflächen mit Fehlerstellen (Bild: Pixargus) 124 Carl Hanser Verlag, München 2012 Carl Hanser Verlag, M nchen /Kunststoffe-Archiv Nicht zur Verwendung in Intranet- und Internet-Angeboten sowie elektronischen Verteilern

7 nen im Multi-Mode-System verschiedene Beleuchtungsanordnungen und Beleuchtungswinkel ohne aufwendige Mehrwinkelanordnung realisiert werden. Es kann eine Verringerung des Beleuchtungsaufwands bei gleichbleibender oder verbesserter Funktion erreicht werden. Sichere Fehlererkennung trotz Texturierung Im Interieur von Automobilen wird oft texturierte Ware verwendet, da dies optisch und haptisch Qualität vermittelt. Die Pixargus GmbH,Würselen, bietet ein System an, welches Oberflächenfehler auf opaken oder transluzenten Materialien mit oder ohne Textur sicher erkennt (Bild 9). Das Inspektionssystem mit dem Namen WebControl erkennt die natürliche Oberflächenstruktur und ist in der Lage diese auszublenden, um Fehlstellen deutlich von der natürlichen Oberfläche zu unterscheiden. Fehlstellen könnten ansonsten in der Struktur der Oberfläche unsichtbar sein. So ist es möglich Unregelmäßigkeiten in z.b. Lederstrukturen, Weboberflächen und strukturierten Folien zu erkennen. Werden lange Kratzer durch das System erfasst, ist es möglich Rückschlüsse auf defekte Rollen in der Produktion zu ziehen. Das System adaptiert sich automatisch an Oberflächenstruktur und Farbe des produzierten Halbzeugs und zeichnet zudem die Fehlerhistorie auf. Dies ermöglicht das gezielte Eingreifen bei systematischen Fehlern. Die Auflösung des Systems beträgt 40 µm und erlaubt Bahngeschwindigkeiten bis 600 m/min. Die Bedienung erfolgt über ein Touchpanel oder per IP-Fernzugriff. Fazit Steigende Rohstoff- und Energiekosten sind die Ursache für den derzeit allgegenwertigen Trend der Ressourceneffizienz. Dieser spiegelt sich in jedem der drei hier gezeigten Bereiche der Flachfolie, der Blasfolie und der Qualitätssicherung wider. Ob eine erhöhte Ressourceneffizienz in der Produktion von Folien oder erst durch deren Anwendung selbst möglich ist, hängt dabei sehr stark vom letztendlichen Anwendungsfall ab. Im Commodity-Bereich ist Downgauging bei erhöhter Funktionalität maßgeblich. Im Bereich von High-Tech-Folien steht die Substitution von alternativen Materialien wie Glas im Vordergrund. Individuelle Lösungen sowie maßgeschneiderte Extrusionsanlagen bieten die Möglichkeit Kundenanforderungen zu erfüllen. Auch wenn Die Neuentwicklung momentan nicht zu identifizieren ist, liegt das Potenzial wie so oft im Detail. In der Folienxtrusionsbranche zeichnet sich zumindest ein definitiver Trend ab: Effizienz bei erhöhter Funktionalität. DIE AUTOREN DIPL.-ING. CHRISTOPH MÜLDER, geb. 1983, forscht auf dem Gebiet Digitale Bildbearbeitung/Qualitätssicherung. DIPL.-ING. JANINA OVERBECK, geb. 1982, forscht auf dem Gebiet Schlauchfolienextrusion. DIPL.-ING. SEBASTIAN SCHIPPERS, geb. 1984, forscht auf dem Gebiet der Flachfolienextrusion. SUMMARY CAUGHT BETWEEN EFFICIENCY AND FUNCTIONALITY SHEET AND FILM EXTRUSION. The global trend toward conserving resources has also impacted the film and sheet industry. Production is becoming increasingly more efficient and the films more functional than ever. In the area of high-tech films, the focus is on replacing alternative materials such as glass. Read the complete article in our magazine Kunststoffe international and on Carl Hanser Verlag, M nchen /Kunststoffe-Archiv Nicht zur Verwendung in Intranet- und Internet-Angeboten sowie elektronischen Verteilern