Skuteczne działania z punktu widzenia gospodarki obiegu zamkniętego
Aby budowanie motywacji powszechnego wykorzystania recyklatów było skuteczne, musi stać się działaniem wielokierunkowym: ze strony przemysłu, konsumentów oraz ze strony ustawodawczej. Celem nadrzędnym i głównym motywatorem jest minimalizacja emisji dwutlenku węgla. Ale nie bez znaczenia w tym procesie jest kwestia zużycia energii oraz wynikające z tego koszty. Jeżeli chcemy skutecznie budować gospodarkę obiegu zamkniętego, należy tworzyć odpowiednie warunki i środowisko: energooszczędne i przystępne cenowo. W naszych realiach najpowszechniejsze jest nadal przetwarzanie recyklatu metodą downcyklingu, co oznacza, że przetwarzane odpady mają niższą wartość niż wartość wyjściowa oryginalnych produktów. Tym bardziej konieczne staje się skoncentrowanie na działaniach, które będą skutkowały upcyklingiem, bo tylko one będą skutkowały zamknięciem obiegu surowców. I taka ścieżka działania jest możliwa dzięki nowatorskim rozwiązaniom ENGEL i ich innowacyjnym technologiom przetwarzania.
Proces typu sandwich: recyklat ukryty w materiale pierwotnym
Proces formowania wtryskowego typu sandwich daje możliwość opracowywania komponentów z dużym udziałem materiałów pochodzących z recyklingu, gdzie recyklat nie jest widoczny ani wyczuwalny na powierzchni detalu. Takim innowacyjnym procesem przetwórczym jest technologia ENGEL skinmelt, gdzie recyklat i materiał pierwotny są plastyfikowane w 2 oddzielnych jednostkach wtryskowych, a następnie razem wtryskiwane do gniazda formy wtryskowej. Proces jest kontrolowany jak standardowy proces jednokomponentowy i w żaden sposób nie determinuje to obsługi wtryskarki. W omawianej technologii skinmelt (w przeciwieństwie do klasycznego procesu co-injection) oba stopione materiały są buforowane bezpośrednio w głównym cylindrze wtryskowym przed wtryśnięciem. Skórka, czyli materiał pierwotny, trafia do gniazda formy pierwsza. Jest następnie popychana i dociskana do ścianek gniazda przez surowiec recyklingowy, a rdzeń wypełnia się samym recyklatem. Osiągalna proporcja materiału z recyklingu jest w dużej mierze określona przez geometrię formowanego detalu i kształt samego gniazda. Główną rolę odgrywa tutaj pozycja konfiguracji wtrysku oraz stosunek lepkości materiału skórki i rdzenia. Druga jednostka plastyfikująca dedykowana dla skórki, jest umieszczona pod kątem nad poziomą jednostką wtryskową, w której topiony jest recyklat, pozwala to zaoszczędzić powierzchnię. Całą wizualizację i animację procesu można precyzyjnie śledzić na monitorze jednostki sterującej CC300 wtryskarki. Pomaga to w precyzyjnym doborze proporcji obu materiałów i finalnie w optymalizacji proporcji materiału pochodzącego z recyklingu.
Nawet do 50% recyklatów pochodzenia pokonsumenckiego
ENGEL wspólnie z instytutami technologicznymi w Niemczech przeanalizował w ramach badań potencjał technologii skinmelt. Analizy wykazały, że nawet do 50% pokonsumenckiego rABS może być przetwarzane jako materiał rdzenia, bez pogorszenia właściwości mechanicznych i widocznego wpływu na powierzchnię. W ramach analizy badawczej wtryskiwano najpierw płaskie detale, a w kolejnym etapie skrzynki, stosując kolejno technologię co-injection, a następnie skinmelt. Jako skórki detalu użyto różnych typów komponentów pierwotnych, o różnych właściwościach materiałowych - w tym o wysokiej udarności. Do produkcji skrzynek wykorzystano wtryskarkę ENGEL duo 450. Główna jednostka wtryskowa dysponowała ślimakiem barierowym o średnicy 80 milimetrów. Druga jednostka składała się ze standardowego ślimaka o średnicy 70 milimetrów. Produkty formowane wtryskowo zostały przetestowane pod kątem wytrzymałości na rozciąganie, zginanie i udarność Charpy’ego. Stwierdzono, że detale warstwowe typu sandwich mają lepszą wytrzymałość, tj. mogą osiągnąć wyższe wartości niż komponenty wykonane z czystego rABS i w porównaniu do detali wykonanych wyłącznie z materiału pierwotnego, zachowano właściwości mechaniczne materiału.
Wykazano przy tym, że w procesie ENGEL skinmelt możliwe jest wytwarzanie komponentów zarówno przy użyciu klasycznego, jak i sekwencyjnego wtrysku, a wymagające geometrycznie detale o wysokim udziale regranulatu ABS (do 50% zawartości) w rdzeniu są porównywalne jakościowo do produktów wtryskiwanych z materiału pierwotnego. Otwiera to nowe możliwości zastosowań i obszary wykorzystania recyklingu materiałowego ABS.
Dla rozwoju gospodarki o obiegu zamkniętym ważne jest, aby w danym momencie przetwarzać tylko jeden rodzaj materiału. Podejście monomateriałowe daje możliwość recyklingu detali warstwowych po zakończeniu ich okresu użytkowania i poddaniu ich ponownemu procesowi przetwarzania.
