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Mit der passenden Polymerisationsmethode zum besten Resultat.
Wer zum besten Ergebnis gelangen möchte, entscheidet sich in der Regel für die ihm bekannte erfolgversprechendste Methode. Unsere Spezialisten können Ihnen sehr genau sagen, welche Polymerisationsmethode sich für Ihre Anwendung am besten eignet. Ferner richtet sich die Wahl des Polymerisationsverfahrens und der Anlagenauslegung auch nach wirtschaftlichen Gesichtspunkten und der gewünschten Weiterverarbeitung und Produktionstiefe jedes einzelnen Kunden.
Die Überführung (Polymerisation) von niedermolekularen Verbindungen (Monomeren) zu hochmolekularen Verbindungen (Polymeren) wird dabei je nach chemischer Eigenart in den von EPC angewendeten Verfahren in Form von Polymerisation (PE, PP, PS, PVC, PAN), Polykondensation (PET, PBT, PC, PA) und Polyaddition durchgeführt.
Dabei kommen je nach Anwendungsfalls und Modifikation der gewünschten Polymere in der Regel die die Lösungspolymerisation, die Fällungspolymerisation, die Emulsionspolymerisation, die Suspensions- oder Perlpolymerisation oder die Schmelzepolymerisation zum Einsatz.
PET
Der wohl wichtigste Polyester ist Polyethylenterephthalat, kurz PET, das durch eine Polykondensationsreaktion zwischen Monoethylenglykol (MEG) und Terephthalsäure (PTA) gewonnen und vor allem zur Herstellung von Kunststoffflaschen, Folien und Textilfasern verwendet wird. Weltweit werden jährlich ca. 40 Mio. Tonnen PET produziert und die Tendenz ist weiter steigend.
Neben der Entwicklung und dem Bau von PET-Anlagen bietet EPC eine Reihe hauseigener erprobter Technologien an, die PET-Anlagen wieder wirtschaftlich werden lassen. EPC PETvantage® ist ein patentiertes, kundenorientiertes und bedarfsgerechtes Revamping und Debottlenecking zur Maximierung Ihrer Anlagenwirtschaftlichkeit bei minimalem Umrüstungsaufwand und kürzesten Betriebsstillstandzeiten. So ist es den Ingenieuren von EPC gelungen, eine Textilfaseranlage auf PET-bottle grade Chips in Lebensmittelqualität umzustellen. Das alles bei gleichzeitiger Erhöhung der Kapazität von 440 auf mehr als 1.000 Tonnen pro Tag. Es war und ist bis heute der weltweit größte durchgeführte PET-Anlagen-Revamp - Made by EPC.
PET-G
Das PET-G gehört zur PET-Familie und wird üblicherweise als Glykol-modifiziertes Polyester definiert. Es wird durch den teilweisen Ersatz des Ethylenglykols (MEG) mit CHDM (1-4 Cyclohexan-dimethanol) während der PTA-Veresterungsreaktion hergestellt. Die Verwendung von CHDM als Co-Monomer verbessert die spezifischen Eigenschaften des Polymers und – verglichen mit PET – bietet das PET-G-Polymer folgende Vorteile:
- Keine kristalline Trübung: Dies führt zu einer hohen Transparenz (glasartiger Klarheit) und eignet sich somit für Verpackungen von hohen Transparenzanforderungen, z.B. für medizinische Produkte.
- Hervorragende Thermoformeigenschaften: Dies ermöglicht eine extreme Verstreckung, so dass moderne, dünnwandige Behälter / Produkte mit anspruchsvollen Formen hergestellt werden können
- Keine Vergilbung beim Formen durch hohe thermische Stabilität
- Überlegene Chemikalienbeständigkeit Aus diesen Gründen ist PET-G für einen breiten Anwendungsbereich geeignet, z.B. für Produkte aus den Bereichen der Elektronik, der Lebensmittelindustrie und der Medizin (medizinische Verpackungen).
EPC bietet seinen Kunden eine breite Palette von industriellen Lösungen für die Herstellung von hochwertigen PET-G-Polymeren an:
- Schlüsselfertige Lieferung einer PET-G Produktionsanlage
- Umwandlung der PET-Produktionsanlage zur Herstellung von PET-G
- Umrüstung der bestehenden PET-Produktionsanlage zur Herstellung von PET und PET-G
- Schlüsselfertige Lieferung der CHDM-Hydrierungsanlage zur Herstellung von hochwertigen CHDM-Co-Monomeren (verbunden mit der CHDM-Hydrierungstechnologie von EPC)
PBT
Polybutylenterephthalat ist wie Polyethylenterephthalat ein Derivat der Terephthalsäure. Beide besitzen nahezu identische Eigenschaften. Auf Grund des günstigeren Abkühl- und Prozessverhaltens eignet sich PBT besonders für das Spritzgussverfahren. Es wird unter anderem für Gehäuse in der Elektrotechnik sowie im Fahrzeugbau z.B. für Steckverbinder verwendet.
Durch EPC insidePBT®, eine Software-Eigenentwicklung, ergeben sich für den Anlagenbetreiber erhebliche Vorteile bei der Herstellung von PBT.
Das patentierte Reaktordesign mit hydraulisch angetriebenen Wellen lässt im Vakuumbereich keine Undichtigkeiten zu und gewährt eine hohe Betriebssicherheit, da die hydraulischen Aggregate, die nicht direkt an der Welle angebracht sein müssen, in Stand-By ausgeführt werden und somit ein Ausfall ausgeschlossen werden kann. Außerdem erlaubt die Ausführung des Umesterungsystems eine einfachere und stabile Steuerung des Prozesses. Das Resultat ist eine hohe Wirtschaftlichkeit, da die Anlage durch die reduzierten Stillstandszeiten höher verfügbar ist sowie hohe und gleichmäßige Produktqualitäten liefert.
Als Nebenprodukt fällt im PTA basierten Prozess eine beträchtliche Menge an THF an, die nach der Aufbereitung in der integrierten Rückgewinnungsanlage zu hoher Qualität und Reinheit zu einem attraktiven Preis verkauft werden kann, wodurch sich die Amortisationszeit und die Wirtschaftlichkeit der Gesamtanlage noch verbessert werden.
Aus wirtschaftlichen Gründen kommt der DMT-basierte Prozess, bei dem zudem eine rentable Aufbereitung der Nebenprodukte nicht realisierbar ist, kaum zum Einsatz.
Durch eine ausgeklügelte Prozessführung kann der BDO Verbrauch minimiert werden, wodurch sowohl die Rohstoff- und die Energiekosten als auch die Belastung durch ausgeschleuste Stoffe drastisch gesenkt werden können.
PEN
Polyethylennaphthalat (PEN) erweist sich aufgrund seiner hohen Wärmeformbeständigkeit als bevorzugtes Material für den Einsatz bei hoch beanspruchten Autoreifen wie bei der Formel 1 aber auch als alternativer Verpackungskunststoff für alle Lebensmittel, die heiß abgefüllt werden müssen. PEN-Behälter können auf Grund ihrer gesteigerten Glasübergangstemperatur bei bis zu 85 °C (PET nur bei 60 °C) gewaschen werden. Andere Anwendungsgebiete von PEN sind medizinische Geräte, Folien und Fäden sowie Lautsprechermembranen. Die Eigenschaften von PEN erfordern somit hohe Anforderungen an den Spinnprozess und seine Abzugskräfte.
Die EPC Group bietet für den Bau von PEN-Anlagen die Prozess-Technologie, die Engineering-Leistungen sowie die Ausrüstungen aber auch modulare Konzepte für kleinere Kapazitäten an, um allen Anforderungen unserer Kunden gerecht zu werden.
EPC Exclusives
CHDM Hydrierungsverfahren
Cyclohexanedimethanol (CHDM) ist ein hochwertiges Co-Monomer, das in verschiedenen Anwendungen vorkommt, z.B. im PETG, PCT, PCTG und PCTA. Dieses Co-Monomer verbessert die Festigkeit, Klarheit und Lösungsmittelbeständigkeit von Polymeren. CHDM wird über eine zweistufige katalytische Hydrierung von DMT hergestellt. DMT wird zunächst in das intermediäre DMDC umgewandelt und dann weiter in CHDM hydriert.
Das hocheffiziente und flexible kontinuierliche Hydrierungsverfahren von EPC garantiert eine umsetzbare Produktion von hochwertigem CHDM. Eine hochmoderne CHDM-Produktionslinie ermöglicht eine kontinuierliche Versorgung mit ausgezeichnetem CHDM als Rohstoff für die Herstellung von hochwertigen Polyester Granulat für die schnell wachsenden technischen Anwendungen in der Elektronik-, Lebensmittel- und Medizinverpackung, Bauteilen und Konsumgütern.
Mit ihrer modernen CHDM-Hydrierungstechnologie sowie ihrer langjährigen Erfahrung in der Polymer- und Faserindustrie bietet die EPC Gruppe komplette Engineering-Pakete für die Bereitstellung von innovativen Polymer- und Faserherstellungsanlagen an.
Vollautomatische Betriebssoftware EPC insidePET®
Umfassende und intelligente Prozesskontrolle. EPC insidePET®.
EPC insidePET® ist eine von EPC entwickelte Betriebssoftware für einen vollautomatischen Anlagenbetrieb und die Qualitätssteuerung für Anlagen mit dem innovativen EPC-Polyesterprozess. Mit EPC insidePET® werden Qualitätsschwankungen der Rohstoffe kompensiert. Bei bestehenden Anlagen wird die Gleichmäßigkeit der Endprodukte durch die umfassende und intelligente Prozesskontrolle deutlich verbessert. Wir bieten EPC insidePET® als eigenständige Lösung oder in Kombination mit einer Prozessoptimierung und Kapazitätssteigerung, unserer bewährten EPC PETvantage®-Technologie, an.
Wirtschaftliche und qualitative Vorteile von EPC insidePET®:
- Reduzierung des Abfalls und der “Off-spec”-Produkte um mehr als 80 %
- Flexiblerer Rohmaterialeinkauf möglich, Unabhängigkeit von Schwankungen der Rohmaterialqualität
- Konstanter Anlagenbetrieb und -steuerung machen eine Kapazitätserhöhung möglich
- Stabilere Produktqualität
PET-Anlagenerweiterung- und optimierung mit EPC PETvantage®
Im Verlauf des üblichen Lebenszyklus einer Industrieanlage von 40 bis 50 Jahren wird diese immer wieder umgebaut, modernisiert und optimiert: EPC PETvantage® ist ein patentiertes, kundenorientiertes und bedarfsgerechtes Revamping (=Modernisierung) / Debottlenecking (=Auflösung von Engstellen) zur Maximierung Ihrer Anlagenwirtschaftlichkeit bei minimalem Umrüstungsaufwand und kürzesten Betriebsstillstandzeiten. EPC PETvantage® ist die kosteneffektivste Alternative gegenüber der Investition in eine Neuanlage. Der Return-on-Invest findet je nach Anlagenkonfiguration in der Regel in weniger als 2 Jahren statt. In den meisten Fällen müssen die Hauptreaktoren nicht ausgetauscht werden. Die Betriebssicherheit, Produktqualitäten und Produktionskapazitäten erhöhen sich um ein Vielfaches, je nach Basisauslegung der Anlage und räumlichen Möglichkeiten vor Ort.
EPC PETvantage® ist vor allem in Hinblick auf die Qualitätssicherung und damit Wettbewerbsfähigkeit äußerst gewinnbringend:
- Anlagenumrüstung auf alternative Rohstoffe oder Produktion neuartiger Polymere
- Umrüstung von textilem auf Flaschen-PET
- Flexibilisierung durch Polymermodifikation für Spezialitätenproduktion
- Flexibilisierung auf Direktspinnen zur Erzeugung von Faser- und Filamentgarnspezialitäten
- Senkung der Verbrauchs der Einsatzstoffe
Intelligentes Anlagendesign mit EPC variPLANT®
EPC VARIPLANT® ist ein flexibles Anlagenkonzept zur Polymerherstellung. Wir setzen es unter anderem bei der Planung und Entwicklung von Polycarbonatanlagen ein. Mit dieser kontinuierlichen Prozesstechnologie bietet Ihnen die EPC Group - angefangen beim Reaktorsystem, über ein prozessoptimiertes Rektifikations- und modernes Vakuumsystem bis hin zur effizienten Prozesssteuerung – ein zukunftsfähiges Anlagendesign sowie eine zeit- und kosteneffiziente Projektabwicklung aus einer Hand.
EPC VARIPLANT® verschafft Ihnen folgende Wettbewerbsvorteile:
- hohe Produktionsflexibilität
- konsistente Produktqualität auf höchstem Niveau
- Realisierung von Economy-of-Scale-Effekten
- kompaktes Anlagendesign
- hoher Automationsgrad / modernste Prozessregelung
- effiziente Technologie bezüglich Energie- und Betriebsmittelverbräuche
- umweltfreundliches Design, entsprechend den Anforderungen der EU-Standards
Masterbatchanlagen
Masterbatch oder auch Farbgranulat genannt, sind Kunststoffadditive in Form von Granulaten. Der Gehalt an Farbmitteln oder Additiven in den Granulaten ist höher als in der Endanwendung. Um die Eigenschaften des Rohpolymers für den späteren Verwendungszweck zu verändern, werden die Masterbatches beigemischt. Im Vergleich zu Pasten, Pulver oder flüssigen Zusatzstoffen erhöhen sie die Prozesssicherheit und sind sehr gut zu verarbeiten.
Bei dem Veredlungsprozess wird der Polymerrohstoff in einem Mischer mit den gewünschten Zusatzstoffen versetzt und im Extruder eingearbeitet. Die Schmelze wird anschließend in einer Kühlwanne wieder verfestigt und nach dem Erstarren im Granulator geschnitten. Mit dem Masterbatch-Prozess bietet EPC seinen Kunden die Möglichkeit zu schnellen Produktwechseln innerhalb der Anlage bei einem geringen Reinigungsaufwand. Energieeffiziente Extrudersysteme sind wirtschaftlich und nachhaltig. Die Abwärme aus den Extrudern wird in die Gesamtanlage zurückgeführt und genutzt.
EPC PAtraction® – das effiziente Extraktionsverfahren
Bei der Herstellung von Polyamid 6 verbleibt nach der Polymerisationsreaktion ein Restgehalt vom Monomer (Caprolactam) im Polymer, weil es nicht zu 100 % umgesetzt wird. Dieses Restmonomer wird nun im Anschluss an die Polymerisation durch Extraktion aus dem Polymer entfernt und dem Prozess wieder zugeführt. Das Produkt wird aus dem Kühler geleitet, ohne das Sauerstoff in die unter Stickstoff-Atmosphäre arbeitende Nachkondensationsvorrichtung gelangen kann. Mit dem von EPC patentierten Verfahren ist es möglich, einen optimalen Austausch des Materials unter Einsatz einer Stickstoff-Ausgasung in Kombination mit einem höheren Druck zu erwirken. So wird eine beachtliche Reduzierung des Extraktgehalts im Granulat erzielt, während gleichzeitig das Extraktwasser auf ca. 18% angereichert wird. Zusätzlich wird eine deutlich höhere Vergleichmäßigung der Verweilzeit erreicht. Deshalb werden Abweichungen in der Extraktionskonzentration deutlich minimiert.
Das von EPC entwickelte Verfahren kann ohne größere Investitionskosten oder lange Modernisierungszeiten auch in bestehenden Anlagen durchgeführt werden. Mittels einer speziellen Vorrichtung wird Stickstoff in bis zu 16 Extraktionszonen der Kolonne verteilt. In der Vorrichtung strömt Granulat in einer Schüttschicht von oben nach unten. Der Stickstoff und das Extraktwasser werden im Gegenstrom nach oben geführt. Die Vorrichtung besteht aus übereinander angeordneten Böden. Stickstoff wird beim Passieren der Böden in den Querschnitt der Kolonne verteilt. Diese Böden sind ausgeführt mit Verengungen und einem vereinten Gasraum, gebildet aus Verteilerrippen und einem peripheren Ringraum. Die Möglichkeit zum Druckausgleich des Stickstoffes im Boden ergibt sich durch die definierten Spalten in den Verteilerrippen zum Eintritt und gleichmäßigen Wieder-Austrag des Gases in den Kolonnenquerschnitt für den Fall von Druckunterschieden zwischen den Verengungen und dem Bodenraum infolge unterschiedlicher Gasmengen.
Vorteile der durch EPC patentierten Lösung:
- Bildung von vielen Extraktionszonen in einem Extraktor (12-16 Zonen)
- Hoher Ausnutzungsgrad des Extraktvolumens (bis zu 98 %)
- Verbesserung des Extraktionseffektes durch hohe Gleichförmigkeit der Verweilzeit des Granulates im Extraktor in Verbindung mit einer hohen Homogenität des Wassers in den Zonen als Voraussetzung für geringe Abweichungstoleranzen des Extraktgehaltes im Granulat
- Durch spezifische, differenzierte Diffusionsabsenkung innerhalb der Zonen ist es möglich, höchste Extraktwasserkonzentrationen am Überlauf zu erzielen ( > 18 %) bei gleichzeitiger Reduzierung des Restextraktgehaltes im Granulat ( < 0,25 %).
- Nachträgliche Anpassung von bestehenden Extraktoren bei kurzen Stillstandzeiten und niedrigen Investitionskosten,
- Steigerung der Granulatkapazität und der Produktqualität, geringe mechanische Anforderungen
- Kurze ROI-Zeit bei beträchtlicher Energieeinsparung in der Laktamrückgewinnung, höchste Energieeffizienz
- Minimierung des Dampfverbrauchs für die Rückgewinnung, geringere Verdampferanlagen bei Neuinvestitionen,
- Einsparungen an der Anlagengröße und –volumen sowie –höhe, geringerer Platzbedarf bei höheren Kapazitäten
- Reduzierung der spezifischen Granulatproduktionskosten
Compoundieranlagen für Polyamid
Compoundierung ist ein spezieller Veredlungsprozess, der zur Kunstveredlung dient. Durch das Beimischen von Zusatzstoffen werden die Eigenschaften des Polymers optimiert. In Abhängigkeit von der Rezeptur, den Rohmaterialien und der Betriebsweise des Extruders können verschiedene Granulatmengen produziert werden. Hier werden die Additive wie Glasfasern, Flammschutzmittel, UV-Stabilisator, Schlagzähmodifikationen, Kohlenstofffasern, mineralische Füllstoffe oder Farbpigmente zur Verbesserung der Eigenschaften der Granulate, je nach ihren späteren Verwendungszweck, eingearbeitet.
PAN – Spezielles Reaktormaterial für störungsfreien und wartungsarmen Betrieb
Ein Großteil der Anlagen für die Herstellung von Polyacrylnitril arbeitet nach der Suspensionspolymerisation. Viele der bisherigen Anlagen müssen nach wenigen Wochen aufgrund von Verschmutzungen und Ablagerungen in den Apparaten abgestellt und aufwändig gereinigt werden, was immer einen Produktionsausfall bedeutet. Zudem müssen die bisherigen Reaktoren aufgrund von hohem Materialabtrag meist nach wenigen Jahren ausgetauscht werden.
Das von EPC entwickelte Reaktormaterial, welche auf einer speziellen Aluminium-Legierung basiert, ist inert gegenüber den Reaktionsbedingungen (kein Materialabtrag) und hat im Gegenzug keinen Einfluss auf das Reaktionsmedium (kein unkontrolliertes Reaktionsverhalten). Das Material wird für den Reaktor sowie für vor- und nachgelagerte Prozessstufen im Zusammenhang mit der Polymerisationsreaktion verwendet. Anlagenteile aus diesem Material müssen über die gesamte projektierte Anlagenlaufzeit nicht ausgetauscht werden.
Durch die Vermeidung von Ablagerungen verlängern sich die Produktionszyklen. Die Notwendigkeit, seltener reinigen zu müssen, erhöht die Produktionskapazität und verringert den Einsatz von Reinigungsmitteln. Das Material weist Festigkeitseigenschaften ähnlich wie Stahl auf und lässt sich mit den gängigen Bearbeitungs- und Umformverfahren (Walzen, Biegen, Schleifen, Polieren, Schweißen) bearbeiten.
Phosgenfreie EPC-Technologie zur Herstellung von Polycarbonat
Vor allem die Wirtschaftlichkeit der Anlage setzt sich aus vielen Komponenten zusammen, die Bestandteil des von EPC entwickelten Verfahrens sind. Die Handhabung von Phosgen erfordert hohen Aufwand und birgt hohe Gefahren für Mensch und Umwelt. EPC setzt daher auf den phosgenfreien Prozess. Die phosgenfreie EPC-Technologie zur Herstellung von Polycarbonat entlastet hierbei die Natur und Umwelt spürbar: Die anfallenden Nebenprodukte können nahezu vollständig bei der Rohstoffherstellung wiederverwendet werden – so werden die anfallenden Abwässer nicht kontaminiert und können direkt der normalen Abwasserbehandlung (Kläranlagen) zugeführt werden. Außerdem entstehen bei eventuellen Betriebsstörungen im Regelfall keine Emissionen mit negativen Umwelteinflüssen.
EPC variYARN®
EPC hat ein modulares Spinnsystem entwickelt, dass Ihnen eine hocheffiziente und flexible Komplettlösung für Ihre Filamentproduktion bietet. EPC Variyarn® eignet sich hervorragend für problemlose und schnelle Produktwechsel. Individuelle PET-, PA- oder PBT-Filamentgarne je Spinnposition, wie POY- oder FDY Spezialitätengarne (NC, HC oder Mikro) in verschiedensten Farbnuancen oder Mattierungsgraden, mit EPC Variyarn® können Sie Ihren Kundenwünschen jederzeit gerecht werden.
Die Technologie
- Individuelle Spinnposition mit gravimetrischer Masterbatchdosierung zur schnellen Rezepturänderung
- Einzelextruder und Additiv-Dosierung modular erweiterbar
- Upgrade-fähig für Flüssigfarbendosiertechnologie
- Upgrade-fähig für Polypropylen-Spinnen (PP)
- kürzeste Produktverweilzeiten für optimale Eigenschaften
- Individuelle Spinnstellenparametrierung
EPC variPILOT®
Mit EPC variPILOT® haben Sie die Flexibilität zum Austesten neuer Rezepturen und zur Optimierung des Additivverbrauches. Die rasche Simulation neuer Prozessparameter spart Zeit während mögliche Fehlchargen keinen Einfluss auf die Produktqualität Ihrer Hauptproduktion haben. Ein weiterer Vorteil liegt in dem geringen Rohstoff- und Betriebsmittelaufwand.
Mit EPC variPILOT® sind Sie gut beraten: Bevor wir Ihre Pilotanlage konfigurieren, machen wir eine Bestandsaufnahme vor Ort und legen den zukünftigen Standort fest. Entsprechend den Gegebenheiten, den Produktparametern sowie Ihren Anforderungen planen und konstruieren wir Ihre spezielle Versuchsanlage. Für eine schnelle und unkomplizierte Installation und Inbetriebnahme wird Ihre variPILOT – Anlage von uns vormontiert geliefert.
- Alle erforderlichen Nebenanlagen / Labor lieferbar
- Engineering (Basic-, Detail,- Turn-Key) aus einer Hand
- Flexibilität für jeden Grad an Komplexität Ihrer Kundenwünsche
- Hohe Produktivität bei maximaler Variabilität ihres Produktionsprogramms
- Längere Kampagnen bei wirtschaftlichen Losgrößen (Abfall- bzw. Zwischenproduktminimierung)
Karol Kerrane
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