Ekonomsko in ekološko upravičeno Kompozitni materiali z naravnimi vlakni so na pohodu. To potrjujejo argumenti kot nizka teža, majhen vpliv na okolje in nizka cena. KraussMaffei je vodilni v razvoju strojev za izdelavo in predelavo inovativnih kompoundov.

Biokompoziti, plastična masa ojačana z naravnimi vlakni, so v mnogih pogledih superiorni glede na tiste ojačane s steklenimi vlakni ali poliestrom. So občutno lažji in, kar je še posebej važno pri uporabi v avtomobilski industriji, lomijo se z manj ostrimi robovi kot materiali ojačani s steklenimi vlakni. V primerjavi s plastičnimi materiali pa imajo večjo trdnost in manjšo termično deformacijo. Narejeni so z relativno majhnim vložkom energije iz obnovljivih materialov, zato imajo manjši vpliv na okolje. Pogosto uporabljajo, kot WPC (lesno plastični kompozit), ostanke drugih proizvodnih procesov. Večina s steklenimi vlakni ojačanih kompozitov se mora odlagati na smetiščih, medtem ko se biokompoziti lahko sežgejo praktično brez ostankov. Privlačnost obnovljivih materialov v predelavi plastičnih mas je lahko opaziti, vendar je njihova uporaba v serijski proizvodnji še vedno relativno novo področje procesne tehnike. KraussMaffei ima v svojem programu tehnologije in stroje za izdelavo in predelavo biokompozitov.

Sodelovanje z univerzami
Krauss Maffei Berstorff (KMB) s svojimi istosmerno in protismerno rotirajočimi dvopolžnimi ekstrudorji ponuja rešitve za ekstruzijo WPC-ja na osnovi poliolefinov in PVC-ja. V sodelovanju s Fakulteto za bioprocesno inženirstvo Univerze v Hanovru je KMB razvil nov istosmerno rotirajoči dvopolžni ekstrudor za kompoundiranje biokompozitov. Sistem lahko predeluje naravna vlakna brez predhodnega sušenja. Pri tem imajo glavno vlogo "multiprocesni elementi'' – MPE, ki zagotavljajo, da KMB stroji lepo in gospodarno kompoundirajo naravna vlakna. Poleg tega se lahko ekstrudor prilagodi točno glede na vlažnost osnovnega materiala in želeni proizvod, ki je lahko kompozit z lesno moko, lesnimi vlakni, lanom, konopljo … Poleg direktne predelave naravnih vlaken brez predhodnega sušenja je posebna prednost tudi izključitev možnosti prašne eksplozije.

Proces
Polimer se dozira v vstopno cono ekstrudorja za kompoundiranje s pomočjo gravimetrične enote. Tudi aditivi za izboljšanje lastnosti kompozita se dodajo na tej stopnji. Polimer se topi, medtem ko se pomika po plastificirni coni. Naravna vlakna se dovajajo v ekstrudor preko stranske polnilne enote. V tej točki se uporabijo multiprocesne enote MPE, ki poskrbijo, da se naravna vlakna zelo nežno vmešajo v talino. Odzračevanje vzdolž teh enot poskrbi, da se vlaga v vlaknih izloči iz ekstrudorja. V nadaljevanju ekstrudorjevega cilindra vakuumska odzračevalna enota poskrbi za odstranitev preostale vlage in ostalih sestavin z nizko molekularno težo. Zadnji del procesne enote tvori tlak, ki je potreben za nadaljnjo ekstruzijo taline. Ta proces ima prednost, da se lahko predelujejo naravna vlakna brez predhodnega sušenja, ki je energijsko zelo potratno.

Minimalna obraba
Protismerno rotirajoči dvopolžni ekstrudorji se prav tako lahko uporabljajo za predelavo kompozitov z naravnimi vlakni na osnovi poliolefinov in PVC-ja. Zaradi posebne konstrukcije predelovalne enote so ekstrudorji KraussMaffei Berstorff tudi pri predelavi visoko polnjenih kompozitov podvrženi le majhni obrabi. Geometrija polža je posebej konstruirana tako, da zmanjša kritične sile v predelovalni enoti. Ekstrudorji so opremljeni z močnim visoko momentnim pogonom in spremenjeno vstopno cono za optimalen vstop materiala v predelovalno enoto. Interno temperiranje polža, ki združuje energetsko učinkovitost in enostavno vzdrževanje, je samo regulirajoče. Dolga življenjska doba in dolgi servisni intervali jasno razlikujejo ekstrudorje KraussMaffei Berstorff od konkurence. Za oba tipa ekstrudorjev, proti- in istosmerno rotirajoče, je značilno homogeno kompoundiranje materiala, nizke temperature taline in stabilen tlak. Ekstrudorji imajo kapaciteto do 1000 kg/h.

Znanja na področju reakcijske tehnike
Poliuretanski postopki so idealna osnova za izdelavo delov, ojačanih z naravnimi vlakni. KraussMaffei je s prilagoditvijo svojega uspešnega sistema LFI razvil postopek NFI (Natural Fibre Injection). Naravna vlakna v obliki vrvi se vlečejo v rezilno orodje, ki je na poliuretanski mešalni glavi. Tukaj se vlakna razrežejo na določeno dolžino in se v mešalni glavi omočijo s poliuretansko mešanico, ki prihaja iz mešalne komore v tej glavi. Robot nanese to mešanico v odprto orodje po določenem vzorcu. Uporaba naravnih vlaken je v mnogo primerih stroškovno ugodnejša od uporabe steklenih vlaken. Tudi stroški dela se zmanjšajo, ker odpade ročno vstavljanje tkanin iz steklenih vlaken. Odpad je pri tem postopku znatno zmanjšan.

Uporaba v avtomobilski tehniki in drugod
Z naravnimi vlakni ojačani vgradni deli se veliko uporabljajo v avtomobilski industriji. V Mercedesu S so uporabljani za razne obloge v notranjosti in vrata sovoznikovega predala in tako zamenjujejo več kot 23 kg običajnih materialov. Lesno plastični kompoziti WPC so zaradi svoje trajnosti in neobčutljivosti na vremenske vplive na mnogih področjih idealna zamenjava za tropski les. Trenutno se WPC največ uporablja za izdelavo talnih elementov, ograj in pregrad. Za uporabo v notranjih prostorih se izdelujejo okvirji vrat, razne zaključne letve ... Vedno več se uporabljajo tudi v izdelkih za gradbeništvo in športnih rekvizitih.

KraussMaffei je idealen partner za razvoj novih WPC proizvodov in ponuja tudi kompletne sistemske rešitve glede na individualne zahteve strank. S svojimi visokotehnološkimi stroji je KraussMaffei postavil nove standarde na tržišču. Zaradi pomena, ki ga ima ekstruzija naravnih materialov, je KraussMaffei Berstorff ustanovil poseben oddelek, ki se ukvarja izključno z razvojem teh inovativnih materialov. KraussMaffei Berstorff ponuja celovite rešitve, od rokovanja s surovinami do ekstruzijskih linij za kompaundiranje, granuliranje in ekstruzijo profilov.