Возможности снижения углеродного следа в индустрии пластмасс

Растущие цены на электроэнергию и сырье ставят перед переработчиками пластмасс новые задачи. «Еще более быстрое сокращение выбросов CO₂ создает новые возможности для повышения конкурентоспособности и устойчивости предприятий, – подчеркивает доктор Герхард Диммлер, технический директор группы компаний ENGEL, в преддверии выставки K 2022. – ENGEL является пионером в области решений по снижению выбросов CO₂ при литье под давлением. Это именно то, что среди прочего мы будем демонстрировать в Дюссельдорфе в октябре».

«ENGEL предлагает широкий спектр проработанных и проверенных на практике технологий и решений, которые позволяют сократить потребление энергии и сырья. Теперь требуется их более широкое внедрение, чтобы значительно улучшить и баланс CO₂, и структуру затрат», – говорит доктор Диммлер. ENGEL поддерживает своих клиентов на протяжении всего жизненного цикла производимой ими продукции и в дальнейшем – от проектирования изделия через отработку режима его литья и вплоть до серийного производства, технического обслуживания оборудования и сервиса. Потому что сокращение выбросов CO₂ не является чисто технической задачей, а требует тесного сотрудничества по всей цепочке создания добавочной стоимости продукции, которое ENGEL активно продвигает вместе с другими участниками рынка.

Каждый участник цепочки создания добавочной стоимости играет определенную роль. В качестве производителя литьевых машин и комплексного поставщика готовых решений ENGEL берет на себя ответственность за три направления – обеспечение общей эффективности литьевой производственной ячейки, цифровизацию процессов литья и использование технологий переработки, поддерживающих экономику замкнутого цикла. 

Экономия ресурсов и энергии всегда была неотъемлемой частью корпоративной философии ENGEL. Литьевые машины ENGEL – от сервогидравлических до гибридных и полностью электрических – являются одними из самых эффективных на рынке в своем классе размеров и мощности. «Многие переработчики считают, что, используя полностью электрическую литьевую машину, они уже исчерпали весь потенциал экономии энергии. Однако путем оптимизации процесса термостатирования пресс-формы можно добиться гораздо большего», – объясняет доктор Диммлер. В настоящее время на подвод и отвод тепла в литьевом производстве зачастую уходит больше энергии, чем на движения литьевой машины. Поэтому компания ENGEL уже более десяти лет интенсивно работает над оптимизацией термостатирования пресс-форм и предлагает собственные решения в этой сфере, точно адаптированные к литьевым машинам. Комплексные решения ENGEL, основанные на динамическом регулировании отдельных контуров термостатирования и работе термостатов по потребности, сочетают энергоэффективность с постоянством температурного режима термостатирования и очень высокой производительностью. Таким образом, потребление энергии может быть снижено до уровня, сравнимого с энергосбережением, которое было достигнуто несколько лет назад за счет перехода на современные приводы.

iQ flow control – это система-помощник, специально разработанная ENGEL для оптимизации процессов термостатирования пресс-форм. В общей сложности пакет программных продуктов iQ включает в себя почти десять «умных» вспомогательных систем, а на выставке K 2022 ENGEL представит еще одну систему – iQ hold control. Все началось десять лет назад с системы iQ weight control, которая автоматически определяет колебания свойств исходного материала и условий окружающей среды и в каждом цикле литья регулирует параметры процесса, влияющие на качество изделий.

Самооптимизирующаяся литьевая машина является ключевой целью цифровизации литья под давлением, которая состоит в том, чтобы предотвратить брак и повысить энергоэффективность процесса.

Согласно исследованию, проведенному консалтинговой компанией Accenture по заказу ассоциации Bitkom e.V. с компаниями в Германии, прогнозируется, что с помощью цифровых технологий сегодняшние выбросы CO₂ можно сократить на 58 %, из которых более всего приходится на производственный сектор – 23 %.

ENGEL широко использует свои обширные технологические ноу-хау для поддержки клиентов в стоящих перед ними задачах переработки вторичного полимерного сырья. «Цель переработки пластиковых отходов – использовать меньше энергии, чем требуется для производства новой продукции, – подчеркивает доктор Диммлер. – В этом случае использование рециклята оказывает положительное влияние на баланс CO₂». 

Для описания трех различных подходов, которые позволяют использовать рециклят для более широкого спектра применений, ENGEL использует ключевые слова – «разбавление», «покрытие» и «укрытие». «Разбавление» означает добавление вторичного материала к первичному. В этом случае плюсом для переработчиков пластмасс служит высокий уровень знаний ENGEL в области пластикации и цифровизации. «При правильном выборе шнека любая машина для литья под давлением может перерабатывать рециклят в любой его концентрации – вплоть до 100 %», – говорит доктор Диммлер. Кроме того, «умные» системы-помощники обеспечивают производство высококачественной продукции даже при сильных колебаниях свойств сырья, характерных для пластиковых отходов.

При «покрытии» рециклят перерабатывается по технологии декорирования в форме (IMD), такой как ENGEL foilmelt или ENGEL clearmelt, вместе с поверхностными декоративными пленкой или слоем соответственно. А «укрытие» означает встраивание вторичного материала внутрь оболочки из первичного путем сэндвич-литья, что стало возможным благодаря технологиям ENGEL skinmelt и coinjection.

«Наша цель – заменить все еще преобладающую переработку вторичных материалов с потерей исходных свойств (downcycling) переработкой с сохранением (recycling) или даже улучшением (upcycling) свойств новых изделий», — говорит доктор Диммлер – Это служит стимулом для нашего развития. Технологии ENGEL также позволяют использовать рецикляты для производства самой ответственной продукции».

Достижение цели вторичной переработки с улучшением качества новых изделий поддерживается тесным сотрудничеством между компаниями по всей цепочке создания стоимости. На пути от производства первичного сырья через его переработку до рециклинга и даже дальше – к продажам и потреблению – участники рынка объединяются на горизонтальных платформах для обмена информацией и соответствующими данными. Например, цифровой водяной знак на упаковке может служить для идентификации материала, производителя и метода переработки. Эти данные доступны всем участникам и пользователям горизонтальной платформы, что обеспечивает более точную сортировку пластиковых отходов и, следовательно, высококачественную вторичную переработку.

Инициатива R-Cycle, к которой ENGEL присоединилась весной 2022 года, преследует именно эту цель. C цифровых паспортов продуктов R-Cycle создает основу для высококачественного процесса рециклинга, автоматически регистрируя во время производства изделий информацию, относящуюся к вторичной переработке. «Обязательным условием замыкания материальных циклов является информационная доступность по всей цепочке создания добавочной стоимости, так сказать, информационный цикл, – подчеркивает доктор Диммлер. – Вы сможете обеспечить требуемые свойства продукции только в том случае, когда знаете, что именно вы перерабатываете». 

Экономика замкнутого цикла основана на взаимодействии всех участников рынка. Однако для того, чтобы технологическая цепочка функционировала бесперебойно, также важно, чтобы каждый отдельный шаг в рамках общего процесса был экономичным. «Без экономики нет экологии, – убежден доктор Диммлер. – На этом замыкается круг для оптимизации энергопотребления, баланса CO₂ и, следовательно, структуры затрат. Индустрия пластмасс должна действовать оперативно и использовать все возможности, которые открывают инновационные технологии».