Beste PAN Precursorqualitäten. Mit Technologien von EPC.

Seit dem Jahr 1941 werden PAN Fasern gesponnen. Die Fasern wurden hauptsächlich im Bereich der Textilindustrie für Bekleidung und Heim- und Haustextilien eingesetzt. Damals unter den Handelsnamen Orlon und Dralon. In der heutigen Zeit findet die PAN Faser neben der Textilen Anwendung vielfältigen Einsatz als Grundstoff der Kohlefaserherstellung. Neben Pech und Viskose ist PAN die Hauptfaser, welche großtechnisch zu Kohlefaser mit verschiedensten Eigenschaften verarbeitet werden kann.

Die etablierten Kohlefaserhersteller sowie Newcomer, die sich ausschließlich auf die Herstellung des letzten Schrittes, der Kohlefaserherstellung beschränken, haben mit den am Markt verfügbaren unterschiedlichen PAN-Precursorqualitäten zu kämpfen. Dabei ist einerseits die Knappheit qualitativ hochwertiger Precursor ein Problem, andererseits ist die ungleiche Qualität der verschiedenen marktgängigen Precursor für die Kohlefaserproduzenten ein Problem.

Speziell bei dem Einsatz von Kohlefasern in Hochleistungsverbundwerkstoffen für die Luftfahrt- oder Raumfahrtindustrie, der Formel 1 oder im Hochleistungsmaschinenbau sind qualitativ hochwertige und konstante PAN-Precursorqualitäten als Rohmaterial für die Kohlefaserherstellung unerlässlich, um eine Anlage wirtschaftlich betreiben zu können.

Wie allgemein bekannt, ist jede Faseranlage ein Unikat, das spezifische, exakt zu ermittelnde Einstellparameter für qualitativ hochwertige Produkte benötigt. Aus diesem Grund kann es erforderlich werden, die Precursorqualität exakt auf die Bedürfnisse der nachgeschalteten Kohlefaseranlage anzupassen. Bei nicht integrierten Produktionsanlagen d.h. dem Zukauf von Precursor ist dies praktisch kaum realisierbar. Diesem Thema hat sich die EPC Group mit weitreichenden F&E Tätigkeiten und einen in sich geschlossenen Anlagensystem angenommen.

Die Fachleute der EPC Group haben maßgeschneiderte Gesamtkonzepte entwickelt, welche auf eine integrierte Produktion beginnend mit der PAN-Polymerisation, der Herstellung der Spinnlösung, dem Verspinnen zu PAN-Precursor bis hin zur Kohlefaser bauen. Dabei integrieren wir qualitätsrelevante Nebenanlagen wie Lösemittelrückgewinnung, Aufbereitungsanlagen für Betriebsmittel sowie das sach- und qualitätsgerechte Handling der Zwischen- und Endprodukte in unser Gesamtkonzept. Durch diese gesamtheitliche Betrachtung können zum einen Synergien und Verschaltungen zur effizienten Energienutzung umgesetzt werden. Zum anderen werden damit unsere Kunden in die Lage versetzt, den Gesamtprozess zu optimieren und kontinuierlich eine hohe Ausbeute an qualitativ hochwertigen Fasern zu produzieren. Ebenfalls ist eine durchgängige Qualitätssicherung vom Rohstoff Acrylnitril bis zur einzelnen Kohlefaserspule sichergestellt. Dies ist für High-End-Anwendungen ein wichtiges Auswahlkriterium und kann zum Alleinstellungsmerkmal unserer Kunde führen.

Da uns bewusst ist, dass ein solch komplexe Produktionsanlage nicht ohne fachliche Begleitung in Betrieb genommen werden und betrieben werden kann, begleiten wir unsere Kunden bis zum Erreichen der geplanten Produktqualität Hand in Hand.


EPC Exclusives

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

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

 

Umfassende und intelligente Prozesskontrolle. EPC inside PET®.

 EPC inside PET® ist eine von EPC entwickelte Betriebssoftware für einen vollautomatischen Anlagenbetrieb und die Qualitätssteuerung für Anlagen mit dem innovativen EPC-Polyesterprozess. Mit EPC inside PET® werden Qualitätsschwankungen der Rohstoffe kompensiert. Bei bestehenden Anlagen wird die Gleichmäßigkeit der Endprodukte durch die umfassende und intelligente Prozesskontrolle deutlich verbessert. Wir bieten EPC inside PET® als eigenständige Lösung oder in Kombination mit einer Prozessoptimierung und Kapazitätssteigerung, unserer bewährten EPC PETvantage®-Technologie, an.

 Wirtschaftliche und qualitative Vorteile von EPC inside PET®:

  • 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

 

 

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.

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.

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

 

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.

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.

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 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

 

 

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)