19.10.2012

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Battenfeld-Cincinnati: Planetwalzenextruder für EVA-Folien in Photovoltaikpaneelen

Enorme Ausstoßleistungen von bis zu 2 t/h sollen sich bei der Herstellung von EVA-Folien für Solarpaneele mit dem Planetwalzenextruder PWE 250 der battenfeld-cincinnati, Bad Oeynhausen/Wien, erzielen lassen. Das Maschinenkonzept will neben seiner hohen Leistung durch eine besonders schonende Materialverarbeitung überzeugen. Rund 15 Anlagen seien in diesem Wachstumsmarkt bereits weltweit im Einsatz.

Standardmäßig werden Solarzellen für Photovoltaikmodule heute in EVA-Folien eingebettet. Diese Folien schützen die empfindlichen Siliziumzellen die Sonnenlicht in elektrische Energie wandeln vor Umwelteinflüssen, wie Korrosion und Stößen. Hierzu müssen die Folien elektrisch isolierend sein, eine hohe Festigkeit aufweisen, aber auch hochtransparent und UV-stabil sein. Für eine Modulfläche von 1 qm sind pro Schicht 500 g EVA, also insgesamt ein 1 kg nötig. Aufgrund seiner hervorragenden Verarbeitungs- und Langzeiteigenschaften soll EVA einen Marktanteil von rund 90% im stetig wachsenden Solarenergie-Markt haben.

Für die Herstellung von EVA-Folien muss das Kunststoffgranulat laut battenfeld-cincinnati bei maximal 150°C schonend plastifiziert und mit weiteren Zusatzstoffen vermischt werden. Hierfür sei sich der Planetwalzenextruder in besonderem Maße geeignet, da er schon bei niedrigen Verarbeitungstemperaturen eine hohe Dispergierungs- und Homogenisierungsleistung erziele. Dies liege an seiner verfahrenstechnischen Ausführung. Ein Planetwalzenextruder besteht aus einer herkömmlichen Einschnecke als Füllteil und dem Planetwalzenteil. Dieses wiederum besteht aus einem feststehenden, innenverzahnten Walzenzylinder, einer verzahnten Hauptspindel, die angetrieben wird und den mitlaufenden Planetspindeln. Alle Bauteile des Planetwalzenextruders sind um 45° schrägverzahnt, wobei die Verzahnung der Planetspindeln in entgegengesetzter Steigung zu den anderen Bauteilen verläuft. Bekannt sei das Maschinenkonzept des Planetwalzenextruders aus der Kalanderbeschickung in der PVC-Verarbeitung, weil es auch hier auf eine schonende Plastifizierung bei definierten, niedrigen Temperaturen ankomme. Gleichzeitig überzeuge der PWE sowohl in der PVC-Verarbeitung als auch in alternativen Verfahren, wie der EVA-Folienherstellung, durch seine hohen Ausstoßleistungen. Während vergleichbar große Einschneckenextruder eine Ausstoßleistung von bis zu 800 kg/h und Doppelschneckenextruder bis 1.200 kg/h schafften, erreiche der Planetwalzenextruder eine Leistung von bis zu 2.000 kg/h.

Neben der perfekten Transparenz sind optimale mechanische Kennwerte und ein niedriger Schrumpf wichtige Kriterien von EVA-Folien, die in Photovoltaik-Modulen zum Einsatz kommen. Das neuartige Multi-Touch-Glättwerk des Komplettanlagenanbieters battenfeld-cincinnati soll diese Forderungen perfekt erfüllen. Das Konzept besteht aus einem Zwei-Walzen-Glättwerk zur Vorkalibrierung und bis zu sieben Walzen zur Nachkühlung. Dadurch werde für gleichmäßige Folientoleranzen und ein einheitliches Dickenprofil, sowie eine optimale Transparenz, gute Planlage bei wenigen Orientierungen und perfekte mechanische Eigenschaften gesorgt.