Infrarot-Drehrohrtechnik verkürzt Trocknungszeiten und verbessert die Bauteilqualität

Aachen, 8. August 2025 - Hygroskopische Kunststoffe wie PET, PA, TPU, ABS oder PC müssen vor der Verarbeitung auf eine definierte Restfeuchte getrocknet werden. Die konventionelle Trocknungstechnik auf Heißluftbasis ist allerdings zeit- und energieintensiv. Auf der K 2025 zeigt B.IRD Machinery eine praxistauglichere Alternative. Das neue IR-Drehrohrsystem „B.IRD 5“ reduziert Trocknungszeiten um gut 90 Prozent und senkt gleichzeitig den Energieverbrauch – bei konstanter Materialqualität.

Hygroskopische polymere Werkstoffe nehmen bei Lagerung Feuchtigkeit auf. Vor dem Verarbeitungsprozess müssen sie zur Qualitätssicherung auf spezifische Restfeuchten getrocknet werden. Bisheriger Stand der Technik zur Tiefentrocknung der Materialien ist die Erwärmung in Silos und Trichtern mit Trockenluft. Typische Prozesszeiten liegen zwischen zwei und acht Stunden. Mit dem neuen Infrarotdrehrohr-Gerät „B.IRD 5“ steht Verarbeitern nun eine praktikable Technik zur Verfügung, die die gleichen Trocknungsergebnisse im ppm-Bereich bei Zeiten von nur 3 – 30 Minuten erzielt. Damit wird mehr als 90 Prozent wertvoller Zeit gespart.

Zugleich wird bis zu 70 Prozent weniger Energie als bei der herkömmlichen Trocknung benötigt. Die Infrarot-Trocknung ist ein einstufiger Prozess, bei dem Granulate und inneres Wasser durch Strahlung erwärmt werden. Weder ist eine Erwärmung der Luft erforderlich noch müssen Trockenmittel für die Regeneration aufbereitet werden.

Aus dem Granulat diffundieren die H 2 O-Moleküle unter anderem wegen des hohen Temperaturgefälles extrem schnell in den kühleren Prozessraum. Zudem liegt es nahe, dass im B.IRD-Prozess der „Photomolekulare Effekt“ wirksam ist. Diesen Effekt hat das MIT in Boston/USA im Jahr 2024 wissenschaftlich anerkannt nachgewiesen. Er beschreibt die Verdunstung von Wasser in Polymeren ohne Wärmeeintrag nur durch den Einfluss von Licht.

Durchsatz von 4 bis 100 kg/h

Die Durchsatzleistung von B.IRD 5 für die Trocknung liegt je nach Variante in einer Bandbreite von 4 bis 100 kg/h. Die Durchsatzmenge kann mit dem nachfolgenden Verarbeitungsprozess synchronisiert werden. Mit der stetig durchmischenden Fördertechnik, der genau einstellbaren Durchlaufzeit und der exakt dosierbaren Infrarot-Leistung ist die gleichmäßige Temperierung jedes einzelnen Korns (± 1 K) gegeben. Die Nachfolgemaschine erhält somit eine konstante Input-Qualität.

Die Trocknungstemperaturen liegen über denen der herkömmlichen Verfahren. Denn wegen der kurzen Standzeiten in der Wärme treten Polymer-Schädigungen wie Oxidation oder Hydrolyse in der Regel nicht auf. Anders als in Trichtern oder Silos wirkt auf die Granulate keine Gewichtskraft ein, womit Agglomerationen vermieden werden. Die im Korn vorliegende höhere Wärmemenge wirkt sich positiv im folgenden Schmelzeprozess aus: Für das Spritzgießen wird das Verarbeitungsfenster vergrößert.

In der Praxis mehrfach bewährt

In der Praxis werden die Vorteile der IR-Trocknung besonders deutlich an konkreten Bauteilanforderungen. Bei der Verarbeitung von PA 6 GF30 mit langen Fließwegen wurde festgestellt, dass die spezifische Spritzdruckgrenze der eingesetzten Maschine von 2400 bar bei herkömmlicher Trocknung mit 120 Grad regelmäßig überschritten wird. Wird das gleiche Material hingegen mit dem B.IRD-System mit 135 Grad vorbereitet, bleibt der notwendige Einspritzdruck dauerhaft unterhalb dieser kritischen Grenze. Dies verbessert die Prozesssicherheit und ermöglicht die Fertigung komplexer Geometrien ohne Anpassung der Anlagentechnik.

Ein weiterer Effekt zeigt sich bei transparentem Polycarbonat. Die deutlich verkürzte Wärmestandzeit im Infrarot-Drehrohr minimiert thermisch bedingte Verfärbungen. Die geringere Gelbfärbung führt zu einer verbesserten Lichtdurchlässigkeit, was insbesondere für optisch anspruchsvolle Anwendungen von Vorteil ist. Vielversprechende Ergebnisse wurden auch erzielt bei der Vorbereitung von PMMA und TPU.

Schließlich vereinfacht die B.IRD-Technologie schnelle Materialwechsel. Die Verkürzung der Aufbereitungszeiten sowie gegebenenfalls die kurze Zeit für einen Drehrohrwechsel bei Farbumstellungen öffnen das Fenster für die flexible Auslastung von Spritzgießmaschinen.

„Die Energie- und Materialeffizienz wird mit B.IRD optimiert, die Produktivität der Prozesse deutlich erhöht. Spritzgieß-Maschinen können besser ausgelastet werden und die Qualität der hergestellten Teile ist auch noch höher.“ zieht Geschäftsführer Daniel Stricker das Fazit.

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