Argusblick auf Rezepturen

Sibylle Hofmeyer

Keine leichte Entscheidung ist es für die Hersteller von Reifen, Dichtungen, Schläuchen oder anderen hochwertigen technischen Gummiwaren, ihre Gummirezepturen in fremde Hände zu legen: Die Qualität jeder Gummimischung wird von den zugegebenen Chemikalien bestimmt. „Ob ein Teig gelingt, hängt ganz von der Gewürzmischung ab“, unterstreicht Dr. Thomas Kromminga, Leiter Service Technologies bei Rhein Chemie, die Bedeutung der Additive in Analogie zu einer Backmischung. Als das Chemieunternehmen vor der Markteinführung des Serviceangebots stand, musste es potenzielle Kunden davon überzeugen, dass dieses Konzept mit keinerlei Risiken, dafür aber mit erheblichem Mehrwert verbunden ist. Rhein Chemie ist dieser Schritt gelungen. Nachdem die neue Produktionsanlage im Sommer 2006 am Hauptsitz in Mannheim in Betrieb gegangen ist, werden heute bereits über 100 Rezepturen im Auftrag von Kautschuk verarbeitenden Betrieben hergestellt; Tendenz stark steigend. Die Kunden profitieren von den Vorteilen, die die Bündelung von Prozessschritten in der Hand eines Spezialisten mit sich bringt. Während Rhein Chemie umfassende Kenntnisse, Methoden und Technologien für ein hochwertiges Chemikalien-Management vereint, können sich die Auftraggeber ganz auf ihre Kernkompetenzen konzentrieren. Sie stellen der Rhein Chemie zu Beginn die benötigten Rezepturen zur Verfügung und erhalten am Ende maßgeschneiderte Pulvermischungen, die sie ihren Prozessen zur Herstellung von Gummiwaren beigeben.

Dazwischen liegt ein mehrstufiger Produktionsprozess bei Rhein Chemie, die zu Lanxess, dem viertgrößten deutschen Chemiekonzern, gehört. Zunächst passieren die für eine Rezeptur angelieferten Rohstoffe die Eingangskontrolle. Dann werden die Einzelchemikalien schichtweise in einen bis zu 1200 l großen Edelstahl-Container eingewogen. Als nächstes geht dieser Container zur Mischstation, dem Herz der Produktionsanlage, in der das gesamte Mischgut gleichmäßig verteilt wird. Genau hier liegt der Knackpunkt im gesamten Prozess, der über die Qualität der Pulvermischungen entscheidet: Sind die richtigen Stoffe in der Mischung enthalten? Liegen sie in den erforderlichen Mengen vor? Sind diese Stoffe gleichmäßig über das Mischgut verteilt? Rhein Chemie kann diese drei kritischen Fragen durch den Einsatz eines NIR-Online-Industriespektrometers zweifelsfrei beantworten und dokumentieren.

NIR-Online-Systeme lassen sich aufgrund ihrer speziellen Beschaffenheit in nahezu jede Produktionsumgebung integrieren. Sie erlauben eine zeitnahe Analyse und Überwachung, selbst schnell bewegter Systeme. Dazu werden die zu untersuchenden Substanzen mit Lichtwellen im Nahen Infrarot (NIR)-Bereich bestrahlt und die reflektierten Lichtwellen von einem Dioden Array-Spektrometer parallel ausgelesen. Je nach Eigenschaft der Substanzen, differiert die Wellenlänge des zurückgeworfenen Lichts. Die so gewonnenen Messergebnisse werden von der Prozesssoftware SX-Center online ausgewertet und auf mehreren Monitoren grafisch dargestellt. Im automatischen Vergleich der Messergebnisse mit den Referenzwerten wird der Zustand des analysierten Materials in Echtzeit transparent. Dabei lassen sich die Messdaten problemlos in alle gängigen Warenwirtschafts- und Prozessleitsysteme wie SAP oder Siemens einbinden.

Der Rhein Chemie ermöglichen NIR-Online-Systeme die Sofortkontrolle der Rezepturen. Während eines Mischprozesses, der im Durchschnitt etwa fünf Minuten dauert, wird das Mischgut, das pausenlos in Bewegung ist, rund 2000-mal überprüft. Damit werden repräsentative Messergebnisse gewonnen. Sie geben Aufschluss darüber, wann die optimale Homogenität einer Mischung erreicht ist. In diesem Augenblick wird der Mischprozess automatisch gestoppt. Darüber hinaus lassen die Messungen eindeutige Aussagen über Qualität und Zusammensetzung der Inhaltsstoffe zu.

NIR-Online-Technik erspart den Aufwand und die Nachteile herkömmlicher Messverfahren im Labor, wie sie zuvor auch bei Rhein Chemie praktiziert wurden. „Um die Homogenität einer Rezeptur zu untersuchen, mussten die Mischprozesse erst einmal gestoppt werden. Dann entnahmen wir drei bis vier Proben und untersuchten diese im Labor“, so Dr. Giorgio Müller, Leiter des Service Technologies Betriebs. „Stellte sich dabei heraus, dass das Mischgut noch nicht gleichmäßig verteilt war, mussten die Mischvorgänge erneut gestartet werden.“ Ebenso wenig war es möglich, Reaktionsprozesse zu überprüfen und zu kontrollieren.

Im letzten Prozessschritt werden aus der homogenisierten Muttermischung bedarfsgerechte Portionen automatisch in mit verwendbare Beutel präzise abgefüllt. Der Kunde erhält diese Beutel als Rundum-sorglos-Pakete. Mitgeliefert wird eine umfangreiche Dokumentation, die die lückenlose Rückverfolgbarkeit der relevanten Qualitäts- und Prozessdaten gestattet.

Als Rhein Chemie bei der Planung der Fertigungsanlage nach einem System zur optimalen Qualitätssicherung Ausschau hielt, überzeugte NIR-Online aus mehreren Gründen. „Wir erhielten ein kombiniertes Software- und Hardware-Paket, das sich aufgrund seiner Standardschnittstellen problemlos in unser vorhandenes Steuerungssystem einbinden lässt. Ein weiterer Vorteil ist, dass das Gerät vollkommen zerstörungsfrei arbeitet und somit den Produktionsablauf nicht unterbricht“, sagt Giorgio Müller. Darüber hinaus sprachen die einfache Bedienung und Auswertbarkeit für das System.

Das Konzept der Rhein Chemie ist aufgegangen: Immer mehr Kunden aus der Kautschuk verarbeitenden Industrie nutzen die Möglichkeit, ihr Chemikalien-Management einem spezialisierten Dienstleister anzuvertrauen. Sie werden just-in-time mit hochwertigen Additiven beliefert, mit denen sie die Qualität ihrer Produkte und Prozesse steigern und die Betriebskosten senken können.

Als sehr bedeutend für den Erfolg des Konzepts wertet Rhein Chemie den NIR-Online-Einsatz: „Das NIR-Online-System trägt in kritischer Weise dazu bei, dass die Pulvermisch-Pakete auch tatsächlich sorgenfrei im Produktionsprozess des Kunden eingesetzt werden können“, bringt es Dr. Thomas Kromminga auf den Punkt. Nach nur sechs Monaten hat sich NIR-Online im neuen Pulvermisch-Betrieb der Rhein Chemie amortisiert. Das System erspart den Aufwand für Laboranalysen und trägt zur Senkung der Fertigungskosten bei. Durch die laufenden Qualitätskontrollen ist das Unternehmen vor Reklamationen gefeit.

cav 408

NIR-Online-Industriespektrometer

Rhein Chemie Rheinau GmbH