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| Musterproduktion hochwertiger Polymerrezyklate. Links: Dr. Andreas Mäurer. Bild: © Fraunhofer IVV |
Das lösemittelbasierte Recyclingverfahren ist vielseitig einsetzbar. Dr. Andreas Mäurer steht während der Messe K für Fragen rund um die Implementierung des Verfahrens und zur Gewinnung hochwertiger Kunststoffrezyklate zur Verfügung. Er leitet im Fraunhofer IVV die Verfahrensentwicklung Polymer-Recycling und ist Ansprechpartner im Research Department Advanced Recycling des Fraunhofer CCPE. »Selbst schwierig zu recycelnde Kunststoffe gewinnen wir mit dem lösemittelbasierten Recycling zurück«, erläutert Dr. Mäurer. Es bietet gegenüber mechanischen Trennverfahren den Vorteil, dass das Zielpolymer selektiv in Lösung gebracht und in hoher Reinheit zurückgewonnen werden kann. Fremdpolymere und andere Feststoffe bleiben ungelöst und werden effektiv abgetrennt. Gelöste Verunreinigungen wie Flammschutzmittel, Weichmacher, Abbauprodukte und Gerüche werden durch spezifische Lösungsmittel separiert, sodass ein hochreiner Recyclingkunststoff entsteht. Das lösemittelbasierte Recycling ist ein physikalischer Prozess und eine effektive Alternative zum chemischen Recycling. Denn die Polymere werden nicht abgebaut und eine Polymerisation aus chemisch recycelten Rohstoffen ist nicht erforderlich. Um das lösemittelbasierte Recycling in den Industriemaßstab zu skalieren und Rezyklatmengen für industrielle Anwendungstests herzustellen steht im Fraunhofer IVV ein Großtechnikum zur Verfügung. Für die Umsetzung des Verfahrens auf industrielle Anlagen sucht das Fraunhofer IVV Partner.
Hochreine Rezyklate für kreislauffähige Verpackungen - farblich ansprechend und schadstofffrei
Mit dem lösemittelbasierten Recyclingverfahren können Unternehmen aus verschiedenen Branchen die ehrgeizigen Ziele der neuen EU-Verpackungsverordnung (PPWR) erreichen. Das Verfahren ist breit einsetzbar, es eignet sich sowohl für flexible als auch für formstabile Verpackungen. Unter Beachtung der Lebensmittelsicherheit erfüllt es die besonderen Anforderungen an die Reinigungseffizienz. Mit dem lösemittelbasierten Recyclingverfahren konnten sowohl für leichtflüchtige als auch für bereits mittelflüchtige Kontaminanten eine Reinigungseffizienz von bis zu 99,8 % erreicht werden. Das Verfahren ermöglicht das Kunststoffrecycling aus flexiblen Verpackungsabfällen und den Einsatz der Rezyklate bei der Herstellung neuer Verpackungen für sensible Füllgüter. Die Integration der gewonnenen Rezyklate in flexible Monomaterial-Verpackungen für Lebensmittel hat das Fraunhofer IVV bereits erfolgreich im technischen Maßstab umgesetzt und einen Rezyklatanteil in der entwickelten Verpackungsstruktur von bis zu 30 % realisiert. Im sensiblen Personal & Health Care-Verpackungssektor konnten diese Rezyklate bis zu einem Anteil von 62 % angewendet werden. Im allgemeinen Non-Food-Bereich wurden auch bis zu 100 % Rezyklatanteil erfolgreich eingesetzt.
Automobilbranche: Post-Consumer-Rezyklat aus Altfahrzeugen für den Wiedereinsatz in Neufahrzeugen
Die Sortierung der Kunststoffe aus Altfahrzeugen, die einen hohen Anteil an Verbundmaterialien und schwarzen Bauteilen enthalten, stellt bisher eine Herausforderung dar. »Beim Kunststoffrecycling haben wir einen echten Meilenstein erreicht und die Kunststoffsortierung aus Altfahrzeugen erfolgreich pilotiert«, freut sich Dr. Mäurer. Die wertvollen Thermoplaste wie z. B. PC/ABS werden aus Shredderrückstandsfraktionen über mechanische Verfahren und laserspektroskopische Sortierung auf ca. 80-90 % angereichert und mit dem lösemittelbasierten Recyclingverfahren weiter aufgereinigt. Das Ergebnis ist ein hochreines Rezyklat, das anschließend z. B. mit Neuware und Additiven zu einem PC/ABS mit hohem Anteil an Post-Consumer-Rezyklat (PCR) compoundiert wird. Es entspricht sogar den hohen Anforderungen für den Wiedereinsatz im Fahrzeuginterieur. »Wir versetzen damit Automobilhersteller in die Lage, die Vorgaben der europäischen Fahrzeugrichtlinie leichter zu erfüllen. Bis 2030 sollen demnach 25 % des Kunststoffgewichts in neuen Fahrzeugen aus PCR-Kunststoffen bestehen, ein Viertel davon aus Altfahrzeugen«, erläutert Dr. Mäurer.
Kunststoffe aus Verbundmaterialien und Thermoplasten - hochwertig und schadstofffrei zurückgewinnen
»Die wertvollen Kunststoffressourcen holen wir mit unserem lösemittelbasierten Recyclingverfahren auch aus Verbundwerkstoffen oder mit Schadstoff belasteten Materialien zurück, sodass sie dem Kreislauf wieder zugeführt werden können«, erklärt Dr. Mäurer. »Kunststoffe aus Elektroaltgeräten, die heute noch nicht recycelt werden können, da der Plastikanteil im Elektronikschrott viele verschiedene Kunststofftypen und zusätzlich gefährliche Stoffe wie z. B. Flammschutzmittel enthält, gewinnen wir schadstofffrei mit unserem Verfahren zurück«. Auch aus Bauabfällen stammendes geschäumtes Polystyrol, das mit dem Flammschutzmittel HBCD kontaminiert ist, lässt sich mit dem lösemittelbasierten Recycling als flammschutzfreies Polystyrolrezyklat aufarbeiten. »Durch die effektive Auflösung der Zielpolymere und die anschließende Trennung der ungelösten und mitgelösten Komponenten ist dies möglich. Auf Kunststoffverbunde passen wir den Recyclingprozess zusätzlich spezifisch an«, ergänzt Dr. Andreas Mäurer. »Damit können wir Batteriegehäuse aus Fahrzeugen genauso wie beschichtete und lackierte Textil- und Kunststoffmaterialien recyceln.« Matrixkunststoffe werden erfolgreich von Verbundkomponenten wie Kohlefasern, Glasfasern oder Metalleinsätzen getrennt und gereinigte Recyclingpolymere gewonnen. »Auch PVC-Bodenbeläge recyceln wir und trennen die unerwünschten Weichmacher effektiv ab. Das zurückgewonnene PVC-Material entspricht den Anforderungen der EU-Gesetzgebung (REACH) und kann für die Produktion von neuen PVC-Böden verwendet werden«, führt Dr. Andreas Mäurer als weiteres Beispiel für die Reinigungsleistung des Verfahrens an.
