Hochwertiges Kunststoff-Recycling mit dem CreaSolv®-Prozess

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Unser patentrechtlich geschützter CreaSolv®-Prozess erlaubt eine herausragende Wertschöpfung. Durch spezielle Reinigungsverfahren werden Verunreinigungen und Schadstoffe effektiver abgetrennt. Die recyclierten Kunststoffe aus kontaminierten Gemischen oder Materialverbunden weisen Neuware-Eigenschaften auf.

Das Kunststoff-Recycling bei sortenreinen Abfällen ist etabliert und gängige Praxis. Selbst für gemischte post-consumer Abfälle mit Schmutzanhaftungen sind Sortier- und Aufbereitungsverfahren für ein Recycling im Bereich der Verpackungskunststoffe weit entwickelt.

Für manche post-consumer Kunststoffgemische, beispielsweise mit ähnlicher Dichte, versagen jedoch die verfügbaren Trenntechniken zur Entfernung der äußeren Verunreinigungen. Das Fraunhofer IVV arbeitet hier an der Trennung und Aufbereitung zum sortenreinen Wiedereinsatz des Materials:

  • Trennung für PET-PVC-Gemische,
  • Trennung für ABS-HIPS-Gemische,
  • Trennung für Kunststoff-Metall-Verbunde.

Die Abtrennung von inneren Verunreinigungen ist unser zweites großes Aufgabengebiet. Hier bieten wir weltweit einzigartige Lösungen, z. B. für die

  • Abtrennung von Barrierematerialien, Farb- und Füllstoffen aus PET,
  • Trennung flammgeschützter und nichtflammgeschützter Kunststoffe,
  • Entfernung bromierter Flammschutzadditive aus Elektro-Kunststoffen.

Dabei stehen unsere Recyclingverfahren im Wettbewerb zur rohstofflichen Entsorgung und der Deponie. Die rohstofflichen Verfahren sind aufgrund teurer Zuzahlung unrentabel und wurden überwiegend eingestellt. Auch die Deponierung entfällt mit Ablauf der TASi-Umsetzungsfrist (Technische Anleitung Siedlungsabfall) am 1. Juni 2005 für vermischte, heizwertreiche, also kunststoffhaltige Abfälle. Dagegen bieten die Fraunhofer-Verfahren zusätzlich eine Wertschöpfung über die hochwertigen, reinen und qualitätsgesicherten Kunststoff-Rezyklate.

Diese FuE-Aktivitäten lassen sich auch nach ihren Anwendungen zusammenfassen:

  • Recycling von Verpackungskunststoffen (PET und EPS),
  • Recycling von technischen Kunststoffen (ABS und HIPS).

Das CreaSolv®-Verfahren

Der Begriff Selektive Extraktion beschreibt ein werkstoffliches Recyclingverfahren für Kunststoffe, die aufgrund ihrer spezifischen Löslichkeit in hoher Reinheit wiedergewonnen werden können. Das besondere Potential des Verfahrens liegt in der Reinigung des Materials auf molekularer Ebene. Qualitätsbeeinflussende Störstoffe werden schonend und unter Erhalt der Polymereigenschaften entfernt.

Gemeinsam mit der CreaCycle GmbH, Grevenbroich, einem spezialisierten Formulierer von Lösemittelsystemen mit möglichst geringem Risikopotenzial für Anwender und Umwelt (idealerweise nicht eingestuft nach GHS Kriterien), wurde das Verfahren zum CreaSolv®-Prozess weiterentwickelt.

Die drei Hauptschritte dabei sind:

  • Auflösen des Zielkunststoffes mit einem selektiven Lösemittel; andere Bestandteile der Abfallfraktion bleiben ungelöst,
  • Abtrennen von Fremdstoffen aus der gewonnenen Polymerlösung,
  • Ausfällen des Zielkunststoffes aus der gereinigten Polymerlösung.

Ergänzt werden die Hauptschritte bei Bedarf durch eine vorgeschaltete Zerkleinerung und Vorreinigung sowie durch eine nachgeschaltete Konfektionierung zum mechanischen Konzentrieren, Trocknen und Compoundieren.

Im Fraunhofer IVV wird dieses Recyclingverfahren aktuell für technische Verbunde, z. B. flammgeschützte ABS-haltige Abfälle aus der Elektronikbranche und dem Automobilbau, geprüft und im kleintechnischen Maßstab optimiert. Ziel ist die großtechnische Verfahrensumsetzung zu Industrieanlagen, die qualitätsgesicherte Rezyklate produzieren.

Um am Markt bestehen zu können, müssen die Kunststoffrezyklate Neuware-Eigenschaften besitzen. Bei der Verfahrensoptimierung ist also die Erfüllung funktioneller Eigenschaften und damit die Frage nach Sortenreinheit, Restadditivierung und Polymeralterung entscheidend. Dazu liefert die analytische Spezifizierung der Inputfraktionen Entwicklungsziele für den Recyclingprozess und Basisdaten für die Qualitätskontrolle des Rezyklats.

Unseren Kunden bieten wir so individuell und zielgerichtet angepasste Verfahren. Mit modernsten Geräten werden z. B. bromierte Flammschutzmittel und ihre toxischen Abbauprodukte, die polybromierten Dioxine und Furane, analysiert. Mit dieser entwicklungsbegleitenden Analytik können wir auch die Effizienz des Recyclingprozesses bewerten:

Produktqualität versus Verfahrenskosten.

Fachartikel zum Recycling von Bioverpackungen aus Polylactid zum Download:
Siebert, T.; Schlummer, M.; Mäurer, A.: Bioverpackungen wiederverwerten. Kunststoffe 7 (2013), S. 79-82 [pdf 2,7 MB]