Rezyklierbarkeit als Design-Faktor

Aus zertifizierten Kreislaufpolymeren auf Basis recycelter Mischkunststoffabfälle werden Verpackungsanwendungen wie der Knorr Bouillonpulverbehälter gefertigt.

(Bildquelle: Dr. Etwina Gandert/Redaktion Plastverarbeiter)

Aus zertifizierten Kreislaufpolymeren auf Basis recycelter Mischkunststoffabfälle werden Verpackungsanwendungen wie der Knorr Bouillonpulverbehälter gefertigt.
(Bildquelle: Dr. Etwina Gandert/Redaktion Plastverarbeiter)

Sabic, hat auf der K 2019 die Trucircle Initiative vorgestellt. Dazu gehören zertifizierte Kreislaufpolymere, die in einem chemischen Recyclingverfahren aus Mischkunststoffabfällen gewonnen werden. Hinzu kommen ein neues Polycarbonat (PC) auf der Basis von erneuerbarem Rohmaterial und mechanisch recycelte Polymere. Darüber hinaus stellte der Anbieter sein ‚Design for Recyclability‘ Konzept zur Gestaltung von Verpackungsprodukten vor. Die Verpackungen sind von Anfang an darauf ausgerichtet, Abfall zu minimieren und eine vollständige Recycelbarkeit zu ermöglichen. Teil dieses Konzepts sind auch ein neues LLDPE-Polymer für die Fertigung biaxial orientierter Polyethylen (BOPE) Folien.

Unter den vorgestellten Exponaten waren mehrere neue Produkte von Unilever. Der Magnum Eiskrembecher aus einem neu entwickelten, schlagzähen Polypropylenrecyclat für Tiefkühlartikel. Der Knorr Bouillonpulverbehälter für Großküchen, gefertigt aus einem schlagzähen Lowpact PP-Copolymer mit leichter Verarbeitbarkeit zu ebenso gewichtssparenden wie stabilen und stapelbaren Verpackungen in Kontakt mit Lebensmitteln. Sowie die Airless-Verpackung für Evercalm Global Protection Tagescreme von Ren Clean Skincare, mit Behälter, Deckel und weiteren Teilen aus zertifizierten Kreislauf-PP von Sabic.

Zusammen mit Vinventions, einem Marktführer in Design und Entwicklung von Weinflaschenverschlüssen, zeigt der Rohstoffhersteller außerdem den Prototyp einer kreislaufzertifizierten Blueline-Weinverschlusslösung. Hinzu kommt ein Standbeutel von Walki mit einer Lebensmittelkontakt-Barriereschicht aus Kreislaufmaterial. Und Tupperware Brands ist mit dem Tupperware Eco Straw sowie einem neuen Trinkbecher für unterwegs vertreten. Öko-Strohhalm und Trinkbecher sind beide als Mehrwegprodukte konzipiert und bestehen aus einem leichten, phthalatfreien Kreislauf-PP.

Die zertifizierten Kreislaufpolymere von Sabic werden aus einem Pyrolyseöl produziert, das durch Recyceln von minderwertigen Mischkunststoffabfällen gewonnen wird, die sonst in Verbrennungsanlagen oder auf Deponien landen würden, oft aber auch in unsere Weltmeere und Binnengewässer gelangen. Das Unternehmen hat damit begonnen, größere Mengen dieses alternativen Rohstoffs in seine Fertigung am Standort Geleen (Niederlande) einzubringen. Die Einführung der zertifizierten Kreislaufpolymere zielt darauf ab, eine neue Wertschöpfungskette zu schaffen, in der das Unternehmen im Bund mit Vorlieferanten und namhaften nachgelagerten Partnerkunden aufgearbeitete Mischkunststoffabfälle wieder zu neuwertigen Originalpolymeren recycelt und auf diese Weise die zirkuläre Wiederverwendung endlicher Rohstoffe ermöglicht.

Geschlossener Materialkreislauf

Die Sneaker sind aus einem einzigen Material, TPU, hergestellt, so dass sein kompliziertes Trennen der Werkstoffe für ein sortenreines Recycling entfällt.
(Bildquelle: Covestro)

Die Sneaker sind aus einem einzigen Material, TPU, hergestellt, so dass sein kompliziertes Trennen der Werkstoffe für ein sortenreines Recycling entfällt.
(Bildquelle: Covestro)

Auch Covestro stellte auf der K das Thema Nachhaltigkeit und Kreislaufwirtschaft in den Mittelpunkt. Um gebrauchte Kunststoff systematisch und weitestgehend wiederzuverwerten, will der Konzern neue Technologien entwickeln. Insgesamt will das Unternehmen die Umstellung von der Wegwerf- zur Kreislaufwirtschaft mit möglichst vielen Partnern gestalten und erwartet davon auch neue geschäftliche Chancen. Ein Beispiel für diese Strategie sind Monomaterial-Sneaker, entworfen vom chinesischen Schuhdesigner Axis Liu, die vollständig aus Thermoplastischem Polyurethan (TPU) bestehen. Ein aufwendiges Trennen der Materialien zur Wiederververtung kann so entfallen. Hinzu kommt, dass die eingesetzten TPU-Typen der Marke Desmopan eco zu einem Teil Biomasse als Kohlenstoff-quelle hergestellt werden. Andere Typen wie etwa das eingesetzte Desmopan 37385A basieren auf Polyethercarbonatpolyolen, die Covestro mittels einer innovativen Technologie aus CO2 produziert und unter dem Namen Cardyon vermarket.

Für Polycarbonat stellte das Unternehmen einen geschlossenen Stoffkreislauf vor, der mit der Herstellung von neuem, transparentem Polycarbonat bei Covestro und dessen Auslieferung an einen Hersteller von 5-Gallonen-Wasserflaschen beginnt. Dieser Kunststoffverarbeiter liefert die Flaschen an einen Wassererzeuger, der schließlich Verbraucher mit den gefüllten Flaschen versorgt. Diese können bis zu rund 50-mal wiederverwendet werden. Über die gleiche Wertschöpfungskette gelangen die Behälter am Ende ihrer Nutzungsdauer wieder über den Wasserproduzenten zum Flaschenhersteller zurück. Dann werden die Flaschen zerkleinert, gewaschen und gereinigt. Nach Prüfung der Qualität des Post-Consumer-Rezyklats wird neues Polycarbonat-Granulat erzeugt. Das recycelte Granulat wird von Covestro zusammen mit neuem Produkt zu einem Polycarbonat-Blend veredelt. OEMs fertigen daraus Laptops, Kopierer, Drucker, Ladestationen für Smartphones und andere elektronische Geräte, die an Verbraucher vertrieben werden.

Qualität von Kunststoff-Rezyklaten erhöhen

Additive können die Qualität von Rezyklaten stabilisieren.
(Bildquelle Songwon Industrial)

Additive können die Qualität von Rezyklaten stabilisieren.
(Bildquelle Songwon Industrial)

Songwon, Frauenfeld, Schweiz, stellte auf der K 2019 Lösungen zur Verbesserung der Recyclingfähigkeit von Kunststoffen vor. Die Polymerstabilisatoren verlängern die Lebensdauer von Polymeren, tragen dazu bei, Materialien wiederverwendbar zu machen und stabilisiert das Polymer durch den mechanischen Recyclingprozess. Für Automobilhersteller zeigt der Rohstoffanbieter ein Additiv, das den Einsatz von recycelten Kunststoffen in Anwendungen im Motorraum ermöglicht, zum Beispiel für Maschinenraumabdeckungen, Kabelkanäle, Batteriegehäuse etc. Mit der Stabilisator-Mischung Songxtend 2721 lässt sich nicht nur die Anforderung der Industrie an eine verbesserte langfristige Wärmestabilität erfüllen, sondern auch die Qualität und die Leistung von recyceltem PP bei gleichzeitiger Verlängerung der Lebensdauer erhöhen.

Klare Qualität von Kunststoff-Rezyklaten

Aufgrund der enormen Nachfrage nach dem Additiv, einschließlich der Eco-Formulierung, hat der Anbieter den Bau der neuen Produktionanlage um zwei Jahre vorverlegt. Die neue Anlage wird die Fertigungskapazität für das Additiv bis 2020 um 50 Prozent steigern.
(Bildquelle: Milliken)

Aufgrund der enormen Nachfrage nach dem Additiv, einschließlich der Eco-Formulierung, hat der Anbieter den Bau der neuen Produktionanlage um zwei Jahre vorverlegt. Die neue Anlage wird die Fertigungskapazität für das Additiv bis 2020 um 50 Prozent steigern.
(Bildquelle: Milliken)

Milliken, Gent, Belgien, erweitert die Millad NX 8000 Produktreihe um den Eco Clarifier.  Dieser dient zur Produktion von transparentem NX Ultraclear PP für haltbare und überaus glasklare Endprodukte. Der nachhaltige Clarifier ermöglicht eine schnellere Fertigung von Formteilen mit geklärtem PP bei 10 Prozent weniger Energieverbrauch ‒ zertifiziert durch Underwriters Laboratories (UL). Dabei lässt sich die Transparenz nach marktspezifischen Anforderungen einstellen. Gleichzeitig minimiert es das Risiko von Mängeln wie weißen Stippen, Streifen und Blasen. Die Produktreihe erhielt vor Kurzem als einziges PP-Klärmittel die Critical Guidance Recognition der US Association of Plastic Recyclers, die seine Kompatibilität mit Recyclingverfahren für ausgediente Kunststoffverpackungen bestätigt. Außerdem eignet es sich für Anwendungen mit Lebensmittelkontakt, da der Spezifischen Migrationsgrenzwert (SML) reduziert wird, ohne dass die Materialformulierung dafür ein zusätzliches Additiv benötigt. Millad NX 8000 Eco stellt außerdem sicher, dass keine Probleme in den Verfahren der Medizintechnik oder beim optischen Sortieren in Recyclinganlagen entstehen. Darüber hinaus gewährleistet der Klärer eine beständige Leistungsfähigkeit unter handelsüblicher Beleuchtung mit oder ohne anteiliger UV-Strahlung der Lichtquelle.

Recyclingfreundliche Becher aus geschäumtem Polyester

Die Thermobecher sind aus einem Material hergestellt.
(Bildquelle: SML)

Die Thermobecher sind aus einem Material hergestellt.
(Bildquelle: SML)

SML Maschinengesellschaft, Redlham, Österreich, hat geschäumte Folien für Hot-Fill-Anwendungen mit herausragenden Eigenschaften in Hinblick auf Hitzebeständigkeit, Isolation und Recyclingfähigkeit in einem gemeinsamen Forschungsprojekt mit Kiefel Technologies entwickelt. Die Basis für diese einfach wiederzuverarbeitenden Mono-Material-Produkte ist eine dreilagige PET (oder PP) Folie mit einer physisch geschäumten Innenschicht. Die geschäumten Folien aus den neuen Anlagen von SML weisen eine A/B/A-Struktur auf. Während die Innenschicht aus Schaum besteht, sind die beiden äußeren Schichten ungeschäumt. Die Mono-Material-Struktur der Folie vereinfacht das Recycling während die geschäumte Innenschicht das Gewicht gegenüber herkömmlicher PET-Folie um 50 Prozent reduziert – und das bei denselben Produkteigenschaften. Für die ausgezeichnete Thermostabilität der Folie sind keine Additive nötig. Aus diesem Grund eignet sie sich optimal für die wirtschaftliche Produktion von Bechern und Tassen mit ausgezeichneten Isolationseigenschaften.

Kreislaufwirtschaft mit Partnern

Zu den Pilotanwendungen des rPO gehören mehrere Teile eines Bosch-Staubsaugers.
(Bildquelle: Borealis)

Zu den Pilotanwendungen des rPO gehören mehrere Teile eines Bosch-Staubsaugers.
(Bildquelle: Borealis)

Borealis, Wien, Österreich, hat unter der Dachmarke EverMinds seine Borcycle-Palette an recycelten Polyolefinen (rPO) erweitert. Auch alle bestehenden Post-Consumer-Rezyklate (PCR) der Marke Daplen warden unter der Dachmarke vereint. Borcycle MF1981SY, das sich besonders für den Einsatz in sichtbaren schwarzen Teilen, zum Beispiel in Kleingeräten, eignet, weist einen Recyclinganteil von über 80 Prozent auf und bietet ein optimal ausgewogenes Verhältnis von Steifigkeit und Schlagzähigkeit. Zu den Pilotanwendungen, die aus dieser nachhaltigen Ergänzung des rPO-Portfolios von Borealis gefertigt werden, gehören mehrere Teile eines Bosch-Staubsaugers,

PIR- und PCR-TPE-Typen

Die neuen TPE-Formulierungen beinhalten Typen, die auf einer Reihe verschiedener Rezyklatquellen basieren.
(Bildquelle: Hexpol)

Die neuen TPE-Formulierungen beinhalten Typen, die auf einer Reihe verschiedener Rezyklatquellen basieren.
(Bildquelle: Hexpol)

Hexpol, Middleton, Manchester, United Kingdom, stellte auf der K das Dryflex Circular Produktsortiment vor, das in in verschiedene Serien unterteilt. Diese basieren auf der jeweils verwendeten Rezyklatquelle, sodass Klarheit über die Herkunft der eingesetzten Materialien gewährleistet ist. Derzeit gibt es Materialien, die auf den folgenden Quellen basieren (gemäß der Definition der ISO 14021:2016 ): Das Post- Industrial-Rezyklat (PIR), ist Material, das während eines Herstellungsprozesses als Abfall anfällt. Ausgenommen ist die Wiederverwendung von Materialien wie Regeneraten, Mahlgut, Ausschuss im selben Prozess, der sie erzeugt hat. Post- Consumer-Rezyklat (PCR) bezeichnet Material, das von Haushalten oder von gewerblichen, industriellen und institutionellen Einrichtungen als Endverbraucher des Produkts erzeugt wird und nicht mehr für den vorgesehenen Zweck verwendet werden kann.  Die Dryflex Circular TPEs sind in Härtegraden ab 40 Shore A erhältlich, sie enthalten einen Recyclinganteil von bis zu etwa 80 Gew.-% (Berechnung nach ISO 15343). Dryflex Circular Compounds werden gemäß der ISO 9001 und ISO 14001 Norm hergestellt, alle Compounds sind RoHS-, REACH- und SVHC-konform. Die PCR-Typen sind derzeit nur in schwarz erhältlich. Sie zielen auf Automobil-Außenteile wie Schmutzfänger, Seitenschweller und Radlaufverkleidungen ab. Diese Materialien können auch für Outdoor-Anwendungen wie Rasenmäherräder oder Sicherheitsbarrieren verwendet werden. Die PIR-Typen sind in Naturfarben erhältlich, was zusätzliche Gestaltungsmöglichkeiten bietet. Sie sind auf Konsumgüter, Sportgeräte, Schuhe, Haushalts-  und Automobilanwendungen ausgerichtet.

Nachhaltig kombiniert

Auf dem Stand von Dr. Boy, Neustadt-Fernthal, Hersteller von Spritzgießmaschinen, wurden Design-Tabletts aus Cellidor CP 410-10 BK 32/082 gefertigt. Der Werkstoff ist ein auf Cellulose aus nachhaltigen, natürlichen Rohstoffquellen basierender Kunststoff, der von der Albis, Hamburg, compoundiert wird und sich durch einen starken Glanz, eine gute Tiefenwirkung und selbstpolierende Eigenschaft auszeichnet. In der auf der Messe gefertigten Lupe steckt Cellidor CP 400-10 CC, das sich durch eine hohe Transparenz (vergleichbar mit PMMA) und eine selbstpolierende Oberfläche auszeichnet. Für das dritte Exponat, einen 2K-Eiskratzer, lieferte der Albis als Weichkomponente ein Alfaterxl Eco in der Härte Shore A75 (2K mit PP/LyondellBasell´s Adstif HA 840 R). Es empfiehlt sich aufgrund guter 2K-Haftung auf Polyolefinen in Verbindung mit 100 % PP-Rezyklat und biobasiertem EPDM für diese Anwendung.

Dr. Etwina Gandert

Über den Autor

Dr. Etwina Gandert

ist Redakteurin Plastverarbeiter.

etwina.gandert@huethig.de