Saubere Lösungen für starke Verbindungen!

Im Verbund zeigen Kunststoffe besonders gut, was sie können. Mit Blick auf die Anforderungen des Green Deal und die Transformation zur Kreislaufwirtschaft wird es für die Unternehmen der Kunststoffbranche jedoch überlebenswichtig werden, Lösungen für die Trennbarkeit dieser Verbunde schon bei der Entwicklung vorzusehen. Mehrschichtfolien und -rohre erfüllen vielfältigste Anforderungen, Kurz-, Lang- und Endlosfaserverstärkung erlaubt strukturellen Leichtbau, Blends vereinen die besten Eigenschaften einzelner Polymere und Compounds stellen umfangreiche Funktionen zur Verfügung. Verbundwerkstoffe sind nach wie vor die Alleskönner unter den Materialien. Viele technische Systeme könnten die an sie gestellten Forderungen nach Leistung und Funktion ohne die Verwendung von klug kombinierten Materialien kaum erfüllen. Bipolarplatten-Compounds für die Batterie- und Brennstoffzellentechnik sind ein gutes Beispiel dafür, wie die chemische Beständigkeit und niedrige Dichte eines Kunststoffs mit der elektrischen Leitfähigkeit von Ruß und Grafit zu einer idealen Verbindung wird.

Eine Produktentwicklung aus Verbundmaterialien muss jedoch – und in letzter Zeit deutlich verstärkt – am besten auch die Kreislaufwirtschaft, grundsätzlich jedoch ein werkstoffliches Recycling mitdenken. Zum umfangreichen, technisch-ökonomischen Anforderungskatalog kommt also der kleine, aber sehr mächtige Zusatz dazu: „nach Gebrauch im Sinne einer Kreislaufwirtschaft wieder einsetzbar“. Die Ansätze eines Ökodesigns sind dabei nicht unbedingt neu: Die Materialien sollten grundsätzlich wiederverwendbar sein, ihre Vielfalt gering und ihre Verträglichkeit untereinander gegeben sein. Die Konstruktion selbst sollte zerlegungsgerecht sein und eine geringe Anzahl an Bauteilen umfassen. Alle Werkstoffe sollen gekennzeichnet werden und nur unschädliche Inhaltsstoffe enthalten. Mindestens zwei konstruktiv-werkstoffliche Ansätze können dazu beitragen, Materialkombinationen, die während ihrer Lebensdauer fest miteinander verbunden sein müssen, kreislauffähig zu gestalten: Schaltbare Polymere und definierte Zwischenschichten können Teil der Lösung sein. „Schaltbar“ bedeutet in diesem Zusammenhang, dass eine Substanz, die während des Produktgebrauchs nicht vorkommt (zum Beispiel ein besonderes Lösungsmittel), Einzellagen beim Recycling voneinander trennt oder ausgewählte, komplette Verbindungschichten auflöst. Dies ist aufwendig und erfordert gegebenenfalls nasschemische Trennverfahren mit mehreren Stufen. Produkte aus Verbundstoffen zu zerkleinern und zu einem Blend umzuarbeiten, um dieses als eine mechanisch tragende Zwischenschicht von Produkten zu verwenden, ist Thema unterschiedlichster Entwicklungen im Bereich von Rohranwendungen und war auch Fokus im Projekt „Biobafol“ am SKZ. Mehrkomponenten-Spritzgießteile mit flexiblen Dichtungen können, wenn die einzelnen Werkstoffe aufeinander abgestimmt sind, ein schlagzäh modifiziertes Rezyklat ergeben. Nachfüllgebinde und Rücknahmeverpflichtungen sind weitere Ansätze, Kunststoffe und ihre Verbunde verantwortungsvoll und im besten Sinne nachhaltig einzusetzen.

Quelle: SKZ