Bild 1 - Bürostuhl Kirn

Der Bürostuhl Kirn von Orangebox mit Sitzgestell, Fußkreuz, Rücken und Armlehnen. Die weißen Komponenten sind zu 100 Prozent recyceltem Polyamid, das auf Folienproduktionsrückständen basiert. (Bild: Orangebox)

Die Kunststoffindustrie steht vor einem disruptiven Wandel von einer vorwiegend linearen zu einer zirkulären Materialwirtschaft. Während sich insbesondere Mischabfälle aus Verbrauchsquellen, wie Verpackungen, meistens nur chemisch recyceln lassen, bieten sich sortenreinere Verarbeitungsrückstände zur materiellen Wiederverwertung an, da sie in der Regel noch sehr hohe Resteigenschaften besitzen.

Bürodrehstuhl im Design for Recycling

Auf der Suche nach einer besonders nachhaltigen Materiallösung für seinen neuen, stilvollen und hochbelastbaren Bürodrehstuhl Kirn entschied sich der Büroausstatter Orangebox für ein Polyamid (PA), das in einem integrierten Recyclingverfahren vollständig aus industriellen PA-Rückständen hergestellt wird.

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Grundlegende Eigenschaften des PA im Sortenvergleich 230 % glasfaserverstärkten Materialitypn (Bild: Domo)

Der unter dem Markennamen Econamid bekannte Kunststoff erzeugt bei seiner Verarbeitung bis zu 97% weniger CO2 als vergleichbare Neuware, sodass diese Büroanwendung mit einem CO2-Äquivalent von lediglich 37,5 kg das niedrigste Treibhauspotenzial aller Bürostühle des Herstellers aufweist. Als echte Kreislaufanwendung ist der Stuhl außerdem am Ende seiner Nutzdauer zu 99 % recycelbar. Um dies zu vereinfachen, sind alle Teile gezielt für leichte Demontage ausgelegt und die größeren Komponenten mit Materialkennzeichnungen versehen.

Aus dem nachhaltigen PA-Material werden das Sitzgestell, das Fußkreuz, die Rückenlehne und die Armauflagen gefertigt. In der weißen Ausführung kommt dabei mit dem Materiatyp ORO ein mit 30 % glasfaserverstärktes Material zum Einsatz, das ausschließlich auf Rückständen aus der PA-Folienproduktion basiert.

Der bequeme ergonomische Bürostuhl zeichnet sich durch ein intuitives Design mit einem verbesserten Einstellbereich der Sitzhöhe aus. Gezielt entwickelte Softtouch-Fasern sorgen für eine dauerhaft strapazierfähige und dreidimensionale Unterstützung aller Körpergrößen. Neben der Langlebigkeit des Stuhls und der Wirtschaftlichkeit des Materials haben der Aufbau und das technische Design auch zu einem vereinfachten Produkt geführt, das die Anzahl der Einzelteile und den Materialverbrauch reduziert. So wiegt der Stuhl Kirn insgesamt 10 kg weniger als jeder andere Bürostuhl des Herstellers.

Entwickelt wurde der nachhaltige Bürostuhl in enger Zusammenarbeit mit dem Verarbeiter Linear Plastics und dem paneuropäischen Vertriebspartner Ultrapolymers, Augsburg. Hinter dem Kreislaufpolyamid für seine Fertigung steht ein ausgereiftes, innovatives Recyclingverfahren.

Einstufiger Recyclingprozess

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Das Polyamid aus Rezyklat zeigt ein signifikant geringeres Treibhauspotenzial (GWP) gegenüber PA6-Neuware.(Bild:Domo)

Gestützt auf unsere langjährige Erfahrung in der Produktion und Verarbeitung nachhaltiger Polyamide hat Domo eine Technologie entwickelt, bei der sekundäres Rohmaterial aus Produktionsquellen in einem einstufigen Verfahren zu hochwertigen PA-Compounds recycelt wird. Grundlegende mechanische Eigenschaften sind in Tabelle I aufgeführt.

Der integrierte Prozess umfasst sämtliche Schritte von der Vorbehandlung und Reinigung über die Aufschmelzung und Granulierung bis hin zur eigentlichen abschließenden Compoundierung. Die wiederverwerteten Produktionsrückstände stammen aus unterschiedlichen Quellen wie Fasern und Randbeschnitt aus der Teppich-, Textil- und Folienindustrie. Der Prozess eignet sich sowohl für PA6- als auch für PA66-Recyclingware.

Der PA-Abfall wird der Aufbereitungsanlage aus einem Sammelcontainer automatisch zugeführt, zerkleinert, verdichtet und vorgetrocknet. Danach durchläuft das Material die grundlegende Extrusion, einschließlich Filtration. Das Filtrationssystem ist das Herz der Technologie und erledigt auch die automatische Reinigung des Filters, ohne den Materialfluss zu unterbrechen.

Resultat ist ein hochreines Rezyklat, das dann direkt in einem zweiten Extruder mit Additiven und/oder Füllstoffen zum endgültigen Compound aufbereitet wird. Das extrudierte Granulat passiert anschließend noch einen Kühlturm und ein Metalldetektorsystem, bevor es in einen Silo zur Homogenisierung und von dort zur Verpackung gefördert wird.

Dieser einstufige Produktionsablauf ermöglicht die Fertigung hochreiner PA-Compounds mit optimierten mechanischen Eigenschaften und erweiterten Verarbeitungsmöglichkeiten. So konnten materielle PA-Rezyklate noch bis vor wenigen Jahren normalerweise nicht in Spritzgießwerkzeugen mit Heißkanalsystemen verarbeitet werden. Dank der guten Extrudierbarkeit und gesicherten Metallabscheidung sind wir heute in der Lage, die Eignung der Econamid Compounds auch für derartige Anwendungstechniken zu gewährleisten.

Zu den jüngstenEntwicklungen zählt der Einsatz eines Rußpigments (Carbon Black) in einem Masterbatch auf recycelter Basis, das die Nachhaltigkeit und Zirkularität dieser Materialfamilie komplettiert.

Klare Umweltvorteile

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Lebenszyklusanalysen bekräftigen die Umweltverträglichkeit des PA auf Rezyklatbasis Vergleich zu PA6-Premium-Neuware.(Bild: Domo)

Die auf diese Weise gefertigten PA-Compounds zeichnen sich neben ausgezeichneten Eigenschaften, leichter Verarbeitbarkeit und hoher Qualität, vor allem durch ihre Umweltverträglichkeit gegenüber PA-Neuware aus.

Das beruht neben der richtungsweisenden, einstufigen Fertigung aus 100 % industriellen PA-Rückständen auch auf einer effizienten Überwachung und Minimierung der dabei verbrauchten Energie. Lifecycle-Analysen (LCA) zeigen signifikante Umweltvorteile. Bei mit 30 % glasfaserverstärkten Materialtypen beispielsweise reduzieren sich der Wasserverbrauch um 47 Prozent, der Verbrauch an nichterneuerbarer Energie um 60 % und die CO2-Emissionen um 80 %. Dabei handelt es sich um Durchschnittswerte. Eine umfassende, aktualisierte LCA-Bewertung der umweltverträglichen Produktlinie befindet sich in Vorbereitung.

Hinzu kommt der verringerte Verbrauch an neuen fossilen Ressourcen. In der Summe ergeben sich umwelt- und ressourcenschonende Kreislauflösungen, mit denen Verarbeiter und Endanwender die Nachhaltigkeit ihrer Produkte entscheidend verbessern können. Das konsequente Recyceln von Produktionsrückständen ist darüber hinaus ein Beitrag auf dem Weg hin zu kohlenstoffneutralen Wertschöpfungsketten.

Bewährte Anwendungen

Der Anbieter Domo entwickelt viele seiner nachhaltigen Kreislaufpolyamide in enger Zusammenarbeit mit Anwendern aus anspruchsvollen Einsatzbereichen. Typische Applikationen sind Motorabdeckungen und tragende Strukturbauteile für Kraftfahrzeuge, thermische Trennungen in Tür- und Fensterrahmen im Wohnungsbau, Rennradpedale und Druckluftharpunen sowie mechanisch beanspruchte Teile für Gartengeräte, Reisekoffer und Kinderwagen, um nur einige wenige Beispiele zu nennen. Neben Bürostühlen zählen außerdem Koffer und Reißverschlüsse für Funktionskleidung zu den neueren Entwicklungen.

Der Bürostuhl von Orangebox unterstreicht dabei, dass sich die wirtschaftlichen und umweltgerechten Eigenschaften von mechanisch recycelten Polyamiden sehr gut mit innovativem Design und ansprechender Ästhetik vereinbaren lassen.

ist Business Manager Consumer & Electric bei Domo Chemicals in Leuna.

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