Wie werden Halbzeugabfälle recycelt?

Beim Extrudieren von Plattenware, Rohren oder Rundstäben entstehen beim Farb- oder Werkzeugwechsel ebenso Abfälle wie beim Spritzgießen. Handelt es sich hierbei um Produkte mit großem Durchmesser oder Querschnitt, so sprechen wir hier nicht von Gramm, sondern von Kilogramm, bis hin zu vielen Kilogramm. Ein Unternehmen, das das Recycling von diesen Reststoffen vornimmt, ist die Firma Thermoplastkreislauf (TPK) im österreichischen Traiskirchen. Das Unternehmen stellt seit 25 Jahren Mahlgüter und Compounds aus technischen Thermoplasten wie PA6 und PA66 mit und ohne Glasfaserverstärkung, sowie PPS, PEEK und POM her, die zu Spezialcompounds aufbereitet werden. Neu im Programm ist das Verarbeiten der PIR-Abfälle der POM-Halbzeuge. Und die haben es aufgrund ihrer Dichte und ihres Gewichtes in sich.

Angüsse und Ausschussteile aus POM können mit den derzeit am Markt verfügbaren Mühlen zerkleinert werden. Nicht so die Halbzeuge. In Traiskirchen werden Abfallstücke angeliefert, die bis zu 150 kg wiegen. „Hier ist unsere Mühle derzeit machtlos“, führt Christian Wind, Geschäftsführer und Gründer des Unternehmens aus. „Diese schafft zwar 25 kg Stücke aus PP, vom POM jedoch nur maximal 5 bis 6 kg mehr schlecht als recht.“ Somit ist derzeit beim Compoundeur kein wirtschaftliches Zerkleinern vom Halbzeug zum Mahlgut mit definierter Korngröße möglich. Aus diesem Grund werden die angelieferten Abfallstücke manuell auf eine geeignete Größe vorzerkleinert. „Für diesen Verarbeitungsschritt sind meine Mitarbeiter zwischenzeitlich sehr kreativ geworden“, berichtet Wind mit einem Augenzwinkern.

Doch dies ändert nichts am Eigenschaftsprofil des Werkstoffs. Er besitzt eine hohe Festigkeit, Härte und Steifigkeit. Weiterhin ist er schlagzäh, hat einen geringen Reibwert und ist äußerst verschleißfest – alles Eigenschaften, die einer mühelosen Zerkleinerung entgegenwirken. „Durch das Eigenschaftsprofil, die Materialdichte, die mit 1,4 im Vergleich zu den Polyolefinen sehr hoch ist und die Oberflächen der Halbzeuge vergleichsweise glatt sind, finden die Messer der Mühle keinen Angriffspunkt, um mechanische Kräfte in den Brocken einzubringen“, erklärt der Unternehmer. Es entsteht dann lediglich ein „Schabgut“ und nicht das benötigte Mahlgut für die Compoundierung. „Diese mehr oder weniger undefiniert zerkleinerte Ware lässt sich nur schwierig dem Extruder zuführen und kleine Späne verbrennen sehr schnell bei der Schmelzetemperatur von über 160 °C“, berichtet der erfahrene Compoundeur. Derzeit greift der Hersteller noch auf die externe Zerkleinerung der Brocken zurück und parallel werden geeignet Vorzerkleinerungssysteme getestet.

Denn liegt ordentliches Mahlgut vor, so lassen sich daraus hochwertige Rezyklatcompounds herstellen. „Wir konnten aufgrund unserer Erfahrung mit anderen POM-Abfällen die Rezepturen so optimieren, dass mit dem Regranulat die Temperaturstabilität von Neuware erhöht wird, wenn daraus wieder Halbzeuge mit hohen Wandstärken oder großen Querschnitten extrudiert werden“, berichtet Wind. Durch die in Traiskirchen durchgeführte Stabilisierung wird der Kettenabbau gestoppt und damit der POM-typische, allerdings unangenehme Formaldehydgeruch verhindert wird, sodass die Produktion nahezu geruchlos verläuft. Die Rezyklate werden mit bis zu 30 % beim Verarbeiter der Neuware zugesetzt.

Um die Eigenschaften der hergestellten Materialien gemäß den Anforderungen ausarbeiten und in der laufenden Produktion sichern zu können, verfügt das Unternehmen über ein gut ausgestattetes Qualitätssicherungslabor. Dort werden Dichte, MFI, MVR, Feuchtigkeit und Glührückstand bestimmt, aber auch Farb- und Glasfaserlängenmessungen sowie DSC-Messungen durchgeführt. Die Ergebnisse dienen zum Erstellen technischer Datenblätter, Analysezertifikate, Sicherheitsdatenblätter sowie individuell vereinbarter Lieferspezifikationen.

Das Unternehmen Thermoplastkreislauf ist ein Tochterunternehmen von Wind Thermoplasthandel, der am gleichen Betriebsgelände ansässig ist. Das Handelsunternehmen wurde 1993 von den Eheleuten Christian und Gabriele Wind gegründet und bis heute geführt. 1997 wurde TPK gegründet und der Maschinenpark und damit die Kapazitäten stetig erweitert. „Aktuell liefern wir jährlich rund 1.500 t Regranulat und 2.000 t Neuware aus“, berichtet Wind.