Wie Mono- von Mehrschichtfolien getrennt werden können

Die Menge an in Deutschland verwendeten Kunststoffverpackungen stieg in den letzten Jahren stetig. Der größte Anteil entfällt dabei auf flexible Folien, die fast 40 % aller Kunststoffverpackungen ausmachen. Dabei steigt auch die Verwendung von Mehrschichtmaterialien. Sie können bei gleichen oder besseren Eigenschaften dünner gefertigt werden als herkömmliche Monomaterialien und sparen so Material. Problematisch wird es erst im Nachgang, denn nach dem heutigen Stand der Technik lassen sich die Schichten jedoch nicht ohne großen Aufwand und Energieeinsatz wieder voneinander trennen. Des Weiteren sind die meisten Polymere nicht miteinander mischbar und können zusammen nicht verarbeitet werden. Die Abfallfraktionen, in denen Mehrschichtfolien landen, beinhalten jedoch noch sehr gut recyclingfähiges Material wie beispielsweise PE-Folien aus einer Schicht, die beispielsweise für Beutel, Säcke und Tragetaschen verwendet werden. Aufgrund ihrer unzureichenden Mischbarkeit behindern Mehrschichtmaterialien für diese Fraktionen ein effizientes Recycling, sodass häufig nur ein Downcycling oder eine thermische Verwertung infrage kommt. Da Downcycling in der Regel zu dickwandigen Produkten mit geringerer Beanspruchung als die des ursprünglichen Gegenstandes führt, entsprechen sie nicht dem Konzept einer Kreislaufwirtschaft.

Eine neue Lösung, um dennoch das Maximum beim Recycling solch problematischer Folienfraktionen herauszuholen, hat das Unternehmen Pla.to entwickelt. Hiermit können Monofolien von Mehrschichtfolien getrennt werden. Ein Recycling der Monomaterialien wird so möglich.

Das Verfahren wurde zusammen mit dem Zittauer Institut für Verfahrensentwicklung, Kreislaufwirtschaft, Oberflächentechnik und Naturstoffforschung (Zirkon) der Hochschule Zittau-Görlitz im Rahmen eines Forschungsprojektes entwickelt und zielt darauf ab, den Recyclinganteil von Polyolefinen zu erhöhen und die Stoffkreisläufe der entsprechenden Polymere zu schließen. In der Endphase wurde das neue Verfahren mit einer realen Stoffmischung erprobt. Dafür wurde die DSD-310 Folienfraktion aus dem Dualen System ausgewählt, welche aufgrund ihrer Zusammensetzung aus Mono- und Mehrschichtfolien als problematisch für ein energie- und ressourceneffizientes Recycling gilt. Die aus der DSD-310 gewonnene Wertgutfraktion aus Polyethylen wurde regranuliert und als Folienschlauch geblasen. Die neue Folie aus altem Material entspricht den Anforderungen und kann wieder als Beutel oder Säcke verwendet werden.

Zwar ist bis jetzt noch keine Lebensmitteltauglichkeit des Recyclingmaterials vorhanden, dafür ist der verfahrenstechnische Aufwand gering. Die Verfahrensschritte basieren auf den Maschinen für Windsichtung und Trockenreinigung, allerdings wurden die Maschinen auf das Verfahren und die Verarbeitung von Folien mit großen Volumina und geringen Schüttgewichten angepasst, um eine Wirtschaftlichkeit erreichen zu können. Im ersten Schritt werden die Folien zerkleinert. Bereits dieser Schritt bestimmt den Erfolg der nachfolgenden Schritte, denn zu kleine oder zu große Partikel verhindern eine saubere Trennung der Folien. Das zerkleinerte Material wird in einem weiterentwickelten Trockenreiniger konditioniert. Eine thermische und mechanische Belastung innerhalb der Maschine verändert die Beschaffenheit der Folienpartikel und damit einhergehende Eigenschaften wie beispielsweise das Schüttgewicht. Dabei fällt die Änderung für Mehrschichtfolien größer aus als bei Monomaterialien. Ab hier wird eine gewünschte Klassierung erst möglich, die vorher nicht ohne Weiteres zu erreichen war.

Ein zusätzlicher großer Vorteil für Materialverarbeiter: Die Trockenreinigungsfunktion des Aggregates bleibt erhalten und wirkt zusätzlich zur eigentlichen Konditionierungsfunktion, die für diesen Anwendungsfall ausschlaggebend ist. Verunreinigungen wie Papierfasern oder Oberflächenverschmutzungen werden ohne zusätzlichen technischen oder energetischen Aufwand toleriert und entfernt. Dadurch erhöht sich ebenfalls die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens. Das so konditionierte Material wird im nächsten Verfahrensschritt einer weiterentwickelten Windsichteranlage zugeführt. Eine auf Folien angepasste Verteilereinheit beschickt mehrere Sichterkanäle gleichzeitig, wodurch angemessene Durchsätze erzielt werden können. Mit der Konditionierung wurde auch das aerodynamische Verhalten in einer Luftströmung verändert. Innerhalb der Maschine nehmen nun Mehrschicht- und Monomaterialien unterschiedliche Wege. Die so gewonnene Fraktion der Monomaterialien lässt sich regranulieren, und es entsteht eine zusätzliche Wertschöpfung, die ohne das neue Verfahren nicht zu erreichen war.