Material- & Werkstofftechnik

Auftrennung von Kunststoffverbünden - Mit Hilfe einer anwendungsspezifischen Zwischenschicht

Ref.-Nr. 5865

Keywords: Kunststoffverbund, Recycling, Kunststoffrecycling, Thermisches Auftrennen

Dem Recycling von Kunststoffverbünden kommt heutzutage eine wesentliche Bedeutung zu. Neben dem Recycling von Verpackungen gewinnt auch das Recycling von technischen Bauteilen an Bedeutung. Dabei ist der bestehende Trend Bauteile im Multi-Materialverbund herzustellen konträr zu der Forderung nach sortenreinen Stoffströmen für das Recycling. Viele Bauteile, wie z. B. das Armaturenbrett im Fahrzeug, werden aus einem thermoplastischen Träger mit einer überspritzten dünnen Schicht aus einem thermoplastischen Elastomer produziert. Dabei wird die Materialkombination so gewählt, dass eine möglichst gute Haftung erzielt wird. Eine Auftrennung dieses Verbunds und somit ein sortenreines werkstoffliches Recycling ist nicht möglich. Es bleibt häufig nur entweder die thermische Verwertung (Verbrennung) oder ein nicht sortenreines werkstoffliches Recycling für Anwendungen mit niedriger Materialanforderung übrig. Nachteilig sind somit die Entwertung bzw. eine teure und aus Umweltsicht auch negativ zu bewertende Auftrennung mit Lösungsmitteln. Daher wurde an der Kunststofftechnik Paderborn (KTP) der Universität Paderborn ein Verfahren entwickelt, mit dem derartige Materialverbünde wieder getrennt werden können. Hierfür wird eine Zwischenschicht zwischen den Kunststoffkomponenten spritzgegossen oder co-extrudiert. Diese Zwischenschicht wird so ausgewählt, dass einerseits eine ausreichende Haftung im Gebrauchstemperaturbereich gewährleistet wird, andererseits durch eine definierte Anregung (z. B. durch Wärmeleitung oder durch Induktion) ein Aufschmelzen nur dieser Schicht möglich ist. Durch das somit erreichbare Trennen der Kunststoffe können diese sortenrein wieder verwendet werden.

Vorteile

  • Hohe Reinheit des recyclierten Materials
  • Geringer Energiebedarf
  • kostengünstig

Kommerzielle Anwendung

Die Gesetzgebung drängt immer mehr auf die Erfüllung von Quoten für das werkstoffliche Recycling der Produkte. Gerade auch in der Automobilindustrie werden diesbezügliche Schritte erwartet. Unabhängig von gesetzlichen Vorgaben erhöht die Recyclingfähigkeit die Attraktivität des Produkts für den Konsumenten. Das Verfahren ist für alle Anwendungen geeignet, in denen zwei Kunststoffsorten stoffschlüssig miteinander verbunden werden. Dies können Mehrschichtrohre, technische Bauteile, Kunststofftafeln, gepresste Teile und anderes mehr sein.

Aktueller Stand

Es gibt ein erteiltes europäisches Patent sowie eine deutsche Patentanmeldung. PROvendis bietet im Auftrag der Universität Paderborn interessierten Unternehmen die Möglichkeit zur gemeinsamen Weiterentwicklung der Technologie an.

Technologie-Reifegrad

1 2 3 4 5 6 7 8 9
Beschreibung der Anwendung

Relevante Veröffentlichungen

M. Hopp; L. Schäffer: Separation Of Multi-Component Parts For Mechanical Recycling – Study About Basic Approaches Using A Heating Process. 37th International Conference of the Polymer Processing Society, Fukuoka (Japan), 2022

M. Hopp; F. Mühlhoff: Separation of Multi-Component Parts for Mechanical Recycling – An Approach to Produce Hard-Soft Combinations with a Better Recyclability. 79th Annual Technical Conference of the Society of Plastics Engineers (ANTEC), 2021

Eine Erfindung der Universität Paderborn.

Dr. Martyna Gajda

mg@provendis.info
+49 208 9410547