Neue Materialien Bayreuth: Neues Technikum zur Optimierung von Kunststoffrezyklaten

Entwickeln die Ressource von morgen, v.l.: Kevin Koch (Amandus Kahl GmbH & Co. KG), Katharina Krause (NMB), Philipp Biedenkopf (Amandus Kahl), Johannes Schmidt (NMB), Dimitrij Wirz (Zeppelin Systems GmbH), Roberto Frere Matteucci (Leistritz Extrusionstechnik GmbH), Carsten Weidel (Wannertechnik GmbH), Noel Gunkel (K&L Automation System GmbH), Holger Ruckdäschel (NMB) - (Bild: NMB).

Bei der Neue Materialien Bayreuth GmbH (NMB) steht mit einem neuen Recycling-Technikum nun eine Forschungsplattform zur Verfügung, die das mechanische Kunststoffrecycling entlang der gesamten Prozesskette realitätsnah abbildet und dabei gezielt auf kleine bis mittlere Materialmengen (20 bis 120 kg/h) ausgelegt ist.

Die Merkmale des Recycling-Technikums sind ein kleiner bis mittlerer Materialdurchsatz, eine vollständige Digitalisierung der Anlagentechnik und eine modulare Struktur. Dadurch sind präzise Untersuchungen und Optimierungen von post-industrial bis post-consumer Rücklauf möglich, um wirtschaftlich und ökologisch tragfähige Stoffkreisläufe für die Zukunft zu schaffen.

Im Zentrum steht eine durchgängig digitalisierte Prozesskette, die das mechanische Kunststoffrecycling in fünf aufeinander abgestimmten Schritten abbildet, die auch einzeln genutzt werden können. Den Auftakt bildet die Zerkleinerung des Ausgangsmaterials in einer Schneidmühle des Herstellers Wanner Technik GmbH. Anschließend wird das Mahlgut bei Bedarf pelletiert, insbesondere bei schwer rieselfähigem Material wie Partikelschäumen oder textilen Rückläufen. Die Pelletpresse der Firma Amandus Kahl GmbH & Co. KG ermöglicht eine Verdichtung auf bis zum Zwanzigfachen des ursprünglichen Gewichts. Dadurch wird das Materialhandling deutlich vereinfacht und eine gleichmäßige Weiterverarbeitung gewährleistet.

Es folgt der Wasch- und Trocknungsprozess, für den die Anlage der K&L Automation System GmbH mit vielfältigen Parametern – darunter Temperatur, Reibung und Additivierung – präzise eingestellt werden kann. Hot-Wash-Zyklen bis 95 °C sowie mechanische Reibung im Scheibenrefiner ermöglichen die Entfernung von Verunreinigungen, Lackierungen oder Verbundstrukturen. Die modulare Auslegung der Anlage erlaubt eine differenzierte Behandlung von Post-Industrial- und Post-Consumer-Rückläufen, deren Zusammensetzung und Verschmutzungsgrad stark variieren können.

Anschließend erfolgt die Compoundierung, bei der das gewaschene Rezyklat in einem Doppelschneckenextruder der Firma Leistritz Extrusionstechnik GmbH aufgeschmolzen und mithilfe von Schleppmitteln und Filtern weiter gereinigt wird. Mit diesem Verfahren werden insbesondere Gerüche und feste Verunreinigungen entfernt, die durch das Waschen allein nicht beseitigt werden konnten, beispielsweise wenn sie im Material eingeschlossen waren. Um langkettige Kohlenwasserstoffe zu eliminieren, die aufgrund der kurzen Verweilzeit im Compounder nicht ausreichend entfernt werden können, wird das Material in einer nachgeschalteten Desodorierungseinheit der Zeppelin Systems GmbH behandelt. Dort lassen sich Temperatur und Behandlungsdauer präzise auf das jeweilige Material einstellen.

Ein besonderes Merkmal des NMB-Recycling-Technikums ist, dass die Qualität des gewonnenen Rezyklats unmittelbar nach der Aufbereitung geprüft werden kann. Auf einer Spritzgießmaschine des Typs Engel e-mac 100 werden aus dem granulierten Material standardisierte Prüfkörper hergestellt. Mit diesen lassen sich die mechanischen und thermischen Eigenschaften direkt analysieren. So können die Recyclingparameter gezielt angepasst und die Materialeigenschaften prozessnah optimiert werden.

Die gewonnenen Erkenntnisse sollen eine wissenschaftlich fundierte Grundlage für die Entwicklung von Recyclingstrategien schaffen, die sowohl wirtschaftlich als auch ökologisch tragfähig sind – insbesondere mit Blick auf künftige industrielle Anforderungen in Branchen wie der Automobil-, Bau- oder Verpackungsindustrie.

Weitere Informationen: www.nmbgmbh.de

Neue Materialien Bayreuth GmbH, Bayreuth

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