Forschungsprojekt „circPlast-mr“: Minderwertige Restfraktionen von PET-Rezyklaten zu neuen Bigbags verarbeiten

Bigbag - (Bild: JKU, Moritz Mager).

Das Forschungsprojekt „circPlast-mr“ hat erfolgreich gezeigt, wie aus vermeintlich minderwertigen Restfraktionen von PET-Rezyklaten neue Bigbags entstehen. Dies gilt insofern als bedeutend, da diese Restfraktionen aktuell meist in der Müllverbrennung landen, was ein Hemmschuh für das Erreichen der EU-Recyclingziele ist.

Obwohl Getränkeflaschen 85 Prozent der gesammelten PET-Verpackungsprodukte ausmachen, sollen nur 47 Prozent des Recyclingoutputs wieder in die Flaschenproduktion zurückfließen. Ein erheblicher Anteil der Flaschenrezyklate verbleibt somit nicht im geschlossenen Kreislauf, sondern wird für Open-Loop-Anwendungen wie Schalen, Fasern oder Umreifungsbänder verwendet.

Fallstudie analysiert PET-Restströme
In einer Fallstudie im Industriemaßstab im Rahmen des Projekts „circPlast-mr“ wurde das mechanische Recycling von bestehenden PET-Restströmen aus österreichischen Sortieranlagen analysiert. Dazu wurden ca. 150 Tonnen sortierte PET-Ballen aus vier LVP-Sortieranlagen in einer Recyclinganlage mit dem neuesten Stand der Technik aufbereitet. Die zentralen Schritte bestanden darin, die Objekte sensorgestützt aufzutrennen, das Material mittels etablierter Trenn- und Zerkleinerungsverfahren zu waschen und die Flakes anschließend neu zu sortieren. Insbesondere das erneute Sortieren auf Objektlevel beeinflusst die Endqualität deutlich. Um die Effizienz dieser Nachsortierung zu bewerten und die Qualität je nach Input zu bestimmen, erfassten die Projektverantwortlichen die Zusammensetzung der Reject- und Eject-Ströme stichprobenartig.

Zusammensetzung der beiden Inputfraktionen vor der nassmechanischen Aufbereitung – die Zusammensetzung der Inputfraktion PET-Mix kann lediglich als Indikator für die PET-Reject-Qualität gewertet werden - (Grafik: JKU).

Unterschiedliche Input-Zusammensetzungen
Zur Aufbereitung wurden zwei Inputfraktionen minderer Qualität ausgewählt: eine trayeriche Fraktion (PET-Tray) mit signifikantem Mehrschichtanteil und der Ausschuss (PET-Reject) einer flakesortierten, gemischten PET-Inputfraktion (PET-Mix).

Mehrschichtmaterialien als Vorteil nutzen
Insbesondere der Mehrschichtanteil erschwert Closed-Loop-Anwendungen. Sowohl die Transparenz als auch das Aufkondensieren (Polykondensation, um die im Prozess entstandenen Polymerkettenkürzungen zu kompensieren) werden dadurch negativ beeinflusst. „Für aus Bändchen gewebte Bigbags sind jedoch keine transparenten Materialien nötig. Bei der Bändchenextrusion kann unter Umständen der störende Mehrschichtanteil zum Vorteil genutzt werden, da er die Verstreckung begünstigt“, erklärt Projektleiter Jörg Fischer vom Institut für Polymeric Materials and Testing der JKU. Für beide Outputfraktionen konnte die Erhöhung der intrinsischen Viskosität (Maß für die mittlere Kettenlänge) positiv simuliert werden – wenngleich aufgrund der Kontaminationen deutlich langsamer als bei Flaschenrezyklaten.

Zwischenschritt umgeht Verklumpen
Die Flakes beider Fraktionen wurden vermischt. Aufgrund des Mehrschichtanteils kam es bei den für die Polykondensation erforderlichen Temperaturen zur Agglomeration der Flakes. Daher wurden die Flakes zunächst extrudiert, entgast, filtriert und granuliert. Anschließend wurde der iV-Wert des Granulats im SSP-Reaktor entsprechend erhöht.

Erfolgreiche Produktion von Bigbags
Die produzierten Bändchen wurden schließlich verwebt und aus dem Gewebe wurden die Bigbags genäht. „Auch wenn wir die Produkteigenschaften noch nicht abschließend beurteilt haben, erwarten wir, dass sie sich positiv zeigen“, sagt Fischer. In weiterer Folge plant die Forschungsgruppe eine Lebenszyklusanalyse (LCA), um die Umweltaspekte des in der Studie durchgeführten Recyclingprozesses zu beleuchten. Ein spezieller Fokus gilt dabei dem Vergleich zu konventionellen Flaschenrezyklaten und der Produktion aus Neuware.

Das Projekt „circPlast-mr“ wird im Rahmen der 1. Ausschreibung der FTI-Initiative Kreislaufwirtschaft vom BMK oder BMIMI gefördert und von der österreichischen Forschungsförderungsgesellschaft (FFG) abgewickelt.

Weitere Informationen: www.biz-up.at, www.jku.at

Business Upper Austria – OÖ Wirtschaftsagentur GmbH, Linz, Österreich

Ihre News im plasticker? Bitte senden Sie Ihre Pressemitteilungen an redaktion@plasticker.de!

» zurück zum Seitenanfang