Nicht nur Gesetzgeber wollen die Kreislaufwirtschaft fördern, auch in Gesellschaft und Industrie haben Rezyklate wieder höchste Bedeutung erlangt.

Qualitätssteigerung bei Material und Verarbeitung auf dem „Praxisforum Kunststoffrezyklate“

Wiederaufbereitung

Kunststoffverarbeitung: Verfahren

Kunststoff-Aufbereitung

Recycling

Umweltmanagement

Kunststoffverarbeitung: Maschinen und Komponenten

Kunststoff-Recycling

Additive

Kunststoff Werkstoffe

Zweites Leben auf hohem Niveau

Kunststoffabfälle im Meer prägen seit einigen Jahren das negative Image der Branche. Verschiedene Initiativen und Zusammenschlüsse von Firmen haben deshalb Projekte ins Leben gerufen, um diesen Ocean-bound Plastics (OBP) Herr zu werden.

Flammschutz für Compounds aus recycelten Ocean-bound Plastics

Polybutylenterephthalat

Thermoplaste

Elektronik

Kunststoffe

Photonik

Optik

Polyethylenterephthalat

Flammschutzmittel

Vom Meer in die Elektronik

Kunststoffverarbeitern steht eine breite Farbpalette für das Einfärben ihrer Produkte zur Verfügung. Die Auswahl der passenden Farbe kann schließlich entscheidend für den Erfolg sein.

Trendbericht zum Einfärben von Kunststoffen

Pigmente

Pigmente, bunt

Masterbatches

Farbstoffe und Pigmente

Streifinger, Florian

Farbkonzentrate (Batches)

Farbstoffe

Effektpigmente

Farben, flüssig

Welche Farbe darf es 2021 sein?

Inhomogene Flaschenflakes zu extrudierfähigem rPET-C aufzuwerten war das Ziel eines Entwicklungsprojekts, das eine Lücke bei der stofflichen Verwertung im PET-Recyclingsystem schließen sollte.

Up-Cycling gemischter PET-A-Flaschenflakes zu hitzestabilen rPET-C-Menüschalen

Extrusion

Schmelzefilter

Anlagen Lebensmittel

Anlagen für die Additive Fertigung

Anlagen Additive Fertigung / 3D-Druck, andere

Filteranlagen

Flakes

Kunststoff-Rezyklat

Extrusionsanlagen

PET: Aus A mach C

Dr. Isabell Schmidt sprach mit Kunststoffe über die Sorgen und Nöte der Branche und über Einflussmöglichkeiten auf den ökologischen Wert von Kunststoffverpackungen.

Kunststoffverpackungen verbinden hohe Schutzfunktion mit sehr guter Recyclingfähigkeit

Verpackungsmaterial

Logistik

Verbände, Institutionen, Messen

Dienstleistungen

Kunststoff-Verpackungsmaschine

Sondermaschinen

Recycling gleich mitdenken

Verzicht ist der Trend rund um Kunststoffe, der aktuell die öffentliche Wahrnehmung bestimmt. Viele Konsumenten wünschen sich umweltfreundlichere Produkte, was vielfach gleichgesetzt wird mit weniger Plastik. Dabei gilt: Kunststoff ist nach wie vor ein wichtiger Werkstoff, um Antworten auf steigende Bevölkerungszahlen, höheren Energiebedarf sowie zunehmende Urbanisierung und Mobilität zu finden. Häufig ist er auch die klimaschonendste Variante. Ungeachtet aller Kritik hat die Weltkunststoffproduktion in den zurückliegenden Jahren weiter zugelegt. Sie wuchs 2018 um 3 % auf nun fast 360 Mio. t. Europa hat daran einen Marktanteil von rund 17 % und ist damit drittgrößter Produktionsstandort. Dominierende Kunststoffnation ist bereits seit einigen Jahren China mit einem weltweiten Anteil von aktuell etwa 30 %. Darin besteht auch ein Teil des Problems, mit dem Werkstoff und Industrie zu kämpfen haben. Die boomenden Kunststoff- und Verpackungsbranchen, gerade in Südostasien, haben zu einem immer größer werdenden Abfallproblem geführt.

Gastkommentar von Dr. Michael Zobel

Messe K-Kunststoffmesse

kunststoffe.de

Leichtbau

Kunststoff

Bauwesen

Baustoffe

Kunststoffhandel

Handel

Werkstoff

Die Antwort auf viele Fragen

Das steigende Aufkommen an Kunststoffabfällen und die wachsende Verschmutzung der Meere durch solche Abfälle haben den nachhaltigen Umgang mit Kunststoffprodukten zunehmend in den gesellschaftlichen und politischen Fokus gerückt.

Warum Folie aus Altkunststoff nicht zwangsläufig nachhaltig ist

Flachfolienanlagen

Blasfolienextrusion

Flachfolien- und Plattenextrusion

Nachhaltigkeit

Folien

Halbzeuge und Zwischenprodukte

Kunststoff-Halbzeuge

Folienblasanlagen

Kreislaufwirtschaft

3D-Blick auf Nachhaltigkeit

Die Verarbeitungs- und Gebrauchseigenschaften von Kunststoffen werden ökologisch zunehmend zum Verhängnis. Wie die K 2019 gezeigt hat, bereiten zahlreiche Initiativen und technische Entwicklungen den Weg für den Aufbau einer Kreislaufwirtschaft.

Bilanz der K 2019: Die Kunststoffbranche hat ihre Verantwortung erkannt

Ressourcenmanagement

Produktion

Aufbruch ins Zeitalter der  Kreislaufwirtschaft

Die Marschrichtung scheint klar: Mehrschichtverpackungen müssen künftig besser recycelbar sein – aber was heißt das technisch? Und welche Lösungen braucht und akzeptiert der Markt?

Wie sich Folienverpackungen weiterentwickeln müssen

Verpackungsanlagen

Coilhandling

Nachholbedarf in Europa

 Bisher hatten die Automobilbauteilhersteller Bedenken, Rezyklate in sicherheitsrelevanten Bereichen einzusetzen. Der Materialhersteller JSP hat ein expandiertes Polypropylen mit 25 % Rezyklatanteil für genau für diese Einsatzgebiete entwickelt.

Kreislaufwirtschaft für expandiertes Polypropylen (EPP)

Automotive

Polypropylen

Aus Verpackungen werden Automobilbauteile

Beim chemischen Recycling können aus Kuntstoffabfällen mithilfe von leistungsfähigen Prozessen hochwertige Ausgangsstoffe für neue Kunststoffprodukte gewonnen werden.

Solvolyse mit unterschiedlichen Lösungsmitteln im Praxiseinsatz

Polyurethan-Schaumstoffe (PUR)

Polyurethan

Maßgeschneiderte Polyole aus  Kunststoffabfällen

Das Kreislaufsystem für PET-Flaschen in Deutschland ist eine Erfolgsgeschichte des Recyclings. Bei vielen anderen Polyestern stockt die Wiederverwendung aber noch. Oft liegt das an den zugesetzten Additiven oder Verunreinigungen durch die Nutzung.

Wie das Recycling von Polyestern effizienter gestaltet werden soll

Polyester

Additive entfernen, Energie sparen

Kunststoffe sprach mit Mercedes Alonso von Neste, über die vielversprechendsten Technologien für chemisches Recycling. Im Interview verrät sie außerdem, wieso Neste Lebensmittelrückstände für die Kunststoffproduktion kauft.

Interview mit Mercedes Alonso, Vorstandsmitglied bei Neste

Biokunststoffe

„Chemisches Recycling ist noch nicht reif für den kommerziellen Einsatz“

Ab 2025 sollen in jedem Neufahrzeug von Volvo 25 Gew.-% recycelte Kunststoffe enthalten sein. Damit will der Automobilkonzern nicht nur sich, sondern auch seine Zuliefererkette in Richtung Wiederverwertung ziehen. Kann das gelingen? Der erste vorgestellte Prototyp wird in der Kunststoffbranche kontrovers diskutiert.

Wie der schwedische Autobauer den Recyclinganteil in Fahrzeugen steigern will

Fahrzeugbau

Volvo macht es vor

PET-Flaschen können zu neuen Lebensmittelverpackungen rezykliert werden. Rückholsysteme und Recyclingverfahren sind seit Langem großtechnisch etabliert. Dennoch steht PET in der Kritik.

Polyethylenterephthalat (PET)

Technische Kunststoffe

Paradewerkstoff der Kreislaufwirtschaft

Hilfreiche Additive und  erste Prototypen

Recycling-Highlights der Werkstoffhersteller auf der K 2019

Recycling ist nicht mehr nur ein Thema für Kunststoffverwerter und Maschinenbauer. Die Werkstoffhersteller mischen mittlerweile ebenfalls munter mit. Auf der K 2019 war das gut zu sehen. Nicht nur sind viele Produkte mit Recyclinganteil erhältlich, auch machen sich die Unternehmen Gedanken, wie sie die Wiederverwertung unterstützen und vorantreiben können.

Recycling ist nicht nur ein Thema für Kunststoffverwerter und Maschinenbauer, auch Werkstoffhersteller machen sich Gedanken, wie sie die Wiederverwertung unterstützen und vorantreiben können.

Am Recycling von Kunststoffen kam auf der K 2019 niemand vorbei. Fast jeder Stand versprach neue Produkte oder Technologien dazu. Angesichts der gegenwärtig kritischen öffentlichen Betrachtung von Kunststoffen überraschte das nicht. Bei den Gesprächen auf der Messe zeigte sich, dass es sich dabei nicht um Marketingkampagnen, also Greenwashing, handelt. Der Industrie ist es ernst mit dem Bekenntnis zu mehr Nachhaltigkeit. Recycling und Kreislaufwirtschaft werden nicht als kurzlebige Trends gesehen, sondern als wichtige Aufgabe für die Branche. Auch weil die Unternehmen um ihre Attraktivität beim dringend benötigten Fachpersonal fürchten.

Die Werkstoffhersteller machten da keine Ausnahme. Viele stellten Materialien mit Rezyklatanteilen vor. DSM, Heerlen/Niederlande, kündigte etwa an, bis 2030 das komplette Produktangebot seiner Sparte Engineering Plastics auch mit mindestens 25 %-igem Anteil an Rezyklat oder biobasierten Materialien, bezogen auf das Gewicht, anzubieten. Eine Kombination von beidem soll ebenfalls teilweise möglich sein.

Der Wille zu höheren Rezyklatquoten war generell bei den Werkstoffherstellern zu spüren. In vielen Fällen scheitert das aber noch an einem zu geringen Angebot an Recyclingmaterialien, aber auch an deren zu schlechten Eigenschaften. Für Letzteres könnten Additive die Lösung sein, die gezielt diese Eigenschaften verbessern und somit ein Upcycling ermöglichen. Verschiedene Additivhersteller stellten dafür vielversprechende Ansätze vor.

Einen Glückstreffer landete FRX Polymers Inc., Chelmsford, Massachusetts/USA, mit seinem Produkt Nofia. Das halogenfreie und auf Polyphosphonat beruhende Additiv wurde von dem Unternehmen eigentlich als polymeres Flammschutzmittel entwickelt. Neben seiner flammhemmenden Wirkung verbessert es aber zusätzlich auch die physikalischen Eigenschaften von Polyethylenterephthalat (PET), indem es die Ketten der Polymere verlängert und repariert. FRX Polymers zufolge konnten verschiedene Kunden aus dem Automotive-Bereich dadurch den Anteil von recyceltem PET in ihren Produkten von 50 auf 97 % erhöhen. Die restlichen 3 % sind der Anteil an zugesetztem Nofia-Additiv.

Für recyceltes Polypropylen (PP) hat Milliken, Spartanburg, South Carolina/USA, den Leistungsmodifikator DeltaMax 5000a vorgestellt. Das Additiv erhöht sowohl die Schlagzähigkeit als auch die Fließfähigkeit des Kunststoffs, ohne seine Steifigkeit zu beeinträchtigen. Laut Milliken kommen Rezyklate dadurch auf das gleiche Niveau wie Neuware, was recyceltes PP deutlich attraktiver machen soll. Entwickelt wurde DeltaMax vor allem für den Einsatz beim Spritzgießen (Bild 1). Derzeit ist das Material noch nicht für den Lebensmittelkontakt zugelassen. Das Unternehmen rechnet aber bis Ende 2019 mit einer FDA-Zulassung und bis Ende 2020 mit einer EU-Zulassung.

Auch für Polyamid (PA) wurde auf der Messe ein Modifikator vorgestellt, der recyceltes Material auf das Niveau von Neuware heben soll. Die L. Brüggemann GmbH & Co. KG, Heilbronn, stellte dafür die beiden Additive Brüggolen TP-M1417 und M1251 vor. Beide Materialien sind sogenannte Kettenmodifikatoren, verändern also die Länge der PA-Polymerketten. Brüggolen TP-M1417 verkürzt sie, um recycelte PA-Abfälle spritzgießbar zu machen. Rezyklate aus z. B. PA-Folien und Guss-PA besitzen aufgrund ihrer langen Ketten dafür teilweise eine zu hohe Viskosität. Im Gegensatz dazu verlängert das Additiv Brüggolen M1251 Polymerketten und sorgt für einen Ausgleich des bei der Verarbeitung und Nutzung entstandenen Molekulargewichtsabbaus. Das erhöht die mechanischen Eigenschaften der Rezyklate.

Trotz solcher Additive wird allerdings mechanisches Recycling nicht bei allen Kunststoffabfällen immer zum Ziel führen. Eine Alternative stellt das chemische Recycling dar. Bereits seit Längerem existieren chemische Verfahren, mit denen Kunststoffe in Bestandteile wie Öle, Synthesegas oder andere Rohstoffe gespalten werden. In den meisten Fällen sind die Verfahren jedoch noch nicht reif für den industriellen Großeinsatz, zu teuer oder energetisch ineffektiv. Die Weiterentwicklung des chemischen Recyclings hat in letzter Zeit allerdings deutlich an Fahrt aufgenommen.

Die BASF SE, Ludwigshafen, hat dafür das ChemCycling-Projekt gestartet, bei dem aus Kunststoffabfällen mittels eines thermochemischen Verfahrens Pyrolyseöl hergestellt wird. Dieses setzt BASF wiederum in seinen Steamcrackern ein. Auf der K zeigte das Unternehmen mit Kooperationspartnern nun erste Ergebnisse von gemeinsam umgesetzten Projekten. Darunter waren ein Montageträger für den elektrischen SUV I-Pace von Jaguar Land Rover Ltd., Coventry/Großbritannien, aus PA Ultramid und Frischhalteboxen (Bild 2) der Storopack Deutschland GmbH & Co. KG, Metzingen, aus Polystyrol (PS) für temperaturempfindliche Produkte wie Medikamente und Fisch.

Auch LyondellBasell N.V., Rotterdam/Niederlande, verstärkt seine Aktivitäten beim chemischen Recycling. Auf der K kündigte das Unternehmen den Bau einer Anlage im italienischen Ferrara an. Mit dieser möchte das Unternehmen seine MoReTec-Technologie für den Industrieeinsatz weiterentwickeln. Diese beruht auf der Pyrolyse von Kunststoffen. LyondellBasell arbeitet aktuell mit dem Karlsruher Institut für Technologie (KIT) an einer Verbesserung des Verfahrens durch die Verwendung von geeigneten Katalysatoren. Dadurch soll der Prozess energieeffizienter und schneller werden sowie ein größerer Anteil an nutzbarem Öl abfallen.

Die angesprochenen Beispiele zeigen, dass die Werkstoffhersteller das Thema Recycling angehen. Und zwar auf die ihnen eigene Weise: mit Materialien und chemischen Verfahren.

Brüggemann Chemical L. Brüggemann KG 

www.brueggemann.com

DSM Deutschland GmbH  

www.dsm.com

BASF SE  

www.basf.com

Milliken Europe BVBA Milliken Chemikal 

www.millikenchemical.com

LyondellBasell Industries  

FRX Polymers, Inc.  

www.frxpolymers.com

Ausgabe-2019-12

Beim ChemCycling-Projekt von BASF wird Kunststoffabfall mithilfe von Pyrolyse in Öl umgewandelt und dieses dann in die Steamcracker des Konzerns eingebracht

16:9

Bild 1. Der Leistungsmodifikator Deltamax 5000a verbessert die Schlagzähigkeit und Fließfähigkeit von recyceltem PP und erleichtert den Einsatz beim Spritzgießen

Bild 2. Die Firma Storopack nutzt das aus chemisch recycelten Kunststoffabfällen hergestellte PS von BASF unter anderem für Fischverpackungen