Die K 2019 hat ein großes Angebot an Maschinentechnik und Systemkomplettlösungen für das Kunststoffrecycling gezeigt. Dort war offensichtlich, dass die Industrie heutzutage Lösungen zum Schließen des Kunststoffkreislaufs anbieten kann.

Die Technologie, den Kunststoffkreislauf zu schließen, ist vorhanden

Sensorik für Kunststoff-Verarbeitungsmaschinen

Industrie 4.0

Industrie 4.0 für die Kunststoffverarbeitung

IR-Sensor

Messtechnik

Sensoren / Messwertaufnehmer

Mahlgut

Kunststoff Werkstoffe

Kunststoff-Rezyklat

Wiederaufbereitung

Kunststoffverarbeitung: Verfahren

Kunststoff-Aufbereitung

Schmelzefilter

Kunststoffverarbeitung: Maschinen und Komponenten

Filteranlagen

Extruder

Extrusionsanlagen

Waschen und Entfetten

Sortierer

Mahlanlagen, fein

Sensoren,  optische

Schneidmühlen

Kunststoff-Recycling

Aufbereitungsmaschinen

Kreislaufwirtschaft

Compoundieren

Mühlen

Geschlossener Recyclingkreislauf – jetzt!

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

Additive

Pigmente, bunt

Masterbatches

Farbstoffe und Pigmente

Kunststoffe

Photonik

Optik

Streifinger, Florian

Recycling

Umweltmanagement

Farbkonzentrate (Batches)

Farbstoffe

Effektpigmente

Farben, flüssig

Welche Farbe darf es 2021 sein?

Die Alpla Group investiert am Standort Anagni in eine Extrusionsanlage für lebensmitteltaugliches recyceltes PET (rPET) aus gebrauchten PET-Flaschen.Jährlich sollen dadurch 15.000 Tonnen rPET entstehen.

Verpackungsmittel aus Kunststoffen

Kunststoffverarbeitung

Polyethylenterephthalat

Thermoplaste

Verpackungstechnik

Unternehmen

kunststoffe.de

Alpla forciert Flaschenkreislauf in Italien

Weltweit werden jedes Jahr mehrere Millionen Tonnen Titandioxid hergestellt und unter anderem zu Kunststoffprodukten sowie Lacken und Farben, Lebensmitteln, Kosmetikprodukten oder Arzneimitteln zugesetzt. Nun erwägt die EU-Kommission, Titandioxid als Krebsverdachtsstoff einzustufen. Eine aktuelle Studie liefert fundierte Daten zu Einsatz und Verwertung von Titandioxid in der Kunststoffverarbeitung und beim Recycling.

Einsatz und Wiederverwertung von TiO2 in Kunststoffprodukten

Verbände, Institutionen, Messen

Dienstleistungen

Umweltschutz

Alternativloses Additiv

Das Einfärben von hochgefüllten technischen Compounds ist schwierig. Besonders in Elektro und Elektronik oder in Hochvoltsteckern für Elektrofahrzeuge sind aber helle Signalfarben gefragt. Genau darauf hat sich die Bada AG spezialisiert.

Individuelle Farbrezepturen für Polymere aller Art in technisch anspruchsvollen Anwendungen

Compound

Additiv-Konzentrate

Compoundeure

Handel

Farbe in wichtiger Funktion

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

Elektronik

Flammschutzmittel

Vom Meer in die Elektronik

Die Verfügbarkeit von PET-Flaschenmahlgut außerhalb des Getränkesektors wird in den kommenden Jahren voraussichtlich kontinuierlich nachlassen. Das Tray-to-Tray- Recycling kann diese Lücke schließen und gelingt mit einem neuen Extruder besonders einfach.

Polyester

Blasfolienextrusion

Flachfolien- und Plattenextrusion

Extrusion

Standardkunststoffe

Folien

Halbzeuge und Zwischenprodukte

Kunststoff-Halbzeuge

Tray-to-Tray-Recycling in einem Extrusionsschritt

Mit einem neuartigen Verfahren lassen sich dünne, weiße Polymeroberflächen auch ohne Weißpigmente herstellen. Dabei wird das Polymer mit winzig kleinen Nanobläschen strukturiert. Foliendicken von einigen 10 µm reichen aus, um eine weiße Oberfläche zu erhalten.

Poröse Nanostrukturen als Ersatz für Weißpigmente

Schäumen / Reaktive Verarbeitung

Weiß ohne Titandioxid

Die Covid-19-Pandemie hat auch die Kunststofferzeuger hart getroffen. Doch nicht alle Kunststoffe sind gleichermaßen betroffen. Während die häufig in der Automobilindustrie verwendeten technischen Kunststoffe unter dem Einbruch des Fahrzeugabsatzes leiden, profitieren etwa Polyolefine teilweise von der Krise. Und auch wenn die Pandemie gerade alle anderen Themen in den Hintergrund rückt, schreitet dennoch die Entwicklung etwa bei der Kreislaufwirtschaft, Elektromobilität und Digitalisierung weiterhin voran. Über die gegenwärtige Situation und die zukünftige Entwicklung sprach Kunststoffe mit Vertretern der Kunststofferzeuger.

Expertengespräch zu Trends und Herausforderungen bei Werkstoffen

Verpackungsmaterial

Logistik

Automotive

Polyethylen

Polyamide

Polyvinylchlorid

Technische Kunststoffe

Kunststoff

Bauwesen

Baustoffe

„Wir teilen den Optimismus von  Wirtschaftsminister Altmaier nicht“

Aufgrund des guten Einzugsverhaltens und der Selbstreinigung ermöglichen Doppelschneckenextruder, auch kontaminiertes Post-Consumer-Polystyrol kontinuierlich und effizient zu depolymerisieren. Somit eröffnet sich eine im Hinblick auf die industrielle Umsetzung vielversprechende Recyclingroute über eine erneute Polymersynthese hin zu Kunststoffgranulaten mit einer Qualität, die an Neuware heranreicht.

Ein robustes kontinuierliches Verfahren zum chemischen Recycling von Polystyrol

Polystyrol

Aus kontaminiert mach neu

Intelligente Assistenzsysteme ebnen der sich selbst optimierenden Produktion den Weg. Für einzelne Phasen des Spritzgießprozesses ist die automatische Nachjustierung qualitätsrelevanter Parameter schon heute Realität.

Assistenzsystem iQ weight control sorgt für eine höhere Prozessstabilität

Werkzeuginnendrucksensoren

Spritzgießen

Steuern, Regeln

Software

Messgeräte für Viskosität

Werkstoffprüfung

Rezyklaten gezielt ein breiteres Einsatzspektrum eröffnen

Unter dem Motto „Future in Plastics“ stellt sich die Grafe Advanced Polymers GmbH , Blankenhain, neu auf und präsentiert zur Fakuma 2018 ihren neuen Markenauftritt. Statt in einzelnen Geschäftsbereichen zu arbeiten, legt das Unternehmen künftig verstärkt Wert darauf, als kompetenter Innovationstreiber rund um die Modifizierung von Kunststoffen wahrgenommen zu werden, der zahlreiche kundenspezifische Dienstleistungen aus einer Hand anbietet. Dazu gehören sowohl die Herstellung von Additivbatches, die Kunststoffe in ihren Gebrauchs- und Verarbeitungseigenschaften verändern, ein umfangreiches Sortiment an kunden- und applikationsspezifischen sowie funktionelle Compounds als auch maßgeschneiderte Farb-Masterbatches. Die entsprechende Inspiration und Innovation für die Farben und Styles von Morgen liefert weiterhin das Grafe-Design-Center.

Grafe auf der Fakuma 2018 

Neuer Marken-Auftritt und Masterbatches 

Neue changierende Effekten präsentiert das Grafe-Design-Center der Grafe Advanced Polymers GmbH , Blankenhain, zur Fakuma 2018. Das Produkt „Mermaid-Effect“ zeigt eine exklusive mehrfarbige Auswahl an Farbwechsel-Effekten – auch Interferenz-Effekte genannt. Die edel und luxuriös wirkenden Farbtöne erzeugen einen speziellen Farbkontrast, die dem Betrachter je nach Betrachtungswinkel und Lichteinfall einen wechselnden optischen Eindruck ermöglichen.

Wie schimmernde Meerjungfrauen 

Interferenz-Farbeffekte für Kunststoffe 

In Thermoplasten erzeugen Perlglanzpigmente auffallende Effekte. Dabei beeinflusst die natürliche Fotoaktivität von TiO¿ die Stabilität der Polymermatrix. Anders als bei marktüblichen organischen Stabilisierungen senkt die anorganische Verkapselung Way die Fotoaktivität von Effektpigmenten signifikant. Dies eröffnet neue Gestaltungsmöglichkeiten für Kunststoffprodukte mit starker UV-Belastung. 

Spezielle Verkapselung macht Effektpigmente inert und witterungsbeständig 

Oberflächentechnik

Lackieren

Effekt ohne Nachteile 

Der Laser ermöglicht die kontrastreiche Markierung vieler gängiger Polymere, insbesondere PE, PP, PET oder ABS. Auf der präsentiert die Karl Finke GmbH & Co. KG , Wuppertal, ein umfassendes Additiv- und Masterbatchprogramm zur farbigen Lasermarkierung. Es reicht von Additivbatchen zur funktionalen Modifikation von bestehenden Farbkonzentraten bis zu Fibaplast-Kombibatchen, die sowohl Farbe als auch Funktion bieten.

Karl Finke auf der Fakuma 2018 

Farbige Lasermarkierung mit Fibaplast 

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

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

Inhomogene Flaschenflakes zu extrudierfähigem rPET-C aufzuwerten war das Ziel eines Entwicklungsprojekts, das eine Lücke bei der stofflichen Verwertung im PET-Recyclingsystem schließen sollte. Dass dieser Weg gangbar ist, demonstrierten Gneuß, Sukano und Illig mit der Herstellung einer Folie aus recyceltem Material, das sich für hochwertige Anwendungen wie thermogeformte Fertigmenü-Schalen einsetzen lässt.

Die stoffliche Wiederverwertung von Flaschenflakes aus etablierten PET-Getränkeflaschen-Sammelströmen beispielsweise in Deutschland, Österreich und der Schweiz ist bislang hauptsächlich auf transparente und einfarbige PET-Flakes fokussiert. Diese lassen sich relativ einfach wieder innerhalb einer transparenten Lebensmittelverpackung einsetzen. Die „bunten“ PET-Flakes (Titelbild) eignen sich nur für minderwertige Anwendungen, da sich aufgrund ihrer Farben kein reproduzierbar homogenes PET regranulieren und extrudieren lässt. In der Konsequenz waren beispielsweise in Deutschland im ersten Quartal 2019 bunte PET-Flakes mit 500 bis 700 EUR/t etwa um die Hälfte günstiger als transparentes PET-Granulat aus Neuware (1100 EUR/t) oder recyceltes transparentes PET-Granulat (1300 EUR/t).

Diesen Kostenvorteil zu nutzen war Ziel des Entwicklungsprojekts, in dem die Gneuß Kunststofftechnik, der Schweizer Additiv-Hersteller Sukano und der Hersteller von Thermoformsystemen für Thermoplaste Illig Maschinenbau kooperierten. Wie erste Versuchsergebnisse zeigen, lässt sich mit der Aufbereitung von PET-A-Abfällen eine Lücke im Recyclingsystem schließen. Im Projekt ließ sich ein bislang kaum verwertbares Gemenge von PET-A-Flaschenflakes reproduzierbar zu temperaturbeständigem rPET-C (siehe Kasten S. 56) aufwerten, aus dem sich Folien extrudieren und daraus Behälter für den Kontakt mit Lebensmitteln thermoformen lassen. (Bild 1)

Zusätzliches Motiv bei der Projektplanung war die Diskussion über migrierende und möglicherweise gesundheitskritische Stoffe in Aluminium-Menüschalen. Thermogeformte und ofenfeste Menüschalen aus recycelten Kunststoffen könnten in diesem Fall eine Alternative sein. Der Vorteil des Thermoformens hierbei ist die kostengünstige Produktion hoher Stückzahlen dünnwandiger und somit ressourcenschonender Formteile in kurzer Zeit.

Bunte PET-A-Flaschenflakes sind als Ausgangsstoff gekennzeichnet durch eine sehr inhomogene Färbung, unterschiedliche Molekulargewichte und hohe Kontaminationen aus dem vorangegangenen Lebenszyklus. Hier setzt die MRS-Technologie (Multirotationssystem) von Gneuß an. In einem Einschneckenextruder mit einer speziellen Entgasungszone mit ringförmig angeordneten Satellitenschnecken kommt es zum kontinuierlichen Materialaustausch zwischen den Satellitenschnecken bei moderatem Vakuum von 25 mbar (Bild 2). Durch den kontinuierlichen Materialaustauch zwischen den Satellitenschnecken verstärkt sich der Effekt des Oberflächenaustauschs der Schmelze überproportional und ermöglicht dadurch eine hohe Dekontaminationsleistung (Bild 3).

Die Schmelze wird homogenisiert und ergibt später dank der äußerst gleichmäßigen Molekulargewichtsverteilung eine sehr gute thermoformbare Folie. Darüber hinaus fördert das intensive distributive Mischen im MRS-Bereich die gleichmäßige Einarbeitung von Additiven, wie einem Nukleierungsmittel. Diese Vorgehensweise der Gleichverteilung im Material hat den positiven Einfluss, dass die Kristallisation im nachgelagerten Thermoformprozess gleichmäßig und kontrolliert erfolgt.

Weil das MRS-Konzept auf eine Materialvorbehandlung und somit vorgelagerte thermische Belastung durch Kristallisieren und Trocknen verzichtet, ist die Prozesskette während der Verarbeitung des Polymers sehr kurz. Die Schmelze wird schonend verarbeitet, sodass die rPET-Folie sehr gute mechanische und optische Eigenschaften wie hohe mechanische Festigkeit/Zähigkeit, Transparenz und geringe Gelbwerte (bei transparenten Folien) aufweist.

Nicht nur die Extrusion, sondern auch der Filtrationsschritt ist insbesondere bei der Verarbeitung von rPET für die Folienqualität von besonderer Bedeutung. Daher ist die Gneuß-Folienlinie typischerweise mit einem prozesskonstanten, vollautomatisch arbeitenden Rückspülfiltrationssystem ausgestattet. Das RSFgenius entfernt mechanische Verschmutzungen wie Feststoffpartikel aus dem Rezyklat zuverlässig. Zur permanenten Prozessüberwachung misst ein Online-Viskosimeter die Viskosität und dient so als Qualitätssicherungsinstrument (Bild 4).

Im Anschluss an die MRS-Extrudereinheit lässt sich eine rPET-C-Folie auf einer Flachfolienanlage herstellen und inline direkt in einem Thermoformer verwenden oder auf Rolle wickeln, um sie später offline einzusetzen.

Additive für Farbgebung und  Kristallisation

Im Extruder wird durch die zugesetzten Additive das PET-Flaschenflakematerial zielgerichtet in seinen Eigenschaften verändert. Der RPET IV-Enhancer von Sukano verlängert die Polymer-Molekülketten und erhöht so das Molekulargewicht (Bild 5).

Das Additiv verbessert zudem die Schmelzeviskosität und damit die nachfolgenden Verarbeitungsprozesse des Kunststoffs. Im Falle der Folienextrusion erweitert das Additiv das Verarbeitungsfenster, erhöht die Verarbeitungsgeschwindigkeit und steigert die Folienqualität. Zusätzlich sorgt das Additiv für eine höhere Schlagzähigkeit des Kunststoffs.

Das so aufbereitete PET ist mechanisch vergleichbar mit PET-A-Neuware, mit dem Nachteil der Intransparenz, sodass es sich nicht mehr für transparente Verpackungen eignet. Eine ofenfeste rPET-C-Schale ist dagegen regulär durch ihren hohen Anteil an Kristalliten im Kunststoff lichtundurchlässig. Es ist deshalb naheliegend, das im MRS-Extruder aufbereitete rPET-A mit einem Kombi-Masterbatch einzufärben und mit einem Kristallisationsmittel in eine thermoformbare Folie zu transformieren. Sukano setzt dafür einen eigenen RPET-Crystallizer-Masterbatch ein, der mit temperaturstabilen Farbpigmenten eine gute Farbgebung erreicht.

Sukano entwickelt fast jede Farbe, die der Markt fordert. Hauptfarben sind jedoch Weiß, Beige und Schwarz. Schwarz gilt als gängige Farbe bei rPET-C-Schalen und wird mehrheitlich auch bei der Produktion von PET-C-Schalen aus Neuware eingesetzt. Ein von Fraunhofer-Forschern entwickeltes serientaugliches Radar-Sortiersystem „blackValue“ kann sowohl schwarz eingefärbte rPET-C- und PET-C-Menüschalen als auch alle anderen farbigen Kunststoffe in Echtzeit und in großen Mengen im Stoffstrom identifizieren und sortieren [1].

Das Nukleierungsmittel erhöht das Kristallisationsvermögen (Kristallisationsgrad) des Kunststoffs, was die geformten rPET-C-Schalen erst ofenfest macht: Sie sind bei 200 °C für mindestens 20 Minuten formstabil. Darüber hinaus steuert das Nukleierungsmittel den Prozess der Kristallisation beim späteren Thermoformen, wodurch die Produktionsleistung von thermogeformten Schalen signifikant steigt.

rPET-C-Menüschalen für den  Lebensmittel-Kontakt

Die MRS-Extrusionstechnologie von Gneuß erfüllt die Anforderungen von Lebensmittelsicherheitsbehörden weltweit wie FDA, EFSA, Invima, Senasa, Anvisa für Hotfill-Anwendungen und Lagerung bei Raumtemperatur. Ebenso sind die RPET-Additive von Sukano für Lebensmittelkontakt geeignet, sodass eine rPET-C-Monofolie durchaus für das Verpacken von Lebensmitteln mit Direktkontakt infrage käme.

Aufgrund der stärkeren Migration bei höheren Mikrowellen- und Backofentemperaturen werden die für rPET-C-Menüschalen eingesetzten Folien generell mit einer co-extrudierten Funktionsbarriere aus Neuware gegen Kontaminanten in der Folie hergestellt. Auch in der Weiterverarbeitung entsprechen die Thermoformanlagen von Illig mit dem integrierten Cleantivity-Konzept für hygienisch saubere Produktion den Hygieneanforderungen.

Extrusion der Probefolien mit  un terschiedlicher Additivierung

Für die gemeinsame Versuchsreihe stellte Gneuß aus einem Batch PET-A-Flaschenflakes zunächst eine Folie ohne Additive als Blindprobe im Versuchsaufbau her. Es folgten vier weitere Monofolien, die mittels gravimetrischer Dosierung (Geräte-Typ: Guardian, gravimetrischer Chargenmischer für sechs Komponenten, Hersteller: Processcontrol, Firmensitz Birstein) unterschiedliche Additiv-Konzentrationen aufwiesen. Alle fünf Folien waren mit 530 mm gleich breit und 0,5 mm dick.

Ein Online-Viskosimeter überwachte die Schmelzeviskosität während der Folienextrusion, die sich durch die Zugabe des IV-Enhancers erwartungsgemäß erhöhte (Tabelle 1). Der Anstieg der intrinsischen Viskosität (IV) fiel allerdings bei Folie 4 im Vergleich zu Folie 3 mit 0,01 dl/g gering aus, während eine weitere Erhöhung der IV-Enhancer-Dosierung um dieselbe Menge die IV um 0,10 dl/g auf 0,83 dl/g (Folie 5) ansteigen ließ. Der unerwartet geringe Effekt der niedrigen Dosierung soll in künftigen Versuchen geklärt werden.

Zur Herstellung von Schalen ist eine multidimensionale Strahlerheizung notwendig, wie sie Illig in den Tunnelheizungen seiner Thermoformanlagen einsetzt. Denn die Kristallisation in der PET-Folie lässt sich nur durch eine zonengenaue Temperaturregelung in Quer- und Längsrichtung beherrschen. Auch die Werkzeugtechnologie ist speziell auf den PET-Prozess abgestimmt und als zweistufiges Formwerkzeug realisiert, das zweigeteilt ist in Kavitäten mit beheizter Werkzeugwand (Tg &lt; TWerkzeugwand &lt; Ts) und Kavitäten mit gekühlter Werkzeugwand (TWerkzeugwand &lt; Tg), wobei Tg für Glasübergangstemperatur steht und Ts für Kristallitschmelztemperatur von PET. In der ersten Stufe wird die Schale vorgeformt und erhält durch den Kontakt mit der beheizten Werkzeugwand Wärmeenergie für eine ausreichende Kristallisation. Das Werkzeug öffnet, und der Folientransport zieht die vorgeformte elastische Schale in die zweite Kavität mit gekühlter Werkzeugwand. Das Werkzeug schließt, und im zweiten Formschritt erstarrt der Kunststoff an der kalten Werkzeugwand, behält seine Form und gleichzeitig wird der Prozess der Kristallisation abgeschlossen – die Formteile sind ofenfest.

Balance zwischen Ausformschärfe und Temperaturbeständigkeit

Illig produzierte aus den fünf Folientypen auf einer Thermoformanlage des Typs IC-RDK 80 mit einem internen Werkzeug (2+2 Kavitäten) Menüschalen. Während der kompletten Versuchsreihe wurde die erste Kavität des zweistufigen Werkzeugs auf 160 °C und die zweite Kavität auf 20 °C temperiert. Ausgenommen war hiervon nur Folienrolle 1, die Blindprobe aus 100 Prozent Flaschenflakes, die bei 20 °C gekühlten Werkzeugen verformt wurde. Die Temperatureinstellung der Ober- und Unterheizung in der Maschine variierte von 245 bis 290 °C. Alle weiteren Prozessparameter wurden konstant belassen.

Als wichtiges Qualitätskriterium der geformten Schalen diente ihre Ausformschärfe anhand der sichtbaren Abdrücke der Vakuumbohrungen des Werkzeugs auf der Schalenoberfläche. Im Gegensatz zum Thermoformen von rPET-A wird bei rPET-C mit steigendem Wärmeeintrag die Ausformschärfe geringer, da aufgrund der erhöhten Kristallinität im Kunststoff die Viskosität steigt. Eine sehr hohe Ausformschärfe kann daher ein Indiz für einen geringeren Kristallisationsgrad sein und auf eine schlechte Temperaturbeständigkeit des thermogeformten Formteils hinweisen. Bei der Herstellung von Folie für rPET-C-Menüschalen ist es deshalb unerlässlich, mit der Dosierung der Additive eine Balance zwischen Ausformschärfe und Temperaturbeständigkeit zu finden.

Tabelle 2 zeigt deutlich, dass in Bezug auf die Ausformschärfe zwischen den Folienrollen 2, 3, aber auch 4 kaum Unterschiede bestehen. Ab einer Ober- und Unterheizungstemperatur von 270 °C scheint die einsetzende Kristallisation die Ausformschärfe zu verringern. Die rPET-C-Schalen aus Rolle 5 sind bei den gewählten Temperaturen wenig ausformscharf. Mit 92 % PET-Flaschenflakes hat die Versuchsrolle 5 den geringsten Anteil an PET-Rohstoff im Vergleich zum Nukleierungsmittel.

Die Ofentests bei 200 °C für 20 Minuten erfolgten im Verpackungslabor von Illig. Ein Ofentest erfolgte direkt nach der Thermoformung, ein zweiter nach einer 18-stündigen Lagerung der Menüschalen bei 22 °C, um den Einfluss einer eventuellen Nachkristallisation zu bestimmen. Diese ist jedoch offensichtlich vernachlässigbar, da keine Unterschiede festzustellen waren.

Die thermogeformten Schalen der Blindprobe (PET-A ohne Additive) waren wie erwartet nicht temperaturstabil, sodass keine optische Bewertung mehr möglich war. Die Gegenüberstellung der Schalen aus den additivierten Folien zeigte, dass bei 270 °C OHZ/UHZ-Temperatur alle Schalen eine hohe Formstabilität aufwiesen. Die Schalen aus Folienrolle 5 wirkten optisch matt, was durch den höchsten Anteil an Nukleierungsmittel erklärt werden kann (Bild 6).

Mit steigendem Anteil des Nukleierungsmittels scheint sich die thermische Stabilität der Schalen zu erhöhen. Dieser Effekt ist besonders bei einer OHZ/UHZ-Temperatur von 270 °C zu beobachten (Bild 7).

Fazit: Potenzial für hochwertige  Anwendungen

Eine Konzentration von fünf Prozent des Nukleierungsmittels von Sukano kann je nach Kundenanforderung bereits ausreichend sein, um aus bislang wertarmen PET-A-Flaschenflakes hochwertige ofenfeste rPET-C-Menüschalen zu gewinnen. Mit steigendem RPET-IV-Enhancer-Anteil steigt zusätzlich die Schlagzähigkeit der Schalen, was Potenziale für hochwertige Anwendungen thermogeformter rPET-C-Behälter im Kühl- und Tiefkühlbereich aufzeigt.

Mit der wachsenden Nachfrage nach Regranulat wegen geforderter Mindestanteile an Recyclingmaterial in Endanwendungen wird die Verfügbarkeit transparenten recycelten PETs immer knapper. Ein Verwerter von bunten PET-Flakes ist die Umreifungsindustrie, die daraus Packbänder herstellt, dies unter anderem weil keine Anforderungen in Bezug auf Lebensmittelkonformität bestehen. Die Verfügbarkeit von bunten PET-Flaschenflakes ist groß, das Potenzial wird derzeit jedoch nur beschränkt genutzt. Das gemeinsame Entwicklungsprojekt hat wirtschaftliche, legislative und technische Anforderungen zusammengeführt und gezeigt, dass die Verwertung farbiger PET-A-Gemenge zu hochwertigen neuen Anwendungen möglich ist.

„Up-Cycling statt Down-Cycling“ – die Aufwertung des recycelten Kunststoffes zu lebensmitteltauglichem rPET-C ist technisch problemlos umsetzbar und schließt eine Lücke im PET-Wertstoff-Kreislaufsystem. Temperaturstabile Menüschalen aus rPET-C als hochwertiges Endprodukt sind dabei nur eine von vielen Anwendungsmöglichkeiten.

[1] <a href="https://www.kunststoffe.de/fachinformationen/technik-trends/artikel/schwarze-kunststoffe-sortenrein-trennen-1422484.html" target="_blank">Schwarze Kunststoffe sortenrein trennen, https://www.kunststoffe.de/fachinformationen/technik-trends/artikel/schwarze-kunststoffe-sortenrein-trennen-1422484.html</a>

Ausgabe-2019-06

Bild 2. Multirotationsextruder mit ringförmig angeordneten Satellitenschnecken

Bild 3. Oberflächenaustausch zur Dekontamination von Kunststoffen: Die MRS-Technologie erzielt durch Satellitenschnecken die 100-fache Wirkung im Vergleich zu einer Einschnecken-Technologie

Tabelle 2. Ausformschärfe für die Thermoformversuche der Musterrollen (Blindprobe und rPET-C) in Abhängigkeit der Ober- und Unterheizung (OHZ/UHZ) (Quelle: Illig)

Bild 1. Prozessübersicht: von bunten PET-A-Flaschenflakes zu einem PET-C für ofenfeste Menüschalen

16:9

Bild 4. Der zeitliche Verlauf der dynamischen Schmelzeviskosität zeigt einen Anstieg von rund 800 auf 1000 Pas infolge der Zugabe von 1 % RPET IV-Enhancer

Bild 5. Mechanismus der Polymerkettenverlängerung im Kunststoff mittels RPET IV-Enhancer 

Bild 6. Ofenversuche bei 200 °C für 20 Minuten: rC-PET-Schalen (v.l.n.r. Rolle 2, 3, 4, 5); oben mit 250 °C Ober- und Unterheizung, unten mit 270 °C 

Bild 7. Aus Folie 5 produzierte rPET-C-Schalen vor und nach dem Ofenversuch bei OHZ/UHZ 270 °C

Tabelle 1. Folienrollen verschiedener Additivierung  (Quelle: Illig)

Gneuss - Hauptartikel

Als Ausgangsmaterial dient Polyethylenterephthalat (PET) aus Sammelströmen von Getränkeflaschen, die geschreddert als Flakes vorliegen. Prinzipiell wird materialseitig unterschieden zwischen amorphem (PET-A) und kristallinem Polyethylentherephthalat (PET-C). PET-A zeichnet sich durch seine hohe Transparenz aus. Der Vorteil von PET-C ist dessen hohe Temperaturbeständigkeit, die es ermöglicht, daraus geformte Teile (z. B. Menüschalen) im Backofen mit bis zu 200 °C zu erwärmen, ohne dass der Kunststoff Schaden nimmt.

Sven Engelmann ist Produktbereichsleiter PB2 & Leiter Verpackungstechnologie bei der Illig Maschinenbau GmbH & Co. KG, Heilbronn (<a href="mailto:sven.engelmann@illig.de">sven.engelmann@illig.de</a>), Christoph Stoye ist im selben Unternehmen Verpackungsentwickler (<a href="mailto:christoph.stoye@illig.de">christoph.stoye@illig.de</a>) und Georg Sposny Technischer Redakteur Unternehmenskommunikation (<a href="mailto:georg.sposny@illig.de">georg.sposny@illig.de</a>).

Dr. Carl-Jürgen Wefelmeier verantwortet die Geschäftsbereichsleitung Folie bei der Gneuß Kunststofftechnik GmbH, Bad Oeynhausen (<a href="http://carl-juergen.wefelm">carl-juergen.wefelm</a>eier@ <a href="http://gneuss.com">gneuss.com</a>), und Andrea Kossmann ist in dem Unternehmen Marketing Manager (<a href="mailto:Andrea.Kossmann@gneuss.de">Andrea.Kossmann@gneuss.de</a>).

Daniel Ganz ist Global Product Manager der Sukano AG, Schindellegi/Schweiz (<a href="mailto:daniel.ganz@sukano.com">daniel.ganz@sukano.com</a>), Nicky Klammt Senior Account Manager (<a href="mailto:nicky.klammt@sukano.com">nicky.klammt@sukano.com</a>) und Janine Wyss Marketing Communication Manager (<a href="mailto:janine.wyss@sukano.com">janine.wyss@sukano.com</a>).

Anlagen Lebensmittel

Anlagen für die Additive Fertigung

Anlagen Additive Fertigung / 3D-Druck, andere

Flakes

Flexibilität, Qualität, Nachhaltigkeit: Herausforderungen und Chancen für Prozesse und Produkte ist das Thema der 17. Duisburger EXTRUSIONSTAGUNG. Die Tagung bietet Ihnen die Möglichkeit, sich prozess- und branchenübergreifend mit den aktuellen Fragestellungen zu Produkten, Extrusions- und Nachfolgeprozessen auseinanderzusetzen. Freuen Sie sich auch 2021 wieder auf die Veranstaltungs-Highlights: Kreislaufwirtschaft: Technische Anforderungen und Umsetzungs-Knowhow; Neueste Entwicklungen im Bereich der Digitalisierung sowie Innovative Maschinentechnik für höchste Produktqualität.