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Recycling - Rohstoffliches Recycling

Solvolyse und Pyrolyse

Auszug aus
Walter Hellerich, Guenther Harsch, Erwin Baur

Werkstoff-Führer Kunststoffe

10/2010, 609 Seiten, € 54,99
ISBN: 978-3-446-42572-9

Solvolytische Verfahren

Viele Polymere werden durch Entzug von H–OH-Gruppen gebildet. Das gilt heute für viele thermoplastische Materialien wie Amid-, Ester-, Acetal-, Terephthalat- oder Urethanharze. Dies eröffnet die Möglichkeit sie an dieser Verbindungsstelle hydrolytisch, sauer, basisch, alkoholisch oder aminisch zu attackieren.

Diese Verfahren werden unter der Bezeichnung solvolytische Depolymerisation zusammengefasst, da das Polymer oder zumindest die Reaktionsprodukte meist im reaktiven Ansatz gelöst vorliegen.

Acetalharze (POM) werkstofflich aufzuarbeiten ist annähernd unmöglich, da sie hierfür absolut typenrein sein müssten. Sie sind außerdem nicht allzu stabil gegen (mehrfache) Verarbeitung. Depolymerisiert man aber in saurem Medium, zerfallen die Acetalharze in Trioxan, das ursprüngliche Rohmaterial für die Synthese von neuem POM. Dies kann direkt in die POM-Polymerisation zurückgeführt werden.

Polyurethane (PUR) werden aus zweiwertigen Isocyanaten und zwei- oder dreiwertigen Alkoholen polymerisiert. Um das ursprüngliche Isocyanat und den ursprünglichen Alkohol wiederzugewinnen müsste man das Polymer z. B. mit Wasser hydrolytisch spalten. Diese Reaktion verläuft aber sehr langsam und man erhält nicht das Isocyanat zurück, sondern das zugrundeliegende Amin und CO2 . So ist es kaum möglich, PUR-Matratzen zu recyceln; für die viel härteren Polster von Autositzen oder Kopfstützen sind aber Recyclinglösungen bekannt. Oft wird das PUR nicht komplett depolymerisiert, sondern gemahlen und die Partikel verwertet. Diese werden in eine reaktive Zubereitung eingerührt, wodurch ihre Oberfläche angegriffen wird, reaktive Gruppen gebildet und die Partikel „zusammengeklebt“ werden. In dem reaktiven Ansatz befindet sich ein Alkohol, der die solvolytische Depolymerisation bewirkt sowie die Verklebung der Partikel zusammen mit dem eingebrachten Isocyanat. Eine solche Lösung wird angegangen, um Chemikalien und Prozesszeit zu sparen; es vermindert aber normalerweise die (mechanischen) Eigenschaften des Sekundärprodukts noch stärker.

Die Anstrengungen, PUR wiederzuverwenden sind so zahlreich wie die Verwendungen. Man hat gelernt, den Sekundärwerkstoff einzusetzen, um die Anforderungen eines neuen Produkts zu erfüllen.

Pyrolytische Behandlung

Es handelt sich um die Zersetzung von Kohlenwasserstoffen unter Abwesenheit von Luft bzw. Sauerstoff. Abhängig von der Temperatur (500°C bis 850°C) erhält man unterschiedliche Produkte: Kohlenwasserstoffe wie Wachse oder Öle bis hin zu Benzinen. Über diese Produkte hinaus hat die Pyrolyse gegenüber der Verbrennung einen zusätzlichen Vorteil: die Rauchgase werden um einen Faktor 5 bis 20 reduziert, gefährliche Substanzen verbleiben im koksartigen Rückstand.

Auszug aus
Walter Hellerich, Guenther Harsch, Erwin Baur

Werkstoff-Führer Kunststoffe

10/2010, 609 Seiten, € 54,99
ISBN: 978-3-446-42572-9

Mediathek

Recycling von carbonfaserverstärktem Kunststoff

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