Ein „zweites Leben“ für Hochleistungskunststoffe
Die Neue Materialien Bayreuth GmbH hat zusammen mit ihrem Partner Savuna GmbH untersucht, wie durch Einsatz von Rezyklaten nachhaltigere und wirtschaftlichere Produkte hergestellt werden können. Dabei legen Neuware-Produkte die zu erreichende Messlatte.
Die Nutzung von Rezyklaten zur Herstellung neuer Produkte gewinnt rasant an Bedeutung, denn die damit verbundenen Vorteile liegen auf der Hand: Die Verwendung von Kunststoffabfall spart zum einen Ressourcen und senkt gleichzeitig die CO2-Emission bei der Müllverbrennung. Zum anderen ist Rezyklat gerade bei technischen und Hochleistungs-Thermoplasten deutlich günstiger als Neuware. Eine kritische Herausforderung beim Einsatz von Rezyklaten sind jedoch die gegenüber Neuware oftmals unterlegenen Materialeigenschaften. In dem Verbundprojekt „RecyEcoMat“ der Neue Materialien Bayreuth mit dem Partner Savuna konnte durch umfangreiche Untersuchungen gezeigt werden, dass das Rezyklieren von einem spezifischen Polyphenylsulfon (PPSU) keine signifikanten Änderungen der thermischen und mechanischen Eigenschaften bewirkt. Untersucht wurden Rezyklate aus Produktionsabfällen, Angüssen, End-of-Life (EoL)-Produkten und Neuware. Das EoL-Material stammte von Medizinprodukten mit extrem anspruchsvollen Einsatzbedingungen. Die Sterilgutcontainer, die im klinischen Bereich als wiederverwendbares Barrieresystem für den Sterilisationsprozess von medizinischen Instrumenten verwendet werden, hatten eine entsprechende Anzahl von Aufbereitungszyklen mit hochwirksamen Chemikalien und anschließend verschiedenen Sterilisationsverfahren hinter sich.
Grundvoraussetzungen erfüllt
Es zeigte sich, dass das rezyklierte Hochleistungspolymer dennoch sowohl der mechanischen und thermischen Belastung während der Regranulierungs- und Compoundierschritte als auch der erneuten Belastung mit Reinigungschemikalien und der anschließenden Dampfsterilisation sehr gut standhalten konnte. Damit sind die Grundvoraussetzungen erfüllt, um neue Produkte komplett aus Rezyklaten herzustellen, die sowohl den regulativen als auch den Anforderungen des klinischen Einsatzes gerecht werden. Weiterhin wurde untersucht, wie trotz der mit einem Rezyklateinsatz verbundenen Farbabweichungen ein optisch einwandfreies Bauteil hergestellt werden kann. Eine Option hierfür ist das Einfärben des recycelten Materials, um Farbunterschiede zu kompensieren. Die Rezyklate wurden mit unterschiedlicher Reinigungschemie in Kombination mit Dampfsterilisation bei 134 °C tausendmal aufbereitet und qualifiziert. Ein anderer Ansatz, der auf dem Co-Injektionsspritzgießen basiert, wurde in einem weiteren Projekt der Neue Materialien Bayreuth gewählt. Hierbei wird das Rezyklat in eine Haut aus Neuware-Material gespritzt und auf diese Weise im Kern des Bauteils verborgen. Gerade für Standardkunststoffe und technische Thermoplaste ist diese Verfahrensvariante besonders geeignet.
Ausführliche Informationen zu diesem Thema unter: nmbgmbh.de/news/im-kern-nachhaltig-neues-coinjektions-spritzgiessverfahren-fuer-die-herstellung-von-bauteilen-mit-einem-post-consumer-rezyklat-anteil-von-bis-zu-50-auf-basis-von-abs/
Die genannten Arbeiten wurden innerhalb des vom Zentralen Innovationsprogramm Mittelstand (ZIM) geförderten Kooperationsprojekts „Entwicklung von ökoeffizienten Sterilbarrieresystemen unter Verwendung von rezyklierten Hochleistungspolymeren“ (Förderkennzeichen ZF4064615EB9 und ZF4080302EB9) „RecyEcoMat“ durchgeführt.
(Erschienen im EU-Recycling Magazin 06/2023, Seite 34, Foto: Savuna)
