Fraunhofer Cluster of Excellence Circular Plastics Economy CCPETempern als Möglichkeit für optimiertes stoffliches Recycling von Tiefziehprodukten aus Kunststoff am Beispiel von PLA(-Einweggetränkebechern) und Bewertung mittels Life Cycle (Gap) Analyse
Um ein effektives stoffliches Recycling des Biopolymers Poly(lactic acid) (PLA) aus Einweggetränkebechern zu ermöglichen, wurde die gewöhnliche Prozesskette für das mechanische Recycling von Kunststoffen (Waschen, Zerkleinern und Recompoundieren) durch die Integration eines zusätzlichen Temperschritts erweitert. Die thermische Vorbehandlung, die zu einer Entspannung in der Molekülstruktur des Biopolymers führt, ermöglicht es im Nachgang das PLA-Material mit weniger Energieaufwand zu zerkleinern (Gesamtenergieersparnis > 10 %) und Flakes zu generieren, die eine verbesserte Rieselfähigkeit zur weiteren Verarbeitung (Herstellung rPLA-Granulat mittels Extruder) vorweisen. Dadurch ist es möglich, PLA in Neuwarequalität zurückzugewinnen und die entsprechenden Life Cycle Gaps (LCGs) signifikant zu reduzieren (> 60%, siehe Abb. 1). Ein bildlicher Vergleich der Materialien mit und ohne Temperschritt ist in Abb. 1 dargestellt. Die betrachteten Einwegbecher stehen beispielhaft für Tiefziehprodukte.
Aus ingenieurswissenschaftlicher Sicht ist es grundsätzlich denkbar, den zusätzlichen Prozessschritt des Temperns vor der Zerkleinerung auch an anderen Produkten und thermoplastischen Polymeren zu testen. So könnte jedes dünnwandige Bauteil, wie z.B. PET-Flaschen oder tiefgezogene Schalen, vor dem Schreddern einer zusätzlichen thermischen Behandlung unterzogen werden, um mittels einer optimierten Molekülstruktur des Polymers eine höhere Prozesseffizienz zu erreichen und die Lücken im Kreislauf energieeffizient weiter zu reduzieren.
