Rezyklatqualität rauf durch Stabilisatoren – Wie’s geht, zeigt eine Kooperation von Industrie und Fraunhofer

Newsletter 01/2021

Verarbeitungsschwierigkeiten, Qualitätsprobleme und unzureichende Alterungsstabilität sind häufige Klagen, wenn Rezyklaten anstelle von Neukunststoffen verwendet werden. Andererseits braucht die zirkuläre Kunststoffwirtschaft eine deutliche Steigerung der Recyclingquoten, was auch ökologisch Sinn ergibt. Was ist zu tun, um Rezyklate erfolgreich im Markt zu platzieren? Zusammen mit L. Brüggemann GmbH & Co. KG entwickeln Fraunhofer CCPE-Forschende neue Additivsysteme.

© Fraunhofer LBF
Rezyklatstabilisatoren, ein Puzzelteil bei der Compoundierung von Kunststoffen.

Ein Kunststoff-Rezyklat verhält sich oft anders als vergleichbare Neuware: Ursache dafür sind Alterungsprozesse auf Molekülebene während der ersten Anwendung, Mischungen verschiedener Hersteller selbst bei sortenreinen Sammlungen, Verunreinigungen durch Fremdpolymere, aber auch Rückstände von Kontaktmedien. Diese Faktoren führen dazu, dass ein Rezyklat selten in der Form eingesetzt werden kann, wie es aus der Sortierung kommt. Was kann man in so einem Fall tun?

Der Zusatz von Additiven ist die Methode der Wahl. Genau wie bei Neuware üben kleine Mengen eine große Wirkung aus. Stabilisatoren führen zu einer konstanten Verarbeitung,

weniger Fehlchargen, verbesserten mechanischen Eigenschaften, geringerer Verfärbung u. a. Mit Stabilisatoren ist es sogar möglich, Rezyklate aus Kurzzeitanwendungen wie Verpackungen in Langzeitanwendungen mit entsprechender Alterungsstabilität einzusetzen.

Die vom Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF, Bereich Kunststoffe, entwickelten neuen Stabilisatorsysteme werden zusammen mit einem industriellen Partner, der Heilbronner L. Brüggemann GmbH & Co. KG, reif für den Markt gemacht. Muster stehen für Polypropylen-Rezyklate bereits zur Verfügung. Die Auswirkungen von Schädigungen werden gezielt und signifikant verringert, so dass sich die damit hergestellten Rezyklate erneut für die Verarbeitung zu anspruchsvollen Produkten eignen. Die neuen Stabilisatorsysteme für Polyolefine sind wegweisend, wenn es darum geht, diese Kunststoffe zirkulär zu machen.

Werkstoffliches Recycling und die Qualitätssteigerung von Rezyklaten durch analytische Expertise und Formulierungsentwicklung mit Additiven sind wesentliche Elemente im Fraunhofer Cluster Circular Plastics Economy CCPE. Hier entstehen Systemleistungen für eine funktionierende zirkuläre Kunststoffwirtschaft.

Ansprechpartner:
Prof. Dr. Rudolf Pfaendner (Rudolf.Pfaendner@lbf.fraunhofer.de)
Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF