04/12/2012 - Veränderte Thermoplastik - eine zweite Lebensdauer für recycelten Kautschuk

Menéame

Eine Pionierforschung könnte das Konzept der "Bloomberger" drastisch verändern.Infracycling» (downcycling) und damit die Tür für neue hochwertige Kunststoffe aus alten Kunststoffen zu öffnen.

Diese Fortschritte könnten durch eine neue Art von Material möglich sein: eine Mischung aus umweltfreundlichem Material, das als "Umweltschutz" bezeichnet wird. EPMT.

Downcycling (Infracycling) ist der Prozess der Umwandlung von Abfallmaterialien oder nutzlosen Produkten in andere Materialien oder Produkte minderer Qualität, d. h. die Umwandlung von beispielsweise einer Plastikflasche in ein anderes Produkt schlechter Qualität oder Gummiabfälle in Bodenbeläge oder Sicherheitskissen. Das Team für diese Arbeit hofft, diese Abfallverarbeitung zu verbessern und hat bereits Kontakte mit privaten Unternehmen aufgenommen, um ihre Innovation zu vermarkten.

Jeden Tag werden sie auf der ganzen Welt verarbeitet bis 22 Mio t Kautschuk, und ein guter Anteil ist für die Produktion von Fahrzeugrädern bestimmt. Wenn die Produkte ihren Lebenszyklus vollenden, landen sie in der Regel in einer Verbrennungsanlage. Im besten Fall wird Gummi recycelt, um Sekundärprodukte herzustellen. Die Abfälle werden in der Regel auf den Bodenböden von Polysportlern, Spielparks und Fellpudern verwendet. Bisher gab es keine geeigneten Techniken zur Herstellung hochwertiger Materialien aus diesen Recyclingprodukten.

Thermoplastik, mit Elastomerpulver modifiziert

Forscher des Frauenhofers für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnologie (UMSICHT) In Oberhausen (Deutschland) ist es gelungen, das Recycling von Materialien aus dem Abfallgummi zu optimieren. Sie haben ein verwandelbares Material in hochwertige Produkte wie Radabdeckungen und Schutzbänder, Griffe, Schützen und Gelenkräder entwickelt. Die neuen Kunststoffverbindungen werden als "Thermoplastik" bezeichnet, die mit einem Elastomer in Hexenpulver (EPMT) modifiziert werden. Sie bestehen aus zermahlenen Gummiabfällen, bis ein Pulverelastomer entsteht, das mit verschiedenen Thermoplastiken gemischt wird.

Dr. Holger Wack, ein Wissenschaftler von UMSICHT, erklärte den Produktionsprozess: "Im ersten Schritt werden die Gummiabfälle, die Stücke von Metern Länge sein können, bis sie Partikel von drei Millimetern bilden, zermahlen." Diese Partikel werden mit flüssigem Stickstoff abgekühlt und bis zur Bildung eines Pulverelastomers gemahlen. Anschließend werden sie durch einen Schmelz- und Mischprozess mit Thermoplastischen und Zusatzstoffen ergänzt. Eines der verwendeten thermoplastischen Materialien ist z. B. Polypropylen [PP].

Dr. Holger Wack arbeitete mit Damian Hintemann und Nina Kloster an dem Projekt "HELEXIST Research Transfer" mit, das vom deutschen Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie (BMWi) finanziert wurde. Gemeinsam experimentierten sie mit verschiedenen Formeln, um neue Mischungen von Materialien zu erhalten, die bereits Gegenstand mehrerer Patente und Marken waren.

Innovation und zweites Leben

Ihre Innovation hat die Industrie bereits in den Mittelpunkt gerückt. Im Rahmen des Projekts "Shoe HlaingRe-use to Shoe Hlaes" hat Nike seit einiger Zeit gebrauchte Schuhe gesammelt. Die Sohlen dieser Schuhe werden mit der Marke înkike Grind Houten recycelt und als Füllmaterial für Sport- und Leichtathletikplätze verarbeitet. Die EPMT-Verbindung, die von Forschern des Fraunhofer-Instituts erzeugt wurde, ermöglicht es Nike, neue Produkte zu vermarkten. Einer der Geschäftspartner, der Green Gifts Hlaing, hat die ersten EPMT-basierten Werbeartikel in Form von Frisbeen, Schuhen und Boomerangs unter der Marke обNike Grind Hlaing entwickelt. Auch die Verwendung neuer EPMT-Verbindungen in Form von Reißverschlüssen, Taschenhintern und Sportausrüstung wird derzeit geprüft. Wack.

Die EPMT-Verbindung ist auf vielerlei Weise innovativ. Der Prozess der Gummiverschleißung ist umweltfreundlicher und ressourceneffizienter als die Herstellung neuer Gummiprodukte, was angesichts der steigenden wirtschaftlichen und energetischen Kosten der Rohstoffe ein wichtiger Aspekt ist. Das EPMT könnte bis zu 80 Prozent Restgummi enthalten, nur die restlichen 20 Prozent bestehen aus thermoplastischen Styrol-Kunststoffen, so Dr. Wack. EPMT kann leicht in Spritzgieß- und Extrusionsmaschinen verarbeitet werden, und die daraus hergestellten Produkte sind ebenfalls recycelbar. Der Schlüssel liegt darin, dass die mechanischen und physikalischen Eigenschaften des Materials, wie Elastizität, Bruchvergrößerung und Härte, auf Wunsch des Kunden geändert werden können.

Es wurden drei Grundformeln entwickelt, die in großen industriellen Produktionsmaschinen gemeinsam verarbeitet werden können. Die Forscher sind in der Lage, 100 bis 350 Kilo EPMT pro Stunde zu produzieren. Dr. Wack und seine Kollegen haben die Ruhr Compounds GmbH gegründet.

Neben der Produktion und dem Verkauf von EPMT-Material bietet diese Unternehmensspaltung des Fraunhofer-Instituts personalisierte Dienstleistungen. Wir können feststellen, welche Materialien durch EPMT ersetzt werden können, spezielle Formeln erstellen und sogar die industrielle Konfiguration der Anlagen unserer Kunden berücksichtigen. Die Unternehmen, die von den Kenntnissen der Forscher profitieren könnten, sind zahlreich. Zum Beispiel könnten Thermoplastische Elastomere EPMT erstellen und Produkte herstellen. Industrieunternehmen, deren Arbeit mit Elastomere wie Industrie und Baugewerbe oder Automobil- oder Sportgeräteherstellern verbunden ist, könnten diese Produkte recyceln, aus ihnen EPMT erzeugen und sie auf ihrer Produktlinie verwenden, um den Materialkreislauf zu schließen.

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Weitere Informationen sind abrufbar unter:

Ruhr Compounds GmbH

«Fraunhofer Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnologie» UMSICHT

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