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7.1 PVC- Dachbahnen recyceln
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Jährlich werden in Deutschland 30000t Dachbahnen aus PVC zum Abdichten von Flachdächern verwendet. Trotz einer langen Lebensdauer (20 Jahre) fallen bei steigende Mengen an Abfallbahnen an.
In Troisdorf wurde deshalb von der AfDR (Arbeitsgemeinschaft für PVC- Dachbahnenrecycling) eine Dachbahnen- Recycling- Anlage gebaut. Sie hat eine Kapazität von 3500 bis 5000 jato Alt- Dachbahnen und liefer ein PVC- Fein- Pulver in einer Ausbeute von 85%. Ein Entsprechendes Rücknahmesystem wurde installiert, und die Dachbahnenhersteller haben sich verpflichtet, das Recyclat zum Wiedereinsatz im gleichen Anwendungsbereich zurückzunehmen.
Das komplette Recycling wird durch den Verkauf des PVC- Pulvers an die Mitgliedsfirmen finanziert, wobei der Preis des Recyclats 1- 2 mal jährlich neu ausgehandelt wird.
Abbildung 27: Fließbild der Recyclinganlage für PVC- Dachbahnen
Die gesammelten Altbahnen werden auf Paletten angeliefert, auf einem Sortierband gesichtet und laufen dann in eine Schneidmühle, die sie zu daumennagelgroßen Schnipsel zerkleinert. Nach Zwischenlagerung in einem Puffersilo kommen die vorzerkleinerten Stücke in das Herzstück der Anlage, einen Wirbelschneckenkühler mit nachfolgender Prallmühle, in der sie mit flüssigem Stickstoff auf etwa -20°C gekühlt und zu feinen Pulver vermahlen werden. In einem nachfolgenden Filter mit Schüttelsieb wird das PVC- Pulver von Schmutzteilchen und Gewebeeinlagen getrennt und klassiert. Über ein Silo geht es dann in den Versand.
Eine Qualitätskontrolle stellt sicher, daß die Korngröße unter 500 mm bleibt und daß der Polyester- und Schmutzgehalt 1% nicht überschreitet.
Die Dachfolienhersteller mischen das Recyclat in einem bestimmten Prozentsatz dem Neumaterial bei.
7.2 KStoffe als Reduktionsmittel im Hochofen
Ein vom Bremer Hüttenwerk (Stahlwerke Bremen) erstmals praktiziertes Verfahren ersetzt teilweise das in Hochöfen verwendete Öl durch KStoffagglomerate. Beide Kohlenwasserstoffe werden bei Temperaturen von weit über 2000°C im unteren Teil des Hochofens in Gas umgesetzt. Neu gegenüber dem Einblasen anderer fester feinkörniger Kohlenwasserstoffe, wie Kohle, ist besonders die Verwendung von Partikel bis Æ 5mm. Auf diese Weise lassen sich die Kosten für die Aufbereitung von Altkunststoffen zu einblasfähigem Agglomerat deutlich senken.
Die Nutzung des Gases geschieht durch die Reduktion der Eisnerze im gleichen Reaktor während des Aufsteigens im Schacht. Da die Reduktionsreaktion nicht beliebig weit ablaufen kann, enthält das Gas immer noch brennbare Anteile, wenn es den Hochofen verläßt. Diese werden genutzt, um die Luft für die Vergasung vorzuwärmen sowie zur Verstromung in einem Kraftwerk. Von der GfA, Münster, durchgeführte Messungen der Dioxin/ Furan- Emissionen ergaben, daß sämtliche Werte höchstens im Bereich der Nachweisgrenze von 0,001 ng/m3 liegen.
7.3 Overheadfolien als Einsatzgebiet gebrauchter PET- Flaschen
Daß gebrauchte Flaschen aus PET für eine hochwertige Zweitverwendung geeignet sind, beweist die Arkwright Inc. Mit der Verarbeitung dieser Altstoffe bei der Herstellung von Overhadfolien. Bei der bereits in den Niederlanden angelaufenen Produktion wird 40% Altkunststoff eingesetzt. Der Rest ist frisches PET. Die Folie wird antistatisch ausgerüstet und mit einer Tonerhaftschicht versehen. Durch das Auftragen der Beschichtung mit Wasser gelingt es auch, auf organische Lösungsmittel bei der Behandlung der Folien zu verzichten. Die Folie eignet sich u. a. zum kopieren auf den üblichen Bürokopierern und zum Bedrucken mit Laserdruckern. Der Schmelzpunkt liegt bei 265°C. Die durch den Sekundärrohstoff verursachte schwache Grünfärbung hat keinen nachteiligen Einfluß auf die Overheadprojektion.
Nach den bisherigen Untersuchungen kann der Sekundärrohstoff- Gehalt der Folien bis auf 60% erhöht werden.
7.4 Normenentwurf: Biologisch abbaubare KStoffe
Eine vom DIN- Ausschuß "Bioabbaubare Polymere" erarbeiteter Normentwurf (DIN 54 900) enthält Prüfverfahren, mit denen die biologische Abbaubarkeit eines polymeren Werkstoffs auch unter den speziellen Bedingungen der Kompostierung geprüft werden kann. Die Kriterien der Bewertung der Prüfergebnisse ermöglichen die Schlußfolgerung, ob ein geprüfter Werkstoff unter den praxisüblichen Bedingungen der Kompostierung biologisch abbaubar ist.
Nachweislich kompostierbare KStoff- Produkte sollen mit einem "Kompostierbarkeits- Logo" gekennzeichnet werden (für das Zeichen wurde für Deutschland
und international Patentschutz angemeldet)
Abbildung 28: "Kompostierbarkeits- Logo"
Zum Beispiel Polyesteramide auf Basis von Caprolactam, Adipinsäure und Butandiol sind vollständig biologisch abbaubar. Bei guten Verarbeitungseigenschaften lassen sie sich mittels Extrusion, Spritzgießen und Blasformen zu gezielten Einweganwendungen verarbeiten. Die chemische Strukturähnichkeit des Polyesteramids mit Verbindungen, die im menschlichen Körper bzw. in vielen Organismen vorhanden sind, erfordert nur kurze Umwandlungswege, um sich in den natürlichen Kreislauf einzuklinken. Eine Polyesteramid- Folie (200- mm- Folie aus BAK 1095) ist bereits nach 20 Tagen zur Hälfte abgebaut. Nach 70 Tagen ist der KStoff restlos umgewandelt.
Eigenschaften Polyesteramid PE- LD
Zug- E- Modul MpaStreckspannung MpaBruchdehnung %Bruchspannuung MpaSchmelzetemperatur °CVicat A °CBrennbarkeit 220124002512595 240112802211596
Abbildung 29: Eigenschaften des Polyesteramids (Typ: BAK 1095) im Vergleich zu PE
Produzent Material
Bayer AGBiotec GmbHDeutsche Cargill GmbHEastman Chemical Europe Ltd.Mitsui & Co. Deutschland GmbHMontsanto Deutschland GmbHMontedison Deutschland GmbH PolyesteramideStärke- Basis- PolymerePolyactideCellulose- AcetatePolylactidePoly-(Hydroxybutyrat/ Hydroxyvalerat)Stärke- Basis- Polymere
Abbildung 30: Wichtigste Hersteller von biologisch abbaubaren KStoffen und deren Produkte
Anwendungen:
Müllbeutel, Mulchfolien für Landwirtschaft und Gartenbau, Etiketten auf kompostierbaren Waren, Einweg- Blumentöpfe, Pflanzenmarkierungen, Blumenbinder, Einweggeschirr, Hygieneartikel, Flaschen, Kanister, Kranzringe (Trauerfloristik), Fasern (Bundgarne, Wurzelnetze)
7.5 Recycling von PUR- Schaumstoffen
Die verschiedenen PUR- Abfälle werden granuliert, in Silos gefördert und die Abmischungen nach Rezeptur zusammengestellt. Dach Zugabe von geringen Anteilen Neumaterial werden diese Abfallgemische zu Blöcken gepreßt, und - je nach Anwendung- Platten, Bahnen, Zuschnitte sowie Form- und Stanzteile gefertigt.
Isolierungen von Heißwasser- Boilern aus PUR- Hartschaumstoff können jetzt wiederverwertet werden. Die Greiner Schaumstofftechnik Kremsmünster, hat ein Verfahren zum stofflichen Recycling entwickelt und bietet für alle von ihr erzeugten Boiler- Isolierungen eine Rücknahmegarantie an. Bis zu 10000t/a PUR- Isolierungen können aufbereitet werden und zu neuen Isolierungen verarbeitet werden. Um das Verwerten zu vereinfachen, entwickelt das Unternehmen eine recyclinggerechte Isolierung, bei der PUR- Hartschaumstoff von einer KStoffpanzerschicht und einer dünnen Aluminiumfolie umhüllt ist . Damit ist ein Trennen der einzelnen Schichten nicht mehr erforderlich.
Auch in der Automobiltechnik kommt das PUR- Recycling in Einsatz.
Extrem verformte Teile (dienen zur Abdämpfung elektrischer/ pneumatischer Bauteile, der Herstellung von Kopf- und Lehnenpolster) werden aus PUR- Recyclingmaterial durch Befüllen von Negativformen hergestellt.
PUR- Recyclingmaterial kommt zu Schallabsorptions- und Dämpfungszwecken in verschiedenen Bereichen (Armaturenträger, Bodenbleche, Trennwände) optimal zum Einsatz. Plattenware ab 60 kg/m3 wird unter Druck und Temperatureinwirkung zu Recycling- Prägeteilen verarbeitet.
7.6 Recycling aus Duroplast- Formteilen aus Faserverbundwerkstoffen (Partikelrecycling Ercom)
Die zu recyclierenden Teile können an verschiedenen Orten anfallen (GFK- Halbzeugproduktion, Formteilproduktion, Automobilhersteller, Altfahrzeugzerleger, Reperaturwerkstätten, usw.). Alle Altteil werden zusammengeführt.
Eine mobile Zerkleinerungsanlage (Zweiwellenschneidbrecher), montiert auf einer Zugmaschine, übernimmt die Zerkleinerung der großvolumigen und großflächigen Formteilen auf ein transportgerechtes Maß (50 ´ 50mm). Daraus erfolgen deutlich niedrigere Transportkosten.
Die Aufbereitung der Abfälle erfolgt in der Mahl und Aufbereitungsanlage.
Der Prozeß läuft in 3 Schritten ab:
n Metallseparierung und Feinmahlung (Aufschluß)
permanentmagnetischer Überbandmagnet S Schwergutabscheider, Hammermühle S Feinmahlung S
n Fraktionierung mit integrierter Trocknung
Aufschluß S Auftrennung des Materials in Fein-/ Pulverfraktionen und Grobfaserfraktionen erfolgt in einer Zweistufensichtung
n Siebung zu 8 Recyclatfraktionen
Maschenweiten beliebig variierbar, Durchsatz maximal 1500 kg/h
Verarbeitung des Recyclates in Formassen:
An die Durchfärbung können keine hohen Ansprüche gestellt werden (bei Lackierung der Teile keine Oberflächenqualitätseinbußen). Der Einsatz als Füllstoff in SMC- und BMC- Rezepturen ist jederzeit möglich (bei Anteilen bis zu 20% keine Änderungen in der Festigkeit und Steifigkeit). Je höher der Recyclatanteil in der Rezeptur, desto kleiner die Schwindung. Sandwichkonstruktionen mit Recyclat- SMC sind auch eine Möglichkeit.
Es ist also ein sinnvolles Recycling im industriellen Maßstab durchaus möglich.
7.7 Kontinuierliches Streuen und Verpressen
Die kontinuierliche Verarbeitung von KStoffpartikel beruht auf den drei Arbeitsschritten:
· Zerkleinern:
zu Pulver, Granulat, Chips, Häcksel, Schnipsel, Flocken oder Späne
· Streuen:
Das kontinuierliche verpressen von Schüttgütern erfordert einen genauen Mengenauftrag in der Quer- und Längsrichtung und eine homogene Vorlage des Materials. Die Produktqualität wird durch das Streuen festgelegt.
a) Dosierwalze:
Über einer Walze ist ein Trichter angebracht, die Oberfläche der Walze hat Vertiefungen, die sich beim Drehen der Walze füllen. Die Vertiefungen werden durch ein feststehendes Rakel gleichmäßig gefüllt, eine Ausbürstvorrichtung entleert das Material.
Abbildung 31: Dosierwalze
a) Vibrationsrinne:
Sobald die unter einem Vorratsbehälter 1 geneigt angeordnete Platte 2 in ihrer Längsrichtung in Schwingung versetzt wird, fließt das Streugut 3 durch einen mit Schieber 6 einstellbaren Spalt a, läuft über die genaue Vorderkante der Platte und fällt als gleichmäßiger Schleier 5 herab.
Eine Vibrationsrinne ist gut für rieselfähige Güter geeignet. Zusammenhänge zwischen Maschineneinstellung und Mengenstrom sind schwierig zu reproduzieren.
Abbildung 32: Vibrationsrinne
c) Formstation:
Die Formstation ist für voluminöse Streugüter wie Häcksel, Flocken oder Späne und auch für solche Materialien geeignet, die bereits mit einem Kleber gemischt sind. Es können große Volumensströme gestreut werden.
Abbildung 33: Formstation
· Kontinuierliche Preßverfahren:
Die Doppelbandpresse arbeitet mit 2 horizontal übereinander angeordneten Bändern, die von der Rückseite mit Druck beaufschlagt werden und über die Wärmeenergie zu- und abgeführt werden kann.
Vom Bauprinzip her gibt es zwei Grundtypen, die isochore und die isobare Doppelbandpresse.
a) isochore Doppelbandpresse: (isochor = gleiches Volumen)
Geeignet z.B. für die Herstellung von GFK- PP- Platten. Grenzen des Systems liegen bei Produktstärken von kleine 2 mm und bei Preßgütern, die in der Oberfläche eine orientierungsfreie Optik verlangen, da sich aus Dichteschwankungen der Materialvorlage Druckspitzen und Drucktäler ergeben und dann Material in X- oder Y- Richtung fließt.
b) isobare Doppelbandpresse: (isobar = gleicher Druck)
Der Druck beider Bänder auf das Preßgut ist isobar (es können spezifische Drücke bis 70 bar erreichte werden). Es sind Produktdicken bis zu 0,05 mm möglich, es ist eine effektivere Wärmezu- und -abfuhr möglich und auch die Herstellung orientierungsfreier Oberflächen.
Abbildung 34: Kontinuierliches Preßverfahren
oben: isochore Doppelbandpresse, unten isobare Doppelbandpresse
· Anwendungen:
Ausgangsstoffe neue Produkte
Altgummiteile (z.B. gebrauchte Reifen) werden zu Pulver gemahlen, die Oberfläche der Partikel mit einem vulkanisierbaren Bindemittel benetzt Endlosbahnen (Förderbänder, Gummifolien)
Gebrauchte Getränkekartons aus Alu- Folie, Papier und PE werden zu Schnipsel zerkleinert, aufgestreut, verpreßt. PE fungiert als Kleber, so daß kein zusätzliches Klebemittel notwendig ist. Platten von 1 bis 20 mm (Einsatzgebiete: Isoliermaterial, Trittschalldämmung, Möbelelemente).
Abfälle aus dem "gelben Sack" nach Sortentrennung Isolations- und Dämmaterial
Textiler bzw. plastischer Fußbodenbelag und Altkabel Trägerfolien für neuen Fußboden
Sortenreine Produktionsabfälle (PVC, PP, PE, PET in Form von Pulver, Granulat, Kurzfasern, Häckseln) Trägerfolien, Dämmplatten
Zerkleinerte GMT (Glasfaserverstärkte Thermoplaste) z.B. PKW- Stoßstangen Platten zur thermischen Verformung zu neuen PKW- Teilen
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