Neue Generation von Stabilisatoren für hochwertige Polyolefin-Rezyklate
© Fraunhofer LBF Rezyklatstabilisatoren, ein Puzzelteil bei der Compoundierung von Kunststoffen.
Ein Thema rückt in jüngster Zeit immer tiefer in das Bewusstsein vieler Menschen: Der Umgang mit Altkunststoffen. Klar ist, die energetisch günstigste und umweltfreundlichste Option dafür ist das werkstoffliche Recycling. Allerdings weisen Kunststoffe, wenn sie oft viele Jahre ihre Funktion erfüllt haben, Vorschädigungen durch Umwelteinflüsse wie Oxidation und Photooxidation auf. Mit der Folge, dass die Verarbeitungs- und Langzeitstabilität des Kunststoffs negativ beeinflusst werden, und das stellt wiederum eine anspruchsvolle Nutzung des Rezyklats in Frage. Forscher am Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF, Darmstadt, haben jetzt neue Stabilisatorsysteme zur Eigenschaftsverbesserung von Polyolefin-Rezyklaten, insbesondere aus Polypropylen und Polyethylen, entwickelt. Die neuen Stabilisatorsysteme für Polyolefine sind wegweisend, wenn es darum geht, das Potenzial dieser Kunststoffe länger und effizienter zu nutzen. Sie werden die Auswirkungen von Schädigungen gezielt und signifikant verringern, so dass sich die damit hergestellten Rezyklate erneut für die Verarbeitung zu anspruchsvollen Produkten eignen. Bei der aktuell laufenden Weiterentwicklung arbeitet das Fraunhofer LBF eng mit der Heilbronner L. Brüggemann GmbH & Co. KG zusammen, einem führenden Hersteller maßgeschneiderter Hochleistungsadditive für technische Kunststoffe, der auch die Produktion und den weltweiten Vertrieb übernehmen wird.
Aus der Entwicklung schnell in den Markt
Das Fraunhofer LBF hat sein umfangreiches Know-how zur Wirkung von
Kunststoff-Additiven, wie Antioxidantien, Lichtschutz-, Flammschutz- und
Nukleierungsmittel, jetzt für die besonderen Herausforderungen von
Rezyklaten genutzt. Stand der Technik war dabei die Nachstabilisierung,
das heißt der Ersatz der im ersten Leben verbrauchten Stabilisatoren.
Traditionell wirken diese allerdings unspezifisch – sie unterscheiden
nicht zwischen Neuware und Rezyklat. Dem gegenüber haben die neuen
Stabilisatorsysteme aufgrund ihrer speziellen Reaktivität das Potential,
Vorschädigungen komplett zu kompensieren. So erlauben sie die gezielte
Additivierung, um Rezyklate mit neuwaregleicher Verarbeitungs- und
Langzeit-Wärmestabilität zu erhalten. Dabei basieren die neuen Systeme
anteilig auf nachwachsenden Rohstoffen und tragen so zusätzlich zu einem
reduzierten CO2-Eintrag in die Umwelt bei.
Dass das Entwicklungsziel in kurzer Zeit erreicht werden konnte, ist
auch dem kürzlich ins Leben gerufenen Forschungscluster „Circular
Plastics Economy“ zu verdanken. Über Branchengrenzen hinweg entwickeln
hier fünf Institute der Fraunhofer-Gesellschaft gemeinsam mit ihren
Stakeholdern Systemleistungen für eine funktionierende zirkuläre
Kunststoffwirtschaft, die von Prototypen über das Recycling bis zu
Akzeptanzprozessen und Geschäftsmodellen reichen.
„Mit seiner langjährigen und umfassenden Erfahrung im Bereich der
Kunststoffadditive und seiner weltweiten Marktdurchdringung ist
Brüggemann für uns der richtige Partner, um unsere Ideen für das
Upcycling von Kunststoffen jetzt auch rasch zur Marktreife zu bringen“,
unterstreicht Dr. Rudolf Pfaendner, Bereichsleiter Kunststoffe am
Fraunhofer LBF. Aufbauend auf den Entwicklungsarbeiten des Fraunhofer
LBF wird Brüggemann sein Know-how und sein technisches Potenzial
einsetzen, um Rezepturen gemeinsam mit dem Fraunhofer LBF
anwendungsspezifisch zu optimieren. Das Unternehmen wird die zu
entwickelnden Verkaufsprodukte auf die Anforderungen der Kunden und
Märkte anpassen, anwendungstechnisch beraten und die großtechnische
Herstellung, die Qualitätssicherung sowie die weltweite Vermarktung
übernehmen.
Bestens auf die Produktion und Vermarktung vorbereitet
Traditionell setzt Brüggemann einen Schwerpunkt bei
Hochleistungsadditiven für Polyamide, darunter Hitze-, Verarbeitungs-
und Lichtstabilisatoren, Prozesshilfsmittel und Modifikatoren. Unter der
Marke BRÜGGOLEN® vertrieben, sorgen diese im Spritzguss
ebenso wie in der Extrusion für Verarbeitungseffizienz, erhöhte
Bauteil-Lebensdauer und hohe Qualität zu wirtschaftlichen Bedingungen.
Aufgrund der abzusehenden erheblichen Nachfragesteigerung baut das
Unternehmen derzeit eine hochautomatisierte Produktionsanlage, die nach
ihrer Fertigstellung deutlich erweiterte Kapazitäten bereitstellen wird.
Als Basis für eine weltweite Vermarktung wird dort dann auch die
Herstellung der neuen Additive für das Polyolefinrecycling integriert
sein.
Dazu Dr. Klaus Bergmann, Bereichsleiter Kunststoffadditive bei
Brüggemann: „Stetige Weiterentwicklung ist eine wesentliche Basis
unseres Unternehmenserfolges. Wir sind sehr gerne die Kooperation mit
dem Fraunhofer LBF eingegangen, um gezielt unser Portfolio von
Recyclingadditiven auf Polyolefine zu erweitern. Letztlich ist es unser
Ziel, mit Hilfe innovativer Additive die Qualität von Rezyklaten
deutlich anzuheben und damit einen wichtigen Beitrag zu leisten für ein
verstärktes Up-Cycling von Kunststoffabfällen.“
Bereits zur K2019, die vom 16. bis 23. Oktober in Düsseldorf
stattfindet, stellt Brüggemann auf Stand D08 in Halle 8a reaktive
Kettenmodifikatoren für Polyamidrezyklate vor, die präzise und robust
die für die jeweilige Anwendung gewünschte Einstellung der Molmassen und
Viskositäten ermöglichen. Dabei reichen jeweils bereits geringe
Additivmengen und ein einziger Extrusionsschritt aus, um Rezyklate
herzustellen, deren Gebrauchseigenschaften auf Neuwareniveau liegen.
Das Fraunhofer LBF und der Circular Plastics Economy Cluster finden sich auf der K2019 in Halle 7 am Stand SC01.