Beim Verarbeiten von Kunststoff-Faserverbundstoffen fallen Verschnittabfälle und Randstreifen an. Mit Hilfe des sogenannten Cryogen-Recyclings der Messer Griesheim GmbH, Krefeld, wird das werkstoffliche Recycling wirtschaftlich interessant.
Von unserem Redaktionsmitglied Uwe Böttger
Kunststoff-Faserverbunde lassen sich als mehrkomponentige Abfälle erst dann in den Produktionsprozess zurückführen, wenn sie aufbereitet und getrennt wurden. Diese Abfälle fallen nicht nur beim Hersteller, sondern auch bei der Weiterverarbeitung an und lassen sich ohne größeren Aufwand sauber halten. Beim anschließenden Recycling unterscheidet man zwei Verfahrensweisen: Für die thermische Verarbeitung ohne Verbundtrennung genügt bei geringen Faseranteilen das Zerkleinern des Verbundstoffs ohne Abtrennen des Faseranteils. Bei höheren Faseranteilen ist jedoch nach dem Zerkleinern ein Agglomerieren des Mahlguts erforderlich. Diese Aufbereitungsschritte finden nur wenig Anwendung, da sie ein Recyclat für Produkte mit geringen Qualitätsanforderungen erzeugen. Beim Recycling mit Verbundtrennung werden die Kunststoff-Faserverbunde durch kryogene Mahltrennung und anschließendes Separieren in Kunststoff- und Faseranteil zerlegt. Die einzelnen Fraktionen fallen in hohen Reinheiten an; das Recyclat ist problemlos wieder in die Produktion rückführbar.
Verbund löst sich auf in Faser-Gewölle mit Pulveranteil
Nach dem Shreddern und Vorzerkleinern des Materials sowie dem Abtrennen der bereits freigelegten Faseranteile nutzt das Cryogen-Recycling die gespeicherte Kälte von Flüssigstickstoff zum Verspröden der Verbundwerkstoffe vor einer weiteren Mahlung. Das in einem Wirbelschneckenkühler gekühlte Granulat wird mittels einer Stopfschnecke einer Ultra-Rotor-Mühle zugeführt. Durch die Wechselbeanspruchung in der Mühle löst sich der Verbund auf, und das Produkt verlässt die Mühle als Faser-Gewölle mit freigelegtem Pulveranteil.
Nach dieser kryogenen Mahltrennung muss das Gewölle ohne lange Transportwege der Trennanlage zugeführt werden. Trennen, Reinigen und Absieben der Fasern und Kunststoff-Pulverpartikel erfolgt über Vibro- und Taumelsieb sowie Lufttrenn-/Sieb- anlagen in die einzelnen Fraktionen. Das Ergebnis ist ein Kunststoff-Recyclat mit Korngrößen unter 400 µm sowie die Faserfraktion.
Kunststoffabfälle
Der Kunststoffverbrauch in Deutschland erreichte 1999 mit mehr als 12 Millionen Tonnen (8 % der Weltproduktion) einen neuen Höchststand. Die Einsatzgebiete für Kunststoff-Erzeugnisse und polymere Grundstoffe sind dabei sehr vielfältig. Vor allem bei der Fertigung von hochbeanspruchten Produkten kommen Kunststoff- und Elastomer-Verbundstoffe sowie faserverstärkte Kunststoffe zum Einsatz, um die geforderten Eigenschaften zu verbessern. Kunststoffabfälle finden sich in größeren Mengen in Industrie-, Siedlungs- und Gewerbeabfällen. Die Abfälle sind wegen ihrer unterschiedlichen Herkunft heterogen. Produktions- und Verarbeitungsabfälle sind dagegen kaum verschmutzt und liegen meist sortenrein oder als Verbundwerkstoffe vor. Letztere fallen beim Herstellen und Verarbeiten von Kunststoff-Faserverbundmaterialien als Planen, Folien, Kunstleder oder Transportbändern sortenrein an.
Recycling von Dachbahnen
Die Arbeitsgemeinschaft für PVC-Dachbahnen-Recycling (AfDR) in Troisdorf betreibt eine Anlage zur kryogenen Mahltrennung mit einer Durchsatzleistung von rund 0,8 bis 1,0 t/h. Weitere Projekte mit unterschiedlichen Aufgabenstellungen sind bereits in Europa bei verschiedenen Anwendern umgesetzt worden. So wurde 1998 zusammen mit Messer Belgien eine vorhandene Kaltmahlanlage zur Aufbereitung von Planen- und Dachbahnenabfällen auf den Betrieb mit flüssigem Stickstoff umgerüstet. Die Anlage hat bei einer Zufuhr von etwa 500 bis 650 kg Abfall pro Stunde einen Flüssigstickstoffverbrauch von weniger als 0,75 kg/kg Produkte. Das so gewonnene Material besteht zu 50 bis 60 % aus PVC-Pulver mit Korngrößen kleiner als 400 µm.
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