Verarbeitung von Kunststoffrezyklaten im Dosier-Verfahren

Der Einsatz von recycelten Kunststoffen wird sich nicht zuletzt durch regulative Vorgaben erhöhen. Einen wichtigen Beitrag zur Kreislaufwirtschaft leisten Sandwichbauteile, die im Kern aus wiederaufbereiteten Kunststoffabfällen bestehen. Hohe Rezyklatanteile selbst bei komplexen Bauteilgeometrien ermöglicht ENGEL mit der skinmelt Technologie zur Verarbeitung von Kunstoffrezyklaten im Dosier-Verfahren. Gleichzeitig ist das Verfahren auch hocheffizient und wirtschaftlich. ENGEL kooperiert für die Forschung und Entwicklung der neuen Technologie mit dem Institut für Polymeric Materials and Testing an der Johannes-Kepler-Universität. Das Verarbeiten von Kunststoffrezyklaten wird in Zukunft zunehmen.

Für eine Versuchsreihe wurde ein Beispiel aus der Logistikbranche gewählt: Transportboxen stellen wegen ihrer geometrischen Form eine besondere Herausforderung für das Sandwichspritzgießen dar. ENGEL erreicht durch das neue skinmelt Verfahren trotzdem einen Anteil an Rezyklat von mehr als 50 Prozent. Sowohl bei der Neuware als auch dem Rezyklat handelt es sich um Polypropylen. Aufgrund der Sortenreinheit kann auch ein Sandwichprodukt, wie eine Transportbox, am Ende ihrer Nutzungsdauer wieder recycelt werden.

• Ein Versuchsergebnis über die Verarbeitung von Kunststoffrezyklaten im Dosier-Verfahren zeigt die ermittelten Kraft-Weg-Kurven, die erreichten Maximalkräfte und die resultierenden Stauchungen bis zum Erreichen der jeweiligen Maximalkraft. Dargestellt in der Grafik ist jeweils der Mittelwert aus drei Versuchen.
• Interessanterweise erreichen jene Boxen, die ausschließlich aus Rezyklat bestehen, die mit Abstand höchsten Maximalkraft- und Stauchungswerte. Allerdings zeigt sich sowohl beim Verlauf der Kraft-Weg-Kurven als auch beim Ausmaß der Standardabweichung der Stauchungswerte, dass beim Einsatz von aufbereiteten Kunststoffabfällen mit erheblichen Streuungen der Eigenschaften gerechnet werden muss.
• Die Versuche mit Boxen, die vollständig aus Neuware bestehen, zeigen im Vergleich dazu annähernd deckungsgleiche Kurvenverläufe für die drei Versuchsdurchführungen, und die resultierenden Standardabweichungen sind klein.
• Die skinmelt Boxen zeigen analog zu den Boxen, die nur aus Rezyklat bestehen, eine leichte Tendenz zu einer höheren Streuung, allerdings gibt es keine Einbußen hinsichtlich der ertragbaren Maximalkraft.
• Dass sich die offenbar höhere Tragkraft des Rezyklats nicht deutlicher in der Stabilität der skinmelt Boxen widerspiegelt, liegt mit hoher Wahrscheinlichkeit am geringen Rezyklatanteil in den stabilitätsgebenden Verstärkungsrippen. Diese stellen das Fließwegende dar und sind daher überwiegend mit Hautmaterial gefüllt, was erklärt, weshalb die Stabilität der skinmelt Boxen vergleichbar mit der Stabilität der komplett aus Neuware produzierten Transportboxen ist.
• Im Umkehrschluss bedeutet dies, dass sich für die Herstellung der untersuchten Stapelboxen – zumindest im Hinblick auf die Stapeleigenschaften – auch ein weniger leistungsfähiges und entsprechend günstigeres Rezyklat als Kernkomponente einsetzen ließe.

Die durchgeführten Versuche bestätigen die Gebrauchstauglichkeit, der im skinmelt Zweikomponentenprozess produzierten Transportboxen. Um die Produktsicherheit abschließend bewerten zu können, wurden weitere Untersuchungen, insbesondere auf die Impakt- und Dauergebrauchseigenschaften durchgeführt.