Gneuss Kunststofftechnik GmbH

Mit den Gneuß-Verpackungsbandanlagen lassen sich PET-Bänder hoher Festigkeit mit einem Anteil von 100% Recyclingware herstellen. Trotz des Verzichts auf die zeit- und energieintensive Vortrockung und Kristallisation der PET-Flakes werden im Vergleich zu den konventionellen Einschnecken- und Doppelschnecken-Verfahren analoge Qualitäten in Bezug auf Reißfestigkeit, Dehnbarkeit und Spleißverhalten erzielt. Zudem ermöglicht die hocheffiziente Entgasung eine hohe Schmelzereinheit mit wesentlich geringeren Monomer- und Oligomeranteilen als bei herkömmlichen Verfahren, so dass die Gefahr von Bandabrissen und Sollbruchstellen bei der Produktion reduziert wird.

Die Gneuß-Anlagen zur Faserherstellung verarbeiten neben Neuware auch nicht vorgetrocknete PET-Post-Consumer-Bottle-Flakes oder Produktionsabfälle mit unterschiedlichsten Viskositäten zu hochwertigen Fasern. Es können Stapelfasern wie Hohlfasern und Bi-Komponenten-Fasern produziert werden, wobei bei letzterem die Möglichkeit besteht, aus einem Einsatzmaterial durch Anlegen verschiedener Vakua an zwei Extrudern verschiedene Viskositäten herzustellen. Weitere Einsatzgebiete des MRS-Extruders bei der Verarbeitung von Bottle-Flakes oder Produktionsabfällen sind die Herstellung von Teppichfasern sowie die Produktion von Nonwoven, hier auch als Bikomponenten. Der Einsatz von 100% Flaschenmahlgut spart dabei deutlich Materialeinsatzkosten. Die Anlagen können mit allen gängigen Fasernachfolgen kombiniert werden.

Mit dem MRS-Konzept können auch stark verunreinigte Materialien zu geruchsneutralen Produkten recycelt werden.

Ein Hersteller von Verpackungsfolien verarbeitet bedruckte LDPE Folie eines großen Fischlieferanten zu Tragetaschen. Durch den Kontakt zu Fisch war bislang die Geruchsbelästigung der hergestellten Taschen nur durch ein Mischungsverhältnis von 15 % Rezyklat und 85 % Neuware gemindert. Durch den Einsatz der MRS-Technologie können nachweislich 75 % der recycelten Folie statt bisher 15 % eingesetzt werden.

Die Effizienz der MRS-Technologie wurde auch für ein PP-Rezyklat-Compound aus dem Automobilbereich nachgewiesen. Zur Quantifizierung wurden in Zusammenarbeit mit dem Fraunhofer Institut für Chemische Technologie in Pfinztal (Süddeutschland) Thermodesorptionsanalysen durchgeführt. Dabei konnte ein Großteil der flüchtigen Bestandteile aus dem Polymer gezogen werden. Bei einem angelegten Vakuum von 50 mbar betrug der Restgehalt 22% und bei einem Vakuum von 20 mbar nur 10%.

Bereits 2009 und 2011 hatten Feldversuche des Recycling-Instituts WRAP aufgezeigt, dass mithilfe des MRS-Recyclingprozesses die Dekontamination und Wiederaufbereitung von Lebensmittelverpackungen aus gemischten Haushaltsabfällen, die PP (Polypropylen), sowie PE (Polyethylen) und anderen Bestandteile enthalten, möglich sind. Die Ergebnisse dieser Vergleichstests sind von WRAP unter den Titeln “Commercial Scale Mixed Plastic Recycling – a report on the technical viability of recycling mixed plastic packaging waste from domestic sources on a commercial scale in the U.K“  und “Development of a Food-Grade Recycling Process for Post-Consumer Polypropylene“ veröffentlicht worden.

Stark verschmutzte Polyamidreste lassen sich mit der MRS-Extrusionstechnologie zu wertvollen Sekundärrohstoffen verarbeiten.

So z.B. gemahlene Polyamid-Reststoffe,  die ein englischer Recycler mit der Gneuß-Recyclingstechnologie zu Granulat und neuen Produkten verarbeitet. Polyamid-Reststoffe fallen in großen Mengen an, wenn Tiefsee-Ölleitungen nach dem Versiegen einer Ölquelle nicht mehr benötigt und an Land gebracht werden. Dieser hochwertige Kunststoffabfall ist jedoch aufgrund des teilweise jahrzehntelangen Einsatzes durch Öl stark verunreinigt. Neben an der Oberfläche anhaftenden Ölresten erschweren Ölreststoffe, die in den Kunststoff eindiffundiert sind, die Aufbereitung enorm.

Mit dem Multi Rotation System (MRS)-Extruder gelingt die Aufbereitung und Dekontamination des Polyamid-Mahlgutes in einem Arbeitsschritt. Vor der Verarbeitung im Extruder ist kein aufwändiges chemisches Waschen notwendig. Somit entfällt nicht nur ein Arbeitsschritt, sondern auch die anschließende, teure Abwasserbehandlung.

Bei vielen Herstellungsprozessen von Polymeren ist es notwendig, den nach einer Reaktion im Produkt verbliebenen Restmonomergehalt zu entziehen, wie z.B. Caprolactam bei der Polyamid 6-Herstellung. Häufig werden in einem aufwendigen und teuren Prozessschritt der Restmonomergehalt von etwa 10 – 12 % mit heißem, destilliertem Wasser ausgewaschen, anschließend wieder aus dem Wasser gelöst und erneut in den Prozess eingeschleust (Heißwasserextraktion). 

Dieser Extraktionsschritt kann mit Hilfe der MRS-Technologie wesentlich vereinfacht werden. Die Monomere können während der Herstellung vor der Granulierung aus dem Polymer entfernt und gleich so abgeschieden werden, dass sie erneut in den Herstellungsprozess einfließen können. Der zusätzliche Verfahrensschritt der Granulattrocknung entfällt ebenso.

 

Bei den Recyclingkonzepten zur Granulatherstellung können die Produktionsabfälle aus Fasern, Folien sowie Anfahrklumpen direkt in einen Schredder gegeben und über ein Förderband mit Metalldetektor in einen Zwischenpuffer mit Rührwerk gespeist und mittels Dosier- und Stopfschnecken in den Extruder gedrückt werden. Alternativ können aber auch bereits zerkleinerte und agglomerierte Abfälle direkt dem MRS-Extruder zugeführt werden. Vorteil der Aufteilung der Arbeitsschritte Zerkleinern und Extrudieren ist zum einen die Vergleichmäßigung des Durchsatzes sowie die Möglichkeit zur Metalldetektion, die bei gekoppelten Systemen nur eingeschränkt möglich ist.

Der Extruder schmilzt die Polyesterabfälle schonend auf und reinigt die Schmelze von flüchtigen Bestandteilen wie z.B. anhaftendes oder gebundenes Wasser sowie Spinnölen und anderen Spinnhilfsmitteln im MRS-Entgasungsbereich. Hierzu ist die effiziente Oberflächenerneuerungsrate im Entgasungsbereich des MRS-Extruder bestens geeignet. Mit einem Schmelzefilter werden auch feste Bestandteile wie Glas, Holz, Papier, Keramik entfernt und die feinfiltrierte Schmelze wird einer darauffolgenden Granulierung zugeführt.

Optional, z.B. bei hochviskosen Polyesteranwendungen, kann vorab mit dem IV-Boostsystem Jump die Viskosität gezielt erhöht werden.

Die Granulierung wird entweder als Unterwasserstranggranulierung ausgeführt und in einem weiteren Prozessschritt kristallisiert. Alternativ kann ein Kugelgranulat mittels Unterwassergranulierung hergestellt werden, welches im gleichen Prozessschritt durch latente Wärme direkt kristallisiert wird. Auf diese Weise wird aus bis zu 100 % Industrieabfällen oder beliebigen Anteilen ein hochwertiges Granulat erzeugt.