Kreislaufwirtschaft

Meinolf Droege,

Masterbatches für das werkstoffliche Recycling

Um hochwertiges Recycling zu ermöglichen, müssen auch die in den Produkten verwendeten funktionalen und Farb-Additive die Recyclingprozesse möglichst schadlos überstehen. Spezielle Masterbatches können zudem genutzt werden, um die Sortierfähigkeit von Altkunststoffen zu verbessern.

Mit Hilfe der Additivierung kann eine konstantere Färbung von Recycling-Material erreicht werden – links mit 1 Prozent Zusatz. © Lifocolor

Zahlreiche Initiativen fordern eine höhere Recyclingquote. Auch das neue Verpackungsgesetz, das in Deutschland Anfang 2019 in Kraft trat, sowie Pläne zur „EU-Plastikabgabe“ bekräftigen dies. Im Mittelpunkt steht der Übergang zur Kreislaufwirtschaft. Neben dem Verbrennen und dem chemischem Recycling bietet sich das mechanische, werkstoffliche Recycling an. Dabei entsteht aus Altkunststoff-Fraktionen nach fachgerechter Sortierung per Extrusion Rezyklat, das zu neuen hochwertigen Produkten verarbeitet werden kann.

Recyclingfähige Masterbatches: Nach 1, 5 und 10 Extrusions-Durchläufen ist kaum ein Verlust der coloristischen Eigenschaften sichtbar. © Lifocolor

Damit die werkstoffliche Wiederverwertung von Thermoplasten gelingt, muss deren Recyclingfähigkeit bereits bei Herstellung der Primärprodukte sichergestellt werden. Zudem gilt es, im Recyclingprozess darauf hinzuwirken, dass Altkunststoff-Chargen sortierfähig sind. Das Ziel ist das Herstellen von Rezyklaten mit reproduzierbarer Qualität. Diese Ziele soll die Produktreihe Lifocycle von Lifocolor unterstützen. Basis sind recyclingfähige Masterbatches für Polyester und Polyolefine, die laut Anbieter zahlreiche Recycling-Kreisläufe ohne Qualitätsverlust überdauern. Dazu werden spezielle Farbmittel eingesetzt, deren coloristische Eigenschaften auch bei mehreren Extrusionsdurchläufen weitgehend konstant bleiben. Sie sind auf die Prozesstemperaturen des jeweiligen Polymers ausgelegt. Das Lifocycle-Sortiment ist für PET und für PE sowie für PP erhältlich, wahlweise auf Basis von PCR oder Neuware. Verschiedene Granulatgrößen ermöglichen je nach Kundenwunsch niedrige Dosierungen bis unter 0,1 Prozent. Auch für Lebensmittelanwendungen stehen Masterbatches zur Verfügung.

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Schon beim Trennen der Altkunststoffe optimieren NIR-detektierbare Materbatches das Recycling. Im Vergleich mit Standard- (links) zu NIR-Schwarz-Masterbatches (rechts) ist kaum ein visueller Unterschied sichtbar. © Lifocolor

Die steigenden Anforderungen an Additive im Rahmen der Kreislaufwirtschaft soll die Varianten Lifocycle-Stab erfüllen, eine Kombination von Additiv-Komponenten, die die UV-Stabilität des Endartikels auch bei mehreren Recyclingkreisläufen sicherstelle. Für das PET-Recycling sind zudem thermostabile Additive, Gleitmittel und Anti-Block-Masterbatches, auf rPET-, oder PET-Träger erhältlich.

Masterbatches können an verschiedenen Stationen des Recycling-Kreislaufs von Thermoplasten ansetzen. © Lifocolor

Die Masterbatches unterstützen zudem die Sortierfähigkeit von Altkunststoffen nach Polymertyp und Farbe. Zu Problemen kommt es besondere bei schwarzen Kunststoffen, die mit Ruß eingefärbt werden. Ruß absorbiert Nahinfrarot (NIR)-Strahlung, die zur automatischen Sortierung verwendet wird. So bleibt der Kunststoff unerkannt und wird im Recycling-Kreislauf falsch zugeordnet oder ist nicht sortierbar. Abhilfe schaffen diverse NIR-detektierbare Masterbatches für nahezu jedes Polymer. Die mit ihnen eingefärbten Produkte unterscheiden sich visuell kaum von den mit Ruß eingefärbten, lassen sich aber problemlos automatisch sortieren.

Selbst optimierte Sortierprozesse können zu Fraktionen mit schwankenden Farben und uneinheitlicher Transparenz führen. Um konstante Qualitäten der Rezyklate sicherzustellen, benötigen Recycler unter Umständen weitere Zusatzstoffe So lässt sich etwa durch Zusatz von Lifocycle-Clear in rPET die gleichbleibende Färbung des Rezyklats erreichen. Vorhandene Abweichungen wie Gelb- oder Grünstichigkeit werden durch Zugabe korrigiert. Recycler und Verarbeiter von eingefärbten Rezyklaten können durch Einsatz der Additive auf Qualitätsschwankungen reagieren und die gewünschte Zielfarbe erzielen.

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