Einfärben rezyklierbarer Verpackungen

Katja Preydel,

Schwarze Plastikverpackungen sortenrein trennen

Abfall sauber zu trennen und sortenreine Recycling-Materialien zu produzieren ist teuer. Schwierigkeiten bei der Sortierung des Mülls bedingen die derzeit noch weltweit viel zu niedrige Recyclingquote von Kunststoff. Verbundmaterialien und schwarzes Plastik lassen sich besonders schwer sortieren, ebenso miteinander verklebte Folien oder durchsichtige PET-Schälchen.

Lanxess hat mit "Bayferrox 303 T" ein Schwarzpigment für die Einfärbung von schwarzem Kunststoff entwickelt, das einen Reflektionsgrad bei Nah-Infrarotstrahlung (NIR) von 20 Prozent hat. © Lanxess

Der Spezialchemie-Konzern Lanxess hat mit "Bayferrox 303 T" ein Schwarzpigment für die Einfärbung von schwarzem Kunststoff entwickelt, das einen Reflektionsgrad bei Nah-Infrarotstrahlung (NIR) von 20 Prozent hat. Dies ermögliche eine effiziente und kostengünstige Kunststoffidentifizierung mittels NIR-Detektoren, wie sie zur Mülltrennung eingesetzt werden.

„Mit unserem neuesten Schwarzpigment können wir dazu beitragen, die weltweit noch viel zu niedrige Recyclingquote von Plastikverpackungen zu erhöhen. Mit Ruß eingefärbte Plastikverpackungen hingegen, wie sie heutzutage größtenteils einsetzt werden, reflektieren keine Strahlung und können daher in Sortieranlagen nicht erkannt werden“, sagt Stefano Bartolucci, Global Market Segment Manager Plastics im Geschäftsbereich Inorganic Pigments (IPG) bei Lanxess.

Nah-Infrarot-Erkennung von Verbundmaterialien in automatisierten Sortieranlagen

In automatisierten Recycling-Anlagen wird die Nah-Infrarot-Erkennung (NIR-Spektroskopie) für eine schnelle und sortenreine Sortierung von Plastikmüll eingesetzt. Zu diesem Zweck sind meist über den Transportbändern Infrarotkameras installiert. Schwarze Kunststoff-Verpackungen, wie beispielsweise Folien, können jedoch aufgrund ihrer Farbe von den optischen Sensoren nicht richtig identifiziert und demzufolge nicht sortiert werden. Im Gegensatz zu vielfach in der Kunststoffindustrie eingesetzten Ruß-Pigmenten reflektiere "Bayferrox 303 T" Infrarotstrahlung und lasse so eine Identifizierung mittels NIR-Detektoren zu. Daher könnten mit dem Eisen-Mangan-Mischoxid schwarze Plastikartikel wie Verpackungsfolien oder -schalen besser identifiziert und dem Recycling zugeführt werden.

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Heute werden hauptsächlich drei Arten von Pigmenten zum Einfärben von Kunststoffverpackungen verwendet. Ruß ist mengenmäßig das am häufigsten verwendete Pigment für schwarze Verpackungsmaterialien, da es kostengünstig auf dem Markt erhältlich ist und eine hohe Farbstärke aufweist. Aber es reflektiert Infrarotstrahlung nicht und damit hergestellte Artikel bleiben in Sortieranlagen quasi unsichtbar. Große Mengen an Plastikverpackungen können so nicht einer Wiederverwertung zugeführt werden.

So genannte Komplexe Anorganische Pigmente (CICP) und die im Vergleich dazu deutlich kostengünstigeren Manganferrite sind aufgrund ihrer Eigenschaftsprofile hochwertige Alternativen zu Ruß – denn sie reflektieren infrarotes Licht. Das Eisen-Mangan-Mischoxid "Bayferrox 303 T" warte zudem mit einer um 20 Prozent höheren Farbstärke als vergleichbare Pigmente auf.

Fehlalarm vermeiden

Für den Einsatz des Schwarzpigments von Lanxess bei der Einfärbung von Kunststoffverpackungen sprechen Unternehmensangaben zufolge, dessen reduzierte magnetische Eigenschaften. Magnetisierbare Pigmente können zum Beispiel bei der Qualitätskontrolle in der Lebensmittelindustrie Fehlalarme auslösen und so den Produktionsprozess stören. Denn Metalldetektoren können nicht unterscheiden, ob es sich um ein Pigment oder ein Metallstück in der essbaren Ware handelt. Daher müssen Metallverunreinigungen sowohl im Masterbatch als auch in der Verpackung vermieden werden.

„Durch ein spezielles Herstellungsverfahren ist es uns gelungen, ein Pigment mit einem extrem niedrigen magnetischen Wert zu synthetisieren. Vergleicht man unser "Bayferrox 303 T" mit Standard-Mangan-Ferriten, so ist der Magnetismus um mehr als 50 Prozent reduziert“, erklärt Bartolucci. „Durch unser Schwarzpigment können Fehlalarme in der Produktion vermieden und eine höhere Prozesssicherheit durch weniger Unterbrechungen erzielt werden“, ergänzt er.

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