PET-Verpackungen

Meinolf Droege,

Tray-to-Tray-Recycling in einem Schritt

Die Implementierung einer Kreislaufwirtschaft von PET-Verpackungen erfordert das konsequente Einbeziehen von PET-Trays in den Recyclingkreislauf. Das Tray-to-Tray-Recycling schließt eine Lücke im PET-Recycling denn die Verfügbarkeit von PET-Flaschenmahlgut außerhalb des Getränkesektors wird in den kommenden Jahren kontinuierlich nachlassen.

Recycling von PET-Trays stellt andere Anforderungen an die Anlagentechnik als das Verarbeiten von Flakes aus Flaschen. © Gneuss

Der Einsatz von Post-Consumer-Trays bei der Herstellung neuer Lebensmittelverpackungen stellt hohe Anforderungen an die Extrusion. Im Gegensatz zu PET-Flaschenmahlgut ist die intrinsische Viskosität des Mahlgutes aus PET-Schalen zu niedrig, um ein direktes Recycling auf einer konventionellen Folienextrusionsanlage zu ermöglichen. Zudem ist die Herkunft von Post-Consumer-PET-Schalen nicht so gut kontrolliert wie bei PET-Flaschenmahlgut. Es ist eine Vielzahl von Schalenarten im Umlauf, weshalb die Qualität und die Eigenschaften des Mahlgutes erheblich variieren. Tray-Mahlgut enthält typischerweise auch Fremdpolymere, da besonders wegen der Coextrusionsschichten ein vollständiger Ausschluss kaum zu gewährleisten ist.

Bei Anwendungen mit Lebensmittelkontakt ist eine effiziente Dekontamination des Polymers entsprechend verschiedener Regularien wie denen der FDA für Monofolienstrukturen wichtig. Das Material muss effizient gereinigt werden, gleichzeitig soll die Verarbeitung schonend sein, wenn das Material in einem kontinuierlichen, geschlossenen Kreislauf verarbeitet und die Produktqualität gewährleistet werden soll.

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Extruderschnecke mit Multirotationsbereich für effiziente Entgasung und Dekontamination. © Gneuss

Für diesen anspruchsvollen Prozess des Tray-to-Tray-Recyclings hat Gneuß den MRSjump-Extruder entwickelt. Er vereint laut Unternehmen die hohe Dekontaminationsleistung des MRS-Entgasungsextruder mit einem Viskositätsaufbau in einem Prozessschritt. Die Extrusions erfordert demnach keine Vor- oder Nachbehandlung des Eingangsmaterials wie Kristallisation und Vortrocknung des Recyclingmaterials oder einen IV-Aufbau in einer Solid State Polykondensation (SSP). Die hohe Entgasungseffizienz des Extruders ermögliche das Einhalten der EFSA- und FDA-Grenzwerte ohne langwierige und teure vor- oder nachgelagerte Materialbehandlungsschritte. Dank der kurzen Prozesskette verbleibt die Schmelze in einem engen, definierten Verweilzeitspektrum. Die thermische und mechanische Belastung des Materials wird geringgehalten. Daraus resultieren gute mechanische und optische Folieneigenschaften.

Das einfache Prinzip der Direktextrusion vermeide eine Verknüpfung unterschiedlicher vor- und nachgeschalteter Prozesse und die damit verbundene Schnittstellenproblematik. Zudem benötigt der kompakte Aufbau der Extrusionsstrecke wenig Platz, Energie- und Wartungsaufwand im Vergleich zu anderen Lösungen am Markt.

Modell einer Tray-to-Tray-Folienrecyclinganlage. © Gneuss

Der Extruder verarbeitet ein breites Input-Materialspektrum von Mahlgut aus Mono- und Multilayer-Trays bis zu Materialkombinationen, die bei einer thermischen Vorbehandlung zum Verklumpen neigen wie Folien-Mahlgut aus PET/PE, GAG, und verschiedene Copolymere. In Kombination mit der nachfolgenden Rotary-Filtration-Technologie wird hohe Schmelzereinheit erreicht. Zusätzlich sollen optionale Inlinesysteme zur Erfassung der Schmelzeviskosität sowie der optischen Eigenschaften (Farbe- und Transparenzmessung) die Qualität sicherstellen.

Mit dem MRSjump-Extruder bietet Gneuß eine an das Post-Consumer-Tray-to-Tray-Recycling angepasste Lösung, die den Anforderungen des Recyclings von Lebensmittelverpackungen angepasst ist. Erstmals werde das Recycling und die Dekontamination in einem Extrusionsschritt ohne vor- oder nachgelagerte Materialbehandlungsschritte ermöglicht. Dem Recycling von Tray-Mahlgut eröffnen sich hierdurch neue Möglichkeiten.

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