Ziel der Entwicklung
Ziel ist der Einsatz von Post Consumer Recycling Material (PCR) in technischen Leichtbau Anwendungen. Bisheriges Einsatzgebiet von PCR sind meist dickwandige Teile, die keinen besonderen Qualitätsanforderungen genügen müssen. Typische Bauteile sind beispielsweise Füße für bewegliche Straßenschilder, Pflanzgefäße, Parkbänke, Pflastersteine, Uferbefestigungen und Lärmschutzelemente. Der Markt für diese Bauteile ist bereits etabliert und mit größeren Marktzuwächsen kann nicht gerechnet werden. Das Forschungsvorhaben hat das Ziel, Material aus PCR-Quellen zu verarbeiten, das in großen Mengen verfügbar und für relevante Industriebranchen von Interesse ist. Dies sind:
- PCR aus der PE/PP-Mischfraktion der großtechnischen Aufbereitung
- Polyethylenterephtalat (rPET) aus Flaschen und sonstigen Hausmüllquellen, die nicht dem PET-Pfandkreislauf zuzuordnen sind
- Polyamid (PA) aus Faserabfällen, Seilen und Fischereinetzen
Das PCR soll so modifiziert werden, dass daraus geschäumte Leichtbauteile für technische Anwendungen hergestellt werden können, die die bauteilbezogenen Treibhausgasemissionen in der Nutzungsphase deutlich senken.
Vorteile und Lösungen
Das gewählte Herstellungsverfahren, der thermoplastische Schaumspritzguss (TSG), ermöglicht die kostengünstige Produktion von Leichtbauteilen für die Großserie. Der Einsatz von PCR für technische Leichtbauteile hat folgende Vorteile:
- Reduzierung von Oberflächenfehlern wie „Schaumschlieren“ oder Stippen
- Reduzierung von Geruch und Emissionen
- Beibehaltung der mechanischen Eigenschaften
- Vermeiden von „Downcycling“ bei Mehrfachverarbeitung
Eine Optimierung des Leichtbaueffekts und eine weitere Verringerung der Schaumdichte wird durch ein Expansionshubwerkzeug realisiert. Die Schaumgenerierung ist sowohl durch chemisches Treibmittel als auch durch physikalische Direktbegasung mit Stickstoff (N2) möglich.
Zielgruppe und Zielmarkt
Zielmarkt ist die gesamte Branche der Kunststoffschäume herstellenden und verarbeitenden Industrie mit Schwerpunkt auf thermoplastischen Schaumspritzguss:
- Automobil- und Maschinenbau
- Bauwesen
- Medizintechnik
- Sportgeräte
- Bau und Konstruktion
- Luft- und Raumfahrt
