Kunststofftechnik und Recycling

Die Erarbeitung und praktische Durchführung von Recyclingprozessen sowie Entwicklung neuer hochwertiger Recyclate und Produkte aus thermoplastischen post-consumer und post-production Abfällen ist die Kernaufgabe des Bereiches Kunststofftechnik und Recycling im IKK.

Der umfangreiche Maschinenpark im Bereich Kunststofftechnik mit diversen Ein- und gleichläufigen Doppelschneckenextrudern sowie einem Blasfolienextruder, ermöglicht die Entwicklung vielfältiger und präziser Technologien zum Recycling thermoplastischer Kunststoffe. Dabei lassen sich Materialien aufschmelzen, entgasen, verstärken, füllen, färben, mit diversen Additiven funktionalisieren, konzentrieren, homogenisieren und verdichten. Ergänzt werden die Compounder durch zwei spezielle Extrusions-Recyclinglinien. Bei diesen Anlagen liegt eine Besonderheit darin, dass durch eine umfangreiche Inline- und Online Diagnostik die Vorgänge in den Anlagen erforscht und die Recyclingprozesse sowie die Outputqualitäten signifikant optimiert werden können. Die online-Analytik, mit der die Maschinen im Bereich ausgestattet sind, beinhaltet u.a. ein Spektralphotometer, Feuchtemesssystem und Rheometer. Dies ermöglicht eine Überwachung von Materialeigenschaften im laufenden Prozess und liefert ein tieferes Verständnis über die Änderung der Materialeigenschaften in Abhängigkeit von Prozessparametern.

Verschiedene 1K- und 2K-Spritzgießmaschinen ermöglichen eine industrienahe Weiterverarbeitung der entwickelten Polymerwerkstoffe und Fertigung von diversen thermoplastischen Produkten für Forschungszwecke sowie eine materialspezifische und anwendungsorientierte Prozessoptimierung. Eine breite Auswahl an verfügbaren Werkzeugen ermöglicht eine Abbildung von vielfältigen Geometrien.

Darüber hinaus wird eine Anlage als Kombination von Extrusion- und Spritzgießprozess betrieben. Durch diese Geräte ist es möglich, das Recycling und die Materialherstellung auf der einen Seite mit der Weiterverarbeitung und Produktherstellung auf der anderen Seite zu kombinieren. Durch die Verarbeitung „aus einer Wärme“ ergeben sich materialtechnische, ökologische und ökonomische Vorteile.

Abhängig von den Anlagen im Labormaßstab bis hin zu einer industriellen Größenordnung kann bei der Extrusion ein Materialdurchsatz von 0,5 bis 200 kg/h und bei Spritzgießanlagen eine Schließkraft von 10 t bis 650 t mit Schussgewichten von 4 bis 2092 g (PS) realisiert werden. Dadurch können industrielle Prozesse widergespiegelt werden.

Mit den weiteren für Forschungszwecke sondergefertigten Anlagen können ebenfalls die typischerweise für Recycling eingesetzten Verfahren, wie Schwimm-/Sink-Technologie, Kaltvermahlung und Pyrolyse produktspezifisch adaptiert werden.