Aus Alt mach Neu Rohstoff-Automation beim Recycling in der Kunststoffindustrie

Wir erleben ein Umdenken – nicht nur in Deutschland, sondern weltweit. Das Bewusstsein für die Endlichkeit fossiler Rohstoffe ist in den vergangenen Jahrzehnten deutlich gewachsen und spätestens die immer deutlicheren Zeichen des Klimawandels und der Umweltverschmutzung haben gezeigt: Wir müssen lernen mit unseren Ressourcen schonend und nachhaltig umzugehen. Besonders Kunststoffe stehen in diesem Aspekt in der Kritik, da sie meist aus Erdöl gefertigt werden, auf natürlichem Wege nicht vollständig abgebaut werden können und damit die Umwelt über lange Zeit belasten könnten. Aus diesem Grund beschäftigt sich der Anlagenbauer Azo aus Osterburken intensiv mit dem Thema Recycling/Upcycling in der Kunststoffindustrie und der Frage, wie man Kunststoffe erfolgreich aufbereiten und wiederverwenden kann, ohne dabei spürbare Qualitätsverluste hinnehmen zu müssen.

Upcycling ist das Stichwort – also eine Art des Recyclings, bei der durch die Wiederaufbereitung ein Produkt entsteht, das mindestens genauso hochwertig oder sogar hochwertiger ist als das Ausgangsmaterial. Je nach Rohstofftyp und Branche ergeben sich daraus allerdings eigene Herausforderungen. Industrieabfälle werden anders aufbereitet als private oder gewerbliche Verbrauchsabfälle. Letztere machen in Deutschland rund 85 Prozent aus. Diese Rohstoffe müssen automatisiert für den Produktionsprozess bereitgestellt werden, zum Beispiel bei der Wiederaufbereitung von Folien und Verpackungen.

Ultraleichte Mahlgüter

Beim diesem Post-Consumer-Recycling handelt es sich häufig um Folienverpackungen auf Polyolefinbasis. Nach dem Vorprozess, also nachdem die Produkte geschreddert, gemahlen, gewaschen oder sortiert wurden, ergeben sich spezielle Anforderungen an die Rohstoff-Automation. Und hier kommt Azo ins Spiel. Die Aufgabe des Unternehmens besteht in der Regel aus Planung und Erstellung des Layouts für ein vollautomatisches Beschickungssystem einer Prozessmaschine.

Doch aufgrund des geringen Schüttgewichts von Folienschnipseln ergeben sich größere Herausforderungen, denn Folienschnipsel neigen zur Brückenbildung und zum Festsetzen. Darum müssen bei der Produktaufgabe aus Silos, Big Bags und Säcken in den automatisierten Produktionsprozess spezielle Austragslösungen, wie zum Beispiel Rührwerke, Walkeinrichtungen Vibrationsböden und angepassten Geometrien, verwendet werden. Dies ist für einen störungsfreien Produktfluss und somit einen störungsfreien Prozess entscheidend.

Um den unterschiedlichen Eigenschaften der jeweiligen Schüttgüter und ihrem Verhalten während der Förderung Rechnung zu tragen, können der Volumenstrom des Dosierorgans und die Luftmenge des Vakuumerzeugers stufenlos eingestellt werden. Somit wird ein optimaler Betrieb der Förderung ermöglicht, aber auch das Einstellen schonender Förderungen für zum Beispiel abrasive Produkte in einen Abscheider. Im Bereich des Recyclings kommen den Abscheidern nämlich noch weitere Aufgaben zu. Für die bereits erwähnten abrasiven Eigenschaften mancher Mahlgüter wird der Abscheider mit Verschleißschutz ausgeführt. Durch Oberflächenbehandlung des eingesetzten Edelstahls wird dessen Standzeit wesentlich verbessert. Außerdem erhöhen austauschbare Bauteile, die einem starken Verschleiß unterliegen, wie beispielsweise
Prallplatten und Fördereingänge, die Standzeit zusätzlich. Die nächste Herausforderung besteht im Entleeren aus einem Abscheider. Hierfür hat Azo entsprechende Abscheider konzipiert, die über besonders große Auslaufquerschnitte verfügen und ohne Störkonturen konstruiert sind. Zusammen mit einem Druckluftkolbenvibrator können so auch leichteste Produkte sicher ausgetragen und für den Folgeprozess bereitgestellt werden.

Faserige Mahlgüter

Inzwischen wird der Markt an recycelten Kunststoffen immer größer. Es gibt beispielsweise einen Füllstoff, der zu 100 Prozent aus wiederaufbereitetem Haushaltsmüll besteht und vielseitig für die Produktion nachhaltiger Kunststoffe angewendet werden kann. Hierfür muss dieser in den Herstellungsprozess von Kunststoffen zugeführt werden. Der Füllstoff ist allerdings sehr fasrig und weist schlechte Fließeigenschaften auf, neigt zur Brückenbildung und verhakt leicht ineinander. Das gleiche Problem besteht auch bei der Herstellung von WPC-Profilen. Die Zuschlagsstoffe sind meist schlechtfließende Fasern auf Holzbasis. Auch hier kann Azo mit den oben genannten Lösungen Abhilfe schaffen.

Abrasive und schleißende Mahlgüter

In der Industrie ist das Recycling von eigenen Produktionsabfällen meist schon gängige Praxis. Die Firma Dekura Kunststoffrecycling geht noch ein Stück weiter und übernimmt europaweit Verschnittreste aus der Fensterproduktion sowie Altfenster und -Rollläden und bereitet diese auf. Hierfür werden die Fensterabfälle geschreddert, gemahlen und in mehreren Sortierschritten das Polyvinylchlorid (PVC) von Glas und Beschlägen getrennt, gewaschen und zu einem sauberen PVC-Granulat weiterverarbeitet. So werden aus Produktionsabfällen hochwertige Sekundärrohstoffe, die anschließend erneut in der Fensterprofilproduktion eingesetzt werden können. Eine besondere Herausforderung sind dabei die oben bereits erwähnten abrasiven Rezyklate, wie zum Beispiel glasfaserverstärktes PVC-Mahlgut. Hier werden verschleißfeste, salzbadnitrierte Abscheider und Rohrbögen eingesetzt. Diese gewährleisten eine lange Nutzungsdauer der Anlage und bieten höchsten Produktschutz. Ist die Anlage zudem ein geschlossenes System, ermöglicht dieses eine staubarme Produktion und schützt so den Bediener.

Gesamtheitlich zum Erfolg

Doch nicht nur diese produktspezifischen Herausforderungen gilt es zu überwinden. Die Produktionskette muss ganzheitlich betrachtet werden, um eine effiziente und wirtschaftliche Automation der Rohstoff über den gesamten Produktionsprozess sicher zu stellen. Dazu kann auch die Separation von Engelshaar, die Entgasung zu Eliminierung von Gerüchen, das Herstellen einer homogenen Mischung und das Verhindern von Verunreinigungen (zum Beispiel durch Sieben und Metallabscheider) gehören – je nach Anforderungen des Endprodukts und des zu fördernden Rohstoffs.

Die Lösungen von Azo bieten eine durchgängige Automatisierung entlang der kompletten Wertschöpfungskette. Beginnend bei der Warenannahme, über das Wiegen, Dosieren und Mischen aller Rohstoffe, bis hin zum Abfüllen, Abpacken und Kommissionieren des Endprodukts. Die Azo-Lösungen steuern und kontrollieren den Shop Floor und unterstützen die Bediener im Produktionsprozess.