DE19523629A1 - Verpackungsformteile und Verfahren zu ihrer Herstellung - Google Patents

Description

Die Anmeldung betrifft Verpackungsformteile aus Polyethylen- und/oder Polypropylen-Schaumstoff, die zu mehr als 50% aus Recycling-Material bestehen.

Verpackungsformteile aus Polyethylen- und insbesondere aus Polypropy­ len-Schaumstoff erfreuen sich wegen der sehr guten Materialeigenschaf­ ten, wie z. B. der guten Stoßabsorption und der Resistenz gegen Lösungs­ mittel, einer zunehmenden Beliebtheit und Verbreitung. Nachteilig für den breiten Einsatz sind die im Vergleich zu Polystyrol-Schaumstoff höheren Kosten.

Bei dieser Sachlage und auch zur Verbesserung der Entsorgung von gebrauchten Verpackungsformteilen, ist es an sich wünschenswert, diese aufzubereiten und erneut zur Herstellung von Verpackungsformteilen einzusetzen. Tatsächlich wird davon auch in geringem Umfang Gebrauch gemacht. Aufgrund der bei Verwendung von Recycling-Material sich drastisch verschlechternden Materialeigenschaften konnten dabei jedoch nur Anteile von max. 20-30% Recycling-Material eingesetzt werden.

Es bestand daher die Aufgabe, die Auf- und Weiterverarbeitung von gebrauchten Polyethylen- und/oder Polypropylen-Schaumstofformteilen so zu verbessern, daß Formteile mit guten Materialeigenschaften auch mit hohen Anteilen von Recycling-Material hergestellt werden können.

Diese Aufgabe wurde durch die vorliegende Erfindung gelöst.

Gegenstand der Erfindung ist daher ein Verfahren zur Herstellung von Verpackungsformteilen aus Polyethylen- und/oder Polypropylen-Schaum­ stoff, das dadurch gekennzeichnet ist, daß das Ausgangsmaterial zu mehr als 50% aus Recycling-Material besteht.

Gegenstand der Erfindung sind auch Verpackungsformteile aus Poly­ ethylen- und/oder Polypropylen-Schaumstoff, die dadurch gekennzeichnet sind, daß sie einen Anteil von mehr als 50% Recycling-Material enthalten.

Entscheidend für diese den Fachmann überraschenden Möglichkeiten sind sowohl neue bzw. veränderte Verfahrensschritte bei der Aufarbeitung des gebrauchten Materials zu in die Formung einsetzbaren Partikeln, als auch bei der Herstellung der Formteile selbst.

Die Aufarbeitung des Altmaterials erfolgt in der Regel so, daß zunächst durch Entfernen von Fremdstoffen ein möglichst sortenreines Material ge­ wonnen wird. Dieses wird zunächst, z. B. in einem Shredder grob zer­ kleinert und danach in einer Mühle mit wechselbaren Sieben schonend vermahlen, so daß die zu den Formteilen verklebten Polymerschaumperlen möglichst unversehrt aus dem Verbund gelöst und wiedergewonnen werden.

Trotz dieser schonenden Vermahlung kann nicht verhindert werden, daß die Primärteilchen (Polymerschaumperlen) dabei angegriffen werden und ihre Oberfläche verletzt wird. Offenbar ist die dabei entstehende unregel­ mäßige und rauhe Oberfläche mit ursächlich für die schlechte Qualität von aus Recycling-Material hergestellten Formteilen. Überraschend wurde nämlich gefunden, daß durch eine Nachbehandlung der durch Recycling gewonnenen Polymerschaumperlen durch Wärme eine deutliche Verbesserung erzielt werden kann. Dazu wird das Material in einem Behälter mit rotierenden Einbauten bei erhöhter Temperatur von etwa 40- 90°C bewegt, wobei die Oberfläche der Partikel geglättet wird.

Ziel dieser Nachbehandlung ist es, die Oberflächenstruktur des Recycling- Materials der von Neumaterial anzugleichen. Ergebnis der Behandlung ist eine deutliche Qualitätsverbesserung der aus diesem Material gewonnenen Formteile.

Vorzugsweise werden jedoch zur Gewinnung von qualitativ hochwertigen Formteilen auch die Verarbeitungsbedingungen der Partikel modifiziert. Bei der Verarbeitung von Neumaterial erfolgt in der Regel zunächst ein sogenanntes "Imprägnieren", d. h. ein Aufladen mit Luft bei erhöhtem Druck von üblicherweise 2,5 bis 3,5 bar. Danach wird das Material in die Form eingeblasen, dort mechanisch verdichtet und schließlich durch Wärme­ behandlung, z. B. durch Einwirkung von überhitztem Wasserdampf, verschweißt.

Die dabei einzuhaltenden Verfahrensbedingungen, wie z. B. die anzuwen­ denden Drücke und Temperaturen, richten sich nach den zu verarbeiten­ den Materialien, sind aber sowohl für Polyethylen- als auch für Polypropy­ len-Schaumstoff dem Fachmann bekannt und können einschlägigen Publi­ kationen, wie z. B. den Verarbeitungsrichtlinien der Rohstoffhersteller wie z. B. BASF AG (Ludwigshafen), Kaneka (Belgien) oder JSP (Paris), ent­ nommen werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren benutzt an sich die gleichen Verfahrens­ schritte, wobei jedoch durch entscheidende Modifikationen von Einzel­ schritten Materialien mit hohem Recycling-Anteil ohne allzu großen Verlust an Qualität eingesetzt werden können.

Eine wesentliche Modifikation besteht darin, daß die beim Befüllen der Form eingestellte Spaltweite, die den Verdichtungsweg der Form vorgibt, größer gewählt wird als bei entsprechendem Neumaterial, d. h. die mecha­ nische Verdichtung ist höher als bei Neumaterial. Typische Spaltweiten bei Neumaterial liegen bei etwa 5 bis etwa 10 mm, während für das erfindungs­ gemäße Verfahren Spaltweiten von etwa 5 bis 35 mm gewählt werden, insbesonders etwa von 10 bis 35 mm.

Eine weitere wesentliche Modifikation liegt in der für das Verschweißen angewendeten Temperatur. Üblicherweise angewendete Temperaturen für Neumaterial liegen für Polyethylen-Schaum bei etwa 110-130°C und für Polypropylen-Schaum bei etwa 130-160°C. Im erfindungsgemäßen Verfahren werden dagegen erhöhte Temperaturen angewendet, die in der Regel bei etwa 120 bis etwa 140°C für Polyethylen-Schaum und bei etwa 140 bis etwa 180°C für Polypropylen-Schaum liegen.

Auf diese Weise ist es möglich, ohne weitere Zusätze oder Bindemittel Verpackungsformteile unter Verwendung von bis zu 100% Recycling- Material herzustellen. Vorzugsweise werden die so hergestellten Formteile für Einwegverpackungen eingesetzt.

Claims (4)

1. Verfahren zur Herstellung von Verpackungsformteilen aus Poly­ ethylen- und/oder Polypropylen-Schaumstoff, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Ausgangsmaterial zu mehr als 50% aus Recycling- Material besteht.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Recycling-Material nach dem Sortieren und dem Entfernen von Fremdstoffen einer Vorzerkleinerung, einem Mahlen und Entstauben unterzogen wird und daß dann eine Nachbehandlung unter erhöhter Temperatur erfolgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Recycling-Material gegebenenfalls nach Zumischen von bis zu 50% Neumaterial in an sich bekannter Weise durch Imprägnieren, Formen und Verschweißen zu den gewünschten Formteilen verarbeitet wird, wobei beim Formen eine höhere Verdichtung und beim Verschweißen eine höhere Temperatur als bei Verwendung von Neumaterial angewendet wird.

4. Verpackungsformteile aus Polyethylen- und/oder Polypropylen- Schaumstoff, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Anteil von mehr als 50% Recycling-Material enthalten.