Polyethylenterephthalat - kurz PET - kennt man hauptsächlich als Material für Getränkeflaschen oder Funktionskleidung. Doch könnte da noch mehr möglich sein? Genau diese Frage möchten das Polymer Competence Center Leoben (PCCL) und der Lehrstuhl für Kunststoffverarbeitung an der Montanuniversität Leoben gemeinsam mit Partnern aus Forschung und Industrie in den kommenden drei Jahren beantworten: Im FFG geförderten Projekt Recycle4Repair werden neue Anwendungsfelder für diesen nachhaltigen Werkstoff evaluiert.

Durch hohe Sammelquoten und effiziente Rezyklierungsverfahren kann der Großteil des im Umlauf befindlichen PETs wieder in das qualitativ hochwertige Rezyklatmaterial rPET umgewandelt werden. Typischerweise wird rPET dann wieder für die Herstellung neuer Getränkeflaschen oder Textilien verwendet. Die Mengen an verfügbarem rPET übersteigen mittlerweile allerdings die Nachfrage deutlich. Und dieses "Luxus"-Problem wird sich in den nächsten Jahren durch die gesetzliche Erhöhung von Sammel- und Recyclingquoten noch zuspitzen. Umso wichtiger ist es also, weitere Anwendungsfelder für dieses lokal verfügbare Material zu erschließen.

Das interdisziplinäre Projektteam, bestehend aus dem PCCL (Projektkoordinator), dem Lehrstuhl für Kunststoffverarbeitung an der Montanuniversität Leoben, INO, HARATECH, der JOANNEUM RESEARCH Forschungsgesellschaft und NEMETON Innovation, hat sich diese Aufgabe nun zum Ziel erklärt.

Recycle4Repair: Innovative Einsatzmöglichkeiten für recyceltes PET

Der Fokus im Projekt Recycle4Repair liegt dabei auf einem, für rPET völlig neuen Verarbeitungsansatz: der Pulverbett-basierten additiven Fertigung (oder Pulverbettfusion - kurz PBF). Eine gängige Herstellungsmethode für Teile aus rPET ist der Spritzguss, durch additive Fertigung verspricht man sich allerdings bessere mechanische Eigenschaften. Dadurch könnten langlebige technische Bauteile angefertigt werden. Kleinst- und Mittelserien könnten so dank gebrauchter Getränkeflaschen wirtschaftlich hergestellt und der ökologische Fußabdruck nachhaltig verkleinert werden. Auch hier denkt das Projektteam gleich weiter: Optimale Rezyklierbarkeit des Materials soll durch das Single-Material Konzept und ein innovatives Färbeverfahren gewährleistet werden. Mögliche Anwendungen könnten beispielsweise Brillenfassungen oder Bauteile aus dem Repair-Bereich sein, z. B. Ersatzteile für Haushaltsgeräte.

Leobener Kunststofftechnik bringt technisches Know-how bei Materialentwicklung ein

Die Leobener Kunststofftechnik - das sind das Department für Kunststofftechnik und seine fünf Lehrstühle gemeinsam mit dem PCCL - bündeln schon seit Jahren ihre Fachkompetenz auf dem Gebiet der Materialentwicklung für die additive Fertigung. Darauf wird man sich auch im Projekt Recycle4Repair konzentrieren. Eine besondere Herausforderung besteht nämlich darin, dass rPET nur in Granulatform erhältlich ist. Wie aber schon der Name sagt, wird beim Pulverbett-basierten 3D-Druck-Verfahren Pulver verwendet. Ziel ist also die Entwicklung eines rPET-Pulvers, das qualitativ dem Standard von Neuware entspricht.

In mehreren Etappen will man am Lehrstuhl für Kunststoffverarbeitung das perfekte Material für das PBF Verfahren realisieren: Zunächst werden mit rheologischen Messmethoden chemische Veränderungen, die durch das wiederholte Aufschmelzen auftreten und ihre Einflüsse auf das Material untersucht. In einem nächsten Schritt werden mögliche Zusatzstoffe analysiert und wie sie sich auf das Recycling auswirken. Vielversprechende Compounds werden zu Prüfkörpern verarbeitet und mechanischen Tests unterzogen. Am Ende soll ein Material zur Verfügung stehen, das für erste Testdrucke an PBF Druckern bereit ist.

Die FFG ist die zentrale nationale Förderorganisation und stärkt Österreichs Innovationskraft. Dieses Projekt wird aus Mitteln der FFG gefördert. www.ffg.at

Kontakt
Lehrstuhl für Kunststoffverarbeitung 
Dipl.-Ing. Stephan Schuschnigg
E-Mail: stephan.schuschnigg@unileoben.ac.at

Polymer Competence Center Leoben GmbH 
DI Dr. Michael Berer
E-Mail: Michael.berer@pccl.at