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Innovative Recyclingverfahren für Elastomere

Natürliche oder synthetische Polymerwerkstoffe, die bei Einwirkung einer äußeren Kraft hochgradig verformbar sind, heißen Elastomere. Durch ihren verbreiteten Einsatz in Produkten des täglichen Lebens - z.B. in Autoreifen, Schuhsohlen oder Schläuchen - und für viele andere Zwecke fallen jedes Jahr zwei Millionen Tonnen Altmaterial an. In einem laufenden Projekt wurde nachgewiesen, dass ihr Recycling nicht nur möglich ist, sondern sogar zu kostengünstigen Verbundwerkstoffen guter Qualität führt.

Klimawandel und Umwelt

Elastomere sind Werkstoffe mit einem sehr weiten Anwendungsbereich. Von ihrer üblichen Verwendung in unserem täglichen Leben - beispielsweise in Form von Gummibändern oder als Material zur Herstellung von Schuhen - einmal abgesehen, kommen sie auch in anderen Industriezweigen wie z.B. der Luft- und Raumfahrttechnik oder in der Automobilindustrie verbreitet zur Anwendung. Eine derart weit reichende Verwendung verdanken diese Materialien ihren neuartigen Eigenschaften, insbesondere ihrer großen elastischen Verformbarkeit und ihren exzellenten Fähigkeiten zur Schall- und Schwingungsdämpfung. Daher können Elastomere nicht nur die Qualität von Transportmitteln wie Autos, Flugzeugen oder Bahnfahrzeugen durch die schnelle Dämpfung von Vibrationen verbessern, sondern durch wirksame Schalldämmung auch angenehmere Arbeitsumgebungen schaffen. Die Kehrseite der Medaille ist allerdings, dass diese intensive Verwendung zu großen Mengen an Abfallmaterial führt, das nicht direkt abbaubar ist. CERMAT (Cost Efficient Recycling of elastomeric MATerials) ist ein multinationales europäisches Projekt, bei dem komplette Recyclingprozesse für Gummi- und Polyurethan-Abfälle (PUR-Abfälle) entwickelt wurden. Dies ermöglichte die Massenproduktion von wiederverwerteten und kostengünstigen Elastomer-Verbundwerkstoffen, die Schall und Schwingungen gut dämpfen. Diese Recycling-Elastomere gelangen zu geringen Kosten zurück in die Produktionskette, was für die Industrie fraglos von Nutzen ist, wenn es um die Aufrechterhaltung ihrer Wettbewerbsfähigkeit geht. Im Rahmen des Projekts wurden die Lebenszyklen von sechs individuellen Recyclingwegen analysiert, und zu jedem dieser Wege wurden zugleich die Auswirkungen auf die Umwelt untersucht. Dabei wurden die physikalisch-chemischen und die mechanischen Eigenschaften wiederverwerteter Elastomer-Verbundwerkstoffe eingehend erforscht. Im Verlauf des Projekts wurden fünf unterschiedliche Verbundwerkstoffe und 60 verschiedene Endmaterialien untersucht, von denen einige einen Anteil von bis zu 96% an Recycling-Elastomeren enthielten. Dabei zeigte sich, dass für die meisten dieser Materialien gute Nutzungsmöglichkeiten bestehen. Reifengummi und PUR-Schaum in Pulverform wurden entwickelt, wobei eine Vielzahl unterschiedlicher Zerkleinerungstechniken zur Anwendung kam. Die Eigenschaften dieser Materialien - beispielsweise ihr Verunreinigungsgrad, die Form, die Oberflächenanalyse und das Aufquellverhalten - wurden ausführlich untersucht. Außerdem wurde ein Bericht über die Standardverfahren für ihre Synthese veröffentlicht. Mit den produzierten Verbundwerkstoffen aus Recycling-Elastomeren wurden in den letzten Phasen des Projekts zahlreiche Prototypen produziert. Technische Komponenten wie z.B. Verkehrsleitkegel und Gehsteigplatten, Verpackungsmaterialien, Schuhsohlen und viele andere Produkte wurden hergestellt und getestet. Die Vergrößerung des Produktionsprozesses ist realisierbar; eine Serie von marktfähigen Vorführprodukten steht bereits zur Verfügung.

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