Nach Angaben von Rohstoffherstellern werden allein in Deutschland pro Jahr etwa 200 000 t Polyurethan- Blockweichschaumstoffe (PUR-BWS) produziert. Daraus entstehen beispielsweise Matratzen, Polsterungen oder technische Schäume. Durch Verschnitt bei der Produktion fallen aber auch bis zu 30 000 t Produktionsabfälle jährlich an, für die bisher kein erfolgreicher direkter Recyclingprozess existierte: Nahezu alle chemischen Recyclingverfahren beruhen auf Reaktionen zur Spaltung der Polyurethane, bei denen durchweg gesundheitsgefährdende aromatische Amine entstehen. Diese müssen aufwendig abgetrennt werden, bevor der Polyolanteil des PUR für ein Recycling genutzt werden kann.
Die H & S Anlagentechnik GmbH, Sulingen, eröffnet mit einem innovativen chemischen Recyclingprozess erfolgreich einen völlig neuen Weg: Die Reaktion wird hier in Gegenwart von Polyolen durchführt, wie sie üblicherweise bei der Herstellung von Weichschaumstoffen eingesetzt werden. Die Spaltung der als Flocken vorliegenden PUR-BWS-Abfälle erfolgt durch Dicarbonsäuren und/oder deren Derivate, wobei Katalysatoren die Reaktion starten bzw. beschleunigen. So gelang es, ein Recycling-Polyol zu erzeugen, das sich direkt wieder für die PUR-Weichschaumherstellung eignet: Bis zu einem Recycling-Polyolgehalt von 25 % entsprechen die physikalischen und mechanischen Eigenschaften der produzierten Matratzen- und Möbel-PUR-Schäume denen herkömmlicher Weichschäume. Bei technischen Schäumen kann der Anteil des Recycling-Polyols sogar noch wesentlich höher sein.
Wie Tests im Labor und in der Produktion belegen, lässt sich der Recycling-Schaum problemlos für einen erneuten Recyclingprozess verwenden. Überdies wurde überprüft, dass das Verfahren keine flüchtigen organischen Substanzen (VOC) freisetzt. Parallel zum chemischen Prozess konzipierte H & S auch die komplette Anlagentechnik und schuf u. a. Lösungen für die Lagerung und Förderung der PUR-Flocken, das Einbringen in den Recyclingreaktor, ein spezielles Rührwerk und das Abfiltern des Recycling-Polyols. Damit stehen erstmals alle Komponenten für ein qualitätserhaltendes chemisches Recycling von PUR-Weichschaum zur Verfügung.
Da die Kosten für das Recycling-Polyol 35 bis 40 % niedriger liegen als der Marktpreis für herkömmliche Grundpolyetherpolyole, rechnet sich das neue Verfahren auch ökonomisch. Ökologisch überzeugt das PUR-BWS-Recycling durch eine erhöhte Materialeffizienz und Ressourcenschonung, da sich nur bezogen auf Deutschland über 10 000 t herkömmlicher Polyole durch Recycling-Polyole ersetzen lassen. Überdies läuft die Reaktion bei einer vergleichsweise niedrigen Temperatur in relativ kurzer Zeit ab, sodass sich auch Produktivität und Energieeffizienz erhöhen und umweltschädigende Kohlendioxid-Emissionen vermieden werden. Seit der Inbetriebnahme der weltweit ersten Industrieanlage im Jahr 2013 ist das Verfahren in der großtechnischen Anwendung.
In einem Nachfolgeprojekt der Firma gelang es jetzt, aus bestehendem Matratzen-Weichschaum ein Material zu erzeugen, mit dem PUR-Hartschaum hergestellt werden kann, der dieselbe Qualität hat wie neuwertiges Material und Wärme nur wenig leitet. Deshalb eignet er sich für hochwertige Anwendungen, beispielsweise um die Wände, das Dach oder die Decke eines Hauses zu dämmen.
Bisherige Recycling-Konzepte für PUR-Weichschäume konzentrieren sich darauf, den Kreislauf bei der Produktion von Neuware betriebsintern zu schließen, wo die Rezepturen bekannt sind. Mit dem innovativen Verfahren können auch Schäume verschiedener Hersteller mit unterschiedlicher Rezeptur gemeinsam recycelt werden. Das ermöglicht es, einen beträchtlichen Teil der alten Matratzen nicht zu verbrennen, sondern für andere Belange stofflich zu nutzen.
Projektthema:
Umwandlung von Weichschaum-Abfällen in ein Polyol zum Wiedereinsatz in der PUR-BWS-Herstellung (29395)
Projektdurchführung:
H & S Anlagentechnik GmbH
Sandstraße 19
27232 Sulingen
Telefon: 04271 | 1011
info@hs-anlagentechnik.de
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29395/33243
