Mechanisches Recycling von Polystyrol - Herausforderungen und Möglichkeiten

Abstract

Kurzlebige Verpackungen wie z.B. Joghurtbecher werden abwechselnd aus Polystyrol oder Polypropylen gefertigt. Die Verpackung landet am Ende ihrer Lebensdauer vermischt im Müll und erschwert somit die Wiederverwertung der Kunststoffe. Diese Arbeit beschäftigt sich mit der Recycelbarkeit von PS und PP. Hierfür wird das Alterungsverhalten und das Potential der Blendbildung untereinander mit Kompatibilisierungsmittel untersucht. Die Alterung wird im Ofen bei 80 °C bei normaler Atmosphäre über 50 Tage oder durch zehnmaliges Extrudieren bei 200 °C und anschließendes Mahlen simuliert. Es werden reine Blends und Blends mit den Kompatibilisierungsmitteln Lucofin und Polystyrol-block-polyisopren-block-polystyrol hergestellt. Um die Eigenschaften der Proben quantitativ zu erfassen, kommen Zugversuch, Schlagzugversuch, MFR-Messung und Viskositätsmessung am Rheometer zum Einsatz. Abschließend wird eine Versuchsreihe mit Material aus recycelten Joghurtbechern durchgeführt um die Ergebnisse dieser Arbeit zu validieren. Während der Arbeit wurde festgestellt, das High Impact Polystyrol den verwendeten Alterungsmethoden am besten widersteht und sich aus verunreinigtem recycelten Material Blends mit vergleichbaren Eigenschaften wie Reinmaterialien erzeugen lassen. Aufgrund der Alterungsbeständigkeit von HIPS sollte dieses zukünftig für kurzlebiges Verpackungsmaterial eingesetzt werden.

Short-life packaging such as yoghurt pots are alternately made of polystyrene or poly- propylene. At the end of its life, the packaging ends up mixed in the rubbish, making it difficult to recycle the plastics. This paper deals with the recyclability of PS and PP. For this purpose, the ageing behaviour and the potential of blending among each other is investigated with compatibilising agents. Ageing is simulated in an oven at 80 °C in a normal atmosphere for 50 days or by extrusion ten times at 200 °C and subsequent grinding. Pure blends and blends with the compatibilisers Lucofin and Polystyrene- block-polyisoprene-block-polystyrene are prepared. Tensile tests, impact tensile tests, MFR measurements and viscosity measurements on the rheometer are used to quanti- tatively determine the properties of the samples. Finally, a series of tests is carried out with material from recycled yoghurt pots to validate the results of this work. During the work it was found that High Impact Polystyrene resists the ageing methods used best and that blends with comparable properties to pure materials can be produced from contaminated recycled material. Due to the ageing resistance of HIPS, it should be used in the future for short-life packaging materials.