Evaluierung des mechanischen Recyclingpotentials von Kunststoffverpackungen für tiefgekühlte Lebensmittel

Abstract

Mit der zunehmenden Verbreitung von Kunststoffen wächst auch die Menge an Abfall kontinuierlich an. Insbesondere die Verwendung von Einwegprodukten wie Verpackungen trägt zu diesem Problem bei. Um natürliche Ressourcen und die Umwelt zu schonen, sollte das verwendete Material so lange wie möglich im sogenannten Werkstoffkreislauf durch Recycling gehalten werden. Dies ermöglicht eine nachhaltige Nutzung und Wiederverwendung der Materialien, um deren Lebensdauer zu verlängern und den Bedarf an neu produzierten Kunststoffen zu reduzieren. Die Arbeit befasst sich mit der Analyse und dem Recycling von Tiefkühlverpackungen in der Lebensmittelindustrie. Diese Packungen sind Großteils mehrschichtig und aus unterschiedlichen Materialien aufgebaut, was die Wiederverwertung erschwert da verschiedene Kunststoffe üblicherweise nicht miteinander verträglich sind (Veränderung der Materialeigenschaften). Im ersten Teil werden diese Verpackungen analysiert und charakterisiert. Im Zweiten Teil werden die Verpackungen in Gruppen, anhand der eingesetzten Polymere, aufgeteilt und aufbereitet, um neue Folien und Prüfkörper herzustellen. Mittels der hergestellten Folien und Prüfkörper soll die Recyclingfähigkeit der Tiefkühlverpackungen beurteilt werden. Während der Versuche und beim Auswerten der gewonnenen Daten wurde ersichtlich, dass sortenreine Rezyklate sowie Blends aus PE und PP die besten Eigenschaften aufweisen. Vor allem bei der Verwendung von PET mit PE oder PP entsteht kein homogenes Gemisch und das Rezyklat weißt nicht die gewünschten mechanischen Eigenschaften auf.

As plastics become more widespread, the amount of waste is also continually increasing. In particular, the use of disposable products such as packaging contributes to this problem. In order to protect natural resources and the environment, the material used should be kept in the so-called material cycle for as long as possible through recycling. This enables sustainable use and reuse of materials to extend their lifespan and reduce the need for newly produced plastics. This thesis deals with the analysis and recycling of frozen packaging in the food industry. These packages are mostly multi-layered and made of different materials, which makes recycling difficult because different plastics are usually not compatible with each other (change in material properties). In the first part, the packaging is analyzed and characterized. In the second part, the packaging is divided into groups based on the polymers used and processed in order to produce new films and test specimens. The recyclability of the frozen packaging is to be assessed using the films and test specimens produced. During the tests and when evaluating the data obtained, it became clear that pure recyclates and blends made of PE and PP have the best mechanical properties. Especially when using PET with PE or PP, a homogeneous mixture is not created and the recyclate does not have the desired mechanical properties.