Extrusion 2-2024

OFI-Experte Michael Krainz (© ACR/schewig-fotodesign) Abweichungen aufweisen. Kamen Druckfarben zum Einsatz, wurden bei der Geruchssensorik an PP- und PE-Folien mit Rezy- klaten in der Mittelschicht sowie an den hundertprozentigen Re- zyklaten nach reiner Extrusion (ohne Vakuumdekontamination) größere Abweichungen deutlich. Bei aus 100 Prozent Regranu- laten gefertigten Zugprüfstäben waren diese nur mehr gering- fügig vorhanden. Somit dürften Bauteile aus bedruckten Verpackungsfolien nach einer zusätzlichen Vakuumdekontami- nation auch bei einem Rezyklateinsatz von 100 Prozent keine relevanten geruchlichen Beeinträchtigungen aufweisen. Monofolien und Flaschen „Bei der Extrusion von hundertprozentigen Rezyklaten aus han- delsüblichen, recyclingfähigen PP-Monomaterialfolien und PP- Verbundfolien haben wir ebenfalls wertvolle Erkenntnisse hinsichtlich des Verarbeitungsverhaltens sowie der auftretenden Düsenablagerungen gewonnen. Eine genauere Analyse erfolgt im Laufe des Jahres“, beschreibt Krainz. Ohne weitere Additi- vierung wurden bereits Folien und Flaschen aus dem Großteil der Rezyklate hergestellt. Diese lieferten nach der mechanischen Bewertung ähnlich gute Ergebnisse wie jene aus dem Spritzguss. Auch die Sensorik an Blasformflaschen und Monofolien zeigte nur geringfügige bis schwache Geruchsabweichungen. LVP-Sammlung in Österreich Der Lehrstuhl für Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft an der Montanuniversität Leoben startete im ersten Projektjahr eine umfassende Analyse, die den aktuellen Stand der LVP- Sammlung in Bezug auf die PE- und PP-Monofolienfraktion dar- stellen soll. Die Kampagne untersucht das Trennverhalten und die anfallende Menge an Leichtverpackungen in der getrennten Sammlung in Österreich. Durch Probenahme in dichtbesiedel- ten, mittelbesiedelten und dünnbesiedelten Gebieten – sowohl im urbanen als auch im ländlichen Raum – werden regionale Un- terschiede abgebildet. Sortierherausforderungen Die Proben dienten als Inputmaterial für das bei „flex4loop“ ver- wendete Nahinfrarotaggregat. Die Analyse verdeutlichte die Pro- bleme beim Sortieren von Folien. Allen voran findet eine mangelnde Interaktion zwischen den Proben und der Nahinfra- rotstrahlung statt. Die zweite Herausforderung ist die Vielzahl an Multilayerfolien, die es zu erkennen und auszuschleusen gilt, um eine reine, mechanisch recycelbare Monolayerfolienfraktion zu generieren. Transflektion statt Reflektion Für beide Probleme fanden die Forscher Lösungsansätze. Eine Hardware-Adaption am Sortierstand verbessert die Interaktion zwischen den Proben und der Nahinfrarotstrahlung. Die anstelle der Reflektion mögliche Messung in Transflektion erlaubt die Ge- winnung von Fingerprints bzw. Spektren mit hohem Informati- onsgehalt. Dieser ermöglicht eine differenzierte Unterscheidung der Materialart. Verbesserte Klassifizierung Neue Klassifikationsmodelle adressieren die Vielzahl an Materi- alkompositionen. Diese Modelle treffen auf Basis der verbesser- ten Spektren eine Klassifikationsentscheidung, die nicht mehr ausschließlich auf Merkmalen wie dem Polymertyp beruht. 41 Extrusion 2/2024 Merkmale einer höheren Abstraktionsebene, die charakteristisch für Monolayer- bzw. Multilayerverpackungsfolien sind, werden ebenfalls in die Entscheidungsfindung miteinbezogen – ein Schritt in Richtung Monolayerfraktion, die anschließend stoff- lich verwertet werden kann. Gleichzeitig entsteht eine Multilay- erfraktion, die als Feedstock für derzeit in der Entwicklung befindliche Methoden des chemischen Recyclings dienen kann. Erhöhte Genauigkeit Dieser Ansatz macht bisher thermisch genutzte Stoffströme ver- wertbar und verbessert die Sortiertiefe. Die Klassifikationsmo- delle nutzen neuronale Netzwerke und erreichen Genauigkeiten von etwa 85 Prozent. Eine Selektion der relevantesten Spektral- bereiche hat außerdem die Datenmenge reduziert, was wie- derum die Vorhersagegeschwindigkeit erhöht. Diese minimierte Inferenzzeit ermöglicht das Verwenden der Klassifikationsmo- delle inline im Betrieb. Zukunftsaussicht Aktuell geht es darum, die bisherigen Erkenntnisse zu vertiefen bzw. zu bestätigen. Bereits erarbeitete, recyclingfähige Verpak- kungslösungen in verschiedenen Ausführungen (mit und ohne Bedruckung sowie mit und ohne materialidentem Label) sollen im semi-industriellen Maßstab untersucht werden. Dabei kommt die von der Montanuniversität Leoben entwickelte Sortiertech- nik zum Einsatz. Die Ergebnisse sollen etwaige Schwachstellen des Verpackungsdesign aufzeigen. Diese gilt es im weiteren Pro- jektverlauf zu optimieren. Dieses Projekt wird aus Mitteln der österreichischen Forschungsförderungsgesellschaft (FFG) gefördert. www.ffg.at ➠ Business Upper Austria – OÖ Wirtschaftsagentur GmbH Kunststoff-Cluster Hafenstraße 47-51, 4020 Linz, Österreich www.kunststoff-cluster.at ➠ Montanuniversität Leoben Franz Josef-Straße 18, 8700 Leoben, Österreich www.unileoben.ac.at ➠ OFI – Österreichisches Forschungsinstitut für Chemie und Technik Franz-Grill-Straße 5/Objekt 213, 1030 Wien, Österreich www.ofi.at