RecyKabelKu – InRecyKabelTec Recycling- und Verwertungsstrategien für Kabelkunststoff-Abfälle
Projektleiter: Dr. Michael Gladitz
Projektnummer: 16KN112533
Laufzeit: 01.06.2023 – 31.05.2025
Aufgabenstellung
Kabelkunststoffe sind allgegenwärtige Materialien, die primär als Isolierung (direkt um den Leiter) und Ummantelung (äußerer Schutz) von elektrischen Leitungen und Datenkabeln dienen. Sie finden in nahezu allen Bereichen des modernen Lebens Anwendung, um Strom zu übertragen, Daten zu leiten und vor elektrischen Schlägen zu schützen. Das bisherige Kabelrecycling ist aber nahezu ausschließlich auf die Rückgewinnung der werthaltigen Metallanteile ausgelegt. Die ebenfalls anfallenden Kabelkunststoffabfälle werden dagegen nahezu ausschließlich entsorgt bzw. thermisch verwertet.
Ziel des Projekts war deshalb die Untersuchung und Entwicklung von Verwertungsstrategien für anfallende Fraktionen an Kabelkunststoffabfällen. Diese sollten möglichst so aufbereitet werden, dass sie wieder in hochwertige Anwendungen eingebracht werden können.
Im Projekt konzentrierten sich die Untersuchungen des Projektpartners Steinbeis Innovationszentrum, Chemnitz, auf die PVC-Fraktionen und am TITK wurden die Polyolefin-Fraktionen untersucht.
Ergebnisse
Im Projekt wurde der grundsätzliche Nachweis erbracht, dass durch Extrusionsprozesstechnik eine Entnetzung bzw. Depolymerisation von vernetzten Polyolefin-Fraktionen (PEX), welche ansonsten nicht mehr für ein werkstoffliches Recycling genutzt werden könnten, einfach und kostengünstig umsetzbar ist. Eine weitere Verwertungsstrategie bestand darin, diese aufbereiteten PE-Massen in einem Regranulierungsschritt per reaktiver Extrusion radikalisch initiiert mit Maleinsäureanhydrid (MAH) zu pfropfen, um diese Granulate dann später als Dispergierhilfen und / oder zur Steigerung der Haftung in gefüllten und verstärkten Polyethylen-Compounds einzusetzen. Die Machbarkeit des reaktiven Extrusionsprozesses konnte generell im Labormaßstab demonstriert werden. Das Ziel, dies im Weiteren in einen größeren Maßstab zu überführen, konnte unterdessen aufgrund der stark schwankenden Qualität der im vorangegangen Aufbereitungsprozess erzeugten PEX-Fraktionen sowie der limitierten zur Verfügung stehenden Mengen nicht vollumfänglich umgesetzt.
Es zeigte sich, dass insbesondere die grundlegende Aufbereitung des Kabelschrotts per Schreddertechnologie eher ungeeignet ist, um hochwertige und stofflich gut getrennte Fraktionen für das werkstoffliche Recycling zu gewinnen (zu hohe PVC-Restanteile in den Polyolefinfraktionen). Besser wäre höchstwahrscheinlich ein Kabelstripping zum Trennen von Metall und Kunststoff mit Augenmerk auf die Vermeidung der Vermischung unterschiedlicher Kabelkunststoffe von vornherein.
Die so erhaltenen entnetzten PEX-Compoundmaterialien lassen sich zum Blenden und Abmischen mit anderen passenden Polyolefinen per Extrusion und Spritzguss zu typischen Artikeln verarbeiten.
Anwendung
Die im Aufbereitungsverfahren der Extrusion gewonnenen PEX-Rezyklate lassen vielfältig einsetzen. Dazu gehören etwa Behälter, Gefäße, Messbecher oder Auffangkörbe.
