Viele Kunststoffe werden nach ihrer Nutzung entsorgt und können anschließend wieder recycelt werden, um die verwendeten Rohstoffe ganz oder teilweise zurückzugewinnen und so das Aufkommen an zu entsorgendem Material zu reduzieren.
Recycling bedeutet, dass aus Abfallstoffen Rohstoffe oder Energie zurückgewonnen werden und für die Weiterverarbeitung zu neuen Produkten zur Verfügung stehen.
Welche Verfahren stehen zum Recycling von Kunststoffen zur Verfügung?
Kunststoffabfälle unterscheiden sich hinsichtlich der Entstehung und Reinheit. Dabei können Abfälle in saubere, sortenreine, vermischte und verschmutzte Abfälle unterschieden werden. Je nach Art des Kunststoffabfalls können drei verschiedene Verfahren unterschieden werden:
1. Werkstoffliches Recycling:Bei dem werkstofflichen Recycling werden gebrauchte Kunststoffe eingeschmolzen und anschließend zu einem neuen Produkt verarbeitet. Dabei bleiben die Polymerketten bzw. die chemische Struktur weitestgehend erhalten.
Ein Beispiel für werkstoffliches Recycling ist das Recycling von Getränkeflaschen, die aus Polyethylenterephthalat (PET) bestehen. Zuerst werden die Etiketten abgelöst, bevor die Flaschen zerkleinert und gereinigt werden. Die kleinen PET-Schnipsel können anschließend für die Herstellung neuer Flaschen verwendet werden.
2. Rohstoffliches Recycling:Bei diesem Verfahren werden die makromolekularen Strukturen der Kunststoffe zerlegt und niedermolekulare verwertbare Rohstoffe wiedergewonnen. Diese können zur Synthese neuer Kunststoffe gewonnen werden.
Bei rohstofflichem Recycling können verschiedene Methoden zur Spaltung der Polymerketten verwendet werden. Im Folgenden werden wir genauer auf die Hydrolyse von Polykondensaten und die Thermolyse von Polymerisaten eingehen.
Hydrolyse von Polykondensaten
Bei einer Hydrolyse wird eine Verbindung durch die Reaktion mit Wasser gespalten. Die Hydrolyse stellt die Umkehr der oben dargestellten Kondensationsreaktion dar. Die Hydrolyse von Polykondensaten werden wir anhand des Beispiels PET näher erklären.
Polyethylenterephthalat ist wie jeder andere Ester durch eine Lauge verseifbar. Daher erfolgt durch die Zugabe von Natronlauge die Spaltung in die Ausgangsstoffe. Durch anschließendes Ansäuern können die Terephthalsäure und Ethylenglykol gewonnen werden.
Thermolyse von Polymerisaten:
Bei der Thermolyse von Polymerisaten kommt es durch Erhitzen zum Aufspalten der Polymere in Monomere.
3. Thermisches Recycling: Können Kunststoffe aus technischen oder ökologischen Gründen nicht durch werkstoffliches oder rohstoffliches Recycling nutzbar gemacht werden, steht noch die thermische Recyclingmethode zur Verfügung. Bei dieser Art des Recyclings werden die Kunststoffe verbrannt und somit zumindest der Energiegehalt der Kunststoffe genutzt.