Entwicklung eines methodischen Ansatzes zur Gewährleistung der anforderungsgerechten Klebbarkeit von rezyklatbasierten Kunststoffen in der Kreislaufwirtschaft

Kunststoffe finden aufgrund ihrer Vielseitigkeit in verschiedenen technischen Anwendungen Einsatz. Das Recycling dieser Materialien gewinnt zunehmend an Bedeutung, insbesondere durch die Möglichkeit, CO2-Emissionen im Produktlebenszyklus zu reduzieren sowie dem Schutz von Umwelt und Ressourcen gerecht zu werden.

Der steigende Einsatz von Rezyklaten bringt jedoch neue Herausforderungen mit sich. So wirken sich ein erhöhter Kontaminationsgrad und Fremdpartikel in Werkstoff- und Grenzschichten negativ auf bereits etablierte Vorbehandlungsprozesse aus. Auch die gezielte Additivierung zur Verbesserung der Verarbeitungseigenschaften sowie die Abnahme der mechanischen Eigenschaften von recycelten Kunststoffen beeinflussen die Adhäsionsfähigkeit und Klebeignung dieser Materialien.

Im Rahmen eines Forschungsvorhabens wird daher ein Methodenkatalog entwickelt, der die anforderungsgerechte Klebbarkeit von Sekundärkunststoffen sicherstellt. Einflussfaktoren in der Kunststoffverarbeitung und -aufbereitung werden definiert und nachgebildet, sodass sowohl die Kunststoffhistorie als auch deren Zusammensetzung jederzeit bekannt sind.

Auf Basis dieser Erkenntnisse werden relevante Wirkungen wie beispielsweise Veränderungen der Verbindungstragfähigkeit mit den zugrunde liegenden Phänomenen (z.B. veränderte Grenzflächeninteraktion) sowie Ursachen (Werkstoff- und Oberflächeneigenschaften) verknüpft. Daraus ergeben sich Ansätze für Unternehmen, welche die gezielte Auslegung und Optimierung des Aufbereitungs- und Verarbeitungsprozesses von Kunststoffprodukten ermöglichen. Diese sollen zudem eine Prognose über die Eignung vorhandener Oberflächenvorbehandlungsverfahren liefern.