Trennungsherausforderung: PET-Harz in Flaschen und Flocken in Flaschen umwandeln

Michael Wilks, globaler Marketingdirektor, Bunting | 15. August 2023

Die Rohstoffknappheit nimmt zu und mit steigendem Verbrauch wird die Lücke bei der Materialknappheit immer größer. Erst eine Pandemie öffnete den meisten Produzenten die Augen dafür, wie fragil die Lieferkette tatsächlich ist. Dennoch könnten viele Pulver- und Schüttgutbetriebe mehr tun, um das Problem der Knappheit zu lindern.

Es gibt eine Reihe von Gründen, warum es zu einem Materialmangel kommen kann. Einige sind kontrollierbar und andere liegen einfach außerhalb unserer Kontrolle. In der Pulver- und Massenindustrie kann es zu Engpässen bei Materialien kommen, die von Lieferanten kommen, und Materialien, die an Kunden gehen. Beides könnte störend genug sein, um ein Unternehmen aus dem Geschäft zu drängen.

In diesem Artikel konzentrieren wir uns auf die verstärkte Verwendung recycelter Rohstoffe und insbesondere recycelter Plastikwasserflaschen (rPET). Wenn es um Nachhaltigkeit geht, erhält keine andere Branche die gleiche Aufmerksamkeit wie die Plastikwasserflasche. Kunststoffrecycling beginnt als schmutziger Prozess in der kommunalen Recyclinganlage (MRF). Dort werden verschiedene Artikel sowohl manuell als auch maschinell sortiert, wobei der Schwerpunkt auf Kunststoffen liegt. Plastikflaschen werden zerlegt und zu Ballen gepresst, um sie zu einer Kunststoffrecyclinganlage zu transportieren. Dort werden die Ballen auseinandergebrochen und die Flaschen zwischen klar und grün sortiert. Der sortierte Kunststoff wird dann in einen Schredder oder eine Mühle geschickt, die die Flasche in Kunststoffflocken oder -pellets zerkleinert, und wie bei den meisten Mahl- oder Schredderprozessen kommt es zu Metallverunreinigungen, die mit dem rPET vermischt werden.

Magnetabscheider leisten hervorragende Arbeit bei der effektiven und effizienten Entfernung von eisenhaltigen Metallverunreinigungen, ohne dass Produktverluste oder zumindest keine Verluste entstehen, die nicht vermeidbar wären. Magnete halten die eisenhaltigen Metallverunreinigungen physisch fest, bis sie entweder manuell oder mechanisch entfernt oder vom Magneten abgestreift werden. Bei den heutigen hochfesten Neodym-Magneten gibt es keinen Grund, dass Eisenmetallverunreinigungen den Magnetabscheider passieren sollten.

Was ist mit Nichteisenmetallverunreinigungen wie Edelstahl oder Aluminium, die nicht magnetisch empfänglich sind? Die beste Wahl zur Entfernung dieser Partikel ist die Verwendung eines Metalldetektors in Kombination mit einer Art Auswurfmechanismus. Ausschussmechanismen können so programmiert werden, dass sie effizient arbeiten, aber egal wie effizient sie programmiert sind, es werden einige Nichteisenmetallpartikel vorhanden sein, die den Ausschussprozess durchlaufen. Die Ausrichtung der Verunreinigung innerhalb der rPET-Flocke, die Größe der Verunreinigung und die Einstellungen am Metalldetektor spielen alle eine Rolle beim Auffangen der Verunreinigung. Aus praktischen Gründen können wir nun sagen, dass das rPET zu 92 % frei von Metallverunreinigungen ist.

Diese Metalldetektoren QT03 von Bunting sind Teil einer sechsspurigen Kaskade zum Recycling von PET-Flaschen.

Für den Recycler mögen 92 % also gut klingen, aber das Abfüllunternehmen, das dieses rPET kaufen möchte, muss zu 99,9 % frei von Metallverunreinigungen sein. Schließlich handelt es sich bei rPET um eine zerkleinerte Plastikflasche, die zu einer anderen Plastikflasche verarbeitet wird, und welches Abfüllunternehmen möchte das Risiko eingehen, dass ein Verbraucher einen Edelstahlsplitter von einem Schreddermesser findet, der im Boden seines Wassers steckt Flasche?

Die Wiederverwertung einer ausrangierten Flasche, die zu Material für die Herstellung einer neuen Flasche recycelt wird, ist ein komplizierter Prozess, der ein hochreines recyceltes Produkt erfordert. Heutzutage beobachten wir einen wachsenden Trend bei der Verwendung eines Wasserfallstapels von Metalldetektoren zur Entfernung von Metallverunreinigungen aus rPET. Da immer mehr Plastikflocken/Pellets aus Plastikflaschen zu neuen Plastikflaschen recycelt werden, steigt der Bedarf an Reinheit. Wie wird das erreicht? Nehmen wir an, dass der Recycler mit einem Durchgang durch einen Metalldetektor 92 % der Metallverunreinigungen aussortieren kann. Dieses zu 92 % reine rPET wird dann ein zweites Mal durchlaufen, wodurch sich die Fangrate auf 96 % erhöht. Dann ein drittes Mal mit einer Fangquote von 98,9 %. Jeder weitere Durchgang führt zu einem geringen Verlust an Ausschussmaterial, aber der Reinheitsgrad des rPET, das das System durchlaufen hat, nähert sich dem angestrebten Reinheitsgrad von 99,9 % metallfrei an, den das Abfüllunternehmen angegeben hat.

Klingt langsam, eintönig und teuer. Es muss sich nicht um ein System handeln, das speziell für diesen Zweck entwickelt wurde. Durch das Stapeln mehrerer Metalldetektoren übereinander wird der Reinheitsgrad des Produktstroms mechanisch verbessert. Aber werden mehrere Metalldetektoren für diesen Zweck eine angemessene Amortisation bringen? Das hängt von den Durchflussraten, den Arten der Metalldetektoren und dem erforderlichen Überwachungsniveau ab. Wenn die Durchflussrate, die durch die Detektoren fließt, erheblich ist, beispielsweise auf dem Niveau, das erforderlich ist, um 30, 40 oder 50 % des PET zu liefern, das ein Spritzgussvorgang benötigt, um die Vorformlinge oder „Vorformen“ herzustellen, die die Abfüllanlage benötigt, dann ist das der Fall ist eine erhebliche Menge Plastik, die nicht auf Mülldeponien landet oder unsere natürlichen Ressourcen verschmutzt. Gibt es wirklich einen Markt für so viel rPET, das aus einer gebrauchten PET-Flasche stammt? Wie bereits erwähnt, steht die Nachhaltigkeit von Plastikflaschen heute aus allen Richtungen in der Kritik, da Verbraucher auf eine nachhaltige Verpackung drängen.

PET-Flaschen sind auf lange Sicht überlebensfähig, aber der Druck von Verbrauchern, Ökologen und Umweltschützern, PET-Flaschen zu einer nachhaltigeren Verpackung zu machen, wächst rasant. Es gibt heute einen Markt für sauberes rPET, aber der anfängliche Sammelkanal über die Kommunen ist aufgrund von Arbeitskosten und Verfügbarkeitsbeschränkungen überlastet. Einige Märkte haben sich dem Konzept verschrieben, PET-Flaschen wiederzuverwenden, um eins zu eins neue PET-Flaschen herzustellen, und diese Märkte haben verschiedene Pfandrückgabesysteme (DRS) eingeführt, um sortierte Flaschen zum Recycling zurückzugeben. In einigen Ländern haben sogar die Abfüllunternehmen selbst ihr eigenes DRS erstellt. In den USA gibt es derzeit 10 Staaten, die „Bottle Bills“ eingeführt haben, die Plastikflaschen abdecken, und das „Container Recycling Institute“ hat einen „Bottle Bill Resource Guide“ unter www.bottlebill.org.

Es ist zu beachten, dass es in den USA kein nationales Flaschengesetz gibt. Es gibt jedoch zahlreiche Bemühungen, Gesetze zu verabschieden, und es ist nur eine Frage der Zeit, bis ein nationales Plastikflaschenprogramm in Kraft tritt. Wenn ein solches Programm existiert, wird der Markt für recycelte PET-Flaschen über eine saubere und stabile Versorgung verfügen. Es obliegt dem Recycler, der die Flaschen in Flocken/Pellets umwandelt, um den vom Abfüller festgelegten Standard für die Trennung zu erfüllen.

Wenn Sie recyceltes PET verarbeiten und herausfinden möchten, ob Sie von einem gestapelten Metalldetektorsystem profitieren könnten, führen Sie einen Test mit Ihrer eigenen Ausrüstung durch, indem Sie Ihr Rohmaterial wiederholt durch Ihren Metalldetektor recyceln, wiegen und das Volumen verfolgen der Metallverunreinigung bei jedem weiteren Durchgang, bis Sie Ihren eigenen festgelegten Zielwert erreichen. Sie können Ihre Ergebnisse überprüfen, indem Sie eine ähnliche Probe des Rohmaterials zur Prüfung an Ihren OEM senden. Sie können sogar eine Live-Demonstration anfordern.

Michael Wilks ist der globale Marketingdirektor von Bunting, einem weltweit führenden Hersteller und Vertrieb von magnetischen Trenngeräten und Metalldetektionssystemen. Für weitere Informationen senden Sie eine E-Mail an [email protected], rufen Sie 800-835-2526 an oder besuchen Sie buntingmagnetics.com.

Weitere Informationen zu Textformaten

Schauen Sie sich das Hauptverzeichnis der Pulver- und Schüttgutindustrie an.