RESILIENT

Silikon ist ein technischer Kunststoff, der in den letzten Jahren zunehmend an Bedeutung gewonnen hat und weiter gewinnen wird, denn dieses Material ist universell einsetzbar und verarbeitbar. Für den Einsatz von Silikonen sprechen die hohe chemische Beständigkeit und die exzellenten elastischen Eigenschaften. Oft wird das Material mit anderen, thermoplastischen Materialien kombiniert, um diese Hart-Weich-Kombinationen für herausfordernde Anwendungen, etwa im Automobil, Weißgeräte oder Medizinsektor zu nutzen.

Es gibt grundsätzlich verschiedene Arten von Silikon, etwa Flüssigsilikone (LSR, liquid silicone rubber) und Festsilikone (HTV, Hochtemperaturvernetzer) neben anderen Anwendungen wie etwa Silikondichtmassen. All diesen Anwendungen ist gemein, dass die grundlegende Silikonstruktur aus Ketten auf Basis von Silizium und Sauerstoff (Siloxane) besteht. Diese können zu verschiedenen Molekülen (bestimmt durch die Kettenlänge und die Seitenketten bzw. organischen Reste am Silikon) aufgebaut werden, welche dann mit unterschiedlichen Vernetzungsmechanismen (z.B. radikalisch für HTV-Silikone oder über die katalytische Addition an Doppelbindungen bei LSR) vom Kautschuk zum Elastomer werden. Die Siloxankette bzw. Struktur ist dabei für die hohe Temperaturbeständigkeit, chemische Beständigkeit und Biokompatibilität (meist nach Nachvernetzung zum Entfernen letzter Monomere) verantwortlich. Durch die hohe erzielbare Reinheit sind Silikone nicht nur in Medizinanwendungen, sondern auch in Produkten für Säuglinge (z.B. Fläschchensauger) oder Kabelummantelungen E-Mobilität für Hochvoltleitungen zu finden.

Ein bestehendes Problem mit Silikon ist allerdings, dass das Material nach der Vernetzung nur mehr schwer zu recyceln ist, wie es für die meisten vernetzten Kunststoffe (Elastomere und Duromere) zutrifft. Dies trifft sowohl für Reinsilikon zu als auch für die Materialkombinationen zu. Bei Materialkombinationen ist der Effekt doppelt negativ, da auch der Thermoplast, der mit dem Silikon kombiniert ist, nicht wieder direkt recycelt werden kann und damit als Stoffstrom für bereits etablierte Recyclingtechnologien verloren geht. Ein Vorteil der Elastomere im Allgemeinen und damit auch der Silikone ist, dass Elastomere typischerweise weitmaschiger vernetzt sind, d.h. ein Aufbrechen dieser Bindungen ist ein geringerer chemischer Aufwand als bei Duromeren.

Entlang der Prozesskette fallen Silikonabfälle an verschiedenen Positionen an. Einerseits gibt es Produktionsabfälle, welche sehr gut definiert sind und gut sammelbar sind. Weiters kommen dann noch Material aus dem Anfahren der Produktion sowie Teile außerhalb der Spezifikation dazu, die dann in einem nächsten Schritt anfallen. Hier können oft ebenso noch relativ reine Ströme erfasst werden (pre-consumer-waste). Im letzten Schritt sind dann die End-of-Life-Abfälle (oder post-consumer-waste), welche dann stark vermischt sind, aber sich oft neben dem Silikon aus hohen Anteilen hochwertiger Thermoplaste zusammensetzen.

All diese Abfälle setzen sich aus recht hochwertigen (und dadurch auch hochpreisigen) Materialien zusammen, welche in der Kombination allerdings nicht mehr oder nur zu minderwertigen Materialgemischen verarbeitet werden können.

Daher ist das Ziel des Projekts RESILIENT, solche Ströme mit einer Kombination aus verschiedenen und neuen Technologien bzw. Technologiekombinationen wieder rückzugewinnen und damit die Materialien einem hochwertigen werk- und rohstofflichen Recycling zuzuführen. An diesem ambitionierten Vorhaben arbeitet das TCKT als Konsortialführer gemeinsam mit dem Projektteam aus Forschern (Competence Center CHASE GmbH), Materialherstellern (RICO Group GmbH, Gebauer & Griller Kabelwerke Ges.m.b.H.), einem Recycler (BERNEGGER GmbH) und einem Anlagenhersteller (EREMA Engineering Recycling Maschinen und Anlagen GmbH).