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16.06.2021

Pilotprojekt zum Closed-Loop-Recycling von Einweg-Gesichtsmasken

  • Fraunhofer, SABIC und Procter & Gamble kooperieren
  • Der Fraunhofer Cluster of Excellence Circular Plastics Economy CCPE und das Fraunhofer Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT haben ein innovatives Recyclingverfahren für Altkunststoffe entwickelt.
  • Das Pilotprojekt, an dem auch SABIC und Procter & Gamble beteiligt sind, soll zeigen, dass Einweg-Gesichtsmasken für das sogenannte Closed-Loop-Recycling geeignet sind.

Die milliardenfache Verwendung von Einweg-Gesichtsmasken zum Schutz vor dem Coronavirus birgt große Gefahren für die Umwelt, insbesondere wenn die Masken in der Öffentlichkeit, z.B. in Parks, bei Open-Air-Veranstaltungen oder an Stränden, gedankenlos weggeworfen werden. Neben der Herausforderung, eine nachhaltige Lösung für derart große Mengen unverzichtbarer Hygieneartikel zu finden, bedeutet die bloße Entsorgung der gebrauchten Masken auf Mülldeponien oder in Verbrennungsanlagen einen Verlust an wertvollem Rohstoff, mit dem sich neue Materialien herstellen ließen.

  • Fraunhofer, SABIC und Procter & Gamble kooperieren
  • Der Fraunhofer Cluster of Excellence Circular Plastics Economy CCPE und das Fraunhofer Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT haben ein innovatives Recyclingverfahren für Altkunststoffe entwickelt.
  • Das Pilotprojekt, an dem auch SABIC und Procter & Gamble beteiligt sind, soll zeigen, dass Einweg-Gesichtsmasken für das sogenannte Closed-Loop-Recycling geeignet sind.

Die milliardenfache Verwendung von Einweg-Gesichtsmasken zum Schutz vor dem Coronavirus birgt große Gefahren für die Umwelt, insbesondere wenn die Masken in der Öffentlichkeit, z.B. in Parks, bei Open-Air-Veranstaltungen oder an Stränden, gedankenlos weggeworfen werden. Neben der Herausforderung, eine nachhaltige Lösung für derart große Mengen unverzichtbarer Hygieneartikel zu finden, bedeutet die bloße Entsorgung der gebrauchten Masken auf Mülldeponien oder in Verbrennungsanlagen einen Verlust an wertvollem Rohstoff, mit dem sich neue Materialien herstellen ließen.

»Vor diesem Hintergrund haben wir untersucht, wie gebrauchte Gesichtsmasken wieder zurück in die Wertschöpfungskette der Maskenproduktion gelangen könnten,« so Dr. Peter Dziezok, Director R&D Open Innovation bei P&G. »Doch für eine echte Kreislauflösung, die sowohl nachhaltige als auch wirtschaftliche Kriterien erfüllt, braucht es Partner. Deshalb haben wir uns mit den Expertinnen und Experten vom Fraunhofer CCPE und Fraunhofer UMSICHT sowie den Technologie- und Innovations-Fachleuten von SABIC zusammengetan, um Lösungen zu finden.«

Im Rahmen des Pilotprojekts sammelte P&G an seinen Produktions- und Forschungsstandorten in Deutschland gebrauchte Gesichtsmasken von Mitarbeitenden und Besuchenden ein. Auch wenn diese Masken immer ordnungsgemäß entsorgt werden, fehlte es doch an Möglichkeiten, diese effizient zu recyceln. Um hierbei alternative Herangehensweisen aufzuzeigen, wurden extra dafür vorgesehene Sammelbehälter aufgestellt und die eingesammelten Altmasken an Fraunhofer zur Weiterverarbeitung in einer speziellen Forschungspyrolyseanlage geschickt.

»Einmal-Medizinprodukte wie Gesichtsmasken haben hohe Hygieneanforderungen, sowohl in Bezug auf die Entsorgung als auch hinsichtlich der Produktion. Mechanisches Recycling wäre hier keine Lösung,« erklärt Dr. Alexander Hofmann, Abteilungsleiter Kreislaufwirtschaft am Fraunhofer UMSICHT. »Unser Konzept sieht zunächst die automatische Zerkleinerung und anschließend die thermochemische Umwandlung in Pyrolyseöl vor. Unter Druck und Hitze wird der Kunststoff bei der Pyrolyse in molekulare Fragmente zerlegt, wodurch unter anderem Rückstände von Schadstoffen oder Krankheitserregern wie dem Coronavirus zerstört werden. Im Anschluss können daraus neuwertige Rohstoffe für die Kunststoffproduktion gewonnen werden, die zudem die Anforderungen an Medizinprodukte erfüllen,« ergänzt Hofmann, der auch Leiter der Forschungsabteilung Advanced Recycling am Fraunhofer CCPE ist.

Das Pyrolyseöl wurde im nächsten Schritt an SABIC weitergereicht, wo es als Ausgangsmaterial für die Herstellung von neuwertigem Polypropylen (PP) zum Einsatz kam. Das Polymer wurde nach dem allgemein anerkannten Massenbilanz-Prinzip hergestellt, bei dem das alternative Ausgangsmaterial im Produktionsprozess mit fossilen Rohstoffen kombiniert wird. Das Massenbilanz-Prinzip gilt als wichtige Brückenlösung zwischen der heutigen Linearwirtschaft und der nachhaltigeren Kreislaufwirtschaft der Zukunft.

»Das in diesem Pilotprojekt gewonnene, hochwertige zirkuläre PP-Polymer zeigt deutlich, dass Closed-Loop-Recycling durch die aktive Zusammenarbeit von Akteuren aus der gesamten Wertschöpfungskette erreicht werden kann,« betont Mark Vester, Global Circular Economy Leader bei SABIC. »Das Kreislaufmaterial ist Teil unseres TRUCIRCLE™-Portfolios, mit dem wertvolle Altkunststoffe wiederverwertet und fossile Ressourcen eingespart werden sollen.«

Mit der abschließenden Lieferung des PP-Polymers an P&G, das dort zu Faservliesstoffen verarbeitet wurde, schloss sich der Kreis. »Durch dieses Pilotprojekt konnten wir besser beurteilen, ob der Kreislaufansatz auch für Kunststoffe, die bei der Herstellung von Hygiene- und Medizinprodukten zum Einsatz kommen, geeignet wäre,« so Hansjörg Reick, Senior Director Open Innovation bei P&G. »Natürlich muss das Verfahren noch verbessert werden. Die bisherigen Ergebnisse sind jedoch durchaus vielversprechend.«

Das gesamte Kreislaufprojekt – von der Einsammlung der Gesichtsmasken bis hin zur Produktion – wurde innerhalb von sieben Monaten entwickelt und umgesetzt. Der Einsatz innovativer Recyclingverfahren bei der Verarbeitung anderer Materialien und chemischer Produkte wird am Fraunhofer CCPE weiter erforscht.

Quelle:

Fraunhofer

Erstklassige Wischtücher mit Phantom-Technologie (c) Oerlikon Manmade Fibers
Die Phantom-Technologie ermöglicht die Herstellung von sowohl flexiblen und saugfähigen Strukturen als auch stark texturierten Materialien. >> Bilder herunterladen Eine exklusive Lizenz von Procter & Gamble bietet das Beste für Vliesstoffe
22.10.2020

Erstklassige Wischtücher mit Phantom-Technologie

Neumünster – Erfolg entsteht durch die Verbindung der richtigen Menschen mit dem richtigen Produkt. In einem globalen Markt bedeutet dies, dass Zusammenarbeit genauso wichtig ist wie Wettbewerb. Unternehmen müssen sich auf ihre Stärken konzentrieren und gleichzeitig praktische Wege finden, um innovativ zu sein und ihre Fähigkeiten zu erweitern.

Erstklassige Wischtücher mit Phantom-Technologie

Um dies zu erreichen, ist eine Zusammenarbeit oft am sinnvollsten. Dies hat Procter & Gamble und Oerlikon Nonwoven - Teknoweb Materials motiviert, eine exklusive Lizenzvereinbarung zur weltweiten Vermarktung und zum Verkauf der Phantom-Technologie abzuschließen.

Neumünster – Erfolg entsteht durch die Verbindung der richtigen Menschen mit dem richtigen Produkt. In einem globalen Markt bedeutet dies, dass Zusammenarbeit genauso wichtig ist wie Wettbewerb. Unternehmen müssen sich auf ihre Stärken konzentrieren und gleichzeitig praktische Wege finden, um innovativ zu sein und ihre Fähigkeiten zu erweitern.

Erstklassige Wischtücher mit Phantom-Technologie

Um dies zu erreichen, ist eine Zusammenarbeit oft am sinnvollsten. Dies hat Procter & Gamble und Oerlikon Nonwoven - Teknoweb Materials motiviert, eine exklusive Lizenzvereinbarung zur weltweiten Vermarktung und zum Verkauf der Phantom-Technologie abzuschließen.

Das patentierte Verfahren für hybride Vliesstoffe kombiniert das Beste aus Airlaid- und Spunmelt-technologien, um neue, flexible Möglichkeiten zur Herstellung von feuchten und trockenen Wischtüchern zu schaffen. Die Phantom-Technologie bietet zusätzliche Vorteile durch die Reduzierung von Ressourcen und Kosten bei gleichzeitiger Steigerung der Gesamtleistung. Die exklusive Lizenz ermöglicht Oerlikon Nonwoven - Teknoweb Materials vollständigen Zugang zu den Patenten, dem Know-how und den von Procter & Gamble entwickelten Pilotanlagen. Das Forschungs- und Entwicklungsteam von Procter & Gamble unterstützt Oerlikon Nonwoven - Teknoweb Materials weiterhin beim weltweiten Vertrieb dieser Technologie. Darüber hinaus hat Oerlikon Nonwoven - Teknoweb Materials das Verfahren zu einer eigenen Levra-Technologie weiterentwickelt - eine Einstiegsoption, die maßgeschneiderte Produktionsvolumina bei geringeren Investitionskosten bietet, aber dennoch geeignet ist, in Zukunft auf das Premium-Modell Phantom aufgerüstet zu werden.

Qualitätsprodukte, die weniger kosten

Die Phantom-Technologie wurde im Wesentlichen für die Herstellung von Hybridsubstraten entwickelt. Hierbei werden die Prozesse Spinnvlies und Airlaid zu einem Prozessschritt kombiniert, um Zellulosefasern, lange Fasern wie z.B. Baumwolle aber auch Pulver mit Polymerfasern in einer bisher nicht bekannten Weise miteinander zu einem Vlies zu verbinden. Diese Technologie hat im Vergleich den bisher im Markt bekannten Verfahren ökologische sowie Leistungs- und Kostenvorteile. Durch den Verzicht auf die Wasserstrahlverfestigung ist eine anschließende Trocknung des Materials nicht mehr notwendig. Mittels gezielter Prozessführung können die relevanten Produktparameter wie etwa Weichheit, Festigkeit, Schmutzaufnahme und Flüssigkeitsaufnahme optimal eingestellt werden. So steigt am Ende die Qualität des Produkts selbst.

Die Phantom-Technologie ermöglicht die Herstellung von sowohl flexiblen und saugfähigen Strukturen als auch stark texturierten Materialien. Wischtücher fühlen sich bei Berührung weicher an und bieten gleichzeitig mehr Schutz für die Hände. Bis zu 90% des Materials können aus Zellstofffasern bestehen, natürliche Alternativen wie Baumwolle oder synthetische Fasern können der Mischung hinzugefügt werden. Die Phantom-Technologie hat nicht nur in einer Vielzahl von Tüchern - wie Hygienetüchern, antibakteriellen Tüchern, chirurgischen Tüchern, oder Industrietüchern - eine praktische Anwendung gefunden, sondern auch in absorbierenden Kernen, zum Beispiel in Windeln oder Fempro-Produkten. Bei so vielen Anwendungen ist Oerlikon Nonwoven - Teknoweb Materials bestens darauf vorbereitet, die innovative Phantom-Technologie von Procter & Gamble auf dem globalen Vliesstoffmarkt anzubieten.

Quelle:

Oerlikon Manmade Fibers