Sensorsysteme

Überwog in der Vergangenheit noch das Downcycling von Kunststoffprodukten, so gewinnt nun zunehmend die Form von Recycling an Bedeutung, bei der der wieder verwendete Kunststoff dem gleichen oder einem vergleichbaren Verwendungszweck zugeführt wird. Das wiederum bedeutet einen erheblichen technischen Mehraufwand bei der Trennung und Sortierung der im Recyclingbetrieb angelieferten Artikel während des gesamten Recyclingprozesses. Nach Abtrennung möglichst aller Nichtkunststoffe, beispielsweise mittels Metallabscheider und Windtrennung, wird derzeit in erster Linie nach Farbe (Farbsortiersysteme) und Kunststoffart (NIR-Kameras) sortiert. Trotz Vorsortierung, hierbei werden überwiegend ganze Artikel kontrolliert, sowie einer Nachsortierung (nach dem Schreddern der Kunststoffartikel und anschließendem Waschen) der als Flakes bezeichneten Kunststoffpartikel, kann keine Sortenreinheit von 100% erreicht werden. Auch bei der Farbe muss mit gewissen Schwankungen gerechnet werden. Um dennoch einen uneingeschränkten Einsatz der so produzierten Rezyklate zu ermöglichen, müssen diese vor dem nächsten Verarbeitungsschritt, allerspätestens unmittelbar vor dem Extrudieren, auf deren Reinheit hin untersucht werden. Typischerweise könnte das von einer Dosieranlage, ausgestattet mit entsprechender Sensorik, erledigt werden.

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Manchmal macht es Sinn zu folgen. Beispielsweise dem Gewissen oder einem ernstgemeinten Rat von Freunden. Instagram oder LinkedIn folgen? Da kann man schon geteilter Meinung sein. Dem Mainstream? „Alles ist gut! Nur nicht immer, nur nicht überall, nur nicht für alle.“ (Frei nach Novalis). Wir von Sensor Instruments bevorzugen eher den individuellen Weg - aber gerade deswegen macht es Sinn, ab und an zu folgen: den Farben zum Beispiel.
Gerade im Bereich der Farben von Rezyklaten waren unsere geschätzten Marktbegleiter in der letzten Zeit recht umtriebig. Mittlerweile findet man fast kein Unternehmen mehr aus dem Kunststoffrecyclingbereich, das zur Messung der Farbe von Rezyklaten nicht eines der angebotenen portablen Farbmessgeräte im Labor stehen hat. Diese leisten ihre Dienste, ohne Frage. Mit dem zu erwartenden Bedienungskomfort, zu einem erschwinglichen Preis und präzise. Präzise?

 

Konstante Farbgebung bei Rezyklaten sichern
Seit Jahren nimmt die Masse an wiederverwertbarem Plastikmüll stetig zu. Das liegt zum einen am technischen Fortschritt bei der Aufbereitung sowie der Sortierung von Kunststoffabfällen und zum anderen auch an den Recyclingzielen der EU, bis 2025 die gesetzlich vorgeschriebene Recyclingquote von Kunststoffverpackungen auf 50% und bis 2030 auf 55% zu erhöhen. Zudem steigen auch die Anforderungen an die mittels Recyclingprozess gewonnenen Rezyklate. Neben der Kunststoffart und des vormaligen Einsatzzwecks spielt auch die Farbe des Rezyklats zunehmend eine wichtige Rolle.

 

Verfahrenstechnisch ist es bei Verwendung von jungfräulichem Kunststoffgranulat relativ einfach, den Farbwert einer Verpackung konstant zu halten, wird doch der Prozess der Farbhomogenität von den Masterbatchproduzenten recht gut beherrscht. Technisch ausgereifte Dosiereinheiten mischen dabei Masterbatch und Grundgranulat im empirisch ermittelten, optimalen Verhältnis. Die minimalen Farbabweichungen von Verpackung zu Verpackung sind so mit dem bloßen Auge nicht mehr wahrzunehmen. Der in der Fachwelt verwendete Begriff dE (Abstand zweier Farbwerte im L*a*b*-Farbraum) liegt dabei unterhalb von 1.
Mit Hilfe der Farbsortierung während der Trennung des Recyclingstroms wird nun versucht, die Farbe des Kunststoffrezyklats konstant zu halten. Damit die Toleranzgrenzen beim Farbwert nicht verlassen werden, ist jedoch eine ständige Produktüberwachung in Hinblick auf die Farbe erforderlich.
Das im Folgenden beschriebene Laborgerät SPECTRO-3-0°/45°-MSM-LAB-ANA-P der Firma Sensor Instruments GmbH soll dabei helfen, den Farbverlauf der Rezyklate zu überwachen und zu dokumentieren. Die Idee dabei ist, dem Rezyklatstrom in regelmäßigen Abständen Proben zu entnehmen und diese dann dem Laborfarbmesssystem zuzuführen. Das Gerät zeigt dabei neben dem Farbwert L*a*b* auch dessen Abweichung zu einem Referenzfarbwert  dL*da*db* an. Ferner wird jede Probe dokumentiert und diese kann anschließend mit einem Etikett, das auf das jeweilige Datum, die Uhrzeit sowie den L*a*b*- und dL*da*db*-Wert hinweist, versehen werden.