Anwendungen für recyceltes HDPE

Welche Produkte können aus recyceltem HDPE hergestellt werden?

Heutzutage ist High-Density-Polyethylen (HDPE oder PEHD) einer der am häufigsten verwendeten Kunststoffe. Außerdem wird HDPE für eine breite Palette von Hartkunststoffanwendungen eingesetzt. Beispielsweise, HDPE-Mahlgut ist für HDPE-Spritzguss- und Blasformanwendungen geeignet. Während HDPE erstmals im Zweiten Weltkrieg als Hochfrequenz-Radarkabel eingeführt wurde, reicht die Verwendung von HDPE heute von Rohrsystemen bis zu Filamenten für 3D-Drucker. 

Zu den üblichen Anwendungen von recyceltem HDPE (R-HDPE) gehören Verpackungen, die nicht für Lebensmittel geeignet sind, aber in einigen Fällen auch für Lebensmittel geeignet sind. Zu den üblicherweise aus HDPE-Mahlgut hergestellten Verpackungen gehören Shampooflaschen, Behälter für Chemikalien und Kosmetika, Recycling-Behälter und Einkaufstüten, Getränkeflaschen, Flaschenverschlüsse, Milchkannen und vieles mehr.

Auch nicht-lebensmitteltauglicher Gebrauch wie Kabel- und Drahtummantelungen können aus HDPE-Recyclaten hergestellt werden. Beispielweise, sind Rohrsysteme eine sehr verbreitete Anwendung von recyceltem HDPE. Die Eigenschaften, die recyceltes Polyethylen hoher und niedriger Dichte (HDPE und LDPE), die für die Herstellung von Druckrohren und Formstücken für erdverlegte oder oberirdische Anwendungen erfüllen müssen, sind in der internationalen Norm ISO 4427 festgelegt. Da recyceltes HDPE recht steif sein kann, eignet es sich außerdem optimal für die Herstellung von Hartschalen wie Computergehäusen. Darüber hinaus können aus recyceltem HDPE technische Fasern für verschiedene nicht-lebensmitteltauglicher Gebrauch wie Kunststoffholz sowie Möbel für den Innen- und Außenbereich, Blumentöpfe, Bodenfliesen und Spielzeug hergestellt werden. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass HDPE-Mahlgut für nicht - und lebensmitteltauglicher Gebrauch wie Verpackungen, Textilfasern und Möbel verwendet werden kann.

R-HDPE Materialeigenschaften

Was sind die Vor- und Nachteile von recyceltem HDPE

HDPE ist eine der Polyethylentypen (PE), die zur Familie der Polyolefine gehört und den größten Anteil an Kunststoffabfällen ausmacht. HDPE (PEHD)-Recyclate haben eine geringe Dichte im Vergleich zu vielen anderen Kunststoffen und eine deutlich höhere Steifigkeit als LDPE. Die Dichte von HDPE liegt zwischen 0,94 und 0,97 g/cm3. 

HDPE-Rezyklate sind bekannt für ihre hohe Beständigkeit gegen die meisten chemischen Lösungsmittel und Korrosion. Außerdem sind sie bekannt für, ihre hohe Hydrophobie (Feuchtigkeitsbeständigkeit), ihre hohe Schlagzähigkeit und ihre elektrischen Isolationseigenschaften, sowie für ihren niedrigen Preis und ihre sehr gute Rezyklierbarkeit. Die chemische Beständigkeit und die wasserabweisende Wirkung ermöglichen eine breite Palette von Anwendungen. Durch den Einsatz geeigneter Stabilisatoren kann die geringe UV-Stabilität von R-HDPE für Außenanwendungen deutlich verbessert werden. Die höchste Dauergebrauchstemperatur von 80° C ist für die meisten Anwendungen ausreichend.

Darüber hinaus ist recyceltes HDPE-Granulat in lebensmittelechter Qualität erhältlich und kann mit allen thermoplastischen Verfahren problemlos verarbeitet werden. Allerdings ist nur eine begrenzte Menge an lebensmitteltauglichem HDPE im Handel erhältlich. HDPE-Mahlgut kann auch als Trägermaterial in Masterbatches verwendet werden. Durch die Verwendung von R-HDPE mit unterschiedlichen Molekulargewichten können Rezyklate für das HDPE-Spritzgießen, die (Rohr-)Extrusion und das Rotationsgießen hergestellt werden. Im Allgemeinen sind die Materialeigenschaften von HDPE-Rezyklaten ähnlich wie die von HDPE-Neuware. Gleichzeitig hängen die genauen Eigenschaften eines bestimmten HDPE-Recyclats hauptsächlich vom Inputstrom und den beim Recycling verwendeten Prozessparametern wie Sortierung, Waschen und filterbasierte Extrusion ab.

HDPE Abfälle und Recycling

Welche Ausgangmaterialien können für das HDPE-Recycling verwendet werden?

HDPE-Rohstoffe werden oft auch als HDPE-Abfall bezeichnet. Derzeit wird HDPE hauptsächlich durch mechanisches Recycling recycelt. Die Art der HDPE-Rohstoffe kann grob in lebensmitteltaugliches und nicht lebensmitteltaugliches HDPE sowie in Post-Verbraucher und post-industrielles HDPE unterteilt werden.  Recyceltes Post-Verbraucher-HDPE (PCR-HDPE oder HDPE PCR), das nicht für den Lebensmittelbereich geeignet ist, kann aus jeder der oben genannten Komponenten hergestellt werden, z. B. für Kabel, Computergehäuse und Chemikalienbehälter. Häufig verwendete HDPE-Rohstoffe sind unter anderem HDPE-Dosen, -Folien, -Verpackungen, -Kartons, -Shampooflaschen und -Rohre.

PCR-HDPE in Lebensmittelqualität wird häufig aus Lebensmittelbehältern wie Milch- und Saftflaschen oder anderen HDPE-Dosen gewonnen. Das Recycling von lebensmitteltauglichem HDPE erhöht den Wert für weitere Verkäufe, da die Menge des recycelten lebensmitteltauglichen HDPE auf dem Markt derzeit begrenzt ist.  Ähnlich wie Nicht-Lebensmittel-HDPE, ist auch HDPE-Rohtoffe aus der Industrie in verschiedenen Formen von Produktionsabfällen oder -resten auf dem Markt zu finden.

Der Inhalt dieser Seite wurde in Zusammenarbeit mit den unabhängigen Kunststoff- und Rezyklat- Experten erstellt: 

Dr. Madina Shamsuyeva (Bereichsleiterin Kunststofftechnik und Recycling, Kunststoffanalytik bei IKK - Institut für Kunststoff- und Kreislauftechnik)

Dr. Uwe Zander (Mitinhaber der Voelpker Wax Academy GmbH mit mehr als 30 Jahren Erfahrung in der kunststoffverarbeitenden Industrie mit dem Schwerpunkt Compoundierung technischer Kunststoffe).