Funktionale Kunststoffe – Design für Zirkularität
27.07.2022
Wenn überhaupt, können nur wenige Materialien in Bezug auf Anpassungsfähigkeit und Vielseitigkeit mit Kunststoffen konkurrieren – viele verschiedene Materialeigenschaften können aus derselben grundlegenden Chemie abgeleitet werden, was bedeutet, dass komplexe Produktbaugruppen mit einem einzigen Kunststofftyp hergestellt werden können. Aus Sicht der Zirkularität ist dies äußerst wertvoll, da es das Recycling viel einfacher machen könnte. Produkte aus Teilen, die aus einer Kombination verschiedener Materialien hergestellt werden, müssen normalerweise vor dem Recycling getrennt werden, ein Prozess, der je nach verwendeter Fertigungsmethode zeitaufwändig und manchmal nahezu unmöglich sein kann. Die Produktion komplexer Baugruppen aus einem einzigen Material vereinfacht diesen Prozess erheblich und macht manchmal die Notwendigkeit einer Trennung vollständig überflüssig.
Kunststoffmaterialien werden wohl am häufigsten für starre Formteile und flexible Folienanwendungen verwendet. Das Hinzufügen von Verstärkungsrippen, Haken zur Befestigung und integrierten Scharnieren zu starren Teilen ist allgemein bekannt und wird häufig verwendet, aber die Vielseitigkeit von Kunststoffen ermöglicht auch die Manipulation des Materials auf molekularer Ebene. Durch Steuerung der Richtung der langen Molekülstränge, aus denen Kunststoffmaterialien bestehen, ist es möglich, dünne und haltbare sogenannte biaxial orientierte Kunststofffolienmaterialien mit hervorragenden Barriere-Eigenschaften herzustellen. Diese ersetzen metallisierte Folien und Folien, die aus einer Kombination von Kunststoffmaterialien hergestellt sind.
Produkte mit weichen Griffen und anderen Eigenschaften verwenden oft ein starres Kunststoffmaterial in Kombination mit einem Elastomer, das oft auf einer völlig anderen chemischen Natur basiert, was das Recycling erschwert. Aber oft ist es möglich, ein Elastomer zu finden, das teilweise auf herkömmlichen starren Kunststoffen wie Polypropylen, PET und Polyamid basiert. Oft können diese Materialkombinationen ohne Trennung recycelt werden, wenn bestimmte Richtlinien für die Gestaltung des Produkts eingehalten werden. Wenden Sie sich an einen Recyclinganbieter, der auf den Abfallstrom Ihrer Branche spezialisiert ist, um herauszufinden, welche Optionen verfügbar sind.
Apropos Weichheit: Viele Kunststoffe sind als Schaumstoff erhältlich. Diese können je nach Kunststoffart sehr unterschiedlich in der Struktur aussehen, haben aber gemeinsam, dass sie zur Polsterung verwendet oder kombiniert mit einer starren Außenhaut zu recycelbaren Leichtbau-Verbundteilen mit sehr hohem Festigkeits-Gewichts-Verhältnis werden können, um nur einige Beispiele zu nennen.
Textilien sind ein weiterer Bereich, in dem Kunststoffe viel zu bieten haben. Extrudierte Kunststofffilamente können fein abgestimmt werden, um für eine Vielzahl von Textilanwendungen verwendbar zu sein, von gewebten und gestrickten Stoffen bis hin zu Filz und synthetischen Daunen. Polyester (PET), Polyamid und Polypropylen sind einige der gebräuchlichsten synthetischen Textilien, die zur Produktintegration an einem starren, strukturellen Rahmen aus demselben Material befestigt werden könnten. Für Verbindungen, die einen Klebstoff erfordern, gibt es mehrere Alternativen auf Copolyester- und Polyamidbasis, die die Recyclingfähigkeit des Produkts nicht beeinträchtigen.
Textilien sind auch eine Schlüsselkomponente in Verbundwerkstoffen, wo sie ein Maß an Festigkeit und Steifigkeit bieten, das geformte Kunststoffteile allein niemals bieten könnten. Traditionell werden Verbundwerkstoffe oft aus Glas- oder Kohlefasertextilien und einer duroplastischen Harzmatrix hergestellt, wodurch sie schwer zu recyceln sind. In jüngerer Zeit werden jedoch sogenannte selbstverstärkte Verbundwerkstoffe – das heißt, die Verstärkungsfaser und die Harzmatrix basieren auf demselben Material – immer häufiger eingesetzt. Bisher sind selbstverstärkte Verbundwerkstoffe auf Polypropylenbasis am weitesten verbreitet, aber es gibt auch Alternativen auf PET- und Polyamidbasis.
Wenn Sie sich einen Moment Zeit nehmen, um eine Projektbeschreibung zu analysieren und sie in ihre wichtigsten Anforderungen aufzuschlüsseln, besteht eine gute Möglichkeit, dass es ein Kunststoffmaterial gibt, das die Flexibilität hat, all diese Anforderungen zu erfüllen. Betrachten Sie die Aussteller der K 2022 als einen einzigartigen Überblick über die Kunststoffindustrie, um neue Verbindungen herzustellen und zirkuläre Kunststofflösungen zu identifizieren.