Projekt 22170/02

Verfahrenstechnische Entwicklung und Optimierung des Herstellungs- und Einmischprozesses von Gummiabfällen (Phase 2)

Projektdurchführung

Deutsche Gumtec AG
Ankerstr. 2
06108 Halle

Zielsetzung und Anlass des Vorhabens

Die Deutsche Gumtec AG hat ein neues Verfahren entwickelt, um hochwertige Gummiausschussteile in Form von Gummimehlen zu recyceln. Diese Gummimehle werden wieder in Frischmischungen eingearbeitet. Dabei geht es darum, das technologische Regime des Einmischens optimal zu gestalten, um das gewünschte Kennwerteniveau zu erhalten. Bei der Lösung dieser Aufgabe kann es gelingen, TSE Abfälle dem Wirtschaftskreislauf wieder zuzuführen und die Entsorgung auf Deponien und in Müllverbrennungsanlagen zu vermeiden, wodurch eine erhebliche Umweltentlastung durch Einsparung von Rohelastomeren erzielt werden kann.


Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenIn der ersten Phase des Projektes wurde der Separierungsprozess von Gummimehlen näher untersucht. Es konnte bewiesen werden, dass es durch eine Zugabe von Siebhilfen möglich ist, eine Fraktionierung der Teilchen zu erreichen. Danach wurden verschiedene Mischversuche an EPDM Mischungen erfolgreich vorgenommen.
Die Mischversuche wurden auf einem Walzwerk und im Innenmischer durchgeführt.
Auf dem Walzwerk wurden die Temperatur und die Viskosität der Frischmischung, sowie der Einfluss der Friktion untersucht.
In der zweiten Phase des Projektes haben wir sehr hochwertige Kautschukrezepturen verwendet, um möglichst eine Arbeitsvorschrift zu erarbeiten, die eine optimale Dispergierung des PCAP gewährleistet und damit auch ein befriedigendes Verarbeitungsverhalten und mechanisches Kennwerteniveau garantiert.
Die Zielsetzung für das zweite Projektstadium bestand darin, die hochwertigen Gummimehle optimal auf dem Walzwerk in Frischkautschukmischungen zu dispergieren.
Als Verfahrensparameter wurde die Korngröße, unterschiedliche Lagerzeiten, unterschiedliche Walzzeiten und die Einmischung über Batches untersucht.


Ergebnisse und Diskussion

Die Ergebnisse aus der ersten Projektstudie zum Separierungsverhalten und der Auftrennung in Kornklassen sowie die Einmischung von EPDM Gummimehlen in konventionellen Technologieprozessen, wie auf dem Walzwerk und Innenmischer, sind in dem Bericht von 14.09.2005 beschrieben und verteidigt worden.
In der zweiten Projektstudie wurde die Einmischung von FKM und HNBR Gummimehle unter Variation von verschiedenen Einflussfaktoren untersucht. Die Untersuchung dieser Einflussfaktoren wurde nur auf dem Walzwerk durchgeführt.
Als Einflussfaktoren auf die Rheologie und das mechanische Kennwerteniveau wurden die Korngröße, die Lagerzeit der Mischung, die Walzzeiten und die Konzentration der Gummimehle variiert.
Die Erkenntnisse aus diesen Untersuchungen waren:
Die Korngröße hat keinen Einfluss auf die Rheologie, sondern beeinflusst nur das mechanische Kennwerteniveau.
Die Lagerzeit lässt nach einer gewissen Zeit die Mischung verstrammen. Aus diesem Grunde ist es erforderlich, die betreffenden Mischungen auf dem Walzwerk zu strainern.
Der Einfluss der Walzzeiten ist nur bei sehr geringen Verweilzeiten auf dem Walzwerk signifikant und nachvollziehbar, deshalb ist auf ausreichende Walzzeiten zu achten.
Die Konzentration der Gummimehle in der Frischmischung hat einen deutlichen Einfluss auf die Rheologie.
FKM und HNBR Gummimehle können in andersfarbige Frischmischungen problemlos dispergiert werden, ohne die Farbe der Frischmischungen zu beeinflussen.


Öffentlichkeitsarbeit und Präsentation

Ergebnisse und Technologie und deren umweltpolitischen Bedeutung wurden in der Zeitschrift GAK 10 2005 S. 640 veröffentlicht.
Die Deutsche Gumtec AG hat für ihre Arbeiten den Materialeffizienzpreis des Bundesministeriums für Wirtschaft und Arbeit erhalten.
Außerdem wurde der Innovationspreis Mitteldeutschlands an die Deutsche Gumtec AG verliehen.


Fazit

Die in diesem Projekt erhaltenen Ergebnisse versetzen uns in die Lage, den Technologieprozess des Einmischens für Gummimehle auf unterschiedlicher Elastomerbasis auf Walzwerken und Innenmischern optimal zu gestalten.
Damit konnten Verfahrensvorschriften zum Einmischen erarbeitet werden, die die Kunden in die Lage versetzen, unsere Gummimehle optimal zu verarbeiten