Gummigenial! Devulkanisation macht Gummi wieder vernetzbar

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TH Köln

Die bei der Herstellung von Fahrzeugkomponenten anfallenden Gummireste werden nur zu rund 50 Prozent wiederverwertet, sonst einfach thermisch genutzt. An der TH Köln will man das ändern ...

Laut Wirtschaftsverband der deutschen Kautschukindustrie e.V. fallen jedes Jahr circa 800.000 Tonnen Gummiabfälle an – gut ein Viertel davon sind Überreste von sogenannten technischen Gummiwaren, wie Dichtungen oder Pressplatten. Solche Platten werden etwa bei der Fertigung von Bremsbelägen verwendet. Bei der Herstellung wird Gummigranulat zu Bändern und Platten ausgewalzt oder heiß gepresst. Danach vernetzt (vulkanisiert) das sogenannte Elastomer unter Temperatureinwirkung aus und wird einsatzfähig. Anschließend werden die Platten zugeschnitten und ausgestanzt. Doch im Gegensatz zu den immer wieder aufschmelzbaren Polymeren, die zu den Thermoplasten gehören, ein chemisch vernetztes Polymer nicht einfach wieder eingeschmolzen und in eine neue Form gebracht werden. Das macht das Recycling ebenso schwierig wie das von Duromeren, also harzartigen Kunststoffen, die ebenfalls vernetzt sind. Man kann aber zur sogenannten Devulkanisation greifen, die die Vernetzungen aufbricht, wie es weiter heißt. Das haben die Kölner im Rahmen des Projekts „DeStanz“ mit Stanzabfällen aus der Bremsbelagherstellung vor. Das Ziel ist nicht weniger als diese Abfälle möglichst vollständig wiederzuverwerten, wie man betont.

Aus altem Gummi wird neu vernetzbares Rezyklat

Bei der Devulkanisation werden die Vernetzungen, die durch Schwefel und Hitze hervorgerufen wurden, zerstört. Eine Möglichkeit dafür heißt thermomechanische Devulkanisation. Dabei wird das Material zunächst zermahlen, dann mithilfe zweier Rotoren bei höherer Temperatur weiter zerrieben, wodurch die Bindungen durch die mechanische Belastung aufbrechen. Gegebenenfalls können Hilfsmittel beigegeben werden, die den Effekt optimieren. Zum jetzigen Zeitpunkt wisse man jedoch noch nicht, welches Verfahren sich am besten eigne. Fest steht aber, dass eine neue Prüfmethodik zur Analyse der bearbeiteten Werkstoffe erarbeitet wird. Die aufbereiteten Gummireste sollen später wieder vulkanisierbar sein, damit sie dem Herstellungsprozess ohne Qualitätsverlust der Endprodukte wieder zugeführt werden können, wie es heißt.

Die Kölner Forscher testen das Recycling zwar „nur“ am Beispiel von Bremsbelägen, doch die Erkenntnisse aus dem Projekt könnten für die Wiederverwertung weiterer Gummiprodukte aus den unterschiedlichsten Branchen nützlich sein. Man denkt dabei zum Beispiel an Dichtungen, Schläuche, Dämpfungselemente, Lager, Gummiketten oder Transportbänder. Etwa die Hälfte aller Gummiabfälle in Deutschland wird bisher verbrannt. Bei den technischen Gummiwaren sind es sogar knapp 90 Prozent, wie die Forscher anmerken. Das Projekt soll deshalb Rohstoffe einsparen, die meist aus fossilen Quellen stammen, wenn es um Gummiprodukte geht.

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