TY - THES

T1 - Validierung des Verfahrens der selektiven Auflösung zur Bestimmung des Polyolefingehaltes

AU - Gappmayer, Isabella

N1 - gesperrt bis 11-09-2029

PY - 2024

Y1 - 2024

N2 - Vor dem Hintergrund steigender Anforderungen der Europäischen Union hinsichtlich der Recyclingquoten, nämlich bis 2030 mindestens 55 % der Kunststoffverpackungen zu recyceln, ist neben dem mechanischen Recycling auch das chemische Recycling von zentraler Bedeutung. Für das chemische Recycling sind Abfälle geeignet, die reich an Polyolefinen, d.h. den Polymerarten Polyethylen (PE), Polypropylen (PP) und Polystyrol (PS) sind. Es gibt jedoch nur wenige analytische Verfahren, mit denen der Polyolefingehalt einfach und schnell und vor allem zuverlässig bestimmt werden kann. Das Ziel der vorliegenden Masterarbeit war die Entwicklung und Validierung eines Verfahrens zur Bestimmung des Polyolefingehalts in Kunststoffabfällen durch selektive Auflösung. Als Basis diente die Norm EN ISO 10147, die jedoch wesentlich adaptiert und an die zu untersuchenden Abfälle angepasst wurde. Die Entwicklung des Verfahrens mit den optimalsten Versuchsbedingungen (Probe-Lösungsmittel-Verhältnis, Dauer der Lösung, Korngröße usw.) wurde einerseits basierend auf käuflich erwerbbare Referenzmaterialien (Reinchemikalien PP, PET, PA etc.) und andererseits wurde reales Abfallmaterial herangezogen. Für letzteres wurden reale, saubere Verpackungsabfälle gesammelt, diese mittels FTIR (Fourier-Transformation-Infrarotspektrometer) nach Polymerart sortiert und die einzelnen Polymerarten einzeln aufbereitet (< 1 mm). Auf diese Art stand für jede Polymerart reales (inkl. Additiven, Füllstoffen etc.), aber sortenreines Abfallmaterial zur Verfügung. Die experimentellen Versuchsreihen mit Referenz- und Realmaterialien zeigten, dass das Verfahren der selektiven Auflösung zuverlässig den Polyolefingehalt von kunststoffreichen Abfällen bestimmen kann. Die Ergebnisse legen nahe, dass das Verfahren eine vielversprechende Anwendung im Recyclingsektor bietet, jedoch weitere Optimierungen erforderlich sind, um auch komplexe Kunststoffmischungen präzise analysieren zu können.

AB - Vor dem Hintergrund steigender Anforderungen der Europäischen Union hinsichtlich der Recyclingquoten, nämlich bis 2030 mindestens 55 % der Kunststoffverpackungen zu recyceln, ist neben dem mechanischen Recycling auch das chemische Recycling von zentraler Bedeutung. Für das chemische Recycling sind Abfälle geeignet, die reich an Polyolefinen, d.h. den Polymerarten Polyethylen (PE), Polypropylen (PP) und Polystyrol (PS) sind. Es gibt jedoch nur wenige analytische Verfahren, mit denen der Polyolefingehalt einfach und schnell und vor allem zuverlässig bestimmt werden kann. Das Ziel der vorliegenden Masterarbeit war die Entwicklung und Validierung eines Verfahrens zur Bestimmung des Polyolefingehalts in Kunststoffabfällen durch selektive Auflösung. Als Basis diente die Norm EN ISO 10147, die jedoch wesentlich adaptiert und an die zu untersuchenden Abfälle angepasst wurde. Die Entwicklung des Verfahrens mit den optimalsten Versuchsbedingungen (Probe-Lösungsmittel-Verhältnis, Dauer der Lösung, Korngröße usw.) wurde einerseits basierend auf käuflich erwerbbare Referenzmaterialien (Reinchemikalien PP, PET, PA etc.) und andererseits wurde reales Abfallmaterial herangezogen. Für letzteres wurden reale, saubere Verpackungsabfälle gesammelt, diese mittels FTIR (Fourier-Transformation-Infrarotspektrometer) nach Polymerart sortiert und die einzelnen Polymerarten einzeln aufbereitet (< 1 mm). Auf diese Art stand für jede Polymerart reales (inkl. Additiven, Füllstoffen etc.), aber sortenreines Abfallmaterial zur Verfügung. Die experimentellen Versuchsreihen mit Referenz- und Realmaterialien zeigten, dass das Verfahren der selektiven Auflösung zuverlässig den Polyolefingehalt von kunststoffreichen Abfällen bestimmen kann. Die Ergebnisse legen nahe, dass das Verfahren eine vielversprechende Anwendung im Recyclingsektor bietet, jedoch weitere Optimierungen erforderlich sind, um auch komplexe Kunststoffmischungen präzise analysieren zu können.

KW - Polyolefin content

KW - selective dissolution

KW - recycling

KW - polyolefins

KW - Polyolefingehalt

KW - selektive Auflösung

KW - Recycling

KW - Polyolefine

M3 - Masterarbeit

ER -