Recycling

Schon seit vielen Jahren ist das Thema Recycling ein wesentlicher Schwerpunkt der Aktivitäten am PMV. Dies betrifft sowohl die Entwicklung und Optimierung von Trennprozessen für die Aufbereitung von Altpapier als auch die Methodenentwicklung zur Charakterisierung der Rezyklierbarkeit von Papierprodukten und daraus abgeleiteten Fragestellungen zur Optimierung von Produkten hinsichtlich ihrer Rezyklierbarkeit.

Dieses Thema ist von herausragender Bedeutung für das Wirtschaften mit Papier, da Altpapier der mit Abstand wichtigste Rohstoff für die Papierherstellung ist. Die sogenannte Altpapier-Einsatzquote, also der prozentuale Anteil von Altpapier an den für die Papierherstellung eingesetzten Rohstoffen beträgt seit dem Jahr 2016 für Deutschland 74 %. Das bedeutet, dass für jedes Papierprodukt, mit Ausnahme von Hygiene- und Spezialpapieren, die Chance außerordentlich groß ist, im Recyclingkreislauf stofflich wiederverwertet zu werden.

Besonders wichtig für eine häufige Wiederverwendung von Papier und einen hohen Anteil an Altpapier bei der Papierherstellung sind gut zerfaserbare Papierprodukte. Dies bedeutet für grafische Papiere, dass insbesondere die Druckfarben mit dem Stand der Technik entsprechenden industriellen Trennverfahren beim Recycling wieder abgelöst und abgetrennt werden können. Für Verpackungsprodukte ist der kritische Punkt die Entfernung von Klebstoffen und Klebstoffapplikationen. Für die Bewertung grafischer Papierprodukte bzw. von Druckerzeugnissen hat das PMV für die Internationale Forschungsgemeinschaft Deinking-Technik e.V. (INGEDE) mehrere Projekte durchgeführt, um Methoden zur Bewertung des Deinkingverhaltens und des Fragmentierverhaltens von Klebstoffapplikationen zu entwickeln. Zwei Methoden wurden inzwischen beim European Paper Recycling Council (EPRC) eingebracht und als Industriestandards verabschiedet. Dies ist zum einen der Bewertungsmaßstab für die Deinkbarkeit aus dem Jahr 2017 (Assessment of printed product recyclability – deinkability score) und aus dem Jahr 2017 für die Absortierbarkeit von Klebstoffapplikationen (Assessment of printed product recyclability – score card for the removability of adhesive applications).

Bis heute ist es üblich, dass Papierfabriken, welche Altpapier einsetzen, möglichst viel des angelieferten Recyclingrohstoffes in die von ihnen hergestellten Papierprodukte integrieren möchten. Wir sind der Überzeugung, dass sich diese Grundkonzeption in Zukunft ändern wird, da im Zuge der Konversion des industriellen Wirtschaftens hin zu einer Bio-Ökonomie ein nachhaltiger Umgang mit den Ressourcen noch viel mehr im Vordergrund stehen wird als schon bisher. Für das Altpapierrecycling könnte dies bedeuten, dass nur noch solche Fasern und Rohstoffkomponenten wieder zu Papier verarbeitet werden, die auch wirklich hierfür gut geeignet sind. Andere Komponenten, wie z. B. minderwertige Fasern oder durch Verunreinigung unbrauchbar gewordene mineralische Füllstoffe, werden dann abgetrennt und einer anderen Verwertung zugeführt. Unter Umständen ist für diese Komponenten sogar eine hochwertige stoffliche Verwertung möglich. Für das organische Material sollte in jedem Fall eine Umsetzung zu Energie möglich sein. Aus diesem Grund beschäftigen wir uns mit Techniken für die Abtrennung verschiedener Komponenten aus dem Altpapier und teilweise auch mit deren stofflicher Verwertung oder der Umsetzung zu Energie.

Die Entfernung von wasserbasierenden Druckfarben, welche heutzutage oft im Flexodruck oder bei Inkjet-Verfahren verwendet werden, stellt eine große Herausforderung dar. Aufgrund des Wassers, welches als Lösungsmittel dieser Druckfarben genutzt wird und der alkalischen Zerfaserung bei der konventionellen Deinking-Technologie für die Aufbereitung grafischen Altpapiers, werden die Druckfarben in zu kleine Partikel dispergiert. Sie sind oftmals kleiner als 10 µm. Es ist deshalb heutzutage nicht möglich, diese Partikel wirtschaftlich durch etablierte Technologien zu entfernen, wie sie z. B. als Deinking-Flotation oder als Druckentspannungsflotation zur Prozesswasserreinigung genutzt werden. Um eine Akkumulation dieser Druckfarben im Prozesswasser zu verhindern, müssen neue Technologien entwickelt werden.