Jeden Tag werfen wir es weg: Polypropylen ist ein sehr verbreiteter Kunststoff, der oft für Verpackungen verwendet wird. Meist wird es nur ein einziges Mal benutzt und danach thermisch verwertet. An der TU Wien untersuchte man nun, wie sich Polypropylen wiederverwenden lässt. Mit der richtigen chemischen Behandlung kann man es sogar zu einem edleren, höherwertigen Material umbauen – man spricht in diesem Fall von „Upcycling“. Dafür wurde das Team von Prof. Vasiliki-Maria Archodoulaki (Institut für Werkstoffwissenschaft und Werkstofftechnologie) nun mit einem „Energy Globe Wien“ ausgezeichnet.

Upcycling – besser durch Wiederverwertung
„Nur ein kleiner Teil des Polypropylens wird derzeit wiederverwendet – aber auch die herkömmlichen Recycling-Methoden werden dem enormen Potenzial des Rohstoffs nicht gerecht“, sagt Vasiliki-Maria Archodoulaki. Durch die Einwirkung von Hitze, mechanischer Belastung, Licht oder bestimmten Chemikalien wird das Material angegriffen. Die langen Polymerketten, aus denen  Polypropylen besteht, werden gebrochen, die Eigenschaften des Materials verschlechtern sich. Streng genommen kann man also gar nicht von einem echten „Recycling“ sprechen, denn das Endprodukt ist schlechter als das Ausgangsprodukt, ein echter geschlossener Materialkreislauf ist nicht möglich.

„Wir haben uns das Ziel gesetzt, das zu ändern und eine Recycling-Methode zu entwickeln, bei der das Material verbessert und nicht verschlechtert wird“, sagt Vasiliki-Maria Archodoulaki. Ermöglicht wurde das durch das TU-eigene Förderprogramm „Innovative Projekte“, mit dem die TU Wien besonders ambitionierte, zukunftsweisende, interdisziplinäre Forschungsideen fördert.

Gerades und verästeltes Polypropylen
Neben dem gewöhnlichen Polypropylen, das aus einfachen, geraden Molekülketten besteht, gibt es auch Varianten, bei denen die Molekülstruktur Langkettenverzweigungen aufweist. Diese verästelten Strukturen sind für manche Einsatzzwecke besser, allerdings auch etwas teurer. „Wenn man etwa großflächige Folien herstellen will, die bei der Produktion nicht so leicht reißen, dann benötigt man Polypropylen mit Langkettenverzweigungen“, erklärt Archodoulaki.

Genau diese höherwertigen verästelten Strukturen konnten nun aus herkömmlichem Polypropylen hergestellt werden: Zunächst wird das Material vermahlen, dann wird es mit Peroxiden und Monomeren behandelt und in Granulatform gebracht. Das Resultat ist höherwertiges Polypropylen, mit verästelter Molekülstruktur und verbesserten Eigenschaften.

„Durch diese Verbesserung wird eine Wiederverwertung von Polypropylen auch wirtschaftlich attraktiver“, ist Vasiliki-Maria Archodoulaki zuversichtlich. „Das radikal veränderte Eigenschaftsprofil des Kunststoffs macht eine Wiederverwertung interessant und stärkt vielleicht auch auf Konsumentenseite das Bewusstsein für den Wert dieses Rohstoffs.“

[1] Foto: PICTURES BORN