Projekt 22492/01

Neuartige Beschichtungstechnologie für Gummigranulat

Projektträger

Mülsener Recycling- und Handelsgesellschaft mbH
Gartenstr./Gewerbegebiet
08132 Mülsen St Jacob
Telefon: 037601/3180

Zielsetzung und Anlass des Vorhabens

Projektzielstellung ist die Entwicklung einer langzeitstabilen, wasser- und gasdichten Ummantelung für Gummigranulatpartikel aus recycelten Altgummireifen, wodurch umweltschädliche Schadstoffauswaschungen aus dem Gummigranulat vermieden werden sollen.
Anlass: Rückführung eines Abfallproduktes (Altreifen) in den Stoffkreislauf durch Entwicklung eines neuen Produkts (beschichtetes Gummigranulat als Einstreugranulat für Kunstrasensysteme).


Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenNachfolgende Lösungsschritte sind zu realisieren:
a) Analyse der recycelten Gummigranulate in Bezug auf umweltschädliche Bestandteile
b) Anforderungen an die Beschichtung und spezifische Anwendungsparameter
c) Untersuchung verschiedener Kunststoffe als Beschichtungsmaterial für Gummigranulat (Haftung, Dichtigkeit, Dauerhaftigkeit, Elastizität, etc.) ð Auswahl Beschichtungsstoff
d) Optimierung der Schichtdicke der Beschichtung
e) Verbesserung des thermischen Verhaltens von recyceltem Gummigranulat durch Beschichtungsmaterial mit speziellen Farbzusätzen
f) Untersuchungen zu den einzelnen Bestandteilen der Beschichtung sowie der Massenanteile, um ein Zusammenkleben der Gummipartikel zu vermeiden
g) Technologievarianten zur Herstellung des beschichteten Gummigranulates > verfahrenstechnologische Umsetzung
h) Optimierung der Herstellungsparameter
i) Untersuchungen zum Abriebverhalten
j) Untersuchungen zum Rutschverhalten des beschichteten Gummigranulates
k) Wärmetechnische Untersuchungen mittels Thermographie
l) Untersuchung der Langzeitstabilität (UV-Belastung, Frost-Tau-Belastung, Abrieb)
m) Nachweis, dass kein Zink aus den beschichteten Gummigranulatpartikeln mehr ausgewaschen werden kann > Prüfung in Anlehnung an den Eluattest nach den Bestimmungen der DIN 18035-7


Ergebnisse und Diskussion

Ausgangspunkt stellte die Suche nach einer umweltfreundlichen Verwendung von recyceltem Gummigranulaten aus Altreifen in Form von losem ungebundenen Füllmaterial für Kunstrasen dar, wobei der Schutz vor dem Austrag von Schadstoffen aus dem Recyclinggranulat im Vordergrund stehen sollte. Ziel des Forschungsprojektes war die Entwicklung einer langzeitstabilen, dauerelastischen, wasser- und gasundurchlässigen Beschichtung für Gummigranulatpartikel aus recycelten Altreifen, bei der die einzelnen Partikel nicht verkleben und rieselfähig bleiben. Die Aufgabe wurde derart gelöst, dass jedes einzelne Alt-reifenrecyclinggranulat auf seiner kompletten Oberfläche eine dauerelastische Beschichtung aufweist. Diese Beschichtung besteht aus einem Bindemittel (vorzugsweise Polyurethan) und speziellen Zusatzstoffen. Optional können Farbstoffe (grün oder braun pigmentiert) zur Verbesserung der optischen und thermischen Eigenschaften zugesetzt werden. Die zerkleinerten Altreifenrecyclingpartikel werden im Fluidmischer mit einem Bindemittel überzogen und durch Zugabe von Wasser wird das Aushärten bei ständig intensiver Bewegung ohne Verkleben der Partikel realisiert. Ihre komplette Oberfläche ist danach mit einem Überzug von 5 bis 35 mm versehen. Der Anteil an Bindemittel wird auf 10 Masseprozent festgelegt. Vorteilhaft bildet diese Umhüllung eine dauerelastische Ummantelung, die das Auswaschen von Schadstoffen wie zum Beispiel Zink verhindert. Des weiteren wird durch diese Verkapselung der für Altgummi typische Gummigeruch auf ein Minimum reduziert.
Auf Grundlage der realisierten Versuche wurde folgende Beschichtung ausgewählt:
- Ausgangspunkt: Altreifenrecyclingpartikel in einer Größe von 0,4 bis max. 4 mm
- Art der Beschichtung: Bindemittel auf Polyurethanbasis mit Zusätzen (Farbpigmente)
- Dicke der Beschichtung: 5 - 35 mm; Aufbringung erfolgt vollflächig - PUR = 10 M.%
Mit der ausgewählten Beschichtung wurden folgende Nachweise erbracht:
- Erfüllung der umwelttechnischen / ökologischen Anforderungen nach DIN V 18035-7
- Verbesserung der thermischen Eigenschaften (Wärmeaufnahmefähigkeit)
- Vollflächigkeit der Beschichtung ohne Lücken oder Fehlstellen
- sehr gute Haftfähigkeit der Beschichtung an der Gummigranulatoberfläche
- dauerelastische Eigenschaften der Beschichtung
- durch flächendeckende Beschichtung, Vermeidung von Schadstoffauswaschungen
Durch die Umhüllung ist das Gummirecyclinggranulat umwelt- und geruchsneutral und optisch aufgewertet. Das Herstellungsverfahren wurde von MRH als Patent DE 102 51 818 A1 angemeldet und mit dem geschützten Markennamen Einstreugranulat: SOCCgran® PG 0520/1525 erfolgt die Markteinführung des neuen Produktes bei Kunstrasenherstellern.


Öffentlichkeitsarbeit und Präsentation

Die Verbreitung der Vorhabensergebnisse erfolgt in erster Linie durch die Veröffentlichung im Rahmen der Patentanmeldung. Weitere Veröffentlichungen sind in Fachzeitschriften bzw. Internetportalen geplant. Zusammen mit der Firma Polytan GmbH, welche das Einstreugranulat in ihrem Kunstrasensystem einsetzt, erfolgt eine Verbreiterung des neuen Einstreugranulates immer im Zusammenhang mit dem gesamten Kunstrasensystem. Das neue Kunstrasensystem wird von der FIFA empfohlen.


Fazit

Mit der Realisierung des Entwicklungsprojektes ist eine dauerelastische, langzeitstabile, wasser- und gasdichte Ummantelung für Gummipartikel aus recyceltem Altgummi geschaffen worden, wodurch umweltschädliche Zinkauswaschungen aus dem Gummigranulat vermieden werden. Es wurde ein kostengünstiges, umwelt- und geruchsneutrales Einstreugranulat für Kunstrasensysteme mit gleichzeitig schwingungsdämpfenden und stoßabsorbierenden Eigenschaften entwickelt, welches nach Beendigung der Nutzungsdauer wieder zu 100% recycelt werden kann.