Projekt 07281/01

Wiederverwertungskreislauf von Strahldruckfarben, Verdünnern und Reinigern sowie ihrer Verpackung

Projektträger

SIMACO GmbH ink jet SERVICE
Postfach 185
56657 Burgbrohl
Telefon: 02636/562-00

Zielsetzung und Anlass des Vorhabens

Strahldruckfarbensysteme für den industriellen Ink-Jet-Geräteeinsatz werden überwiegend auf Lösemittelbasis hergestellt und kommen in Einwegbehältern zum Verbraucher. Die hier anfallenden verschmutzten Reststoffe und Einwegbehälter müssen als besonders überwachungsbedürftiger Abfall gemäß Kreislauf- und Abfallgesetz (umgangssprachlich Sondermüll) entsorgt werden. Ziel des Vorhabens ist die Realisierung eines Wiederverwertungskreislaufes für Stahldruckfarben, Verdünner, Reiniger und Behälter sowie die Entwicklung umwelt- und arbeitsplatzfreundlicher Strahldruckfarben und Behältersysteme.


Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenDas Projekt gliedert sich in folgende Bearbeitungsschritte:
- Beschaffung/Erfassung marktgängiger Strahldruckfarben, Verdünner, Reiniger sowie deren Behälter und Reststoffgemische.
- Analysen der Reststoffgemische.
- Entwicklung wiederverwendbarer Tank- und Transportbehälter. Die Entwicklung der Mehrwegtanks und Transportbehälter stützte sich auf die Vereinheitlichung verschiedener Behältersysteme in Konstruktion, Material und der Programmierung eingegossener Schaltungen.
- Untersuchung der Reinigungsmöglichkeiten von Mehrwegbehältern. Es wurden unterschiedlichste mit Strahldruckfarben verunreinigte Behälter bei Spülmaschinenherstellern Reinigungsversuchen unterzogen.
- Rückgewinnung der wiederverwertbaren Stoffe aus Reststoffgemischen.
- Applikation der Strahldruckfarben in unserer Anwendungstechnik sowie direkt vor Ort in der Industrie.


Ergebnisse und Diskussion

Startgrundlage des Projektes war die Beschaffung, Erfassung und Analyse der gebräuchlichsten auf dem europäischen Markt befindlichen Strahldruckfarben (= Ink-jet-Tinten), Verdünner und Reiniger mit ihren Behältersystemen und der beim Verbraucher anfallenden Reststoffgemische. Sortenreine (= bestehend aus Gemischen einer Strahldruckfarbensorte nebst zugehörigem Verdünner und Reiniger) Reststoffe waren gut aufzuarbeiten und die Recyclate konnten in neuen Produkten eingesetzt werden. Gestützt auf umfassende Rezepturkenntnisse wurden im Entwicklungslabor Versuchsreihen mit der Zielsetzung Austausch von Einwegsystemen zu Mehrwegsystemen und Einsatz von weniger umwelt- und arbeitsplatzgefährdenden Löse- und Farbmitteln sowie mit wechselnden Recyclatanteilen durchgeführt. Die neuen Mehrwegprodukte konnten nach 100 erfolgreichen Tagen Dauertest der Industrie vorgestellt und nach dortiger Erprobung zur Anwendung freigegeben werden. Die so in der ersten Hälfte der Projektlaufzeit gesammelten Erfahrungen führten zur verstärkten Entwicklung von Strahldruckfarben auf Wasserbasis. Diese Strahldruckfarben haben zwar den immer noch großen Nachteil der langen Trockenzeit, aber unter Umwelt- und Arbeitsplatzaspekten sieht man in ihnen die größeren Zukunftschancen. Die Mehrwegbehälter für diese Produkte sind fast ausnahmslos zu reinigen. Durch Auffangen des Spülwassers und entsprechender Aufarbeitung erzielt man mit dessen Wiederverwendung bei der Herstellung neuer Strahldruckfarben einen 100 %-igen Kreislauf von Strahldruckfarbe und Behälter. Die parallel laufende Entwicklung der Mehrwegbehälter orientierte sich in der Reihenfolge nach dem Marktanteil und der Umweltschädlichkeit der in Deutschland vertriebenen Systeme. Die Spitzenposition beim Einwegaufkommen hat ein Ink-Jet-Gerät mit einem Einwegtank und integriertem Timerchip, der sich nach 600 Betriebsstunden selbst zerstört, das Gerät abschaltet und den Tank samt Inhalt zu Sondermüll deklariert. Mit einem neu entwickelten Mehrwegtank, gefüllt mit einem im Projektrahmen entwickelten sehr stabilen Strahldruckfarbensystem und einem auf deren Eigenschaften abgestimmten programmierten Timerchip wird eine Laufzeit von 1800 Stunden erreicht. Zu diesem Mehrwegtanksystem wurden auch entsprechende Mehrwegnachfüllkartuschen entwickelt. Eine umweltverträgliche 100%-ige Reinigung der im Umlauf befindlichen Mehrwegbehälter konnte bei Verschmutzungen durch lösemittelhaltige Strahldruckfarben nicht erreicht werden. Spülversuche mit umweltverträglichen Spülmitteln brachten dagegen bei mit Strahldruckfarben auf Wasserbasis verunreinigten Behältern gute Ergebnisse.


Öffentlichkeitsarbeit und Präsentation

Innerhalb der Projektarbeit war von Anfang an der gezielten Öffentlichkeitsarbeit und Präsentation direkt beim Anwender vor Ort ein hoher Stellenwert eingeräumt worden. Als begleitende Maßnahme wurde das Projektergebnis auf einschlägigen Fachmessen ausgestellt.
- Drinktec, München
- Interpack, Düsseldorf
- Fachpack, Nürnberg
- Brau, Nürnberg


Fazit

Bei gewissenhaftem Einsammeln von Reststoffen wurde die Möglichkeit der Lösemittelrückgewinnung und deren Einsatz in neuen Produkten bewiesen. Die Versuche, Mehrwegbehälter mit lösemittelfreien Spülflüssigkeiten zu reinigen, waren bei mit lösemittelhaltigen Strahldruckfarben gefüllten Behältern weniger erfolgreich. Dagegen wurden bei solchen, die mit Strahldruckfarben auf Wasserbasis gefüllt waren, zufriedenstellende Ergebnisse erzielt. Die teilweise negativen Ergebnisse bei der Lösemittelrückgewinnung sowie die Probleme beim Spülen von Behältern mit Rückständen lösemittelhaltiger Strahldruckfarben forcierten ab der 2. Hälfte der Projektlaufzeit die Entwicklung umweltfreundlicher wässriger Systeme. Gleichzeitig sinken durch Wiederverwendung der Spülflüssigkeit die Abwasserbelastung und der Rohstoffverbrauch