Wie wird Kunststoff eigentlich hergestellt?

Wir bei All We Shape nutzen Plastik, das als Müll in der Gesellschaft anfällt als Rohstoff, um daraus neue nützliche Produkte herzustellen. Aus dem alten Plastik, das einst einmal neu produziert wurde, stellen wir ein Recyklat her, das wir dann wieder neu einschmelzen können.

Aber wie wird eigentlich der Ausgangsstoff hergestellt?

In einer Ölraffinierie wird der Ausgangsstoff Erdöl weiter verarbeitet. Foto (unverändert) von
In einer Ölraffinierie wird der Ausgangsstoff Erdöl weiter verarbeitet. Foto (unverändert) von Libelul unter Creative Commons 2.0

Rohstoffverarbeitung

Der Ursprung des Kunststoffs liegt in kohlenwasserstoffreichen, chemischen Verbindungen: Erdöl, Erdgas und Kohle sind hier die Ausgangsstoffe. Diese fossilen Brennstoffe müssen zunächst abgebaut bzw. gefördert werden.

Wie geht es weiter, wenn zum Beispiel Erdöl in der Raffinerie angekommen ist?

Das Rohöl wird zunächst in seine chemischen Bestandteile zerlegt:

Durch Destillation entstehen Gas, Öle und auch Rohbenzin (Naphtha), das der häufigste Grundstoff für die Plastikherstellung ist (Grosdidier, 2019).

Dieser wird noch weiter geteilt, wodurch Ethylen (C2H4) und Propylen (C3H6) isoliert werden. Anschließend werden diese Bestandteile in der Synthese zur Herstellung zu Plastik verwendet.

Grosdidier (2019) beschreibt die drei Wege, wie Kunsstoffe synthetisiert werden folgendermaßen:

Monomere (reaktionsfähige Moleküle) sind die Ausgangsstoffe der Synthese. Diese kleinen Moleküle werden synthetisch miteinander verbunden, sodass ein großes Molekül entsteht - ein sogenanntes Polymer.

Drei Arten der Synthese gibt es:

  • Polymerisation: Viele kleine Moleküle werden durch Erhitzen oder Lichteinwirkung zu einem großen Polymer verknüpft.
  • Polykondensation: Bei diesem Verfahren enstehen im Gegensatz zur Polymerisation Nebenprodukte, wie Wasser, Alkohole und Ammoniak. Unterschiedliche Ausgangsstoffe werden dafür zu einem großen Molekül aneinandergereiht.
  • Polyaddition: Wasserstoffatome werden bei der Bindung an andere Atome geheftet. Es entsteht dabei kein Nebenprodukt.

Je nach Syntheseverfahren entstehen verschiedene Kunsstoffsorten. Diese lassen sich in drei grundsätzliche Typen unterscheiden:

  • Thermoplaste: Dieser Kunststoff wird weich wenn man ihn erhitzt und wieder hart wenn er abkühlt. Man kann diesen Prozess mehrmals wiederholen und die Form des Plastiks ändern. Joghurtbecher, PET-Faschen und Plastikblumentöpfe sind zum Beispiel daraus gemacht.
  • Duroplaste: Dieser Stoff ist nur einmal erhitzbar. Danach formt er eine irreversible Verbindung und bleibt in dieser Form. Beispiele wie dieser Kunststoff eingesetzt werden, sind Topfgriffe, Toilettensitze, Steckdosen oder Windkrafträder.
  • Elastomere: Sie sind sehr elastisch. Und lassen sich sogar mit der Hand verbiegen, wie Gummibänder oder Reifen, Schwämme
Herstellung von Plastiktüten in Südwest China. Foto (unverändert) von
Herstellung von Plastiktüten in Südwest China. Foto (unverändert) von Wikimedia Commons unter Creative Commons 4.0

Von diesen drei Hauptkunststofftypen können wir bei All We Shape nur Thermoplaste recyceln.

Unter Thermoplasten gibt es viele verschiedene Kunststoffsorten, die durch das Hinzufügen von Additiven verschiedene physikalische und chemische Eigenschaften besitzen.

Um das gesundheitliche Risiko in unserer Werkstatt so gering wie möglich zu halten, verwenden wir bisher nur die verhältnismäßig unbedenkliche Kunststoffsorten HDPE, LDPE (High Density Poly Ethylen - Recycling Code 2; Low Density Poly Ethylen - Recycling Code 4) und PP (Polypropylen - Recycling Code 5).

Flaschenboden, der den Recyclingcode von HDPE zeigt. Foto (unverändert) von
Flaschenboden, der den Recyclingcode von HDPE zeigt. Foto (unverändert) von Timothy Valentine unter Creative Commons 2.0