Kautschuk-Produktion - Forschern des Fraunhofer-Instituts für Angewandte Polymerforschung IAP in Potsdam ist es gemeinsam mit ihren Entwicklungspartnern der Fa. List und dem Dow Olefinverbund gelungen, den Energiebedarf bei einem wesentlichen Schritt der Kautschuksynthese um 76 % zu senken.

Der Clou liegt darin, den hohen Energiebedarf in Form von Dampf bei der Aufarbeitung des Kautschuks aus der Lösungsmittelpolymerisation durch eine verbesserte Verfahrenstechnik zu senken, indem das Lösungsmittel direkt unter leichtem Vakuum in speziell entwickelten Knetern aus dem Rohkautschuk entweichen kann.

Dabei wird kein Dampf mehr benötigt. Auf dem Symposium „Synthesekautschuk" stellten die drei Partner ihr zukunftsweisendes Konzept vor, das in einer Pilotanlage des Fraunhofer-Instituts IAP erprobt wurde.

Die Lösungspolymerisation erfolgt in einem speziellen Lösungsmittel. Dabei entsteht ein hochviskoses Kautschukpolymer - eine zähe Masse.

Um das Lösungsmittel davon abzutrennen bzw. zu verdampfen, wird üblicherweise reichlich Wasserdampf eingeleitet und die Kautschukmasse flockt in Form von Krümeln aus, die in der Wasserphase schwimmen.

Das verbleibende Wasser ist noch stark mit Resten von Lösungsmitteln verunreinigt. Ebenso enthält das verdampfte Lösungsmittel noch sehr viel Wasser und kann erst nach einem aufwändigen Trocknungsprozess wieder verwendet werden.

„Während bei dem alten Aufbereitungsprozess die Hersteller ständig mit Recyclingprozessen beschäftigt sind, die viel Energie verbrauchen, dampfen wir in unserem neuen Verfahren das Lösungsmittel direkt und ganz wasserfrei ein", erklärte Dr. Ulrich Wendler, Gruppenleiter Synthese am PAZ.

„Dabei musste das Erhitzungsverfahren sehr schonend sein, denn der Kautschuk ist temperaturempfindlich. Durch Anlegen eines leichten Vakuums kann die Temperatur verhältnismäßig niedrig gehalten werden. Das Herzstück dieser speziellen Verdampfungskammern sind die neu entwickelten Kneter, die für eine besonders gute Durchmischung sorgen: zwei Knetwellen fahren gegeneinander und schieben die Polymermasse vor sich her; dabei erneuern sich ständig die Oberflächen der Polymermasse, und das Lösungsmittel kann viel besser und schneller als Gas entweichen. Nur winzige, kaum messbare Bruchteile im Millionstel-Bereich bleiben nach der Direkteindampfung, wie die Experten ihr Verfahren nennen, übrig. „Somit ist auch der Recyclingprozess des Lösungsmittels stark vereinfacht. Das Trocknen entfällt und außerdem sparen wir so die Energie für die Wasserdampferzeugung ein", sagte Wendler.