Bottle-to-Bottle PET Solution

A purity-first sorting route for PET lines targeting cleaner bottle fractions and stronger downstream reuse readiness.

Lösungsübersicht

Flaschen-zu-Flasche-Recycling: Komplette rPET-Verarbeitungslösung

Flaschen-zu-Flasche-Recycling (B2B) ist der wertschöpfendste Weg für Post-Consumer-PET-Flaschen – die Umwandlung gebrauchter Getränkebehälter in lebensmitteltaugliches Pellet- oder Preform-Ausgangsmaterial. Die Erlangung einer Lebensmittelkontakt-Zertifizierung (EFSA, FDA oder gleichwertig) erfordert eine präzise abgestimmte Kette von Sortier-, Wasch-, Dekontaminations- und Extrusionsprozessen. Ein einziges schwaches Glied in der Kette kann das gesamte Ausgangsmaterial für die Lebensmittelverwendung ungeeignet machen.

Diese Lösung deckt den vollständigen B2B-Prozess vom eingehenden Ballen bis zum lebensmitteltauglichen rPET-Pellet ab, mit besonderem Schwerpunkt auf den Sortierstufen, die darüber entscheiden, ob die nachgelagerten Reinigungsprozesse die gesetzlichen Anforderungen erfüllen können.

Marktwert

1.200-1.800 $/t lebensmitteltaugliches rPET-Pellet

Lebensmitteltaugliches rPET erzielt einen Aufschlag von 300-500 $/t gegenüber Faserqualität und 200-400 $/t gegenüber nicht-lebensmitteltauglicher Flaschenqualität, angetrieben durch Markenverpflichtungen und gesetzliche Auflagen.

Regulatorische Schwelle

EFSA: <50 ppm PVC in der Flocke

Der gesamte nachgelagerte Prozess – SSP, Extrusion, IV-Wiederaufbau – kann eine unzureichende Sortierung nicht ausgleichen. Die Reinheit muss auf Flockenebene erreicht werden, bevor die Dekontamination beginnt.

Typische Anlagengröße

15.000-50.000 t/Jahr Input

Unter 10.000 t/Jahr sind die Fixkosten für EFSA/FDA-Zertifizierung, Laborausstattung und Qualitätsmanagementsysteme schwer zu amortisieren.

Kritischer Erfolgsfaktor

Integrierte Prozessgestaltung

B2B ist keine Ansammlung unabhängiger Einheitsoperationen. Die Sortierleistung beeinflusst die Wascheffizienz; die Waschqualität beeinflusst die SSP-Wirksamkeit; die SSP-Parameter beeinflussen die endgültige IV und Farbe. Der Prozess muss als integriertes Ganzes gestaltet werden.

Die Flaschen-zu-Flasche-Prozesskette

Stufe 1: Ballenannahme und Vorsortierung ganzer Flaschen

Eingehende PET-Flaschenballen enthalten typischerweise 5-15 % Nicht-PET-Materialien (andere Polymere, Metalle, Glas, Abfall) und 10-30 % farbige PET-Flaschen. Die Vorsortierstufe entfernt diese vor dem Mahlen:

Entballen und Grobabscheidung: Ballen werden aufgelöst, Eisenmetalle durch Magnete entfernt, große Nicht-PET-Teile manuell oder mechanisch aussortiert.
NIR-Sortierung ganzer Flaschen: Flaschen durchlaufen NIR-Sensoren, die den Polymertyp identifizieren. Nicht-PET-Flaschen (PVC, HDPE, PP, PS) werden ausgestoßen. Farbige PET-Flaschen (grün, bernsteinfarben, blau, opak weiß) werden von klarem/hellblauem PET getrennt.
Ziel: Nach der Vorsortierung sollte der klare PET-Strom <2 % Nicht-PET und <5 % farbiges PET (nach Stückzahl) enthalten.

Stufe 2: Mahlen und Waschen

Nassmahlen: Flaschen werden unter Wasser auf 2-15 mm Flocke gemahlen, um Staub zu reduzieren, die Reibungswärme zu kontrollieren und mit der Etikettentrennung zu beginnen.
Heißlaugenwäsche (80-90 °C, 2-4 % NaOH): Entfernt Etiketten, Klebstoffe, Produktrückstände und Oberflächenverunreinigungen. Dauer: 15-30 Minuten.
Reibungswäsche / Turbowäscher: Hochscherwäsche entfernt verbleibende Etikettenfragmente und Klebstoffreste von den Flockenoberflächen.
Dichtetrennung (Sink-/Schwimmtank): PET (Dichte 1,38) sinkt; Polyolefin-Verschlüsse und -Etiketten (Dichte 0,90-0,97) schwimmen und werden abgeschöpft. Kritisch für die Entfernung von PP/PE vor der optischen Sortierung.
Trocknung: Mechanische Trocknung (Zentrifuge) gefolgt von thermischer Trocknung auf <1 % Restfeuchte vor der optischen Sortierung.

Stufe 3: Optische Flockensortierung (Das Reinheitstor)

Diese Stufe entscheidet darüber, ob das nachgelagerte Produkt eine Lebensmittelkontakt-Zertifizierung erreichen kann. Eine typische B2B-Linie verwendet zwei oder drei optische Sortierdurchgänge:

Durchgang 1 – Polymersortierung (NIR): Entfernt Nicht-PET-Polymere (PVC, PE, PP, PS, PLA, PA). Dies ist der kritische Durchgang für die PVC-Entfernung. Ziel: <200 ppm PVC im Akzept.
Durchgang 2 – Farbsortierung (RGB): Entfernt verbleibende farbige Flocken (gelb, blau, grün, bernsteinfarben) aus dem klaren Strom. Ziel: <50 ppm Gesamtfarbe im Klar-Akzept.
Durchgang 3 – Reinheitspolitur (NIR + Metalldetektion): Abschließender Durchgang zur Polymer- und Metallverifizierung. Ziel: <50 ppm PVC, <10 ppm Metalle.

Moderne Hochleistungslinien können Durchgang 1 und 2 in einer einzigen Multisensor-Maschine kombinieren, aber der Zweidurchgangsansatz bietet eine höhere Reinheitssicherheit und wird für neue Lebensmittelkontakt-Installationen bevorzugt.

Stufe 4: Extrusion und Festphasennachkondensation (SSP)

Nach der Sortierung werden saubere PET-Flocken zu Pellets extrudiert. Für Lebensmittelkontaktanwendungen durchlaufen die Pellets dann die SSP – einen thermischen Prozess unter Vakuum oder Inertgas, der die intrinsische Viskosität (IV) wieder aufbaut und flüchtige Verunreinigungen entfernt. Typische Ziel-IV für flaschengeeignetes rPET: 0,75-0,84 dL/g.

Wirtschaftlichkeitsmodell

Eine 25.000 t/Jahr B2B-Anlage produziert etwa 18.000-20.000 Tonnen lebensmitteltaugliches rPET-Pellet (unter Berücksichtigung von Prozessverlusten von 20-25 %). Bei einem Aufschlag von 400 $/t gegenüber nicht-lebensmitteltauglichem Material beträgt der zusätzliche Jahresumsatz 7,2-8,0 Millionen $. Typische Kapitalkosten einer B2B-Anlage: 15-25 Millionen $ für eine komplette Linie einschließlich Gebäude, Versorgungseinrichtungen und Zertifizierung. Amortisationszeit: 3-5 Jahre bei aktuellen rPET-Aufschlägen, möglicherweise kürzer, wenn lokale gesetzliche Auflagen einen angebotsbegrenzten Markt für lebensmitteltaugliches rPET schaffen.

Regulatorischer Weg

Die Erlangung der Lebensmittelkontakt-Zulassung umfasst die Einreichung eines Challenge-Test-Dossiers bei der zuständigen Behörde. Das Dossier muss nachweisen, dass der gesamte Recyclingprozess – von der Sortierung bis zur SSP – die Surrogatkontaminanten auf Werte unterhalb der akzeptierten Migrationsgrenze reduziert (typischerweise 0,1-0,5 ppb diätetische Konzentration, entsprechend <50 ppm im recycelten Material). Die Sortierstufe wird speziell auf ihre Fähigkeit bewertet, polymerische Kontaminanten zu entfernen, die während der Hochtemperatur-SSP- und Extrusionsstufen schädliche Substanzen transportieren oder erzeugen könnten.

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