Ein nicht gerade kleiner Teil von Polypropylen wird zu Fasern und in weiterer Folge dann zu Geweben verarbeitet. Als Sitzsack Füllung spielt expandiertes Polypropylen (EPP) neben expandiertem Polystyrol (EPS) eine untergeordnete Rolle.
Was ist Polypropylen?
Polypropylen, abgekürzt einfach PP genannt, ist ein Kunststoff. Gemessen am Umsatz ist Polypropylen (PP) nach Polyethylen (PE) der zweitwichtigste Kunststoff weltweit. Es wird durch Polymerisation des Monomers Propen und der Hilfe von Katalysatoren gewonnen. Simpel gesagt wird das einfache Molekül (Monomer) Propen, welches aus Erdöl- bzw. Erdgas gewonnen wird, zu einem größeren Molekül (Polymer) vereint. Daher wird Polypropylen auf den Ausgangsstoff bezogen auch gerne Polypropen genannt. In etwa 2/3 des weltweit hergestellten Propens wird zur Produktion von PP verwendet.
Herstellung von PP Fasern
Im Schmelzspinnverfahren werden die PP-Polymere eingeschmolzen. Die Färbung der Fasern findet in der Schmelze statt. Ansonsten ist eine Anfärbung der Faser nur nach einer Modifizierung möglich. Mittels einer Spinnpumpe werden sie durch eine Spinndüse gedruckt und danach in kühler Zugluft zu Fasern gesponnen.
Herstellung EPP-Perlen
Expandiertes Polypropylen, auch als EPP bezeichnet, wurde in den 80er Jahren des 20. Jahrhunderts entwickelt. Im Gegensatz zu den in Sitzsäcken vorherrschendem Sitzsack Füllmaterial aus EPS-Perlen (expandierte Polystyrol Perlen) ist eine nachträgliche treibmittelbasierte Expansion von PP nicht möglich. Es bestehen zur Herstellung von EPP zwei Verfahren:
- Autoklavtechnik – stellt das Standardverfahren dar
- Direkte Schaumextrusion – kommt eher selten vor
Autoklavtechnik
Einen Autoklaven kann man sich wie einen Schnellkochtopf vorstellen. In einem verschließbaren gasdichten Druckbehälter (Autoklav) wird Polypropylengranulat unter Hochdruck und erhöhter Temperatur mit einem Kohlenwasserstoff, der leicht verdampft wie z. B. Butan, beladen. Die Gase werden dabei zum Reagieren gebracht. Das Polypropylengranulat schäumt dann beim Entleeren des Autoklaven zu EPP-Schaumperlen auf. In einem Autoklaven hergestelltes expandiertes Polypropylen (EPP) gibt es standardmäßig nur in grau und weiß. Es besitzt aber die besseren Energieabsorbitonswerte.
Schaumextrusion
Polypropylengranulat wird mit einem Treibgas, wie z. B. CO2, vermischt. Mittels eines Extrusionswerkzeuges, deshalb der Name Schaumextrusion, in Form einer Lochplatte, werden aus der Schmelze Schaumstränge hergestellt. Durch den abrupten Druckabfall nach dem Austritt aus der Lochplatte schäumen die Schmelzstränge auf. Rotierende Messer schneiden die annähernd runden EPP-Perlen ab. Diese werden dann in einem Wasserbad abgekühlt.
Eigenschaften von Polypropylen
Die Eigenschaften von Polypropylen sind abhängig von den PP-Sorten, derer es unzählige gibt. Gegenüber den meisten Säuren und Laugen ist es beständig sowie gegenüber nahezu allen organischen Lösungsmitteln und Fetten. Es ist hautverträglich und geruchlos.
Fasern aus PP sind die leichtesten Fasern und leichter als Wasser, das sie praktisch nicht aufnehmen. Die Polypropylen Fasern haben eine hohe Scheuer- und Reißfestigkeit. Die elektrostatische Aufladung ist gering. Dies hat wiederum zur Folge, dass die Anschmutzbarkeit gering ist und sich daraus eine leichte Reinigung ergibt.
Verwendung von Polypropylen
EPP und PP lassen sich sehr breit verwenden. Hier ein paar wenige Beispiele der umfangreichen Anwendungsmöglichkeiten:
Wir betrachten dabei die Textilindustrie ein wenig genauer:
Hier werden reine Polypropylen-Fasern hauptsächlich für funktionelle Sportbekleidung wie Unterwäsche, Sportsocken, Mützen, Stirnbänder und Outdoorbekleidung eingesetzt. Dadurch, dass PP wie bereits erwähnt kein Wasser aufnimmt und eine gute Kapillarwirkung hat, wird der Schweiß sehr gut weitergeleitet.
Als Fasermischung mit PES-Fasern werden PP-Fasern zu Vliesstoffen verarbeitet. Diese dienen als Kälteschutzeinlagen in sportlicher und modischer Bekleidung. Mit anderen Fasern werden PP-Garne zu Polstergeweben, Sitzsack Außenhüllen oder Tuftingteppichen verarbeitet. Weiters werden z. B. Seile, Netze, Kunstrasen, Drähte, Borsten uvm. hergestellt.
Weitere Anwendungsmöglichkeiten von Polypropylen sind zum Beispiel:
- Fahrzeugbau – Armaturen, Innenausstattung
- Medizin – Netze bei Leistenbrüche
- Verpackungsindustrie – Lebensmittelverpackungen, Stretchfolien
Recycling von Polypropylen
Polypropylen hat den Recycling-Code 05. Der Recyclingcode setzt sich aus einer Nummer, welche das Material, in diesem Fall Polypropylen, kennzeichnet und drei Pfeilen, die den Verwertungskreislauf darstellen zusammen. Das Kurzzeichen für den Kunststoff, hier PP für Polypropylen, befindet sich darunter.
PP lässt sich gut recyceln. Bei einer thermischen Verwertung z. B. in Müllverbrennungsanlagen, entstehen Kohlenstoff und Wasser. Durch den großen Energiewert, der bei einer thermischen Verwertung freigesetzt wird, lassen sich fossile Rohstoffe einsparen. Durch die Verwendung von Rezyklat kann der Energieverbrauch in der Produktion von PP gesenkt werden. Kunststoffverpackungen können zu Regranulat verarbeitet oder durch verschiedene Verfahren direkt zu Produkten eingeschmolzen werden.