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C. Haim:
"Charakterisierung von Kunststoffverpackungen zur Evaluierung von Recycling Potentialen";
Supervisor: V. Archodoulaki, M. Seier; Werkstoffwissenschaft, 2022; final examination: 2022-03-24.

Plastic is used almost exclusively for the packaging of cosmetic products in the retail tra- de and is processed in various combinations and designs. It is often not known what the individual bottles and tubes are made of, which makes recycling of these products truly dif- ficult. In this study, 60 randomly selected cosmetic products are used for a characterisation of packaging for the evaluation of recycling potentials. Therefore, the first section explains the most important production processes and the materials used and provides a basis for the evaluation. In section two, applied analytical methods are described and explained, the results of which are presented and evaluated in section three.
Fourier transform spectroscopy (FT-IR), differential scanning calorimetry (DSC) and micros- copy are used to characterise the packaging, and their results provide a holistic picture of the structure and components of the containers and closures. This showed that the bottle packaging in the sample consists exclusively of mono-material and that HD-PE is predomi- nantly used. Tube packaging, on the other hand, is mostly multi-layered and typically has an EVOH layer embedded in PE. For the analysed closures, it is consistently shown that they were made exclusively of PP or PP copolymer for all 60 samples.
To enable an evaluation of the recycling potential, the containers were recycled and pro- cessed into test specimens, which were subjected to a rheological test, a tensile test, and an impact test. The results of the tests showed a high influence of the material purity on the mechanical properties, because those test specimens made of mono-material achie- ved significantly better values than those made of a blend. Material sorting is thus of great importance for the recycling of cosmetic packaging and could be considerably supported in the future by standardising the structure and materials used.

Bei Verpackungen von Kosmetikartikeln im Einzelhandel kommt fast ausschlieûlich Kunst- stoff zum Einsatz, der in unterschiedlichen Kombinationen und Ausführungen verarbeitet wird. Dabei ist oftmals nicht bekannt, woraus die einzelnen Flaschen und Tuben beste- hen, wodurch ein Recycling dieser Produkte deutlich erschwert wird. In der vorliegenden Arbeit wird stichprobenartig anhand von 60 ausgewählten Kosmetikbehältern eine Charak- terisierung der Kunststoffverpackungen zur Evaluierung von Recyclingpotential durchge- führt. Dazu werden in einem ersten Abschnitt die wichtigsten Produktionsverfahren sowie die eingesetzten Materialien erläutert und eine Basis für deren Evaluierung geschaffen. In Abschnitt zwei sind angewendete Analysemethoden beschrieben und erklärt, deren Ergeb- nisse in Abschnitt drei dargestellt und ausgewertet werden.
Für die Charakterisierung der Verpackungen kommen die Verfahren Fourier-Transformations- Spektroskopie (FT-IR), Dynamische Differenzkalorimetrie (DSC) sowie die Mikroskopie zum Einsatz und ermöglichen mit ihren Resultaten ein ganzheitliches Bild über den Aufbau und die Bestandteile der Behälter und Verschlüsse. Dabei hat sich gezeigt, dass die Flaschen- verpackungen der Stichprobe ausschlieûlich aus Monomaterial bestehen und vorwiegend HD-PE eingesetzt wird. Tubenverpackungen sind hingegen meist mehrschichtig und weisen gröûtenteils eine EVOH Schicht, eingebettet in PE, auf. Für die analysierten Verschlüsse zeigt sich einheitlich, dass sie für alle 60 Proben ausschlieûlich aus PP oder PP-Copolymer gefertigt wurden.
Um eine Evaluierung des Recyclingpotentials zu ermöglichen, wurden die Behälter recy- celt und zu Prüfkörpern verarbeitet, die einer rheologischen Prüfung, einem Zugversuch sowie einem Kerbschlagzugversuch unterzogen wurden. Die Ergebnisse der Untersuchun- gen zeigten dabei einen hohen Einfluss der Materialreinheit auf die mechanischen Eigen- schaften, denn jene Probenkörper aus Monomaterial erzielten wesentlich bessere Werte als jene aus einem Blend. Für das Recycling der Kosmetikverpackungen ist somit eine stoffliche Sortierung von groûer Bedeutung und könnte in Zukunft durch eine Vereinheitli- chung des Aufbaus und der eingesetzten Materialien erheblich unterstützt werden.

Recycling;Einweg-Kunststoffe