SCARLA

Ausgangslage & Projektbeschreibung

Kleben ist inzwischen das dominierende Fügeverfahren bei Schuhen, welche als Modeartikel in sehr großen Stückzahlen gefertigt werden. Im Sinne der Kreislaufwirtschaft ist ein Trennen der unterschiedlichen Materialien unabdingbar, und zwar so, dass dies auch wirtschaftlich umsetzbar ist. Das Forschungsvorhaben befasst sich demzufolge mit der Entwicklung gezielt lösbarer Klebverbindungen für die Anwendung in Schuhen. Im Rahmen des Vorhabens werden zunächst die beiden Hauptbaugruppen Schaft und Sohle betrachtet. Diese sollen getrennt und die Materialien spezifischen Recyclingverfahren (bspw. PET- oder PUR-Solvolyse und Chromrückgewinnung aus Leder) zugeführt werden. Die zu entwickelnden Modellklebstoffe sollen wie heute übliche Klebstoffe anwendbar sein. Durch eine definierte möglichst im Bulk durchführbare Behandlung erfolgt dann das Lösen. Eine versehentliche Auslösung während der Schuhfertigung oder der sachgemäßen Schuhnutzung ist hierbei ausgeschlossen.

Ziel des Vorhabens ist es, Modellklebstoffe bereit zu stellen auf deren Basis kommerzielle Klebstoffe entwickelt werden können, welche in ähnlicher Weise wie heutige Klebstoffe zum Kleben von Schuhschäften auf die Sohle geeignet sind. Auslegungsgrundlage ist das gezielte Debonding, indem thermisch spaltbare Gruppen enthalten sind. Eine Mikrowellenerwärmung soll aufgrund der Skalierbarkeit als bevorzugter Trigger zur selektiven Erwärmung der Klebstoffschicht etabliert werden.

Das Forschungsvorhaben befasst sich mit der Entwicklung gezielt abschaltbarer Klebeverbindungen für die Anwendung in Schuhen. Hierdurch wird die Möglichkeit geschaffen mindestens die Baugruppen Schaft und Sohle zu trennen und spezifischen Recyclingverfahrenzuzuführen. Der Klebstoff erfüllt hierbei die Anforderungen regulärer, in der Schuhindustrie etablierter Produkte und wird durch eine definierte Behandlung deaktiviert. Eine Auslösung während der Schuhfertigung oder der sachgemäßen Schuhnutzung ist ausgeschlossen. Die Klebstoffe werden auf Lösungsmittelbasis entwickelt, da die Synthese ebenfalls in Lösungsmitteln stattfindet. Eine spätere Übertragung in Lösungsmittelfreie Klebstoffe ist beabsichtigt. Es wird ein Nutzen für die gesamte deutsche Schuhbranche, die sehr stark durch KMUs geprägt ist, prognostiziert, da durch die aktuellen Gesetze sowohl Hersteller als auch Importeure betroffen sein werden. In den Gesetzen wird auf die „Schaffung eines Wirtschaftssystems für die Sammlung, Sortierung, Wiederverwendung, Vorbereitung zur Wiederverwendung und zum Recycling“ gezielt. Laut HDSL werden durchschnittlich 428 Mio. Paar Schuhe in Deutschland jährlich verkauft, die letztlich recycelt werden sollen.  Die vorherrschende Materialvielfalt erschwert bisher das mechanisch-thermische Recycling bei dem Thermoplaste wieder aufgeschmolzen werden. Bei Chemcyclingverfahren haben einige Materialien negative Einflüsse z.B. Metalle in allen Verfahren, Polyester bei Polyamiden, Polyether bei Polyestern. Durch den zu entwickelnden Klebstoff wird die Trennung der Materialverbunde erleichtert werden.  Im Projektbegleitenden Ausschuss kann der komplette Produktlebenszyklus abgebildet werden. 66% der zugesagten Teilnehmer sind KMU aus der Schuhproduktion, Klebstoffherstellung und dem Recycling Durch die Vernetzung der Forschungseinrichtungen mit weiteren Branchen ist neben der Lehrtätigkeit ein Wissenstransfer in Branchen wie: Automobil, Möbel und Maschinenbau sehr wahrscheinlich.