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Gefüllte Leere

Die PET-Flasche ist das allgegenwärtige Trinkgefäß unserer Zeit. Bei ihrer Herstellung spielt Stickstoff an verschiedenen Stellen eine entscheidende Rolle Kohlendioxid hilft beim Recycling des Materials.

„Nicht der Ton, aus dem seine Wand geformt wird, macht das Gefäß aus, sondern die Leere, die es umschließt.“ So befand der chinesische Weise Laotse vor mehr als 2000 Jahren. Er wusste noch nicht, dass diese Leere unter irdischen Verhältnissen zu rund 80 Prozent aus Stickstoff besteht. Leider werden wir nie erfahren, was er dazu gesagt hätte, dass dieser Leer-Stoff bei der PET-Flasche auch für die Gefäßwand unerlässlich ist.

PET-Herstellung

PET ist das Akronym für Polyethylenterephthalat, einen vielseitigen Kunststoff aus der Familie der Polyester. Beim Schmelzen des Vorprodukts Dimethylterephthalat (DMT) kommt der Stickstoff erstmals ins Spiel: Er schützt die heiße Masse vor Luftsauerstoff, denn die Oxidation würde sie unbrauchbar machen. Wenn das heiße DMT und Ethylenglykol zusammenkommen, um sich zu PET zu verbinden, dient das Gas dem Explosionsschutz. Ohne Stickstoff würde aus dem Glykol ein explosives Dampf-Luft-Gemisch entstehen. Auch das überschüssige Ethylenglykol muss deshalb unter Stickstoffatmosphäre kondensiert und abgeleitet werden. Die Polykondensation, durch die sich die PET-Moleküle unter Vakuum zu den gewünschten Riesenmolekülen zusammentun, wird durch Einleitung von Stickstoff gestoppt. Und für das abschließende Verfestigen der PET-Masse nutzt man unter anderem einen kontinuierlichen Stickstoff-Gegenstrom.

Vom Kunststoff zur Flasche

Nach Abschluss des Herstellungsprozesses ist es wiederum ratsam, den Luftsauerstoff vom PET fernzuhalten. Das körnige PET-Granulat kann an der Luft Staubexplosionen auslösen. Transport und Lagerung finden daher in einer inerten Stickstoffatmosphäre statt. Aus dem geschmolzenen PET-Granulat werden per Spritzguss zunächst die Rohlinge gegossen, die wie große Reagenzgläser aussehen. Dabei wird eigentlich kein Inertgas gebraucht. Manche Hersteller nutzen trotzdem Stickstoff aus dem Drucktank – als Druckreserve für den Fall, dass die Kompressoren nicht genügend Druck für den Spritzguss aufbauen. Die fertigen Gefäße entstehen erst im Abfüllwerk, um Transportvolumen zu sparen. Der Rohling wird dort in einer metallenen Form befestigt, erwärmt und mit Druckluft zur endgültigen Flaschengröße aufgeblasen.

Füllung und Recycling

Nun wird die fertige PET-Flasche mit einer Flüssigkeit befüllt. Bei großen und dünnwandigen Flaschen gibt man dabei zum Schluss einen Tropfen flüssigen Stickstoff in Lebensmittelqualität hinzu. Das Gas verdampft und verdrängt die deutlich wärmere Luft aus dem Kopfraum des Gefäßes. Als Inertgas schützt es so zum Beispiel Fruchtsäfte vor Oxidation und Geschmacksverlust. Da gleich nach dem Einführen des Tropfens der Flaschendeckel aufgeschraubt wird, erzeugt der Stickstoff zudem genügend Überdruck, um das flexible PET-Material wie einen prallen Ballon zu stabilisieren. Nur so können dünnwandige Flaschen auf Paletten gestapelt und transportiert werden.

Ein weiterer wichtiger Vorteil der PET-Flasche ist die Möglichkeit des stofflichen Recyclings. Aus gebrauchten Flaschen kann wieder PET-Granulat entstehen. Dieses wird nach dem Zerkleinern gründlich gewaschen. Dabei fällt alkalisches Brauchwasser an, das man mit Kohlendioxid umweltfreundlich neutralisiert.

Autor: Redaktion