CH663178A5

CH663178A5 - Verfahren zur rueckfuehrung von thermoplastfolienabfall, vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens und extruder mit einer solchen vorrichtung.

Info

Publication number: CH663178A5
Application number: CH3381/84A
Authority: CH
Inventors: Gottlieb Looser
Original assignee: Gottlieb Looser
Priority date: 1984-07-12
Filing date: 1984-07-12
Publication date: 1987-11-30
Also published as: GB2162117A; GB8517544D0; DE3523242A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Rückführung bzw. Rückgewinnung aus Thermoplastfolienabfall, wie er beispielsweise bei der Herstellung von Polyolefinfolien unter Zuschneiden oder Besäumen in Form von Randstreifen fortlaufend anfällt. Die Erfin-15 dung betrifft ferner eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens und einen Extruder mit einer solchen Vorrichtung.

Unter «Rückführung» von Thermoplastfolienabfall wird hier die als «Recycling» bezeichnete Materialausnützung verstanden; unter «Rückgewinnung» von Thermoplastfolienabfall versteht man die 20 Wiedergewinnung des im Abfall enthaltenen Thermoplastmaterials in Form von Fertigprodukten oder Halbfabrikaten, z.B. Folien oder anderen Thermoplastextrudaten, und allgemein unter Zusatz von frischem oder/und regeneriertem Thermoplastgranulat, gegebenenfalls mit den üblichen Additiven, Pigmenten und dergleichen. 25 Folienabfälle sind für die Rückgewinnung von Thermoplastmasse unter anderem deswegen besonders problematisch, weil die Erwärmung von Folienabfällen zur Herstellung von granulatartigem Régénérât wegen der verhältnismässig grossen spezifischen Oberflächen zu einem verstärkten oxidativen Abbau bzw. zu einer erhebli-30 chen Qualitätsverminderung des Thermoplastmaterials führt.

Die übliche Rückgewinnung von Thermoplastmasse aus Folienabfall beruht darauf, dass der Folienabfall — gegebenenfalls nach Zerkleinerung — zur Bildung von Granulat bzw. gekörntem Extru-dat auf ausreichend hohe Temperaturen erwärmt wird, um ihn in 35 einen mindestens plastischen Zustand zu bringen; das aus Folienabfall erhältliche, thermisch granulierte Régénérât hat also nicht nur den Kostennachteil der Erwärmung, sondern auch den einer verstärkten Qualitätsminderung, die z.B. durch laufende Messungen des Schmelzindexes nur umständlich oder unsicher erfassbar ist und 40 die Gefahr von Ungleichmässigkeiten der Viskosität bzw. des Schmelzflusses bei der Extrusion von Thermoplastmasse mit solchem Régénérât erhöht.

Es erscheint naheliegend, die gesonderte thermische Granulierung der Thermoplastfolienabfälle dadurch zu umgehen, dass man 45 den ausreichend zerkleinerten («Folienschnitzel») Abfall aus Thermoplastfolienmaterial direkt als Speisung eines Produktionsextruders verwendet; für den Produktionsbetrieb wird aber normalerweise mehr Thermoplast benötigt, als in Form von ausreichend homogenem Folienabfallmaterial zur Verfügung steht. Deshalb muss der so Folienabfall in Mischung mit üblichem Speisungsmaterial verwendet werden, das die für Granulat bzw. Régénérât üblichen Schüttdichten von typisch 0,4 bis 0,6 kg/dm3 oder mehr hat; Folienschnitzel mit ihrer typisch etwa drei- bis zehnmal geringeren Schüttdichte von typisch unter 0,1 kg/dm3 neigen dementsprechend dazu, beim Ver-55 mischen mit Granulat «aufzuschwimmen», was keine gleichmässige Speisungsmischung für den Extruder liefert.

Bekannte Verfahren bzw. Vorrichtungen zur Lösung dieses Problems, wie sie z.B. in GB-A-2 008 421 und dem dort genannten Stand der Technik beschrieben sind, beruhen entweder auf einer ge-60 sonderten Behandlung der Folienschnitzel vor der Einführung in den Extruder oder auf einer Zwangsmischeinrichtung, was zusätzliche Energie und entsprechende Vorrichtungen erfordert.

Aufgabe der Erfindung ist es, aus dem Granulat und den Folienschnitzeln allein durch entsprechende Führung der Materialströme 65 eine ausreichend stabilisierte Einspeisungsmischung für einen mit Thermoplastgranulat versorgten Extruder zu erzeugen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss gelöst durch ein Verfahren mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen. Bevorzugte

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Ausführungsformen des Verfahrens der Erfindung haben die in den Ansprüchen 2 bis 4 angegebenen Merkmale.

Die erfindungsgemässe Vorrichtung zur Durchführung des neuen Verfahrens hat die in Anspruch 5 genannten Merkmale. Bevorzugte Vorrichtungen haben die in den Ansprüchen 6 bis 8 angegebenen Merkmale.

Schliesslich betrifft die Erfindung eine Thermoplastverarbeitungsanlage, die einen mit der erfindungsgemässen Vorrichtung kombinierten Extruder aufweist.

Als «teilchenförmig zerkleinerter Fölienabfall relativ geringerer Schüttdichte» wird dabei ein solcher verstanden, dessen Schüttdichte, z.B. ausgedrückt in Einheiten von kg/dm3, höchstens ein Drittel (33%), vorzugsweise weniger als ein Viertel (25%) und typisch etwa ein Fünftel (20%) oder weniger der in gleichen Einheiten ausgedrückten Schüttdichte des Thermoplastgranulates beträgt, das dementsprechend eine «relativ höhere» Schüttdichte besitzt und aus üblichem frischem und/oder regenerativ erhaltenem granuliertem Material bestehen kann.

Typisch beträgt die Schüttdichte des teilchenförmig zerkleinerten Folienabfalles etwa 0,1 kg/dm3 oder weniger, während die Schüttdichte des Granulates in gleichen Einheiten etwa 0,5 oder mehr beträgt.

Vorzugsweise sind ferner die grössten Teilchenabmessungen der Folienabfallteilchen im Mittel (z.B. bestimmt durch Sieben) nicht mehr als dreimal so gross und vorzugsweise nicht mehr als doppelt so gross, wie die grössten durchschnittlichen Teilchenabmessungen des Granulates (z.B. ebenfalls durch Sieben bestimmt).

Erfindungsgemäss wird ein mechanisch stabilisierter Speisungsstrom gebildet; dies bezeichnet im Zusammenhang mit der Erfindung einen Verteilungszustand, der während der fortlaufenden Ein-speisung praktisch keine Entmischungseffekte zeigt, indem die Teilchen des ersten Granulat-Teilstromes einen «hagelartigen» Niederschlagseffekt auf die Flocken ausüben und diese am Ende des fallenden Luft/Flocken-Stromes in einer Bettung aus Vormischung stabilisieren, welch letztere zusammen mit dem Granulat des zweiten Teilstromes in den Extruder gezogen wird.

Die beispielsweise in einer Messermühle erzeugten und von einem Fördergebläse durch ein Sieb in einen Zyklonabscheider geführten Folienflocken bilden den fallenden Strom, in den der erste Granulat-Teilstrom eingeführt wird; der Luftstrom kann dann über entsprechende Schlitze am unteren Ende des Fallschachtes und vorzugsweise durch eine Bettung aus Thermoplastgranulat geführt werden, um allfällige Reste von Folienflocken in der filterartig wirkenden Granulatbettung zurückzuhalten.

Da das erfindungsgemässe Verfahren in betrieblicher und apparativer Hinsicht ausserordentlich einfach durchführbar ist, kann es auch bei verhältnismässig geringen Raten der Folienabfallbildung im in-line-Betrieb durchgeführt werden, z.B. indem der erfindungsgemäss gebildete Speisungsstrom wieder demjenigen Extruder zugeführt wird, der auch die den Abfall liefernde Folie erzeugt.

Die erfindungsgemässe Vorrichtung kann dementsprechend als Zusatzeinrichtung zu einem üblichen Extruder ausgestaltet werden und ist gekennzeichnet durch einen Fallschacht, z.B. ein annähernd senkrechtes Fallrohr mit rechteckigem, kreisförmigem oder polygonalem Querschnitt; das obere Ende des Schachtes ist mit einer Quelle für Folienflocken, z.B. einer Mühle, verbunden; das untere Ende des Fallschachtes führt zur Einspeisungsöffnung des Extruders und durch den Maschinentrichter, welcher das untere Ende des Fallschachtes umgibt; im Fallschacht mündet eine erste obere Granulatzuführung und eine zweite untere Granulatzuführung; der Fallschacht bildet zwischen den beiden Granulatzuführungen eine obere Mischzone zur Erzeugung eines fallenden Stromes aus einer Vormischung von Granulat und Flocken; an der zweiten Granulatzuführung entsteht eine untere Mischzone zur Erzeugung einer Teilchenbettung, in welcher die Vormischung fortlaufend mit Granulat aus der unteren Granulatzuführung vereinigt wird und dann als Speisungsstrom in den Extruder eingeführt werden kann.

Wenn die erfindungsgemässe Vorrichtung gemäss einer bevorzugten Ausführungsform als Teil einer Thermoplast verarbeitungsan-lage zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens verwendet wird und als Einspeisungsanlage direkt mit einem Extruder verbunden ist, kann der Speisungsstrom eine auf der Schnecke des Extruders aufliegende Materialdecke bilden, die vor dem Einziehen in den Extrusionszylinder und gegebenenfalls noch während des Ein-ziehens von der Schnecke bzw. dem Schneckengang zusätzlich durchmischt wird, bevor das eingezogene Material im Extruder komprimiert und plastifiziert wird.

Vorzugsweise besitzt die erfindungsgemässe Vorrichtung ferner einen allgemein als Trichter ausgebildeten oberen Granulatvorratsbehälter, von dem eine erste Granulatleitung zum Fallschacht führt und dort den Beginn der ersten Mischzone definiert; diese erste Granulatleitung hat im allgemeinen einen Schieber oder eine ähnlich wirkende Einrichtung, mit der die pro Zeiteinheit in die erste Mischzone gelangende Granulatmenge gesteuert bzw. geregelt werden kann. Eine zweite Granulatleitung führt von dem oberen Granulatvorratsbehälter zum Maschinentrichter derart, dass ihre Mündung die Höhe der Granulatbettung im Maschinentrichter bestimmt,

welche den Fallschacht umgibt. Dadurch kann das Nachfüllen von Granulat auf den oberen Granulatbehälter beschränkt und dort ge-wünschtenfalls selbsttätig überwacht werden, da die Granulatbettung im Maschinentrichter durch die zweite Granulatleitung selbsttätig auf dem durch die Lage ihrer Mündung definierten Niveau gehalten wird.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnungen weiter erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 die schematische Teilansicht einer zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens geeigneten Thermoplastverarbeitungsanlage mit der erfindungsgemässen Vorrichtung,

Fig. 2A die halbschematische abgebrochene Schnittansicht einer erfindungsgemässen Vorrichtung, und

Fig. 2B die Vorrichtung von Fig. 2A im Schnitt nach A-A.

Die in Fig. 1 dargestellte Schemadarstellung zeigt den teilweise abgebrochenen, stark vereinfachten Schnitt durch eine Thermoplastverarbeitungsanlage 1 zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens. Die Anlage 1 umfasst die erfindungsgemässe Vorrichtung 10, welche hauptsächlich von dem allgemein hohlprismatisch, z.B. mit rechteckigem Querschnitt oder hohlzylindrisch, ausgebildeten Fallschacht 11 und dem Maschinentrichter 14 gebildet wird.

Das obere Ende 110 des Fallschachtes 11 ist mit dem Ausgangsende einer Quelle 12 für Thermoplastfolienflocken 129 verbunden, die aus einer Vorrichtung 120, z.B. einer Messermühle, zur Bildung der Flocken 129 aus den Folienbändern 131, einem Fördergebläse 121 und einem Zyklon 122 besteht, der das obere Ende 110 des Fallschachtes 11 mit einem fallenden Strom aus Folienflocken 129 versorgt. Während der Hauptteil des vom Fördergebläse 121 erzeugten Luftstromes im Zyklon nach oben durch die Leitung 123 abströmt, kann ein Teil des Luftstromes mit den Flocken 129 nach unten in den Fallschacht 11 eintreten und deren Fallgeschwindigkeit beeinflussen.

Im Fallschacht 11 mündet eine obere oder erste Granulatzuführung 151, z.B. als Mündung der ersten Granulatleitung 161, die vom oberen Granulatvorratsbehälter, z.B. dem Granulattrichter 16, abgezweigt ist und beispielsweise unter der Wirkung der Schwerkraft einen Granulat-Teilstrom in den Fallschacht 11 einspeist. Die von diesem Granulat-Teilstrom pro Zeiteinheit in den Fallschacht 11 eingespeiste Granulatmenge ist z.B. mit einem Schieber 163 oder dergleichen manuell oder vorzugsweise automatisch Steuer- bzw. regelbar.

Die obere Granulatzuführung 151 definiert das obere Ende einer ersten Mischzone M\ in welcher die Granulatteilchen 169 mit den Flocken 129 im Fallschacht 11 eine Vormischung bilden; die Mischzone M1 ist eine vergleichsweise dynamische Mischzone, in welcher sich die zu vermischenden Teile relativ rasch bewegen (Grössenord-nung 10"' bis 10° m/sec).

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Als Folge der relativ höheren Schüttdichte der Granulatteilchen 169 (welche Schüttdichte wiederum ebenso eine Folge der Form der Teilchen ist, wie bei den Folienflocken 129) üben die Granulatteilchen 169 auf die Folienflocken eine Art «Hagelschlag-Effekt» aus in dem Sinne, dass die Granulatteilchen 169 beim Durchfallen der Mischzone M1 die Folienflocken mit sich reissen und mit diesen am unteren Ende der Mischzone M1 eine Bettung aus der so entstandenen Vormischung bilden; in dieser Vormischungsbettung sind die Flocken zwischen den Granulatteilchen fixiert in dem Sinne, dass die Granulatteilchen 169 mit ihrer pro Teilchen im Verhältnis zu den Flocken 129 grösseren Masse eine bewegliche Granulatmatrix bilden, in deren Zwischenräumen die Flocken bzw. Flockengruppen «gefangen» sind und sich mit der Matrix bewegen aber nicht mehr von der Matrix abscheiden können; die Vormischung gelangt nun in die zweite Mischzone M2, die relativ statisch ist und eine typische Bewegungsgeschwindigkeit in der Grössenordnung von 10-2 bis 10~4 m/sec hat.

In der Mischzone M2 wird die am unteren Ende der Mischzone M1 gebildete Vormischungsbettung aus Flocken 129 und dem ersten Teilstrom aus Granulatteilchen 169 mit dem zweiten Teilstrom aus Granulatteilchen 169 vereinigt; dieser zweite Teilstrom wird aus der Granulatbettung 149 gespeist, die im Maschinentrichter 14 liegt und im unteren Teil des Fallschachtes 11 mindestens bis zu der Höhe umgibt, in welcher die untere Granulatzuführung 152 angeordnet ist.

Im allgemeinen hat der Fallschacht 11 mehrere Luftaustrittsöff-nungen 114, die durch entsprechende Abdeckungen, Lamellen, Schlitzbreiten, Gitter oder dergleichen so ausgebildet sind, dass Luft aus der Mischzone M1 durch die Granulatbettung 149 nach aussen aber praktisch keine Granulatteilchen 169 aus der Bettung 149 in die Mischzone M1 gelangen können; wie ohne weiteres verständlich, wirkt die Bettung 149 dadurch als Filter für die durch den Fallschacht 11 nach unten strömende Luft und hält allfällige mitgerissene Folienflocken 129 in der Bettung 149 zurück.

In der unteren Mischzone M2 mündet mindestens eine untere Granulatzuführung 152, z.B. in Form mindestens einer in der Wand des Fallschachtes 11 ausgebildeten Granulatdurchtrittsöflhung 118, durch welche Granulatteilchen aus der Bettung 149 in die Mischzone M2 eintreten und sich dort mit der in M1 gebildeten Vormischung zu einem mechanisch stabilisierten, praktisch gleichmässigen Speisungsstrom aus zerkleinertem Folienabfall und Thermoplastgranulat für den Extruder 100 vereinigen. Diese mechanische Stabilisierung der Mischung beruht wahrscheinlich zum Teil darauf, dass die Folienflocken 129 bereits am Ende der Mischzone M1 in der sich fortlaufend bildenden Vormischungsbettung von den Granulatteil-chen 169 bzw. der von diesen gebildeten beweglichen Matrix mindestens so weit fixiert sind, dass Entmischungserscheinungen praktisch nicht mehr auftreten.

Im Ergebnis haben die in der Vormischung enthaltenen Folienflocken 129 bei Eintritt in die Mischzone M2 bereits ihre freie Beweglichkeit verloren, und zwar als Folge der «Hagelwirkung» der Granulatteilchen 169 jeweils schlagartig und in dem Masse, in dem sie in die Vormischungsbettung gelangen. Es versteht sich, dass hierzu die pro Zeiteinheit in die Mischzone M1 eingespeiste Menge an Granulatteilchen 169 ausreichend gross sein, d.h. ein Überschuss an Folienflocken 129 in der entstehenden Vormischungsbettung vermieden werden sollte.

Eine definierte Grenze zwischen dem unteren Ende der oberen Mischzone M1 und dem oberen Ende der unteren Mischzone M2 ist normalerweise nicht zu erkennen; der Übergang ist vielmehr von den jeweiligen Arbeitsbedingungen bzw. Einspeisungsraten abhängig und es ist ohne praktische Bedeutung, ob man die laufend entstehende Bettung aus Vormischung noch als unteres Ende der oberen Mischzone M1 oder als oberes Ende der unteren Mischzone M2 betrachtet.

Der für die Mischzone M2 wesentliche Mischvorgang besteht in der kontinuierlichen Vereinigung der Vormischung mit dem zweiten Granulatteilstrom, der den restlichen Granulatanteil des Speisungsstromes liefert; vorzugsweise bildet die Bettung aus Vormischung eine obere Abdeckung der Mischzone M2 bzw. eine aufliegende Schicht, deren Dicke mit Hilfe der jeweiligen Einspeisungsraten (erster Granulatstrom, Flockenstrom, zweiter Granulatstrom) ge-5 steuert werden kann.

Bei vielen normalen Arbeitsbedingungen (übliche Rate des Anfalles von Folienabfall bei kontinuierlicher Produktion von typisch unter 10 Gew.%, z.B. etwa 5 Gew.%) ist es ausreichend, die Steuerung der Granulateinspeisung in die untere Mischzone M2 nur über io die Steuerung der Granulateinspeisung in der oberen Mischzone M1 vorzunehmen, d.h. dass zwar die Rate der Einspeisung von Granulat an der oberen Granulatzuführung 151 veränderlich bzw. der Verfahrensführung laufend anpassbar ausgestaltet, aber die Rate der Granulateinspeisung durch die untere Granulatzuführung 152 praktisch 15 konstant gehalten wird.

Für eine entsprechende Regelung bei einer Anlage gemäss Fig. 1 ist daher meist die Betätigung des Schiebers 163 für einen mehr oder weniger grossen Anteil des bei 151 einströmenden Granulatanteils an der Gesamtmischung ausreichend und eine Steuerung der unteren 20 Granulatzuführung 152 nicht erforderlich.

Als Regelparameter für den Schieber 163 kann z.B. die optisch gemessene Dichte des in den Fallschacht 11 eintretenden Stromes aus Folienflocken 129 dienen. Alternativ oder komplementär kann auch die Höhe der Bettung überwacht werden, die sich in der 25 zweiten, relativ statischen Mischzone M2 bildet, da ein übermässiges Ansteigen dieser Höhe dazu führen könnte, dass die erste Mischzone M1 durch die zweite Mischzone M2 verdrängt, d.h. gefüllt und dadurch die Bildung einer mechanisch stabilisierten Mischung erschwert oder verunmöglicht würde.

30 Soweit also unter gegebenen Betriebsbedingungen die Möglichkeit besteht, dass die dynamische Mischzone M1 durch eine nach oben ansteigende Bettung der Mischzone M2 ausgefüllt wird, kann ein entsprechender Fühler in der Mischzone M1 die Einspeisungsraten entsprechend drosseln, z.B. über den Schieber 163.

35 Bei dem bevorzugten Schüttdichten-Verhältnis Granulat: Folienflocken von 4:1 bis 6:1 ist bei einer normalen Einspeisungsrate an Folienabfall von bis zu 10 Gew.% das Schüttvolumenverhältnis Granulat:Folienabfall stets grösser als 1, weswegen eine Regelung des Folienflockenstromes im allgemeinen nicht erforderlich ist. Falls 40 nötig, kann der Hagelschlageffekt der Granulatteilchen in der Mischzone M1 durch eine Verstärkung der die Folienflocken in den Fallschacht 11 einführenden Luftströmung ergänzt und dadurch die Kapazität für zunehmende Anteile an Folienflocken nötigenfalls ver-grössert werden.

45 Der in Fig. 1 trichterförmig dargestellte obere Granulatbehälter 16 hat ausser der ersten Granulatleitung 161, welche die Mischzone M1 mit Granulat versorgt, eine zweite Granulatleitung 162, die den Maschinentrichter 14 bzw. die darin liegende filterartig und speisungsergänzend wirkende Granulatbettung 149 mit Granulat verso sorgt. Die Lage der Mündung der Granulatleitung 162 im Maschinentrichter 14 wird zweckmässig so gewählt, dass sich die gewünschte Höhe der Bettung 149 (insbesondere ausreichend hoch über die Luftdurchlassöffnungen 114) selbsttätig einstellt, wenn der Granulatbehälter 16 gefüllt ist. Die Überwachung der Granulatversorgung 55 kann dann auf den Granulatbehälter 16 beschränkt werden.

Die Zerkleinerungsvorrichtung 120 kann eine handelsübliche Messermühle oder eine ähnlich wirkende Schlag- oder Schneidanlage zur Zerteilung des Folienabfalles sein und wird zweckmässig der jeweils anfallenden Form des Abfalles (Streifen, Bänder, Bahnen) 60 angepasst; die zweckmässige Form der Teilchen aus zerkleinertem Folienabfall ergibt sich aus (a) der normalen Dichte der üblichen Thermoplastmassen (0,8-1), (b) der gewünschten, im allgemeinen vorzugsweise unter 0,1 liegenden Schüttdichte der Flocken und (c) dem gewünschten Grössenverhältnis von Granulat- zu Flockenma-65 terial. Die grössten Abmessungen (z.B. als Siebzahlen bestimmt) der Flocken sollen im allgemeinen nicht mehr als dreimal grösser sein als die grössten Abmessungen der Granulatteilchen; typisch sind die grössten Flächenabmessungen im Mittel höchstens zweimal grösser

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als die grössten Granulatabmessungen; zweckmässigerweise sind die grössten Flächenabmessungen im Durchschnitt annähernd ebenso gross wie die grössten Granulatabmessungen; eine wesentlich stärkere Zerkleinerung der Flocken, d.h. geringere mittlere Werte der grössten Flockenabmessungen, ist möglich, bringt im allgemeinen aber s keine Vorteile.

Die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung 10 bzw. die Anlage 100 ermöglicht eine störungsfreie und wirtschaftliche Rückführung von Thermoplastfolienabfall; Aufbau und Betrieb sind erkennbar einfach und wirtschaftlich; typisch kann mit einem zusätzlichen io Energieaufwand von höchstens etwa 10 kW/Stunden der von einer Folienfertigungsanlage mit Randbesäumung entstehende Abfall praktisch verlustfrei zurückgewonnen werden, und zwar ohne Probleme von Staubansammlung und thermischem Abbau.

Der gemäss Darstellung von Fig. 1 erzeugte Thermoplast-Spei- 15 sungsstrom kann vorzugsweise eine direkt auf der Extruderschnecke 102 aufliegende Materialdecke bilden und in dieser durch die Wirkung der Extruderschnecke 102 bzw. des Schneckenganges zusätzlich durchmischt werden, wie dies in Fig. 1 durch den als Schneckenmischzone bezeichneten Bereich 19 durch Pfeile angedeu- 20 tet ist; der umlaufende Schneckengang 104 kann eine mehr oder weniger starke Umwälzung bzw. zusätzliche Homogenisierung des Speisungsstromes bewirken, indem er einen Teil davon in den Extruder zieht, darin verdichtet und wie mit der kreuzschraffiert gezeichneten Plastifizierungszone 109 angedeutet in plastischen Zustand 25 überführt und am (nicht dargestellten) Extruderende auspresst; ein anderer Teil des Speisungsstromes wird vom Schneckengang 104 in der Schneckenmischerzone 19 in Richtung der Pfeile umgewälzt.

Fig. 2A zeigt in schematischer abgebrochener Schnittdarstellung die beiden Mischzonen M1, M2 einer erfindungsgemässen Vorrich- 30 tung 20, wobei der Anfang der Mischzone M1 (Mündung der oberen Granulatzuführung) weggelassen und im Mittelteil die fallenden und schematisch durch Kreise und Quadrate dargestellten Granulatteilchen 269 bzw. Flocken 229 nicht eingezeichnet sind; auch die Dichte der Teilchen und Flocken im Bereich der Schneckenmischzone 29 35 entspricht nicht der Realität, da der Schneckengang 204 der Schnek-ke 202 die Teilchen des Speisungsstromes zunehmend verdichtet.

Der Fallschacht 21 besteht aus einem Schachtoberteil 210, das in den Schachtunterteil 211 eingesetzt ist. Der Unterteil 211 hat in jeder Seitenwand je zwei Luftdurchtrittsöffnungen 213, 214; 215, 216, die jeweils von einer Lamelle 223, 224; 225, 226 überdeckt sind, so dass die im Fallschacht 21 nach unten strömende Luft durch die (nur teilweise gezeichnete) Granulatbettung 249 in Richtung der Pfeile austreten kann, die Granulatteilchen aber ihrerseits nicht durch die Luftdurchtrittsöffnungen in den Fallschacht 21 gelangen.

Die in der Mischzone M1 gebildete Vormischung sammelt sich als langsam nach unten strömende Materialbettung in der Mischzone M2 und wird dort mit zusätzlichem Granulat aus der Bettung 249 vermischt, das durch je einen Granulatdurchlass 221, 222; 223, 224 in jeder Wand des Fallschachtunterteils aus dem Maschinentrichter 24 in die Mischzone M2 eintreten kann. Die Öffnung 222 in der Vorderwand ist nicht dargestellt.

Die mechanisch stabilisierte Mischung aus Flocken 229, den hagelartig wirkenden fallenden Granulatteilchen 269 des ersten Granulatstromes und den aus der Bettung 249 nachrutschenden Granulatteilchen wird wie oben erläutert durch die Wirkung des umlaufenden Schneckenganges 205 in der Schneckenmischzone 29 in Richtung der Pfeile bewegt und dadurch zusätzlich durchmischt.

Fig. 2B zeigt die Vorrichtung 20 im Schnitt A-A von Fig. 2A, wobei die Flocken und die Granulatteilchen nur im Bereich der Schneckenmischzone 29 schematisch angedeutet sind, um die auch in axialer Richtung stattfindende Materialumwälzung vor dem Einzug in den Extruder 200 zu verdeutlichen.

Die Erfindung ist nicht auf die Rückführung von Folienabfallen aus der Folienherstellung beschränkt. Vielmehr können erfindungs-gemäss auch thermoplastische Folienabfälle verarbeitet werden, die bei der Verarbeitung von Kunststoffolien, z.B. in der Textil- oder Verpackungstechnik bzw. bei anderen Prozessen, anfallen. Als bevorzugte Beispiele für typische thermoplastische Folienabfälle sind solche aus homo- oder copolymeren Polyolefinen, wie Polyethylene der verschiedenen Typen sowie Copolymere aus Ethylen und Acryl-säure und weitere thermoplastische Polymermassen mit ähnlichen Extrusionseigenschaften zu nennen.

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1 Blatt Zeichnungen

Claims

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1. Verfahren zur Rückführung von Thermoplastfolienabfall in einen kontinuierlich mit Thermoplastgranulat versorgten Extruder durch Bildung eines Speisungsstromes von flockenförmigen Teilchen aus zerkleinertem Folienabfall geringerer Schüttdichte und dem Thermoplastgranulat höherer Schüttdichte, gekennzeichnet durch

(a) Bildung eines fallenden Stromes aus den flockenförmigen Teilchen und Luft;

(b) Einführen eines ersten Teilstromes aus Thermoplastgranulat in den fallenden Strom aus den flockenförmigen Teilchen und Luft;

(c) Niederschlagen der flockenförmigen Teilchen mittels des ersten Granulat-Teilstromes zur kontinuierlichen Bildung einer Bettung aus einer Vormischung aus den flockenförmigen Teilchen und dem ersten Granulat-Teilstrom am Ende des fallenden Stromes; und

(d) kontinuierliches Zuführen eines zweiten Teilstromes aus Thermoplastgranulat zur Vormischung, und einen mechanisch stabilisierten praktisch gleichmässigen Speisungsstrom zu bilden, der in den Extruder eingespeist wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man aus dem in Schritt (d) zugeführten zweiten Teilstrom aus Thermoplastgranulat eine zweite Bettung bildet und die Luft aus dem in Schritt (a) gebildeten fallenden Strom durch diese zweite Bettung führt, um den Luftstrom praktisch vollständig von Folienflocken zu befreien.

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PATENTANSPRÜCHE

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Speisungsstrom in die Einspeisungsöffnung (101) eines Extruders (100) geführt wird, um eine auf der Extruderschnecke (102) liegende Materialdecke zu bilden, die vor dem Einziehen in den Extrusionszylinder (103) vom Schneckengang (104) durchmischt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schüttdichte des Granulates mindestens dreimal grösser ist als die Schüttdichte des zerkleinerten Flockenabfalles und dass die grössten Teilchenabmessungen des letzteren im Mittel höchstens zweimal grösser sind als die des ersteren.

5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch einen Fallschacht (11), dessen oberes Ende (110) zur Verbindung mit einer Quelle (12) für die Flocken und dessen unteres Ende (111) zur Verbindung mit einer Einspeisungsöffnung (101) eines Extruders (100) bestimmt ist, und durch einen Maschinentrichter (14), welcher den Fallschacht (11) nahe dessen unterem Ende (111) umgibt, wobei im Fallschacht (11) eine obere Granulatzuführung (151) und eine untere Granulatzuführung (152) mündet, um zwischen den beiden Granulatzuführungen (151,152) eine obere Mischzone (M1) zur Erzeugung eines fallenden Stromes aus einer Granulat/Flocken-Vormischung zu bilden und an der unteren Granulatzuführung (152) eine untere Mischzone (M2) zur Erzeugung einer Teilchenbettung zu bilden, in welcher die Vormischung fortlaufend mit Granulat aus der unteren Granulatzuführung (152) vereinigt und als Einspeisung in den Extruder (10)

geführt wird.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch einen oberen Granulattrichter (16), von welchem eine erste Granulatleitung (161) zur oberen Granulatzuführung (151) und eine zweite Granulatleitung (162) zum Maschinentrichter (14) abgezweigt ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Maschinentrichter (14) den unteren Abschnitt des Fallschachtes (11) umgibt, der mindestens eine Granulatdurchtrittsöff-nung (118), welche die untere Granulatzuführung (152) bildet, und mindestens eine Luftaustrittsöffnung (114) besitzt, welch letztere sich in den Teil des Maschinentrichters (14) öffnet, der zur Aufnahme einer den unteren Abschnitt des Fallschachtes (11) umgebenden äusseren Granulatbettung (149) bestimmt ist, welche die untere Mischzone (M2) mit Granulat speist und als Filter für Thermoplastflocken dient.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung (120) zur Zerkleinerung von Folienabfall unter Bildung von Folienflocken, welche Vorrichtung (120), vorzugsweise über ein Gebläse (121) und einen Zyklon (122), mit dem oberen Ende (110) des Fallschachtes (11) verbunden ist.

9. Thermoplastverarbeitungsanlage, gekennzeichnet durch einen 5 Extruder (100), der mit einer Vorrichtung (10) gemäss einem der Ansprüche 5 bis 8 verbunden ist.