CH719619A1

CH719619A1 - Verfahren zum Recycling von Polyester-Behältern.

Info

Publication number: CH719619A1
Application number: CH000464/2022A
Authority: CH
Inventors: Borchers Bryan-Cody; Goldenstein Daniel
Original assignee: Alpla Werke Alwin Lehner Gmbh & Co Kg
Priority date: 2022-04-22
Filing date: 2022-04-22
Publication date: 2023-10-31
Also published as: WO2023203148A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Recycling von Polyester-Behältern, insbesondere PET-Behältern, aufweisend die folgenden Verfahrensschritte (a) Behältersortierung, (b) Zerkleinerung der Behälter zu Flakes, (c) Friktionswäsche der Flakes, (d) Flakesortierung und (e) Extrusion und Granulierung der gereinigten Flakes. Die Flakesortierung (d) dient der Absonderung von Flakes, welche ein sich vom Polyester unterscheidendes Fremdpolymer aufweisen und die Flakesortierung (d) ist eine Kombination aus einer Farbsortierung (d1), einem Siebschritt (d2) und einer Polymersortierung (d3,d4).

Description

Gebiet der Erfindung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Recycling von Polyester-Behältern gemäss Oberbegriff des Anspruchs 1.

Stand der Technik

[0002] PET gehört zu den weitverbreitetsten Kunststoffarten der Welt, und das Recycling dieser Kunststoffart ist von besonderer Bedeutung für die Nutzung bestehender Ressourcen.

[0003] Einige Quellen von PET-Recyclingströmen enthalten Nicht-PET-Anteile (z. B. PVC, PS, PA, PE, PP), was auf regionale Märkte und deren Produktions- und Abfallbehandlungsinfrastrukturen zurückzuführen ist. Unterschiedliche Verpackungsdesigns sind das Ergebnis spezifischer optischer oder technischer Anforderungen, die von der Produktion und/oder den Kunden gestellt werden. So können z.B. die verwendeten Materialien für Flaschen, Sleeves und Verschlüsse zu solchen Nicht-PET-Verunreinigungen sowie Nicht-Flaschen-Anwendungen führen, welche sich teilweise im eingehenden Ballenmaterial befinden können.

[0004] Diese Nicht-PET-Anteile beeinträchtigen die Qualität der PET-Flakes, welche zur Herstellung von rPET-Flaschen und Behältern extrudiert werden, beträchtlich. Es ist bis heute jedoch nicht gelungen die Detektionsvorrichtungen in einem PET-Recyclingstrom aus einer gemischten Sammlung derart zu verbessern, dass der Chloranteil in dem gereinigten und sortierten Strom vor der Extrusion deutlich unterhalb einer Konzentration von 30 ppm liegt. Der Chloranteil wird üblicherweise mit einer Röntgenfluoreszenzanalyse bestimmt.

Aufgabe der Erfindung

[0005] Aus den Nachteilen des beschriebenen Stands der Technik resultiert die Aufgabe das Verfahren zum Recycling von Polyester-Behältern (insbesondere PET-Flaschen und PET-Schalen) derart zu verbessern, dass möglichst viel Nicht-Polyester, insbesondere PVC, aus dem Recyclingstrom entfernt wird und dadurch der Einsatz des erhaltenen recycelten Polyesters im Lebensmittelbereich möglich wird.

Beschreibung

[0006] Die Lösung der gestellten Aufgabe gelingt bei einem Verfahren zum Recycling von Polyester-Behältern, insbesondere PET-Behältern, durch die im kennzeichnenden Abschnitt des Patentanspruchs 1 angeführten Merkmale. Weiterbildungen und/oder vorteilhafte Ausführungsvarianten sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.

[0007] Die Erfindung zeichnet sich bevorzugt dadurch aus, dass die Flakesortierung d der Absonderung von Flakes dient, welche ein sich vom Polyester unterscheidendes Fremdpolymer aufweisen und die Flakesortierung d eine Kombination aus einer Farbsortierung d1, einem Siebschritt d2 und einer Polymersortierung d3, d4 ist. Durch diese dreifache Kombination, um Flakekontaminationen auszusortieren, können insbesondere Flakes aus dem Flakestrom aussortiert werden, welche PVC enthalten. Diese sind in den Flakes, bevor diese zu Pellets extrudiert werden, besonders unerwünscht, da die Pellets nicht die Anforderungen an Lebensmittelverpackungen erfüllen können, wenn sie PVC enthalten.

[0008] In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird in dem Siebschritt wenigstens eine erste und zweite Siebfraktionen von Flakes erstellt. Gerade in der zweiten Siebfraktion, welche kleine Flakes aufweist (kleiner als das Grenzkorn des Siebanordnung), reichert sich besonders viel PVC bzw. Chlor an, welches möglichst vollständig aus den Siebfraktionen entfernt werden kann. Der hohe Anteil von PVC-Flakes in der Feinfraktion liegt daran, dass PVC spröder als PET ist und in der Friktionswäsche stark zerkleinert wird.

[0009] Bevorzugt ist es, wenn die erste Siebfraktion Flakes mit einer Korngrösse > 1mm, die zweite Siebfraktion Flakes mit einer Korngrösse < x mm aufweist. Dadurch werden Fraktionen hergestellt, welche nach dem Siebschritt d2 unterschiedlich behandelt werden können, um möglichst viel Kontaminationen, insbesondere PVC, aus dem Flakestrom zu entfernen.

[0010] In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird in dem Siebschritt d2 eine dritte Siebfraktion erstellt, welche Flakes mit einer Korngrösse < 1mm aufweist und dadurch die zweite Siebfraktion eine Korngrösse zwischen 1 und x mm aufweist. Dadurch wird eine Feinstfraktion erstellt, welche eine besonders hohe Konzentration an Frempolymeren, insbesondere PVC, aufweist. Diese Fraktion kann ohne weitere Sortierungsschritte verwertet oder entsorgt werden.

[0011] Zweckmässigerweise ist das Grenzkorn x=5mm, bevorzugt 4=mm und besonders bevorzugt x=3 mm. Dadurch werden Fraktionen erhalten, welche unterschiedlichen Polymersortierungsarten d3,d4 zugeführt werden können, um eine maximal Aussortierungsrate für Kontaminationen zu erreichen.

[0012] Als zweckdienlich hat es sich erwiesen, wenn die Polymersortierung d3,d4 direkt nach dem Siebschritt (d2) erfolgt. Dadurch lässt sich die zweite und dritte Siebfraktion sofort von Kontaminationen befreien, bevor weiter Verfahrensschritte vorgenommen werden.

[0013] In einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform ist die Polymersortierung d3, durch welche Fremdpolymere in der zweite Siebfraktion aussortiert werden, eine Nicht-optische Polymersortierung, insbesondere eine elektrostatische Polymersortierung. Da sich PVC in der zweiten Fraktion verstärkt anreichert und die optische Sortierung bei dieser Korngrösse an ihre Auflösungsgrenzen stösst. Die elektrostatische Polymersortierung steigert daher den Reinigungsgrad des Flakestromes signifikant. Denkbar sind zur nicht-optischen Polymersortierung auch Zentrifugen, Windsichter usw.

[0014] Zweckmässigerweise ist die Polymersortierung d4, durch welche Fremdpolymere in der ersten Siebfraktion aussortiert werden, eine optische Polymersortierung. Bei diesen Korngrössen, insbesondere über 3 mm, arbeitet die optische Sortierung zuverlässig. Bevorzugt werden Nah-Infrarot- oder Laser-Technologie zur optischen Erkennung eingesetzt.

[0015] Zweckmässigerweise erfolgt die Farbsortierung d1 vor dem Siebschritt d2. Die optische Farbsortierung weist höhere Auflösungsraten auf und kann daher flexibler eingesetzt werden. Bei Kontaminationen in sämtlichen Kornklassen kann zur Vereinfachung der Prozesstechnik/Reduktion der Maschinenanzahl vorab der Stoffstrom farbsortiert werden.

[0016] Gemäss einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist es auch denkbar, dass die Farbsortierung d1 nach der Polymersortierung d3,d4 erfolgt. Diese Anordnung ist vor allem dann sinnvoll, wenn eine Kornklasse direkt entsorgt wird und in dieser spezifischen Kornklasse farbliche Kontaminanten aufkommen.

[0017] Als vorteilhaft erweist es sich, wenn die Farbsortierung d1 nach der Mischung der ersten und zweiten Siebfraktion erfolgt. Dadurch lässt sich die Farbsortierung d1 als finaler Schritt der Flakesortierung d ausführen, bevor die Flakes zur Extrusion gelangen oder vor der Extrusion zwischengespeichert werden.

[0018] Die Erfindung zeichnet sich auch bevorzugt dadurch aus, dass die erste und zweite Siebfraktion getrennt in einer ersten und zweiten Farbsortierung d11,d12 sortiert werden. Dies hat den Vorteil, dass die erste und zweite Farbsortierung d11 und d12 besonders genau erfolgen können, da zwei Siefraktionen separat farbsortiert werden. Demnach ist es auch möglich die erste und zweite Farbsortierung an die jeweiligen Flakegrössen der ersten und zweiten Siebfraktion anzupassen und dadurch die Farberkennung zu optimieren.

[0019] In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden die gereinigten Flakes der ersten und zweiten Siebfraktion in einem Flakespeicher f in einem definierten Verhältnis gespeichert. Dadurch kann die notwendige Flakezusammensetzung zur Herstellung der rPET Pellets bevorratet werden und kann jederzeit der Extrusion e zugeführt werden.

[0020] In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden die gereinigten Flakes der ersten und zweiten Siebfraktion teilweise in einem ersten und zweiten Zwischenspeicher g1,g2 zwischengelagert werden und die zwischengespeicherten Flakes dem Flakespeicher f in einem definierten Verhältnis zugeführt werden. Die erste und zweite Siebfraktion können daher getrennt bevorratet werden, bevor sie gemischt werden. Denkbar ist es auch, dass die Flakes der ersten und zweiten Siebfraktion nicht gemischt werden und separat weiterverarbeitet werden.

[0021] Bevorzugt ist es, wenn das Fremdpolymer PVC ist. Gerade in gemischten Sammlungen ist PVC als Kontamination vorherrschend und besonders störend, da das hergestellte rPET bei einem zu hohen Anteil an PVC nicht für die Herstellung von Lebensmittelbehältern verwendet werden darf. Durch das vorliegende Verfahren können rPET Granulate mit einer derartigen Reinheit hergestellt werden, dass die Qualitätsanforderungen für den Einsatz im Lebensmittelbereich sicher erfüllt werden.

[0022] In einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die dritte Siebfraktion einer Entsorgung h zugeführt. Unter dem Begriff der Entsorgung soll auch eine anderweitige Verwertung, z. B. eine thermische Verwertung oder ein chemisches Recycling, verstanden sein. In dieser dritten feinen Siebfraktion mit Flakes kleiner 1 mm (PET Fines/PET Staub) ist der PVC-Anteil besonders hoch und bis zu 90-mal höher als in den anderen Siebfraktionen. Dies liegt daran, dass PVC spröder als PET ist und während der Friktionswäsche sehr stark zerkleinert wird. Die Verwertung er dritten Siebfraktion ist daher äusserst effizient, um einen möglichst sauberen Flakestrom zu erhalten.

[0023] Als vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn die Friktionswäsche c bei Temperaturen > 55 °C vorgenommen wird. Flakes aus wertstoffgesammelten PET-Flaschen werden bei einer Heisswäsche zuverlässig von Restinhalten der Flaschen und anderen Verunreinigungen befreit.

[0024] Sind die zu recycelnden Behälter PET-Schalen, so müssen die Flakes einer „Kaltwäsche“ mit einer Waschtemperatur unter 55°C unterzogen werden, damit bei höheren Waschtemperatur die Flakes nicht noch feinteiliger werden.

[0025] In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung erfolgt die elektrostatische Polymersortierung d3 dadurch, dass die Polyester-Flakes und Fremdpolymer-Flakes unterschiedlich stark geladen werden und in einem elektrischen Hochspannungsfeld in unterschiedliche Flakeströme aufgeteilt werden. In Kombination mit dem Siebschritt wird dadurch eine äusserst präzise Abtrennung von Fremdpolymeren erreicht.

[0026] Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung dreier Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die schematischen Darstellungen. Es zeigen in nicht massstabsgetreuer Darstellung: Figur 1: ein erstes Fliessbild zur Darstellung einer ersten Ausführungsform eines Verfahrens zum Recycling von PET-Behältern; Figur 2: ein zweites Fliessbild zur Darstellung einer zweiten Ausführungsform des Verfahrens zum Recycling von PET-Behältern Figur 3: ein drittes Fliessbild zur Darstellung einer dritten Ausführungsform des Verfahrens zum Recycling von PET-Behältern und Figur 4: ein Funktionsschema der elektrostatischen Polymersortierung.

[0027] In den Figuren 1 bis 3 sind drei Ausführungsvarianten eines verbesserten Verfahrens zum Recycling von PET-Behältern gezeigt. Die PET-Behälter stellen den grössten Anteil für die Anwendung dieses Verfahrens dar, wenngleich das Verfahren auch für Behälter hergestellt aus anderen Polyestern geeignet ist. Bei den Behältern handelt es sich insbesondere um PET-Flaschen oder PET-Schalen. Die Verfahrensschritte a bis c sind grundsätzlich bekannt. Im Schritt a werden die der Wertstoffsammlung zugeführten PET-Flaschen bzw. PET-Schalen sortiert. Dies geschieht mit Farbsortierungs- und Nahinfrarot-Technologie (NIR). Vor der Flaschensortierung kann auch ein Verfahrensschritt zur Entfernung von Metallen und Etiketten vorgesehen sein. Die PET-Flaschen können auch vorgereinigt werden. Im Schritt b werden die PET-Flaschen zu Flakes zerkleinert, insbesondere in einer Mühle zermahlen. Die Flakes werden im Schritt c in einer Friktionswäsche gewaschen, wobei die Waschtemperatur für eine effiziente Reinigung 55°C übersteigt. Falls es sich um PET-Schalen handelt, so muss der Waschschritt c in einer „Kaltwäsche“ bei einer Waschtemperatur unter 55°C vorgenommen werden, weil mit höherer Waschtemperatur die Flakes von PET-Schalen in unerwünschter Weise noch feinteiliger werden.

[0028] Typische Flakegrössen für PET nach der Mühle liegen, je nach verwendeter Mühle, im Zielbereich von 4 - 12 mm. Allerdings wird während des Waschprozesses c eine hohe Reibung zwischen den Flakes erzeugt, sodass hier die Flakes zu feineren Anteilen zerfallen. Hierbei ist auffällig, dass vor allem PVC sehr spröde ist und sich im Bereich < 4mm stark anreichert und ganz besonders im Bereich < 1mm. Der Chlor-Anteil in Flakes < 1mm (PET Fines/ PET Staub) ist, verglichen mit dem „Standard“ PET-Flake, um bis zu 90fach erhöht, mindestens jedoch 10 fach erhöht. Deshalb wird, wie weiter unten beschrieben, eine Siebung der Flakes vorgenommen, um unterschiedliche Siebfraktionen zu erhalten.

[0029] Die Flakesortierung d erfolgt in einer Kombination aus mehreren Trennschritten der Flakes, nämlich einer Farbsortierung d1, einer Siebung bzw. einem Siebschritt d2 und einer Polymersortierung d3, d4. Dadurch können Fremdpolymer-Flakes (unerwünschte Kontaminationen im Flake-Strom), welche sich von Polyestern, insbesondere PET, unterscheiden, in einem so grossen Anteil aus dem Flakes-Strom entfernt werden, wie es mit Trennmethoden des Stands der Technik bis jetzt nicht möglich war. Als Fremdpolymer, welches zu einem möglichst grossen Anteil aus den Flakes entfernt werden muss, wird insbesondere PVC erachtet. Erst durch die möglichst vollständige Entfernung der PVC enthaltenden Flakes lassen sich die recycelten PET-Flakes auch zur Herstellung von Behältern verarbeiten, in welche Lebensmittel abgefüllt werden.

[0030] Die Farbsortierung d1 erfolgt üblicherweise mittels Farbkameras, teils in Kombination mit Nah-Infrarot (NIR) und findet meist in einer eigens dafür konzipierten Sortieranlage statt. Durch die Farbsortierung d1 werden Flakes aussortiert, welche die gewünschte Farbe der aus dem recycelten Granulat hergestellten Behälter beeinträchtigen könnte.

[0031] Die gemahlenen, (heiß-)gewaschenen & farbsortierten Flakes werden mittels eines maschinell angetriebenen Siebes bzw. zweier Siebe in dem Siebschritt d2 in ihrer Größenzusammensetzung aufgesplittet, um die bestmögliche Weiterbehandlung für alle Flakegrößen anwenden zu können. Hierbei wird die Ausgangsfraktion in eine erste zweite und dritte Fraktion aufgeteilt: 1. > x mm Fraktion 2. 1 - x mm Fraktion 3. < 1 mm Fraktionwobei das Grenzkorn x 5mm, bevorzugt 4mm und besonders bevorzugt 3 mm ist.

[0032] Die dritte Fraktion < 1mm wird als Seitenstrom zur anderweitigen Verwertung angesehen und entsprechend entsorgt, wenn es sich bei dem Fremdpolymer um PVC handelt (Entsorgung h), da sich PVC in der dritten Fraktion als Kontamination besonders anreichert. Diese Fraktion wird somit für den weiteren Prozess nicht berücksichtigt.

[0033] Die zweite Fraktion 1 - x mm wird gesondert gehandhabt, und wird mittels elektrostatischer Polymersortierung d3 weiter aufgereinigt. Dieser Aufreinigungsschritt kann mit optischen Systemen nicht erfolgen, da diese hier an Auflösungsgrenzen stoßen. Durch die Polymersortierung d3 kann ein Grossteil der in der zweiten Fraktion sich befindenden Kontaminationen entfernt werden. Denkbar ist es auch, dass die Polymersortierung d3 eine Dichtetrennung ist oder die elektrostatische Trennung durch eine Dichtetrennung ergänzt wird. Dadurch können die feinen PVC-Kontaminationen aus der zweiten Fraktion entfernt werden. Dichtetrenner können Windsichter, Entstauber oder Hydrozyklone sein.

[0034] Die Fraktion > x mm wird gesondert gehandhabt und mittels optischer Polymersortierung d4 weiter aufgereinigt. Bei den Flakes grösser als das Grenzkorn x lassen sich die Kontaminationen, insbesondere die PVC-Flakes, bevorzugt durch NIR oder Laser-Detektionstechnologien erkennen und über Druckluftaustrag entfernen. Die Farbsortierung d1, der Siebschritt d2 und die Polymersortierungen d3, d4 sind durch separate oben beschriebene Maschinen realisiert.

[0035] Vor der Extrusion e müssen die Flakes die Flakesortierung d1, d2 und d3 bzw. d4 durchlaufen haben, um eine maximale Entfernung von Kontaminationen, insbesondere PVC-Flakes, sicher zu stellen. Die so gereinigten Flakes erfüllen die Qualitätsanforderungen für den Einsatz im Lebensmittelbereich.

[0036] Der PVC-Gehalt bzw. verschiedenste chemische Elemente des Flake-Stromes können mit der Röntgenfluoreszenzanalyse (RFA) nachgewiesen werden. Für die PVC Kontaminationen kann mit RFA eine Chlorgehaltsbestimmung erfolgen und so indirekt der PVC-Gehalt bestimmt werden.

[0037] Übliche Kontaminationen am Markt sind wie folgt: rPET aus dem Pfandstrom (DE): 15 - 25 ppm Chlor rPET aus der gemischten Sammlung: > 30 ppm Chlor (üblicherweise 30 - 70 ppm Chlor) Übliche Recycling-Verfahren: rPET aus gemischter Sammlung ohne neuartige Flakesortierung: > 30 ppm Chlor

[0038] Mit dem vorliegenden Verfahren können folgende Werte erreicht werden: rPET aus gemischter Sammlung inkl. neuartiger Flakesortierung: < 25 ppm Chlor.

[0039] Wie aus den Figuren 1 bis 3 zu entnehmen ist, erfolgt die Polymersortierung d3 bzw. d4 direkt nach dem Siebschritt d2. Gemäss dem ersten Ausführungsbeispiel, wie in der Figur 1 gezeigt, erfolgt die Farbsortierung d1 vor dem Siebschritt d2. Die Farbsortierung d1 kann aber auch nach der Polymersortierung d3,d4 erfolgen (Figur 2). Die Farbsortierung d1 kann nach der Mischung der ersten und zweiten Siebfraktion erfolgen (Figur 2, 2. Ausführungsbeispiel) oder die erste und zweite Siebfraktion werden getrennt jeweils einer ersten und zweiten Farbsortierung (d11,d12) unterzogen, bevor sie gemischt werden (Figur 3, 3. Ausführungsbeispiel).

[0040] Die erste und zweite Siebfraktion können in einem definierten Mischverhältnis in einem Flakespeicher f bevorratet werden und zur Extrusion zu Pellets im vorbestimmten Mischverhältnis abgerufen werden. Zur Herstellung des Mischverhältnisses wird der Flakespeicher f mit definierten Massenströmen der ersten und zweiten Siebfraktion befüllt.

[0041] Die gereinigten Flakes der ersten und zweiten Siebfraktion können durch Abzweigung von Seitenströmen in einem ersten und zweiten Zwischenspeicher (g1, g2) zwischengelagert werden. Die zwischengespeicherten Flakes werden dem Flakespeicher f in einem definierten Verhältnis zugeführt. Dadurch können die erste und zweite Siebfraktion auch getrennt voneinander zwischengelagert werden.

[0042] Beispiele von Verhältnissen der Siebfraktionen sind in den untenstehenden 3 Tabellen für PET-Flaschen angeführt: Siebschnitt bei x mm < 1 mm 1 - x mm > x mm x = 3 mm 0,2 % 20 % 79,8% x = 4 mm 0,3 % 27 % 71,7% x = 5 mm 0,2 % 38 % 61,8 %

Tabelle 1: Verteilung der Flakes in den drei Siebfraktionen vor der Sortierung d

[0043] Siebschnitt bei x mm < 1mm 1 - x mm > x mm x = 3 mm 100% 5,4% 0,8% x = 4 mm 100% 3,2% 0,7% x = 5 mm 100% 4,1% 0,5%

Tabelle 2: Sortierverluste der Flakes in den drei Siebfraktionen

[0044] Siebschnitt bei x mm < 1mm 1 - x mm > x mm x = 3 mm 0% 19,3% 80,7% x = 4 mm 0% 26,6% 73,4% x = 5 mm 0% 37,2% 61,8%

Tabelle 3: Verteilung der Flakes in den drei Siebfraktionen nach der Sortierung d

[0045] Beispiele von Verhältnissen der Siebfraktionen sind in den untenstehenden 3 Tabellen für PET-Schalen angeführt: Siebschnitt bei x mm < 1mm 1 - xmm > x mm x = 3 0,60% 19% 80,40% x = 4 0,80% 26% 73,20% x = 5 0,70% 60% 39,30%

Tabelle 4: Verteilung der Flakes in den drei Siebfraktionen vor der Sortierung d

[0046] Siebschnitt bei x mm < 1mm 1-xmm >x mm x= 3 100% 4,2% 0,8% x = 4 100% 5,2% 0,7% x = 5 100% 4,6% 0,5%

Tabelle 5: Sortierverluste der Flakes in den drei Siebfraktionen.

[0047] Siebschnitt bei x mm < 1mm 1-xmm >x mm x= 3 0% 18,6% 81,4% x = 4 0% 25,3% 74,7% x = 5 0% 59,4% 40,6%

Tabelle 6: Verteilung der Flakes in den drei Siebfraktionen nach der Sortierung d

[0048] In der Figur 4 ist ein Funktionsschema der elektrostatischen Polymersortierung d3 gezeigt. Die elektrostatische Sortierung d3 trägt in Kombination mit dem vorherigen Siebschritt d2 zu einer besonders hohen Trennleistung für Frempolymere bei. Die elektrostatische Trennvorrichtung ist gesamthaft mit dem Bezugszeichen 11 bezeichnet. Bei der elektrostatischen Sortierung d3 wird das Gemisch aus PET und Nicht-PET über einen Feeder 13 einer Vibrationsrinne 15 zugeführt. Die Vibrationsrinne 15 wird durch einen Rüttelmotor 17 in Vibration versetzt. Die Vibrationsrinne 15 wirkt als eine Aufladeeinheit (Vibrationsrinne) mit welcher der Flakestrom elektrisch aufgeladen wird. Die elektrische Ladung wird durch Reibung zwischen den verschiedenen Flakes erzeugt, die während der Vibration auf engstem Raum provoziert wird. Durch die Reibung werden oberflächennahe Ladungen/ Elektronen ausgetauscht und das PET lädt sich partiell positiv auf, das PVC eher negativ. Diese unterschiedliche Ladung ist in weiterer Folge das Sortierkriterium. Für die Sortierung wird von außen ein elektrisches Hochspannungsfeld angelegt, dass die PET-Partikel anzieht bzw. die PVC-Partikel abstößt (oder aber umgekehrt, je nach Polarität des Spannungsfeldes). Dazu wird der geladene Flakestrom über ein Band 19 beispielsweise zwischen einer positiven Elektrode 21 und einer neutralen Elektrode 23 hindurchgeführt. Im dargestellten Beispiel wird das Hochspannungsfeld daher von außen mittels einer rotierenden Walze angelegt, die positiv geladen ist und die positive Elektrode 21 bildet. Der Flakestrom wird aufgeteilt, indem die negativer geladenen PVC-Flakes 25 von der positiven Elektrode (Kathode) 21 angezogen werden und die positiver geladenen PET-Flakes 27 von der Kathode abgestossen werden. Falls noch stärker positiv geladenes PET-G (mit Glycol modifiziertes PET) 29 in dem Flakestrom vorhanden ist, so wird dieses von der Kathode noch stärker abgestossen. Dazu lassen sich zwei oder drei Flakeströme bilden, welche durch Trennwände 31 räumlich getrennt werden. Anhand der triboelektrischen Reihe, welche in Tabelle 7 dargestellt ist, kann zudem abgeschätzt werden, für welche anderen Polymere dieses Verfahren geeignet ist. Je grösser der Unterschied zwischen 2 Polymeren in oberer Darstellung ist, desto besser ist deren Trennung möglich. Im vorliegenden Verfahren kann beispielsweise PA als positiver Nebeneffekt ebenfalls abgetrennt werden, da dieses viel positiver ladbar ist als PET.

Legende:

[0049] a Behältersortierung b Zerkleinerung der Behälter zu Flakes c Friktionswäsche der Flakes d Flakesortierung d1 Farbsortierung d11 Erste Farbsortierung d12 Zweite Farbsortierung d2 Siebschritt d3 Polymersortierung der zweiten Siebfraktion d4 Polymersortierung der ersten Siebfraktion e Extrusion f Flakespeicher g1 Erster Zwischenspeicher g2 Zweiter Zwischenspeicher h Entsorgung 11 Elektrostatische Trennvorrichtung 13 Feeder 15 Vibrationsrinne 17 Rüttelmotor 19 Band 21 Positive Elektrode 23 Negative Elektrode 25 PVC-Flakes 27 PET-Flakes 29 PET-G-Flakes 31 Trennwände

Claims

1. Verfahren zum Recycling von Polyester-Behältern, insbesondere PET-Behältern, aufweisend die folgenden Verfahrensschritte (a) Behältersortierung, (b) Zerkleinerung der Behälter zu Flakes, (c) Friktionswäsche der Flakes, (d) Flakesortierung und (e) Extrusion und Granulierung der gereinigten Flakes, dadurch gekennzeichnet, dass die Flakesortierung (d) der Absonderung von Flakes dient, welche ein sich vom Polyester unterscheidendes Fremdpolymer aufweisen und die Flakesortierung (d) eine Kombination aus – einer Farbsortierung (d1), – einem Siebschritt (d2) und – einer Polymersortierung (d3,d4) ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Siebschritt wenigstens eine erste und zweite Siebfraktionen von Flakes erstellt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Siebfraktion Flakes mit einer Korngrösse > x mm und die zweite Siebfraktion Flakes mit einer Korngrösse < x mm aufweist.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Siebschritt (d2) eine dritte Siebfraktion erstellt wird, welcher Flakes mit einer Korngrösse < 1mm aufweist und dadurch die zweite Siebfraktion eine Korngrösse zwischen 1 und x mm aufweist.

5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Grenzkorn x=5mm, bevorzugt 4=mm und besonders bevorzugt x=3 mm gross ist.

6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Polymersortierung (d3,d4) direkt nach dem Siebschritt (d2) erfolgt.

7. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Polymersortierung (d3), durch welche Fremdpolymere in der zweite Siebfraktion aussortiert werden, eine Nicht-optische Polymersortierung, insbesondere eine elektrostatische Polymersortierung ist.

8. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Polymersortierung (d4), durch welche Fremdpolymere in der ersten Siebfraktion aussortiert werden, eine optische Polymersortierung ist.

9. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Farbsortierung (d1) vor dem Siebschritt (d2) erfolgt.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Farbsortierung (d1) nach der Polymersortierung (d3,d4) erfolgt.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Farbsortierung (d1) nach der Mischung der ersten und zweiten Siebfraktion erfolgt.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und zweite Siebfraktion getrennt in einer ersten und zweiten Farbsortierung (d11,d12) sortiert werden.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die gereinigten Flakes der ersten und zweiten Siebfraktion in einem Flakespeicher (f) in einem definierten Verhältnis gespeichert werden.

14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die gereinigten Flakes der ersten und zweiten Siebfraktion teilweise in einem ersten und zweiten Zwischenspeicher (g1,g2) zwischengelagert werden und die zwischengespeicherten Flakes dem Flakespeicher (f) in einem definierten Verhältnis zugeführt werden.

15. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Fremdpolymer PVC ist.

16. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die dritte Siebfraktion einer Entsorgung (h) zugeführt wird.

17. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Friktionswäsche (c) bei Temperaturen > 55 °C vorgenommen wird.

18. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Friktionswäsche (c) bei Temperaturen < 55 °C vorgenommen wird.

19. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrostatische Polymersortierung (d3) dadurch erfolgt, dass die Polyester-Flakes und Fremdpolymer-Flakes unterschiedlich stark geladen werden und in einem elektrischen Hochspannungsfeld in unterschiedliche Flakeströme aufgeteilt werden.