CN102357943B

CN102357943B - 用于再加工聚乳酸的方法

Info

Publication number: CN102357943B
Application number: CN201110350376.1A
Authority: CN
Inventors: G·温德林; M·哈克尔; K·费克廷杰
Original assignee: EREMA Engineering Recycling Maschinen und Anlagen GesmbH
Current assignee: EREMA Engineering Recycling Maschinen und Anlagen GesmbH
Priority date: 2006-11-13
Filing date: 2007-11-13
Publication date: 2014-09-24
Anticipated expiration: 2027-11-13
Also published as: BRPI0718616B1; RU2009122359A; AU2007321746A1; JP2010509413A; DK2295218T3; CN102357943A; PL2295218T3; ES2385105T3; AU2007321746B2; MX2009004892A; KR101345633B1; JP5366275B2; ATE552958T1; KR20090092806A; AU2010257435B2; SI2295218T1; PT2101974E; AT505462A1; AU2010257435A1; JP5302203B2

Abstract

本发明涉及再加工聚乳酸的方法，其中塑料材料在至少一个接收容器中在恒定混合下在低于该塑料材料熔融温度加热，其中对于塑料材料的混合和加热，使用能围绕轴转动的混合或粉碎工具。其特征在于，来自聚乳酸的塑料材料被加热至65-120℃的温度；当该塑料材料以薄膜、纤维或套毛形式存在时，其以15-58m/s的在混合或粉碎工具的最外搅动顶端的圆周速度混合，和在反应器中保持的平均停留时间3-60分钟，并在环境压力处理；当该塑料材料以粉碎包装的薄片或者以颗粒形式存在时，其以1-35m/s的在混合或粉碎工具的最外搅动顶端的圆周速度混合，和在反应器中保持的平均停留时间10-100分钟，并且在≤150毫巴的真空度下处理。

Description

用于再加工聚乳酸的方法

本案是国际申请日为2007年11月13日的国家申请号：200780042085.8的分案申请。

技术领域

本发明涉及根据权利要求1前序部分的用于预处理、再加工或再循环热塑性塑料材料的方法。

背景技术

塑料废物的再加工在当前已经成为日益重要的议题。无论如何，有效的再循环涉及到许多必须注意的问题。因此，例如待处理的塑料通常是形式、形状、厚度等等的种类极多的废料。此外，各个塑料具有彼此不同的化学及物理特性。而且，用于再循环的大多数塑料被有毒物质或其它污染物污染并需要清理以再一次成为可销售的。

存在许多用于回收并再循环塑料的不同方法。但是，这些方法总是仅仅考虑单独的方面，使得现有技术中已知的方法适合于特定应用，但是在其它领域中且对于其它要求和问题失败。

因此，例如，在塑料(尤其是吸湿性的塑料)的再循环中重要的是再循环的物料尽可能干燥，以防止塑化期间或熔融期间分子链水解。这是方法运行时必须考虑到的。

加工技术的问题，例如在高温下有些塑料的粘性，也必须考虑。

再循环塑料提高的再利用也已经导致再循环产品在食品包装领域中的使用。但是当再循环塑料和食品之间存在直接接触时，必须保证没有不期望的污染物从由再循环塑料制造的包装介质进入所述食品。为了解决该问题，已经开发出多种方法以再循环使用过的且因此被污染的并常常具有就食品而言的有毒杂质的塑料产品，以便所得再循环塑料产品可以在食品包装领域再次使用而不会出现问题。

首先，各种化学方法是已知的。另一方面，物理方法在低得多的温度实施，使得再循环塑料的结构且尤其是分子链长保持为基本上完好。

一种日益重要的塑料是聚乳酸或聚丙交酯(Polylactid)，在下文中称为PLA。聚乳酸或PLA是具有下式的热塑性塑料

PLA[26100-51-6]属于聚酯家族。光活性聚合物以D-或L-丙交酯的形式出现。

PLA的最大应用范围是在包装工业中。该物质的一个有益特性是其具有很好的生物降解性，是生物相容的并且对环境友好，因此可以容易地由微生物降解。

PLA的医疗应用同样受到关注。因此，由PLA制成在人体内分解的植入物或活性成分载体。随着例如骨折逐渐愈合，PLA制的骨板和/或螺杆在身体内分解，因此其不再必须以二次手术移出。再吸收周期可以通过L和D组分的混合比率，以及所用聚合物链长调节。带有嵌入其中的活性成分的PLA海绵状物体可以在限定的时间内局部释放这些活性成分。

PLA的性质主要取决于分子量、结晶程度、以及视需要(gegebenenfalls)的共聚物的比例。较高的分子量提高玻璃化转变温度以及熔融温度、抗拉强度和E模量，且降低断裂伸长率。由于甲基，所述材料具有斥水性或疏水性。PLA可溶于多种有机溶剂，例如二氯甲烷等等。PLA也可以纤维增强以用于加工。

PLA聚合物主要可通过丙交酯(两个乳酸分子的环状闭合物)的离子型聚合获得。在140℃-180℃温度且在催化性锡化合物(例如氧化锡)的作用下，发生开环聚合。由此，产生具有高分子量和强度的塑料。丙交酯本身可通过糖蜜或葡萄糖依靠各种细菌的发酵产生。高分子和纯PLA还可以直接从乳酸通过缩聚制造。但是，溶剂的处置在工业生产中麻烦的。

PLA的玻璃化转变点或玻璃化转变范围为55℃-58℃，结晶温度为100℃-120℃且熔融温度为165℃-183℃。

在PLA塑料的再循环中，重要的是待再循环的材料尽可能干燥，以避免塑化或分解期间分子链的水解。但是，PLA是吸湿性的，其使有效的干燥变得困难。

低的玻璃化转变点(PLA材料在该玻璃化转变点在更高的温度下变成粘性)、和相对长的结晶时间使其难以借助常规的结晶体系和干燥系统结晶和/或干燥非晶态的生产废料，尤其是深拉膜的残余物。

从现有技术已知的此类常规干燥系统是干燥空气干燥器，其在大约1.85m³/h的空气流和千克的造粒下操作。例如，非结晶的PLA在-40℃的露点在45℃干燥大约4小时，而结晶的PLA在-40℃的露点在90℃干燥大约2小时。

但由于较低的干燥温度，尤其是当加工非结晶的材料时，干燥时间相对长且极度精确的温度过程是必要的。对于颗粒且尤其是对于所有其它形式，例如薄片、膜、套毛等等，即使并非不可能，这也是非常困难的。

为此，可以设法在干燥之前实现塑料产品的结晶。这种结晶可以例如通过在低于干燥温度的温度(无论怎样在低于熔融或塑化温度的温度)下移动或机械地操纵所述颗粒实现。所述移动有利于防止各个颗粒粘结在一起。

但由于用于再循环的材料通常受到了污染并经历洗涤和可能的在先进行的粉碎并同时发生污染，通常其中首先发生规定的粉碎或研磨、洗涤并干燥。这种初步干燥应该使得水含量至少不超过小于待使用或有待再循环的塑料材料的1.5重量％。

如果直接由常规结晶器进行初期结晶步骤，其也非常困难且粘性需要纳入考虑。

使再加工塑料方法的历程变复杂的事实是用于极为不同应用的塑料差别很大，它们的化学及物理特性基本上相互不同。因此，例如，PET具有与PE完全不同的性质，或PS具有与PP不同的性质。

因此不可能轻易地将在聚合物材料的再加工中获得的知识直接应用或转移至不同的材料。每一聚合物因此需要其自身专门的考量和评估，且尤其是专门适应各材料的工艺条件。而且精确的工艺控制也将受待处理的材料的形式且尤其是厚度的影响。

此外，由于结晶、干燥、清洁和例如提高粘度的参数也构成复杂的相互关系，其仅能够预先困难地预计而没有任何普遍适用的规律，因此在每一个例中对于每一聚合物和对于每一种类和形式的再循环的废料需要专门匹配的工艺参数。

因此，本发明的目的是提出一种方法，通过该方法可以以温和、有效且成本有利的方式再加工来自聚乳酸(PLA)的废料。

而且，该方法应该可以以温和的方式处理敏感性或不稳定的，尤其是吸湿性的聚乳酸塑料或含水量升高的PLA塑料。

发明内容

此外，本发明要解决的任务是产生一种方法，通过该方法，再循环的PLA塑料可以干燥且视需要在一个步骤中同时结晶。

此外，本发明要解决的任务是提供一种方法，PLA塑料可以通过该方法经历迅速且尽可能节能的再循环，其中再循环的、回收的塑料或由所得熔体制成的PLA颗粒或由所述颗粒制造的制品具有尽可能高的粘度值且特别地与有待再循环的材料的粘度值可比较的粘度。再造粒的粘度值应该提高。

此外，本发明要解决的任务是提供一种方法，严重污损或污染的或高度印刷的PLA塑料可以通过该方法再加工而不会不利地影响塑料的机械性能和/或其熔体性质。再循环的、回收的塑料或所得塑料熔体或由该熔体制成的颗粒应该是食品安全的，即，尤其是满足食品工业规章并适用于食品或根据欧洲ILSI文件或FDA验证。因此，送至再循环的材料中所含的有害物质、迁移产物或污染物应该通过所述方法尽可能完全地移走。

这些任务通过权利要求1的特征性特征解决。

其中，根据本发明首先设想，来自聚乳酸(PLA)的塑料材料被加热至65℃-120℃，优选90℃-110℃的温度。当所述塑料材料以薄膜、纤维或套毛(Vliesen)形式，特别是具有100微米-2毫米的厚度的这些形式，存在时，进一步设想，所述塑料材料以15-58m/s、优选35-47m/s的在混合或粉碎工具的最外搅动顶端的圆周速度混合，和在反应器中保持的平均停留时间为3分钟-60分钟，尤其是10分钟-25分钟，并且在环境压力处理。当所述塑料材料以粉碎包装的薄片或者以颗粒形式存在时，所述塑料材料以1-35m/s、优选3-20m/s的在混合或粉碎工具的最外搅动顶端的圆周速度混合，和在反应器中保持的平均停留时间为10分钟-100分钟，尤其是20分钟-70分钟，并且在≤150毫巴、优选≤50毫巴、尤其是≤20毫巴、尤其是0.1至2毫巴的真空度下处理。

结晶、干燥、提纯或去毒，而且视需要粘度的提高有利地同时发生，尤其是在单个通用的加工步骤中发生。因此，所述再加工是快速的，且仍然是温和的。

因此，例如，在任何预先粉碎的或松散流动形态中的任何所需配合比的结晶和未结晶的PLA二者均可在单一步骤中被干燥且如有必要被结晶，且如果需要的话直接进料至挤出机(所述材料在该挤出机中熔化)。

对于本发明的方法，权利要求1所述的温和但仍然恒定移动的PLA材料是有利的。这防止了所述材料在临界温度范围内凝块(Verklumpen)或粘附，直至颗粒表面的足够结晶本身防止各个颗粒粘结在一起。此外，所述移动使得更高的加工温度变得可行。在处理容器中，温和且恒定的移动不仅保证了粘附的中止(Hinanhalten)，而且同时还确保所述容器内的温度处于或保持足够高且每一颗粒处于或保持温和加热至恰当的温度。同时，所述移动支持迁移的分子从所述颗粒表面脱离。为此目的，将有利地对于连续法使用工具在不同平面上或对于分批法使用混合工具。

所述方法的有益实施方案尤其通过从属权利要求的特征实现：

PLA塑料材料改善的干燥例如通过真空辅助实现。以这种方式运行的方法与可比较的系统相比较还需要更低的能量输入，这得益于真空的使用。

施加的真空支持杂质从材料出来的扩散过程并且还确保它们被带走。

此外，所述真空保护热的聚合物颗粒或薄片免受氧化影响或损害，使得与其它设备系统相比较可以实现更高的粘度。原则上，还可以用任何惰性气体完成去毒。但是这牵涉显著更高的成本。

干燥得到所述材料在设定温度下特定的有利最低停留时间以及视需要地所选真空的支持。

不需要所加工材料的复杂且高成本的传统型外部预干燥和结晶以及化学添加剂和/或固态缩合的使用。

用于再加工的输入材料主要是来自食品工业的包装，例如奶瓶、酸奶杯等等。这些包装在上游收集、分类、粉碎和洗涤装置中的第一步骤中除去了常见的粗杂质。但是，极为细小的杂质保留下来，其已经扩散进入所述包装的最外层。

为此目的，使洗涤和干燥过的薄片在升温和视需要在真空下经历本发明的净化过程，同时在设定工艺条件下的反应器中的停留时间也对去污染起作用。工艺参数取决于涉及的聚合物的惰性和化学及物理特性。

如何使材料达到所述温度不是关键的。其可在上游过程中或在处理容器中实施。但是有利地，这通过旋转混合工具自身实施。

由于在聚合物颗粒的边界层(Randschicht)中发现迁移产物，扩散途径与带有随后的熔体脱气的挤出过程相比较极大缩短。

本发明的方法原则上可以以批次法(Batch-Prozess)运行或连续运行。有利地，只须确保在整个时间内保持方法技术参数如温度、停留时间和真空。为了保证均一的生产过程，已经证明连续法是尤其合乎目的的。

此外，使上游过程中的材料达到接近于加工温度的合适温度可能是有利的。这对于具有低的惰性和/或长的扩散时间尤其如此。

此外，污染物的除去也降低了气味负担。

停留时间确保发生最低的材料提纯并取决于不同的标准，即，取决于聚合物中迁移产物的扩散速率和所述聚合物的软化或熔融温度。

所述停留时间可能变得非常长。为了不让材料在反应器中占主导地位的温度下熔融，可能有利的是使颗粒直接经历挤出过程并对熔体脱气。

有利的是挤出机直接连接至所述容器，且真空有利地延伸到熔融区域且同时所述薄片中尽可能多的储存能量被带入挤出机或下游的挤出机在真空下熔融。

为了防止在处理容器和挤出机之间的运送步骤发生能量损耗，可实施各种手段，例如运输设施、保温、熔融区中的额外真空等等。

在挤出机的熔融区中和下游的熔体脱气中，最后的挥发性组分在真空下在更高的温度除去。

最后，熔体可视需要进行过滤、造粒或随后的制造步骤以用于最终产品或半成品的制造。

用于预处理、再加工或再循环PLA塑料材料的本发明方法在其所有有利的实施方案中通常在接收容器或反应器中进行。待处理的塑料材料被预先置入该接收容器或反应器中并在升温下以恒定的混合或移动和/或粉碎处理。

对于塑料材料的混合和加热，将视需要布置在多个彼此叠置的平面上的能够围绕垂直轴的至少一个粉碎或混合工具布置在反应器中，其具有在所述材料上施加粉碎和/或混合作用的工作边缘。这些粉碎或混合工具向聚合物材料施加机械能，由此使得发生加热和同时发生聚合物材料的混合和移动。由所施加的机械能的转变发生加热。

这种反应器也在实践中使用并且是已知的，例如作为“EREMAPlastic Recycling System PC”或作为“单阶段或两阶段VACUREMA装置”。

再加工在低于熔融温度的温度发生且优选高于所述塑料材料的玻璃化转变温度，其中聚合物材料被均匀和稳定地移动和共混。以这种方式，塑料材料在单一步骤中结晶、干燥和纯化。

还可以使用PLA与其它塑料材料的混合物，所述其它塑料材料例如是高密度聚乙烯(HDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)、聚丙烯(PP)、聚碳酸酯(PC)、聚苯乙烯(PS)、聚萘二甲酸亚乙酯(PEN)、聚酰胺(PA)、聚酰亚胺(PI)、聚羟基链烷酸(PHA)、苯乙烯共聚物、例如丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)、苯乙烯-丙烯腈(SAN)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)和/或生物塑料，尤其是基于淀粉或淀粉共混物的那些。

PLA塑料材料通常以至少部分结晶或非结晶的或非晶态的颗粒，新产品或再生产品的形式存在。但是也可以以相当非晶态的、粉碎的膜废料的形式，尤其是来自深拉应用，厚度尤其是为100微米-2毫米，以来自拉伸装置的厚度特别为5微米-100微米的薄膜废料的形式和/或以纤维和套毛废料的形式存在。此外，所述塑料材料可以以瓶废料或注射模制的废料的形式存在。

用于聚合物片状产品(尤其是颗粒、薄片等等形式的)的方法优选在单阶段的VACUREMA反应器中进行。这种反应器具有以上指出的特征并且可以向其施加真空。

对于薄膜、纤维或套毛形式的聚合物，所述方法有利地在单阶段的EREMA PC反应器中进行。在这种情况下，在环境压力下(即无需真空)实施所述方法常常也是足够的。所述反应器同样具有以上指出的特征。

所述方法也可以以两阶段进行。因此，例如，结晶的和非结晶的颗粒或薄片的混合物可以设置为在两阶段VACUREMA反应器的结晶干燥器中的待纯化材料。在上游结晶干燥器中布置有围绕垂直轴旋转的粉碎和混合工具，其装配有向所述材料施加粉碎和/或混合作用的工作边缘。这些粉碎和混合工具向所述材料施加机械能，使得发生材料的预热和同时发生的所述材料的混合和移动。接着，预热过的、预干燥的预结晶材料经历主处理。

为了以有利的方式实施本发明的方法，可以使用例如具有用于待加工的塑料的容器的装置，该材料通过入口开口进料至所述容器且所述材料通过连接至所述容器侧壁的至少一个螺杆被引出所述容器，其中在所述容器的底部区域中，布置有能够围绕垂直轴旋转并提供有向所述材料施加粉碎和/或混合作用的工作边缘的至少一个工具，且所述螺杆的进口开口至少大约位于所述工具的高度，并优选提供有连接至所述容器的至少一条管线以产生真空和/或用于容器内部空间的放气(Begasung)。这种装置例如作为VACUREMA反应器或作为EREMAPC反应器实施。

这种方法进程通常是令人满意的，甚至当加工对空气的氧和/或湿度敏感的这种类别的塑料时也是如此，这是由于容器的抽真空或引入保护气体进入所述容器内部可以保护塑料材料免遭这些有害影响。

但是，已经发现在有些情况下，通过螺杆卸出的塑料材料均化的程度并不足够，尤其是就这种塑料材料所实现的干燥程度而言，其必须在塑化之前已经完全地干燥以免降解。

更大厚度的膜需要随着厚度提高的干燥开支，使得这种材料需要单独的干燥过程，例如在特殊的干燥器中通过脱水(dehydriert)的空气进行。此外，这些干燥器在仅仅可使用结晶材料的温度范围运行；非晶态材料将变粘并因此结块。

这意味着结晶过程必须发生于干燥过程之前。但如果在所述容器中待加工的材料通过所述工具长时间加工，则存在危险，尤其是对于连续运转的装置来说，各个塑料颗粒将老早就被出口螺杆捕获，而其它塑料颗粒在许久以后才被捕获。早期捕获的塑料颗粒可能仍然是相对冷的并因此没有充分地预处理，使得在通过螺杆运送至所连接的工具例如挤出机头的材料中产生不均匀性。

为了避免这种情况并明显改善出口材料的均匀性，本发明的方法可以在另一装置中运行，其中主容器的入口开口连接至至少一个其它容器的出口开口，其中同样地在所述容器的底部区域中提供有围绕垂直轴旋转的至少一个工具。因此，两个或更多个容器串联布置且待加工的塑料材料必须通过这些排列的容器(der Reihe)。在第一容器中，产生已经预粉碎的、预热的、预干燥的和预压实的且因此预均化的材料，其被放入后续容器中。这确保了没有未经处理的(即冷的、未压实的、未粉碎的或不均匀的)材料直接达到出口螺杆并通过该螺杆到达连接的挤出机等等。

如果在第二和/或后续容器中实施热塑性塑料材料的真空或保护气体处理，则这些益处将进一步稳固。溢流横截面通常是小的且压力均衡被材料运送大大压制。此外，上游容器中形成的混合凝块闭合该容器的出口开口并因此还在一定程度上起到密封作用。

如果其它容器(即上游容器)的出口开口至少大约位于该容器所述工具的高度(即在所述容器的底部区域)，则该关系变得尤其有利。在该容器中旋转的所述工具遂通过离心力向该出口开口供料，使得溢流横截面总是由材料良好填充。

根据一个有利的改进方案，所述出口开口借助管接头连接至入口开口，其中布置有闭锁装置。以此方式，可以在两个容器之间实现完全的密封，以使得彻底避免了真空度或保护气体的损失。根据本发明，在最简单情况下，该闭锁装置可以是滑门(Schieber)，一旦下游容器中发生真空处理或放气该滑门就关闭。但是在这种情况下，完全的连续运转不再是可能的。但根据本发明的一个优选实施方案，如果所述闭锁装置是节流器，尤其是多孔圆盘节流器，则所述两个容器之间的所述密封得以保持且连续运转仍然是可能的。所述节流器的孔也可以以本身已知的方式放气或抽真空。

下游容器中形成的真空支持从上游容器吸入待加工的材料。因此，以这种装置，各容器可以布置在相同高度。但如果希望通过重力作用改善下游容器的填充，则根据本发明的一种改进方案，可以进行排列以使得材料流动方向上的上游容器位置比后续容器更高。后者因此也可以在其侧壁的中间区域或上部区域中填充，且视需要自上经由顶盖填充。

本发明的方法还可以如所述的在相应配置的装置中以两阶段有利地实施。在该方法进程中，存在产生或输送的材料的两阶段处理，而在预处理设备的预处理过程中没有发生材料的塑化，而是发生结晶和/或特定预压实伴随着同时发生的干燥。所述预压实在适当的温度通过机械作用或能量输入所述材料完成。特别地，温度的提高或调节由所述材料上的机械作用或通过将至少一个混合和/或粉碎元件的旋转能量借助于发生的摩擦损失转换为热能而实施。

在主处理设备的主处理过程中，所述材料在升温下进一步干燥、去毒和如果必要的话结晶，并在高真空下保持特定的平均停留时间。同样，存在机械作用或材料压实并依靠至少一个混合或粉碎元件加入能量，这借助于其旋转向所述材料供应相应的热能并进一步将其加热。

在真空下实施的主处理将残留水分减少至预先确定的给定平均值并且还确保挥发性有害物质与所述材料分离。

主处理期间的温度保持低于所述材料的熔融温度。但是，力求将该温度设定为尽可能地高。

在单阶段法的处理或两阶段法的主处理后，将取走的材料有利地借助于挤出机塑化，优选间接连接至主处理流程的挤出机。借助于直接的真空密封的连接，所述主处理设备中的真空可以在所述挤出机的入口区中起作用。所述挤出机通常具有塑化区，该塑化区连接压缩和保持区。该保持区通常连接脱气或抽真空区，其中挥发物质通过真空(尤其是高真空)从熔体抽出。可存在单阶段或多阶段的脱气；其中还可布置伴随着前后不同的真空度的若干压缩区和解压缩区。由此，甚至可以蒸发顽固的或难以蒸发的污染物。

通过在预处理和主处理中恰当选择温度和停留时间，可以调节从所述挤出机除去的熔体的粘度值和由所述熔体制造的颗粒。借助于在真空中适当长的停留时间和相应高温，对粘度施加正面影响并将发生再聚合。

原则上，不必熔化再循环的、结晶的且干燥的塑料零件。它们可以在保持它们的干燥和结晶状态条件下进行储存，冷却或经由运输设备输送至挤出系统或在其它变形的方法中进一步加工。

由于难以由当前已知的系统实现结晶状态，还可以省去保持干燥状态，这通常在直接加工中由新的干燥过程导致质量损失。如果所述材料再次干燥，则这导致投入的干燥能量的损失。

将出版物EP123771、EP0390873、AT396900、AT407235、AT407970、AT411682、AT411235、AT413965、AT413673或AT501154中精确且具体描述的装置连同它们所有的有益实施方案引入至本申请中并构成本公开不可分割的部分。这种装置也在实践中使用并且是已使用的，例如作为“EREMA Plastic Recycling System PC”或作为“单阶段或两阶段VACUREMA装置”。

具体实施方式

在下文中，将描述可能的工艺管理的若干实施例：

实施例1：

来自粉碎包装的薄片或颗粒形式的聚乳酸(PLA)

-被加热至65℃至120℃，优选90℃至110℃的温度，

-保留在反应器中10分钟至100分钟，尤其是20分钟至70分钟的平均停留时间，

-其中粉碎或混合工具的最外搅动顶端的圆周速度为1-35m/s，优选3-20m/s，

-和其中施加≤150毫巴，优选≤50毫巴，尤其是≤20毫巴，尤其是0.1-2毫巴的真空度。

实施例2：

薄膜、纤维或套毛形式的聚乳酸(PLA)

-被加热至65℃至120℃，优选90℃至110℃的温度，

-保留在反应器中3分钟至60分钟，尤其是10分钟至25分钟的平均停留时间，

-其中粉碎或混合工具的最外搅动顶端的圆周速度为15-58m/s，优选35-47m/s，

-和其中所述处理在环境压力下实施。

Claims

1.用于预处理和再加工有待再循环的聚乳酸(PLA)形式的塑料材料的方法，其中所述塑料材料以颗粒、来自粉碎包装的薄片、纤维、套毛废料、部分结晶的或非晶态的、粉碎的膜废料形式，所述部分结晶的或非晶态的、粉碎的膜废料厚度为100微米-2毫米，和/或为来自拉伸装置的厚度为5微米-100微米的薄膜废料的形式，其中所述塑料材料在至少一个接收容器或反应器中，在恒定的混合下，在低于所述塑料材料的熔融温度的温度加热，并在此过程中结晶、干燥和/或提纯，其中对于塑料材料的混合和加热，使用能够围绕垂直轴转动的至少一个混合或粉碎工具，其具有在所述塑料材料上施加混合和/或粉碎作用的工作边缘，

其特征在于，

来自聚乳酸(PLA)的塑料材料被加热至65℃-120℃的温度，

当所述塑料材料以薄膜、纤维或套毛形式存在时，所述塑料材料以15-58m/s的在混合或粉碎工具的最外搅动顶端的圆周速度混合，和在反应器中保持的平均停留时间为3分钟-60分钟，并且在环境压力处理，

当所述塑料材料以粉碎包装的薄片或者以颗粒形式存在时，所述塑料材料以1-35m/s的在混合或粉碎工具的最外搅动顶端的圆周速度混合，和在反应器中保持的平均停留时间为10分钟-100分钟，并且在≤150毫巴的真空度下处理。

2. 根据权利要求1的方法，其特征在于，其中所述加热通过施加机械能实施。

3. 根据权利要求1的方法，其特征在于，来自聚乳酸(PLA)的塑料材料被加热至90℃-110℃的温度。

4. 根据权利要求1的方法，其特征在于，薄膜、纤维或套毛的形式的所述塑料材料具有100微米-2毫米的厚度。

5. 根据权利要求1的方法，其特征在于，当所述塑料材料以薄膜、纤维或套毛形式存在时，所述塑料材料以35-47m/s的在混合或粉碎工具的最外搅动顶端的圆周速度混合。

6. 根据权利要求1的方法，其特征在于，当所述塑料材料以薄膜、纤维或套毛形式存在时，所述塑料材料在反应器中保持的平均停留时间为10分钟-25分钟，并且在环境压力处理。

7. 根据权利要求1的方法，其特征在于，当所述塑料材料以粉碎包装的薄片或者以颗粒形式存在时，所述塑料材料以3-20m/s的在混合或粉碎工具的最外搅动顶端的圆周速度混合。

8. 根据权利要求1的方法，其特征在于，当所述塑料材料以粉碎包装的薄片或者以颗粒形式存在时，所述塑料材料在反应器中保持的平均停留时间为20分钟-70分钟。

9. 根据权利要求1的方法，其特征在于，当所述塑料材料以粉碎包装的薄片或者以颗粒形式存在时，所述塑料材料在≤50毫巴的真空度下处理。

10. 根据权利要求1的方法，其特征在于，当所述塑料材料以粉碎包装的薄片或者以颗粒形式存在时，所述塑料材料在≤20毫巴的真空度下处理。

11. 根据权利要求1的方法，其特征在于，当所述塑料材料以粉碎包装的薄片或者以颗粒形式存在时，所述塑料材料在0.1至2毫巴的真空度下处理。

12. 根据权利要求1的方法，其特征在于，所述塑料材料在高于玻璃化转变温度的温度加热。

13. 根据权利要求1或2的方法，其特征在于，所述混合或粉碎工具能够围绕垂直轴转动并且布置在多个彼此叠置的平面上。

14. 权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述方法在有或者没有预干燥和/或有或者没有预结晶所述塑料材料的情况下运行。

15.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于所述方法在单个反应器中以单阶段运行，和/或所述塑料材料在单个操作过程中被加热、干燥、结晶和提纯。

16. 根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于所述方法在单个反应器中以单阶段运行，和/或所述塑料材料在单个反应器中被加热、干燥、结晶和提纯。

17.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于所述方法以多阶段运行，其中两个或更多个接收容器或反应器串联和/或并联排列，且待加工的所述塑料材料运行通过这些排列的容器。

18. 根据权利要求17所述的方法，其特征在于，所述方法以两阶段运行。

19.根据权利要求17所述的方法，其特征在于将权利要求1或2的工艺条件用于至少一个容器，或用于预处理。

20. 根据权利要求17所述的方法，其特征在于将权利要求1或2的工艺条件用于第一个填充的容器。

21.根据权利要求17所述的方法，其特征在于使所述塑料材料在上游预处理中达到接近于主处理加工温度的温度。

22. 根据权利要求21中所述的方法，其特征在于所述塑料材料是包括具有低的惰性和/或长的扩散时间的聚合物的塑料材料。

23.根据权利要求17所述的方法，其特征在于所述塑料材料在第一阶段中在真空条件下通过施加机械能经历预处理，并由此加热和在升温下干燥，并随后在先于一般的塑化或熔融的第二阶段中进行塑料材料的主处理，其中所述塑料材料在真空条件下通过在移动下施加机械能将其再一次干燥并进一步结晶，同时该主处理在与所述预处理相比更高的温度下实施。

24.根据权利要求17所述的方法，其特征在于使所述塑料材料在预处理之前经历预粉碎和/或洗涤和/或预干燥。

25.根据权利要求21所述的方法，其特征在于保持所述主处理的温度低于所述塑料材料的塑化温度或熔融温度。

26.根据权利要求17所述的方法，其特征在于使所述塑料材料在连续流中经历预处理。

27.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于所述方法连续地或不连续地运行。

28.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于所述塑料材料最后被塑化或熔化，并随后被送至挤出机或加工为颗粒。

29. 权利要求1的方法，其中所述塑料材料在至少一个接收容器或反应器中，在恒定的混合和粉碎下，在低于所述塑料材料的熔融温度的温度加热，并在此过程中结晶、干燥和/或提纯。

30. 根据权利要求17所述的方法，其特征在于所述塑料材料在第一阶段中在真空条件下通过施加机械能经历预处理，并由此加热和在升温下干燥，并同时结晶，并随后在先于一般的塑化或熔融的第二阶段中进行塑料材料的主处理，其中所述塑料材料在真空条件下通过在移动下施加机械能将其再一次干燥并进一步结晶，同时该主处理在与所述预处理相比更高的温度下实施。

31.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于所述塑料材料最后被塑化或熔化，并随后在过滤以后，在真空条件下，被送至挤出机或加工为颗粒。