CN109963697A - 用于制造聚烯烃再生料的方法 - Google Patents

Abstract

用于制造聚烯烃再生料的方法。本发明涉及一种用于制造聚烯烃再生料且尤其HDPE再生料的方法，其中使含聚烯烃的混色残料按预定的顺序经受在低温下的洗涤、在高温下在碱性介质中的洗涤、碎片分类以及在升高的温度下的处理，以去除迁移物质。与目前市售可得的再生料相比，通过所述方法能够得到具有明显改进的纯度的聚烯烃再生料，该聚烯烃再生料可用于制造新的消费品包装。此外，很大程度上避免了由于在挤出过程中形成的迁移物质的分解产物造成的已知与聚烯烃再生料相关的气味滋扰。

Description

用于制造聚烯烃再生料的方法

技术领域

本发明涉及一种改进的用于制造聚烯烃再生料且尤其HDPE和PP再生料的方法。

背景技术

聚烯烃是稳定、柔韧的塑料，由于其易加工性和耐化学性而具有许多用途，并且以约45％的比例成为欧洲最大的消耗品塑料单类。

到目前为止，聚烯烃类塑料的最大应用领域是包装。塑料包装的无处不在使它们总成为环境辩论的焦点。如果没有合适的收集、分类和回收的基础设施可供使用，塑料包装可能成为一个问题，正如关于海洋污染的争论所显示的。在过去25年中，欧盟包装准则和对应的国家立法已经在不同的范围和程度上在整个欧洲启动了此类基础设施。在德国，这涉及对黄袋/黄桶类别的收集系统以及与之相关的用于分类和回收的概念和系统。这些基础设施的长期承载能力及其向其他国家的扩展十分明显地取决于工业对再生塑料的需求，所供应的再生料的质量越高，其发展就越好。

就PET包装而言，如今已经可以在所谓的闭环中实现，其中在下一个使用周期中再次由包装塑料来制造包装。聚烯烃的问题在于，来自标准再循环工艺的聚烯烃以混色进行加工，这些混色也重现在经再生的材料中。因此，取决于原材料的组成，如此制造的最终产品具有不同的灰色调。由于迄今为止可用的再循环方法也在聚烯烃类塑料上留下残余杂质，导致所制备的产品发出典型回收料的气味，这排除了贴近终端用户的应用。这导致如今聚烯烃类塑料主要与远离终端用户的“开环”应用相关，即不使回收料再次成为包装，而是加工成例如建筑领域的耐用的塑料制品。

对于聚烯烃塑料的再利用而言，在聚烯烃的初次使用期间被少量吸收的外来物质尤其成问题。因此，例如洗发水的聚乙烯包装可能吸收来自洗发水的例如香水的非极性内容物质，这些内容物质无法再用简单的水洗去除。如果这种聚烯烃再生料暴露于高热负荷(例如在挤出过程中就是如此)，那么这些迁移物质分解，这构成了典型回收料的气味影响的重要来源。

此外，在聚烯烃包装材料方面尤其成问题的是，与例如PET饮料包装相比，这些聚烯烃包装材料不作为颜色相对统一的原材料而出现。这在使用迄今为止常规的分类方法的情况下导致具有不同灰色调的产品，如上文所述。

统一包装的特殊收集系统构成一个例外，例如以牛奶瓶的形式，这些牛奶瓶与其他饮料包装一样在例如英国的超市中被单独收集。然而多数比例的聚烯烃包装(通常不仅包含不同颜色的聚烯烃包装，而且还包含显著比例的其他塑料和例如金属、木材或纸张的外来物质)仅按材料类型(例如“PE”)分类，并且如上所述，通常在粉碎和用冷水清洗后被造粒并以通常明显低于新料价格的收益水平用于远离终端用户的应用。

原料价格上涨的长期趋势以及消费品行业为适应对可持续制造产品日益增长的需求所感受到的压力，已经引发了对如下方法的需求，通过该方法可以使尤其来自私人家庭生活的聚烯烃类包装废弃物准备好再次应用在用于最终消费者的包装中。为此目的，该方法应提供尽可能纯的再生料产品，该再生料产品可被输送至重新进行挤出而同时不产生带有令人不悦气味的副产物。此外，即使在大通过量的情况下，该方法也应可不复杂且低成本地进行，以获得在市场上具有竞争力的产品。本发明着手解决此需要。

发明概述

总体而言，本发明公开了由含聚烯烃的混色残料制造聚烯烃再生料的方法。所公开的方法尤其可以将聚烯烃与由于迁移过程而嵌入聚烯烃中的污染性成分分离，但是该方法还可以将粘附在聚烯烃表面上或存在于与聚烯烃的混合物中的污染物分离。

具体而言，本发明涉及一种用于由含聚烯烃的混色残料制造聚烯烃再生料的方法，该聚烯烃再生料适用于制造消费品，该方法包括以下步骤：

(i)在无热能供应的情况下用水处理混色聚烯烃残料级分，

(ii)在至少60℃的温度下用碱性介质洗涤的范围内处理由(i)获得的该聚烯烃残料级分，

(iii)将由(ii)得到的该聚烯烃残料级分进行碎片分类，得到一种或多种纯色聚烯烃残料级分，其中聚烯烃分别以浓缩形式存在，其中步骤(ii)和(iii)也能够按相反的顺序进行，

(iv)在50至155℃的温度范围内，处理从上述步骤得到的该纯色聚烯烃残料级分，优选持续至少60分钟的时间段。

如果上文中指出步骤(ii)和(iii)也可以以相反的顺序进行，这应理解为，在无热能供应的水处理(i)的情况下，在下游对从水处理获得的聚烯烃残料级分进行碎片分类(得到一种或多种纯色聚烯烃残料级分)，随后在至少60℃的温度下用碱性介质洗涤的范围内对该残料级分进行处理。在(iv)中所描述的处理于是在该洗涤的下游。

作为原材料包含在根据本发明的方法中的聚烯烃残料级分可以涉及来自任何可以考虑的聚烯烃或聚烯烃混合物的残料级分。然而优选的是，聚烯烃残料级分涉及如下材料：该材料的主要比例，即至少75重量％、优选至少80重量％、特别优选至少90重量％由相同基础聚合物的聚烯烃组成。作为基础聚合物适用的是诸如聚丙烯或聚乙烯的均聚物，也可以是乙烯或丙烯与其它α-烯烃单体的共聚物。就聚乙烯而言，已知的各种变型如HDPE、LDPE或LLDPE应各自视为独立的基础聚合物。在本发明范围内特别优选的聚烯烃是聚丙烯和聚乙烯的变型，特别是以LDPE和HDPE的形式，优选以HDPE的形式。

便利地可使用按主要塑料成分预分类的残料级分作为该方法的原料，这些经预分类的残料级分可以从常规垃圾分类设备中获得。这些经预分类的残料级分例如以经挤压的捆的形式作为市售商品而可获得，并且主要比例(约90至95％，基于塑料部分)由一种或多种所定义的塑料基础聚合物(例如PP，HDPE或LDPE)组成。

在根据本发明的方法的范围内，还可使用分开收集的例如牛奶瓶的残料。因为这些单独收集的残料通常具有明显更统一的污染，所以在准备这些残料时，根据本发明的方法不能全面利用其优势。因此，根据本发明的方法中包含的残料级分，优选至少包含不同颜色的聚烯烃。在本发明的范围内，透明的、白色和黑色的聚烯烃制品也应视为有色的。特别优选的是，构成残料级分的主要颜色的残料级分的比例不大于80重量％，尤其不大于60重量％，最优选不大于40重量％。此外可以优选的是，根据本发明的方法中包含的残料级分包含透明的、白色的和其余颜色(restfarbige)的聚烯烃制品，优选具有约10至60重量％的透明制品、约10至60重量％的白色制品和约10至60重量％的其余颜色制品的比例，并且特别优选具有约20至45重量％透明制品、约20至45重量％的白色制品和约20至45重量％的其余颜色制品的比例。

此外优选的是，残料包括来自不同应用的包装(例如，洗发水包装和食品包装)，因为这些残料级分被更大范围的污染物脏污，使得本发明方法的优势充分发挥。

在也可称为冷洗涤的第一步骤(i)中，用水洗涤聚烯烃残料级分以去除聚烯烃的表面杂质，例如呈食品残渣、盐或纸质标签形式。为此，通常不需要在洗涤过程之前将水加热或用添加剂改性。由于无热能供应，进行该洗涤的温度取决于机械能的输入和外部温度，且通常为30℃或更低。然而，取决于污染程度和存在的污染性成分，在个别情况下冷洗涤也可以被机械干洗替代，例如通过添加研磨成分然后使混合物剧烈运动。通过与聚烯烃成分的碰撞可以从其表面去掉污染物。然后可以将研磨成分再次与聚烯烃分离，例如借助上浮/下沉方法，其中聚烯烃由于其密度而漂浮在水上，同时研磨成分下沉。

在冷洗之前使原材料经受一个或多个粉碎步骤，有利于步骤(i)中的洗涤。这在原材料包含具有空腔的包装时是尤其有意义，因为在这种情况下可以通过粉碎来确保洗涤水可与包装的整个表面进行接触。粉碎可以方便地在粉碎机、切磨机或类似的粉碎设备中进行。粉碎可以是湿式(即添加水或水汽)也可以是干式进行的。此外，粉碎还可以在两阶段或多阶段过程、特别是两阶段过程中进行，其中优选第一阶段设计为干式过程，第二阶段设计为湿式过程。

通过粉碎来调整的平均粒度应为至多约20mm，尤其至多15mm，但优选至少2mm，且尤其至少4mm。特别有利的粒度在约5至10mm的范围内。这里粒度是指相应颗粒的最大空间尺度。

粒度分布可以变化。然而，理想地，至少80％(±10％)的颗粒应具有在指定范围内的粒度。

另外，在步骤(i)中的处理之前使原材料经受物理去除松散的污染性成分的步骤可以是有意义的。例如，可以通过借助磁体将磁性金属成分从原材料中吸出，或者通过利用污染物的大比重，从原材料中去除松散的金属或玻璃成分。由于聚烯烃比玻璃或金属轻，因此原材料可借助于传送带传送通过缝隙，传送带的尺寸设计成使污染物落入缝隙中，同时将较轻的聚烯烃成分越过缝隙输送。还可以借助气流从下方填送材料流，通过该气流向上驱送较轻的成分。由于较重的成分受到浮力较小，因此可以通过这种设备良好地将它们与较轻的成分分离。最后，还可以利用聚烯烃比水轻的事实，使用上浮/下沉法去除具有更大比重的成分。因此，在这种方法的范围内，作为漂浮在水上的级分获得聚烯烃成分，同时诸如玻璃和金属的成分在水中下沉并且可以作为沉积物分离。

对于上述具有高比重的成分的分离便利的是，该分离在原材料粉碎的下游，因为经此存在更统一的原材料。此外，在上游粉碎的优点是，还可以去除在粉碎前位于聚烯烃原材料的空腔中杂质。

在粉碎之前按颜色和/或聚合物粗略地将原材料分类也可能是便利的，其中尤其粗略划分成透明的、白色的和有(其余)颜色的成分以及聚合物类型。“粗略的”颜色分类应该理解为，按它们的主要颜色对原材料进行划分，其中混色消费品归类至与其主要颜色相对应的那个颜色级分。类似地适用于“粗略的”聚合物分类，它涉及按主要聚合物分类。例如，HDPE瓶通常采用PP瓶盖；在这种情况下，这些瓶子将会被归类至HDPE聚合物。

为了避免夹带被污染的洗涤水，在经受后续处理步骤之前，尽可能完全机械地使得自步骤(i)的聚烯烃残料级分脱水是有意义的。

在也称为热洗涤的第二步骤(ii)中，在升高的温度下用碱性水溶液处理聚烯烃残料级分。在该步骤中，一方面溶解并除去粘附在原材料上的粘合剂残料或印刷标签，另一方面还去除在冷洗涤范围内不能从原材料中分离的残余污染物。术语“印刷标签”是指例如直接印刷在诸如饮水瓶或洗发水瓶的包装上的油墨。例如，通常用环氧基油墨对无酒精饮料瓶进行印刷。此外，通过碱处理去除基于丙烯酸酯或乙烯-乙烯醇(例如EVOH膜)的聚合物涂层。

步骤(ii)便利地在至少60℃、尤其至少70℃且优选在80至90℃范围内、最优选80至85℃的温度下进行。替代地或额外地，对于步骤(ii)优选的是，该碱性介质涉及碱金属水溶液、尤其是苛性钠或苛性钾水溶液、优选苛性钠水溶液。苛性钠溶液的浓度，就氢氧化钠而言，不应超过10重量％，因为通常这对执行步骤(ii)的设备提出了更高的要求。由于已经证实大多数杂质在较低的氢氧化钠含量下已经可以被去除，因此苛性钠溶液的浓度范围可以优选0.5-5重量％。特别优选的浓度范围在1至3重量％。

在步骤(ii)之后且在随后的步骤(iii)之前，干燥残料级分是有意义的，为此可使用已知的干燥方法。合适的干燥装置的实例是例如流化床干燥器，循环空气干燥器或吸附干燥器。在干燥之前，用水洗涤从步骤(ii)导出的聚烯烃残料级分以尽可能完全去除步骤(ii)中使用的碱性介质也是有利的。这尤其适用于当碱性介质含有无机成分时，该无机成分在后续工艺步骤中以较大花费才能从聚烯烃残料级分中去除。由于干燥是在将水从碱性水溶液中蒸发或气化的情况下进行的，因此在干燥之前使残料级分经受机械脱水也是有利的，以尽可能地最小化溶解在水中的成分的滞留和夹带。

在上述干燥之后，使聚烯烃残料级分经受能够分离标签残留物的气流分选也可以是有意义的。气流分选对于含有印刷或其他严重脏污的标签或塑料薄膜的残料级分尤其便利。由于它们与塑料包装制成的颗粒相比通常非常薄，因此可通过气流分选将它们与残料级分的主要成分的显著比例分离。

在根据本发明的方法的步骤(iii)中，使聚烯烃残料级分经受碎片分类，其中材料首先按照颜色分类。因此，在碎片分类的范围内，可将尤其颗粒混合物分离成无色/透明颗粒、白色颗粒和其余颜色颗粒。另外，还可按颜色进行有色颗粒的进一步分离。

便利的是如此设计碎片分类，使得还可以去除与引入碎片分类中的残料级分的主要材料不对应的材料的残留成分。如果残料级分包含例如HDPE作为主要成分，则可在对应的碎片分类中将聚丙烯或其他聚烯烃塑料的残留部分且还有其他塑料或非塑料的现存残料分离出来。此外尤其是为了获取透明或白色颗粒，可从中将严重污染或经印刷的颗粒分离出来，以避免在颗粒继续加工中不希望的变色。

用于碎片分类的装置优选为基于传感器的分类系统。基于传感器的分类系统可以由以下项组成：用于使材料单独化和静置的带段、布置在传送带下方或上方或材料丢弃区域中的一个或多个检测器、以及用于排出(ausgetragen)有利地待分类的材料组分的喷嘴轨道。替代地，材料可以通过振动滑槽分布在陡峭的滑动通道上，在其末端这些颗粒分别在检测器旁边自由下落。

使用NIR(近红外)检测器便利地进行颗粒的分类，尤其是不同材料形成的颗粒的分离。为了分离具有不同颜色的颗粒，还可使用传统的彩色照相机。此外对于有色级分而言使用确保符合所定义的色彩谱的后续分类步骤也是有意义的。在此，首先仅在标准操作中通过检测单元测量颜色组成并且与颜色标准进行比较，而不排出颗粒。只有当颜色组成偏离颜色标准超过固定的公差范围时，才对其分类，其方式为分别排出颜色过多的颗粒。

合适用于碎片分类的装置例如由Bühler GmbH公司以名称SORTEX或由SteinertGlobal公司以名称UniSort销售。

如上所述，在根据本发明的方法中可以包含具有相对均匀的颜色分布的混色原材料产品。由此，可使具有例如20至45重量％透明的、20至45重量％白色的和20至45重量％其余颜色成分的混色原材料产品进行碎片分类。因为传统的颜色分类器对于从进料流中分离相对少比例(例如，<<5％)的异色进行优化，所以无法简单地通过这种颜色分类器获得对于可接受的产品质量而言所希望的颜色纯度。

在作为本申请基础的研究的范围内，已经令人惊讶地确定，在使用将严重混色的原材料时通过彼此相继连接多个颜色分类器可以确保高颜色纯度。因此，如果原材料含有显著比例(基于原材料中待分类的目标聚合物的总重量的20重量％或更多)的与原材料的主要颜色不对应的(例如20重量％的其余颜色颗粒和80重量％的白色颗粒)，则便利地使用两个彼此相继连接的颜色分类器，以将从第一颜色分类器获得的产品的颜色纯度提高至令人满意的范围。如果原材料含有显著比例(即基于原材料中待分类的目标聚合物的总重量的10重量％或更多)的白色、透明和彩色成分，则另外优选在碎片分类的范围内在第一步中将白色和透明成分与其余颜色成分分离，并随后在第二步中分离白色与透明成分。

目前可用的颜色分类器的问题在于其以下协调：将所希望的成分保留在产品中，而将不希望的成分从混合物中选择性地排出。从技术上讲，无法将颜色分类器调节为在一个或多个彼此相继连接的颜色分类器中获得具有高产率和高纯度(>95％)的产品。在技术上无法避免一定程度的过度分类，即与不希望的成分一起错误地排出所希望的成分。

根据本发明，在具有良好颜色品质(即优选约2％或更少、尤其是约1％或更少的错误颜色的颗粒的比例)和高产率的产品的意义上通过有三个颜色分类器的单元可以取得特别有益的分离结果，其中在第一颜色分类器中将所希望的颜色组分(例如白色/透明)与不希望的颜色组分(例如其余颜色)分离。由于在传统的颜色分类器中不可避免的错误分类，从该颜色分类器获得的所希望和不希望的颜色组分的级分仍然含有显著残余比例的不希望的或所希望的颜色组分。因此，将主要具有所希望的颜色组分的级分送入第二颜色分类器，该第二颜色分类器对从第一颜色分类器获得的产品进行后续分类，并在那里进一步提高所希望的颜色组分的比例。最后在该单元中设置第三颜色分类器，向其送入来自第一颜色分类器的主要具有不希望的颜色组分的级分，并且在其中进一步提高不希望的颜色组分的比例。

然后可以便利地将在第三颜色分类器中获得的所富集的不希望的颜色组分送入至另一个如上所述的单元，其中按相同的方案从中分离出另外的颜色组分(例如红色/黄色)。在第二和第三颜色分类器中获得的经分类的级分相反分别含有仍然显著比例的所希望的颜色组分并且因此作为原材料再次输送到第一颜色分类器。如果颜色组分包含多种颜色(例如，白色/透明)，则将在第二颜色分类器中获得的经富集的不希望的颜色组分便利地送入至另一个如上所述的单元，其中从中分离出另一种颜色组分(例如透明的)。

如果待分离的原材料是多于三种不同颜色成分的混合物，例如白色/无色/红色/黄色/绿色/蓝色成分的混合物，则该分离优选包括至少两个如上所述的单元，其中在第一单元中，例如将白色/无色的颜色对与其余颜色成分分离，并且在第二单元中，将这个颜色对分离成单独的颜色成分。在第一单元中分离颜色对(而不是仅仅一种颜色的材料)具有以下优点：对于颜色大致相同分布的混合物，待分类的颗粒的量和待留在混合物中的颗粒的量类似，这使得在整个设备中能够实现更好的量管理。

如果其余颜色成分同样含有多种颜色，例如红色/黄色/绿色/蓝色成分，则便利地安排另一个单元，其中另一个颜色对，例如红色/黄色成分可以与其余颜色成分(例如，绿色/蓝色)分离。对于具有白色/无色/红色/黄色/绿色/蓝色成分的混合物，特别优选按如下顺序分离：1.白色/无色、2.红色/黄色和3.绿色/蓝色成分。对于如此获得的每个颜色对，进一步优选地设置如上所述的有三个颜色分类器的另一个单元，其中颜色对被分成单个颜色的成分。

所描述的由颜色分类器形成的单元以及多个这样单元的布置提供了相对于迄今可用的分离方法的优点，即大致相同分布的混合物可以分离成具有高纯度的多种经定义的产品。相反地，在仅具有直线式彼此相继连接的颜色分类器的类似布置中，产率损失或者所需的分离步骤的数量可能非常大，这可能会严重损害分离的成本效率。

除了所提到的颜色分类器的单元之外，还可以在聚烯烃残料级分的提纯中包括另外的单独的颜色分类器。这种颜色分类器可以例如用于进一步减少在经纯化的纯色级分中的错误颜色成分，以进一步提高产品品质。

在步骤(iii)中的碎片分类之后，使步骤(iv)中获得的聚烯烃残料级分如上所述在50至155℃范围内的温度下经受处理，其中该处理便利地应进行至少60分钟的时间段。通过此处理，应尽可能地沉淀包含在聚烯烃残料级分中的已扩散到包装物最外层中的有害物质、迁移产物或污染物。

工艺参数取决于对应聚合物的惰性以及化学和物理性质。因此，应注意处理温度尽可能高于玻璃转变温度，但低于待处理塑料的熔化温度。一方面，这确保了分子链具有足够的可移动性以便能够释放迁移物质，但另一方面不会熔化或软化，熔化或软化可能会导致单独颗粒的结块。

最常用的聚烯烃HDPE、LDPE和聚丙烯的适合温度范围可为如下所述：

HDPE：50至130℃、优选90至122℃、最优选110至115℃。

LDPE：50至110℃、优选75至105℃

聚丙烯：50至155℃、优选100至150℃

停留时间确保进行材料的最小程度的清洁。停留时间取决于不同的标准，例如迁移产物在对应聚合物中的扩散速率和聚合物的软化或熔化温度。如上所述，用于尽可能完全除去迁移产物的停留时间应为至少约60分钟。停留时间优选为至少约120分钟，但不应超过约600分钟的停留时间，因为在聚烯烃的情况下在超过600分钟的停留时间下通常不会观察到进一步改进的迁移材料去除。在本发明的范围内特别合适的停留时间可以为约180至360分钟且尤其是180至240分钟的时间段。

通过施加真空可以正面影响在步骤(iv)的范围内迁移物质的分离。此外，施加真空还与以下优点相关：可以通过在其中进行温度处理的设备的真空来去除迁移物质，并且塑料在高温下不暴露于任何可导致塑料的氧化性损伤的含氧气氛。如果温度处理在真空下进行，则对此便利的是将压力设置为≤150mbar、优选≤50mbar、尤其≤20mbar、且最优选0.1与2mbar之间的压力。

因为还可以通过在惰性气体中进行温度处理来抑制氧化性损伤，所以步骤(iv)中的处理也可以在惰性气体气氛中进行。在此，术语“惰性气体气氛”不一定要理解为惰性气体必须存在于整个装置之内。而是，惰性气体存在于该装置的直接包围所加热颗粒的区域中就足够了。尤其可以考虑氮气和氩气作为惰性气体，然而出于成本原因优选氮气。

适用于温度处理的装置例如由Erema(AT)公司以VACUREMA的名称销售。

在步骤(iii)和(iv)之间，将从步骤(iii)得到的残料级分便利地加入至挤出设备中以制造聚烯烃颗粒。这可以设计成使得从步骤(iii)获得的颗粒仅塑性变形成颗粒，但也可在挤出过程中加入例如呈着色剂或颜料的形式的添加剂。此外，与例如聚丙烯有关的，在挤出过程为了进行混配而加入例如过氧化物或滑石的常规助剂。由于在挤出包含这些添加剂的聚丙烯时产生可能被消费者感觉为不愉快的气味物质，在此情况下有利的是，在步骤(iv)之前进行挤出，因为那样形成的气味物质可以至少部分地再次被去除。由此令人不悦的气味降低到甚至可与用滑石混配的聚丙烯新品相比。

在挤出的范围内，还可以通过施加真空使材料脱气以及释放在聚烯烃熔体中的挥发性物质。然而这里应该注意的是，这种脱气不能代替步骤(iv)中的温度处理，因为脱气必须进行一段时间，这将不能实现挤出设备的经济性运行。

如果将从步骤(iii)获得的残料级分送入至挤出，则挤出设备便利地直接安排在用于步骤(iv)中的温度处理的设备之前，因为材料已经在那里被加热。由于温度处理同样在升高的温度下进行，因此，与在挤出后首先冷却材料(而然后必须再次加热至温度处理范围内所设置的温度)相比，这种安排需要更少的能量。为了避免由于挤出机和处理容器之间的运输步骤引起的能量损失，可采取例如运输设施、绝热、转移区域中的额外真空等措施。

在个别情况下，也可以在步骤(iii)和(iv)之后才挤出造粒。然而，这具有以下缺点：造粒前的残料级分通常仍含有例如薄膜绒毛的小颗粒，其可在真空下的温度处理中排出。因此，在这样的过程引导中，过滤器的安装是不可避免的，这些过滤器此外需要以相对短的间隔进行清洁。另外，聚烯烃颗粒在加工成粒之前具有相对大的体积，这限制了穿过用于温度处理的装置的通过量。

在步骤(iv)下游进行挤出的另一个缺点是，由于在挤出过程中材料的热负荷，可能重新产生导致产品的令人不悦的气味的物质。在步骤(iv)上游挤出的情况下可以通过步骤(iv)减少这些物质；相反地，在步骤(iv)下游的挤出是不期望的。

事实上应接受，在温度处理之前加工成粒对产品性能和所需的温度处理时间产生不利影响。因此，一方面，在挤出过程中可能由迁移物质产生难以再次从粒料中去除的分解产物，另一方面，迁移物质通常存在于颗粒的表面上并且因此与由于挤出而分布在粒料颗粒中的迁移物质相比可以更容易地通过温度处理而去除。然而，出人意料地已确定这些效果对产品的影响很小，并且由于粒料对温度处理的优点而受到过度补偿(überkompensiert)。此外，由于其更紧凑的结构，粒料冷却的速度低于在造粒之前的聚合物材料，因此在将粒料直接送入至步骤(iv)中的温度处理中时造粒和温度处理所需的总能量比在相反的方法导向下更少。

在本发明所基于的研究的范围内已经表明，步骤(ii)和(iii)在步骤(iv)之前进行并且造粒步骤(如果包括的话)发生在碎片分类之后，对所得产物品质意义重大。此外，在温度处理之前进行热洗涤对于该方法而言是重要的。

如上所述，本发明还涉及一种方法，其中步骤(ii)和(iii)以相反的顺序进行。在这种情况下，例如碎片分类(iii)可在热洗涤(ii)之前进行，热洗涤(ii)可在造粒之前进行并且造粒可在热处理(iv)之前进行。在该实施方案中，本发明同样涉及一种方法，其中碎片分类(iii)在热洗涤(ii)之前进行，热洗涤(ii)在温度处理(iv)之前进行，并且温度处理(iv)在造粒之前进行。

然而，与前面的方法相比，后一种方法具有与上述在造粒之前进行温度处理(iv)的方法导向中相同的缺点。上述说明类似地适用于热洗、碎片分类、温度处理和造粒的优选实施方案。

关于各个反应步骤的顺序，在一个实施方案中，特别优选具有热洗涤(步骤ii)、碎片分类(步骤iii)、造粒和温度处理(步骤iv)顺序的方法导向。

在申请人无法引用某种理论的情况下，可以猜测，来自消费品的聚烯烃残料具有例如呈印刷物形式的杂质，这些杂质在热洗涤中首先从聚烯烃颗粒脱落。同样可能的是，聚烯烃残料具有由例如聚丙烯的其他聚烯烃形成的标签，其在热洗涤中从主要产品脱落。即使通过气流分选器从经预处理的材料中基本上去除这些标签，标签的少量残留部分也可能保留在材料中。如果随后使该材料直接经受热处理，则可能出现残留物的再次粘附，尤其是如果标签材料的软化点或玻璃化转变温度低于步骤(iv)中处理聚烯烃残料的温度或在其温度范围内。在下游的碎片分类中可能更难以捕捉到这种粘附，结果是所得产品与具有热洗涤(步骤ii)、碎片分类(步骤iii)和温度处理(步骤iv)的顺序的工作方式相比被更严重的污染。

在另一个实施方案中，特别优选具有碎片分类(步骤iii)、热洗涤(步骤ii)、造粒和温度处理(步骤iv)的顺序的方法导向。当仅有一部分产品(例如，白色而不是其余颜色或透明产品)存在消费者时，该实施方案尤其有优势。

由于热洗涤相关于相对高的能量消耗，因此可以是有意义的是，通过碎片分类来减少待通过热洗涤清洁的材料量，以仅对存在相关市场的那些材料通过热洗涤进行进一步清洁。

根据本发明的方法可分批或部分分批地进行，其方式为通过用聚烯烃残料的单独填料进行步骤(i)至(iv)中的全部或一部分。但是，由于这与更大技术耗费和单个装置组成部分的空闲时间相关，因此优选连续进行步骤(i)至(iv)。

本发明的另一方面涉及按照上述方法获得的聚烯烃再生料。该再生料优选是LDPE、HPDE或聚丙烯再生料。

附图说明

图1描述了由三个颜色分类器2、3和4形成的单元1。聚烯烃残料级分通过送入管道5输入该单元中。在第一颜色分类器2中，聚烯烃残料级分被分离成所希望的颜色级分6(例如，白色/透明)和不希望的颜色级分7(例如，其余颜色)。然后将所希望的颜色级分6送入第二颜色分类器3，在其中将剩余部分的不希望的颜色级分9从混合物中分离，且产生进一步提纯的所希望的颜色级分8。将在第一颜色分类器中获得的不希望的颜色级分7送入第三颜色分类器4，在其中产生所希望的颜色级分11的剩余部分，同时从混合物7获得不希望的颜色级分10的经纯化的级分。然后将所希望的颜色级分11和不希望的颜色级分9的部分送回到第一颜色分类器2。

图2描述了具有两个串联连接单元1和12的结构，其中在具有三个滤色器2A、3A和4A的第一单元1中，从聚烯烃残料级分的混合物中分离出颜色对(例如，白色/透明)。然后将从第一单元获得的颜色对经由送入管道8输入至第二单元12中，在其中该颜色对被分离成单独成分(即，一方面是白色而另一方面是透明的)。在此，颜色对类似于第一单元1地穿过三个颜色分类器2B、3B和4B。作为产品，获得颜色对13(例如透明)和14(例如白色)的非常纯色的单独成分。在第一单元1的第三颜色分类器4A中产生的纯化的剩余级分10A被送入至另一个颜色分类器单元15，并在那里被进一步纯化，其中该单元的构造类似于单元1和12。

实例

分离聚烯烃残料混合物，具有的白色/透明和其余颜色碎片的比例分别为34％、34％和32％。

将给定的混合物送入由三个颜色分类器2A、3A和4A形成的第一单元1。在第一颜色分类器中，从混合物中分离出其余颜色碎片，以得到白色/透明碎片6A的经纯化级分，其白色/透明/其余颜色分布为约47.5％/47.5％/5％。经分类的混合物7A由白色/透明/其余颜色碎片组成，其分布为约20％/20％和60％。将经纯化的白色/透明级分6A送入第二颜色分类器3A，在其中后续清洁该级分。由此获得纯级分8，其分布为约49.5％/49.5％/1％的白色/透明/其余颜色碎片。在第二次清洁中获得的副级分9A具有约40％/40％/20％的白色/透明/其余颜色碎片的分布，且其送回至第一颜色分类器2A。将来自第一颜色分类器2A的经分类的混合物7A送入第三颜色分类器4A中，并且在那里分离为：主要是其余颜色碎片的10A(其分布为白/透明/其余颜色2.5％/2.5％/95％)、以及富集透明和白色碎片的级分11A(其分布为白色/透明/其余颜色32.5％/32.5％/35％)。该经富集的级分11A同样送回至第一颜色分类器2A。

将在第一单元中获得的透明/白色碎片的混合物8送入至具有三个颜色分类器2B、3B和4B的第二分离单元12。在第一颜色分类器2B中分离白色与透明碎片，其中得到透明碎片富集的级分6B(其分布为白色/透明/其余颜色6％/93％/1％)和白色富集级分的7B(其分布为白色/透明/其余颜色66％/33％/1％)。富集透明碎片的级分6B在第二颜色分类器3B中进一步提纯，获得混合物13(白色/透明/其余颜色碎片6％/93.5％/0.4％)以及剩余级分9B(其分布为白色/透明/其余颜色6％/88％/6％)。

将富集白色碎片的级分7B送入第三颜色分类器4B，其中产生具有95％/3.5％/1.5％的白色/透明/其余颜色碎片的分布的白色级分14和具有39％/60.5％/0.5％白色/透明/其余颜色碎片的分布的剩余级分11B。来自第二和第三颜色分类器3B和4B的剩余级分9B和11B送回至第二单元的第一颜色分类器2B中。如果需要，颜色分类器4B下游还可以有另一个颜色分类器，以例如将白色级分中的其余颜色比例降低至低于1％。

附图标记清单

1 第一颜色分类器单元

2，2A，2B 第一颜色分类器

3，3A，3B 第二颜色分类器

4，4A，4B 第三颜色分类器

5 聚烯烃残料级分至第一颜色分类器单元的送入管道

6，6A，6B 在第一颜色分类器中富集的所希望的颜色级分

7，7A，7B 在第一颜色分类器中富集的不希望的颜色级分

8 在第一颜色分类器单元中经纯化的所希望的颜色级分

9，9A，9B 在第二颜色分类器中富集的不希望的颜色级分

10,10A 在第三颜色分类器中富集的不希望的颜色级分

11，11A，11B 在第三颜色分类器中富集的所希望的颜色级分

12 第二颜色分类器单元

13 来自8的纯色单一成分

14 来自8的纯色单一成分

15 第三颜色分类器单元

Claims (16)

1.一种方法，用于由含聚烯烃的混色残料制造聚烯烃再生料的方法，该聚烯烃再生料适用于制造消费品，该方法包括以下步骤：

(i)在无热能供应的情况下用水处理混色聚烯烃残料级分，

(ii)在至少60℃的温度下用碱性介质洗涤的范围内处理由(i)获得的该聚烯烃残料级分，

(iii)将由(ii)得到的该聚烯烃残料级分进行碎片分类，得到一种或多种纯色聚烯烃残料级分，其中聚烯烃分别以集中的形式存在，其中步骤(ii)和(iii)也能够按相反的顺序进行，

(iv)在50至155℃的温度范围内，处理从上述步骤得到的该一种或多种纯色聚烯烃残料级分，优选持续至少60分钟的时间段。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(iii)和(iv)之间或在步骤(iv)之后，优选在步骤(iii)和(iv)之间，将用于制造聚烯烃颗粒的一种或多种纯色聚烯烃残料级分加入至挤出设备中。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，构成残料级分的主要颜色的残料级分的比例不大于80重量％，优选不大于60重量％，且特别优选不大于40重量％。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，用由三个颜色分类器形成的单元(1)使步骤(iii)中的碎片分类中的聚烯烃残料级分经受分离，其中将该聚烯烃残料级分送入第一颜色分类器(2)，其中将所希望的颜色组分(6)与不希望的颜色组分(7)分离，将在该第一颜色分类器中得到的该所希望的颜色组分(6)送入第二颜色分类器(3)，在该第二颜色分类器中将从该第一颜色分类器获得的产品后续分类并且其中该所希望的颜色组分的比例进一步增加，并且将在该第一颜色分类器中获得的该不希望的组分送入第三颜色分类器(4)，在该第三颜色分类器中该不希望的颜色组分的比例进一步增加，并且其中将在该第二和第三颜色分类器中分类出来的级分(9，11)作为原材料再次送入至该第一颜色分类器。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤(iii)中的碎片分类包括多个根据权利要求4所述的由三个颜色分类器形成的单元。

6.根据权利要求4或5之一所述的方法，其特征在于，该聚烯烃残料级分含有多于三种颜色并且通过由三个颜色分类器(2，3，4)形成的单元(1，在适当时15)分别从该聚烯烃残料级分中分离颜色对，并且这些颜色对在分别位于下游的单元(12)中分离成对应的颜色成分。

7.根据前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，该聚烯烃是聚乙烯或聚丙烯，优选HD聚乙烯。

8.根据前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，在至少70℃、优选在80至90℃的范围内的温度下处理步骤(ii)中的该聚烯烃残料级分。

9.根据前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，步骤(ii)中的该碱性介质是具有小于10重量％的浓度、优选具有在0.5-5重量％范围内的浓度且尤其具有在1至3重量％范围内的浓度的氢氧化钠水溶液。

10.根据前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，在步骤(iii)中的碎片分类的范围内，将不是由聚烯烃组成的颗粒和与该聚烯烃残料级分中的大部分颗粒具有颜色偏差的颗粒分离。

11.根据前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，对于根据步骤(iv)的处理，施加<150mbar，优选<50mbar，尤其<20mbar，且最优选0.1与2mbar之间的真空。

12.根据前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，根据步骤(iv)的处理在惰性气体气氛中进行，优选在氮气气氛中进行。

13.根据前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，根据步骤(iv)的处理进行120至300分钟且优选180至240分钟的时间段。

14.根据前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，在步骤(i)之前，使该含聚烯烃的残料经受根据颜色的预分类。

15.根据前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，使得自步骤(ii)的该聚烯烃残料级分经受随后的干燥和在气流分选器中的处理。

16.一种聚烯烃再生料，能够通过权利要求1至15中任一项所述的方法获得。