DD263729A1

DD263729A1 - Verfahren zur herstellung von plastformteilen aus plastabfallgemischen

Info

Publication number: DD263729A1
Application number: DD87303024A
Authority: DD
Inventors: Hartmut Jahn; Heinz Aul; Eberhard Wagner; Klaus Ruecker; Erika Chodura; Heinz Bach
Original assignee: Bitterfeld Chemie
Priority date: 1987-05-22
Filing date: 1987-05-22
Publication date: 1989-01-11

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Plastformteilen aus Plastabfallgemischen mit mindestens 50% thermoplastischem Anteil. Erfindungsgemaess wird in einer Plastiziervorrichtung, vorzugsweise in einem Doppelschneckenextruder, das grobzerkleinerte Plastabfallgemisch homogenisiert bei Massetemperaturen von 120C bis 300C, vorzugsweise zwischen 125C und 190C plastiziert, kontinuierlich zu einem dicken Strang extrudiert und als Plastikat in einem offenen Formpresswerkzeug im Urformverfahren zu hochwertigen Formpressteilen geformt.

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Das erfindungsgemäße Verfahren kann genutzt werden, um aus Plastabfallgemischen mit mindestens 50% thermoplastischem Anteil in einfacher Weise Plastformteile konstanter Qualität herzustellen.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Es ist bekannt, daß in zunehmendem Maße Plastabfälle erfaßt werden, um sie einer geordneten Wiederverwendung zuzuführen.

Im Bereich der Plastwerkstoff und Plasthalbzeug verarbeitenden Industrie sind bekanntlich aber nur sortenreine Sammlung von Plastabfällen, deren Aufbereitung sowie ihr plasttypischer WiedereinsaU für Erzeugnisse hoher Qualität üblich (FR-PS 1246108).

Eine sortenreine Sammlung von Plastabfällen oder von gebrachten Erzeugnissen mit P'astünteilen ist in den meisten Fällen aber nicht möglich. Gemische aus Haushaltsplastabfällen (TPAH) beispielsweise sind in ihrer Zusammensetzung recht verschiedenartig und bestehen oft aus unterschiedlichen, bei einer eventuellen gemeinsamen Aufarbeitung unverträglichen Polymeren mit stark schwankenden Anteilen. Derartige Plastabfallgemische sind zumeist verschmutzt und weisen durch den Gebra'ich bereits eine Materialschädigung auf; mit bekannten Verarbeitungsverfahren wie Extrusion, Spritzgießen, Kalandrieren usw. sind sie nicht oder nur bedingt weiterverarbeitbar und ergeber, nur Erzeugnisse mit geringer Qualität (DE-PS 2558987), DD-PS 149611, DD-PS 204062). Deshalb hat es nicht an Verstehen gefehlt, die eine Erhöhung dei Qualität und damit eine plasttypi jehe Wiederverwertung solcher Materialien zum Ziel haben. So ist es bekannt, Verträglichkeitsvermittler Wi-; chlorierte Polyethylene (FR-PS 2111307), US-PS 3687873) oder Ethylen-Vinylacetatcopolymere (DD-PS 221669) bei der Verarbeitung zuzusetzen.

Es sind auch relativ komplizierte Aufarbeitungsvorfahren wie Feinmahlen, Mischen und Regranulieren bekannt gev/orden, wobei eingeschlossene Fremdstoffe oder unverträgliche Polymere als Füllstoffe wirken (DD-PS 149635, DD-PS 270633).

Es ist ferner bekannt, Plastabfallgernische in der Weise aufzuarbeiten, daß einzelne Fraktionen, z. B. die Polyolefine, in einer Trennsäule nach dem Schwimm-Sink-Verfahren (DD-PS 235376; Modern Plastics Int. 5.Jahrg. [19751, Nr. 10, S.64-66) abgetrennt und dann sortenrein aufgearbeitet werden.

Des weiteren sind Lösungen bekannt, die Qualitätsverbesserungen durch Zusatz mehr oder weniger inerter Füllstoffe wie Holzmehl, Asbeststaub, Aschen, Duroplastpulver, Papier usw. (vgl. DE-PS 2357886; DD-PS 116051; DD-PS 207670) zu erreichen suchen.

Es ist auch möglich, Verstärkungsmaterialien wie textile Abfälle (DD-PS 146911, Kurzfasern (DE-PS 2439673) sowie Matten, Bahnen oder Streifen aus Glasfasern, Asbest, Siliziumdioxid, Wolle, Baumwolle, Polyester, Polyamid, Cellulose u. a. (vgl.

DE-PS 2558987) zuzusetzen.

Andere bekannte Aufarbeitungsverfahren wie das „Regenoform-Verfahren" setzen voraus, daß die Plastabfälle mindestens 50% Polyethylen enthalten.

Aus der DD-PS 149481 schließlich ist ein Verfahren zur Verarbeitung von polymeren und Zellulosen Abfällen bekannt, wobei die Plastizierung jedoch diskontinuierlich über einen energieintensiven Wärmeofen erfolgt und eine geringe Zugabe von Fließverbesserern notwendig ist.

Den dargelegten bekannten technischen Lösungen haftet oft der Nachteil an, daß sie erhebliche technisch-technologische Vorbehandlungsprozesse erfordern, die im Vergleich zu den erzielbaren Qualitätsparametern der daraus hergestellten Produkte zu kosten- unci zeitaufwendig sind.

Andere Verfahren sind hinsichtlich des Ausgangsmaterials an stark eingrenzende Bedingungen gebunden, zu energieintensiv öderes bleibt wie im Falle der Trennung in einzelne Fraktionen ein mehr oder weniger großer, nicht verarbeitungsfähiger Anteil wie z. B. die TPAH-Sinkfratkion.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, aus Plastabfallgemischen Undefinierter und stark schwankender Zusammensetzung, die gegebenenfalls auch nicht aufschließbare Fremdstoffe enthalten können, in einem «infachen Verfahren Plastformteile konstanter Qualität herzustellen.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Es bestand somit die Aufgabe, ohne komplizierte Aufbereitungsprozesse aus Plastabfallgemischen mit mindestens 50% thermoplastischem Anteil Plastformteile konstanter Qualität herzustellen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in einer kontinuierlich arbeitenden Piastiziervorrichtung, vorzugsweise in einem Doppelschneckenextruder, das grobzyrkleinerte Plastabfallgemisch homogenisiert, die Massetemperaturen von 120°C bis 300°C, vorzugsweise zwischen 125⁰C und 19O⁰C plastiziert, kontinuierlich zu einem dicken Strang extrudiert und als Plastikat in einem offenen Formpreßwerkzeug im Urformverfahren zu hochwertigen Formpreßteilen geformt wird.

Der kontinuierlich extrudierte dicke Strang wird nach Austritt aus dem Extrusionswerkzeug noch im plastischen Zustand durch Schneiden portioniert und in das offene, auf 7O⁰C bis 150⁰C, vorzugsweise auf 7O⁰C bis 12O⁰C gehaltene Formpreßwerkzeug dosiert.

Das gefüllte offene Werkzeug wird geschlossen und das Material mittels einer Presse bei Drücken zwischen 1 und 10MPa, vorzugsweise 4 bis 6MPa und einer Preßzeit 'wischen 10 und 60see, vorzugsweise 20sec ausgeformt, fixiert, das Formpreßteil entformt und in an sich bekannter Weise in oo ir außerhalb der Preßform abgekühlt.

Dabei können auch Kühlmedien wie z.B. Wasse: Luft. Kohlendioxid u.a. angewendet werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist sehr flexibel und erlaubt den Einsatz von Pldstabfallgemischen, deren Zusammensetzung sehr unterschiedlich sein kann, sofern der Anteil an Thermoplasten mindestens 50% beträgt.

In den Altplasten können auch bis zu 50% nicht aufschließbarer Fremdstoffe wio Duroplaste, Gummi, Papier, Textilien, Aluminiumfolie oder Thermoplaste mit vom Hauptanteil abweichenden höheren Schmelzpunkten enthalten sein, wobei die Art der Fremdstoffe ohne Belang ist und deren jeweiliger Anteil innerhalb der angegebenen Grenzen beliebig schwanken kann, ohne daß es zu irgendwelchen Beeinträchtigungen, z. B. Düsenverstopfungen an der Piastiziereinrichtung kommt.

auch eine Modifizierung des Einsatzgemisches durch Zusatz von Füllstoffen oder anderen Abfällen vor oder während der Extrusion ist möglich ohne negative Auswirkungen auf die Qualität der Plastformteile.

Das erfindungsgemäße Verfahren verbindet einen kontinuierlichen Verfahrensteil mit einem diskontinuierlichon zu einem quasikontinuierlichen Verfahren bei Verwendung relativ einfacher und ggf. auch unterschiedliche- "reßformwerkzeuge pro Verarbeitungslinie.

Ausführungsbeispiele

Die Ausführungsbeispiele sollen die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens näher erläutern.

Beispiel 1 (Vergloichsbeispiel)

Grob vorzerkleinerte Haushaltsplastabfälle mit einem Anteil von etwa 70% Polyolefingemisch werden in einem Doppelschneckenextruder homogenisiert und plastiziert, als dicker Strang kontinuierlich extrudier;, die entsprechend dem Formteilgewicht notwendige Menge nach dem Extrusionsaustritt vom Strang getrennt und in das offene Preßwerkzeug gebracht, welches auf 40% der Extrusionstemperatur gehalten wird, anschließend mit 4MPa und einer Zeit von 20see verpreßt und als Teil nach Abkühlung entformt.

Beispiel 2 (erfindungsgemäß)

Grob vorzerkleinerte Haushaltsplastabfälle mit einem Anteil von etwa 70% Polyolefingemisch werden in einem Doppelschneckenextruder homogenisiert und bei Massetemperaturen zwischen 14C°C und 17O⁰C plastiziert, als dicker Strang kontinuierlich extrudiert, die entsprechend dem Forr.iteilgewicht notwendige Menge nach dem Extrusionsaustritt vom Strang getrennt und in das offene Formpreßwerkzeug gebracht, welches auf 70^cC gehalten wird, anschließend mit 4 MP'j und einer Zeit von 20sec verpreßt und als Formpreßteil (Pflanzschale) nach Abkühlung entformt.

Beispiel 3 (erfindungsgemäß)

Grobzerkleinert und gewaschen vorliegende Rückstände aus der Aufbereitung von Haushaltsplastabfällen nach dem Schwimm-Sink-Verfahren (TPAH-Sinkfraktion) mit einem Anteil von etwa 80% PVC-h-Abfäl!en und weiteren unaufschließbaren Fremdstoffen wie Duroplaste, Alufolie, Thermoplaste mit höheren Schmelzpunkten u.a. werden wie im Beispiel 1 mit Massetemperaturen von 165°C-190°C aufbereitet und in die Form gegeben, die auf 100^cC gehalten wird, anschließend mit 5MPa und einer Zeit von 20sec verpreßt und nach Abkühlung bzw. Fixierung das Preßformteil (Unterlegteil) entformt.

Beispiel 4 (erfindungsgemäß)

TPAH-Sinkfraktion gemäß Beispiel 3 wird vor der Extrusion mit 20% Kreide mechanisch vermischt und gemäß Beispiel 2 aufbereitet und im Preßwerkzeug, welches auf 50% der Extrusionstemperatur gehalten wird, mit einem Druck von 6MPa und einer Zeit von 20sec verpreßt, entformt und abgoKhlt.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung von Plastformteilen aus Plastabfallgemischen mit mindestens 50% thermoplastischem Anteil, gekennzeichnet dadurch, daß in einer kontinuierlich arbeitenden Piastiziervorrichtung, vorzugsweise in einem Doppelschneckenextruder, das grobzerkleinerte Piastabfallgemisch homogenisiert, bei Massetemperaturen von 12O⁰C bis 300⁰C, vorzugsweise zwischen 125°C und 190"C plastiziert, kontinuierlich zu einem dicken Strang extrudiert und als Plastikat in einem offenen Formpreßwerkzeug im Urformverfahren zu hochwertigen Formpreßteilen geformt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß der kontinuierlich extrudierte dicke Strang nach Austritt aus dem Extrusionswerkzeug noch im plastischen Zustand durch Schneiden portioniert und in das offene, auf 70⁰C bis 15O⁰C, vorzugsweise auf 70⁰⁰C bis 120⁰C gehaltene Formpreßwerkzeug gegeben wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß das gefüllte offene Werkzeug geschlossen und das Material mittels einer Presse bei Drücken zwischen 1 und 10M Pa, vorzugsweise 4 bis 6M Pa, und einer Preßzeit zwischen 10 und 60see, vorzugsweise 20see, ausgeformt, fixiert und das Formpreßteil entformt und in an sich bekannter Weise in oder außerhalb der Preßform abgekühlt wird.