DE102008012539A1

DE102008012539A1 - Verfahren zum Recyclen von Kunststoffen

Info

Publication number: DE102008012539A1
Application number: DE200810012539
Authority: DE
Inventors: Christian Kreutz; Marcel Sieme; Günter Schuhmann
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2008-03-04
Filing date: 2008-03-04
Publication date: 2009-09-10

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Recyceln von Kunststoffen. Den bisher bekannten Verfahren zum Recyceln von Kunststoffen ist gemein, dass der eigentliche Rohstoff, also das Ausgangsmaterial, aus dem ursprünglich ein Kunststoff durch einen chemischen Prozess hergestellt worden ist, nicht wiedergewonnen wird. Ziel ist es also, ein Verfahren zum Recyceln von Kunststoffen zu entwickeln, mit dem aus Kunststoffabfällen, bestehend aus langkettigen Polymeren, hochwertige niedermolekularere Homologen gewonnen werden. Dieses Ziel wird durch ein Verfahren erreicht, bei dem die Kunststoffabfälle in einem flüssigen Medium gelöst und mittels einer in dem flüssigen Medium erzeugten Stoßwelle in ihre niedermolekulareren Homologen aufgespaltet werden.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Recylen von Kunststoffen.
Der Abbau von diversen Kunststoffen ist die Hauptaufgabe der Recyclingindustrie. Zum Recyclen stehen derzeit drei vom Prinzip her verschiedene Technologien zur Auswahl, nämlich, das energetische Recyclen von Kunststoffen, sprich die Verbrennung, das materielle Recyceln, bei dem physikalische Methoden angewandt werden und das rohstoffliche Recyceln, das auf chemischen Prozessen beruht.
Den bisher bekannten Verfahren zum Recyceln von Kunststoffen ist gemein, dass der eigentliche Rohstoff, also das Ausgangsmaterial, aus dem ursprünglich ein Kunststoff durch einen chemischen Prozess hergestellt worden ist, nicht wiedergewonnen wird.
Ziel ist es also, ein Verfahren zum Recyceln von Kunststoffen zu entwickeln, mit dem aus Kunststoffabfällen bestehend aus langkettigen Polymeren hochwertige niedermolekularere Homologen gewonnen werden.
Dieses Ziel wird durch ein Verfahren erreicht, bei dem die Kunststoffabfälle in einem flüssigen Medium gelöst und mittels einer in dem flüssigen Medium erzeugten Stoßwelle in ihre niedermolekulareren Homologen aufgespaltet werden. Mit Hilfe der Stoßwellentechnik können im untersten Millisekundenbereich Stoßwellen gezündet werden und somit kann eine Zeitersparnis erreicht werden. Des Weiteren ist das erfindungsgemäße Verfahren als umweltfreundlich einzustufen, da keine klimabelastenden Gase wie bei der Verbrennung von Kunststoffen entstehen. Dem Abbau von wasserlöslichen Polymeren kommt eine besondere Bedeutung zu, da sie aufgrund ihrer Verwendung als nicht-ionische Detergenzien (Polyethylenglykol) in Waschmitteln, aber auch als Emulgatoren in Kosmetika (Polypropy lenglykol) oder Chelatbildnern (Polyacrylat) nicht recycelt und wiederverwertet werden. Eine solche Wiederverwertung ist mit Hilfe der Stoßwellentechnologie möglich.
Vorteilhafte Ausgestaltungen eines erfindungsgemäßen Verfahrens kann man den Unteransprüchen entnehmen.
So können die die Stoßwellen direkt durch Piezoelemente erzeugt werden.
Bevorzugt werden die Stoßwellen jedoch durch Mikroexplosionen durch Bleiazetat- oder Silberazetatkugeln, durch elektromagnetische Elemente, durch elektrische Funkenentladung oder durch einen gepulsten Laser erzeugt.
In der Zeichnung ist ein Ersatzschaltbild eines für die Erzeugung von Stoßwellen geeigneten elektrischen Stoßwellengenerators gezeigt.
Der Stoßwellengenerator besteht aus einer Gleichstromquelle 10 mit einem Pluspol und einem Minuspol. An die beiden Pole ist ein elektrischer Kondensator 12 angeschlossen. Mit der einen Seite des Kondensators ist eine erste Elektrode 14 direkt verbunden. Die dieser gegenüberliegende zweite Elektrode 16 ist über einen elektrischen Schalter 18 mit der anderen Seite des Kondensators verbindbar. Der elektrische Widerstand und die Induktivität der elektrischen Leitungen sind durch einen Widerstand 20 und eine Spule 22 symbolisiert.
Die Gleichstromquelle 10, der Kondensator 12 und der Schalter 18 sind in einem Gerätegehäuse 24 untergebracht, das über dem Niveau des in einer Wanne befindlichen Lösungsmittels für den Kunststoff, also im Trockenen angeordnet ist. die zwei Elektroden tauchen in das Lösungsmittel ein.
Mit dem gezeigten Generator können bei hohem Strom (> 10000 A) und hoher Spannung (> 10000 Volt) Blitze im untersten Millisekundenbereich gezündet werden. Dazu wird zunächst bei offenem Schalter 18 der Kondensator auf die hohe Spannung aufgeladen. Dann wird der Schalter geschlossen. Unter Erzeugung eines Blitzes fließt dann der hohe Strom. Die gewaltigen Stoßwellen dieser Blitze breiten sich kugelförmig im Medium aus und sorgen für den Abbau der längerkettigen Polymere. Die Energie (W) der Stoßwelle wird bestimmt durch die Ladespannung (U) und die Kapazität © des Stoßkondensators und kann demnach frei gewählt werden: W = ½ × C × U2
Durch die Stoßwelle werden die langen Polymere in so starke Schwingungen versetzt, dass die Polymerketten brechen. Es entstehen kurzkettige, niedermolekulare Poly(Mono)mere, die als Rohstoffe wieder verwertet werden können.
Hinsichtlich des konstruktiven Aufbaus kann ein Stoßwellengenerator verwendet werden, wie er aus der Literatur bekannt ist. Es wird dazu auf die DE 197 18 513 C2 und die EP 590 177 B1 verwiesen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- DE 19718513 C2 [0014]
- EP 590177 B1 [0014]

Claims

Verfahren zur Gewinnung der niedermolekulareren Homologen aus aus langkettigen Polymeren bestehenden Kunststoffabfällen, dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststoffabfälle in einem flüssigen Medium gelöst und mittels einer in dem flüssigen Medium erzeugten Stoßwelle in ihre niedermolekulareren Homologen aufgespaltet werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stoßwellen durch Piezoelemente erzeugt werden
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stoßwellen durch Mikroexplosionen durch Bleiazetat- oder Silberazetatkugeln, durch elektromagnetische Elemente, durch elektrische Funkenentladung oder durch einen gepulsten Laser erzeugt werden.