DE102014007857A1

DE102014007857A1 - Process for recycling toner cartridges or cartridges

Info

Publication number: DE102014007857A1
Application number: DE102014007857.4A
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Ralf Grötschel
Current assignee: GROETSCHEL, RALF, DE
Priority date: 2014-05-24
Filing date: 2014-05-24
Publication date: 2015-11-26

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Recyceln von Tonerkartuschen oder -patronen mit einem Anteil von Resttoner, wobei das Kunststoffrecycelmaterial und der Toner einer Wiederverwendung zugeführt werden. Die Tonerkartusche oder -patrone wird einer Wärmebehandlung zur Agglomeration des Resttoners unterzogen, wobei nach der Wärmebehandlung die Tonerkartusche oder -patrone geschreddert, das geschredderte Kunststoffrecycelmaterial vom Toner getrennt und anschließend das Kunststoffrecycelmaterial einer Kunststoffgranulierung zugeführt und der Toner in einem Lösungsmittel aus einer Mischung aus Ketonen, Estern, Alkoholen und andere Kohlenwasserstoffen oder einzelnen Bestandteilen davon gelöst wird.The invention relates to a process for recycling toner cartridges or cartridges with a proportion of residual toner, wherein the Kunststoffrecycelmaterial and the toner are supplied for reuse. The toner cartridge or cartridge is subjected to a heat treatment for agglomerating the residual toner, wherein after the heat treatment, the toner cartridge or shredder is shredded, the shredded plastic recyclate material is separated from the toner, and then the plastic recycling material is supplied to a plastic granulation and the toner is mixed in a solvent of a mixture of ketones, Esters, alcohols and other hydrocarbons or individual components thereof is dissolved.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Recyceln von Tonerkartuschen oder -patronen mit einem Anteil von Resttoner, wobei das Kunststoffrecycelmaterial und der Toner einer Wiederverwendung zugeführt werden.The invention relates to a process for recycling toner cartridges or cartridges with a proportion of residual toner, wherein the Kunststoffrecycelmaterial and the toner are supplied for reuse.

In den Tonerkartuschen oder -patronen befinden sich nach der Nutzung noch erheblichen Mengen an Toner, die bei dem weiteren Recyceln der Tonerkartuschen oder -patronen zu Kunststoffrecycelmaterial erhebliche Schwierigkeiten, wie die Gefahr von Staubexplosionen, bereiten.In the toner cartridges or cartridges are still significant amounts of toner after use, which in the further recycling of toner cartridges or cartridges to Kunststoffrecycelmaterial considerable difficulties, such as the risk of dust explosions prepare.

Die DE 199 55 683 C2 beschreibt ein Verfahren zur Bindung von Stäuben in geschlossenen Behältern, wobei durch eine thermische Behandlung der Behälter die staubförmige Struktur des Toners durch Schmelzen oder Sintern beseitigt wird. Die Bindung von Stäuben erfolgt in geschlossenen Behältern, wobei in einem Tunnelofen mittels Heißluft die notwendige Betriebstemperatur erzeugt wird, um die auf dem Förderband hindurchlaufenden Behälter zu erhitzen. Die Innenseite des Tunnelofens ist vollständig mit Heißluftdüsen besetzt, so dass die Behälter rasch auf die benötigte Temperatur gebracht werden können und nur eine kurze Zeit im Tunnelofen verweilen. Das Förderband ist so gestaltet, dass die Heißluft auch den Boden der Behälter erhitzen kann. Nachdem die Behälter den Tunnelofen durchlaufen haben, werden sie abgekühlt und anschließend der weiteren Verarbeitung zugeführt.The DE 199 55 683 C2 describes a method for binding dusts in closed containers, wherein thermal treatment of the containers eliminates the dust-like structure of the toner by melting or sintering. The binding of dusts takes place in closed containers, wherein the necessary operating temperature is generated in a tunnel furnace by means of hot air in order to heat the container running on the conveyor belt. The inside of the tunnel kiln is completely filled with hot air nozzles, so that the containers can be quickly brought to the required temperature and only stay in the tunnel kiln for a short time. The conveyor belt is designed so that the hot air can also heat the bottom of the containers. After the containers have passed through the tunnel kiln, they are cooled and then sent for further processing.

Ein Verfahren zum Recyceln eines Kunststoffmaterials einer Prozesskartusche wird in der US 2004 250 399 A1 beschrieben, wobei die Prozesskartusche in einem Zerkleinerungsschritt zerkleinert wird, während Partikel in der Kartusche, wie zum Beispiel Toner, durch Absaugen gesammelt werden. Die Partikel einschließlich Toner werden in einem Screening-Schritt von den zerkleinerten Kunststoffmaterialien getrennt und die metallischen Materialien in einem Magnetfeld abgetrennt. Die Abtrennung der metallischen Materialien erfolgt mittels einer magnetischen Trommel, während die Partikel einschließlich Toner und Fremdstoffe in einem Luftwirbelstrom von den zerkleinerten Kunststoffmaterialien getrennt werden. In einer Nachzerkleinerung wird das Kunststoffmaterial mittels Schwerkraft geschält, getrocknet und durch die unterschiedlichen Dichte und Farben getrennt.A method of recycling a plastic material of a process cartridge is disclosed in U.S. Patent Nos. 4,194,954 US 2004 250 399 A1 described, wherein the process cartridge is crushed in a crushing step, while particles are collected in the cartridge, such as toner, by suction. The particles, including toner, are separated from the shredded plastic materials in a screening step and the metallic materials are separated in a magnetic field. The separation of the metallic materials takes place by means of a magnetic drum, while the particles, including toner and foreign matter, are separated from the comminuted plastic materials in a vortex of air. In a post-shredding the plastic material is peeled by gravity, dried and separated by the different density and colors.

Die Erfindung gemäß der KR 2002 0062 252 A beschreibt die Verwendung von Resttoner als Verstärker und Modifizierer in Asphalt-Mischung durch Zugabe von Abfalltoner zu einem herkömmlichen Asphalt. Das Mischen des herkömmlichen Asphalts mit Abfalltoner erfolgt mittels bekannter Mischaggregaten, wobei der herkömmliche Asphaltbinder auf 140 bis 180°C erhitzt wird. Der Resttoner wird in einem Verhältnis von 1%–15% zum Asphaltbinder hinzugefügt und anschließend vermischt. Die daraus resultierende Asphaltmischung weist eine gute Beständigkeit gegen Wasser und Rissbildung sowie eine gute Haltbarkeit auf.The invention according to the KR 2002 0062 252 A describes the use of residual toner as an amplifier and modifier in asphalt mixture by adding waste toner to a conventional asphalt. The mixing of the conventional asphalt with waste toner is carried out by means of known mixing units, wherein the conventional asphalt binder is heated to 140 to 180 ° C. The residual toner is added in a ratio of 1% -15% to the asphalt binder and then mixed. The resulting asphalt mixture has good resistance to water and cracking, as well as good durability.

Die KR 2005 0001 132 A offenbart ein Verfahren zum Recycling eines Abfalltonerpulvers, um es als Anstrich einer hydraulischen Zementmörtel-Zusammensetzung oder ein Material für das Screening einer elektromagnetischen Welle zu verwenden. Zum gleichförmigen Verteilen des Abfalltonerpulvers in einem Lösungsmittel erfolgt eine Zugabe von 0,1–5 Gew.% zu einem modifizierenden Oberflächen- und Dispersionsmittel und Vermischen dieser beiden Komponenten. Dieses Gemisch aus Oberflächen- und Dispersionsmittel und Abfalltonerpulver wird anschließend mit Zement und Zuschlagstoffen vermischt, wobei der Anteil des Beschichtungsmaterials aus Abfalltoner und Oberflächen- und Dispersionsmittel 1–10 Gew% bezogen auf 100 Gew% der Zementmörtelzusammensetzung beträgt. Vorzugsweise besteht dabei der Abfalltoner aus 25–50 Gew.% Ruß und Eisenoxid mit einem durchschnittlichen Durchmesser von 20 μm und weniger als 40–70 Gew.% eines synthetischen Harzes, wobei der Gehalt der Verbundpartikel mit einer Größe von 5–90 μm in dem Kunstharz 60 Gew.% oder mehr beträgt.The KR 2005 0001 132 A discloses a method for recycling a waste toner powder to use as a paint of a hydraulic cement mortar composition or an electromagnetic wave screening material. For uniformly distributing the waste toner powder in a solvent, 0.1-5 wt.% Is added to a modifying surface and dispersing agent and mixing these two components. This mixture of surface and dispersing agent and waste toner powder is then mixed with cement and aggregates, the proportion of waste toner coating material and surface and dispersing agent being 1-10% by weight based on 100% by weight of the cement mortar composition. Preferably, the waste toner consists of 25-50 wt.% Of carbon black and iron oxide having an average diameter of 20 microns and less than 40-70 wt.% Of a synthetic resin, wherein the content of the composite particles having a size of 5-90 .mu.m in the Resin 60 wt.% Or more.

Die DE 44 05 256 A1 beschreibt eine Kunststoffformmasse, die das Recycling von elektrofoto-grafischen Trockentonern gestattet. Das wird dadurch erreicht, dass diese Kunststoffformmassen elektrofotografische Trockentoner, bestehend aus einem Bindemittelharz auf der Grundlage eines Styrolcopolymers und weiteren übliche Toneradditiven und Polymerisate bzw. Polymerisatgemische auf der Grundlage von Styrol und ggf. weitere übliche Kunststoff-Additive in speziellen Anteilen, enthalten. Anwendungsgebiet für diese Recycling-Kunststoffformmassen ist die Herstellung von Formkörpern durch die verschiedensten Verarbeitungsverfahren wie beispielsweise Spritzgießen. Die Erfindung offenbart eine Recycling-Kunststoffformmasse, die 1 bis 70 Masseprozent eines elektrofotografischen Trockentoners enthält und aus 35 bis 98 Masseprozent eines Bindemittelharzes auf der Grundlage eines Styrolcopolymers und 2 bis 65 Masseprozent weiterer üblicher Toneradditive und 30 bis 99 Masseprozent eines Polymerisates bzw. Polymerisatgemisches auf der Grundlage von Styrol sowie 0 bis 20 Teile, bezogen auf 100 Teile A und B, üblicher Kunststoff-Additive, besteht.The DE 44 05 256 A1 describes a plastic molding compound that allows the recycling of electrophotographic dry toner. This is achieved in that these plastic molding compositions containing electrophotographic dry toner, consisting of a binder resin based on a styrene copolymer and other conventional toner additives and polymers or polymer mixtures based on styrene and optionally other conventional plastic additives in specific proportions. Field of application for these recycled plastic molding compounds is the production of moldings by the most diverse processing methods such as injection molding. The invention discloses a recycled plastic molding composition which contains 1 to 70% by mass of an electrophotographic dry toner and 35 to 98% by mass of a binder resin based on a styrene copolymer and 2 to 65% by mass of other conventional toner additives and 30 to 99% by mass of a polymer or polymer mixture on the Basis of styrene and 0 to 20 parts, based on 100 parts A and B, conventional plastic additives consists.

Ein Verfahren zum Recyceln von Tonerpatronen und Auflösung der Tonerstäube mittels eines Lösungsmittels wird in der DE 195 20 365 A1 beschrieben. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Produkt zu recyceln, das bis heute als Sondermüll gilt und nur durch Verbrennung entsorgt werden kann. Die feinen Reste von Tonerstäuben in der Tonerpatrone werden durch das Lösungsmittel, bestehend aus Methylsalicylat und/oder Camphen (Monoterpene (C10)), Terpen-Alkohole und Terpen-Aldehyde gelöst und die Tonerpatrone kann jetzt ohne Gefahr auf Explosion mechanisch zerkleinert werden. Damit werden Kunststoffe wieder dem Recyclingkreislauf zugeführt und die Umwelt wird geschont, wobei dies Erfindung aber die Rückgewinnung des Kunststoffanteils der Tonerkartuschen.A method for recycling toner cartridges and dissolving the toner dust by means of a solvent is disclosed in US Pat DE 195 20 365 A1 described. The invention has for its object to recycle a product that until today as Hazardous waste is considered and can only be disposed of by incineration. The fine remains of toner dust in the toner cartridge are dissolved by the solvent consisting of methyl salicylate and / or camphene (monoterpenes (C10)), terpene alcohols and terpene aldehydes, and the toner cartridge can now be mechanically crushed without risk of explosion. Thus, plastics are returned to the recycling cycle and the environment is protected, but this invention, the recovery of the plastic content of the toner cartridges.

Ein neues Verbundmaterial in Form eines Holzwerkstoffes und ein Herstellungsverfahren dazu wird in der CN 102 250 477 A beschrieben. Das Holz-Kunststoff-Verbundmaterial umfasst folgende Komponenten, 56% Abfälle aus Pflanzenfaser, 38% aus Kunststoffabfälle, 0,5–1,5% Weichmacher, 2% Bindemittel, 2–3% Gleitmittel und 0,5–1,5% des Resttoners. Das neuartige Holz-Kunststoff-Verbundmaterial wird durch Vermischen des Material, Granulieren und Extrudieren hergestellt. Dieser Holzwerkstoff weist nicht nur eine gute mechanische Festigkeit und eine gute physikalisch-chemische Beständigkeit auf, sondern ist auch Beständig gegen Schäden, die durch Schadinsekt, wie Motten, Termiten und dergleichen, entstehen.A new composite material in the form of a wood material and a manufacturing method to it is in the CN 102 250 477 A described. The wood-plastic composite material includes the following components, 56% vegetable fiber waste, 38% waste plastics, 0.5-1.5% plasticizer, 2% binder, 2-3% lubricant and 0.5-1.5% of the weight residual toner. The novel wood-plastic composite material is produced by mixing the material, granulating and extruding. This wood-based material not only has good mechanical strength and physical-chemical resistance, but is also resistant to damage caused by harmful insects such as moths, termites and the like.

Die JP 2011 164 325 A beschreibt ein Verfahren zur Rückgewinnung eines schlammartigen Toners eines Tonerabfalls in einem flexiblen Behälter, wobei eine Staubbildung, die Erzeugung von statischer Elektrizität und das Auftreten von Explosion durch den Resttoner verhindert werden soll. Aus dem flexiblen Behälter als Resttonerbehälter wird der Resttoner einem Mischer zugeführt, in dem der Resttoner mit Wasser, das monocyclische Monoterpentine enthält, in einem Knet-Prozess vermischt wird.The JP 2011 164 325 A describes a method of recovering a muddy toner of a toner waste in a flexible container while preventing dusting, generation of static electricity and the occurrence of explosion by the residual toner. From the flexible container as a waste toner container, the residual toner is supplied to a mixer in which the residual toner is mixed with water containing monocyclic monoterpentine in a kneading process.

Die Erfindung gemäß US 2005 076 487 A1 offenbart ein Verfahren zum Recyceln einer Kartusche, die noch einen Rest von Toner enthält, wobei in einem Zerkleinerungsverfahren die Kartusche einer Demontage in seine Hauptkomponenten unterzogen wird. Der Toner wird durch Absaugen wiedergewonnen, die Kartusche zerlegt und die metallischen Werkstoffe, wie Eisen und Aluminium einer Trennung unterzogen werden. Danach werden die getrennten metallischen Werkstoffe eingeschmolzen und einer Wiederverwendung zugeführt.The invention according to US 2005 076 487 A1 discloses a method of recycling a cartridge which still contains a residue of toner, wherein in a crushing process the cartridge is subjected to disassembly into its major components. The toner is recovered by suction, the cartridge disassembled and the metallic materials such as iron and aluminum are subjected to separation. Thereafter, the separated metallic materials are melted and fed to a reuse.

In der US 2009 103 942 A1 wird ein Verfahren zum Recyceln von Druckerpatronen beschrieben, wobei über einen Trichter und einen Einlaufförderer die Druckerpatronen einer Mühle zugeführt werden. Während dieser Zeit sind die Patronen in eine Flüssigkeit getaucht. In der Mühle werden die Patronen geschliffen, nachdem die Patronen einen doppelten Wasser-Vorhang passiert haben. Am Boden der Mühle werden die geschredderten Patronen abgeführt und durch ein oszillierendes Sieb in zwei oder mehr Fraktionen getrennt. Die Materialien werden durch das Sieb in einen Flotationstank geführt und in eine Schwimm- und in eine Sinkfraktion getrennt, wobei die Schwimmfraktion regelmäßig in einen Vorratsbehälter abgeführt wird und die größere und schwereren Materialien als Sinkfraktion regelmäßig von den oszillierenden Sieben über ein Auslaufförderer entfernt werden. Die schwimmenden Stoffe aus Nicht-Floating-Materialien werden mit einem Flotationsabscheider isoliert und in einen Flotation-Tank mit Schleusen geführt. Sowohl die größeren Materialien, als auch die Materialien, die auf den Boden des Behälters sinken, werden mit einem Auslaufband aus dem Flotation-Tank transportiert und Separatoren zur Trennung von Kunststoffen, Metallen und NE-Metallen zugeführt. Die Metall-Komponenten werden durch eine oder mehrere magnetische Baugruppen abgetrennt und einem dem Auslaufband übergeben werden. Die magnetischen Einheiten bestehen aus einen Magnetkopf und einem Seltenerdmetall-Kopf. Die abgetrennten Metalle werden gegebenenfalls getrocknet und geeigneten Speichermedium zugeführt. Die Trennung der NE-Metalle erfolgt mit Wirbelstrom-Einheiten, wobei die NE-Metalle bei Bedarf ebenfalls getrocknet und an geeignete Lagerbehälter übergeben werden. Die verbleibenden nichtmetallischen Materialien werden ebenfalls getrocknet und an geeignete Lagerbehälter übergeben.In the US 2009 103 942 A1 describes a method for recycling printer cartridges, wherein the printer cartridges are fed to a mill via a hopper and an infeed conveyor. During this time, the cartridges are immersed in a liquid. In the mill, the cartridges are ground after the cartridges have passed a double water curtain. At the bottom of the mill, the shredded cartridges are removed and separated by an oscillating sieve into two or more fractions. The materials are passed through the screen into a flotation tank and separated into a float and a sinking fraction, the float fraction being discharged regularly into a reservoir and the larger and heavier materials being removed as the sink fraction from the oscillating screens via a discharge conveyor. The floating materials from non-floating materials are isolated with a flotation separator and fed into a flotation tank with locks. Both the larger materials and the materials that sink to the bottom of the container are transported out of the flotation tank with a discharge conveyor and fed to separators for separating plastics, metals and non-ferrous metals. The metal components are separated by one or more magnetic assemblies and handed over to the discharge belt. The magnetic units consist of a magnetic head and a rare earth metal head. The separated metals are optionally dried and fed to suitable storage medium. The separation of non-ferrous metals is carried out with eddy current units, the non-ferrous metals are also dried if necessary and transferred to suitable storage containers. The remaining non-metallic materials are also dried and transferred to suitable storage containers.

Ein Verfahren zur Behandlung und Rückgewinnung von pulverförmigen Toner zusammen mit anderen Materialien durch thermische Agglomeration vor der.A process for the treatment and recovery of powdered toner together with other materials by thermal agglomeration before.

Eine weitere Verarbeitung von Tonerkartuschen wird in der US 2013 058 680 A1 beschrieben, wobei die Kartuschen mit Resttoner in eine beheizte Kammer eingebracht, die Patronen auf eine vorbestimmte Temperatur, und nach dem Erhitzen aus der beheizten Kammer entfernt werden. Die vorbestimmte Temperatur wird für einen vorbestimmten Zeitraum gehalten, um so die Agglomeration des restlichen Toners in der Patrone in eine lose Matrix bzw. in eine plastischen Masse zu bewirken. Die Höhe der vorbestimmten Temperatur und die vorbestimmten Heizintervalle werden durch Versuche ermittelt, wobei die vorbestimmte Temperatur niedriger als 150° Celsius, vorzugsweise 65°C beträgt. Die Temperatur kann aber auch über 150° Celsius betragen. Die Kassetten werden dann unmittelbar nach Entnahme aus der Heizkammer verarbeitet, wobei die Kartuschen vor der weiteren Verarbeitung auch gekühlt werden können.Further processing of toner cartridges is in the US 2013 058 680 A1 described, wherein the cartridges are introduced with residual toner in a heated chamber, the cartridges are removed to a predetermined temperature, and after heating from the heated chamber. The predetermined temperature is maintained for a predetermined period of time so as to cause agglomeration of the residual toner in the cartridge into a loose matrix or plastic mass. The height of the predetermined temperature and the predetermined heating intervals are determined by experiments, wherein the predetermined temperature is lower than 150 ° Celsius, preferably 65 ° C. The temperature can also be over 150 ° Celsius. The cassettes are then processed immediately after removal from the heating chamber, the cartridges can be cooled before further processing.

Die Erfindung gemäß der WO 2003 106 938 A1 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Recycling von Tonerkartuschen. Ein Schredder bricht die Tonerkartuschen in Stücke, wodurch das Austreten von Toner innerhalb der ansonsten im Wesentlichen versiegelten Patronen erfolgt. Die Kartuschenstücke mit dem frei gewordenen Tonerpulver werden dann durch eine Trennstufe mit einem mechanischen Separator und einem Trommel-Abscheider zugeführt. Jeder Separator arbeitet mit Siebgitter, wobei die kleineren Teilchen durch das Sieb fallen, während die größeren Stücke einer weiteren Zerkleinerung zugeführt werden. Beide Separatoren bearbeiten die Stücke, um die kleineren Partikel zu erzeugen. Ein Absaugsystem saugt Luft aus der noch ganzen Tonerkartusche, wobei ein Luftionisator zum Zuführen von ionisierter Luft in die Vorrichtung eingesetzt wird, um eine statische elektronische Aufladung zu reduzieren. Der Toner wird anschließend von der Abluft durch einen Staubabscheider entfernt.The invention according to the WO 2003 106 938 A1 describes a method and apparatus for recycling toner cartridges. A shredder breaks the toner cartridges into pieces, causing toner leakage the otherwise substantially sealed cartridges. The cartridge pieces with the freed toner powder are then fed through a separation stage with a mechanical separator and a drum separator. Each separator works with sieve mesh, with the smaller particles falling through the sieve, while the larger pieces are fed to further comminution. Both separators process the pieces to create the smaller particles. An exhaust system draws air from the still whole toner cartridge, using an air ionizer to supply ionized air into the device to reduce static electronic charge. The toner is then removed from the exhaust air by a dust collector.

Die Erfindung gemäß der EP 2 082 857 A1 betrifft ein Verfahren zur Wiederverwertung von Tonerkartuschen, Druckerpatronen, Tintenstrahlpatronen oder Farbbänder von Laser-druckern, Tintenstrahldruckern oder Matrixdruckern. Bei diesem Verfahren werden mechanischen und physikalischen Methoden miteinander kombiniert. Die Abfälle werden gegebenenfalls mit Hand demontiert und nach Beschaffenheit sortiert. Die Kunststoffteile werden zerkleinert, gereinigt, getrocknet und verpackt. Die besondere Eigenschaft dabei ist, dass die Kunststoffteile zuerst zertrümmert und anschließend weiter gemahlen werden. Der zerkleinerte Kunststoff wird in einer geschlossenen tunnelförmigen Hochdruckreiniger-Waschanlage gereinigt. Die Farbreste werden vom Abwasser durch Klärung, Filtrierung oder Abhub getrennt, anschließend getrocknet und deponiert. Das Waschwasser wird in die Waschanlage rückgeführt. Das fehlende Wasser wird nachgefüllt. Während des Verarbeitungsprozesses wird die Absaugung von Farbfeinstaub kontinuierlich gewährleistet. Das Verfahren der Demontage und Sortierung wird unter gezielter Vakuumabsaugung durchgeführt wird. Die Anlage ist mit einer Sicherung gegen Überspannung versehen. Die Kunststoffteile werden während der Vorbehandlung zertrümmert, zerkleinert und gemahlen, wobei die Kunststoffteile in der Größe von 0,5–5,0 cm, bevorzugt 0,5–1,5 cm zerkleinert werden. Der Wasserbedarf für die Reinigung beträgt 4–5 Liter/Kilogramm. Die Reinigung wird mit einem Druck von 15 Bar durchgeführt. Die technische Anlage besteht aus einem Förderband, einer Zerkleinerungsanlage mit Hammer und Mühle, einer tunnelförmigen Hoch-Druckreiniger-Waschanlage mit Klärbehälter und einem Heißluft-Trockner. Die technische Anlage ist mit einer Hochleistungsabsaugtechnik mit veränderbarer Drehzahl zum Zweck der Absaugung von Feinstaub, insbesondere von Farbfeinstaub ausgestattet.The invention according to the EP 2 082 857 A1 relates to a method for recycling toner cartridges, printer cartridges, inkjet cartridges or ribbons from laser printers, inkjet printers or dot matrix printers. This method combines mechanical and physical methods. If necessary, the waste is dismantled by hand and sorted according to its nature. The plastic parts are crushed, cleaned, dried and packed. The special feature is that the plastic parts are smashed first and then further ground. The shredded plastic is cleaned in a closed tunnel-shaped high-pressure cleaner washing plant. The paint residues are separated from the wastewater by clarification, filtration or stripping, then dried and dumped. The wash water is returned to the washer. The missing water is refilled. During the processing process, the extraction of color fine dust is continuously ensured. The procedure of dismantling and sorting is carried out under targeted vacuum extraction. The system is provided with a fuse against overvoltage. The plastic parts are smashed during the pretreatment, crushed and ground, the plastic parts in the size of 0.5-5.0 cm, preferably 0.5-1.5 cm are crushed. The water requirement for cleaning is 4-5 liters / kilogram. The cleaning is carried out with a pressure of 15 bar. The technical system consists of a conveyor belt, a crushing plant with hammer and mill, a tunnel-shaped high pressure washer washing plant with clarifier and a hot air dryer. The technical system is equipped with a high-performance extraction technology with variable speed for the purpose of extracting fine dust, especially fine color dust.

Gemäß der US 2004 005 508 A1 wird Abfalltoner geschmolzen und mit einem modifizierten Polyphenylenether vermischt, wobei das Gemisch als ein Formmaterial verwendet wird und der Resttoner vorzugsweise aus Styrol-Acrylharzen besteht. Das Gewichtsverhältnis der Tonerbestandteile zum modifizierten Polyphenylenether beträgt 5/95 und nicht mehr als 20/80. Der modifizierte Polyphenylenether und der Abfalltoner werden in einem Kneter mit einer kontinuierlichen Zuführung der Bestandteile vermischt.According to the US 2004 005 508 A1 Waste toner is melted and mixed with a modified polyphenylene ether, the mixture being used as a molding material and the residual toner preferably consisting of styrene-acrylic resins. The weight ratio of the toner components to the modified polyphenylene ether is 5/95 and not more than 20/80. The modified polyphenylene ether and the waste toner are mixed in a kneader with a continuous supply of the ingredients.

Ein Recyclingverfahren von Resttoner wird in der JP 2000 328 144 A beschrieben, bei dem das superfeine Pulver des Abfalltoner durch die Verwendung eines Staubhaltesystems in einer Eisenmühle einem breiartigen Staub zugesetzt wird.A recycling process of residual toner is used in the JP 2000 328 144 A in which the superfine powder of the waste toner is added to a mushy dust by the use of a dust holding system in an iron mill.

In einem Rührtank zum Rühren einer Aufschlämmung von einem sinterfähigen Staubmaterial wird der Abfalltoner zugeführt und die Aufschlämmung des Staubes, zu dem der Resttoner hinzugefügt wurde, wird zu einem Mischstaub dehydriert. Dieser Mischstaub wird anscshließend gesintert. Dieses sinterfähige Material, in dem Abfalltoner von dem Sintern fusioniert ist, kann Eisenpulver sein und so als Erz verwendet werden. Die Harzkomponenten in dem Abfalltoner brennen beim Verhütten des Erzes und so kann der Resttoner als Ersatz für Koks verwendet werden. Das Verarbeitungsverfahren ist gekennzeichnet durch Mischen des Abfalltoner mit dem Sintermaterial und durch das Sintern dieses Gemisches, wobei einer Staubaufschlämmung aus sinterfähigem Material der Abfalltoner zugegeben und anschließend einer Entwässerung unterzogen wird. Die Menge des Abfalltoner kann mehr als 20 Gew.% in dem sinterfähigen Staub betragen.In a stirring tank for stirring a slurry of a sinterable dust material, the waste toner is supplied, and the slurry of the dust to which the residual toner has been added is dehydrated to a mixed dust. This mixed dust is sintered and then sintered. This sinterable material in which waste toner is fused by the sintering may be iron powder and thus used as ore. The resin components in the waste toner burn when smelting the ore and so the residual toner can be used as a substitute for coke. The processing method is characterized by mixing the waste toner with the sintered material and sintering this mixture, adding the waste toner to a dust slurry of sinterable material, followed by dewatering. The amount of waste toner may be more than 20% by weight in the sinterable dust.

In der EP 2 087 936 A1 wird eine Recyclingeinrichtung mit einer Zerkleinerungsvorrichtung beschrieben, die einen gegenüber der Umgebung abgeschlossenen Behälter und einen in einem unteren Bereich des Behälters vorgesehenen Aufnahmekopf aufweist, an dem wenigstens ein flexibel ausgebildetes Schlagwerkzeug vorgesehen ist, das in dem unteren Bereich des Behälters umläuft, wobei die Zerkleinerungsvorrichtung mit einer Inertgaszuführung gekoppelt ist. Die Recyclingeinrichtung ist eine Recyclingeinrichtung für Tonerkartuschen. In oder an der Zerkleinerungsvorrichtung ist ein Sauerstoffüberwachungsmodul zur Überwachung des Sauerstoffgehaltes der Atmosphäre in dem Behälter der Zerkleinerungsvorrichtung und ein Temperaturmessgerät zur Messung der Temperatur in dem Behälter der Zerkleinerungsvorrichtung vorgesehen. Das Sauerstoffüberwachungsmodul ist mit der Inertgaszuführung gekoppelt. Dem Behälterinnenraum wird zumindest während des Zerkleinerungsschrittes Inertgas zugeführt wird. Bei dem Zerkleinerungsschritt wird der Sauerstoffgehalt der Atmosphäre in dem Behälter der Zerkleinerungsvorrichtung überwacht und die Temperatur in dem Behälter der Zerkleinerungsvorrichtung gemessen. Die Zuführung von Inertgas wird in Abhängigkeit von dem ermittelten Sauerstoffgehalt gesteuert.In the EP 2 087 936 A1 a recycling device is described with a crushing device having a sealed against the environment container and provided in a lower portion of the container receiving head on which at least one flexibly designed impact tool is provided, which rotates in the lower region of the container, wherein the crushing device with an inert gas supply is coupled. The recycling device is a recycling device for toner cartridges. An oxygen monitoring module for monitoring the oxygen content of the atmosphere in the container of the comminuting device and a temperature measuring device for measuring the temperature in the container of the comminuting device are provided in or on the comminution device. The oxygen monitoring module is coupled to the inert gas supply. The container interior is supplied at least during the crushing step inert gas. In the comminution step, the oxygen content of the atmosphere in the container of the comminution device is monitored and the temperature in the container of the comminution device is measured. The supply of inert gas is controlled as a function of the determined oxygen content.

Aus der noch nicht veröffentlichten DE 20 2013 009 250.5 ist eine Vorrichtung zur Bindung von Stäuben in verschlossenen Behältern, insbesondere in Tonerkartuschen bekannt, die aus einem Tunnelofen mit an den Innenseiten angeordneten Heißluftdüsen, einem Heißlufterzeuger und einem Transportband besteht, wobei an den Stirnseiten des Tunnelofens flexible Schleusen und am Tunnelofen ein Filter und eine Absaugung zur Absaugung der Heißluft angeordnet sind. Das Transportband wird dabei allseitig von dem Tunnelofen umschlossen und durch den Tunnelofen geführt. In dieser Vorrichtung wird der Abfalltoner in den Tonerkartuschen agglomeriert und beim Recyceln der Kunststoffkartuschen besteht keine Gefahr von explosiven Staubbildungen.From the not yet published DE 20 2013 009 250.5 a device for binding dusts in sealed containers, in particular in toner cartridges is known, which consists of a tunnel oven with arranged on the inside hot air nozzles, a hot air generator and a conveyor belt, wherein at the front sides of the tunnel oven flexible locks and the tunnel kiln a filter and a suction are arranged for the extraction of hot air. The conveyor belt is enclosed on all sides by the tunnel kiln and passed through the tunnel kiln. In this apparatus, the waste toner is agglomerated in the toner cartridges, and when recycling the plastic cartridges, there is no danger of explosive dust formation.

Eine Vorrichtung zur thermischen Behandlung von Stäuben in geschlossenen Behältern, insbesondere zur Agglomeration von Resttoner in Tonerkartuschen mittels Heißluft in einem Drehrohrofen wird in der noch nicht veröffentlichten DE 10 2013 017 125.3 offenbart, wobei ein Drehrohrofen aus einem Mantel mit einer Heißluftzuführung einer, mit einem Filter und einer nach dem Filter angeordneten Absaugung verbundenen Heißluftabführung und einer koaxial zum Mantel angeordneten, rotierenden Trommel besteht. Die rotierende Trommel ist mit einer Zugabeöffnung und einer Abgabeöffnung für die Behälter versehen und auf der gesamten Länge der Trommel sind, über den Umfang verteilt, Öffnungen angeordnet, durch die die Heißluft zur Erhitzung der Behälter in der Trommel geführt wird.A device for the thermal treatment of dusts in closed containers, in particular for the agglomeration of residual toner in toner cartridges by means of hot air in a rotary kiln is in the not yet published DE 10 2013 017 125.3 discloses, wherein a rotary kiln consists of a jacket with a hot air supply of a, connected to a filter and a filter arranged downstream of the suction hot air discharge and a coaxial with the shell arranged, rotating drum. The rotating drum is provided with an addition port and a discharge opening for the containers, and openings are arranged along the circumference of the drum over the circumference, through which the hot air for heating the containers in the drum is guided.

Alle aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren zum Recyceln von Tonerkartuschen oder -patronen mit vorheriger Entfernung von Tonerresten sind sehr aufwendig und mit einem sehr hohen technischen Aufwand, wie Absaugung des Toners mit ionisierter Luft, Aufbau eines doppelten Wasservorhanges oder Auswaschen des Toner aus den Kunststoffmaterial mit hohem Aufwand der Reinigung und der Rückführung des Wassers in den Zerkleinerungskreislauf, verbunden. Des Weiteren besteht beim Absaugen des Toners aus den Kartuschen und der Vermahlung der Kunststoffe mit noch vorhandenen Resten an Toner eine erhebliche Explosionsgefahr. Der abgesaugte Resttoner wird in Gemischen von Erzen zur Verhüttung der Erze sowie in der Beigabe zu Kunststoffformmassen mit anschließender Verarbeitung zu Kunststoffformteilen, zu Asphaltmischungen oder als Zuschlagstoff zum Zement mit seinen weiteren Zuschlagstoffen verwendet. Bei diesen Verfahren wird der Abfalltoner mit seiner wertvollen Zusammensetzung entweder verbrannt oder zu Zwecken eingesetzt, die nur die Beseitigung des Abfalltoners in Mischungen zum Inhalt haben. Dabei werden teure Inhaltstoffe des Toners, wie Kunstharz, Pigmenten, elektrisierbaren Metalloxiden und Hilfsstoffen vernichtet.All known from the prior art method for recycling toner cartridges or cartridges with prior removal of toner residues are very expensive and with a very high technical effort, such as extraction of the toner with ionized air, building a double water curtain or washing out the toner from the plastic material with a great deal of cleaning and the return of the water in the crushing circuit, connected. Furthermore, there is a significant risk of explosion when sucking the toner from the cartridges and the grinding of the plastics with remaining residues of toner. The extracted residual toner is used in mixtures of ores for the smelting of the ores and in the addition to plastic molding compounds with subsequent processing into plastic moldings, to asphalt mixtures or as an additive to the cement with its other additives. In these processes, the waste toner, with its valuable composition, is either incinerated or used for purposes involving only the disposal of the waste toner in mixtures. In this case, expensive constituents of the toner, such as synthetic resin, pigments, electrifiable metal oxides and auxiliary substances are destroyed.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Recyceln von Tonerkartuschen oder -patronen schaffen, bei dem das recycelte Kunststoffmaterial frei von Toner ist und so ohne weitere Bearbeitungsschritte der Regranulierung des Kunststoffmaterials zugeführt werden und der Resttoner getrennt von dem Kunststoffrecycel-material weiter verarbeitet werden kann.The object of the invention is to provide a method for recycling toner cartridges or cartridges, wherein the recycled plastic material is free of toner and are supplied to the regranulation of the plastic material without further processing steps and the residual toner can be further processed separately from the plastic recycling material ,

Die Aufgabe der Erfindung wird durch eine Verfahren zum Recyceln von Tonerkartuschen oder -patronen gelöst bei, dem die Tonerkartusche oder -patrone einer Wärmebehandlung unterzogen, nach der Wärmebehandlung die Tonerkartusche oder -patrone geschreddert, das geschredderte Kunststoffrecycelmaterial vom Toner getrennt und anschließend das Kunststoffrecycelmaterial einer Kunststoffgranulierung zugeführt wird und der Toner in einem Lösungsmittel aus einer Mischung aus Ketonen, Ester, Alkoholen und andere Kohlenwasserstoffen oder einzelnen Bestandteilen davon gelöst wird. Bei der Wärmebehandlung wird die Tonerkartusche oder -patrone auf eine Temperatur zwischen 120° bis 160°C für 2–15 min in einem Drehrohrofen erhitzt. Das Lösungsmittel besteht insbesondere aus max. 20 Gew.% an Alkoholen, 30–50% an Ester-Ketonen, 20–40% an Aromaten, 10–20% an Aliphaten und weist einen Methanolgehalt von max. 2,5%, einem Wassergehalt von max. 2% und einem Mineralölgehalt von max. 50% auf und wird. Das geschredderte Kunststoffrecycelmaterial wird nach der Trennung vom Resttoner einer Kunststoffgranulierung zugeführt und zu Regranulat verarbeitet. Das Regranulat kann dann in Kunststoffverarbeitungsprozessen, wie Spitzgießen weiter verarbeitet werden. Der im Lösungsmittel aufgelöste Toner weist eine flüssige bis pastöse Konsistenz auf und kann als rissfester und sehr biegsamer Anstrichstoff oder Konservierungsmittel eingesetzt werden. Dieser Anstrichstoff ist als Korrosionsschutzmittel auch gegen aggressive Medien und Schadinsekten, wie den Schiffsbohrwurm (Teredo navalis) oder Termiten geeignet. Mit diesem Verfahren werden die wertvollen Rohstoffe aus Kunststoffrecycelmaterial und des Rest- oder Abfalltoners einer Verwertung zugeführt. Die Erfindung wird nun näher an einem Beispiel erläutert. Die Tonerkartusche mit einem Restgehalt an Toner wird in einem Drehrohrofen mittels Heißluft auf eine Temperatur 160°C für einen Zeitraum von 4 min erhitzt. Durch diese Temperatur agglomeriert der Toner innerhalb der Tonerkartusche und so können bei dem weiterführenden Verfahren keine explosiven Stäube entstehen. Die Tonerkartusche wird dem Drehrohrofen entnommen und einem Schredder zugeführt, in dem die Kunststoffkartusche oder -patronen mit dem agglomerierten Toner geschreddert wird. Nach dem Schreddern werden das Kunststoffrecycelmaterial und der auch geschredderte, agglomerierte Toner durch geeignet Verfahren, wie Windsichten von einander getrennt, wobei das Kunststoffrecycelmaterial weiteren Bearbeitungsschritten zur Herstellung von Regranulat zugeführt werden kann und der Resttoner in einem Lösungsmittel bestehend aus max. 20 Gew.% an Alkoholen, 30–50% an Ester-Ketonen, 20–40% an Aromaten, 10–20% an Aliphaten gelöst wird, wobei das Lösungsmittel einen Methanolgehalt von max. 2,5%, einem Wassergehalt von max. 2% und einem Mineralölgehalt von max. 50% aufweist. Diese Lösung weist dabei je nach Mischungsverhältnis eine flüssige bis pastöse Konsistenz auf und kann so als Anstrich- oder Isolierstoff, auch als Isolierstoff gegen Wasser an Bauwerksgründungen, eingesetzt werden.The object of the invention is achieved by a method of recycling toner cartridges in which the toner cartridge or cartridge is subjected to a heat treatment, the toner cartridge or cartridge shredded after the heat treatment, the shredded plastic recyclate separated from the toner, and then the plastic recyclate of a plastic granulation and the toner is dissolved in a solvent of a mixture of ketones, esters, alcohols and other hydrocarbons or individual components thereof. In the heat treatment, the toner cartridge or cartridge is heated to a temperature between 120 ° to 160 ° C for 2-15 minutes in a rotary kiln. The solvent consists in particular of max. 20% by weight of alcohols, 30-50% of ester ketones, 20-40% of aromatics, 10-20% of aliphatics and has a methanol content of max. 2.5%, a water content of max. 2% and a mineral oil content of max. 50% on and will. The shredded Kunststoffrecycelmaterial is supplied after separation from the residual toner of a plastic granulation and processed into regranulate. The regranulate can then be further processed in plastic processing processes, such as injection molding. The solvent dissolved in the solvent has a liquid to pasty consistency and can be used as a crack-resistant and very flexible paint or preservative. This paint is also suitable as a corrosion inhibitor against aggressive media and noxious insects, such as the marine drillworm (Teredo navalis) or termites. With this method, the valuable raw materials made of plastic recyclable material and the residual or waste toner are recycled. The invention will now be explained in more detail by way of example. The toner cartridge with a residual toner content is heated in a rotary kiln by means of hot air to a temperature of 160 ° C for a period of 4 min. As a result of this temperature, the toner agglomerates within the toner cartridge and thus no explosive dusts can arise in the continuing process. The toner cartridge is removed from the rotary kiln and fed to a shredder where the plastic cartridge or cartridges are shredded with the agglomerated toner. After shredding For example, the plastic recycling material and the shredded, agglomerated toner are separated from each other by suitable methods, such as air classification, wherein the plastic recycling material can be fed to further processing steps to produce regranulate and the residual toner in a solvent consisting of max. 20% by weight of alcohols, 30-50% of ester ketones, 20-40% of aromatics, 10-20% of aliphatics is dissolved, wherein the solvent has a methanol content of max. 2.5%, a water content of max. 2% and a mineral oil content of max. 50%. Depending on the mixing ratio, this solution has a liquid to pasty consistency and can thus be used as a paint or insulating material, as well as an insulating material against water at building foundations.

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DE 102013017125 [0022]

Claims

A method of recycling toner cartridges, wherein the toner cartridge or cartridge is subjected to a heat treatment for agglomerating the residual toner, characterized in that, after the heat treatment, the toner cartridge or cartridge is shredded, the shredded plastic recyclable material is separated from the toner, and then the plastic recycling material a plastic granulation supplied and the toner is dissolved in a solvent of a mixture of ketones, esters, alcohols and other hydrocarbons or individual components thereof.

A method of recycling toner cartridges or cartridges according to claim 1, characterized in that the toner cartridge or cartridge is treated at a temperature of 120 ° to 160 ° C for a period of 2 to 15 minutes.

A process for recycling toner cartridges or cartridges according to claims 1-2, characterized in that the solvent of max. 20% by weight of alcohols, 30-50% of ester ketones, 20-40% of aromatics, 10-20% of aliphatics and a methanol content of max. 2.5%, a water content of max. 2% and a mineral oil content of max. 50%.