DE102015111000A1 - Process for cleaning plastics, in particular plastic chips and apparatus for carrying out the process - Google Patents
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Abstract
Verfahren zum Reinigen von Kunststoff, insbesondere von Kunststoffschnipseln, im Zuge von Kunststoffrecycling in einem Refiner mit zwei einander zugewandten Refinerwerkzeugen von denen mindestens eines drehend angetrieben wird und die zwischen sich einen Arbeitsspalt begrenzen, wobei der zu reinigende Kunststoff in das Eingangsende des Arbeitsspaltes eingetragen wird, in dem Arbeitsspalt Zellstoff und andere anhaftende Stoffe von dem Kunststoff abgerieben werden, und der gereinigte Kunststoff zusammen mit den abgeriebenen Zellstoffen und anderen anhaftenden Stoffen am Austrittsende des Arbeitsspaltes über einen Auslass abgeführt wird, wobei vor oder in dem Bereich des Eintrittsendes des Arbeitsspalts mittels Düsen Wasserstrahlen unter Druck in den zugeführten Kunststoff eingespritzt werden.A method for cleaning plastic, in particular Kunststoffschnipseln, in the course of plastic recycling in a refiner with two facing refining tools of which at least one is rotationally driven and define a working gap between them, wherein the plastic to be cleaned is entered into the input end of the working gap, in the working nip pulp and other adhering substances are abraded from the plastic, and the cleaned plastic is discharged together with the abraded pulps and other adhesive substances at the outlet end of the working gap via an outlet, wherein before or in the region of the inlet end of the working gap by means of nozzles water jets be injected under pressure into the supplied plastic.
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Reinigen von Kunststoff, insbesondere von Kunststoffschnipseln im Zuge von Kunststoffrecycling in einem Refiner nach Patentanspruch 1 und auf eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 4. The invention relates to a method for cleaning plastics, in particular plastic chips in the course of plastics recycling in a refiner according to claim 1 and to an apparatus for carrying out the method according to claim 4.
Aus
Bei dem zu reinigenden Kunststoff handelt es sich insbesondere um zu recycelnden Abfallkunststoff. Es kann sich insbesondere um vorzerkleinerte Kunststoffschnipsel, so genannte Kunststoffflakes handeln. Bei den Kunststoffschnipseln kann es sich um Kunststofffolienschnipsel handeln. Der zu reinigende Kunststoff wird durch die Eintragseinrichtung über den Einlass in den Arbeitsspalt des Scheibenrefiners gefördert. Der Kunststoff wird zusammen mit Wasser zugeführt. Es ist aber auch möglich, eine trockene Zufuhr des Kunststoffs zu realisieren, wenn beispielsweise eine Förderschnecke der Eintragseinrichtung als Kern ein Hohlrohr besitzt, durch das Wasser zur Einstellung der Reinigungskonsistenz im Arbeitsspalt eingebracht wird. Die Eintragskonsistenz vor Erreichen des Arbeitsspalts würde in diesem Fall 100% Feststoff betragen. Auch ist Zuführung mit Wasserdampf möglich, insbesondere im Fall eines dampfbetriebenen Druckrefiners. Der Arbeitsspalt wird begrenzt durch die einander zugewandten Arbeitsflächen der Refinerwerkzeuge. Auf den Arbeitsflächen sind geeignete Friktionselemente angeordnet. Mindestens eines der Refinerwerkzeuge wird drehend angetrieben (Rotor). Das andere Refinerwerkzeug kann ebenfalls drehend angetrieben werden oder es kann feststehen (Startor). Beispielsweise im Falle eines Scheibenrefiners, bei dem die Refinerwerkzeuge Refinerscheiben sind, können die einander zugewandten Arbeitsflächen der Refinerscheiben kreisförmig bzw. kreis- oder ringförmig gestaltet sein. Entsprechend ist ein in der Draufsicht kreisförmiger bzw. kreisringförmiger Arbeitsspalt gebildet. Die in dem Arbeitsspalt eingebrachte Suspension aus zu reinigendem Kunststoff und Wasser wird durch die Drehung des mindestens einen Refinerwerkzeugs rotativ beschleunigt und Zellstoff und andere anhaftende Stoffe werden von dem Kunststoff abgerieben. Durch die rotative Beschleunigung der Suspension wird der Kunststoff in dem Arbeitsspalt gemeinsam mit den abgeriebenen Verunreinigungen und dem Wasser zu einem Auslass des Refiners transportiert. The plastic to be cleaned is in particular waste plastic to be recycled. It may in particular be pre-shredded plastic shreds, so-called plastic flakes. The plastic chips may be plastic film chips. The plastic to be cleaned is conveyed through the entry device via the inlet into the working gap of the disc refiner. The plastic is fed together with water. But it is also possible to realize a dry supply of the plastic, for example, if a screw conveyor of the entry device has a core tube as a hollow tube is introduced through the water to adjust the cleaning consistency in the working gap. The consistency of entry before reaching the working gap would in this case be 100% solids. It is also possible to supply with steam, in particular in the case of a steam-operated pressure refiner. The working gap is limited by the mutually facing working surfaces of the refining tools. On the work surfaces suitable friction elements are arranged. At least one of the refining tools is driven in rotation (rotor). The other refining tool can also be driven in rotation or it can be fixed (Startor). For example, in the case of a disc refiner, in which the refining tools are refining discs, the facing working surfaces of the refining discs may be circular or circular or annular. Accordingly, a circular or annular working gap is formed in plan view. The introduced in the working gap suspension of plastic and water to be cleaned is rotationally accelerated by the rotation of the at least one refining tool and pulp and other adhering substances are abraded from the plastic. Due to the rotational acceleration of the suspension, the plastic in the working gap is transported together with the abraded impurities and the water to an outlet of the refiner.
Ein Refiner zum Reinigen von Kunststoff der beschriebenen Art ist etwa aus
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Reinigen von Kunststoff, insbesondere von Kunststoffschnipseln, anzugeben, das einen verringerten Energiebedarf hat und eine zusätzliche Auflösung von Folienpaketen oder dergleichen ermöglicht. Außerdem soll der Durchsatz, insbesondere von Folienschnipseln, durch den Refiner erhöht werden. The invention has for its object to provide a method for cleaning plastic, in particular Kunststoffschnipseln, indicate that has a reduced energy requirements and allows additional resolution of foil packages or the like. In addition, the throughput, especially of Folienschnipseln be increased by the refiner.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. This object is solved by the features of claim 1.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden vor oder in dem Bereich des Eintrittsendes des Arbeitsspaltes mittels Düsen Wasserstrahlen unter Druck in den zugeführten Kunststoff eingespritzt. Dem zugeführten, zu reinigenden Kunststoff kann mehr oder weniger Wasser zugeführt sein, oder der Kunststoff wird mehr oder weniger trocken zugeführt. In the method according to the invention, water jets are injected under pressure into the supplied plastic before or in the region of the inlet end of the working gap by means of nozzles. The supplied, to be cleaned plastic can be fed more or less water, or the plastic is supplied more or less dry.
Bei bekannten Verfahren wird über eine sogenannte Eintragsschnecke der zu reinigende Kunststoff dem Refiner zugeführt. Das hierfür erforderliche Wasser wird in die Schnecke eingedüst, sodass in der Schnecke bereits die notwendige Feststoffkonsistenz eingestellt wird, die im Arbeitsspalt benötigt wird. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird entweder vollständig oder zum großen Teil Wasser nicht mehr über die Eintragvorrichtung eingetragen, sondern mit großem Druck über Düsen direkt in den Arbeitspalt bzw. in den Bereich davor. Auf diese Weise wird der Feststoff von den Wasserstrahlen mitgerissen. Diese stellen somit eine Eintraghilfe dar. Außerdem kann der Wasserdruck Folienknäuel oder Folienpakete lösen. Stretchfolien bleiben nach dem Zerkleinern häufig als kleine Folienpakete erhalten. Diese können durch die Wasserstrahlen aufgelöst werden. Ein weiterer Vorteil tritt durch einen Vorreinigungseffekt ein, indem an den Kunststoffschnipseln haftender Sand gelöst wird. Dieser gelangt dann in der Mischung aus Wasser und Folien und Kunststoffschnipseln durch den Arbeitsspalt und trägt daher nur gering zur Abbrasion an den Refinerwerkzeugen bei. Würde der Sand erst von den Kunststoffschnipseln im Arbeitsspalt abgelöst, führt das zu einer mehr oder weniger großen Abrasion der Werkzeuge. In known methods is to be cleaned via a so-called entry screw Plastic fed to the refiner. The water required for this purpose is injected into the screw so that the required solid consistency, which is required in the working gap, is already set in the screw. In the method according to the invention, either completely or for the most part, water is no longer introduced via the entry device, but at high pressure via nozzles directly into the working gap or into the region in front of it. In this way, the solid is entrained by the water jets. These thus represent an entry aid. In addition, the water pressure can dissolve foil balls or foil packets. Stretch films often remain as small foil packages after comminution. These can be dissolved by the water jets. Another advantage occurs through a pre-cleaning effect, by loosening sand adhering to the plastic chips. This then passes through the working gap in the mixture of water and foils and Kunststoffschnipseln and therefore contributes only slightly to Abbrasion on the refining tools. If the sand were only detached from the plastic chips in the working gap, this leads to a more or less large abrasion of the tools.
Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist die Verringerung des Energiebedarfs durch vorbeschleunigtes Wasser. Weiter wird der Energiebedarf verringert durch Auflösung von Folienpaketen, was ansonsten mechanisch in den Refinerwekzeugen erfolgen muss. Die Erfindung ermöglicht auch eine Erhöhung des Durchsatzes bei Kunststofffolienschnipseln (sehr geringe Schüttdichte) durch den Refiner. Another advantage of the method according to the invention is the reduction of the energy requirement by pre-accelerated water. Furthermore, the energy requirement is reduced by dissolving foil packages, which otherwise has to be done mechanically in the refiner tools. The invention also makes it possible to increase the throughput of plastic film chips (very low bulk density) through the refiner.
Die Erfindung betrifft gemäß Anspruch 4 auch eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Sie umfasst einen Refiner mit zwei einander zugewandten Refinerwerkzeugen, von denen mindestens eines drehend angetrieben ist und die zwischen sich einen Arbeitsspalt zum Abreiben von Zellstoff und anderen anhaftenden Stoffen von dem Kunststoff begrenzen, wobei der Refiner einen in den Arbeitsspalt mündenden Einlass aufweist, weiter umfassend eine mit dem Einlass verbundene Eintrageinrichtung zum Eintragen des zu reinigenden Kunststoffs in den Einlass und wobei der Refiner einen ebenfalls mit dem Arbeitsspalt verbundenen Auslass aufweist, durch den der in dem Arbeitsspalt gereinigte Kunststoff zusammen mit den abgeriebenen Zellstoffen und anderen anhaftenden Stoffen zu einem Ausgang abgeführt wird. Erfindungsgemäß ist im Bereich des Einlasses eine Düsenanordnung mit mehreren Düsen vorgesehen, deren Achse in Richtung des Einlasses gerichtet ist. Die Düsen sind mit einer Pumpe verbunden. Die Pumpe fördert Wasser unter Druck zu den Düsen, deren Wasserstrahlen in Richtung des Stroms der Kunststoffschnipsel gerichtet ist, die dem Einlass aufgeführt werden. The invention also relates to a device for carrying out the method according to the invention. It comprises a refiner with two refining tools facing each other, of which at least one is rotationally driven and delimiting therebetween a working gap for abrading pulp and other adhering substances from the plastic, the refiner having an inlet opening into the working gap, further comprising one inlet means connected to the inlet for introducing the plastic to be cleaned in the inlet and wherein the refiner also has an outlet connected to the working gap, through which the plastic cleaned in the working gap is removed together with the abraded pulps and other adhering substances to an outlet. According to the invention, a nozzle arrangement with several nozzles is provided in the region of the inlet, the axis of which is directed in the direction of the inlet. The nozzles are connected to a pump. The pump delivers water under pressure to the nozzles whose jets of water are directed towards the stream of plastic chips which are listed in the inlet.
Nach einer Ausgestaltung der Erfindung sind die Düsen auf einem Kreis konzentrisch zur Zuführrichtung des Kunststoffes zum Einlass angeordnet. Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann die Achse der Düsen eine tangentiale Komponente aufweisen. Durch diese wird eine Rotation der Wasserstrahlen erzielt und somit eine Vorbeschleunigung des Wassers in Drehrichtung. Nach einer anderen Ausgestaltung der Erfindung ist die Zuführung zum Arbeitsspalt ring-zylindrisch oder ring-konisch ausgebildet und die Achse der Düsen ist zum Einlass hin gerichtet. In diesem Fall befindet sich der Einlass bei einem Scheibenrefiner an dem radial inneren Ende der Refinerscheiben bzw. des Arbeitsspalts. According to one embodiment of the invention, the nozzles are arranged on a circle concentric to the feed direction of the plastic to the inlet. According to a further embodiment of the invention, the axis of the nozzles may have a tangential component. Through this, a rotation of the water jets is achieved and thus a pre-acceleration of the water in the direction of rotation. According to another embodiment of the invention, the supply to the working gap is ring-cylindrical or annular-conical and the axis of the nozzles is directed towards the inlet. In this case, the inlet is at a disc refiner at the radially inner end of the Refinerscheiben or the working gap.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind die Düsen in einem Ringkörper ausgebildet, der an das Gehäuse des Refiners angeflanscht ist. Weist die Eintragvorrichtung eine Förderschnecke auf, ist nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung der Ringkörper zwischen dem Gehäuse, der Förderschnecke und des Gehäuse des Refiners angeordnet. According to a further embodiment of the invention, the nozzles are formed in an annular body which is flanged to the housing of the refiner. If the entry device has a conveyor screw, according to a further embodiment of the invention, the annular body is arranged between the housing, the conveyor screw and the housing of the refiner.
Ein Refiner ist für eine bestimmte Durchsatzmenge ausgelegt, wobei ferner für den erfindungsgemäßen Zweck einer wirksamen Reinigung ein bestimmtes Verhältnis von Kunststoff zu Waser (Feststoffkonsistenz) angestrebt ist. Daher hängt die Anzahl der Düsen bzw. die von den Düsen eingespritzte Menge Wasser von der gewünschten Durchsatzmenge und Feststoffkonsistenz ab. A refiner is designed for a specific throughput, and furthermore, for the purpose of effective cleaning according to the invention, a specific ratio of plastic to water (solid consistency) is desired. Therefore, the number of nozzles or the amount of water injected from the nozzles depends on the desired throughput and solids consistency.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert. An embodiment of the invention will be explained in more detail with reference to drawings.
Gemäß
Die erste Refinerscheibe
Der ringkonische Kanal
An den Flansch
Wie in
Wie aus
Im Betrieb werden zerkleinerte Kunststoffe über den Einlass
Mithilfe der Wasserstrahlen kann außerdem abrasives Material, das an den Kunststoffschnipseln anhaftet, abgelöst werden. Es gelangt dann mit der Suspension aus dem Refiner, ohne eine besondere Abtragwirkung an den Refinerwerkzeugen zu erzeugen. The jets of water can also be used to remove abrasive material that adheres to the plastic chips. It then passes with the suspension from the refiner without producing any special removal action on the refining tools.
Insgesamt ermöglicht der Wassereintrag hinter der Eintragvorrichtung unmittelbar vor dem Arbeitsspalt eine Verringerung des Energiebedarfs durch Vorauflösung von Folienpaketen, was ansonsten mechanisch erfolgen müsste. Auch wird der Drucksatz durch den Refiner bei Folien erhöht. Overall, the water entry behind the entry device immediately before the working gap allows a reduction in energy requirements by pre-dissolution of film packages, which would otherwise be done mechanically. Also, the printing rate is increased by the refiner in films.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |