DE102017118601A1

DE102017118601A1 - Sorting process for packaging materials

Info

Publication number: DE102017118601A1
Application number: DE102017118601.8A
Authority: DE
Inventors: Alex Deitermann; Johann Löning
Original assignee: TAILORLUX GmbH
Current assignee: TAILORLUX GmbH
Priority date: 2017-08-15
Filing date: 2017-08-15
Publication date: 2019-02-21

Abstract

Erfindungsgemäß vorgeschlagen wird ein Sortierverfahren für zum Recycling vorgesehene Verpackungsmaterialien. Um bei einem solchen Verfahren eine zuverlässige und schnelle Trennung von unterschiedlich klassifizierten Verpackungsmaterialien zu ermöglichen und das Verfahren unter Einsatz von herkömmlicher Sensortechnik aus dem Bereich der Abfall- bzw. Materialsortierung durchführen zu können, wird ein Sortierverfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 vorgeschlagen.The invention proposes a sorting method for packaging materials intended for recycling. In order to enable reliable and rapid separation of differently classified packaging materials in such a method and to be able to carry out the method using conventional sensor technology from the field of waste or material sorting, a sorting method having the features of patent claim 1 is proposed.

Description

Die vorliegende Anmeldung betrifft ein Sortierverfahren für zum Recycling vorgesehene Verpackungsmaterialien, die aus demselben Basismaterial bestehen und bezogen auf zumindest ein Unterscheidungsmerkmal in unterschiedliche Gruppen klassifizierbar sind, wobei das zumindest eine Unterscheidungsmerkmal durch zumindest einen unterschiedlichen Materialbestandteil und/oder zumindest ein unterschiedliches Additiv und/oder eine unterschiedliche Vorgeschichte und/oder einen unterschiedlichen Verwendungszweck der Verpackungsmaterialien begründet ist, und wobei die Verpackungsmaterialien, zumindest einer Gruppe, mit zumindest einem Markierungsstoff versehen sind.The present application relates to a sorting method for recycling provided for packaging materials, which consist of the same base material and are classified based on at least one distinguishing feature in different groups, said at least one distinguishing feature by at least one different material component and / or at least one different additive and / or a different history and / or a different purpose of the packaging materials is justified, and wherein the packaging materials, at least one group, are provided with at least one marker.

Die Sortierung ist ein wesentlicher Schritt im Recyclingprozess von Verpackungsmaterialien, z. B. Kunststoffen, und ist der Weiterverarbeitung bzw. der Entsorgung der Kunststoffe vorgelagert. Vor der Materialsortierung werden die Verpackungsmaterialien in der Regel zerkleinert. Danach werden die zerkleinerten Materialien in verschiedene Kategorien aufgetrennt, z. B. nach ihrer chemischen Zusammensetzung, z. B. in PE, PP, PVC, PET. Standardmäßig erfolgt dies in Schwimm-Sink Anlagen, wobei die Verpackungsmaterialien gemäß der ihnen zu Grunde liegenden Dichteunterschiede getrennt werden. Auch ist bekannt, die Materialien spektroskopisch über die Zuordnung verschiedener materialspezifischer Infrarotabsorptionsbanden zu differenzieren, beispielsweise in der US 2014/0299523 A1 beschrieben. Der Materialzerkleinerung bzw. Materialtrennung können weitere Sortierungsschritte vor- oder nachgestaltet sein, z. B. eine Vorsortierung. Dabei können beispielsweise Kunststoffe von anderen Materialien wie Blech getrennt werden. Auch kann eine Vorsortierung hinsichtlich verschiedener Kunststoffe stattfinden.The sorting is an essential step in the recycling process of packaging materials, eg. As plastics, and is the further processing or disposal of plastics preceded. Before the material sorting, the packaging materials are usually crushed. Thereafter, the crushed materials are separated into different categories, eg. B. according to their chemical composition, eg. In PE, PP, PVC, PET. By default, this is done in sink-and-float installations, where the packaging materials are separated according to their underlying density differences. It is also known to differentiate the materials spectroscopically on the assignment of different material-specific infrared absorption bands, for example in the US 2014/0299523 A1 described. The material shredding or material separation may be preceded or followed by further sorting steps, z. B. a presorting. For example, plastics can be separated from other materials such as sheet metal. Also, a presorting of various plastics can take place.

In Deutschland entfallen etwa 73,9 % der produzierten Kunststoffe auf die thermoplastischen Kunststoffe Polyethylen (PE), Polypropylen (PP), Polyvinylchlorid (PVC), Polystyrol (PS) bzw. expandiertes Polystyrol (PS-E) und Polyamid (PA). Weitere 15 % der produzierten Gesamtmenge entfallen auf andere thermoplastische Kunststoffe, beispielsweise Polycarbonat (PC), Polyethylenterephthalat (PET) oder Styrol-Copolymere wie Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS) und Styrol-Acrylnitril (SAN). Die verbleibenden 11 % entfallen auf sonstige Kunststoffe, unter anderem Duroplaste wie Polyurethan (PUR), Polyester oder Formaldehydharze.In Germany, about 73.9% of the plastics produced are made of the thermoplastics polyethylene (PE), polypropylene (PP), polyvinyl chloride (PVC), polystyrene (PS) or expanded polystyrene (PS-E) and polyamide (PA). Another 15% of the total amount produced is attributable to other thermoplastics, for example polycarbonate (PC), polyethylene terephthalate (PET) or styrene copolymers such as acrylonitrile-butadiene-styrene (ABS) and styrene-acrylonitrile (SAN). The remaining 11% is accounted for by other plastics, including thermosets such as polyurethane (PUR), polyester or formaldehyde resins.

Auch in Zeiten moderner Recyclinganlagen können nicht mehr als 50 % der anfallenden Kunststoffabfälle werk- oder rohstofflich weiterverwendet werden. Der Großteil der Abfälle wird energetisch genutzt, zum Beispiel als Brennstoff in Zement- oder Kraftwerken. Ökologisches und wirtschaftliches Ziel muss es also sein, den Anteil von werk- oder rohstofflich genutzten Kunststoffabfällen zu erhöhen. Sortierverfahren, die eine saubere, schnelle und zuverlässige Trennung solcher Materialien erlauben, sind von großem Interesse.Even in times of modern recycling plants, not more than 50% of the plastic waste generated can be reused in the factory or in raw materials. Most of the waste is used for energy purposes, for example as fuel in cement or power plants. It must therefore be an ecological and economic goal to increase the proportion of plastic or raw material used in the plastics industry. Sorting methods that allow a clean, fast and reliable separation of such materials are of great interest.

Zusätzliches Interesse besteht dabei in der Trennung von sich in zumindest einem Unterscheidungsmerkmal unterscheidenden Materialien, die jedoch aus den gleichen Basismaterialien bestehen. Als Beispiel seien jene aus ein und demselben Basismaterial gefertigten Kunststoffe genannt (z. B. PET-Behältnisse), die einerseits für die Verpackung von Lebensmitteln verwendet werden und andererseits zur Verpackung von anderen Produkten, insbesondere Non-Food Produkten wie Medikamenten, Kosmetika, Wasch- und Reinigungsmitteln. Derzeit ist es nicht möglich, Verpackungsmaterialien desselben Basismaterials, z. B. PET, im Recyclingprozess dahingehend zu unterscheiden, ob sie zuvor als Lebensmittelverpackung verwendet wurden oder nicht.There is additional interest in separating materials differing in at least one distinguishing feature but consisting of the same basic materials. Examples include those made of one and the same base material plastics (eg PET containers), which are used on the one hand for the packaging of food and on the other hand for the packaging of other products, especially non-food products such as medicines, cosmetics, washing and cleaning agents. At present, it is not possible to use packaging materials of the same base material, e.g. As PET, in the recycling process to distinguish whether they were previously used as food packaging or not.

Ein Verfahren, dass sich für eine solche Differenzierung eignet, wäre von großem wirtschaftlichen und ökologischen Interesse. Denn beispielsweise kann vom Gesetzgeber vorgeschrieben sein, dass recycelte, originär nicht für die Verpackung von Lebensmitteln verwendete Kunststoffmaterialien auch nach dem Recycling nicht zur Verpackung von Lebensmitteln verwendet und somit nicht zu recycelten Lebensmittelverpackungen weiterverarbeitet werden dürfen.A method suitable for such differentiation would be of great economic and environmental interest. For example, it may be required by law that recycled plastic materials not originally used for the packaging of foodstuffs may not be used for the packaging of foodstuffs even after recycling and thus may not be further processed into recycled food packaging.

Auch wäre ein solches Verfahren zur Trennung von jenen Kunststoffen hilfreich, die mit zusätzlichen Materialien oder Additiven funktionalisiert sind. Als Beispiel seien mit Ethylen-Vinylalkohol-Copolymeren (EVOH) versehene PE-Folien genannt. PE und EVOH werden dabei zu mehrlagigen Folien verarbeitet. EVOH, EVOH-Folien oder EVOH-Folienbestandteile werden dabei zur Gewährleistung bestimmter Barrierefunktionen eingesetzt. Nach dem Recycling bzw. der Weiterverarbeitung können Restbestände von EVOH jedoch zu nachteiligen Materialeigenschaften der recycelten Folien führen. Gelangen die geschichteten Folienverbünde nach dem Recycling zurück in die Folienproduktion, können sich die eingelagerten EVOH-Schichten während des Folienziehprozesses aufstellen und zur Lochbildung in der Folie führen. Daher ist auch hier eine zuverlässige Trennung mit einem hohen Trennfaktor bzw. einer hohen Trenngüte von großem Interesse. Aufgrund der gewaltigen Produktionsmengen an Kunststoff und des großen Abfalldurchsatzes, müsste ein solches Verfahren zudem in ausreichend hoher Geschwindigkeit durchführbar sein.Also, such a process would be helpful in separating those plastics that are functionalized with additional materials or additives. As an example may be mentioned provided with ethylene-vinyl alcohol copolymers (EVOH) PE films. PE and EVOH are processed into multilayer films. EVOH, EVOH films or EVOH film components are used to ensure certain barrier functions. However, after recycling or further processing, residual amounts of EVOH can lead to adverse material properties of the recycled films. If the layered film composites return to film production after recycling, the embedded EVOH layers can set up during the film drawing process and lead to the formation of holes in the film. Therefore, a reliable separation with a high separation factor or a high separation quality is of great interest. Due to the huge production volumes of plastic and the large waste throughput, such a process would also have to be feasible at a sufficiently high speed.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, ein Sortierverfahren für zum Recycling vorgesehene Verpackungsmaterialien bereitzustellen, welches eine zuverlässige und schnelle Trennung von unterschiedlich klassifizierten Verpackungsmaterialien ermöglicht und unter Einsatz von herkömmlicher Sensortechnik aus dem Bereich der Abfall- bzw. Materialsortierung durchführbar ist.The invention is therefore based on the object of providing a sorting method for recycling materials intended for recycling, which enables a reliable and rapid separation of differently classified packaging materials and is feasible using conventional sensor technology from the field of waste or material sorting.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Sortierverfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 vorgeschlagen.To solve this problem, a sorting method with the features of claim 1 is proposed.

Erfindungsgemäß wird ein Sortierverfahren für zum Recycling vorgesehene Verpackungsmaterialien vorgeschlagen. Die mit dem Verfahren zu sortierenden Verpackungen bestehen aus demselben Basismaterial und sind bezogen auf zumindest ein Unterscheidungsmerkmal in unterschiedliche Gruppen klassifizierbar. Basismaterial meint, dass das Verpackungsmaterial zu einem überwiegenden Anteil, z. B. zu einem Gewichtsanteil > 50%, aus einem bestimmten Material (dem Basismaterial) besteht. Das Unterscheidungsmerkmal kann auf zumindest einem unterschiedlichen Materialbestandteil und/oder zumindest einem unterschiedlichen Additiv und/oder einer unterschiedlichen Vorgeschichte und/oder einem unterschiedlichen Verwendungszweck der Verpackungsmaterialien beruhen.According to the invention, a sorting method for recycling materials intended for recycling is proposed. The packages to be sorted by the method consist of the same base material and can be classified into different groups in relation to at least one distinguishing feature. Base material means that the packaging material to a predominant proportion, eg. B. to a weight fraction> 50%, consists of a particular material (the base material). The distinguishing feature may be based on at least one different material component and / or at least one different additive and / or a different history and / or a different intended use of the packaging materials.

Handelt es sich beispielsweise um zwei unterschiedlich klassifizierbare Gruppen von Verpackungsmaterialien desselben Basismaterials, z. B. PE oder PET, so weisen die Materialien der einen Gruppe zumindest ein Unterscheidungsmerkmal auf, an welchem es den der anderen Gruppe zugeordneten Materialien fehlt. Zur Differenzierung beider Gruppen von Materialien sind die Verpackungsmaterialien zumindest einer Gruppe mit zumindest einem Markierungsstoff versehen.For example, are there two differently classifiable groups of packaging materials of the same base material, e.g. As PE or PET, the materials of one group have at least one distinguishing feature on which it lacks the materials assigned to the other group. To differentiate both groups of materials, the packaging materials of at least one group are provided with at least one marking substance.

Vorzugsweise ist der zumindest eine Markierungsstoff ein organischer und/oder anorganischer und/oder metallorganischer Farbstoff, ein Pigment und/oder eine Komplexverbindung. Vorteilhaft ist, wenn es sich bei dem Markierungsstoff um einen lumineszierenden organischen und/oder anorganischen und/oder metallorganischen Farbstoff, ein Pigment und/oder eine Komplexverbindung handelt.Preferably, the at least one marker is an organic and / or inorganic and / or organometallic dye, a pigment and / or a complex compound. It is advantageous if the marking substance is a luminescent organic and / or inorganic and / or organometallic dye, a pigment and / or a complex compound.

Bei dem erfindungsgemäßen Sortierverfahren werden in einem ersten Schritt die zunächst unsortierten Verpackungsmaterialien mit elektromagnetischer Strahlung bestrahlt. Als solche kommt beispielsweise UV-Strahlung, VIS-Strahlung oder Infrarotstrahlung in Betracht. Als Strahlungsquelle eignet sich jedwede Strahlungsquelle zur Aussendung von elektromagnetischer Strahlung im ultravioletten, sichtbaren oder im Infrarotbereich, vorzugsweise im infraroten Strahlungsbereich der vorhandenen Sortiertechnik/Sortieranlagen.In the sorting method according to the invention, the initially unsorted packaging materials are irradiated with electromagnetic radiation in a first step. As such, for example, UV radiation, VIS radiation or infrared radiation into consideration. As a radiation source is any source of radiation for emitting electromagnetic radiation in the ultraviolet, visible or in the infrared range, preferably in the infrared radiation range of the existing sorting / sorting.

Vorteilhaft ist, dass in den meisten Fällen die in herkömmlichen Sortieranlagen häufig ohnehin schon vorhandenen Infrarotscanner bzw. Strahlungsquellen für das erfindungsgemäße Verfahren verwendet werden können oder die Sortieranlage nur geringfügig erweitert oder umgerüstet werden muss. Auch ist es mit nur geringem Aufwand möglich, eine für das erfindungsgemäße Verfahren geeignete Strahlungsquelle in einer bereits bestehenden Sortieranlage neu zu installieren. Die Strahlungsquelle befindet sich in einem bestimmten Abstand zu den zu bestrahlenden Verpackungsmaterialien und ist an ein Absorptions- und/oder Emissionsspektrometer in Verbindung mit einer Datenverarbeitungseinrichtung gekoppelt. Es ist vorstellbar, die Strahlungsquelle samt Spektrometer und Datenverarbeitungseinrichtung als kompakte Baueinheit auszuführen und diese an geeigneter Position in der Sortieranlage zu montieren. In einer alternativen Ausgestaltung kann die Strahlungsquelle eine LED, ein Laser, eine Gasentladungslampe, eine Halogen- oder eine Glühlampe sein. Die von der Strahlungsquelle ausgesendete Strahlung kann dann auch eine außerhalb des Infrarotbereichs liegende Wellenlänge aufweisen.It is advantageous that in most cases the infrared scanners or radiation sources, which are often already present in conventional sorting systems, can be used for the method according to the invention or the sorting system only has to be slightly extended or retrofitted. Also, it is possible with little effort to reinstall a suitable radiation source for the inventive method in an existing sorting system. The radiation source is located at a certain distance from the packaging materials to be irradiated and is coupled to an absorption and / or emission spectrometer in connection with a data processing device. It is conceivable to design the radiation source together with the spectrometer and data processing device as a compact structural unit and to assemble them at a suitable position in the sorting system. In an alternative embodiment, the radiation source may be an LED, a laser, a gas discharge lamp, a halogen or an incandescent lamp. The radiation emitted by the radiation source can then also have a wavelength lying outside the infrared range.

Das erfindungsgemäße Sortierverfahren wird vorzugsweise einem oder mehreren Vorsortierschritt(en) nachgeschaltet. Während der Vorsortierung werden Verpackungen desselben Basismaterials von anderen Materialien bzw. Müll getrennt, so dass nur diejenigen Verpackungsmaterialien in einem gemeinsamen Materialstrom verbleiben, die dasselbe Basismaterial aufweisen und somit mit dem erfindungsgemäßen Sortierverfahren sortiert werden können.The sorting method according to the invention is preferably followed by one or more presorting step (s). During pre-sorting, packages of the same base material are separated from other materials or waste, so that only those packaging materials remain in a common material stream which have the same base material and can thus be sorted by the sorting method according to the invention.

Vorzugsweise handelt es sich bei dem Sortierverfahren um ein in-line Verfahren. Dies bedeutet, dass die Baueinheit mit der Strahlungsquelle, dem Spektrometer und der Datenverarbeitungseinrichtung, also die Spektrometer- und Analyseeinheit, in eine laufende Sortieranlage integriert wird. Das Sortierverfahren verläuft vorzugsweise kontinuierlich, kann aber auch diskontinuierlich ausgeführt werden, d. h. die Anlage wird kurzfristig gestoppt, um einen Teil der Verpackungsmaterialien mit elektromagnetischer Strahlung, vorzugsweise Infrarotstrahlung zu bestrahlen, die Daten auszuwerten die Materialien ihren zugehörigen Gruppen zuzuordnen. Erst dann erfolgt die Trennung und der nächste Teil der Verpackungsmaterialien kann untersucht werden.Preferably, the sorting process is an in-line process. This means that the assembly with the radiation source, the spectrometer and the data processing device, ie the spectrometer and analysis unit, is integrated into a running sorting system. The sorting process preferably proceeds continuously, but can also be carried out batchwise, d. H. the system is stopped short term to irradiate a portion of the packaging materials with electromagnetic radiation, preferably infrared radiation, to evaluate the data to associate the materials with their associated groups. Only then does the separation and the next part of the packaging materials can be examined.

Mit dem Absorptions- bzw. Emissionsspektrometer werden in einem zweiten Verfahrensschritt berührungslos Emissions- und/oder Absorptionsspektren des bestrahlten Bereichs aufgenommen und mithilfe der Datenverarbeitungseinrichtung analysiert. Der Begriff Analyse meint an dieser Stelle die datentechnische Auswertung der Emissions- und/oder Absorptionsspektren. Die Emissions- und/oder Absorptionsspektren können ein, zwei- oder dreidimensional aufgenommene Spektren umfassen. Bei einer zweidimensionalen Aufnahme werden für eine bestimmte Anzahl von Bildpunkten bzw. Pixeln des bestrahlten Bereichs jeweils eindimensionale Spektren aufgenommen. Die wellenlängenabhängigen oder frequenzabhängigen Spektralinformationen werden also örtlich kodiert (spatial encoding). Die Aufnahme von ein- oder mehrdimensionalen Spektren kann im single-shot Modus oder durch mehrere aufeinander folgende Einzelaufnahmen erfolgen. Im letzteren Fall kann es förderlich sein, mehrere Detektionseinheiten und/oder Strahlungsquellen an räumlich verschiedenen Positionen anzuordnen. Auch ist denkbar die Strahlungsquelle ringförmig, z. B. als Ring von mehreren Einzelstrahlern auszuführen und die unsortierten Verpackungsmaterialien über ein transparentes Transportband durch den Strahlungsring hindurchzuführen. Auch die Detektionseinheiten bzw. Spektrometer können ringförmig angeordnet werden. Eine dreidimensional aufgelöste Spektralaufnahme wäre insbesondere für Schüttungen von zerkleinerten Verpackungsmaterialien von Interesse. Die Detektion bzw. Aufnahme der Spektren kann auf einen oder mehrere Wellenlängenbereich(e) oder eine oder mehrere spezifische Wellenlängen beschränkt werden.With the absorption or emission spectrometer, emission and / or absorption spectra of the irradiated area are recorded without contact in a second method step and analyzed with the aid of the data processing device. The term analysis means at this point the data analysis of the emission and / or absorption spectra. The emission and / or absorption spectra may be one, two or three comprise three-dimensional recorded spectra. In a two-dimensional recording, one-dimensional spectra are recorded in each case for a certain number of pixels or pixels of the irradiated area. The wavelength-dependent or frequency-dependent spectral information is thus locally encoded (spatial encoding). The recording of single- or multi-dimensional spectra can be done in single-shot mode or by several successive individual recordings. In the latter case, it may be beneficial to arrange a plurality of detection units and / or radiation sources at spatially different positions. Also, the radiation source is conceivable annular, z. B. as a ring of several individual emitters and pass the unsorted packaging materials through a transparent conveyor belt through the radiation ring. The detection units or spectrometers can also be arranged in a ring. A three-dimensionally resolved spectral image would be of particular interest for bulk materials of comminuted packaging materials. The detection of the spectra may be limited to one or more wavelength ranges or one or more specific wavelengths.

In einem dritten Schritt werden dann die mit dem zumindest einen Markierungsstoff versehenen Verpackungsmaterialien anhand der Emissions- und/oder Absorptionsspektren identifiziert. Anhand der prozessierten Emissions- und/oder Emissionsspektren werden die untersuchten Verpackungsmaterialien verschiedenen Gruppen zugeordnet, bzw. es wird eine Feststellung getroffen, ob sie einen Markierungsstoff aufweisen oder nicht. Je nach Markierungsstoff wird die eingehende Infrarotstrahlung absorbiert oder infolge der eingehenden Infrarotstrahlung Strahlung mit einer bestimmten für den Markierungsstoff charakteristischen Wellenlänge emittiert. Anhand der aufgenommenen Emissions- und/oder Absorptionsspektren kann anhand von charakteristischen Peaks und/oder Signalabschwächungen und/oder Absorptionsbanden festgestellt werden, ob es sich bei dem untersuchten Material um einen den Markierungsstoff aufweisenden Verpackungsbestandteil handelt oder nicht. Mittels der Datenverarbeitungseinrichtung wird also eine die Klassifizierung der Gruppen wiedergebende Positiv- oder Negativentscheidung getroffen.In a third step, the packaging materials provided with the at least one marking substance are then identified on the basis of the emission and / or absorption spectra. On the basis of the processed emission and / or emission spectra, the packaging materials investigated are assigned to different groups, or a determination is made as to whether or not they have a marking substance. Depending on the marker, the incoming infrared radiation is absorbed or emitted as a result of the incoming infrared radiation with a certain characteristic of the marker wavelength. On the basis of the recorded emission and / or absorption spectra, it can be ascertained on the basis of characteristic peaks and / or signal attenuations and / or absorption bands whether or not the material investigated is a packaging constituent having the marking substance. By means of the data processing device, therefore, a positive or negative decision representing the classification of the groups is made.

Je nachdem, ob das an der Strahlungsquelle bzw. dem Spektrometer vorbeigeführte Verpackungsmaterial den zumindest einen Markierungsstoff aufweist oder nicht, also in Abhängigkeit der Positiv- oder Negativentscheidung, wird das Verpackungsmaterial in einem vierten Schritt von den markierten bzw. nicht markierten Verpackungsmaterialien getrennt. Dies kann durch eine einfache Gabelung im Transport- bzw. Förderweg erfolgen.Depending on whether the packaging material guided past the radiation source or the spectrometer has the at least one marking substance or not, ie depending on the positive or negative decision, the packaging material is separated in a fourth step from the marked or unmarked packaging materials. This can be done by a simple fork in the transport or delivery.

In einem fünften Schritt des erfindungsgemäßen Sortierverfahrens werden die getrennten Verpackungsmaterialien weiterverarbeitet bzw. recycelt. Häufig werden die zu recycelnden Verpackungsmaterialien aufgeschmolzen und schließlich zu neuen Verpackungen verarbeitet. Auch eine Nutzung als Brennmaterial ist möglich.In a fifth step of the sorting process according to the invention, the separated packaging materials are further processed or recycled. Frequently, the packaging materials to be recycled are melted and finally processed into new packaging. Also, use as fuel is possible.

Vorteilhaft ist ferner, wenn der zumindest eine Markierungsstoff vor oder während der Weiterverarbeitung gemäß Schritt 5 des erfindungsgemäßen Verfahrens zumindest teilweise zerstört und/oder entfernt wird. Entscheidend dabei ist die Inaktivierung des Markierungsstoffes. Dadurch wird gewährleistet, dass die recycelten Produkte keinen aktiven Markierungsstoff mehr aufweisen. Denn dieser könnte das Sortierverfahren bei erneutem Recycling der Materialien stören. Auch ist es möglich durch die zumindest teilweise Zerstörung des zumindest einen Markierungsstoffs eine größere Biokompatibilität durch biokompatible Zersetzungsprodukte zu erreichen. Die Zerstörung kann eine Zersetzung beinhalten und thermisch oder strahlungsinduziert erfolgen, z. B. durch UV-Strahlung, Mikrowellenstrahlung, Radiowellen, Röntgenstrahlung oder radioaktive Strahlung. Auch kann der Markierungsstoff ausgewaschen werden, z. B. durch eine Säure oder Lauge oder ein geeignetes Lösungsmittel. Auch andere chemische Behandlungen sind denkbar.It is furthermore advantageous if the at least one marking substance is at least partially destroyed and / or removed before or during the further processing according to step 5 of the method according to the invention. Crucial here is the inactivation of the marker. This ensures that the recycled products no longer have an active marker. Because this could interfere with the sorting process when recycling the materials again. It is also possible to achieve greater biocompatibility through biocompatible decomposition products by the at least partial destruction of the at least one marker substance. Destruction may involve decomposition and be thermally or radiation induced, e.g. B. by UV radiation, microwave radiation, radio waves, X-rays or radioactive radiation. Also, the marker can be washed out, for. B. by an acid or alkali or a suitable solvent. Other chemical treatments are conceivable.

Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich insbesondere für die Trennung von Verpackungsmaterialien, bei denen das Basismaterial aus einem oder mehreren synthetischen Polymer(en) und/oder natürlichen Polymer(en) und/oder Copolymer(en) besteht. Beispielhaft seien die folgenden Basismaterialien genannt: Polyethylen (PE), Polypropylen (PP), Polyvinylchlorid (PVC), Polystyrol (PS), expandiertes Polystyrol (PS-E), Polyamid (PA), Polycarbonat (PC), Polyethylenterephthalat (PET), Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS), Styrol-Acrylnitril (SAN), Polyurethan (PUR), Polyester, Formaldehydharze, Epoxidhare, Klebstoffe, Celluloseether, Latex, synthetischer oder natürlicher Kautschuk. Auch Schichtstrukturen aus Polymeren und/oder Co-Polymeren können Basismaterialien sein. Diese Auflistung ist jedoch nicht abschließend.The inventive method is particularly suitable for the separation of packaging materials, in which the base material consists of one or more synthetic polymer (s) and / or natural polymer (s) and / or copolymer (s). By way of example, the following base materials may be mentioned: polyethylene (PE), polypropylene (PP), polyvinyl chloride (PVC), polystyrene (PS), expanded polystyrene (PS-E), polyamide (PA), polycarbonate (PC), polyethylene terephthalate (PET), Acrylonitrile-butadiene-styrene (ABS), styrene-acrylonitrile (SAN), polyurethane (PUR), polyester, formaldehyde resins, epoxyhars, adhesives, cellulose ethers, latex, synthetic or natural rubber. Layer structures of polymers and / or co-polymers may also be base materials. However, this list is not exhaustive.

Besonders effizient ist das erfindungsgemäße Verfahren zur Trennung von Verpackungsmaterialien basierend auf Polyethylen oder Polyethylenterephthalat.The process according to the invention is particularly efficient for separating packaging materials based on polyethylene or polyethylene terephthalate.

Im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens kann das zumindest eine Unterscheidungsmerkmal durch zumindest einen unterschiedlichen Materialbestandteil begründet sein. Dieser ist vorzugsweise ein sich von dem Basismaterial unterscheidendes synthetisches und/oder natürliches Polymer und/oder Copolymer. Solange sich der weitere Materialbestandteil von dem Basismaterial unterscheidet, kann auch der weitere Materialbestandteil aus der folgenden Liste von Materialien ausgewählt werden: Polyethylen (PE), Polypropylen (PP), Polyvinylchlorid (PVC), Polystyrol (PS), expandiertes Polystyrol (PS-E), Polyamid (PA), Polycarbonat (PC), Polyethylenterephthalat (PET), Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS), Styrol-Acrylnitril (SAN), Polyurethan (PUR), Polyester, Formaldehydharze, Epoxidhare, Klebstoffe, Celluloseether, Latex, synthetischer oder natürlicher Kautschuk. Diese Auflistung ist jedoch nicht abschließend.In the context of the method according to the invention, the at least one distinguishing feature can be based on at least one different material component. This is preferably a synthetic and / or natural polymer and / or copolymer differing from the base material. As long as the other Material component is different from the base material, the other material component can be selected from the following list of materials: polyethylene (PE), polypropylene (PP), polyvinyl chloride (PVC), polystyrene (PS), expanded polystyrene (PS-E), polyamide ( PA), polycarbonate (PC), polyethylene terephthalate (PET), acrylonitrile-butadiene-styrene (ABS), styrene-acrylonitrile (SAN), polyurethane (PUR), polyesters, formaldehyde resins, epoxy resins, adhesives, cellulose ethers, latex, synthetic or natural rubber , However, this list is not exhaustive.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung handelt es sich bei dem zumindest einen unterschiedlichen Materialbestandteil um Ethylen-Vinylalkohol-Copolymer (EVOH). Sowohl das Basismaterial als auch der zumindest eine unterschiedliche Materialbestandteil können in Form von Folien vorliegen, und zu einem Folienverbund aus mehreren Lagen verarbeitet werden.In an advantageous embodiment, the at least one different material component is ethylene-vinyl alcohol copolymer (EVOH). Both the base material and the at least one different material component can be present in the form of films and processed into a multilayer film composite.

Auch kann das zumindest eine Unterscheidungsmerkmal ein Additiv sein. Als Additiv kommen Weichmacher, Streckmittel, Stabilisatoren, Farbmittel oder Verstärkungsstoffe in Betracht. Verstärkungsstoffe können insbesondere faserartig vorliegen. Als Beispiel seien Glasfasern und Carbonfasern genannt.The at least one distinguishing feature can also be an additive. Suitable additives include plasticizers, extenders, stabilizers, colorants or reinforcing agents. Reinforcing agents may be present in particular fibrous. As an example, glass fibers and carbon fibers may be mentioned.

Auch kann das zumindest eine Unterscheidungsmerkmal auf der unterschiedlichen Vorgeschichte des Verpackungsmaterials beruhen. Insbesondere kann die Vorgeschichte durch die Anzahl der durchlaufenen Recyclingzyklen und/oder die thermische Vorbehandlung und/oder den Alterungszustand des Materials geprägt sein.Also, the at least one distinguishing feature may be based on the different history of the packaging material. In particular, the history can be characterized by the number of recycling cycles that have taken place and / or the thermal pretreatment and / or the aging state of the material.

Ferner kann das zumindest eine Unterscheidungsmerkmal durch einen unterschiedlichen vorherigen Verwendungszweck des Verpackungsmaterials begründet sein. Als unterschiedlicher Verwendungszweck kommt eine Verwendung des Verpackungsmaterials für Lebensmittel oder davon abweichende Inhaltsstoffe, beispielsweise Kosmetika, Reinigungsmittel oder Medikamente in Betracht. Unterscheidungsmerkmal ist in diesem Fall also eine Food- bzw. Non-Food Verwendung des Verpackungsmaterials. Eine zuverlässige Abgrenzung bzw. Trennung im Recyclingprozess ist hierbei von besonderem Interesse, denn je nach Gesetzgebung kann es untersagt sein jene für Non-Food Produkte verwendete Verpackungsmaterialien nach dem Recycling für Lebensmittelverpackungen, also Food-Produkte, zu verwenden.Furthermore, the at least one differentiating feature may be due to a different previous intended use of the packaging material. As a different purpose is a use of the packaging material for food or deviating ingredients, such as cosmetics, detergents or medicines into consideration. Distinguishing feature in this case is therefore a food or non-food use of the packaging material. A reliable distinction or separation in the recycling process is of particular interest here, because depending on the legislation, it may be prohibited to use those packaging materials used for non-food products after recycling for food packaging, ie food products.

Im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es vorteilhaft, dass der Markierungsstoff Infrarotstrahlung absorbiert und/oder emittiert, vorzugsweise im nahinfraroten Bereich. Handelt es sich um einen lumineszierenden Markierungsstoff, so kann dieser nach Anregung mit elektromagnetischer Strahlung, vorzugsweise mit einer Wellenlänge im UV, VIS oder Infrarotbereich, Strahlung mit von der Anregungsstrahlung abweichender Wellenlänge emittieren, wobei die Emissionsstrahlung vorzugsweise eine ebenfalls im Infrarotbereich liegende Wellenlänge aufweist. Die emittierte Strahlung kann von kürzerer oder längerer Wellenlänge sein als die Anregungsstrahlung und wird mit dem Spektrometer detektiert. Im zugehörigen Emissionsspektrum ist die emittierte Strahlung anhand von Emissionspeaks oder Banden erkennbar. Alternativ kann es möglich sein, den Markierungsstoff mit Strahlung einer vom Infrarotbereich abweichenden Wellenlänge anzuregen. Handelt es sich bei dem zumindest einen Markierungsstoff um eine die elektromagnetische Strahlung absorbierende Substanz, so absorbiert diese die elektromagnetische Strahlung in einem oder mehreren Wellenlängenbereich(en) bzw. bei einer bestimmten Wellenlänge. Auch dies ist im Analysespektrum sichtbar.In the context of the method according to the invention, it is advantageous that the marker substance absorbs and / or emits infrared radiation, preferably in the near-infrared region. If it is a luminescent marking substance, it can emit radiation with a wavelength deviating from the excitation radiation after excitation with electromagnetic radiation, preferably with a wavelength in the UV, VIS or infrared range, the emission radiation preferably having a wavelength likewise lying in the infrared range. The emitted radiation may be of shorter or longer wavelength than the excitation radiation and detected with the spectrometer. In the associated emission spectrum, the emitted radiation is recognizable by emission peaks or bands. Alternatively, it may be possible to excite the marker with radiation of a wavelength deviating from the infrared range. If the at least one marking substance is a substance absorbing the electromagnetic radiation, then it absorbs the electromagnetic radiation in one or more wavelength ranges or at a specific wavelength. This is also visible in the analysis spectrum.

In einer möglichen Ausgestaltung der Erfindung kann der Markierungsstoff dem Basismaterial und/oder den weiteren Materialbestandteilen bei dessen Fertigung zugesetzt werden, insbesondere batchweise. Dies ist dann vorteilhaft, wenn eine homogene Verteilung des Stoffs im Basismaterial gewünscht ist und beispielsweise große Mengen von Basismaterial markiert werden müssen.In one possible embodiment of the invention, the marking substance may be added to the base material and / or the further material constituents during its production, in particular batchwise. This is advantageous if a homogeneous distribution of the substance in the base material is desired and, for example, large amounts of base material have to be marked.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann es vorteilhaft sein, dass das Verpackungsmaterial zumindest teilweise mit dem Markierungsstoff beschichtet ist. Vorstellbar ist, das Verpackungsmaterial vollständig oder nur teilweise mit dem Markierungsstoff zu beschichten. Als Beschichtungsverfahren kommen beispielsweise chemische Gasphasenabscheidung (CVD), physikalische Gasphasenabscheidung (PVD), Sputtern, Lackieren, Rotationsbeschichtung, thermisches Spritzen, Tauchlackieren, Rakelbeschichten, Sprühbeschichten, Walzenbeschichten, Galvanisieren oder Pulverbeschichten in Betracht. Für eine hohe Trenngüte ist es vorteilhaft, das gesamte Verpackungsmaterial homogen zu beschichten. Dann ist es möglich, mit dem erfindungsgemäßen Sortierverfahren die markierten Materialbestandteile auch nach deren Zerkleinerung zuverlässig zu erkennen und von unmarkierten Materialien zu trennen.In a further embodiment of the invention, it may be advantageous that the packaging material is at least partially coated with the marker. It is conceivable to coat the packaging material completely or only partially with the marker. As coating methods, for example, chemical vapor deposition (CVD), physical vapor deposition (PVD), sputtering, painting, spin coating, thermal spraying, dip coating, knife coating, spray coating, roll coating, electroplating or powder coating are considered. For a high separation quality, it is advantageous to coat the entire packaging material homogeneously. It is then possible, with the sorting method according to the invention, to reliably recognize the marked material components even after their comminution and to separate them from unmarked materials.

Auch kann das Verpackungsmaterial zumindest teilweise mit Etiketten und/oder Labeln versehen sein, die den Markierungsstoff aufweisen. Dies ist in der Praxis wohl am einfachsten zu realisieren. Dabei können ohnehin an dem Verpackungsmaterial anzubringende Etiketten und/oder Label, die beispielsweise zur Produktinformationen oder als Preisschild an den Verpackungen angebracht sind, mit dem zumindest einem Markierungsstoff versehen sein. Jedoch kann es auch möglich sein, spezielle Etiketten und/oder Labels an den Verpackungsmaterial vorzusehen, die ausschließlich Träger für den zumindest einen Markierungsstoff sind. Eine Markierung des Verpackungsmaterials über Etiketten und/oder Label ist jedoch nachteilig, da das Verpackungsmaterial im Recyclingprozess in der Regel zerkleinert wird und dann in der Sortieranlage nicht vollständig durch das erfindungsgemäße Sortierverfahren erkennbar wäre. Dies würde sich nachteilig auf die Trenngüte bzw. den Trennfaktor auswirken.Also, the packaging material may be at least partially provided with labels and / or labels having the marker. This is probably the easiest to realize in practice. In this case, any labels and / or labels to be affixed to the packaging material, which are attached to the packaging, for example for product information or as a price tag, can be attached to the packaging material be provided at least one marker. However, it may also be possible to provide special labels and / or labels to the packaging material which are exclusively carriers for the at least one marker. However, a marking of the packaging material via labels and / or labels is disadvantageous because the packaging material is usually comminuted in the recycling process and then would not be completely recognizable in the sorting system by the sorting method according to the invention. This would have an adverse effect on the separation quality or the separation factor.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung zweier Recyclingkreisläufe, bei denen das erfindungsgemäße Sortierverfahren zum Einsatz kommen kann. In den Figuren zeigen

1: einen ersten beispielhaften Verfahrensablauf zum Recycling von Verpackungsmaterialien mit Food-Kontakt bzw. Non-Food-Kontakt;
2: einen weiteren beispielhaften Verfahrensablauf zum Recycling von Verpackungsmaterialien, insbesondere PE-Folien mit und ohne Barrierefunktion.

Further details and advantages of the invention will become apparent from the following description of two recycling circuits in which the sorting method according to the invention can be used. In the figures show

1 : a first exemplary process sequence for the recycling of packaging materials with food contact or non-food contact;
2 : Another exemplary process sequence for the recycling of packaging materials, in particular PE films with and without barrier function.

In den 1 und 2 sind zwei beispielhafte Verfahrensabläufe von Recyclingprozessen für Verpackungsmaterialien dargestellt, bei denen das erfindungsgemäße Sortierverfahren zum Einsatz kommen kann.In the 1 and 2 Two exemplary processes of recycling processes for packaging materials are shown, in which the sorting method according to the invention can be used.

Das Recyclingverfahren nach 1 eignet sich beispielsweise zur Trennung von zur Verpackung von Lebensmitteln eingesetzten Verpackungsmaterialien (Food-Kontakt Verpackungen) von Verpackungsmaterialien, die zur Verpackung von anderen Substanzen, wie beispielsweise Medikamenten, Kosmetika, Pflege- und Reinigungsmitteln zum Einsatz kommen (Non-Food-Kontakt Verpackungen). Die Verpackungsmaterialien weisen also in dieser Hinsicht ein Unterscheidungsmerkmal auf, den Food-Kontakt bzw. Non-Food-Kontakt. Da die Trennung von Verpackungsmaterialien in der Praxis auf einer Vielzahl von verschiedenen Unterscheidungsmerkmalen beruhen kann und es eine Reihe von möglichen Anwendungsgebieten gibt, werden in dem Verfahrensdiagramm nach 1 allgemeine Begrifflichkeiten verwendet.The recycling process after 1 is suitable, for example, for separating packaging materials used for packaging food (food contact packaging) from packaging materials used for packaging other substances, such as medicines, cosmetics, care and cleaning agents (non-food contact packaging). The packaging materials thus have a distinguishing feature in this regard, the food contact or non-food contact. Since the separation of packaging materials in practice may be based on a variety of different distinguishing features, and there are a number of possible applications, the method diagram will show 1 general terminology used.

Im Materialstrom von links nach rechts werden ausgehend von einem Kunststoff-Basismaterial Verpackungsmaterialien hergestellt. Die Verpackungsmaterialien können sodann in verschiedene Gruppen von Verpackungsmaterialien unterteilt werden, beispielsweise in Abhängigkeit von bestimmten Unterscheidungsmerkmalen. Gemäß dem hiesigen Beispiel erfolgt eine Trennung in zwei Gruppen von Verpackungsmaterialien, eine Gruppe weist dabei ein Unterscheidungsmerkmal auf, während es der anderen Gruppe an diesem Unterscheidungsmerkmal fehlt. So können die Verpackungsmaterialien mit Unterscheidungsmerkmal beispielsweise für die Verpackung von Lebensmitteln angedacht sein (Food-Kontakt).In the material flow from left to right, starting from a plastic base material, packaging materials are produced. The packaging materials may then be divided into various groups of packaging materials, for example, depending on particular distinguishing features. According to the present example, a separation into two groups of packaging materials takes place, one group has a distinguishing feature while the other group lacks this distinguishing feature. Thus, the packaging materials with differentiating feature, for example, for the packaging of food may be considered (food contact).

Den Verpackungsmaterialien mit Unterscheidungsmerkmal, den Food-Kontakt Verpackungen, wird ein Markierungsstoff, beispielsweise ein lumineszierender Farbstoff, zugesetzt. Dies kann wie eingangs beschrieben durch originäre Zugabe des Markierungsstoffes in das Basismaterial, durch Beschichten oder durch Etikettieren erfolgen.The packaging materials with distinctive feature, the food-contact packaging, a marker, such as a luminescent dye added. This can be done as described above by original addition of the marker in the base material, by coating or by labeling.

Danach gelangen die Verpackungsmaterialien samt ihren Inhaltsstoffen als Produkte 1 und 2 in den Handel. Dabei weist die Verpackung von Produkt 1 den zumindest einen Markierungsstoff auf, während die Verpackung des Produkts 2 keinen Markierungsstoff enthält. Nach der Verwertung der Produkte 1 und 2 durch den Verbraucher gelangen sie in den Abfall- bzw. Müllkreislauf. Im Rahmen des Recyclingprozesses werden die Verpackungen der ehemaligen Produkte 1 und 2 sortiert und getrennt. Genau in diesem Schritt kommt das erfindungsgemäße Sortierverfahren zum Einsatz, insbesondere in einer Sortieranlage.Thereafter, the packaging materials, including their ingredients arrive as products 1 and 2 in the trade. In this case, the packaging of product 1 has the at least one marking substance, while the packaging of the product 2 contains no marking substance. After recycling the products 1 and 2 by the consumer, they enter the waste or waste cycle. As part of the recycling process, the packaging of former products 1 and 2 are sorted and separated. Exactly in this step, the sorting method according to the invention is used, in particular in a sorting plant.

Dabei werden die unsortierten Verpackungen beispielsweise über Transportbänder an einem Infrarotscanner oder einer anderweitigen geeigneten Bestrahlungsquelle vorbeigeführt und vorzugsweise mit Infrarotlicht bestrahlt. In der Regel handelt es sich um einen Belichtungsbereich, d. h. nicht jeder einzelne Verpackungsbestandteil wird selektiv bestrahlt, sondern eine in dem Belichtungsbereich befindliche Menge der noch unsortierten Verpackungsmaterialien. Eine flächige Bestrahlung ist dann vorteilhaft, wenn es sich bei den zu trennenden Materialien um zerkleinerte Materialbestandteile handelt. Denn häufig werden Verpackungen zum Recycling vor dem eigentlichen Sortierschritt zerkleinert.In this case, the unsorted packages are passed for example via conveyor belts on an infrared scanner or other suitable radiation source and preferably irradiated with infrared light. In general, it is an exposure area, d. H. Not every single packaging component is selectively irradiated, but an amount of the still unsorted packaging materials in the exposure area. A planar irradiation is advantageous if the materials to be separated are comminuted material components. Because often packaging is shredded for recycling before the actual sorting step.

Über einen geeigneten Detektor bzw. ein Spektrometer werden infolge der Bestrahlung Absorptions- und/oder Emissionsspektren aufgenommen und ausgewertet. Die Auswertung kann mit einer an das Spektrometer gekoppelten Datenverarbeitungseinrichtung ausgeführt werden. Dies kann automatisiert erfolgen. Die Absorptions- bzw. Emissionsspektren können räumlich aufgelöst sein und die örtlich unterschiedlichen spektroskopischen Eigenschaften in Bezug auf den bestrahlten Bereich bzw. einen Ausschnitt davon wiedergeben. Anhand der (räumlich aufgelösten) Spektren kann festgestellt werden, ob einzelne Verpackungsbestandteile in dem Bestrahlungsbereich den zumindest einen Markierungsstoff aufweisen oder nicht. Dies ist in den Spektren anhand von selektiven Absorptions- und/oder Emissionspeaks, Banden, Signalabschwächungen oder Signallöschungen, Intensitätsmaxima oder Intensitätsminima, oder anderer charakteristischer Signalformen erkennbar.By means of a suitable detector or a spectrometer, absorption and / or emission spectra are recorded and evaluated as a result of the irradiation. The evaluation can be carried out with a data processing device coupled to the spectrometer. This can be done automatically. The absorption or emission spectra may be spatially resolved and reflect the locally different spectroscopic properties with respect to the irradiated area or a section thereof. Based on the (spatially resolved) spectra it can be determined whether or not individual packaging components in the irradiation area have the at least one marking substance. This is shown in the spectra by selective absorption and / or emission peaks, bands, signal attenuations or signal cancellations, intensity maxima or intensity minima, or other characteristic signal forms.

In Abhängigkeit der spektroskopischen Ergebnisse erfolgt die Materialtrennung, wodurch die Verpackungsmaterialien erneut zumindest in zwei Gruppen unterteilt werden. Die Gruppe der Verpackungsmaterialien mit dem zumindest einem Unterscheidungsmerkmal (z. B. Food-Kontakt) wird von der Gruppe der Verpackungsmaterialien ohne Unterscheidungsmerkmal (z. B. Non-Food) getrennt. Die Spektrometer- und Datenverarbeitungseinrichtung ist dazu mit einer Steuer- und Regelungseinheit der Sortieranlage signaltechnisch gekoppelt bzw. in diese integriert.Depending on the spectroscopic results, the material separation takes place, whereby the packaging materials are again subdivided into at least two groups. The group of packaging materials with the at least one distinguishing feature (eg food contact) is separated from the group of packaging materials without a distinguishing feature (eg non-food). For this purpose, the spectrometer and data processing device is signal-technically coupled or integrated into a control and regulation unit of the sorting system.

Die das zumindest eine Unterscheidungsmerkmal aufweisenden Verpackungsmaterialien, zum Beispiel Lebensmittel-Verpackungen, können im Recyclingprozess ohne Weiteres wieder zu neuen Verpackungsmaterialien für Gebrauchsgüter, also Verpackungsmaterialien ohne Unterscheidungsmerkmal, weiterverarbeitet werden, sofern der Markierungsstoff entfernt wird. Sollten Markierungsstoffe in den Verpackungsmaterialien zurückbleiben, würden diese den Erkennungsprozess in einem zweiten Recyclingzyklus stören. Denn nur die Verpackungsmaterialien mit Food-Kontakt werden markiert.The at least one distinguishing feature having packaging materials, for example, food packaging, can be recycled in the recycling process readily to new packaging materials for consumer goods, so packaging materials without distinguishing feature, if the marker is removed. If markers are left in the packaging materials, they would interfere with the detection process in a second cycle of recycling. Because only the packaging materials with food contact are marked.

Die nach der Sortierung der Gruppe der Verpackungsmaterialien ohne Unterscheidungsmerkmal (Non-Food-Kontakt) zugehörigen Verpackungsmaterialien weisen ohnehin keinen Markierungsstoff auf und können somit unmittelbar wieder als Verpackungsmaterialien ohne Unterscheidungsmerkmal für Non-Food Verpackungen eingesetzt werden. Eine Weiterverarbeitung der Verpackungsmaterialien ohne Unterscheidungsmerkmal, d.h. hier der Non-Food Verpackungen zu beispielsweise Food-Kontakt-Verpackungsmaterialien ist nicht erwünscht bzw. nicht erlaubt. Durch das erfindungsgemäße Sortierverfahren werden die Verpackungsmaterialien zuverlässig und sicher getrennt und eine nicht gewünschte bzw. nicht erlaubte Rückführung verhindert. In any case, the packaging materials associated with the sorting of the group of packaging materials without distinguishing feature (non-food contact) have no marking substance and can thus be used directly again as packaging materials without a distinguishing feature for non-food packaging. Further processing of the packaging materials without distinguishing feature, i. here the non-food packaging for example, food contact packaging materials is not allowed or not allowed. By means of the sorting method according to the invention, the packaging materials are reliably and safely separated and unwanted or unauthorized recirculation is prevented.

Verpackungsmaterialien, die bereits zur Verpackung von Lebensmitteln verwendet wurden, können erneut für die Verpackung von Lebensmitteln verwendet werden. Selbst wenn Restbestandteile des zumindest einen Markierungsstoffes in den weiterverarbeiteten Verpackungen verbleiben, ist dies nicht unbedingt problematisch. Denn die Verpackungsmaterialien werden ohnehin wieder mit zumindest einem Markierungsstoff versehen. Dies führt also nicht zu Erkennungsfehlern. Das Verfahrensschema nach 1 ist nicht auf die Trennung von Food-Kontakt bzw. Non-Food Kontakt Verpackungen beschränkt.Packaging materials already used for food packaging can be reused for food packaging. Even if residual constituents of the at least one marking substance remain in the further processed packaging, this is not necessarily problematic. Because the packaging materials are anyway provided with at least one marker. So this does not lead to recognition errors. The process scheme according to 1 is not limited to the separation of food contact or non-food contact packaging.

Die 2 gibt einen ähnlichen Recyclingprozess wieder. Unterschiede ergeben sich in der Rückführung nach dem oder den Sortierungsschritt(en). Die sortierten Materialien können je nach Anforderung wieder als (recyceltes) Verpackungsmaterial verwendet werden. Sie werden also in die Produktion zurückgeführt. Das in 2 dargestellte Verfahren eignet sich insbesondere zur Trennung von PE-Folien mit EVOH Anteilen von PE-Folien ohne EVOH Anteile.The 2 is a similar recycling process again. Differences arise in the return after the or the sorting step (s). The sorted materials can be used again as (recycled) packaging material as required. They are therefore returned to production. This in 2 The method described is particularly suitable for the separation of PE films with EVOH shares of PE films without EVOH shares.

EVOH kann den PE-Folien als Barrierefunktion zugesetzt werden, bzw. es können verschiedene Lagen EVOH und PE zu einer geschichteten Folie verarbeitet werden. Die EVOH Anteile sind also in diesem Beispiel das Unterscheidungsmerkmal. Die PE-Folien mit Unterscheidungsmerkmal, also mit EVOH, werden mit dem Markierungsstoff versehen. Dadurch können auch diese in einem späteren Sortierschritt von dem Verpackungsmaterial ohne Unterscheidungsmerkmal getrennt werden, denn das Verpackungsmaterial ohne Unterscheidungsmerkmal, also ohne EVOH, ist nicht mit einem Markierungsstoff versehen, der über das erfindungsgemäße Sortierverfahren erfasst werden könnte.EVOH can be added to the PE films as a barrier function, or different layers of EVOH and PE can be processed into a layered film. The EVOH components are therefore the distinguishing feature in this example. The PE films with a distinguishing feature, ie with EVOH, are provided with the marking substance. As a result, they too can be separated from the packaging material without distinguishing feature in a later sorting step, since the packaging material without a distinguishing feature, ie without EVOH, is not provided with a marking substance which could be detected via the sorting method according to the invention.

Nach der Sortierung wird das zumindest eine Unterscheidungsmerkmal aufweisende Verpackungsmaterial, also die PE-Folien mit EVOH, nicht erneut zu Folien verarbeitet. Insbesondere können die PE-Folien mit EVOH als Brennstoff zur Energiegewinnung verwendet werden. Die Verpackungsmaterialien ohne Unterscheidungsmerkmal, im hiesigen konkreten Beispiel also ohne EVOH, können zu reinen PE-Folien oder PE-Folien mit EVOH weiterverarbeitet werden. EVOH wird dann bei der Fertigung neu zugesetzt bzw. recycelte PE-Lagen werden mit EVOH-Lagen zusammengefügt.After sorting, the at least one distinguishing feature having packaging material, so the PE films with EVOH, not re-processed into films. In particular, the PE films can be used with EVOH as fuel for energy production. The packaging materials without distinguishing feature, in this case concrete example without EVOH, can be further processed into pure PE films or PE films with EVOH. EVOH is then added during production or recycled PE layers are joined together with EVOH layers.

Erfindungsgemäß wird der Markierungsstoff vor oder während der Weiterverarbeitung zumindest teilweise zerstört und/oder entfernt. Dies kann z. B. durch thermische Zersetzung erfolgen, beispielsweise beim Einschmelzen der zu recycelnden Verpackungen. Die thermische Zersetzung kann dabei vollständig oder teilweise erfolgen. Auch ist eine Zersetzung des Markierungsstoffes durch Bestrahlung mit Strahlung von geeigneter Wellenlänge möglich. Beispielsweise seien an dieser Stelle UV-Strahlung, Mikrowellenstrahlung, Radiowellenstrahlung, Röntgenstrahlung und radioaktive Strahlung genannt. Nahezu jeder Prozess, der zur Inaktivierung, bzw. Zersetzung, oder Zerstörung des Markierungsstoffes führt, kann im erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzt werden. Sofern der Markierungsstoff durch Beschichtung auf die Verpackungen aufgebracht wurde, kann dieser auch durch einen geeigneten Waschprozess mit einer Säure, einer Lauge oder einem geeigneten Lösungsmittel entfernt werden. Auch andere chemische Behandlungen kommen in Betracht.According to the invention, the marking substance is at least partially destroyed and / or removed before or during further processing. This can be z. B. by thermal decomposition, for example, when melting the packaging to be recycled. The thermal decomposition can take place completely or partially. Also, a decomposition of the marker by irradiation with radiation of suitable wavelength is possible. For example, at this point UV radiation, microwave radiation, radio wave radiation, X-radiation and radioactive radiation may be mentioned. Almost any process that leads to inactivation, or decomposition, or destruction of the marker can be used in the process of the invention. If the marker has been applied by coating to the packages, it can also be removed by a suitable washing process with an acid, a caustic or a suitable solvent. Other chemical treatments are also possible.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

US 2014/0299523 A1 [0002]

Claims

Sorting method for recycling intended packaging materials, which consist of the same base material and are classified based on at least one distinguishing feature in different groups, wherein the at least one distinguishing feature by at least one different material component and / or at least one different additive and / or a different history and / or a different use of the packaging materials is justified, and wherein the packaging materials, at least one group, are provided with at least one marker, comprising the following steps: 1) Irradiation of unsorted packaging materials with electromagnetic radiation; 2) non-contact recording and analysis of emission and / or absorption spectra within a defined wavelength range and / or at least one defined wavelength; 3) identification of the packaging materials provided with the at least one marking substance on the basis of the emission and / or absorption spectra; 4) taking into account the identification results from step 3: separation of the marked and unmarked packaging materials; 5) further processing of the separated packaging materials; wherein the at least one marking substance is an organic and / or inorganic and / or organometallic dye, a pigment and / or a complex compound, and at least partially destroyed and / or removed before or during the further processing according to step 5.

Sorting method after Claim 1 , characterized in that the base material consists of one or more synthetic polymer (s) and / or natural polymer (s) and / or copolymer (s).

Sorting method after Claim 1 , characterized in that the base material is polyethylene or polyethylene terephthalate.

Sorting method after Claim 1 , characterized in that the at least one different material component is a synthetic and / or natural polymer and / or copolymer different from the base material.

Sorting method after Claim 1 to 4 , characterized in that the at least one different material component consists of ethylene-vinyl alcohol copolymer.

Sorting according to one of Claims 1 to 4 , characterized in that the base material and the at least one different material component are films.

Sorting method after Claim 1 , characterized in that the additive is a plasticizer, extender, stabilizer, colorant or a reinforcing agent.

Sorting method after Claim 1 , characterized in that the different history of the packaging material based on the number of recycling cycles and / or the thermal pre-treatment and / or the aging state of the material.

Sorting method after Claim 1 , characterized in that the different previous use of the packaging materials by a use for food or other content, such as cosmetics, detergents or medicines, is justified.

Sorting method after Claim 1 , characterized in that the marker is a luminescent organic and / or inorganic and / or organometallic dye, a pigment and / or a complex compound.