DE102018009171A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Recyceln von Kunststoffen - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum Recyceln von Kunststoffen Download PDF

Info

Publication number
DE102018009171A1
DE102018009171A1 DE102018009171.7A DE102018009171A DE102018009171A1 DE 102018009171 A1 DE102018009171 A1 DE 102018009171A1 DE 102018009171 A DE102018009171 A DE 102018009171A DE 102018009171 A1 DE102018009171 A1 DE 102018009171A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
plastic melt
melt
degassing
vacuum
vacuum chamber
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102018009171.7A
Other languages
English (en)
Inventor
Klaus Schäfer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BB Engineering GmbH
BTI Holding SE
Original Assignee
BB Engineering GmbH
BTI Holding SE
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by BB Engineering GmbH, BTI Holding SE filed Critical BB Engineering GmbH
Priority to DE102018009171.7A priority Critical patent/DE102018009171A1/de
Priority to CN201980074963.7A priority patent/CN113039053A/zh
Priority to PCT/EP2019/081758 priority patent/WO2020104434A1/de
Priority to US17/294,526 priority patent/US20210402651A1/en
Priority to CN202311001058.3A priority patent/CN116852682A/zh
Priority to CN201980076412.4A priority patent/CN113166977B/zh
Priority to PCT/EP2019/081756 priority patent/WO2020104432A1/de
Priority to EP19805958.6A priority patent/EP3884092A1/de
Priority to EP19805957.8A priority patent/EP3883741A1/de
Publication of DE102018009171A1 publication Critical patent/DE102018009171A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/36—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die
    • B29C48/50—Details of extruders
    • B29C48/76—Venting, drying means; Degassing means
    • B29C48/762—Vapour stripping
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D19/00—Degasification of liquids
    • B01D19/0031—Degasification of liquids by filtration
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D36/00—Filter circuits or combinations of filters with other separating devices
    • B01D36/001—Filters in combination with devices for the removal of gas, air purge systems
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B17/00—Recovery of plastics or other constituents of waste material containing plastics
    • B29B17/02—Separating plastics from other materials
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B7/00—Mixing; Kneading
    • B29B7/002—Methods
    • B29B7/007—Methods for continuous mixing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B7/00—Mixing; Kneading
    • B29B7/74—Mixing; Kneading using other mixers or combinations of mixers, e.g. of dissimilar mixers ; Plant
    • B29B7/7476—Systems, i.e. flow charts or diagrams; Plants
    • B29B7/748—Plants
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B7/00—Mixing; Kneading
    • B29B7/80—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29B7/88—Adding charges, i.e. additives
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B9/00—Making granules
    • B29B9/02—Making granules by dividing preformed material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/36—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die
    • B29C48/365—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die using pumps, e.g. piston pumps
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/36—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die
    • B29C48/375—Plasticisers, homogenisers or feeders comprising two or more stages
    • B29C48/385—Plasticisers, homogenisers or feeders comprising two or more stages using two or more serially arranged screws in separate barrels
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/36—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die
    • B29C48/375—Plasticisers, homogenisers or feeders comprising two or more stages
    • B29C48/387—Plasticisers, homogenisers or feeders comprising two or more stages using a screw extruder and a gear pump
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/36—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die
    • B29C48/50—Details of extruders
    • B29C48/69—Filters or screens for the moulding material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/36—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die
    • B29C48/50—Details of extruders
    • B29C48/69—Filters or screens for the moulding material
    • B29C48/694—Cylindrical or conical filters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/36—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die
    • B29C48/50—Details of extruders
    • B29C48/76—Venting, drying means; Degassing means
    • B29C48/763—Vent constructions, e.g. venting means avoiding melt escape
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/92—Measuring, controlling or regulating
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2201/00—Details relating to filtering apparatus
    • B01D2201/20—Pressure-related systems for filters
    • B01D2201/204—Systems for applying vacuum to filters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D29/00—Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor
    • B01D29/11—Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor with bag, cage, hose, tube, sleeve or like filtering elements
    • B01D29/13—Supported filter elements
    • B01D29/23—Supported filter elements arranged for outward flow filtration
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D29/00—Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor
    • B01D29/50—Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor with multiple filtering elements, characterised by their mutual disposition
    • B01D29/52—Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor with multiple filtering elements, characterised by their mutual disposition in parallel connection
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D3/00—Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping
    • B01D3/06—Flash distillation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D3/00—Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping
    • B01D3/10—Vacuum distillation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D3/00—Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping
    • B01D3/10—Vacuum distillation
    • B01D3/106—Vacuum distillation with the use of a pump for creating vacuum and for removing the distillate
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B17/00—Recovery of plastics or other constituents of waste material containing plastics
    • B29B17/02—Separating plastics from other materials
    • B29B2017/0213—Specific separating techniques
    • B29B2017/0217—Mechanical separating techniques; devices therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B17/00—Recovery of plastics or other constituents of waste material containing plastics
    • B29B17/02—Separating plastics from other materials
    • B29B2017/0213—Specific separating techniques
    • B29B2017/0255—Specific separating techniques using different melting or softening temperatures of the materials to be separated
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B7/00—Mixing; Kneading
    • B29B7/80—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29B7/84—Venting or degassing ; Removing liquids, e.g. by evaporating components
    • B29B7/845—Venting, degassing or removing evaporated components in devices with rotary stirrers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B7/00—Mixing; Kneading
    • B29B7/80—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29B7/86—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations for working at sub- or superatmospheric pressure
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C2948/00—Indexing scheme relating to extrusion moulding
    • B29C2948/92—Measuring, controlling or regulating
    • B29C2948/92504—Controlled parameter
    • B29C2948/92695—Viscosity; Melt flow index [MFI]; Molecular weight
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C2948/00—Indexing scheme relating to extrusion moulding
    • B29C2948/92—Measuring, controlling or regulating
    • B29C2948/92819—Location or phase of control
    • B29C2948/92942—Moulded article
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/03—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor characterised by the shape of the extruded material at extrusion
    • B29C48/05—Filamentary, e.g. strands
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/03—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor characterised by the shape of the extruded material at extrusion
    • B29C48/07—Flat, e.g. panels
    • B29C48/08—Flat, e.g. panels flexible, e.g. films
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/03—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor characterised by the shape of the extruded material at extrusion
    • B29C48/09—Articles with cross-sections having partially or fully enclosed cavities, e.g. pipes or channels
    • B29C48/10—Articles with cross-sections having partially or fully enclosed cavities, e.g. pipes or channels flexible, e.g. blown foils
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/36—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die
    • B29C48/362—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die using static mixing devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/36—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die
    • B29C48/363—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die using non-actuated dynamic mixing devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2067/00—Use of polyesters or derivatives thereof, as moulding material
    • B29K2067/003—PET, i.e. poylethylene terephthalate
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2105/00—Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped
    • B29K2105/26—Scrap or recycled material
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00—Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/62—Plastics recycling; Rubber recycling

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
  • Separation, Recovery Or Treatment Of Waste Materials Containing Plastics (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Recyceln von Kunststoffen in mehreren aufeinanderfolgenden Prozessschritten, wobei ein Polymer, bevorzugt ein Recycelmaterial durch einen Austragsextruder aufgeschmolzen, durch eine erste Filtereinrichtung unter einer Überdruck-Atmosphäre filtriert, mit einer Entgasungseinrichtung filtriert und entgast und durch einen Austragextruder ausgetragen wird, wobei zur Filtrierung und Entgasung die Entgasungseinrichtung zumindest ein Filterelement und eine Vakuumkammer mit einer Unterdruckatmosphäre aufweist, wobei die Kunststoffschmelze durch das Filterelement in die Unterdruckatmosphäre der Vakuumkammer führbar ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Recyceln von Kunststoffen in mehreren aufeinanderfolgenden Prozessschritten sowie eine Vorrichtung zum Recyceln von Kunststoffen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 7.
  • Aufgrund der weltweit zunehmenden Kunststoffabfällen wie beispielsweise die sogenannten PET-Flaschen gewinnt das Materialrecycling zur Wiedergewinnung von Kunststoffen immer mehr an Bedeutung. So sind im Stand der Technik vielzählige Verfahren und Vorrichtungen zum Recyceln von Kunststoffen beschrieben, um ein Recycelmaterial aufzuschmelzen und die Kunststoffschmelze anschließend intensiv zu filtrieren und zu entgasen, um eine möglichst hochreine Polymerschmelze für eine Wiederverwendung zu erhalten. Ein derart gattungsgemäßes Verfahren und Vorrichtung zum Recyceln von Kunststoffen geht beispielsweise aus der EP 2 853 374 A1 hervor.
  • Bei dem bekannten Verfahren und der bekannten Vorrichtung zum Recyceln von Kunststoffen wird ein Recycelmaterial zunächst aufgeschmolzen und anschließend durch eine Filtration von Verunreinigungen befreit. Danach erfolgt eine Entgasung der Kunststoffschmelze in einem Abschnitt eines Schneckenextruders. Dabei sind lange Verweilstrecken erforderlich, um einen ausreichenden Kontakt zwischen der Kunststoffschmelze und einer Unterdruckatmosphäre zu erzeugen, damit alle flüchtigen Bestandteile aus der Kunststoffschmelze entfernt werden können. Derartig langgezogene Entgasungszonen besitzen jedoch grundsätzlich den Nachteil langer Verweilzeiten, die die Gefahr der Bildung von Zersetzungsstoffen innerhalb der Kunststoffschmelze begünstigen. Durch den beschränkten Raum und der geringen Entgasungsleistung werden auch oft mehrere Entgasungsstufen eingesetzt, welche die Entgasungsleistung erhöht, ohne jedoch eine Beeinflussung der Schmelzviskosität zu ermöglichen.
  • Es ist nun Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Recyceln von Kunststoffen zu schaffen, mit welchem möglichst hochreine Kunststoffe ohne Fremdpartikel und Gase herstellbar sind.
  • Ein weiteres Ziel der Erfindung liegt darin, eine Wiedergewinnung der Kunststoffschmelze mit möglichst wenigen Prozessschritten zu realisieren.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen nach Anspruch 1 und durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen nach Anspruch 7 gelöst.
  • Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die Merkmale und Merkmalskombinationen der jeweiligen Unteransprüche definiert.
  • Die Erfindung besitzt den besonderen Vorteil, dass die üblicherweise stattfindenden Prozessschritte Filtrierung und Entgasung erfindungsgemäß in einem Prozessschritt ausführbar sind. Durch die Filtrierung in einer Unterdruckatmosphäre lässt sich die filtrierte Kunststoffschmelze unmittelbar entgasen. So können großflächige Kontaktzonen zwischen der Kunststoffschmelze und der Unterdruckatmosphäre realisiert werden, damit die flüchtigen Bestandteile sich in relativ kurzer Verweilzeit aus der Kunststoffschmelze lösen können. Zudem lässt sich durch die mehrstufige Filtrierung ein hoher Reinheitsgrad in der Kunststoffschmelz erzeugen.
  • Durch eine erste Filtrierung der Kunststoffschmelze unter einer Überdruck-Atmosphäre können so zunächst grobe Festpartikel und Verunreinigungen aus dem aufgeschmolzenen Recycelmaterial entfernt werden. Die anschließende zweite Filtrierung mit integrierter Entgasung kann entsprechend fein ausgeführt werden, um zunächst die Feststoffe vor der eigentlichen Entgasung zu entfernen. Dadurch wird zusätzlich die Kunststoffschmelze im hohen Maße homogenisiert, so dass diese anschließend unmittelbar zu einer Endverarbeitung ausgetragen werden kann. Insbesondere kann neben der Filtration und Entgasung auch die Viskosität der Schmelze wieder aufgebaut werden.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht mit einem geringen apparativen Aufwand eine Wiedergewinnung eines reinen Kunststoffes. Hierzu weist die Entgasungseinrichtung zumindest ein Filterelement und eine Vakuumkammer mit einer Unterdruckatmosphäre auf, wobei die Kunststoffschmelze durch das Filterelement in die Unterdruckatmosphäre der Vakuumkammer führbar ist. Je nach Ausgestaltung des Filterelementes lassen sich somit sehr große Angriffsflächen zur Entgasung des gefilterten Kunststoffes realisieren. Die Verweilzeiten zum Entgasen der Kunststoffschmelze kann damit auf ein Minimum reduziert werden.
  • Um das Austreten der flüchtigen Fremdstoffe aus der Kunststoffschmelze innerhalb der Vakuumkammer zu ermöglichen, ist die Unterdruckatmosphäre auf einen Unterdruck im Bereich von 0,5 mbar bis 50 mbar eingestellt. Die Unterdruckatmosphäre innerhalb der Vakuumkammer wird dabei in Abhängigkeit von einer Schichtdicke der Kunststoffschmelze an einer Austrittsfläche des Filterelementes gewählt. So lässt sich ein relativ hohes Vakuum erzeugen, um bei relativ dicken Schmelzschichten eine intensive Entgasung zu erhalten.
  • Die gereinigte Polymerschmelze wird gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung in einem unterhalb des Filterelementes ausgebildeten Sumpf der Vakuumkammer gesammelt und durch einen Schmelzeauslass abgeführt. Es ist ein kontinuierlicher Schmelzefluss realisierbar, so dass nach der Entgasung die Kunststoffschmelze kontinuierlich zum Austragen dem Austragungsextruder zuführbar ist.
  • Die Verfahrensvariante, bei welcher die Kunststoffschmelze nach der Filtrierung und Entgasung unter einer Unterdruckatmosphäre einem Verweilreaktor zur Homogenisierung und zum Fortsetzen der Entgasung zugeführt wird, ist besonders vorteilhaft, um die sogenannte Grenzviskosität (IV-Wert) zu erhöhen. So sind IV-Werte > 0,6 und auch >0,8 in einer vorher abgebauten PET-Kunststoffschmelze realisierbar.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist hierzu einen Verweilreaktor auf, der auf einer Einlassseite mit der Entgasungseinrichtung verbunden ist. Zudem weist der Verweilreaktor einen Vakuumanschluss auf, um die Unterdruckatmosphäre mittels einer Vakuumpumpe zu erzeugen.
  • Die Kunststoffschmelze wird dabei durch eine angetriebene Schneckenwelle innerhalb des Verweilreaktors umgewälzt und einem Reaktorauslass zugeführt.
  • Zur Aufbereitung der Kunststoffschmelze ist zudem die Verfahrensvariante bevorzugt ausgeführt, bei welcher die Kunststoffschmelze beim Austragen zu der Endverarbeitung ein drittes Mal unter einer Überdruckatmosphäre filtriert und anschließend mit einem Additiv dynamisch oder statisch vermengt wird. Insoweit können auch hochreine gefärbte und/oder additivierte Kunststoffschmelzen unmittelbar einer Endverarbeitung zugeführt werden.
  • Um einen kontinuierlichen Schmelzefluss zur Endverarbeitung erzeugen zu können, weist die erfindungsgemäße Vorrichtung eine dem Austragsextruder nachgeordnete Austragspumpe auf, die mit einer Endfiltereinrichtung zusammenwirkt.
  • Zur Einmischung von Additiven beispielsweise von Farbpigmenten ist des Weiteren ein dynamischer Mischer mit einem Nebenextruder vorgesehen, der der Endverarbeitung unmittelbar vorgeschaltet ist. Durch den Einsatz einer erfindungsgemäßen Vakuumfiltrierung und eines dynamischen oder statischen Mischers kann die Grenzviskosität und die Additivierung der Schmelze exakt auf das zu erzeugende Produkt optimiert werden.
  • Die Endverarbeitungseinrichtung ist durch eine Granulierungsvorrichtung zum Granulieren der Kunststoffschmelze oder durch eine Extrudiervorrichtung zum Extrudieren der Kunststoffschmelze zu Fasern oder Folien gebildet. Damit besteht die Möglichkeit, das erzeugte Kunststoffgranulat einem separaten Extrusionsprozess zugeführt wird. Alternativ kann jedoch die aufbereitete Kunststoffschmelze unmittelbar zur Erzeugung von Fasern oder Folien genutzt werden, die in der Extrudiervorrichtung erzeugt werden.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren zum Recyceln von Kunststoffen wird nachfolgend anhand einiger Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Recyceln von Kunststoffen unter Bezug auf die beigefügten Figuren näher erläutert.
  • Es stellen dar:
    • 1 schematisch ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Recyceln von Kunststoff
    • 2 schematisch eine Querschnittsansicht eines Ausführungsbeispiels einer Entgasungseinrichtung des Ausführungsbeispiels aus 1
    • 3 schematisch ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Recyceln von Kunststoff
    • 4 schematisch ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Recyceln von Kunststoff
    • 5 schematisch ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Recyceln von Kunststoff
  • In der 1 ist ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Recyceln von Kunststoff schematisch dargestellt. Das Ausführungsbeispiel weist einen Aufschmelzeextruder 1 auf. Der Aufschmelzextruder 1 kann ein- oder mehrwellig ausgeführt sein und ist mit einem Extruderauslass 1.1 mit einer Filtereinrichtung 2 verbunden. Der Filtereinrichtung 2 folgt eine Schmelzepumpe 3, die über einen Pumpenantrieb 3.1 angetrieben wird. Die Schmelzpumpe 3 ist mit einer Entgasungseinrichtung 4 verbunden. Die Entgasungseinrichtung 4 weist einen Schmelzeauslass 4.7 auf, der einem Austragsextruder 5 zugeordnet ist. Dem Austragsextruder 5 folgt eine Austragspumpe 6 mit dem Pumpenantrieb 6.1 und eine Endfiltereinrichtung 7. Der Endfiltereinrichtung 7 ist eine Endverarbeitungseinrichtung 8 zugeordnet, die in diesem Ausführungsbeispiel durch eine Granuliervorrichtung 9 gebildet ist.
  • Zur Erläuterung der Entgasungseinrichtung 4 wird nun Bezug auf die Darstellung in 2 genommen, in welcher die Entgasungseinrichtung 4 in einer Querschnittsansicht dargestellt ist.
  • Die Entgasungseinrichtung 4 weist ein Gehäuse 4.1 auf, das in diesem Fall durch einen zylindrischen Topf einen Deckel gebildet ist. Innerhalb des Gehäuses 4.1 ist eine Vakuumkammer 4.2 ausgebildet. Innerhalb der Vakuumkammer 4.2 sind mehrere Filterelemente 4.4 in Form von hohlzylindrischen Filterkerzen angeordnet. Die Filterelemente 4.4 weisen im Innern einen Druckraum 4.5 auf, der mit einem Schmelzeeinlass 4.6 am Gehäuse 4.1 verbunden ist. Die Filterelemente 4.4 sind am frei auskragenden Ende verschlossen und besitzen eine durchlässige Filterwand.
  • Unterhalb der freien Ende der Filterelemente 4.4 ist in der Vakuumkammer ein Sumpf 4.8 ausgebildet. Der Sumpf 4.8 ist mit einem Schmelzeauslass 4.7 in dem Gehäuse 4.1 verbunden. Der Schmelzeauslass 4.7 ist mittig im Boden des Gehäuses 4.1 angeordnet, wobei der Sumpf 4.8 sich trichterförmig oberhalb des Schmelzeauslasses 4.7 erstreckt.
  • Die Vakuumkammer 4.2 ist über einen Vakuumanschluss 4.3 mit einem Sammelbehälter 4.10 und einer Vakuumpumpe 4.11 verbunden.
  • Am Umfang des Gehäuses 4.1 ist eine Heizeinrichtung 4.9 angeordnet. Die Heizeinrichtung 4.9 weist vorzugsweise elektrische Heizmittel auf, die hier nicht dargestellt sind.
  • Zur Erläuterung der Funktion des Ausführungsbeispiels nach 1 und der Entgasungseinrichtung nach 2 wird Bezug zu beiden Figuren genommen.
  • Ein bereits aufbereitetes Recycelmaterial, beispielsweise PET-Flakes werden dem Aufschmelzeextruder 1 aufgebeben, der bevorzugt ohne jedoch auch mit einer Vakuumeinheit ausgeführt sein könnte. Der Aufschmelzeextruder 1 schmilzt das Recycelmaterial zu einer Kunststoffschmelze, die über den Extruderauslass 1.1 der Filtereinrichtung 2 zugeführt wird. In der Filtereinrichtung 2 wird die Kunststoffschmelze mit eine relativ groben Filterfeinheit vorgefiltert, um Fremdpartikel und nicht aufgeschmolzene Partikel des Recycelmaterials aus der Kunststoffschmelze zu entfernen. Hierbei erfolgt die Filtrierung der Kunststoffschmelze in einer Überdruck-Atmosphäre, die im Wesentlichen durch den Austragextruder 1 erzeugt ist. Die vorgefilterte Kunststoffschmelze wird von der Schmelzepumpe 3 aufgenommen und unter einem vordefinierten Betriebsdruck der Entgasungseinrichtung 4 zugeführt.
  • Die Kunststoffschmelze gelangt über den Schmelzeeinlass 4.6 in den Druckraum 4.5 der Entgasungseinrichtung 4 und durchdringt die Filterelemente 4.4. Dabei tritt die Kunststoffschmelze in die Vakuumkammer 4.2 der Entgasungseinrichtung. Innerhalb der Vakuumkammer 4.2 ist über die Vakuumpumpe 4.11 eine Unterdruckatmosphäre erzeugt. Die Unterdruckatmosphäre wird hierbei auf einen Wert im Bereich von 0,5 mbar bis max. 50 mbar eingestellt. Bevorzugt wird ein Vakuum in der Vakuumkammer 4.2 von < 2 mbar eingestellt. Die sich aufgrund der Unterdruckatmosphäre aus der Kunststoffschmelze entweichenden Gase und flüchtigen Bestandteile werden über den Vakuumanschluss 4.3 aus der Vakuumkammer 4.2 abgeführt und in dem Sammelbehälter 4.10 abgeschieden. Die entgaste Kunststoffschmelze sammelt sich in dem Sumpf 4.8 am Boden des Gehäuses 4.1 und verlässt die Entgasungseinrichtung 4 über den Schmelzeauslass 4.7.
  • Von dem Schmelzeauslass 4.7 gelangt die entgaste und filtrierte Kunststoffschmelze in den Austragsextruder 5. Der Austragsextruder 5 fördert die Kunststoffschmelze zu einer Austragspumpe 6, die die Endfiltereinrichtung 7 speist, um eine abschließende Filtrierung der Kunststoffschmelze vor der Endverarbeitung vorzunehmen. Die Endverarbeitung erfolgt durch eine Granulierung in der Granuliervorrichtung 9. Das erzeugte Granulat ist hier beispielhaft in einem Granulatbehälter 9.1 (wie in 1 gezeigt) dargestellt. Das Granulat lässt sich nun direkt in einer Schmelzspinneinrichtung zur Herstellung von Fäden oder zur Herstellung von Folien extrudieren. Durch die mehrstufige Filtrierung der Kunststoffschmelze sowie der mit der zweiten Filtrierung integrierten Entgasung der Kunststoffschmelze wird ein hoher Reinheitsgrad erzeugt. Die mehrstufige Filtrierung ermöglicht, dass im Wesentlichen alle festen Fremdpartikel aus der Kunststoffschmelze entfernt werden können.
  • Grundsätzlich besteht jedoch auch die Möglichkeit, dass das Recycelmaterial unmittelbar nach dem Aufschmelzen und Reinigen einer Endverarbeitungseinrichtung zugeführt wird, die Fasern oder Folien extrudiert. Hierzu ist in 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Recyceln von Kunststoffen schematisch dargestellt.
  • Das Ausführungsbeispiel nach 3 ist im wesentlichen identisch zu dem Ausführungsbeispiel nach 1, so dass an dieser Stelle nur die Unterschiede erläutert werden und ansonsten Bezug zu der vorgenannten Beschreibung genommen wird.
  • Um insbesondere in der Kunststoffschmelze eine höhere Grenzviskosität herstellen zu können, ist die Entgasungseinrichtung 4 mit einem Verweilreaktor 10 gekoppelt. Die Entgasungseinrichtung 4 ist auf einer Auslassseite in einem Bodenbereich 4.7 mit dem Verweilreaktor 10 verbunden. Insoweit wird die filtrierte und entgaste Kunststoffschmelze der Entgasungseinrichtung 4 direkt einem Einlassbereich des Verweilreaktors 10 zugeführt. Der Verweilreaktor 10 besitzt auf seiner Auslassseite einen Vakuumanschluss 10.2. Der Vakuumanschluss 10.2 ist mit einer separaten Vakuumpumpe (hier nicht dargestellt) oder alternativ mit der Vakuumpumpe 4.11 der Entgasungseinrichtung 4 verbunden. Innerhalb des Verweilreaktors 10 ist eine angetriebene Schneckenwelle 10.1 angeordnet, die die Kunststoffschmelze einem Reaktorauslass 10.3 zuführt. An dem Reaktorauslass 10.3 ist ein Austragsextruder 5 direkt gekoppelt, um die filtrierte und entgaste Kunststoffschmelze auszutragen. Hierbei folgt dem Austragsextruder 5 ebenfalls eine Austragspumpe 6 und eine Endfiltereinrichtung 7. Die Endfiltereinrichtung 7 ist der Endverarbeitungseinrichtung 8 vorgeschaltet. Die Endverarbeitungseinrichtung 8 ist in diesem Fall durch eine Extrudiervorrichtung 13 gebildet, die mehrere Spinndüsen 10.1 zum Extrudieren von Fasern aufweist.
  • Bei dem in 3 dargestellten Ausführungsbeispiel wird die Entgasung und Homogenisierung der Kunststoffschmelze noch durch den zusätzlichen Verweilreaktor 10 intensiviert. So lässt sich über den Vakuumanschluss 10.2 weitere sich aus der Kunststoffschmelze lösesende Gase entfernen. Am Beispiel einer PET-Kunststoffschmelze konnte auch gezeigt werden, dass eine Grenzviskosität mit einem IV-Wert >0,8 realisierbar ist. Insoweit ist das in 3 dargestellte Ausführungsbeispiel besonders geeignet, um eine direkte Endverarbeitung des recycelten Kunststoffmaterials auszuführen.
  • Um beispielsweise eine gefärbte Kunststoffschmelze zu erzeugen, ist das Ausführungsbeispiel der Erfindung nach 4 vorgesehen. Das Ausführungsbeispiel nach 4 ist im wesentlichen identisch zu dem Ausführungsbeispiel nach 3, so dass an dieser Stelle nur die Unterschiede erläutert werden.
  • Bei dem in 4 dargestellten Ausführungsbeispiel wird die endgefilterte Kunststoffschmelze einem dynamischen Mischer 11 zugeführt. Grundsätzlich könnte der dynamische Mischer 11 durch einen statischen Mischer ersetzt oder sogar ergänzt werden. Dem dynamischen Mischer 11 ist ein Nebenextruder 12 zugeordnet, durch welchen ein Additiv in die Kunststoffschmelze eingespeist wird. In dem dynamischen Mischer 11 erfolgt eine intensive Durchmischung des Additivs mit der Kunststoffschmelze. Die Kunststoffschmelze wird anschließend der Endverarbeitungseinrichtung 8 zugeführt, die in diesem Ausführungsbeispiel durch eine Granuliervorrichtung 9 gebildet wird.
  • Das in 4 dargestellte Ausführungsbeispiel ist somit besonders geeignet, um konditionierte Kunststoffschmelzen direkt im Recyclingprozess zu erzeugen. Insoweit ist das in 4 dargestellte Ausführungsbeispiel auch gut geeignet, um direkt mit einer Exrudiervorrichtung 10 einer Schmelzspinneinrichtung zu kommunizieren.
  • Die Schmelze kann in ihren Eigenschaften durch das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung auch so eingestellt werden, dass auch eine Folienextrusion und andere Anwendungen möglich sind. Auch das direkte Einspeisen der recycelten Schmelze in den Hauptstrom einer Polymerisation ist möglich. So lassen sich alle Produktionsabfälle in den Produktionsprozess zurückführen. Hierzu ist in 5 ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung gezeigt.
  • Das in 5 dargestellte Ausführungsbeispiel ist im wesentlich identisch zu dem Ausführungsbeispiel nach 1, so dass nachfolgend nur die Unterschiede erläutert werden und ansonsten Bezug zu der vorgenannten Beschreibung genommen wird.
  • Bei dem in 5 dargestellten Ausführungsbeispiel wir eine aus einem Recycelmaterial aufbereitetet Schmelze durch eine Austragspumpe 6 einem Hauptschmelzstrom 15 zugeführt. Der Hauptschmelzstrom 15 wird mittels einer Polykondensationsanlage 14 erzeugt. Um die eingespeiste Recycelschmelze mit einer Produktionsschmelze der Polykondensationsanlage zu vermengen, ist ein Mischer 11 in dem Hauptschmelzstrom 15 eingebunden. Der Mischer 11 kann als dynamischer oder statischer Mischer oder als eine Kombination beider Mischer gebildet sein.
  • Das Ausführungsbeispiel nach 5 lässt sich vorteilhaft in allen Polymerschmelzen verarbeitenden Produktionsanlagen einsetzen, um kontinuierlich alle anfallenden Produktionsabfälle in den Prozess einzubinden. Ebenso ist es möglich, eine aufbereitete Schmelze beispielweise aus PET-Flakes einer PET-Schmelze zuzuführen. So können beispielweise Schmelzspinnanlagen zur Faser- und Fadenherstellung oder Extrusionsanlagen zur Folienherstellung ohne Abfall betrieben werden. Die Einspeisung der aufbereiteten Schmelze kann natürlich auch direkt in Teilströmen erfolgen, die von einem Hauptstrom einer Polykondensationseinrichtung abgezweigt sind.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • EP 2853374 A1 [0002]

Claims (15)

  1. Verfahren zum Recyceln und Aufbereiten von Kunststoffen in mehreren aufeinander folgenden Prozessschritten mit zumindest: 1.1. einem Aufschmelzen eines thermoplastischen Polymers, bevorzugt eines Recycelmaterials durch einen Aufschmelzextruder; 1.2. einer ersten Filtrierung der Kunststoffschmelze unter einer Überdruck-Atmosphäre; 1.3. einer Entgasung bei einer zweiten Filtrierung der Kunststoffschmelze unter einer Unterdruck-Atmosphäre und 1.4. ein Austragen der Kunststoffschmelze zu einer Endverarbeitung, vorzugsweise zu einem Granulieren oder Extrudieren.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststoffschmelze in dem Prozessschritt zur zweiten Filtrierung durch ein Filterelement in ein Vakuum einer Vakuumkammer gedrückt wird, wobei feste Fremdpartikel vom Filterelement aufgenommen werden und wobei flüchtige Gase in der Vakuumkammer gesammelt und abgeführt werden.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterdruck-Atmosphäre in der Vakuumkammer auf einen Unterdruck im Bereich von 0,5 mbar bis 50 mbar eingestellt wird.
  4. Verfahren nach einem der Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststoffschmelze in einem Sumpf der Vakuumkammer gesammelt und durch einen Schmelzauslass abgeführt wird.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststoffschmelze nach der Filtrierung und Entgasung unter einer Unterdruck-Atmosphäre einem Verweilreaktor zur Homogenisierung und zum Fortsetzen der Entgasung zugeführt wird.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststoffschmelze beim Austragen zu der Endverarbeitung ein drittes Mal unter einer Überdruck-Atmosphäre filtriert wird.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststoffschmelze nach der dritten Filtrierung mit einem Additiv dynamisch und/oder statisch vermengt wird.
  8. Vorrichtung zum Recyceln von Kunststoffen mit einem Aufschmelzextruder (1) zum Aufschmelzen eines Polymers, bevorzugt eines Recycelmaterials, mit einer Filtereinrichtung (2) zum Filtern der Kunststoffschmelze, mit einer Entgasungseinrichtung (4) zum Entgasen der Kunststoffschmelze und mit einem Austragsextruder (5) zum Austragen der Kunststoffschmelze zu einer Endverarbeitungseinrichtung (8), dadurch gekennzeichnet, dass die Entgasungseinrichtung (4) zumindest ein Filterelement (4.4) und eine Vakuumkammer (4.2) mit einer Unterdruck-Atmosphäre aufweist, wobei die Kunststoffschmelze durch das Filterelement (4.4) in die Unterdruck-Atmosphäre der Vakuumkammer (4.2) führbar ist.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterdruck-Atmosphäre in der Vakuumkammer (4.2) durch eine Vakuumpumpe (4.11) auf einen Unterdruck im Bereich von 0,5 mbar bis 50 mbar erzeugbar ist.
  10. Vorrichtung nach einem der Anspruche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Bodenbereich der Vakuumkammer (4.2) ein Sumpf (4.8) unterhalb des Filterelementes (4.4) ausgebildet ist, der mit einem Schmelzauslass (4.7) der Entgasungseinrichtung (4) verbunden ist.
  11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Entgasungseinrichtung (4) in einem Bodenbereich (4.7) mit einem Verweilreaktor (10) verbunden ist und dass der Verweilreaktor (10) über einen Vakuumanschluss (10.2) mit einer Vakuumpumpe (4.11) verbunden ist.
  12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Verweilreaktor (10) eine angetriebene Schneckenwelle (10.1) aufweist, wobei der Verweilreaktor (10) über einen Reaktorauslass (10.3) mit dem Austragsextruder (5) verbunden ist.
  13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass dem Austragsextruder (5) eine Austragspumpe (6) und eine Endfiltereinrichtung (7) nachgeordnet ist.
  14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Endfiltereinrichtung (7) ein dynamischer und/oder statischer Mischer (11) mit einem Nebenextruder (12) nachgeordnet ist.
  15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Endverarbeitungseinrichtung (8) durch eine Granulierungsvorrichtung (9) zum Granulieren der Kunststoffschmelze und/oder durch eine Extrudiervorrichtung (13) zum Extrudieren der Kunststoffschmelze zu Fasern oder Folien gebildet ist.
DE102018009171.7A 2018-11-22 2018-11-22 Verfahren und Vorrichtung zum Recyceln von Kunststoffen Pending DE102018009171A1 (de)

Priority Applications (9)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102018009171.7A DE102018009171A1 (de) 2018-11-22 2018-11-22 Verfahren und Vorrichtung zum Recyceln von Kunststoffen
CN201980074963.7A CN113039053A (zh) 2018-11-22 2019-11-19 用于回收塑料的方法和设备
PCT/EP2019/081758 WO2020104434A1 (de) 2018-11-22 2019-11-19 Verfahren und vorrichtung zum schmelzspinnen von filamenten
US17/294,526 US20210402651A1 (en) 2018-11-22 2019-11-19 Method and device for recycling plastics
CN202311001058.3A CN116852682A (zh) 2018-11-22 2019-11-19 用于回收塑料的方法和设备
CN201980076412.4A CN113166977B (zh) 2018-11-22 2019-11-19 熔纺长丝的方法和装置
PCT/EP2019/081756 WO2020104432A1 (de) 2018-11-22 2019-11-19 Verfahren und vorrichtung zum recyceln von kunststoffen
EP19805958.6A EP3884092A1 (de) 2018-11-22 2019-11-19 Verfahren und vorrichtung zum schmelzspinnen von filamenten
EP19805957.8A EP3883741A1 (de) 2018-11-22 2019-11-19 Verfahren und vorrichtung zum recyceln von kunststoffen

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102018009171.7A DE102018009171A1 (de) 2018-11-22 2018-11-22 Verfahren und Vorrichtung zum Recyceln von Kunststoffen

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102018009171A1 true DE102018009171A1 (de) 2020-05-28

Family

ID=68618157

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102018009171.7A Pending DE102018009171A1 (de) 2018-11-22 2018-11-22 Verfahren und Vorrichtung zum Recyceln von Kunststoffen

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20210402651A1 (de)
EP (1) EP3883741A1 (de)
CN (2) CN116852682A (de)
DE (1) DE102018009171A1 (de)
WO (1) WO2020104432A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022056566A1 (de) * 2020-09-15 2022-03-24 Next Generation Recyclingmaschinen Gmbh Verfahren zur aufbereitung von kunststoffabfällen aus einem polymeren basismaterial

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102022003869A1 (de) * 2022-10-18 2024-04-18 Oerlikon Textile Gmbh & Co. Kg Vorrichtung zum Aufbereiten und zum Herstellen von Kunststofferzeugnissen aus aufbereiteten Kunststoffrest
DE102022003870A1 (de) 2022-10-18 2024-04-18 Bb Engineering Gmbh Vorrichtung zur Herstellung von synthetischen Fäden aus wiederaufbereiteten Kunststoffabfällen

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2853374A1 (de) 2009-04-17 2015-04-01 EREMA Engineering Recycling Maschinen und Anlagen Gesellschaft m.b.H. Verfahren und Vorrichtung zur Recyclierung von Kunststoffen

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DD231029A1 (de) * 1984-05-10 1985-12-18 Endler Fritz Dr Dr Ing Verfahren und einrichtung zum compoundieren von thermoplasten, insbesondere thermoplastabfaellen
US4832882A (en) * 1986-11-06 1989-05-23 Synthetics International Corp. Method of removing impurities from a material
US5225079A (en) * 1991-08-01 1993-07-06 Nok Corporation Modular hollow-fiber filter unit
AUPQ294699A0 (en) * 1999-09-17 1999-10-14 Visy Plastics Pty Ltd Process for preparing food contact grade polyethylene terephthalate resin from waste pet containers
AT411161B (de) * 1999-09-22 2003-10-27 Bacher Helmut Verfahren und vorrichtung zum recyclen von pet-gut
WO2001087572A1 (en) * 2000-05-15 2001-11-22 Jr Patents Corporation Apparatus and method for manufacturing blown plastic film from scrap plastic
US20070131604A1 (en) * 2003-05-01 2007-06-14 Entegris, Inc. Filter unit with deaerating mechanism
UA74926C2 (en) * 2004-03-16 2006-02-15 Yevhenii Petrovych Barmashyn Extruder for processing of thermoplastic polymeric materials with area of filtration and degassing
FR2922141A1 (fr) * 2007-10-15 2009-04-17 Mpr Polymers Soc Par Actions S Procede de recyclage par etapes de films de polyolefines et melange maitre a tres haute teneur en charge pulverulente issu du procede
US20120152821A1 (en) * 2010-12-17 2012-06-21 Hollingsworth & Vose Company Fine fiber filter media and processes
DE102011082769A1 (de) * 2011-09-15 2013-03-21 Lindauer Dornier Gesellschaft Mit Beschränkter Haftung Verfahren und Vorrichtung zum Entgasen einer PET - Kunststoffschmelze in einer Extrusionsanlage
AT513443B1 (de) * 2012-09-12 2016-08-15 Next Generation Recyclingmaschinen Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Erhöhen der Grenzviskosität einer Polykondensatschmelze
EP3237533B1 (de) * 2014-12-22 2018-09-05 Borealis AG Zusammensetzung auf basis von wiederverwertetem polyethylen aus abfall von einem kabel
BR112017020333B1 (pt) * 2015-03-23 2021-11-23 Next Generation Recyclingmaschinen Gmbh Instalação e método para o tratamento de uma massa fundida plástica

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2853374A1 (de) 2009-04-17 2015-04-01 EREMA Engineering Recycling Maschinen und Anlagen Gesellschaft m.b.H. Verfahren und Vorrichtung zur Recyclierung von Kunststoffen

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022056566A1 (de) * 2020-09-15 2022-03-24 Next Generation Recyclingmaschinen Gmbh Verfahren zur aufbereitung von kunststoffabfällen aus einem polymeren basismaterial
AT524309A1 (de) * 2020-09-15 2022-04-15 Next Generation Recyclingmaschinen Gmbh Verfahren zur Kunststoffaufbereitung

Also Published As

Publication number Publication date
WO2020104432A1 (de) 2020-05-28
CN116852682A (zh) 2023-10-10
US20210402651A1 (en) 2021-12-30
CN113039053A (zh) 2021-06-25
EP3883741A1 (de) 2021-09-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1135245B1 (de) Verfahren zur aufbereitung eines thermoplastischen polykondensats
AT503014B1 (de) Vorrichtung zum extrudieren von thermoplastischem kunststoffgut
EP2419255B1 (de) Verfahren und vorrichtung zur recyclierung von kunststoffen
DE112013004438B4 (de) Verfahren zum Erhöhen der Grenzviskosität einer Polykondensatschmelze
DE102018009171A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Recyceln von Kunststoffen
EP0560033B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines Polymeren aus thermoplastischem Polykondensat
DE3310676A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum entfernen von fluechtigen anteilen aus polymerenschmelzen oder paste
DE2400271A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum austreiben einer fluechtigen komponente aus einer kunststoffmasse
DE202016101935U1 (de) Extrusionsanlage zur Herstellung von Formstücken aus Kunststoffen
EP3884092A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum schmelzspinnen von filamenten
DE102018132317A1 (de) Langfaserverstärktes thermoplastisches Filament
EP2125315B1 (de) Verfahren zur granulierung und kristallisation von thermoplastischen polymeren
DE4304726C2 (de) Verfahren zur Trennung verschiedener Kunststoffsorten und Kunststofftypen aus dem Gemenge durch Schwimm-Sink-Scheidung im Gravitations- oder Zentrifugalfeld
DE102019001212A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Filtern einer Polymerschmelze
DE102019004051A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Schmelzspinnen von Filamenten
EP3455043B1 (de) Verfahren zur herstellung einer thermoplastischen formmasse
WO2003022550A1 (de) Verfahren zur durchführung kontinuierlicher misch- und aufbereitungsprozesse mittels spezieller verhältnisse von mantelfäche und freiem volumen bzw. schneckeninnen- und aussendurchmesser
DE102022003870A1 (de) Vorrichtung zur Herstellung von synthetischen Fäden aus wiederaufbereiteten Kunststoffabfällen
EP3943268B1 (de) Verfahren und einrichtung zum trennen unterschiedlicher kunststoffsorten von einem materialgemisch
AT525834B1 (de) Vorrichtung zur Bearbeitung von Materialien
DE102020113295B4 (de) Verfahren zur Handhabung von Textilabfällen, Recyclingfaser und Abstandsgewirke
AT516905B1 (de) Vorrichtung zum Entgasen von thermoplastischem Kunststoff
EP2030749B1 (de) Verfahren zur Herstellung von Spinn- und Stapelfasern aus Verbundfolienstücken
DE102022124540A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Entfernung von volatilen Störstoffen aus Kunststoffabfällen
DE10304097A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung eines Granulats