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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Handhaben von Textilabfällen, wobei es sich insbesondere um Maschenware und bevorzugt um Abstandsgewirke handelt.
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Um neue Produkte möglichst Ressourcen schonend herstellen zu können, gewinnt das stoffliche Recycling weiter an Bedeutung.
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Während viele Materialien wie Metalle, Glas und Papier bereits seit langer Zeit effektiv zu großen Mengen recycelt werden, ist ein effektives stoffliches Recycling von Textilien zur Herstellung hochwertiger Produkte anspruchsvoll. Bekannt ist es dagegen, Textilien bei einem Recycling zu geringwertigeren Produkten wie beispielsweise Putzlappen zu verarbeiten, die dann jedoch ihrerseits nach Ihrer Benutzung in der Regel entsorgt werden müssen.
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Während Textilien aus Kunststoffabfällen wie beispielsweise geschredderten Trinkflaschen aus Polyethylenterephthalat (PET) gefertigt werden können, bleibt ein Recycling von aus Kunststoff gebildeten Textilien anspruchsvoll, selbst wenn diese sortenrein vorliegen.
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Bei dem Herstellen von Textilien aus PET-Recyclat aus Trinkflaschen ergibt sich der Vorteil, dass die für Trinkflaschen eingesetzten PET-Typen vergleichsweise rein, langkettig und somit hochwertig sind, um insbesondere auch bei der Benutzung als Trinkflasche geschmackliche oder sogar gesundheitliche Beeinträchtigungen sichert zu vermeiden. Entsprechende PET-Typen werden in der Fachwelt als „bottle-grade“ bezeichnet. Die üblicherweise bei einem Recycling resultierende Verschlechterung des Polymermaterials und insbesondere eine Verkürzung der mittleren Kettenlänge kann bei einem solchen bottle-grade-PET als Ausgangsmaterial in vielen Fällen hingenommen werden.
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Bei einem Recycling von thermoplastischen Kunststoffen ist es grundsätzlich von Vorteil, wenn eine erneute Verwertung aufgrund der thermoplastischen Eigenschaften ohne eine aufwendige polymertechnische Aufbereitung möglich ist. Grundsätzlich kommen beispielsweise auch eine Zerlegung von Kunststoffen sowie eine daran anschließende Polymerisation in Betracht, wobei solche Verfahren jedoch häufig unverhältnismäßig aufwendig, teuer und energieintensiv sind.
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Gemäß einem bekannten Ansatz können Rezyklate zusammen mit üblichen Polymeren eingesetzt werden, wobei dann jedoch bei der Herstellung von Textilien bei einer ansonsten gleichen Ausgestaltung eine Beeinträchtigung der mechanischen Eigenschaften in der Regel nicht verhindert werden kann.
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Relativ gute Ergebnisse werden beispielsweise dann noch erzielt, wenn Bikomponentenfasern gebildet werden, bei denen nur der Kern aus Recyclingmaterial besteht, während dann der Mantel aus einem herkömmlichen Polymer gebildet ist. Solche Verfahren sind jedoch vergleichsweise aufwendig, wobei auch dann mechanische Beeinträchtigungen nicht vermieden werden können.
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Im Bereich von hochwertigen, technischen Textilien und insbesondere Abstandsgewirken gibt es zunehmend das Bedürfnis, entsprechende Produkte nach ihrem Lebenszyklus wiederzuverwerten und daraus hochwertige Produkte zu bilden. Im Sinne der Nachhaltigkeit wird dabei insbesondere angestrebt, aus Recyclingmaterial wieder gleichwertige Produkte oder zumindest Produkte mit geringfügig verschlechterten Eigenschaften herzustellen. So wird beispielsweise angestrebt, aus dem Recyclingmaterial eines hochwertigen technischen Textils mit möglichst geringem verfahrenstechnischen Aufwand und geringen Kosten erneut ein hochwertiges technisches Textil zu bilden.
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Hinsichtlich der Anforderungen für ein Recycling kommt es beispielsweise in Betracht mit technischen Textilien versehene Produkte wie Innenverkleidungen von Kraftfahrzeugen, Matratzenauflagen, Polyestermöbeln oder dergleichen nach Ablauf des entsprechenden Produktzyklus in seine Bestandteile zu zerlegen, wobei dann für die einzelnen Bestandteile eine stoffliche Verwertung und besonders bevorzugt ein hochwertiges Recycling erfolgen kann.
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Die Hersteller von Konsumgütern, Kraftfahrzeugen, Möbeln, Bettwaren und Matratzen verlangen zunehmend von ihren Zulieferern, dass nach Ablauf eines Produktzyklus und einer Zerlegung entsprechender Produkte die Ausgangsmaterialien wieder zurückgenommen und verantwortungsvoll verwertet werden.
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Der vorliegenden Erfindung liegt vor diesem Hintergrund die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Handhabung von Textilabfällen anzugeben, welches eine besonders vorteilhafte ökonomische und ökologische Verwertung und insbesondere ein Recycling ermöglicht. Des Weiteren sollen auch eine Recyclingsfaser in Form eines Monofilamentgarns sowie ein damit gebildetes Abstandsgewirke angegeben werden.
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Gegenstand der Erfindung und Lösung der Aufgabe sind ein Verfahren gemäß Patentanspruch 1, eine Recyclingfaser in Form eines Monofilamentgarns gemäß Patentanspruch 14 sowie ein Abstandsgewirke gemäß Patentanspruch 16.
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Die Erfindung betrifft demnach ein Verfahren zur Handhabung von Textilabfällen aus einem teilkristallinen thermoplastischen Kunststoffmaterial, wobei nacheinander die Textilabfälle mechanisch zu einem feinkörnigen Material zerkleinert werden, das feinkörnige Material bei einer Temperatur unterhalb der Kristallitschmelztemperatur des teilkristallinen Kunststoffes zu Agglomeratpartikeln kompaktiert wird, die Agglomeratpartikel zur Bildung von Fasern einer Schmelzspinneinrichtung mit einem Extruder und einer an den Extruder angeschlossenen Spinndüse zugeführt werden, die Agglomeratpartikel in dem Extruder zu einer Polymerschmelze aufgeschmolzen werden, die Polymerschmelze entgast wird und mit der Spinndüse aus der Polymerschmelze Recyclingfasern gebildet werden.
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Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren sind mehrere Maßnahmen vorgesehen, um auf möglichst schonende Weise hochwertige Recyclingfasern zu bilden, die in ihren Eigenschaften dem Ausgangsmaterial, d. h. also den in den Textilabfällen vorhandenen Fasern entsprechen. Wie nachfolgend noch weiter erläutert, ist somit im Sinne einer Kreislaufwirtschaft ohne weiteres ein mehrfaches Recycling - gegebenenfalls mit einer gewissen Zugabe an frischem Material - möglich.
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Die Textilabfälle werden im Rahmen der Erfindung vorzugsweise sortenrein oder im Wesentlichen sortenrein bereitgestellt. Dies ist insbesondere dann möglich, wenn es sich um Produktionsabfälle handelt, die bei einer geeigneten Kontrolle nicht mit Fremdmaterial verunreinigt sind. Ein sortenreines oder im Wesentlichen sortenreines Sortieren der Textilabfälle ist auch gerade dann möglich, wenn bestimmte Produkte wie beispielsweise Matratzenauflagen, atmungsaktive Zwischenschichten vom Matratzen und Möbeln, Textilien von Kraftfahrzeugen oder dergleichen kontrolliert zu dem jeweiligen Hersteller zurückgeführt werden.
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Des Weiteren ist es zweckmäßig, die Textilabfälle auch nach ihrer Farbe zu sortieren. Gemäß einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Textilabfälle, d. h. die darin enthaltenen Fasern keine Farbstoffe oder allenfalls einen Weißbatch, beispielsweise Titandioxid, enthalten. Entsprechende Textilabfälle sind dann je nach Material und Anteil des optional enthaltenen Weißbatch zwischen weiß-opak und klar.
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich konkret auf teilkristalline thermoplastische Kunststoffe, wobei es sich vorzugsweise um ein Polyester und besonders bevorzugt um Polyethylenterephthalat (PET) handeln kann. Vor diesem Hintergrund wird nachfolgend im Detail auf PET eingegangen, wobei die entsprechenden Ausführungen aber letztlich als exemplarisch auch für andere teilkristalline Kunststoffmaterialien heranzuziehen sind.
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Typische PET-Typen weisen ein Kristallinitätsgrad zwischen etwa 30 % und 40 % auf. Durch die teilkristalline Struktur führt das Überschreiten der Glasübergangstemperatur Tg nicht zu einem Aufschmelzen des Materials. Ein Aufschmelzen beginnt erst dann, wenn die Kristallitschmelztemperatur Tm überschritten ist und dann die Polymerstränge weitgehend frei fließen können. Die Glasübergangstemperatur Tg und die Kristallitschmelztemperatur Tm sind für verschiedene Kunststoffmaterialien bekannt und können des Weiteren auch durch dynamische Differenzkaloriemetrie (DSC) bestimmt werden.
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Übliche PET-Typen weisen eine Glasübergangstemperatur Tg im Bereich von etwa 80°C auf, wobei die Kristallitschmelztemperatur typischerweise in einem Bereich von 240° C bis 270°C und insbesondere 250° C bis 260° C liegt.
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Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die vorzugsweise sortenrein oder im Wesentlichen sortenrein im gesammelten und zugeführten Textilabfälle aus dem teilkristallinen thermoplastischen Kunststoffmaterial, beispielsweise PET, mechanisch zu einem feinkörnigen Material zerkleinert werden. Für eine solche Zerkleinerung kann beispielsweise eine Schneidmühle vorgesehen sein. Die mechanische Zerkleinerung erfolgt stets bei Temperaturen deutlich unter der Kristallitschmelztemperatur Tm und üblicherweise auch unterhalb der Glasübergangstemperatur Tg, auch wenn diese Temperatur für die Zerkleinerung von untergeordneter Bedeutung ist.
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Bei der mechanischen Zerkleinerung bleibt die Kettenlänge des Kunststoffmaterials im Wesentlichen erhalten. Lediglich in einem geringen Umfang führen die mechanischen Kräfte und das Zerteilen des Materials zu einer Verkürzung der Polymerketten.
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Das feinkörnige Material wird nachfolgend bei einer Temperatur unterhalb der Kristallitschmelztemperatur Tm des teilkristallinen Kunststoffmaterials zu Agglomeratpartikeln kompaktiert, wobei diese Kompaktierung zweckmäßigerweise oberhalb der Glasübergangstemperatur Tg erfolgt, um ein gutes Agglomerieren des zunächst feinkörnigen Materials zu ermöglichen. Bei PET kann die Temperatur bei der Agglomeration beispielsweise in einem Bereich zwischen 150° C und 230° C insbesondere zwischen 180° C und 210° C liegen.
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Wesentlich ist, dass die Kristallitschmelztemperatur Tm nicht erreicht wird, so dass auch bei diesem Prozessschritt die Kettenlänge der Polymerstränge weitgehend erhalten bleibt. Entsprechend verbleibt auch die Viskosität unverändert oder weitgehend unverändert. Die Bildung der Agglomeratpartikel entspricht dabei einem Sinter-Prozess.
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Die Agglomeratpartikel werden nachfolgend anstelle eines herkömmlichen Kunststoffgranulates zur Bildung von Fasern einer Schmelzspinneinrichtung mit einem Extruder und einer an den Extruder angeschlossenen Spinndüse zugeführt.
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Grundsätzlich können die Agglomeratpartikel dabei auch gemeinsam mit einem herkömmlichen Kunststoffgranulat gemischt werden, um in einem gewissen Maße das von den Agglomeratpartikeln bereitgestellte Recyclat mit frischem Polymer anzureichern bzw. zu verdünnen.
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Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist dabei jedoch vorgesehen, dass der Extruder zu zumindest 70 Gew.-%, besonders bevorzugt zumindest 85 Gew.-% mit Agglomeratpartikeln beschickt wird. Gemäß einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind die Agglomeratpartikel das einzige Aufgabematerial abgesehen von optional vorgesehenen Verarbeitungshilfsmitteln, die üblicherweise zu einem Anteil von weniger als 2 Gew.-%, vorzugsweise weniger als 1 Gew.-% und besonders bevorzugt weniger als 0,5 Gew.-% vorgesehen sind. Insbesondere kann bevorzugt auch vorgesehen sein, dass keine Verarbeitungshilfsmittel eingesetzt werden.
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Bevor die Agglomeratpartikel zur Bildung von Fasern der Schmelzspinneinrichtung zugeführt werden, ist auch noch ein separater Trocknungsschritt möglich. Gerade bei PET kann die in einem Granulat oder im Rahmen der Erfindung stattdessen vorgesehenen Agglomeratpartikeln vorhandene Restfeuchte bei den hohen Temperaturen in dem Extruder zu einem erhöhten Bruch der Polymerketten und somit zu einer unerwünschten Reduzierung der Viskosität führen.
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich im besonderen Maße auf Textilabfälle, welche als Maschenware und beispielsweise als Abstandsgewirke bereitgestellt werden. Dabei ist zu berücksichtigen, dass entsprechende Garne für die Textilherstellung und gegebenenfalls auch noch eine Weiterverarbeitung regelmäßig mit einer Avivage versehen sind. Eine entsprechende Avivage wird im Rahmen einer Appretur auf das Textil und insbesondere auch die einzelnen Garne aufgebracht. Die Appretur umfasst dabei alle Veredelungsverfahren, um dem Textil einen bestimmten Charakter für den Gebrauch und die Verarbeitung zu verleihen.
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Eine Garnavivage, d. h. eine Beschichtung der einzelnen Garne ist auch für eine maschinelle Herstellung von Textilien und insbesondere von Abstandsgewirken notwendig oder zumindest zweckmäßig, um hohe Verarbeitungsgeschwindigkeiten ohne einen Garnbruch oder andere Beeinträchtigungen zu erlauben.
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Als Avivage (auch als Avivagemittel bezeichnet) kommen beispielsweise ölige Flüssigkeiten oder Emulsionen auf der Basis von Pflanzen- und Mineralölen in Betracht. Besonders bevorzugt ist im Rahmen der Erfindung eine Avivage auf der Basis von synthetischem Öl, bzw. öligen Verbindungen. Eine solche synthetisch hergestellte ölige Flüssigkeit kann mit einer sehr hohen stofflichen Reinheit gezielt für bestimmte Anforderungen gebildet werden. Durch eine synthetisch hergestellte Avivage können physiologische und/oder olfaktorische Beeinträchtigungen reduziert oder vorzugweise vermieden werden, wobei gegebenenfalls auch auf ein separates Waschen entsprechender Textilien nach dem Herstellungsprozess verzichtet werden kann.
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Synthetisch hergestellte Avivage weisen auch besonders gute Funktionseigenschaften einschließlich einer guten Thermostabilität auf. Bereits mit vergleichsweise geringen Auftragsmengen können die gewünschten Eigenschaften erreicht werden können. Die für das Produkt selbst vorteilhafte Thermostabilität führt bei einem Recycling jedoch dazu, dass durch eine moderate Erwärmung die Avivage nicht entfernt wird.
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Entsprechende Beschichtungen in Form einer Avivage sind dazu vorgesehen, dauerhaft im Bereich der Oberfläche der Garne zu verbleiben. Entsprechend ist die Avivage auch bei den Textilabfällen vorhanden.
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Wenn bei einem Recyclingprozess die Avivage in der eigentlichen Kunststoffmatrix verteilt wird, so können daraus gemäß orientierenden Vorversuchen der Erfindung gravierende Beeinträchtigungen der mechanischen Eigenschaften des Kunststoffes resultieren, insbesondere wenn aus den Textilabfällen Recyclingfasern gebildet werden sollen, welche für den Einsatz in einem Textil eine hohe Zugfestigkeit aufweisen sollen.
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Da im Rahmen der Erfindung gerade bis zu der Bildung der Agglomeratpartikel die Kristallitschmelztemperatur Tm bewusst nicht erreicht wird, kann die Avivage auch nicht weitgehend alleine aufgrund ihrer Flüchtigkeit bei hohen Temperaturen entfernt werden.
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Vor diesem Hintergrund ist im Rahmen der Erfindung vorgesehen, dass die Polymerschmelze in dem Extruder entgast wird, wodurch auch große Mengen der zunächst noch in den Agglomeratpartikeln enthaltenen Avivage entfernt werden. Insbesondere kann im Rahmen der Erfindung auf zusätzliche Verfahrensschritte zur Entfernung der unerwünschten Avivage verzichtet werden, wodurch sich - wie bereits zuvor beschrieben - eine besonders schonende Handhabung ergibt, die nicht zu einer übermäßigen Reduzierung der Viskosität des teilkristallinen Kunststoffs führt.
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Aufgrund einer gewissen Erwärmung bei der Agglomeration können bereits gewisse Mengen der Avivage dabei entfernt sein. Gerade die Entgasung der Polymerschmelze in dem Extruder ist jedoch für das Erzielen guter mechanischer Eigenschaften von Recyclingfasern wesentlich. Auch in dem Polymermaterial verbleibende Avivage würde als ölig, kurzkettige Substanz zu einer erheblichen Reduzierung der Viskosität und somit zu einer geringeren Festigkeit von entsprechenden Recyclingfasern beitragen.
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Vor diesem Hintergrund ist gemäß ist gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass von der Menge der durch die Textilabfälle zugeführten Avivage in den Recyclingfasern zumindest 80 %, vorzugsweise 90 % entfernt sind. Diese Parameter beziehen sich auf die tatsächlich abgeführt und aus dem Prozess ausgeschleuste Menge an Avivage und nicht auf eine mögliche Verdünnung des Recycling-Materials durch frisches Polymer. Wie zuvor beschrieben, wird der Extruder hauptsächlich oder besonders bevorzugt - bis auf optionale Verarbeitungshilfsmittel - mit den Agglomeratpartikeln beschickt, die wie beschrieben aus den Textilabfällen gebildet sind.
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Durch die beschriebenen Maßnahmen ist es möglich, dass die Recyclingfasern sich durch gute mechanische Eigenschaften auszeichnen und auch ansonsten den ursprünglich in den Textilabfällen enthaltenen Fasern in wesentlichen entsprechen oder zumindest ähneln.
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So ist gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die intrinsische Viskosität des Polymers der Recyclingfasern zumindest 90 %, vorzugsweise zunächst 93 % und besonders bevorzugt mehr als 95 % der intrinsischen Viskosität des Polymers der Textilabfälle beträgt.
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Die intrinsische Viskosität wird dabei durch die Viskosimetrie des Polymers in Lösung mit einem geeigneten Lösemittel bestimmt. Für das im Rahmen der Erfindung bevorzugt vorgesehene PET sind die Normen ASTM D 4603 und DIN EN ISO 1628-5 zu berücksichtigen, wobei sich die in der vorliegenden Erfindung angegebenen Methoden und Werte auf die DIN EN ISO 1628-5 beziehen.
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Allgemeine Informationen zu der Theorie und der Praxis der Viskometrie sind beispielsweise auch aus der von SI Analytics (www.si-analytics.com) herausgegebenen „Visko Vibel“ (Version 11/2015) zu entnehmen.
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Die Agglomeratpartikel können im Rahmen der Erfindung vorzugsweise mit einem Plastkompaktor gebildet werden. Die Agglomeratpartikel werden vorzugsweise als Schüttgut mit einer Schüttgutdichte zwischen 0,5 g/cm3 und 0,7 g/cm3, insbesondere zwischen 0,55 g/cm3 und 0,60 g/cm3 gebildet.
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Wie zuvor beschrieben, ist das Entgasen im Hinblick auf die guten Produkteigenschaften der Recyclingfasern zusammen mit den übrigen Verfahrensschritten wesentlich, um trotz der zuvor vorgesehenen niedrigen Temperaturen die bei den Textilabfällen vorgesehene Avivage zu entfernen, wobei darüber hinaus auch Gaseinschlüsse, Luftbläschen und eine Restfeuchtigkeit zusätzlich entfernt werden können.
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Grundsätzlich sind bei Extrudern unterschiedliche Arten einer Entgasung durch einen Druckabfall bekannt, wobei gegebenenfalls auch durch eine entsprechende Schneckengeometrie innerhalb eines Extruders auf einfache Weise einen Druckabfall erzielt werden kann.
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Um im Rahmen der Erfindung eine möglichst weitgehende Entgasung zu erreichen, ist vorgesehen, dass für die Entgasung bezogen auf den Atmosphärendruck ein Unterdruck vorgesehen ist, gegenüber dem Atmosphärendruck also ein gewisses Vakuum vorhanden ist. Ein solcher Unterdruck kann an geeigneter Stelle des Extruders durch eine Absaugung vorzugsweise in Kombination mit einer entsprechenden Schneckengeometrie innerhalb des Extruders vorgesehen sein. Grundsätzlich ist bei dem Extrusionsprozess auch eine mehrstufige Entgasung möglich.
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Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung werden die Recyclingfasern als Monofilamentgarne gebildet. Dabei ist es dann möglich, mit den Monofilamentgarnen als Abstandsfäden ein Abstandsgewirke zu bilden, wozu die Monofilamentgarne wiederum mit einer Avivage, insbesondere unmittelbar auf dem Garn als Garn-Avivage versehen werden. So kann im Rahmen der Erfindung auch vorgesehen sein, dass trotz der ein Recycling an sich erschwerenden Avivage durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen das gleiche Produkt oder zumindest ein gleichwertiges Produkt durch das Recycling gebildet wird.
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Gegenstand der Erfindung ist auch eine Recyclingfaser in Form eines Monofilamentgarns, welches gemäß dem zuvor beschriebenen Verfahren erhältlich ist. Die Recyclingfaser weist eine Polymermatrix auf der Basis von Polyethylenterephthalat auf, wobei in der Polymermatrix üblicherweise noch Avivagereste zu einem geringen Anteil vorhanden sind. Anhand dieser Avivagereste kann die Recyclingfaser auch von Fasern aus einem frischen, herkömmlichen Polymer von dem Fachmann durch entsprechende Untersuchungen leicht unterschieden werden.
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Durch das zuvor beschriebene Verfahren ist die Avivage jedoch so weit entfernt, dass die noch verbleibenden und eine Identifizierung ermöglichen Avivagereste für die mechanischen Eigenschaften von untergeordneter Bedeutung sind. So ist im Rahmen der Erfindung insbesondere vorgesehen, dass die Polymermatrix eine intrinsische Viskosität von mehr als 0,64 dl/g (Deziliter pro Gramm) aufweist. Die intrinsische Viskosität kann dabei gemäß DIN ISO 1628-5 bestimmt werden.
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Wenn die Recyclingfaser selbst für ihre Verarbeitung in einem Textilprozess und insbesondere bei der Herstellung eines Abstandsgewirkes mit einer Avivage versehen ist, so beträgt die Menge der in der Polymermatrix enthaltenen Avivagereste weniger als 20 % und vorzugsweise weniger als 10 % der Menge der Avivage an dem Fasermantel.
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Dabei ist zu beachten, dass die aufgebrachte Avivage auch oberflächlich geringfügig eindringen kann. Unter der Annahme einer gleichmäßigen Verteilung der Avivagereste in der Polymermatrix wird der Anteil der Avivagereste dann in einem inneren Bereich der Recyclingsfaser ermittelt.
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Gegenstand der Erfindung ist auch ein Abstandsgewirke mit zwei flächigen Gewirkelagen und mit Recyclingfasern, welche wie beschrieben als Abstandsfäden die beiden Gewirkelagen miteinander verbinden.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung erläutert.
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Die einzige Figur zeigt schematisch ein Verfahren zur Handhabung von Textilabfällen.
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Zunächst werden Textilabfälle 1 sortenrein gesammelt, wobei aus anderen Materialien gebildete Textilabfälle 1' sowie Fremdstoffe 2 aussortiert werden.
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Die Textilabfälle 1 sind in der einzigen Figur vereinfacht dargestellt. Es handelt sich dabei im Ausführungsbeispiel um Abstandsgewirke, die nach der Zerlegung von Matratzen, Kraftfahrzeugen oder anderen Gebrauchsgütern gesammelt wurden.
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Die gemeinsam zu recycelnden Textilabfälle 1 enthalten einen Weißbatch und bestehen vollständig aus Polyethylenterephthalat.
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Die Textilabfälle werden dann durch eine Schneidmühle 3 mechanisch zu einem feinkörnigen Material 4 zerkleinert.
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Das feinkörnige Material 4 wird sodann bei einer Temperatur unterhalb der Kristallitschmelztemperatur Tm von Polyethylenterephthalat als kristallinem Kunststoffmaterial mit einem schematisch angedeuteten Plastkompaktor 5 zu Agglomeratpartikeln 6 kompaktiert.
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Die Agglomeratpartikel 6 werden dann zur Bildung von Fasern 7 einer Schmelzspinneinrichtung 8 zugeführt, welche einen Extruder 9 sowie eine über eine Spinnpumpe 10 an den Extruder 9 angeschlossene Spinndüse 11 aufweist.
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Die Agglomeratpartikel 6 werden in dem Extruder 9 zu einer Polymerschmelze aufgeschmolzen, wobei die Polymerschmelze dann innerhalb des Extruders 9 entgast wird. Entsprechende Einrichtungen 12 für die Entgasung sind schematisiert durch einen Pfeil dargestellt, wobei innerhalb des Extruders 9 durch eine Variation der Schnecken- und/oder Gehäusegeometrie ein Druckabfall erzeugt werden kann und an der entsprechenden Stelle von außen eine Absaugung erfolgt bzw. ein Unterdruck gegenüber Atmosphärendruck herrscht.
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Durch die Spinndüse 11 werden dann nebeneinander die Recyclingfasern 7 gebildet, welche üblicherweise gekühlt, verstreckt und aufgewickelt werden.
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Die Recyclingfasern 7 können insbesondere als Monofasern gebildet werden und dann als Monofilamentgarne bei einem Abstandsgewirke verarbeitet werden.
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Erfindungsgemäß wird das Polymer aus dem Textilabfall 1 bis zu der Schmelzspinneinrichtung 8 nicht über die Kristallitschmelztemperatur Tm erhitzt, so dass ein übermäßiger unerwünschter Zerfall der Polymerketten und eine damit verbundene Reduzierung der Viskosität verhindert werden.
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Des Weiteren ist bei Textilabfällen 1 und insbesondere bei den hier vorgesehenen Maschenwaren zu berücksichtigen, dass die Textilabfälle 1 wesentliche Mengen an Avivage enthalten, welche grundsätzlich in einem Recycling das entstehende Produkt erheblich beeinträchtigen kann und somit zumindest weitgehend entfernt werden muss.
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Da zunächst bewusst geringe Temperaturen bis zu der Schmelzspinneinrichtung 8 eingehalten werden, verbleibt bis dahin noch eine relativ große Menge an Avivage.
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Im Rahmen der Erfindung ist eine effektive Entfernung der Avivage zu großen Teilen in dem Extruder 8 durch die Einrichtung 12 zur Entgasung möglich.
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Die insbesondere als Monofilamentgarne gebildeten Recyclingsfasern zeichnen sich durch sehr gute Funktionseigenschaften aus, welche den Fasern in den ursprünglich eingesetzten Textilabfälle 1 entsprechen oder weitgehend entsprechen können.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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- Normen ASTM D 4603 [0041]
- DIN EN ISO 1628-5 [0041]
