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Verfahren zur Wiedervenvendung von Abfällen, die sich bei der Verarbeitung
von durch Weichmacherzusatz plastifizierten Massen in Schlagpressen ergeben Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zur Wiederverwendung von Abfällen, die bei der
Verarbeitung von durch Weichmacherzusatz plastifizierten thermoplastischen Kunststoffen
in Schlagpressen anfallen, durch Zerkleinern, Granulieren und erneute Verarbeitung
in einer Schlagpresse. Solche Abfälle dürfen mit dem zu verarbeitenden frischem
Rohmaterial wegen ihrer abweichenden Struktur nicht gemischt werden.
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Bei der Verarbeitung thermoplastischer Kunststoffe nach dem Spritzgießverfahren
wird das Rohmaterial in der Spritzgußvorrichtung lediglich so hoch erwärmt, daß
es soweit flüssig wird, wie es der Spritzvorgang bedingt. Der bei der Nachbearbeitung
der Spritzgießformstücke anfallende Abfall wird granuliert und dem meist in granulierter
Form angelieferten Rohmaterial zur Weiterverwendung beigemischt. Auf diese Weise
kann der gesamte Abfall wiederverwendet werden; die Fabrikation läuft praktisch
abfallos.
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Bei für die Herstellung von Preßteilen bestimmten thermoplastischen
Kunststoffen, die in Pulverform angeliefert und erst unmittelbar vor ihrer Verarbeitung
in einer Mischvorrichtung, z.B. einem Rührwerk und/oder in einem Kneter mit Weichmachern
durchgearbeitet werden, ist ein Zusammenverarbeiten von frischen Rohstoffen und
beim Schlagpressen anfallenden Resten bzw. Abfall des Formprozesses im allgemeinen
nicht möglich, da sich die physikalischen Eigenschaften der Kunststoffe während
des Durcharbeitens und bei jeder Erhitzung über ihren Erweichungspunkt ändern. Es
zeigt sich insbesondere eine merkbare Änderung der Färbung der Masse.
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Die einer Wiederverwendung der beim Schlagpreßverfahren in relativ
großer Menge anfallenden Abfälle entgegenstehenden Schwierigkeiten treten besonders
bei der Verarbeitung von Polyvinylchlorid auf, da die Abfälle des verarbeiteten
Materials, das einen größeren Weichmacherzusatz enthält, gummiähnliche Eigenschaften
haben und günstigstenfalls granuliert werden können; sie lassen sich aber mit einem
wirtschaftlich noch tragbaren Aufwand nicht wieder in Pulverform bringen. Die Beimischung
der granulierten Abfälle zu dem zunächst pulverförmigen Rohstoff ergibt - ganz abgesehen
von den inzwischen durch die Wärmebehandlung eingetretenen Änderungen des Abfallmaterials
- ein inhomogenes Gemisch, das sich schlecht verarbeiten läßt. Man erhält bei einem
derartigen Versuch Formstücke, die sich nicht nur durch unterschiedliche, fleckenhafte
Färbung, sondern auch durch geringere Festigkeit, ungenügende Dehnung usw. von den
aus einem neuen Rohmaterialgemisch hergestellten Produkten unterscheiden.
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Es wäre an sich möglich, bei Verwendung mehrerer Schlagpressen einen
Teil der Pressen ausschließlich mit frisch bereitetem Rohmaterial arbeiten zu lassen
und den dabei anfallenden Abfall in einer oder mehreren weiteren Pressen für sich
allein erneut zu verarbeiten. In diesem Falle stellen die aus dem Abfall der Rohmaterialpressen
hergestellten Formteile ein einheitliches Produkt dar; es ergeben sich dann aber
Schwierigkeiten bei der weiteren Verwendung der Abfälle, die nun in der nur den
Abfall der ersten Verarbeitungsstufe verarbeitenden Presse anfallen. Meist läßt
sich dieser Abfall der zweiten Verarbeitungsstufe, der bereits zweimal über seine
Erweichungstemperatur erhitzt worden ist, nur noch zur Herstellung von Formteilen
benutzen, bei denen geringere Anforderungen an das Endprodukt gestellt werden.
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Wenn man nach einem derartigen Verarbeitungsverfahren gleiche Formteile
herstellt, so fallen Formteile unterschiedlicher Färbung und Qualität an; wenn man
in den einzelnen Stufen unterschiedliche Formteile herstellt, ist eine Abstimmung
der Fabrikationsmengen der einzelnen Stufen aufeinander notwendig, die nur selten
voll erreicht werden kann.
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Schließlich wird meist der Abfall der letzten Verarbeitungsstufe verworfen
werden müssen.
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Die vorliegende Erfindung hat den Zweck, die Abfallverarbeitung zu
vereinfachen und die Abfälle in der Weise voll auszunutzen, daß nur zwei unterschiedliche
Qualitäten der Fertigprodukte entstehen.
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Die Erfindung besteht darin, daß die Abfälle wenigstens einer, nur
mit frischem Rohmaterial gespeisten Schlagpreßeinrichtung mit den Abfällen wenigstens
einer zweiten Schlagpreßeinrichtung, in
der nur Abfallgemisch verarbeitet
wird gemischt und die unverzüglich aufbereiteten Abfälle der zweiten Schlagpreßeinrichtung
sofort zugeführt werden.
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Da die Abfälle der einzelnen Schlagpressen eine gleichartige Struktur
haben, lassen sie sich nach Gmnulation ohne weiteres miteinander mischen; sie werden
in einer Schneckenpresse oder einem Extruder in die Form eines homogenen Materials
gebracht und anschließend in der gleichen Weise wie neues Rohmaterialgemisch verarbeitet.
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In der Zeichnung ist das neue Verfahren an Hand einer schematischen
Skizze einer Schlagpressenanlage mit zwei Schlagpreßeinrichtungen veranschaulicht.
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Das Material für die Rohstoff verarbeitende Schlagpresse wird auf
folgende Weise vorbereitet: Das mit R bezeichnete frische Rohmaterial im vorliegenden
Falle Polyvinylchlorid - wird in einem Mischer durchgearbeitet, wobei Zusätze in
das zunächst pulverförmige Rohmaterial eingearbeitet werden. Die in dem Mischer
1 hergestellte Mischung M aus frischem Rohmaterial wird - vorzugsweise über ein
zusätzliches Knetwerk 1 a mit angebauter Granuliervorrichtung - einer Schneckenpresse
2 zugeführt, in dem das Material erwärmt und nochmals durchgearbeitet wird. Dem
Extruder2 ist ein Zwischenheizbehälter3 nachgeschaltet, in den der Extruder einen
plastischen Werkstoffstrang 4 hineindrückt.
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Dieser plastische Werkstoffstrang 4 wird dann aus dem Zwischenheizbehälter
3 entnommen und in die erste Schlagpresse 5 gegeben.
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Die Schlagpresse 5 liefert einerseits ein Fertigprodukt erster Qualität,
das nach seiner Entnahme aus der Preßform (vgl. den gestrichelten Pfeil 6) nachbearbeitet
und versandfertig gemacht wird; die Abfälle sind durch den gestrichelten Pfeil 7
veranschaulicht. Diese Abfälle werden zusammen mit den Abfällen der zweiten Schlagpresse
(Pfeil 16) unverzüglich, d. h. in noch warmem Zustand, einer Messermühle 8 zugeführt,
in dieser Messermühle granuliert und als Granulat G mittels einer Fördervorrichtung
beliebiger Art, z. B. eines Fördergebläses 9 in einen Fliehkraftabscheider 10 gefördert,
wobei eine innige Vermischung der Teilchen erfolgt. Aus dem Zyklon gelangt das immer
noch warme Granulat in einen zweiten Extruder 11, der ebenfalls das von ihm durchgearbeitete
Rohmaterial in einen Zwischenheizbehälter 12 drückt, aus dem der Rohmaterialstrang
13 entnommen und in die zweite Schlagpresse 14 gebracht wird.
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Diese zweite Schlagpresse 14 liefert ein nur aus Abfällen der beiden
Verarbeitungsstufen hergestelltes Fertigprodukt mit etwas abweichender Farbtönung,
aber - wegen der sofortigen Weiterverarbeitung der Abfälle - nicht schlechterer
Qualität, das durch den gestrichelten Pfeil 15 veranschaulicht ist.
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Bei der Verarbeitung von plastifiziertem Polyvinylchlorid in Schlagpressen
ist der Abfallanteil häufig relativ hoch; er beträgt beispielsweise bei der Herstellung
von Sohlen für Luftpolsterschuhe zwischen 30 und 500/o des gesamten Rohmaterialeinsat-
zes.
Durch die sofortige erneute Verarbeitung dieses Abfalles, d. h. seine Granulation
in warmem Zustand, die zusätzliche zweite Erwärmung, nochmalige Durcharbeitung in
einem Extruder und nachfolgende Verarbeitung in der Presse, tritt nur eine unwesentliche
Alterung des Abfalles ein, die sich praktisch nur in einer geringfügigen Änderung
der Färbung der Masse auswirkt.
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So zeigt beispielsweise das Fertigprodukt der ersten Verarbeitungsstufe,
das die Schlagpresse 5 verläßt, als Färbung ein helles, wachsartiges Hellbraun,
während das Fertigprodukt der zweiten Stufe, das nur aus den Abfällen der beiden
Pressen 5 und 14 hergestellt wird, einen etwas dunkleren Farbton aufweist.
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Man kann nun jeweils entsprechend dem Prozentsatz des anfallenden
Abfalles die Leistungen der beiden Pressen 5 und 14 derart aufeinander abstimmen,
daß der in beiden Pressen anfallende Abfall gerade zur Speisung der zweiten Presse
ausreicht. Gegebenenfalls können - bei geringerem Abfallanteil -in der ersten Verarbeitungsstufe
zwei Pressen parallel geschaltet werden und in der zweiten Bearbeitungsstufe nur
eine Presse vorgesehen sein, die dann neben ihren eigenen Abfällen auch die Abfälle
der ersten zwei Pressen verarbeitet.
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Der Vorteil des neuen Verfahrens besteht vor allem darin, daß man
nur zwei qualitätsmäßig im wesentlichen gleiche Gruppen von Fertigprodukten erhält,
die in sich jeweils in bezug auf Färbung und Materialeigenschaften vollkommen gleich
sind und daß der angelieferte Rohstoff zu 100 O/o ausgenutzt wird.
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Wesentlich ist bei der Anwendung des neuen Verfahrens, daß die Abfälle
ohne Verzögerung verarbeitet und gleichmäßig gemischt werden, was ein stetiges Arbeiten
der nachgeschalteten, den Abfall verarbeitenden Presse bedingt und außerdem die
sonst übliche Lagerhaltung an unterschiedlichen Granulaten vermeidet.