DE19512603C1 - Verfahren zum Aufbereiten von Abfällen von Polyamidfasern aufweisendem Kunststoffteppichbodenmaterial - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufbereiten von Ab­ fällen von Polyamidfasern aufweisendem Kunststoffteppichbodenmaterial.

Meistens verwendet man bei Teppichböden aus Kunststoff Fasern und Polgarn aus Polyamiden, etwa aus PA 6 (Schmelzpunkt 223°C, Dichte 1,14 kg/m³, Synthese ausgehend von ε-Caprolactam) oder PA 66 (Schmelzpunkt 255-260°C, Dichte 1,14 kg/m³, Synthese ausgehend von Hexa­ methylendiamin/Adipinsäure-Salzen). Die Teppichbodenrücken werden dage­ gen häufig aus Elastomeren/Kautschuktypen (Latex, Styrol-Butadien-Copo­ lymere, Polyurethan, Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk, Polyester) oder aus Polypropylen (PP) hergestellt. Diese sind mit Füllstoffen, meist Kreide, teilweise auch Schwerspat in einer Größenordnung bis etwa 40 Masse-%, gefüllt. Häufig verwendet man zusätzlich Gitterrücken, die - wie gewöhnlich auch Nadelfilz - aus Polypropylen oder Polyester beste­ hen. Zur Pigmentierung der Fasern werden häufig Co-, Cr- oder Cu-Komple­ xe verwendet. Es handelt sich somit bei Teppichböden um Zwei- oder Drei­ stoffsysteme und damit bei Abfällen aus Teppichbodenmaterial, etwa Pro­ duktions- oder Verschnittreste sowie Altteppichböden, um nicht sorten­ reine Kunststoffgemische, die Sondermüll darstellen, der entsprechend und damit aufwendig und teuer zu entsorgen ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren der eingangs ge­ nannten Art zu schaffen, das es ermöglicht, Abfälle von Polyamidfasern aufweisendem Kunststoffteppichbodenmaterial möglichst einfach und zweck­ mäßig aufzubereiten.

Diese Aufgabe wird entsprechend dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 dadurch gelöst, daß die Abfälle in einen oberseitig offenen Behälter gefüllt bei einer Temperatur von mindestens etwa 190°C und un­ terhalb der Schmelztemperatur des Polyamids hydrothermal so autoklaviert werden, daß praktisch keine Fasern mehr vorhanden sind, und die dabei entstehende Suspension abgeleitet und getrennt aufgefangen oder zum Ver­ kleben der nicht in Suspension übergehenden Materialien verwendet wird.

Hierzu werden die Teppichbodenabfälle in gefaltetem oder auf­ gerolltem Zustand in die Behälter, etwa Metallwannen, gefüllt, die gege­ benenfalls beschichtet oder mit einem Trennmittel versehen sind, um ein späteres Herauslösen von autoklaviertem Material zu erleichtern.

Der mit den Teppichbodenabfällen gefüllte Behälter wird in ei­ nem Autoklaven angeordnet und die Teppichbodenabfälle werden dort einer hydrothermalen Dampfdruckbehandlung, insbesondere in Sattdampfatmosphä­ re, unterzogen. Hierbei werden während einer vorbestimmten Zeit Druck und Temperatur im Autoklaven hochgefahren, beispielsweise während 45 min auf 16 bar_abs und 200°C, anschließend werden dieser Druck und diese Tem­ peratur eine vorbestimmte Zeit gehalten, beispielsweise während 195 min, und danach erfolgt ein Abfahren auf Normaldruck beispielsweise während 30 min. Das in dem Behälter befindliche, behandelte Material wird aus dem Behälter entfernt und kann unter atmosphärischen Bedingungen abküh­ len. Es wird in üblichen Aggregaten zum Zerkleinern von Kunststoffen, etwa in einer Schneidmühle, zerkleinert oder gemahlen, um riesel- und dosierfähige Körnungen zu erhalten, die für eine rohstoffliche und gege­ benenfalls auch werkstoffliche Verwertung geeignet sind.

Eine Vorbehandlung in Form einer mechanischen Konditionierung ist nicht erforderlich. Die Eingangsfeuchte oder Störstoffe wie Ver­ schmutzungen (Altteppichböden haben neben einer starken Füllung mit Mi­ neralstoffen in der Größenordnung von ca. 40 Gew.-% häufig eine Schmutz­ fracht von ca. 20 Gew.-%, die überwiegend aus anorganischem Material (Straßenschmutz) besteht) oder Reste von Teppichböden mit Woll- oder Kunststoffaserflor nicht aus Polyamid od. dgl. sind hierbei nicht rele­ vant.

Beim Autoklavieren unter Anwendung eines genügenden Drucks, der vorzugsweise im Bereich von etwa 10 bis 25 bar, insbesondere 12 bis 20 bar, liegt, bei einer Temperatur über etwa 190°C, jedoch einerseits unterhalb des Schmelzpunktes von Polyamiden und andererseits gegebenen­ falls oberhalb des Erweichungspunktes anderer in den Teppichbodenabfäl­ len enthaltenen Kunststoffe (z. B. Polypropylen 165-180°C) beobachtet man, daß sich die Polyamidfasern, die sich aufgrund der Kondensation von Wasserdampf mit Wasser vollsaugen, aufgeschlossen werden, dadurch auflö­ sen und ein leicht saures Eluat-/Kondensatgemisch (pH-Wert ca. 5) bil­ den, in dem sich merkliche Anteile von suspendierten Feststoffen befin­ den.

Führt man dieses Eluat-/Kondensatgemisch ab, bleiben im we­ sentlichen die Teppichboden-Rücken, die in lockerem Verbund vorliegen, zusammen mit verschmolzenen PP-Gitter-Geweben zurück. Diese lassen sich als solche zerkleinern und verwerten.

Das Eluat-/Kondensatgemisch enthält zum einen Polyamide, die durch Umkristallisation der Ausgangs-Polyamide nach reversibler Absorp­ tion von Wasser entstanden sind, und zum anderen Zersetzungsprodukte der Ausgangs-Polyamide einer mehr oder minder partiellen Hydrolyse, haupt­ sächlich Dimere und weitere Oligomere, dagegen weniger Monomere, sowie außerdem in geringerem Maße anorganische Stoffe wie mit abgeführte Füll­ stoffe und Schmutzpartikel.

Beläßt man das Eluat-/Kondensatgemisch während des Autoklavie­ rens in dem Behälter, so führt dies zu einer dispersionsartigen Verkle­ bung der Teppichboden-Rücken. Daneben auftretende Ablagerungen weisen darauf hin, daß beim Autoklavieren auch Umkristallisationen der Polyami­ de in wäßriger Atmosphäre durch reversible Absorption von Wasser statt­ finden, die parallel zur oder vor der Hydrolyse erfolgen.

Das verklebte, nach dem Autoklavieren erhaltene Material läßt sich ebenfalls ohne weiteres zerkleinern oder mahlen.

Das Eluat-/Kondensatgemisch kann, wenn es getrennt etwa über eine Öffnung im Boden des die Teppichbodenreste aufnehmenden Behälters aufgefangen wird, zum Entfernen der Feststoffe filtriert und an­ schließend eingedampft/getrocknet werden.

Durch entsprechende Einstellung von Druck, Temperatur und Be­ handlungszeiten läßt sich die Zusammensetzung des Eluat-/Kondensatgemi­ sches und damit die Art der Hydrolyseprodukte der Polyamide wie Oligome­ re, Dimere oder Monomere steuern. Diese Stoffe können anschließend roh­ stofflich oder grundwerkstofflich verwertet werden.

Claims (4)

1. Verfahren zum Aufbereiten von Abfällen von Polyamidfasern aufweisendem Kunststoffteppichbodenmaterial, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Abfälle in einen oberseitig offenen Behälter gefüllt bei einer Temperatur von mindestens 190°C und unterhalb der Schmelztemperatur des Polyamids hydrothermal so autoklaviert werden, daß praktisch keine Fasern mehr vorhanden sind, und die dabei entstehende Suspension abgeleitet und getrennt aufgefangen oder zum Verkleben der nicht in Suspension übergehenden Materialien verwendet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Druck im Bereich von etwa 10 bis 25 bar, insbesondere 12 bis 20 bar, autoklaviert wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das durch das Autoklavieren erhaltene Feststoffmaterial auf eine riesel- und dosierfähige Körnung zerkleinert wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß in Sattdampfatmosphäre autoklaviert wird.