DE19722584A1

DE19722584A1 - Verfahren zur Aufbereitung von Altkunststoffen oder Altkunststoffgemischen

Info

Publication number: DE19722584A1
Application number: DE1997122584
Authority: DE
Inventors: Manfred Dr Rer Nat Gebauer; Joachim Dipl Ing Salzmann
Original assignee: PARAFFINWERK WEBAU GmbH
Current assignee: MITTELDEUTSCHES BITUMENWERK GMBH, 06679 HOHENMOELSEN
Priority date: 1997-05-30
Filing date: 1997-05-30
Publication date: 1998-12-03

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Aufbereitung von Altkunststoffen oder Altkunst stoffgemischen für die werkstoffliche oder rohstoffliche Weiterverarbeitung.

Der Wiederverwertung organischer Abfälle, unter anderem auch gebrauchter Kunststoffe, wird seit vielen Jahren große Aufmerksamkeit entgegen gebracht, da zum einen Deponiekapazitäten geringer werden und damit die Deponiekosten steigen und zum anderen diese Produkte in einem "zweiten Leben" zu anderen Produkten verarbeitet werden bzw. sie als Rohstoffquelle für verschiedene Grundprodukte oder letztendlich als Energiequelle dienen.

Kunststoffe werden auf Grund ihres hohen Preis-Leistungs-Verhältnisses zu Folien, Hohlkörpern, Fasern, Formteilen usw. zur Verwendung in der Verpackungsindustrie, der Möbelindustrie, der Bauindustrie, der Fahrzeugindustrie, der Elektro-/Elektronikindustrie und in vielen anderen industriellen und kommunalen Anwendungsbereichen verarbeitet.

Oft werden diese "High-Tech"-Erzeugnisse erst durch Verbunde, z. B. Aluminium- Kunststoff-Verbunde, oder durch Kunststoff-Blends, z. B. Mischungen aus verschiedenen Kunststoffarten, oder durch den Zusatz von Füll- und Hilfsstoffen erzeugt.

Diese vielfältigen Formen, Modifikationen und Einsatzmöglichkeiten stellen aber für das vernünftige Erfassen, Sammeln, Sortieren und Wiederverwerten von Kunststoffen trotz zahlreicher positiver Ansatzpunkte noch ein Problem dar, insbesondere in bezug auf die Kosten.

Die für die Aufarbeitung von thermoplastischen Altkunststoffen durchzuführenden Verfahrensschritte hängen dabei sehr stark von der Sortenreinheit, vom Verschmutzungsgrad des Ausgangsmaterials und dem Verwendungszweck ab.

Sortenreine, unverschmutzte Altkunststoffe (z. B. Produktionsausschuß, Randbeschnitt bei der Folienproduktion) können zerkleinert und direkt wieder in den Produktionsprozeß eingeschleust werden. Alternativ kann das Material auch über die Schmelze mittels Extrusion wieder aufbereitet werden.

Weit aufwendiger ist die Wiederaufbereitung vermischter und verschmutzter Polymerer, wie beispielsweise aus Haushaltssammlungen.

Hier sind in den meisten Fällen eine Reihe von Verfahrensschritten durchzuführen, wie sie beispielhaft von A. Lappe und H. Schubert in K.O. Tiltmann (Herausgeber) Recyclingpraxis Kunststoffe, TÜV Verlag Rheinland GmbH, Kapitel 7, beschrieben werden.

Ein Teil dieser Kunststoffe kann durch unterschiedliche Aufbereitungsverfahren getrennt und erneut werkstofflich als Einzelpolymeres, z. B. Polyethylen oder als Altkunststoffmischungen, z. B. Produkte mit einer Dichte unterhalb von 1 g/cm³ (Polyolefine) oder rohstofflich als Einzelpolymere oder als Altkunststoffmischung unter Begrenzung bzw. Ausschluß einzelner Produktgruppen, z. B. halogenhaltige Kunststoffe, verwendet werden.

Es sind verschiedene Schwimm-, Sinkverfahren zur Trennung von Kunststoffgemischen bzw. zur Trennung von Kunststoffen von anderen Materialien vorgeschlagen worden (z. B. DE-OS 30 23 280). Die leichteren Kunststoffanteile (Polyolefine) steigen zur Oberfläche, während die schweren Abfälle auf den Boden sinken. Ein Rührer sorgt hierbei für das Aufsteigen der leichteren Thermoplaste.

Für die Trennung von Kunststoffen durch eine Dichtefraktionierung sind auch andere technische Lösungen, z. B. mittels einer Zentrifuge oder einem Hydrozyklon, vorgeschlagen worden (DE-OS 37 17 847, DE-OS 42 28 504). Diese Schwimm-Sink-Scheidung in einer Zentrifuge oder in mehreren hintereinander geschalteten Zentrifugen, wobei die Dichte der Trennflüssigkeit von Zentrifuge zu Zentrifuge zunimmt, setzt aber immer noch eine ganze Reihe von Vorbereitungsschritten voraus. So fordert die DE-OS 42 28 504, daß folgende nacheinander ablaufenden Verfahrensschritte eingehalten werden:

a) Mindestens einstufiges Vorzerkleinern des vorsortierten Gemisches, und mindestens einstufige Magnetscheidung zur Abtrennung grober Eisenpartikel.
b) Abtrennen spezifisch schwerer Stoffe (Glas, Steine, Nichteisenmetalle) durch einfache gravimetrische Verfahren, beispielsweise durch unterschiedliche Abwurfparabel bei Ab wurf beispielsweise von einem Gurtförderer.
c) Einrühren des nach b) verbleibenden Gemisches in eine Flüssigkeit mit hohem Energie eintrag durch die Rührvorrichtung.
d) Absaugen vorhandener poröser Kunststoffe (Schaumstoffe) mit einem Luftstrom aus der bei c) sich bildenden Schwimmgutschicht.
e) Mindestens einstufige Schwimm-Sink-Scheidung in einer Zentrifuge.
f) Mindestens einstufige Herdsortierung des Schwergutes aus e)

Es ist auch vorgeschlagen worden, bei Polymeren, die sich aufgrund ihrer annähernd gleichen Dichte (PE, PP) nicht mittels Hydrozyklon trennen lassen, ihre unterschiedlichen Schmelzpunkte zu nutzen. So wird nach DE-OS 36 01 175 die Polymermischung chargenweise in einem Schnellmischer durch Friktion oder Mantelheizung bis zur Plastifizierung und Agglomerisierung der Polymerteilchen mit dem niedrigsten Schmelzpunkt aufgeheizt, anschließend einem Kühlmischer zugeführt und nach dem Abkühlen in einer Abscheidevorrichtung in Agglomerat und unverformte Teilchen abgetrennt. Das thermische Verfahren hat den Vorteil, daß Polymerteilchen mit dem niedrigsten Schmelzpunkt plastisch werden und durch Mischen zu Agglomeraten anwachsen.

Seit langem ist auch bekannt, daß es möglich ist, Plastabfälle ohne Trennung, aber mit einem gewissen Thermoplastanteil, direkt zu Formteilen zu extrudieren oder zu verpressen. So beschreibt die DD-PS 2 63 729 die werkstoffliche Verwendung von Plastabfällen.

Die Plastabfälle, die mindestens 50% Thermoplaste enthalten, werden zerkleinert und in kontinuierlichen Plastifizierapparaturen homogenisiert, bei 230 bis 300°C plastifiziert und kontinuierlich in offene Preßwerkzeuge und Formen zu Formartikeln extrudiert. Verunreinigungen, wie Papier, Duroplaste und Textilien, brauchen dabei nicht abgetrennt zu werden.

Ebenfalls seit langem bekannt sind Verfahren, bei denen die unterschiedlichen Polymeren bei verschiedenen Temperaturen und verschiedenen Drücken in Lösungsmitteln gelöst, getrennt und anschließend wieder ausgefällt werden (z. B. DE-OS 26 39 864, DE-OS 28 01 522, DD-PS 2 07 628 oder WO-PCT 91-03515).

Insbesondere für die rohstoffliche Verarbeitung von Altkunststoffen oder Altkunstoffgemischen ist es erforderlich, gut pumpfähige Schmelzen herzustellen. So wird in der DD-PS 2 00 891 vorgeschlagen, Altkunststoffe in flüssigen Kohlenwasserstoffen aufzulösen oder anzumaischen. Darüber hinaus sind Verfahren bekannt geworden, mit denen durch einen gezielten thermischen Abbau eine gut pumpfähige Schmelze hergestellt werden kann. So wird in der DE-PS 43 44 845 vorgeschlagen, Kunststoffe in einem Rührreaktor bei Temperaturen bis etwa 390°C bei kurzzeitiger Einwirkung überhöhter Temperaturen bis 520°C in gut pumpfähige Schmelzen zu verwandeln, die in nachfolgenden Prozessen rohstofflich weiterverarbeitet werden können. Beide Verfahren können diskontinuierlich oder kontinuierlich ausgeführt werden, beschränken sich jedoch ausschließlich auf die Vorbereitung der Kunststoffe für die rohstoffliche Weiterverarbeitung. Außerdem wirken sich nachteilig

- der rein thermische Energieeintrag, der auf Grund des dafür notwendigen großen Schmelz bades zur Krustenbildung neigt und dadurch zu einem sich verschlechternden Wärmeüber gang führt,
- der nahe Null liegende mechanische Energieeintrag,
- die hohe Flüssigkeitssäule mit einem negativen Einfluß auf den Gasaustausch,
- die Verschlechterung des Verhältnisses Heizfläche zu Volumen im Langzeitbetrieb,
- Probleme beim An- und Abfahren (Entleerung notwendig bzw. Krustenaufbau)

im praktischen Betrieb aus.

Weitere Möglichkeiten zur Herstellung von Kunststoffschmelzen bietet die Anwendung von Extrudern. Vorzugsweise wird hier mit einem Schneckenextruder gearbeitet. Dabei können die aufgegebenen Kunststoffschnitzel bereits sehr frühzeitig, d. h. im Aufgabetrichter mit den, den gezielten Abbau der Polymermoleküle einleitenden Reaktionsstoffen, zusammengebracht werden, wozu z. B. der Trichter mit dem oder den Gasen geflutet wird und pulverförmige Zusätze mit geeigneten Vorrichtungen dem Aufgabegut zudosiert werden. Um den Einzug der Kunststoff-Schnitzel zu erleichtern, können Stopfvorrichtungen vorgesehen werden.

Das aufgegebene Polymermaterial wird in der Schnecke bis auf hohe Temperaturen von über 300°C, vorzugsweise über 400°C aufgeheizt. Unter dem Einfluß von hohen Temperaturen, Scherung, Sauerstoff oder Luft, Wasser und der anderen Zusätze bzw. Prozeßgase werden die Moleküle gebrochen und abgesättigt, so daß eine dünnflüssige Schmelze entsteht. Im letzten Drittel der Schnecke kann eine Dekompressionsstufe eingebaut sein, in welche die so verarbeitete Schmelze fließt und in der die aufgeheizten Rekationsgase, Sauerstoff oder Luft, Wasserdampf und evtl. Wasserstoff, eingedüst werden. In der darauf evtl. folgenden, letzten Zone der Schnecken, die als Mischzone ausgebildet ist, werden diese Reaktionsstoffe in die Schmelze gleichmäßig eingearbeitet und das Gemisch auf 50 bar oder höheren Druck verdichtet, der u. a. dazu dient, die Verdüsung in den Brennraum zu unterstützen.

Es ist aber auch eine kaskadenförmige Anordnung von Extrudern bzw. Pumpen um die Mischkammer herum möglich.

Eine weitere Möglichkeit, die insbesondere dann eingesetzt werden kann, wenn die Kunststoffteile grobstückig sein sollten, besteht in einem Einschnecken-Extruder mit vergrößerter Einzugszone, der selbst als Reaktionsextruder ausgerüstet ist oder dem Zweischneckenkneter als Füttermaschine vorgeschalten werden kann.

Diese Verfahren haben den Nachteil, daß sie auf Grund der Zugabe reaktiver Gase, z. B. Sauerstoffs zu Produkten führen, die nicht für alle Verwendungszwecke geeignet sind bzw. zu erheblichem apparativem Aufwand führen. Bei Einsatz von Wasser bzw. Wasserdampf entsteht in Gegenwart von PVC oder chlorhaltigen Zusatzstoffen eine erhöhte Menge an wäßriger Salzsäure, die zu erheblichen Korrosionserscheinungen führt.

Aus der DD-PS 1 28 875 ist ein Verfahren bekannt, bei dem hochmolekulare Olefinhome- oder -mischpolymerisate in einem Extruder thermisch bei Temperaturen von 250 bis 450°C, vorzugsweise von 280 bis 400°C, auf eine Schmelzviskosität von 5 000 bis 100 000 cSt, vorzugsweise von 20 000 bis 50 000 cSt, abgebaut werden, das erhaltene Produkt abgekühlt wird und in einem nachgeschalteten Reaktor in Gegenwart von Sauerstoff oder sauerstoffhaltigen Gasen bei Temperaturen von 100 bis 270°C, vorzugsweise von 140 bis 170°C, bei Drücken von 1 bis 10 at, gegebenenfalls in Gegenwart von Katalysatoren, thermooxidativ abgebaut wird.

Zur Erhöhung der Verweilzeit kann dem Extruder auch eine temperierbare Zone nachgeschaltet werden.

Aus der DE 42 35 553 ist ein vereinfachtes Verfahren zur Wiederverwertung von Kunststoff abfällen bekannt, das das Feinmahlen und Anmaischen des Kunststoffabfalls vermeidet, indem das Produkt von das Verfahren störenden Fremdstoffen weitgehend befreit in einer Extruderstufe plastifiziert und homogenisiert und nach entsprechender Filterung in Form von vielen feinen Einzelsträngen in eine hochsiedende Mineralölfraktion gepreßt wird. Zum besseren Einzug des Materials in den Extruder werden Stopfwerke eingesetzt.

Aus der DE-PS 43 29 458 ist ein Verfahren zur Aufbereitung von Altkunststoffen bzw. Altkunststoffgemischen für das Rohstoffrecycling unter Einsatz von Extrudern und bei Scherung und hohen Temperaturen bekannt, bei dem die von Metallen und groben Verun reinigungen befreiten Altkunststoffe bzw. Altkunststoffgemische in einem Extruder aufgeschmolzen und unter Friktion und ggf. äußerer Wärmezufuhr auf Temperaturen < 400 °C aufgeheizt werden, die Temperatur über die gesamte Länge des Extruders auf < 400°C gehalten wird, ggf. entstandene Spaltgase und Fremdstoffe über eine Entgasungszone abzogen und ggf. Additive zugesetzt werden und das so vorabgebaute Material in einen Rührreaktor überführt wird, wobei bei Temperaturen < 400°C ein weiterer Abbau erfolgt. Die entstehenden Spaltgase und ähnliches werden abgezogen und ggf. reaktive Gase oder Additive zugesetzt.

In den Rührbehälter kann über eine am Boden befindliche Filterkerze, einen ringförmigen Verteilerkranz oder eine ähnliche Vorrichtung 0,01 bis 1 Ma.-%, bezogen auf die Altkunst stoffmenge, Wasserstoff eingeleitet werden.

Nachteilig beim Einsatz von Extrudern bzw. Extruderkaskasen sind

- die sehr kleinen Spiele zwischen Schneckensteg und Zylinderinnenwand, wodurch ein sehr hoher vorrangehender Aufwand zur Entfernung von Fremdkörpern notwendig ist,
- der hohe Füllgrad des Produktraumes und damit ein instabiles Verhalten bei der Gasent wicklung und beim Gastransport,
- die Kondensation der Salzsäure am Metall und damit eine hohe Korrosion,
- daß der thermische Energieeintrag nur über die Zylinderwand möglich ist,
- der mechanische Energieeintrag (Friktion) nach ca. 1/3 der wirksamen Schneckenlänge auf Grund der dann vorliegenden niedrigen Viskositäten äußerst gering ist,
- die Mischwirkung mit Gasen aufgrund der kurzen Durchlaufzeit gering ist,
- das schlechte Eintragsverhalten bei zu kleinen Eintragsöffnungen,
- daß mit steigender Maschinengröße (steigender Durchsatz) der Anteil der einbringbaren Friktionsenergie stark zurückgeht und
- die hohen Kosten für Anschaffung und Betrieb.

Obwohl die bekannten Verfahren sich teilweise als zweckmäßig erwiesen haben, sind sie in ihrer allgemeinen Anwendung begrenzt. Weitgehend unbefriedigend gelöst sind nach wie vor die durch Verunreinigungen hervorgerufenen Abrasionserscheinungen, die durch Halogenanteile hervorgerufene Korrosion und allgemein die noch notwendigen Vorbereitungsschritte, die sich besonders kostentreibend auswirken. So sind einige bekannt gewordene Verfahren durch verschiedene Randbedingungen so teuer, daß eine großtechnische Nutzung nur beschränkt oder gar nicht ohne hohe Zuzahlungen möglich ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile des Standes der Technik zu beseitigen und ein Verfahren zu entwickeln, mit dem Altkunststoffe oder Altkunststoffgemische kontinuierlich in Schmelzen mit sowohl für die werkstoffliche als auch für die rohstoffliche Weiterverarbeitung erforderliche Konsistenz überführt werden können.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch ein Verfahren gelöst, bei dem die Kunststoffe in Form gepreßter Ballen, als Formlinge oder dgl. vertikal einem Aufnahmeschacht zugeführt, mittels eines Kolbens o. ä. horizontal gegen eine oder mehrere vertikal angeordnete mit Rakeln, Haken oder analogen Zerteileinrichtungen versehene Wellen gedrückt und nach dem Passieren von Abscheidevorrichtungen zum Abtrennen grober Fremdbestandteile, insbesondere solcher mit gegenüber den Kunststoffen höheren Dichten, einem zwei- oder mehrwelligen Knetreaktor mit Zwangseinzug zugeführt werden. In diesem werden die Kunststoffe mittels auf heizbaren Rührwellen angeordneten Knetelementen verflüssigt und danach über Fördereinrichtungen, wie Extruder, Spinpumpen o. dgl. mit entsprechenden peripheren Einrichtungen, wie Filter, Granulatoren o. dgl., einer Weiterverarbeitung unterzogen.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung werden bei der Verflüssigung der Kunststoffe im Knetreaktor anfallende Spaltgase einer Erdgasflamme zur Innenheizung der Rührwellen des Knetreaktors zugeführt. Darüber hinaus hat es sich erfindungsgemäß als vorteilhaft erwiesen, zur Beheizung der Rührwellen und der Zylinderwand des Knetreaktors auf Temperaturen im Bereich von 350°C mit Thermoöl aufzuheizen. Die Beheizung der Rührwellen und der Zylinderwand des Knetreaktors auf Temperaturen über 400°C kann erfindungsgemäß auch mit einer heißen Salzschmelze erfolgen. In den Kunststoffen mitgeführte Fremdkörper werden zweckmäßig am Boden des Knetreaktors ausgeschieden. Außerdem ist es nach einem weiteren Merkmal der Erfindung von Vorteil, die Kunststoffe bzw. die Kunststoffgemische dem Knetreaktor vollständig oder teilweise als Agglomerate zuzuführen.

Durch die Anwendung des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfahrens gelingt es, Altkunststoffe oder Altkunststoffgemische, die in gepreßter Form als Ballen oder Formkörper vorliegen, ohne weitere Vorbereitungsschritte direkt der Aufschmelz-, Homogenisier- und/oder Crackeinrichtung zuzuführen.

Vorteilhafterweise gelingt es, mit dem erfindungsgemäßen Verfahren auf Grund der großen Einzugsöffnung und dem Zwangseinzug ohne zusätzliche Hilfsmittel, z. B. Stopfwerke, einen kontinuierlichen Dauerbetrieb zu gestalten.

Die Erfindung soll durch die folgenden Beispiele näher erläutert werden.

Beispiel 1

Zur Anwendung wurden Polyethylenaltfolien in Form von gepreßten Ballen gebracht. Sie wurden über die Aufgabestation vertikal zugeführt und mittels eines Kolbens horizontal gegen eine vertikale mit Haken versehene Welle gedrückt. Vor und hinter dieser Welle befanden sich als Mulden ausgebildete Abscheidevorrichtungen zur Aufnahme größerer Fremdkörper, die mit 3 horizontal angeordneten Luftdüsen mit einem Anstellwinkel von 60 Grad versehen waren und diskontinuierlich je nach Fremdkörperanteil entleert wurden.

Das aus dem Ballen entrissene Produkt wurde direkt durch den Zwangseinzug von einem zweiwelligen Knetreaktor mit gleichsinnig drehenden Wellen aufgenommen. Das Verhältnis der Drehzahlen der Wellen lag bei 1 : 2. Die Wellen waren mit ineinandergreifenden Knetelementen versehen. Das Spiel zwischen Knetelementen und Rührerwellen betrug im ersten Drittel 20 mm, im zweiten Drittel 10 mm und im letzten Drittel 2 mm.

Am Apparateboden befanden sich zwei Fremdkörperabscheider, bei 1/10 und 5/10 der Reaktorlänge in Produktflußrichtung, die diskontinuierlich geleert wurden.

Beispiel 1a

Die so behandelte Polymerschmelze wurde in einen Extruder überführt, in den gleichzeitig über einen Seitenstrang Bitumen B 80 im Verhältnis 6 : 4 zudosiert, homogenisiert und anschließend in einer Unterwassergranulierung granuliert wurde.

Da der Abbaugrad (Grad der Abnahme der Molmasse oder Viskosität) des eingesetzten Polyethylenaltfolienproduktes im wesentlichen eine Funktion von Temperatur und Verweilzeit ist, wurde bei Temperaturen von 350 bis 380°C über die Drehzahl des Extruders (Produktabzug) eine mittlere Verweilzeit des Produktes in dem Knetreaktor zwischen 35 bis 45 Min. eingestellt.

Die Messung des Abbaugrades erfolgte durch ein kontinuierlich arbeitendes Viskosimeter am Eingang des Extruders. Versuche haben ergeben, daß dieses Viskosimeter auch alternativ am Ende des Knetreaktors oder entlang des Extruders, jedoch vor der Bitumenzu gabe, angeordnet sein kann.

Es wurden Viskositäten bei 250°C im Bereich von 200 bis 250 mPa.s eingestellt.

Beispiel 1b

Es wurde analog Beispiel 1a verfahren, jedoch anstelle des Extruders eine Schmelzepumpe mit Filtereinheit und einem statischen Mischer für die homogene Compoundierung des Bitumenbatches verwendet.

Beispiel 1c

Es wurde analog Beispiel 1a verfahren. Zum Einsatz gelangte ein aus der Altreifenaufbereitung erhaltenes Gummiregenerat (Verhältnis LKW- zu PKW-Reifen ca. 1:1), das im wesentlichen von Stahl- und Textilresten befreit war.

Der im Knetreaktor abgebaute Altgummi wurde in einen Rührbehälter überführt. In den Rührbehälter wurde die gleiche Menge Bitumen vorgelegt. Das 1 : 1 Compound wurde 50 min. bei 160°C gerührt und dann in Lagerbehälter abgelassen.

Beispiel 2

Es wurde analog Beispiel 1 verfahren, wobei jeweils am Ende des ersten und des dritten Drittels des Knetreaktors große Entgasungsdome aufgesetzt waren.

Beispiel 2a

Zum Einsatz gelangten gepreßte Mischkunststoffballen aus dem DSD. Untersuchungen verschiedener Ballen ergaben Chlorgehalte zwischen 0,5 und 1,7 Ma-%. Während des axialen Durchlaufes des Produktes durch den Knetreaktor wurde der Kunststoff auf 250 bis 300°C aufgeheizt. Die Verweilzeit wurde auf 15 bis 25 Min. eingestellt. Der Knetreaktor war nur zu ca. 70% mit Schmelze gefüllt und auf Grund des großen freien Gasraumes sowie der ständigen Oberflächenerneuerung war eine gute Dehalogenierung und Entgasung möglich. Die starke Schaumbildung bei der Dehalogenierung, die beim Extruderverfahren zum Mitreißen von Schmelze in den Entgasungsturm und damit zu großen Problemen führt, war hier auf Grund der oben geschilderten technologischen Auslegung ohne Bedeutung. Die gemessenen Werte an organisch gebundenem Chlor lagen im Bereich von 10 bis 65 ppm. Schwankungen zwischen den beiden Entgasungsdomen waren minimal.

Abgasseitig war die Anlage mit Kondensatoren sowie einer Neutralisationsanlage auf der Basis von Natronlauge ausgerüstet. Die Schmelze wurde anschließend für die Verwertung im Hochofenprozeß auf Korngröße zwischen 3 bis 4 mm, maximal 5 mm, konfektioniert.

Beispiel 2b

Es wurde analog Beispiel 2a verfahren. Zum Einsatz kam eine Mischung aus DSD-Misch kunststoffen und einer Autoshredderleichtfraktion im Verhältnis 1 : 1. Die Chlorgehalte lagen zwischen 0,8 und 3,6 Ma-%, wobei hier deutlich höhere Schwankungsbreiten zu verzeichnen waren.

Die Temperaturen entlang des Knetreaktors wurden in diesem Versuch bei 280 bis 320°C gehalten und die Verweilzeit lag bei 30 bis 40 Min.

Die gemessenen Werte an organisch gebundenem Chlor lagen im Bereich von 8 bis 36 ppm.

Beispiel 2c

Zum Einsatz gelangten Ballen aus Kunststoffsammlungen aus dem gewerblichen Bereich. Das Material bestand aus über 95% Polyethylen, der Chlorgehalt lag unter 0,2 Ma-%. Die Folien enthielten hohe anorganische Begleitstoffe (Abrieb von Ziegelsteinen). Das Produkt wurde bei 275°C durch den Reaktor gefahren, granuliert und der werkstoff lichen Wiederverwertung zugeführt.

Beispiel 2d

Zum Einsatz gelangten gepreßte Formlinge aus verschäumtem Polyethylen. Das Produkt wurde bei 260°C durch den Reaktor gefahren, granuliert und der werkstofflichen Wiederverwendung zugeführt.

In Vergleichsversuchen wurden auch verschäumtes Polypropylen und verschäumtes Polystyrol gefahren, wobei die Temperaturen den Verarbeitungstemperaturen des jeweiligen Polymeren angepaßt wurden.

In den Versuches dieses Beispieles wurden den Polymeren vor der Granulierung die für die weitere Verarbeitung und den Gebrauch üblichen Zusatzstoffe zugesetzt.

Beispiel 3

In diesem Beispiel erfolgte ein gezielter Abbau der Kunststoffe zu bei Raumtemperatur flüssigen bis pastösen Produkten. Zum Einsatz gelangten Ballen aus der Leichtfraktion des DSD.

Es wurde der im Beispiel 2 beschriebene Verfahrensablauf angewendet. Zusätzlich wurden die Wellen des Knetreaktors innen geheizt durch eine Erdgasflamme, der die aus der Spaltung im Knetreaktor und den Folgeeinrichtungen stammenden Spaltgase zugemischt wurden. Die Abbaureaktion wurde über die Temperatur der Kunststoffschmelze in dem Knetreaktor und deren Verweilzeit in weiten Grenzen variiert. Die weitere Crackreaktion und die Konditionierung kann in einer Reihe technisch/technologsicher dem Stand der Technik entsprechenden Apparaturen durchgeführt werden, ohne die erfindungsgemäße Technologie zu begrenzen.

Beispielhaft wurden folgende Varianten untersucht:

Beispiel 3a

Die aus dem Knetreaktor kommende, gut pumpbare, vorabgebaute Kunststoffschmelze wurde unter Sauerstoffausschluß in eine Vakuumdestillationskolonne eingespritzt. Die Vakuumkolonne wurde bei 460°C und 15 Millibar gefahren. Als Hauptprodukt wurde im Mittel beim Langzeitbetrieb 91 Ma-% eines kondensierbaren Destillates mit einem Paraffingehalt von 55 Ma-%, erhalten. Der Erstarrungspunkt des Paraffines lag bei 72°C.

Als Nebenprodukte fielen im Mittel beim Langzeitbetrieb 5 Ma-% Rückstand und 4 Ma-% nicht kondensierbarer Spaltprodukte an, die zur Beheizung der Wellen des Knetreaktors genutzt wurden.

Beispiel 3b

Die aus dem Knetreaktor kommende, vorabgebaute Kunststoffschmelze wurde unter Sauerstoffausschluß und unter Normaldruck bei einer Temperatur von 422°C destilliert. Der kondensierbare Anteil lag bei 90 Ma-%, mit einem Paraffingehalt von 31 Ma-%, dessen Erstarrungspunkt lag bei 56°C. Der Rückstand lag bei 3,5 Ma-% und der Anteil an nichtkondensierbaren Spaltprodukten bei 6,5 Ma-%. Die Spaltprodukte wurden wieder zur internen Heizung eingesetzt.

Das Beispiel zeigt, daß über die Höhe des Vakuums die Molekülgröße (Kettenlänge) des entstehenden Paraffins gesteuert werden kann.

Die erhaltenen Produkte lassen sich über die in der Paraffinindustrie bekannten Verfahren weiterverarbeiten.

Claims

1. Verfahren zur Aufbereitung von Altkunststoffen oder Altkunststoffgemischen für die werkstoffliche oder rohstoffliche Weiterverarbeitung, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffe in Form gepreßter Ballen, Formlinge oder dgl. vertikal einem Aufnahmeschacht zugeführt, mittels eines Kolbens o. ä. horizontal gegen eine oder mehrere vertikal angeordnete mit Rakeln, Haken o. ä. Zerteileinrichtungen versehene Wellen gedrückt und nach Passieren von Abscheideeinrichtungen zum Abtrennen grober Fremdbestandteile, insbesondere solcher mit gegenüber den Kunststoffen höheren Dichten, einem zwei- oder mehrwelligen Knetreaktor mit Zwangseinzug zugeführt, dort durch auf heizbaren Rührwellen angeordneten Knetelement verflüssigt und anschließend über Fördereinrichtungen, wie Extruder, Spinnpumpen etc. mit entsprechenden peripheren Einrichtungen, wie Filter, Granulatoren o. dgl. einer Weiterverarbeitung zugeführt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die im Knetreaktor anfallenden Spaltgase einer Erdgasflamme als Innenheizung der Rührwellen zugeführt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Rührwellen und Zylinderwand mit Thermoöl geheizt werden.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Rührerwellen und Zylinderwand mit einer Salzschmelze geheizt werden.

5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß mitgeführte Fremdkörper über einen oder mehreren Abscheidern am Boden des Knetreaktors ausgeschieden werden.

6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Altkunststoffe oder die Altkunststoffgemische dem Knetreaktor vollständig oder teilweise als Agglomerate zugeführt werden.