DE19818183C2 - Vorrichtung und Verfahren zum Trennen der Bestandteile eines mindestens zwei Plastiksubstanzen unterschiedlicher Erweichungstemperatur enthaltenden Produktes - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Trennen der Bestandteile eines mindestens zwei Plastiksubstanzen unterschiedlicher Erweichungstemperatur enthaltenden Produktes, insbesondere am Ende seiner Lebensdauer.

Eine Fülle von elektrotechnischen Produkten bestehen aus einer Kombination aus verschiedenen Plastiksubstanzen und/oder aus Plastik- und Metallteilen. Beispiele hierfür sind Tastaturen, Main Frames oder Laufwerke. Am Ende der Produktlebensdauer findet in zunehmendem Maße ein Recycling der verwendeten Materialien statt. Eine solche Wiederverwertung führt insbesondere dann zu Problemen, wenn eine Vielzahl unterschiedlicher Kunststoffe verwendet wird, da es wünschenswert ist, am Ende des Recyclingprozesses getrennte Materialien vorliegen zu haben. Soweit das Recycling von Metall- Kunststoffprodukten betroffen ist, kommt es darauf an, daß ebenfalls eine weitgehend mögliche Materialtrennung erreicht wird.

Es ist aus der Praxis bekannt, die oben genannten Produkte dadurch zu recyceln, daß die Produkte geschreddert und anschließend unter Ausnutzung der unterschiedlichen Dichten der einzelnen Materialien getrennt werden. Hierbei kommt es jedoch häufig zu Verunreinigungen durch Metallstäube. Ein weiteres Problem bei dem bekannten Verfahren besteht darin, daß bei sehr geringen Dichteunterschieden, wie dies bei Kombinationen verschiedener Kunststoffe in der Regel der Fall ist, eine hinreichende Materialtrennung nicht erreicht wird.

Aus Patent Abstracts of Japan JP 06278137 A ist eine Zentrifuge mit einem beheizbaren Rotor bekannt, mittels der ein Kombinationsprodukt aus Metall und Kunststoff derart zentrifugierbar ist, daß der Kunststoff im flüssigen Zustand vom hitzebeständigen Metallmaterial aufgrund der Zentrifugalkraft trennbar ist.

Aus der DE 44 14 750 A1 ist eine Vorrichtung zum Reinigen viskoser Kunststoffschmelzen bekannt, bei der unterschiedliche Kunststoffe aufgrund ihrer Dichteunterschiede voneinander separiert werden.

Aus der DE 43 08 685 C2 ist eine Trennvorrichtung zum Trennen von Thermoplastkunststoff-Feststoffgemischen oder Gemischen aus unterschiedlich schmelzbaren Kunststoffen bekannt, bei der der Trennvorgang mittels Druck und speziell gestalteter Filterkörper erfolgt.

Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren bzw. eine Vorrichtung zu schaffen, welche eine verbesserte Materialtrennung der mindestens zwei Plastiksubstanzen unterschiedlicher Erweichungstemperaturen ermöglicht.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung zum Trennen der Bestandteile eines mindestens zwei Plastiksubstanzen unterschiedlicher Erweichungstemperatur enthaltenden Produktes, mit einer Zentrifuge, mit einem mindestens auf die Erweichungstemperatur einer der Plastiksubstanzen aufheizbar ausgebildeten Rotor und mit einer im Bereich des Außenumfangs des Rotors angeordneten Aufnahmevorrichtung für die zentrifugierte, mindestens eine Plastiksubstanz, wobei die Aufnahmevorrichtung durch ein den Außenumfang des Rotors mindestens teilweise umschlingendes Band gebildet ist.

Ferner wird diese Aufgabe gelöst durch ein Verfahren bei welchem das Produkt zunächst auf die der Erweichungstemperatur der Plastiksubstanz mit der niedrigsten Erweichungstemperatur entsprechende Temperatur aufgeheizt und bei dieser Temperatur in dem Rotor der Zentrifuge zentrifugiert wird und bei welchem anschließend das Produkt auf die Erweichungstemperatur der Plastiksubstanz mit der nächsthöheren Erweichungstemperatur entsprechenden Temperatur aufgeheizt und bei dieser Temperatur zentrifugiert wird.

Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß durch die Kombination aus thermischer und mechanischer Beaufschlagung durch die Zentrifugierbehandlung der Trennvorgang selektiv für jede der unterschiedlichen Plastiksubstanzen durchgeführt werden kann. Da die verwendeten Plastiksubstanzen hinreichend unterschiedliche Erweichungs- bzw. Schmelztemperaturen haben, ist die Materialselektivität gewährleistet. Nach dem Zentrifugieren des Bestandteils mit der niedrigsten Erweichungstemperatur wird das Band um eine bestimmte Bandlänge aus dem Bereich des Rotorumfangs heraustransportiert, so daß das zentrifugierte Material getrennt entsorgbar ist. Auf den im Bereich des Rotorumfangs angeordneten Bandabschnitt wird dann das Material mit der nächsthöheren Erweichungstemperatur herauszentrifugiert. Durch diese Gestaltung lassen sich die Schritte Zentrifugieren, Reinigen, Kühlen des Bandes in verfahrenstechnisch einfacher Weise realisieren.

Gemäß dem Verfahrensaspekt der Erfindung ist vorgesehen, daß der Wiederaufbereitungsprozeß schrittweise durchgeführt wird dahingehend, daß zunächst das Material mit der niedrigsten Erweichungstemperatur herauszentrifugiert wird und anschließend sukzessive zu Plastiksubstanzen höherer Erweichungstemperaturen übergegangen wird, bis auf diese Weise alle Plastiksubstanzen einzeln separiert sind. Dabei kann das Aufheizen des Produkts auf die niedrigste Erweichungstemperatur sowohl innerhalb als auch außerhalb des Rotors der Zentrifuge erfolgen.

Der besondere Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt darin, daß eine hohe Kostenersparnis erreicht werden kann, da der aus dem Stand der Technik bekannte Schreddervorgang für die Materialaufbereitung entfällt. Es können nach dem erfindungsgemäßen Prinzip praktisch eine beliebige Anzahl von Plastiksubstanzen mit unterschiedlichen Erweichungs- bzw. Schmelztemperaturen voneinander separiert werden.

Die Erfindung eignet sich insbesondere für thermoplastische Materialien, insbesondere thermoplastische Polymere mit unterschiedlichen Schmelzpunkten.

Sofern es sich um Metall-/Kunststoffkombinationsprodukte handelt, kann nach dem Entfernen der Plastiksubstanzen das verbleibende Metall aufgeschmolzen bzw. durch entsprechende Verfahren die Metallbestandteile separiert werden.

Die Erfindung wird im folgenden anhand einer Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt die einzige Figur ein Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Die Figur zeigt eine Prinzipdarstellung, in der mit dem Bezugszeichen 1 allgemein der Rotor einer Zentrifuge im Schnitt dargestellt ist, innerhalb dessen Mantelfläche zu recycelnde Produkte 3 aufgenommen sind. Hierbei kann es sich entweder um Produkte handeln, die aus mehreren Plastiksubstanzen bestehen oder aber um Plastik-/Metallkombinationsprodukte.

Innerhalb des Rotors 1 ist eine Beheizung 6 vorgesehen, die entweder als Gasbeheizung oder Strahlungsbeheizung ausgelegt ist.

Entlang des größten Teils des Umfangs des Rotors 1 ist mit Abstand ein Band 2 geführt, welches über Umlenkrollen 5 als Endlosband gehalten wird. Auslaufseitig des Rotorumfangabschnittes wird das Band 2 entlang einer Reinigungsstrecke 4 geführt, die aus einem auf die Oberfläche des Bandes gerichteten Reinigungselement besteht. Im Bereich der Umlenkrollen 5 ist das Band 2 zudem über eine Kühlstrecke geführt.

Die Vorrichtung arbeitet wie folgt:
Nach dem Befüllen des Rotors 1 mit den Produkten wird der Rotor zunächst über die Heizung 6 auf eine Temperatur erhitzt, die der Erweichungs- bzw. Schmelztemperatur des Plastikmaterials mit niedriger Erweichungs- bzw. Schmelztemperatur entspricht. Sobald diese Temperatur erreicht wird, d. h. sobald dieses Plastikmaterial zu erweichen bzw. zu schmelzen beginnt, werden die zugehörigen Bestandteile aufgrund der Zentrifugalkraft auf den Außenumfang des Rotors und von dort auf die Innenseite des Metallbandes 2 geschleudert, da der durch ein Netz, Gitter o. ä. begrenzte Außenumfang des Rotors für das verflüssigte Plastikmaterial durchlässig ist.

Nachdem alle Produktbestandteile dieses Materials herausgeschleudert worden sind, wird das Band 2 bewegt, und zwar so, daß das auf der Bandinnenseite befindliche Material in den Bereich der Reinigungsstation 4 gelangt und von dort in einen zu diesem Material gehörigen Entsorgungsbehälter geführt wird.

Anschließend wird im Bereich der Kühlstrecke 5 das Band auf eine Temperatur unterhalb der Schmelztemperatur des Plastikmaterials abgekühlt.

Daran anschließend wird die Temperatur des Rotors 1 weiter erhöht, bis die Erweichungs- bzw. Schmelztemperatur des Plastikmaterials mit der nächsthöheren Schmelztemperatur erreicht wird und der Vorgang erfolgt wie oben beschrieben für dieses Material.

Auf diese Weise können schrittweise sämtliche vorliegenden Plastiksubstanzen getrennt und anschließend getrennt entsorgt werden.

Eventuell im Rotor verbleibende Metallbestandteile können aus dem Rotorinneren entfernt und in einem getrennten Aufbereitungsprozeß recycelt werden.

Claims (11)

1. Vorrichtung zum Trennen der Bestandteile eines mindestens zwei Plastiksubstanzen unterschiedlicher Erweichungstemperatur enthaltenden Produktes (3), mit einer Zentrifuge, mit einem mindestens auf die Erweichungstemperatur einer der Plastiksubstanzen aufheizbar ausgebildeten Rotor (1) und mit einer im Bereich des Außenumfangs des Rotors angeordneten Aufnahmevorrichtung (2) für die zentrifugierte, mindestens eine Plastiksubstanz, wobei die Aufnahmevorrichtung durch ein den Außenumfang des Rotors mindestens teilweise umschlingendes Band (2) gebildet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Innenseite des die Aufnahmevorrichtung bildenden Bandes (2) der zentrifugierte Bestandteil aufnehmbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Band einen Reinigungsabschnitt (4) aufweist, in dem der zentrifugierte Bestandteil vom Band (2) ablösbar ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Reinigungsabschnitt (4) außerhalb des Bereichs des Rotorumfangs angeordnet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Reinigungsabschnitt ein auf die Bandoberfläche wirkendes Reinigungselement (4) aufweist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Band einen Kühlabschnitt aufweist, in dem die Bandoberfläche auf eine Temperatur unterhalb einer Erweichungstemperatur mindestens einer der Plastiksubstanzen absenkbar ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Kühlabschnitt durch eine außerhalb des Rotorumfangs angeordnete Kühlstrecke gebildet ist.

8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Band ein Endlosband (2) ist, welches über Umlenkrollen (5) geführt ist.

9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Umlenkrollen (5) die Kühlstrecke bilden.

10. Verfahren zum Trennen der Bestandteile eines mindestens zwei Plastiksubstanzen enthaltenden Produktes mittels einer Zentrifuge mit einem beheizbaren Rotor, dadurch gekennzeichnet, daß das Produkt zunächst auf die der Erweichungstemperatur der Plastiksubstanz mit der niedrigsten Erweichungstemperatur entsprechenden Temperatur aufgeheizt und bei dieser Temperatur in dem Rotor der Zentrifuge zentrifugiert wird und daß anschließend das Produkt auf die Erweichungstemperatur der Plastiksubstanz mit der nächsthöheren Erweichungstemperatur entsprechenden Temperatur aufgeheizt und bei dieser Temperatur zentrifugiert wird.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Plastiksubstanz ein Thermoplast ist.