DE2525750A1 - Kontinuierliches verfahren zum aufbereiten und wiederverwenden stark verschmutzter kunststoffprodukte - Google Patents

Kontinuierliches verfahren zum aufbereiten und wiederverwenden stark verschmutzter kunststoffprodukte

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DE2525750A1 DE19752525750 DE2525750A DE2525750A1 DE 2525750 A1 DE2525750 A1 DE 2525750A1 DE 19752525750 DE19752525750 DE 19752525750 DE 2525750 A DE2525750 A DE 2525750A DE 2525750 A1 DE2525750 A1 DE 2525750A1
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Description

Maschinenfabrik Buckau R. Wolf A. G.
Kontinuierliches Verfahren zum Aufbereiten und Wiederverwenden stark verschmutzter Kunststoffprodukte
Die Erfindung betrifft ein kontinuierliches Verfahren zum Aufbereiten und Wiederverwenden stark verschmutzter Kunststoffprodukte, wie Folien, Bänder, Säcke oder dergl., die nach einer Vorabscheidung der groben Fremdstoffe zerkleinert und dem Stopfwerk eines Extruders zugeführt werden.
Derartige Reinigungsverfahren werden wegen der Rohstoffverknappung und -Verteuerung und im Bewußtsein der Umweltbelastung und -verschmutzung durchgeführt, um so zu verhindern, daß ein großer Teil des nach kurzem Verbrauchsweg und kurzer Verbrauchszeit verschmutzten Kunststoffabfalles als Müll auf Halde oder in einem Verbrennungsofen landet.
Bei der Produktion von beispielsweise Kunststoff-Folien und -Bändern fallen saubere und trockene
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Schnitt- und Verarbeitungsabfälle an, die nach Stoffart getrennt, ohne gesonderte vorherige Behandlung zerkleinert einem Extruder zu neuer Verarbeitung zugeführt werden können. Das Rückführen der Produktionsabfälle ist in der Fachwelt als Recycling bekannt. Diese Produktionsabfälle betragen etwa 10 % der neu ausgestoßenen Produkte. 90 % der Produktion gehen den Weg des Verbrauchs, bei Folien und Bändern vorzugsweise in die Verpackungsindustrie. Der Verbrauchsweg und die Verbrauchszeit sind verhältnismäßig kurz. Die benutzten Kunststoffprodukte sind teilweise sehr stark verschmutzt.
Man hat versucht, diese verschmutzten Kunststoffprodukte, die in gleicher Stoffart und in großen Mengen anfallen und die etwa die gleiche Behandlung erfuhren, beispielsweise Düngemittelsäcke, wieder aufzubereiten, um beispielsweise die noch vorhandenen Spuren der verpackten Materialien (Düngesalze) und Umweltstoffe (Humuspartikel, Quarzsand, Steine, Glassplitter, Metallteile) zu entfernen.
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Zu diesem Zweck ist es bekannt (Leistritz Information - Technische Mitteilung 21), die verschmutzten Kunststoffprodukte von groben Fremdstoffen zu befreien, danach in einer Schneidmühle zu zerkleinernund das zerkleinerte Gut einem Spezial -Regranulier-Extruder zuzuführen.
Dieses bekannte Verfahren hat den Nachteil, daß die feinanteiligen Fremdstoffe, auch bei der anschließenden Zerkleinerung, an den Folien haften bleiben und mit in den Extruder eingeführt werden. Hierdurch ergeben sich geringere Ausstoßleistungen, weil sich die Siebe innerhalb des Extruders zusetzen. Außerdem ist mit vorzeitigem Verschleiß aller produktberührten Teile der Extruders zu rechnen. Da die Siebwechseleinrichtung des Extruders die feinteiligen Fremdstoffe nicht auffangen, kann nur ein unsauberes Endprodukt durch Einschluß von Fremdstoffen produziert werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile des bekannten Verfahrens zu beseitigen und stark verschmutzte Kunststoffprodukte auch von den feinanteiligen Fremdstoffen zu befreien.
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Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die vorgereinigten Kunststoffprodukte vor dem Einführen in den Extruder zu Schnitzeln zerkleinert werden, die in einer Waschlösung mit größerem spezifischen Gewicht als das des Schnitzelrohstoffes in Turbulenz gehalten, einer nachgeschalteten turbulenzfreien Zone zugeführt und ?"s dieser an der Oberfläche kontinuierlich der Waschlösung entnommen, sodann die tropfnassen Schnitzel einer mechanischen Vortrocknung und einer anschließenden thermischen Nachtrocknung unter .->rf en werden.
Die Intensität der Turbulenz kann regelbar sein und im Behälter einer Wascheinrichtung nach unten und zum Behälterende hin abnehmen, so daß unter der Waschzone eine Zone völliger Ruhe entsteht. Der Reinigungsvorgang kann durch die Dichte der turbulierenden Schnitzelmasse bei gegenseitiger reibender Berührung unterstützt werden und darüber hinaus durch Beschallung und Interferenz der Schallwellen die Lösegeschwindigkeit löslicher Fremdstoffe erhöhen, wobei die Schallfrequenz in der Größenordnung von 100 Hz liegt und die Schallintensität bei 80 Dezibel.
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In der Waschlösung werden die löslichen Fremdstoffe aufgenommen und die unlöslichen Fremdstoffe, die schwerer sind als die Waschlösung, sinken an der unteren Grenze der Turbulenzzone aus der verwirbelten Schnitzelmasse aus und können nach der Menge ihres Anteiles sporadisch nach unten abgezogen und entfernt werden. Die Wascheinrichtung kann so ausgestattet sein, daß die Aufenthaltsdauer und Schnitzeldichte nach Maßgabe der Lösegeschwindigkeit löslicher Fremdstoffe bestimmt und geregelt werden kann.
Durch geeignete Einbauten wird im Behälter der Wascheinrichtung am Ende des Behälters an der Oberfläche eine turbulenzfreie Zone geschaffen, in der die gereinigte Schnitzelmasse auftreibt und kontinuierlich abgezogen werden kann. Beim Abziehen tropft mitgeführte Waschlösung ab, die ersetzt werden muß. Die Schnitzelmasse kann über eine schräge Siebschurre, evtl. im Durchgang durch eine Sprüheinrichtung, mit klarem Wasser durchgespült und einem Speiseventilator zugeführt werden. Das erforderliche Frischwasser kann als Spülwasser benutzt werden. Ein
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Speiseventilator bläst die tropfnassen Schnitzel in ein an sich bekanntes Wirbelsieb (DT-AS 21 26 069). Im Wirbelsieb wird in bekannter Weise das freie Wasser bis zu einer Endfeuchte von etwa 1,5 % des Schnitzelgewichtes abgeschieden. Das Wirbelsieb bläst im Luftstrom die Schnitzel aus, wobei der Luftstrom Wassernebel und -tröpfchen mitführt. In einem Siebzylinder können die eingeblasenen Schnitzel zentripetal abgelenkt werden, dabei schlägt das feinverteilte Wasser im Luftstrom durch Massenträgheit größtenteils durch die zylindrische Siebwand und wird an einem im Abstande umgebenden geschlossenen Zylinder aufgefangen, niedergeschlagen und abgeführt.
Aus dem konischen Ende des Siebzylinders fallen die beruhigten Schnitzel nach unten aus und werden im Querstrom von einem weiteren Förderventilator angesaugt und weiter geblasen. Dieser Förderventilator saugt seine Luft durch einen Vorwärmer an, indem die Luft durch ein elektrisch betriebenes Heizregister, durch einen dampfbetriebenen Wärmeaustauscher oder durch Mischung mit Heizgasen auf gewünschte Temperaturen aufgeheizt wird.
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Im Warmluftstrom des Förderventilators wird die mitgeführte Restfeuchte der Schnitzel durch Verdunstung aufgenommen. In einem Zyklon wird in bekannter Weise Schnitzelmasse und Luft getrennt und beruhigt. Die Schnitzel fallen mit einer Endfeuchte von kleiner als 0,05 % des Schnitzelgewichtes in einen Pufferbehälter, aus dem sie ohne weitere Behandlung oder Trocknung in bekannter Weise über ein Stopfwerk dem Extruder zugeführt werden.
Im Extruder wird die Schnitzelmasse in bekannter Weise aufgeschmolzen und ausgestoßen. Dabei kann, wie üblich, der Ausstoß entweder granuliert oder zu Schläuchen geblasen oder über Breitschlitzdüsen und Kalander zu Folien verarbeitet werden.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.
In der Zeichnung sind das Verfahren und die zur Durchführung des Verfahrens verwendeten Einrichtungen schematisch dargestellt unter Verzicht auf
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bekannte Elemente für die Grobabscheidung von Metallen, Gläsern, Steinen und dergleichen sowie ohne Darstellung der Schneidmühle.
In der nicht dargestellten Schneidmühle werden Folien-, Bänderabfälle oder dergl. auf gewünschte Schnitzelgrößen nach Maßgabe der Durchlaßmaschenweiten zerkleinert und in einen Pufferbehälter 1 ausgestoßen. Über eine Dosiereinrichtung 2 wird die Schnitzelmasse kontinuierlich einer Wascheinrichtung 3 zugeführt und passiert in einer vorgegebenen Zeit deren Turbulenzzone 4, die durch ein Rührwerk 5 mit Motor 6 oder dergl. erzeugt wird und treibt, gemäß der Einstellung der Auftriebsmenge in der Zeiteinheit, in der nachgeschalteten turbulenzfreien Zone 7 an die Oberfläche der Waschlösung. Dort wird sie kontinuierlich mit Hilfe einer Austragsvorrichtung, beispielsweise einer Austragskette 8, an der regelmäßig gestaffelt Querleisten angebracht sind, an der Oberfläche auf ein Schrägsieb geschoben und aus der Waschlösung gehoben. Die zerkleinerten und von Metallteilen und anderen Fremdstoffen befreiten
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Kunststoffschnitzel werden in der turbulenten Waschzone 4 der Wascheinrichtung 3 bewegt, in der sie in nach der Tiefe abnehmender Turbulenz in der Waschlösung aneinander reiben, wobei die Waschlösung spezifisch schwerer als der Schnitzelrohstoff ist. Nach Übertritt ckr turbulierenden Schnitzel in die nachgeschaltete beruhigte turbulenzfreie Zone 7 werden die Schnitzel nach Zeit und Menge gesteuert.
Auf dem Schrägsieb tropft die freie Lösung ab und in einer über eine Leitung 9 mit Frischwasser versorgten Sprühzone wird die passierende Schnitzelmasse mit Klarwasser gespült. Freigewordene Waschlösung und Spülwasser fließen in den Waschbehälter 3 zurück. Das Spülwasser ersetzt mit Überschuß das von der Schnitzelmasse mitgeführte Verlustwasser. Am Überlauf 10 fließt der Überschuß der Waschlösung ab, dadurch bleibt die mittlere Ebene der Waschlösungsoberfläche konstant. Auffangtrichter 11, in denen sich turbulenzfreie Zonen bilden, sammeln die von den Schnitzeln abgeschiedenen
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Fremdstoffe, die von Zeit zu Zeit über Leitungen 12 abgeführt werden.
An einem pH-Messer 13 wird die Konzentration der Waschlösung kontrolliert und nach Bedarf wird der Verlust des Anteiles von Zusatzstoff zur Waschlösung periodisch in vorgegebenen Grenzen ersetzt. Die Konzentration der Waschlösung kann mit Hilfe der pH-Messung in vorgegebenen Grenzen konstant gehalten werden.
Über die Schurre 14 fällt das tropfnasse Schnitzelhaufwerk in die Ansaugöffnung eines Speiseventilators 15 und wird von ihm in eine Wirbelsieb 16 geblasen. Aus dem Stutzen 17 des Wirbelsiebes tritt das abgeschiedene Wasser über einen Luftabscheider 18 aus und über den Stutzen 19 verläßt die vorgetrocknete Schnitzelmasse im Luftstrom das Wirbelsieb 16. In einem Siebabscheider 20 wird der die Schnitzel umgebende Wassernebel vom Luftstrom größtenteils abgetrennt und die Bewegung der Schnitzel beruhigt. Die nach unten ausfallenden Schnitzel werden vom Querstrom eines Förderventilators 21 er-
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faßt und geben den Rest ihrer Oberflächenfeuchte an die in einem Vorwärmer 22 aufgeheizte Luft durch Verdunstung ab. In dem Warmluftstrom werden die Schnitzel auf eine Endfeuchte gebracht, die ein Aufschmelzen ohne weitere Vorbehandlung in einem Extruder gestattet. Die Verdunstung braucht Zeit, die durch die Länge der Leitung gegeben wird. In einem weiteren nicht dargestellten Zyklon werden Luft und Schnitzel getrennt. Die Schnitzel fallen in einen Pufferbehälter, aus dem sie in der Zeiteinheit in konstanter Menge kontinuierlich über das Stopfwerk dem nicht dargestellten Extruder zugeführt werden.
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Claims (9)

PATENTANSPRÜCHE
1./ Kontinuierliches Verfahren zum Aufbereiten und Wiederverwenden sJ ark verschmutzter Kunststoffprodukte, wie Folien, Bänder, Säkke oder dergl., die nach einer Vorabscheidung der groben Fremdstoffe zerkleinert und dem Stopfwerk eines Extruders zugeführt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die vorgereinigten Kunststoffprodukte vor dem Einführen in den Extruder zu Schnitzeln zerkleinert werden, die in einer Waschlösung mit größerem spezifischen Gewicht als das des Schnitzelrohstoffes in Turbulenz gehalten, einer nachgeschalteten turbulenzfreien Zone zugeführt und aus dieser an der Oberfläche kontinuierlich der Waschlösung entnommen, sodann die tropfnassen Schnitzel einer mechanischen Vortrocknung und einer anschließenden thermischen Nachtrocknung unterworfen werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn-
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zeichnet, daß die Intensität der Turbulenz innerhalb der Waschzone regelbar ist, nach unten hin abnimmt und somit am Boden eine Zone völliger Ruhe bildet.
3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lösegeschwindigkeit löslicher Fremdstoffe an den Schnitzeln innerhalb der Waschlösung durch Beschallung und Interferenz der Schallwellen erhöht wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schallfrequenz in der Größenordnung von 100 Hz und die Schallintensität bei 80 Dezibel liegt.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die der Waschlösung entnommenen Schnitzel mit klarem Wasser gespült werden.
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6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnitzel vorentwässert
der mechanischen Trocknung zugeführt werden.
7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die tropfnassen Schnitzel
mittels Luft der Trocknung zugeblasen werden.
8. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnitzel
zwischen der mechanischen Vortrocknung und der thermischen Nachtrocknung einer Zyklonwirkung unterworfen werden.
9. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß die in einem Zyklon beruhigten Schnitzel nach unten fallen, von einem heißen Querluftstrom erfaßt und
von diesem der weiteren Verarbeitung zugeführt werden.
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