DE2534309A1

DE2534309A1 - Verfahren und vorrichtung zur rueckgewinnung von plastikmaterialien

Info

Publication number: DE2534309A1
Application number: DE19752534309
Authority: DE
Inventors: Guy Emery
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1974-07-31
Filing date: 1975-07-31
Publication date: 1976-02-12
Also published as: SE7508655L; FR2280492A1; LU73087A1; GB1478259A; JPS5137970A; AU8358475A; FR2280492B1; DK345275A; US4067826A; ATA594975A; NL7509170A; AT341460B; BE831870A; AU497220B2

Description

Patentanwälte Dipl.-lng. R. B E E T Z sen.

Dr.-Ing. R. B E E T Z Jr.

75-24.58OP 31. 7. 1975

Guy EMERY, RADEPONT über Fleury-sur-Andelle 27380 (Frankr.)

Verfahren und Vorrichtung zur Rückgewinnung von Plastikmaterialien

Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Rückgewinnung gemischter Plastikmaterialien jeglicher Herkunft, die insbesondere bei der Abfuhr von Hausmüll anfallen, sowie zu ihrer Aufarbeitung zu Ausgangsmaterialien, die auf verschiedenen Gebieten, beispielsweise im Bauwesen, industriell verwertbar sind.

Gegenwärtig werden Plastikmaterialien (worunter hier und im folgenden Kunststofferzeugnisse im allgemeinen Sinne verstanden sind) anstelle herkömmlicher Materialien wie Holz, Glas ο.dgl. auf den verschiedensten Gebieten eingesetzt, insbesondere für Verpackungszwecke, wo sie bereits eine marktbeherrschende Rolle spielen.

Den großen Anwendungsvorteilen von Plastikmaterialien steht allerdings der Hauptnachteil ihrer Beseitigung nach dem Gebrauch gegenüber. Gebrauchte Verpackungsmaterialien,

75-(EME-D-5)-SPBk

509887/0849

die etwa aus Folien oder Hohlkörpern bestehen, finden sich untereinander gemischt im Haushaltmüll, beispielsweise Polyvinylchlorid von Wein-, V/asser-, öl- oder Essigflaschen, Polyäthylen aus Folien oder von Milchflaschen, Polystyrol von Korken oder Verschlüssen, ABS (Acrylnitril-sutadien-Styrol) von Spielzeugen o.dgl.; die Plastikmaterialien enthalten dabei ferner Rückstände der Produkte, zu deren Verpackung sie dienten oder die sie enthielten, die ebenfalls mehr oder weniger von Bedeutung sind.

Die Plastikmaterialien stammen entweder aus durch beispielsweise städtische Müllabfuhr eingesammeltem Haushaltsmüll und enthalten z.B. Etiketten, Aluminiumbehälter geringer Dicke, verschiedene staubförmige Materialien, Textilfasern, bestimmte Mengen Papier, Karton und organische Materialien im Gemisch damit: eine andere Q.uelle derartiger Plastikmaterialien sind die Abfälle der plastikverarbeitenden Industrie.

Gegenwärtig werden zumeist folgende Verfahren zur Beseitigung von Plastikabfällen angewandt:

a) einfaches Ablagern auf Müllhalden; eine derartige Verfahrensweise ist allerdings aus ökologischer Sicht sowie angesichts der gegenwärtigen Knappheit nahezu sämtlicher Ausgangsmaterialien sowie ihrer Kosten nicht mehr tragbar;

b) Müllverbrennung; dieses Verfahren ist für große Gemeinden praktikabel und erscheint a priori als interessante Lösung.

Abgesehen von den sehr hohen Investitionskosten für Müllverbrennungsanlagen sind jedoch infolge des raschen Angriffs der bei der Verbrennung von polyvinylchloridhaltigen Materialien freigesetzten

509887/0849

Chlorwasserstoffsäure auf Metalle große Summen zum Unterhalt der Verbrennungsanlagen zusätzlich erforderlich. Darüber hinaus bringen auch moderne Müllverbrennungsanlagen eine starke Luftverschmutzung mit sich, die auf der Immission sehr schädlicher Gase in die Atmosphäre beruht, beispielsweise durch bei der Verbrennung von Polyurethanen freigesetzte Blausäure oder Schwefelwasserstoff aus schwefelhaltigen Produkten o.dgl.;

c) die Kompostierung; abgesehen vom relativ hohen Kostenaufwand stellen die unter dem Gesichtspunkt der Pflanzenernährung inerten Plastikmaterialien eine unnütze und unerwünschte Belastung dar.

Es wurde bereits versucht, diese Probleme durch einige Verfahren zu lösen, die allerdings ein Verlesen bzw. Sortieren oder ein vorhergehendes Waschen der Plastikabfälle erforderten.

Es ist ferner ein Verfahren zur Aufarbeitung relativ homogener Plastikabfälle angegeben worden, in denen sich praktisch kein Polyäthylen befindet. Die Anwesenheit beispielsweise von Milchflaschen aus Polyäthylen in derartigen Abfällen würde eine sofortige Störung und Unterbrechung des Verfahrens durch Verbrennen bzw. Anbrennen aufgrund der Karatnelisierung des Milchcaseins bedeuten.

Es ist ferner ein weiteres Verfahren angegeben worden, das die ausschließliche Aufarbeitung von reinen und klassierten Industrieabfällen ermöglicht; die Verarbeitung beruht dabei auf einem einfachen, heiß vorgenommenem Kompaktieren der zerkleinerten Plastikabfälle; aufgrund dieser Heterogenität weisen die entsprechenden Produkte zudem nur mittelmäßige mechanische Eigenschaften auf.

509887/0849

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Aufarbeitung von Plastikabfällen anzugeben, das die geschilderten Machteile vermeidet, keine vorherige Wasch- oder Sortieroperation erfordert und die Verwendung der Plastikmaterialien im bei der Anlieferung vorliegenden Gemisch ermöglicht.

durch

Die Aufgabe wird/das erfindungsgemäße Verfahren sowie die erfindungsgemäße Vorrichtung gelöst.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Rückgewinnung gemischter Plastikmaterialien wie Polyvinylchlorid, Polyäthylen, Polystyrol, Polypropylen, Acrylnitril-Butadien-Styrol oder dgl. beliebiger Herkunft, insbesondere aus Hausmüll, und zur Behandlung zwecks Herstellung auf verschiedenen Gebieten industriell verwendbarer Materialien daraus beruht auf folgenden Schritten:

1. Zerkleinern der Gesamtheit der Plastikmaterialien zur Erzeugung kleiner Teilehen,

2. Einbringen eines separat hergestellten Hauptgemischs in das zerkleinerte Gut; das Hauptgemisch enthält u.a. Bestandteile zur Neutralisierung der Klebewirkung in der Wärme, die aufgrund der Anwesenheit von mit Spuren von Milch oder anderen produkten analoger Art verunreinigtem Polyäthylen einen allgemeinen Abbau mit sich bringt,

sowie weitere Bestandteile zur Erzeugung eines stabilen Gemische von Polyolefin- und Polyvinylverbindungen, .

3. Extrudieren des zerkleinerten Guts und des zugesetzten Hauptgemischs sowie

509887/0849

4. Granulieren oder direkte Formgebung des Extrusionsprodukts.

Die Erfindung wird im folgenden anhand einer beispielhaften Ausführungsform unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert; es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung des Verfahrensprinzips sowie der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Rückgewinnung und Behandlung von Plastikabfällen;

Fig. 2 eine schematische Darstellung der ballistischen Sortiervorrichtung, die einen Teil der erfindungsgemäßen Vorrichtung darstellt;

Fig. 3 eine schematische Querschnittsdarstellung

einer Trockenvorrichtung für das zerkleinerte Gut;

Fig. 4 eine schematische Querschnittsdarstellung eines Mischer-GeIierers;

Fig. 5 teilweise Querschnittsdarstellung entsprechend der Linie V-V in Fig. 4 sowie

Fig. 6 teilweise Q.uerschnittsdarstellung entsprechend der Linie VI-VI in Fig. 4.

Die nachfolgende Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens bezieht sich im wesentlichen auf die Fig. 1.

Die Plastikabfälle 1 beliebiger Herkunft werden auf Lagerflächen 2 gesammelt, von denen aus sie über ein zwischengeschaltetes Transportband 4, das mit/einer fettabweisender Beschichtung versehen ist, einer Zerkleinerungsvorrichtung 3 zugeführt werden. Die Abfälle gelangen dabei an einer sog. 'over-band'-Trennvorrichtung 5 vorbei, die

509887/0849

in β den Hauptteil in den Plastikabfällen befindlicher. Metallteile entfernt. Die Trennvorrichtung 5 arbeitet magnetisch und beruht auf den magnetischen Eigenschaften ferromagnetischer Materialien. Die von Metallteilen befreiten Plastikabfälle gelangen zur Zerkleinerungsvorrichtung J5> wobei etwa eine Mess-ermühle oder günstiger eine Vorrichtung vom ballistischen Typ eingesetzt wird. Diese Zerkleinerungsvorrichtung erlaubt ferner die Abtrennung 7 aller Metallmassen hoher Dichte, die der Magnetisierung des over-band-Separators 5 entgingen.

Nach der Zerkleinerung werden die Teilchen der Plastikmaterialien von einer Transportvorrichtung 8 aufgenommen und einer Trennvorrichtung 9 zugeleitet, wo sie in ein Magnetfeld gelangen, das die letzten Spuren ferromagnetischer Metalle entfernt. Diese v/erden über 10 abgezogen.

Die zerkleinerten Teilchen des Plastikmaterials, die nunmehr von allen Metallspuren befreit sind, werden anschließend über eine Transportvorrichtung 11 einem Mischer-Homogenisator 12 zugeführt, aus dem nach einer gewissen Mischzeit Proben entnommen werden, die eine schnelle und grobe Ermittlung der entsprechenden Anteile der verschiedenen Plastikmaterialien der sukzessiv behandelten Chargen ermöglichen. Die Zusammensetzungen der Chargen, weisen selbstverständlich eine Toleranz von - 10 ?■> in Bezug auf eine Zusammensetzung auf, die zu 75 % aus Plastikmaterialien besteht, deren Hauptmenge eine Dichte über 1 aufweist und aus Polyvinylchloriden besteht, und zu 25 % Plastikmaterialien umfaßt, deren Hauptmenge eine Dichte unter 1 aufweist und im wesentlichen aus Polyäthylen besteht.

Die schnelle Dosierung kann mit Hilfe einer ballistischen Sortiervorrichtung vorgenommen werden, die insgesamt

509887/0849

COPY

mit Ij5 bezeichnet ist und deren Schema in detaillierterer Form in Fig. 2 dargestellt ist. Wie aus Fig. 2 hervorgeht, umfaßt diese Vorrichtung einen Einführungstrichter l4, in den eine geviisse Menge des aus dem Mischer-Homogenisator stammenden zerkleinerten Guts eingeführt wird. Am unteren Teil des Trichters 14 ist ein Verteiler 15 vorgesehen, der in die Druckleitung 16 eines Gebläses 17 einmündet. Die Leitung 16 führt in einen Behälter l8 mit einer Öffnung 19 im oberen Teil, die mit einem Windsack 20 verschlossen ist. Der Behälter l8 weist in seinem unteren Teil zwei Ausführungstrichter auf, nämlich einen Trichter neben der Austrittsöffnung der Leitung l6 sowie einen weiter davon entfernt befindlichen Trichter 22.

Unter dem Einfluß des durch das Gebläse I7 erzeugten Luftstroms spielt die Leitung 16 in gewisser V/eise die Rolle eines Strahlerzeugers und erzeugt einen Strom von Luft und darin enthaltenen Materialien, von denen die leichteren (Stäube, Papier, expandiertes Polystyrol) in den Trichter 21 fallen und bei dessen Austrittsöffnung in einem Behälter 23 gesammelt werden, und die schweren zum weiter entfernt liegenden Trichter 22 getragen werden, in den sie hineinfallen. Unter diesem Trichter befindet sich ein Behälter 24 mit Wasser, das in dessen unterem Teil bei 25 eingeführt wird und durch eine im oberen Teil gelegene Öffnung 26 austritt. Der untere Teil des Behälters steht mit einer Rohrleitung 27 in Verbindung. Auf diese Weise schwimmen diejenigen Plastikabfälle mit einer Dichte unter 1 auf der Oberfläche des im Behälter 24 enthaltenen Wassers'und treten durch die Öffnung 26 aus, während die Plastikabfälle mit einer Dichte über 1 im Behälter zu Boden sinken 'und in die Rohrleitung 27 gelangen, in der sie vom Viasserstrom mitgenommen werden. Auf diese Weise wird eine Trennung von Plastikabfällen mit einer Dichte oberhalb bzw. unterhalb 1 gewährleistet. Die so getrennten ,Abfälle können anschließend

509887/08^9

COPY

-8- 25343Q9

zur Bestimmung ihrer relativen Mengenanteile im zerkleinerten Gut gewogen werden.

Aufgrund dieser durch ballistische Sortierung vorgenommenen Trennung kann eine zu große Variation der entsprechenden Prozentanteile von Plastikabfällen im zerkleinerten Gut durch Zusatz zerkleinerter Industrieprodukte mit entsprechender Zusammensetzung korrigiert werden, um das Gleichgewicht des Gemischs wieder herzustellen.

Parallel zur Mischoperation, die im Mischer-Homogenisator 12 stattfindet, wird getrennt davon ein Regenerierungs-Hauptgemisch hergestellt, dessen Zusammensetzung in Abhängigkeit von den Eigenschaften des zu erzielenden Endprodukts abhängen. Dieser Herstellungsschritt, der in Fig. 1 schematisch mit 28 bezeichnet ist, kann entweder in einem langsamen Mischer, beispielsweise vom Typ ' ribbon blender' oder in einem schnellen Mischer sowie auch in einer Dosiervorrichtung erfolgen, bei der die Geschwindigkeit der Schrauben oder Federn entsprechend verändert wird.

Das dem zerkleinerten Gut zugesetzte Hauptgemisch enthält als unbedingt erforderlichen Bestandteil Rongalit (Additionsprodukt von Formaldehyd an Natrium-sulfoxylat), das zur Verhinderung der Karatnelisierung von Milchcasein dient und Formaldehyd ersetzt, der den großen Nachteil aufweist, daß er eine zu Tränen reizende Substanz darstellt. Diese Inhibierende Wirkung kann in gleicher V/eise auch bei anderen Produkten eintreten, deren Eigenschaften denen des Caseins mehr oder weniger nahekommen. Die inhibierende Wirkung wird durch Zusatz eines Weichmachers bzw. Plastifizierungsmittels vervollständigt.

509887/08^9

Produkte auf der Basis von Milch, Casein o.dgl. finden sich in der Tat in Polyäthylen-Verpackungen eingeschlossen, verstärken die Klebewirkung des Polyäthylens selbst durch von Anbrennen gefolgte Karamelisierung, wodurch Polyvinylchlorid sehr rasch abgebaut wird und entsprechend jegliche Herstellung unter Wiedergewinnung gemischter Plastikmaterialien verhindert wird. '

Im Gegensatz dazu wird beim erfindungsgemäßen Verfahren eine derartige Rückgewinnung durch die Anwesenheit des Rongalits ermöglicht.

Rongalit weist darüber hinaus gewisse Desinfektionseigenschaften auf. Auf 100 Gew.-Teile zerkleinertes Gut werden etwa 0,1-5 Gew.-Teile Rongalit eingesetzt. Das Hauptgemisch kann ferner ggf. Stabilisatoren aus der Gruppe des oi-Phenylindols oder andere geeignete Stabilisatoren enthalten, um die Stabilisierung von Vinylchlorid vollkommen zu machen.

Das Hauptgemisch enthält ferner Mehrfaclischmiermittel, die eine innere und äußere Schmierung des Materials gewährleisten; die Mengen liegen bei 0-5 Gew.-Teilen.

Zur Verbesserung der mechanischen Eigenschaften der Endprodukte können ferner Substanzen eingebracht werden, die die Schlagfestigkeit erhöhen, beispielsweise auf der Basis von Acrylderivaten wie MABS (Methacrylnitril-Butadien-Styrol), ABS o.dgl.

Zahlreiche Plastifizierungs- und Gelierungsmittel besitzen die zur Verringerung der Gelierungszeit und zur Verbesserung der Plastizität des Endprodukts erforderlichen Eigenschaften; als Gelierungsmittel sind hier unter anderem Copolymere von Polyvinylchlorid wie Polyvinylaceto-

509887/0849

chlorid zu nennen, wobei Dioctylphthalat die Rolle eines primären Weichmachers spielt, der die Wirkung eines chlorierten Paraffins unterstützt, das in gleicher Weise gute feuerhemmende Eigenschaften verleiht. Paraffinöl eignet sich außerdem vorzüglich im Fall von polyäthylenreichen Zusammensetzungen.

Zur Herabsetzung der Viskosität des Materials können ferner bestimmte Plastifizierungsmittel wie Tricresylphosphat verwendet werden.

Das Regenerierungs-Hauptgemisch kann außerdem mineralische Füllstoffe wie Carbonate oder Siliciumdioxid in Mengen von bis 800 Gew.-Teilen auf 100 Gew.-Teile des zerkleinerten Guts enthalten. Die Rolle dieser Füllstoffe besteht einerseits in der Adsorption anwesender Flüssigkeiten wie auch in einer Verringerung der Endkosten des Materials; der Füllstoff verleiht den Produkten ferner ausgezeichnete Beständigkeits- und Abnutzungseigenschaften, wodurch ihre Anwendung als Fliesen, Bodenplatten oder andere Bodenbelagsmaterialien in günstiger Weise ermöglicht wird.

Dem Regenerierungs-Hauptgemisch können ferner verschiedene Treibmittel wie Azodicarbonamide zugesetzt v/erden, die zu leichten, expandierten Produkten mit Hohlraumstruktur führen, die thermische und akustische Isolationseigenschaften besitzen. Derartige expandierte Produkte lassen si cli außerdem in ähnlicher Weise wie Holz leicht bearbeiten. Wenn das Plastifizierungsmittel in größeren Mengen zusammen mit Elastomerpulvern zugesetzt wird, sind relativ leichte expandierte Produkte erhältlich.

Einerder wesentlichen Punkte des erfindungsgemäßen Verfahrens bezieht sich auf die Bindung von Polyvinylchlorid und Polyäthylen. Die Zugabe von chloriertem Polyäthylen erlaubt eine gewisse Solubilisierung des Polyäthylens im

509887/0849

Polyvinylchlorid, wodurch ein stabiles Gemisch erhalten wird. Das chlorierte Polyäthylen verbessert zudem die mechanischen Eigenschaften des Endprodukts. Zu einer v/eiteren Verbesserung der Eigenschaften des Endprodukts ist es zuweilen erforderlich, in das Hauptgemisch frischen Polyvinylchloridharz einzubringen, wobei zur Verbesserung der mechanischen Eigenschaften verschiedene Fasermaterialien zugesetzt werden können.

Das Regenerierungs-Hauptgemisch gelangt mit dem zerkleinerten Gut in Mengen von 5-20 Gew.-Teilen auf 100 Teile zerkleinertes Gut in das Endgemisch.

Im Fall einer im wesentlichen aus Produkten auf Polyäthylenbasis bestehenden Zusammensetzung ist es interessant, Polyäthylen von niedriger Dichte oder andere Äthylenpolymere wie beispielsweise Vinylacetat, ÄÄA (Äthylen-Äthylacetat) oder ÄVA (Äthylen-Vinylacetat) einzuführen, wobei das Polyäthylen oder das entsprechende Copolymer frische Materialien darstellen; durch entsprechende Auswahl von Art und Menge dieser in das zerkleinerte Gut eingeführten Materialien können Produkte erhalten werden, bei denen das Polyäthylen im Endprodukt entsprechend ersetzt ist, wobei hinsichtlich der Qualität ein sehr weiter Bereich zur Verfügung steht. Im allgemeinen werden 1-20 Teile, vorzugsweise 3-7 Teile des neuen Plastikmaterials auf 100 Teile des zerkleinerten Guts eingeführt; im Grenzfall, insbesondere wenn die eingeführte Menge über 5 Teile beträgt, ist es günstig, dem Polyäthylen mit niedriger Dichte eine andere Polyäthylenqualität, hier ein Polyäthylen mit

hoher Dichte, zuzumischen.

Im folgenden wird als Beispiel eine Formulierung der

509887/08*9

Zusammensetzung des Regenerierungs-Hauptgemischs angegeben:

	Gew.-Teile	■ 1-5
Plastikabfälle	100	- 20
Rongalit	o,	1 - 5
chloriertes Polyäthylen		- 5
Stabilisierungsmittel für Polyvinylchlorid	0,	- K
Schmiermittel	0
Treibmittel	0

0 -	30
0 -	8oo
0 -	70
0 -	10
0 -	10

Zusatz zum Schlagfestmachen,ABS 0-12

zerkleinertes Produkt geeigneter Art (Polyvinylchlorid oder Polyäthylen)

Füllstoff
Plastifizierungsmittel

Harzzusatz bei Zusammensetzungen mit überwiegend PoIyäthy1en

feuerhemmendes Produkt

Färbemittel: je nach beabsichtigtem Produkt.

Wenn die globale Mischoperation des zerkleinerten Guts und des Regenerierungs-Hauptgemischs im Mischer-Homogenisator 12 beendet ist, wird das Gemisch entweder zur vollständigen oder nahezu vollständigen Entfernung noch vorhandener Feuchtigkeit in eine Trockenvorrichtung 29 eingeführt, um die Einführung in den nachfolgenden Extruder 30 zu erleichtern, oder direkt in einen Entgasungs-Extruder 31 oder nochmals in einen Mischer-Gelierer -32 eingeführt.

Im folgenden wird unter Bezugnahme auf die Fig. 3 eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der erfindungsgemäß eingesetzten Trockenvorrichtung für das zerkleinerte Gut näher erläutert. Die Vorrichtung umfaßt einen Trichter 33, in den das feuchte zerkleinerte Gut eingeführt wird und der

509887/0849

im unteren Teil in ein waagrechtes Mantelrohr 34 aus rostfreiem Stahl mündet, in dem sich eine koaxiale Schnecke 35 mit steigendem Gang befindet. Die Schraube wird mit variabler Geschwindigkeit durch eine Motor-Getriebe-Einheit 36 angetrieben. Das Mantelrohr 34 befindet sich im Innern eines Isoliermantels 37 und ist in geeigneten Abständen von elektrischen Heizwiderständen 33 umgeben. Das Mantelrohr besitzt im oberen Teil öffnungen 39* durch die der freigesetzte Wasserdampf entweichen kann. Die der Motor-Getriebe-Einheit 3^!'"> gegenüberliegende Seite ist zum Austrag des getrockneten zerkleinerten Produkts offen.

Gemäß einer Weiterbildung der Trockenvorrichtung 29 ist die Schnecke 35 aus mehreren Federabschnitten mit verschiedenem Gang aufgebaut, von denen in der Fig. 3 drei dargestellt sind, wobei der erste Abschnitt 35a einen kleinen Gang, der zweite Abschnitt 35b einen etwas größeren und der dritte Abschnitt 35c einen noch größeren Gang aufweisen. Die drei Abschnitte schließen sich aneinander an und sind auf einem zentralen röhrenförmigen Kernstück 35d befestigt. Diese Vorrichtung hat den Vorteil besonderer Wirtschaftlichkeit und leicht durchzuführender Konstruktion.

Wenn der elektrische Antriebsmotor 36 läuft, x^ird das feuchte zerkleinerte Gut ins Innere des äußeren Mantelrohrs 34 bewegt und im Verlauf seiner Verschiebung fortschreitend getrocknet.

Wie bereits erwähnt kann das jeweilige globale Gemisch auch in einen Mischer-Gelierer 32 eingebracht werden; eine besonders bevorzugte Ausführungsfprm wird unter Bezugnahme auf die Fig. 4 - 6 im folgenden näher erläutert.

Der Mischer-Gelierer 32 umfaßt einen oberen Trichter 4l, in den das Gemisch der zerkleinerten Plastikmaterialien und

509887/0849

des Regenerierungs-Hauptgemischs eingeführt wird. Die untere Öffnung des Trichters, in der sich ein Verteiler 42 befindet, liegt oberhalb von,zwei vertikal übereinander befindlichen horizontalen Walzen, d.h. den linken VJaI ζ en 43* 44 und 45 und den rechten VJaI ζ en 46, 47 und 48. Die drei linken Walzen 43, 44 und 45 werden im gleichen Drehsinn angetrieben,wie durch die entsprechenden Drehrichtungspfeile angedeutet ist, während die drei rechten Walzen 46, 47 und 48 in dazu entgegengesetztem Sinne laufen. Die obere linke VJaIze 43* die rechte mittlere VJaIze 47 und die linke untere Walze 45 sind mit entsprechenden Gewinden bzw. Gewindestegen 4-3a, 43b für die Walze 43, 47a, 47b für die Walze 47 und 45a, 45b für die Walze 45 ausgerüstet. Die Gewindestege auf jedem der Walze weisen entgegengesetztem Gang auf und sind so angeordnet, daß das Material bei Drehbewegung der Walze stets in die Walzenmitte geführt wird.

Die übrigen Walzen, die in gleicher Linie mit den zuvor genannten Walzen angebracht sind, d.h. die obere rechte Walze 46, die mittlere linke Walze 44 und die rechte untere VJaIze 43, sind glatt.

Auf diese Weise wird auffallendes Material, das zwischen den Walzen eines jeden Paars, die horizontal übereinander angeordnet sind, hindurchtritt, stets geknetet bzw. gemischt und gegen die Mitte hin geführt, wobei es zugleich geliert wird.

Am Austrittsspalt zwischen den beiden unteren Walzen 45 und 48 fällt das gelierte und gemischte bzw. geknetete Material auf eine obere horizontale Walze 49* der eine untere horizontale Walze 50 zugeordnet ist. Die beiden Walzen rotieren in entgegengesetztem Drehsinn,und das auf die obere Walze 49 fallende Material wird zwischen dieser und der unteren Walze 50 gewalzt und tritt in Form eines homogenen Bands zwischen den Walzen aus.

509 887/0849

-Λζ-

Faserförmige Füllstoffe werden vorzugsweise vor dom Durchtritt des gelierten Materials zwischen die VJaI ζ en 49 und 50 eingeführt, um ihre Zerstörung im Verlauf des Knetvorgangs durch die VJalzenpaare 45/46, 44/47 und 45/48 zu vermeiden.

Das vom Extruder 30, dem Entgasungs-Extruder 3I oder dem Mischer-Gelierer 32 austretende Material wird anschließend in einer letzten Stufe einer in Fig. 1 mit 52 bezeichneten mechanischen Behandlung unterzogen, die von dem jeweilig beabsichtigten Verwendungszweck abhängt. Diese Stufe kann etwa eine Granulierung oder Profilierung oder auch eine Verformung durch Gießen umfassen.

Zur Erzeugung sehr widerstandsfähiger, sehr glatter und glänzend aussehender Oberflächen ist es möglich, das sog. 'Sandwich-Verfahren anzuwenden, bei dem im Fall der Gießverformung die Wandungen der Formen mit frischem, stabilisiertem und ggf. gefärbtem Polyvinylchloridpulver durch einfache elektrostatische Ablagerung belegt werden.

Das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren regenerierte Material kann ebenso auch als direkt in der Bauindustrie verwendbares Material dienen, beispielsweise als Bodenplatten, Isolierplatten bzw. -füllungen, Trennplatten bzw. Trennwände o.dgl.; die erfindungsgemäß regenerierten Materialien sind ferner für Beschilderungszwecke, in der Schreinerei, als Fußböden, Deckenprofile oder Bauelemente für Möbel sowie etwa zur industriellen Herstellung verschiedener Gegenstände wie Scheiben, Kabeltrommeln, Haspeln, für Zaunpfähle, Paletten o.dgl. verwendbar.

Im Fall von Zusammensetzungen auf überwiegender Äthylenbasis können erfindungsgemäß Produkte mit Eigenschaften erhalten werden, die denen von Polyäthylen zu einem vorbestimmten Grad nahekommen.

509887/0849

Claims

Patentansprüche l.| Verfahren zur Rückgewinnung gemischter Plastikmaterialien e Polyvinylchlorid, Polyäthylen, Polystyrol, Polypropylen, Acrylnitril-Butadien-Styrol o.dgl. beliebiger Herkunft, insbesondere aus Hausmüll, und zur Behandlung zwecks Herstellung industriell verwendbarer Materialien daraus, bei dem die Gesamtheit der Plastikmaterialien unter Bildung kleiner Teilchen zerkleinert, das zerkleinerte Gut extrudiert und die Extrusionsprodukte granuliert oder direkt verformt werden, gekennzeichnet durch folgende Schritte:

1. Ballistische Sortierung des

zerkleinerten Guts, wodurch eine relative Dosierung der Bestandteile und damit eine gleichmäßige Herstellung des Endprodukts oder Halbfertigprodukts ermöglicht wird,

2. Einbringen eines separat hergestellten Hauptgemischs in das zerkleinerte Gut, wobei das Hauptgemisch u.a. Bestandteile zur Neutralisierung der Klebewirkunc in der Wärme enthält, die aufgrund der Anwesenheit von mit Spuren von Milch oder anderen Produkten analoger Art verunreinigtem Polyäthylen einen allgemeinen Abbau mit sich bringt> sowie weiterer Bestandteile zur Erzeugung eines stabilen Gemischs von Polyolefin- und Polyvinylverbindungen sowie

3. anschließende Extrusion des zerkleinerten Guts und des Hauptgemischs.

509887/0849

?. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung eines expandierten Produkts ein Treibmittel in das Hauptgemisch eingebracht wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Expandiertemperatur unter der Extrusionstemperatur liegt, sowie, daß die Expansion im Verlauf der Extrusion stattfindet.

4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Expandiertemperatur über der Extrusionstemperatur liegt und das Produkt nach der Extrusion auf die Expandiertemperatur erwärmt wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung eines weichen Endprodukts Weichmacher bzw. Plastifizierungsmittel und/oder Elastomere in das Hauptgemisch eingebracht werden.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-5» dadurch gekennzeichnet, daß in das Hauptgemisch zur Verbesserung der mechanischen Eigenschaften Pasern oder feste Partikel eingebracht werden.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Endprodukt mit Sandwich-Struktur' hergestellt wird, das eine andersartige Oberflächenschicht aufweist.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Oberflächenaussehen durch Gießformen hergestellter Gegenstände dadurch verbessert wird, daß die Form vor dem Gießen mit einer ggf. gefärbten Pulverzusammensetzung beschichtet wird.

509887/0849

9. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1-8,

gekennzeichnet durch:

ein Transportband (4), das die Plastikabfälle (l) einer Zerkleinerungsvorrichtung (3) zuführt,

eine Trennvorrichtung (5) zur Abtrennung in den Plastikabfällen enthaltener metallischer Bestandteile,

eine Transportvorrichtung (8), die die von metallischen Bestandteilen befreiten Plastikmaterialteilchen einer Trennvorrichtung (9) zuführt, die die letzten Metallspuren abtrennt,

eine weitere Transportvorrichtung (11), die die Teilchen der zerkleinerten Plastikmaterialien einem Mischer-Homogenisator (12) zuführt,

eine Probenentnahmevorrichtung (13)* mit der nach einer bestimmten Mischzeit Proben im Mischer-Homogenisator (12) entnommen werden können,

eine Vorrichtung (28) zur getrennten Herstellung des Regenerierungs-Hauptgemischs, das zur Einführung in den Mischer-Homogenisator (12) vorgesehen ist,

eine vorletzte Stufe mit einer Trockenvorrichtung (29) und anschließendem Extruder (30) oder einem Entgasungs-Extruder (31) oder einem Mischer-Gelierer (32) sowie

eine Endstufe (52), in der die Granulierung, Profilierung oder die Gießverformung des Endprodukts erfolgt.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch eine Probenentnahmevorrichtung (13) vom'ballistischen Typ mit:

einem Trichter (l4), in den eine bestimmte Menge des aus dem Mischer-Homogenisator (12) kommenden zerkleinerten Guts

509887/08 4 9

eingeführt wird,

einem Verteiler (15) am unteren Teil des Trichters (14), der in die Druckleitung (l6) eines Gebläses (17) einmündet,

einem Behälter (l8), in den die Druckleitung (l6) einmündet, der im oberen Teil mit einer Öffnung (19) versehen ist, die mit einem Luftsack (20) verschlossen ist und in ihrem unteren Teil zwei Trichter aufweist, von denen der eine, (21), in der Nähe der Austrittsöffnung der Leitung (l6) angeordnet ist und der andere, (22), weiter von der Austrittsöffnung entfernt liegt, wobei sieh die Austrittsöffnung des weiter entfernt liegenden Trichters (22) oberhalb eines Behälters (24) befindet, der eine untere Wasserzuführung (25) und eine obere Wasseraustrittsöffnung (26) sowie eine Rohrleitung (27) aufweist, in der Plastikabfälle mit einer Dichte über .1, die a.uf den Boden des Behälters (24) absinken, gewonnen werden, wobei Plastikabfälle mit einer Dichte unter 1 auf der Wasseroberfläche schwimmen und durch die öffnung (26) austreten.

11. Vorrichtung nach Anspruch 9* gekennzeichnet durch eine Trockenvorrichtung (29) mit:

einem Trichter (33)* der mit seinem unteren Teil in ein Mantelrohr (34) mündet, in dessen Innerem eine Schnecke (35) mit steigendem Gang vorgesehen ist, die mit einer elektrischen Motor-Getriebe-Einheit (36) in Rotation versetzt wird,

einem Isoliermantel (37)> in dessen Innerem sich das Mantelrohr (34) erstreckt, das an mehreren, in einem Abstand voneinander befindlichen Stellen im oberen Teil mit öffnungen (39) zum Austritt von Wasserdampf o.dgl. versehen ist,und

509887/03 U9

elektrischen Heizwiderständen (38), die das Mantelrohr (34) umgeben und/dessen Heizung dienen,

wobei das zur Motor-Getriebe-Einheit (36) entgegengesetzt liegende Ende des Mantelrohrs (34) zum Austrag des getrockneten zerkleinerten Guts offen ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnecke (35) der Trockenvorrichtung (29) einen zylindrischen Kern (35d) aufweist, auf dessen Umfang aufeinanderfolgende Federabschnitte (35a, 35b und 35c) mit steigendem Gang befestigt sind und insgesamt den steigenden Schraubengang der Schnecke (35) bilden, wobei die Federabschnitte (35a, 35b und 35c) ohne Unterbrechung ineinander übergehen.

13. Vorrichtung nach Anspruch 9* gekennzeichnet durch einen Mischer-Gelierer (32) mit:

einem Trichter (4l), an dessen unterer Austrittsöffnung

zwei Einheiten paralleler waagrechter Knetwalzen vorgesehen sind, die übereinander angeordnet sind, wobei die erste Einheit die linken Walzen (43, 44 und 45) und die zweite Einheit die rechten Walzen (46, kj und 48) umfaßt und die beiden Walzeneinheiten in gegenläufigem Drehsinn angetrieben werden, wodurch zwischen ihnen vertikal übereinander liegende und mit der Trichteraustrittsöffnung . fluchtende Spalte vorgegeben werden, durch/das vom Trichter (4l) kommende Material hindurchtritt, wobei von den beiden Walzen eines jeden waagrechten Walzenpaars jeweils eine glatt und die andere mit zwei Schraubengängen (43a und 43b) mit entgegengesetztem Gang versehen ist und ihr Drehsinn so ist, daß die Schraubengänge das zwischen den beiden Walzen hindurchtretende Material stets gegen den mittleren Teil hinzuführen versuchen,

einem im unteren Teil des Mischer-Gelierers unterhalb der beiden Knetwalzeneinheiten befindlichen Paar horizontaler

509887/08 4 9

Walzen (49 und 50), so daß geknetetes Material, das zwischen den beiden unteren Khetwalzen (45 und 48) austritt, auf die obere Walze (49) fällt und zwischen ihr und der unteren Walze (50) unter Bildung eines homogenen Bandes ausgewalzt wird.

l4. Vorrichtung nach Anspruch 9* dadurch gekennzeichnet, daß jede vertikale Walzeneinheit des Mischer-Gelierers (j52) abwechselnd eine mit Schraubengängen entgegengesetzten Drehsinns versehene Walze, eine glatte Walze sowie wiederum eine mit Schraubengängen entgegengesetzten Drehsinns versehene Walze umfaßt.

509887/08