DE2611980B2 - Verfahren zur Abtrennung von Kunststoffolien aus einem Papier-Kunststoffoliengemisch - Google Patents

Verfahren zur Abtrennung von Kunststoffolien aus einem Papier-Kunststoffoliengemisch

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Abtrennung von Kunststoffolien aus einem Papier-Kunststoffoliengemisch.
Es sind zahlreiche Verfahren zum Sortieren von Kommunal- und Gewerbemüll im Hinblick auf eine industrielle Verwertung seiner Bestandteile bekannt geworden. Der Müll wird dabei in verschiedene Fraktionen zerlegt, die getrennt weiterbehandeit und verarbeitet werden.
Bei der Luftseparation von Kommunal- und Gewerbemüll werden die Kunststoffolien zusammen mit Papier und leichten Textilien gemeinsam ausgetragen. Dieses Gemisch wird üblicherweise als Leichtfraktion bezeichnet.
Diese Leichtfra'iUion kann einer papiertechnischen Aufbereitung zugeführt werden. Das Gemisch wird in einem Pulper naß aufgeschlagen, wobei die Kunststofffolien aufgrund ihrer Nichtlöslichkeit beim Absieben der Fasersuspension abgetrennt werden. Diese Arbeitsweise hat jedoch den Nachteil, daß die Folien bei der Papieraufbereitung einen Ballaststoff darstellen, wodurch der Durchsatz an Papierfasern verringert wird. Hinzu kommt, daß der Pulper bei einem erhöhten Folienanteil entsprechende Austragsvorrichtungen aufweisen muß und bei der Auflösung des Papier-Foliengemisches im Pulper ein erhöhter Energiebedarf erforderlich ist.
Es ist bereits vorgeschlagen worden (»Effective Dry Method? of Separating Thermoplastic Films from Wastepapers«, U. S. D. A. Forest Service Research Paper FPL 200, 1973, U. S. Department of Agriculture), ein Gemisch aus Kunststoffolien und Papier einem heißen Gasstrom auszusetzen. Dadurch wird eine Schrumpfung der Kunststoffolien erzielt, während die Papierfraktion im wesentlichen unverändert bleibt. Es hat sich jedoch gezeigt, daß das solchermaßen behandelte Gemisch anschließend nicht in zufriedenstellender Weise durch Sichtung oder Siebung in eine Kunststoffolienfraktion und eine Papierfraktion getrenntwerden kann.
In der US-PS 35 99 788 ist ferner vorgeschlagen worden, thermoplastisches Material von den übrigen Bestandteilen dadurch abzutrennen, daß das Gemisch durch einen erhitzten Zylinder, beispielsweise eine Drehtrommel, geführt wird. Wird das Gemisch mit der Drehtrommel in Berührung gebracht, erweicht das Kunststoffmaterial und bleibt an der Innenwand der Drehtrommel haften. Das Kunststoffmaterial wird dann mit einem Abstreifmesser von der Wand abgeschabt Es hat sich jedoch herausgestellt, daß diese Arbeitsweise äußerst störungsanfällig ist und die Entfernung des auf der Wand haftenden Kunststoffmaterials nicht zufriedenstellend gelöst werden kann.
ίο Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Abtrennung von Kunststoffolien aus einem Papier-Kunststoffoliengemisch zu schaffen, bei dem die Nachteile der bekannten Verfahren vermieden werden und das es gestattet, die Kunststoffolien kontinuierlich und ohne Störungen bei einem hohen Abscheidegrad aus dem Gemisch abzutrennen.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß durch thermische Plastifizierung der Kunststoffolien, wodurch eine Schrumpfung erreicht wird, in Kombination mit dem durch die Drehbewegung einer Drehtrommel erzielten Rolleffekt die Kunststoffolien zu Gebilden so hoher Raumdichte umgeformt werden können, daß deren anschließende Abtrennung von dem Papier durch Sichtung oder Siebung auf einfache Weise möglich ist.
2ϊ Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Abtrennung von Kunststoffolien aus einem Papier-Kunststoffoliengemisch mittels Erhitzen des Gemisches in einer Drehtrommel, das dadurch gekennzeichnet ist, daß das Papier-Kunststoffoliengemisch durch eine
jo Drehtrommel geführt wird, in der es stetig umgewälzt und einer solchen Temperatur ausgesetzt wird, daß die Kunststoffolien plastisch, jedoch nicht klebrig, werden, und die geschrumpften Kunststoffolien durch Sichtung oder Siebung von dem Papier abgetrennt werden.
)5 Je nach der Zusammensetzung der Kunststoffraktion wird ein bestimmter Temperaturbereich gewählt, bei dem die Kunststoffe plastisch werden. Die Temperatur sollt darüberhinaus nicht gesteigert werden, da die plastifizierten Kunststoffe dann klebrig werden und an der Innenwand der Drehtrommel haften und mit dem Papier verkleben. Der Temperaturbereich ist nach oben durch den Beginn der Faserbeschädigung begrenzt, da bei zu hoher Temperatur die Zellstoffasern verhornen und dadurch an Zugfestigkeit, Weiße und anderen
•15 Qualitätsmerkmalen eine Einbuße erleiden.
Das Gemisch aus Kunststoffolien und Papier wird vorzugsweise einer Temperatur im Bereich von etwa 70 bis 1800C und insbesondere einer Temperatur im Bereich von etwa 80bis 1200C ausgesetzt
Bei einem Gemisch, das als Kunststoffolienanteil im wesentlichen Polyäthylenfolien enthält, wird eine Temperatur im Bereich von etwa 80 bis 1000C bevorzugt.
Bei gleichmäßiger Temperaturführung (keine Temperaturspitzen) lassen sich Schädigungen der Papierfasern durch die thermische Behandlung vermeiden. Beim Überhitzen würden die Zellstoffasern durch Verhornung geschädigt.
Aus diesem Grund wird es bevorzugt, eine indirekt beheizte Drehtrommel anstelle einer direkt beheizten Trommel zu verwenden. Bei einer indirekt beheizten Drehtrommel kann längs der Trommel ein gleichmäßiges Temperaturprofil eingestellt werden, während bei direkt beheizten Trommeln Temperaturspitzen nur schwer zu vermeiden sind.
Der Aufbau und die Abmessungen der verwendeten Drehtrommel sind an sich nicht kritisch. Übliche, im Handel erhältliche Drehtrommeln, insbesondere solche
mit indirekter Beheizung, können eingesetzt werden.
Üblicherweise wird eine verhältnismäßig langsame Umdrehungsgeschwindigkeit der Trommel, beispielsweise zwischen 1 und 8 U/min, gewählt.
Die Verweilzeit des Gemisches in der beheizten Trommel, die von verschiedenen Faktoren, wie der Länge der Drehtrommel, abhängt, wird so gewählt, daß die Kunststoffolien einer möglichst weitgehenden Schrumpfung und Verbindung untereinander zu größeren Einheiten hoher Raumdichte unterliegen. Eine übermäßig lange Verweilzeit ist jedoch im Hinblick auf die Erhaltung der Qualität der Papierbestandteile sowie des erforderlichen Energiebedarfs nicht wünschenswert Übliche Verweilzeiten liegen im Bereich von etwa 10 bis 30 Minuten.
Zur Abtrennung der Kunststoffolien von der Papierfraktion wird dieses Gemisch in eine Drehtrommel eingebracht Die Temperatur der Trommelwand wird so gewählt, daß das Gemisch einer Temperatur ausgesetzt ist, bei dem die Kunststoffolien plastisch, jedoch nicht klebrig werden. Durcfi den Kontakt mit der Trommelwand plastifizieren die Kunststoffe. Dies führt zu einer Schrumpfung, d. h. einer Verringerung der spezifischen Oberfläche (Fläche je Gewichtseinheit) bei den thermoplastischen Kunststoffen. Die Papiere unterliegen keiner solchen Änderung. Diese thermische Schrumpfung allein führt jedoch nur zu mehr oder weniger länglichen, flachen Gebilden, die durch eine nachgeschaltete Sichtung oder Siebung nicht in zufriedenstellender Weise abgetrennt werden können. Durch die Drehbewegung der Trommel werden die geschrumpften Kunststoffgebilde kontinuierlich umgeworfen, wodurch diese eine kugelförmige Gestalt annehmen. Ferner verbinden sich die einzelnen Folien untereinander zu größeren kugelförmig*. .1 Einheiten. Durch diesen zusammenwirkenden Einfluß von Temperatur und Drehbewegung werden verhältnismäßig große kugelförmige Kunststoffkörper gebildet, die sich durch eine wesentlich höhere Raumdichte auszeichnen als nur durch Temperatureinwirkung geschrumpfte Folien. Durch die Schrumpfung allein wird zwar eine etwas höhere Raumdichte erzielt, jedoch liegen die Raumdichten immer noch im Bereich von mittelschweren und schweren Papieren und Pappen. Demgegenüber lassen sich die bei dem Verfahren gemäß üer Erfindung erhaltenen großen kugelförmigen Körper aus Kunststoff leicht durch anschließende Sichtung oder Siebung von den Papieren abtrennen.
Die Abtrennung der Kunststoffkörper von den Papieren erfolgt dann in üblicher Weise durch Sichtung, beispielsweise Luftsichtung, oder durch Siebung, beispielsweise mit einer Siebiochweite von 30 bis 60 mm.
Die erzielbaren Abscheidegrade für die Kunststofffolien liegen über 90%. Die abgetrennten Kunststoffe sowie die Papiere fallen in solcher Form an, daß sie für eine weitere Aufbereitung und Wiederverwendung ausgezeichnet geeignet sind.
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Beispiels näher erläutert.
Beispiel
Zur Abtrennung der Kunststoffolien von der Papierfraktion wurde ein Gemisch, das im wesentlichen aus Papier und Polyäthylenfolien bestand, in eine Drehtrommel eingebracht. Es wurde eine indirekt beheizte Drehtrommel mit einen Innendurchmesser von 1 m und einer Länge von 5 m eingesetzt. Die Drehtrommel rotierte mit 2,2 U/min. Die Verweilzeit des Gemisches in der Drehtrommel betrug 24 min. Die Temperatur der Trommelwand wurde aut 90 ± 3"C eingestellt. Das aus der Trommel ausgeiragene Gemisch aus Papier und den zu größeren kugelförmigen Gebilden geschrumpften Polyäthylenfolien wurde einer üblichen Windsichtung unterworfen. Es wurde ein Abscheidegrad der Kunststoffolien von 93% erzielt. Sowohl die Kunststoffraktion als auch die Papierfraktion waren für eine Weiterverarbeitung bestens geeignet.

Claims (3)

Patentansprüche:
1. Verfahren zur Abtrennung von Kunststoffolien aus einem Papier-Kunststoffoliengemisch mittels Erhitzen des Gemisches in einer Drehtrommel, dadurch gekennzeichnet, daß das Papier-Kunststoffoliengemisch durch eine Drehtrommel geführt wird, in der es stetig umgewälzt und einer solchen Temperatur ausgesetzt wird, daß die Kunststoffolien plastisch, jedoch nicht klebrig werden, und die geschrumpften Kunststoffolien durch Sichtung oder Siebung von dem Papier abgetrennt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gemisch einer Temperatur im Bereich von 70 bis 1800C, vorzugsweise 80 bis 120° C, ausgesetzt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine indirekt beheizte Drehtrommel verwendet wird.
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