DE2905338C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines Formlings aus Abfallmaterial, welches hauptsächlich aus Kunststoff und Produkten auf Cellulosebasis besteht, bei dem man das Abfall­ material granuliert und das Granulat aufschmilzt und zu Profilen extrudiert.

Ein derartiges Verfahren, das besonderes Bedeutung für das Recycling von Kunststoffen und damit für eine Entlastung der Umweltverschmutzung hat, ist durch die DE-OS 25 42 423 bekanntgeworden.

Das bekannte Verfahren dient zur Herstellung von massiven Formlingen (Profile). Andere Formlinge können mit dem Verfahren nicht hergestellt werden. Dies ist auch dadurch bedingt, daß im bekannten Fall der Kunststoffanteil des Granulates überwiegend Polyvinylchlorid (PVC) ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das eingangs bezeichnete Verfahren so weiterzubilden, daß die Palette der Ausbildung der Formlinge erweiterbar ist.

Die Lösung dieser Aufgabe gelingt gemäß der Erfindung dadurch, daß zum Extrudieren hohler Formlinge das Granulat so spezifiziert ist, daß es 60 bis 80 Gewichts-% Polyolefin als Kunststoff, maximal 5 Gewichts-% Metalle und im übrigen Papier enthält, und daß der Kunststoffgehalt derart gesteuert wird, daß er hauptsächlich LD-Polyethylen aufweist.

Diese neue Lehre beruht auf der überraschenden Erkenntnis, daß, wenn das Granulat so eingestellt ist, daß es überwiegend aus LD-Polyethylenen besteht, sich sehr gut für die Extrusion von Hohlkörpern eignet. Die Anwesenheit von PVC würde dabei diese Eignung erheblich mindern. Das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt daher mit Vorteil aufgrund der speziellen Werkstoffzusammensetzung das Extrudieren hohler Formlinge mit genau bemeßbaren Innen- und Außenabmaßen.

Durch die DE-OS 25 48 309 ist zwar ein einschlägiges Verfahren zur Herstellung eines Formlings aus Abfallmaterial, welches aus 40-80% Polyolefin und im übrigen aus Papier oder Pappe besteht, bekannt, jedoch erfolgt im bekannten Fall die Herstellung des Formlings nicht durch Extrudieren sondern durch druckformendes Spritzgießen. Dabei werden ebenfalls Formlinge in Gestalt massiver Produkte (Halbschalen, Spunde) angesprochen.

Anhand einer in den Zeichnungen dargestellten, zur Durchführung des Verfahrens geeigneten Vorrichtung wird die Erfindung durch ein Ausführungsbeispiel näher beschrieben. Als Ausführungsbeispiel ist die Herstellung von Stützhülsen (Spulen) für schwere Papierrollen gewählt. Es zeigt

Fig. 1 ein Block-Schaltbild einer Anlage zur Herstellung von Spulen nach dem erfindungsgemäßen Verfahren,

Fig. 2 die Extruderdüse,

Fig. 3 eine Seitenansicht einer Kalibriereinheit,

Fig. 4 eine Stirnansicht der Kalibriereinheit nach Fig. 3,

Fig. 5 eine Schnittansicht entlang der Linie V-V in Fig. 4 und

Fig. 6 eine Schnittansicht entlang der Linie VI-VI in Fig. 5.

Die Anlage nach Fig. 1 kann in zwei Etagen montiert sein. Die Trennwand 10 liegt zwischen diesen Fluren. Der Verfahrensablauf beginnt am linken Ende der oberen Etage und schreitet in der unteren Ebene nach links fort. Die erste Stufe der Anlage ist eine Einheit 11 (Zerkleinerer) zum Mahlen des Abfalls in Flocken oder Schnitzel. Der Abfall kann direkt aus der Produktionslinie in einer Fabrik stammen und kann eine sich stark verändernde Zusammensetzung haben. Man hat daher beobachtet, daß der Kunststoffgehalt, vorzugs­ weise Polyolefine und besonders bevorzugt LD-Polyäthylen, nur 40 Gew.-% betragen kann. Um das erfindungsgemäße Verfahren durch­ führen zu können, sind jedoch Kunststoffgehalte in der Größen­ ordnung von 60 bis 80 Gew.-% und vorzugsweise 70 Gew.-% notwendig. Die Restbestandteile des dem Zerkleinerer 11 zugeführten Abfalles sind Papier und Pappe. Mit dem Papier und der Pappe können auch dünne Metallfolien, z. B. Aluminiumfolien, verbunden sein. Der Gewichtsanteil an solchen Folien kann bis in die Größen­ ordnung von 5% des Gesamtgewichts gehen.

An den Zerkleinerer 11 schließt sich ein Saugfördersystem mit getrennten Zweigen 12 a, 12 b, 12 c und 12 d an, welche die verschiedenen Verfahrensstufen untereinander verbinden, um so einen kontinuierlichen Produktionsablauf bei einem Minimalbedarf an Personal vorzusehen.

Die mit 13 bezeichnete Stufe besteht aus drei unterschiedlichen Abschnitten 13 a, 13 b und 13 c. Jeder dieser Abschnitte hat seinen eigenen Einlaß an der Saugleitung 12 a. Die Abschnitte bilden einen Rohrsortierspeicher, da schwerere Flocken nach unten in den Abschnitt 13 a fallen und andere Flocken oder Schnitzel weiter stromabwärts in der Saugleitung befördert werden, bis sie schließlich in einem entsprechenden Speicherabschnitt nach unten fallen.

Am Boden jedes Speicherabschnittes befinden sich Auslässe 14 a bis 14 c, die zu einer Mischerschnecke 15 führen, welche eine geeignete Werkstoffzusammensetzung der Schnitzel aus den Speicher­ abschnitten 13 a-13 c abzieht und zu dem Saugförderzweig 12 b transportiert. Diese geeignete Werkstoffzusammensetzung erhält man durch eine entsprechende Betätigung der Auslässe 14 a-14 c der Speicher. Der Förderzweig 12 b transportiert die Schnitzel zu einer Granuliervorrichtung 16. Aus dieser Granuliervorrichtung 16 fällt das Granulat durch die Leitung 12 c zu einem Granulatsilo 17 für einen weiteren Transport durch die Leitung 12 d zu einem Extruder 18.

Die Extruderdüse ist ausführlicher in Fig. 2 gezeigt. Da die Düse weitgehend herkömmlich ist, werden nur einige, für das Verständnis des Verfahrens notwendige Einzelheiten beschrieben. Im vorliegenden Falle ist ein kreisringförmiger Schlitz 19 vorgesehen, der zwischen dem äußeren Gehäuse 20 und einem Mittelteil 21 gebildet wird. Letzteres weist einen Kanal 22 auf, der sich durch das Mittelteil 21 in an sich bekannter Weise erstreckt, um das Innere des Extrudats, welches durch den Schlitz 19 ausgepreßt wird, mit der umgebenden Atmosphäre bzw. einer Druckwelle zur Schaffung eines Überdrucks über ein Verbindungsstück 23 zu verbinden. In an sich bekannter Weise weist die Düse Heizschleifen 24 auf. Sie ist über den Eingangskanal 25 mit der (nicht gezeigten) Extrudierschnecke verbunden.

Als Verlängerung des inneren Teils 21 des Extruderkopfes ist eine Schulter 26 vorgesehen, deren äußere Kontur der inneren Oberfläche des Schlitzes 19 an der Vorderseite des Schlitzes entspricht. Die Verlängerungsschulter 26 besteht aus einem Material niedriger Reibung, z. B. aus "PTFE" oder dergleichen. Diese Maßnahme hat den Zweck, die Beanspruchung auf der inneren Manteloberfläche des hohlen Formlings zu erniedrigen, welcher aus dem Schlitz 19 herausgepreßt wird.

Die äußere Oberfläche des hohlen Formlings (sowie auch das übrige Material) wird in einer Kalibriereinheit 27, welche nach Fig. 1 dem Extruder 18 folgt, intensiv bearbeitet. Der Zweck ist, der äußeren Oberfläche eine annehmbare, endbearbeitete Oberfläche zu geben und vor allem Schrumpfungen zu steuern, die beim Kühlen des Materials auftreten.

Das Kalibrierwerkzeug ist in größeren Einzelheiten in den Fig. 3-6 gezeigt. Aus den Fig. 3 und 4 sieht man, daß das Werkzeug die Form eines Zylinders mit abgeschrägten ebenen Oberflächen 28 in Längsrichtung hat. In gegenseitig (in Fig. 3 nach rechts) zu­ nehmenden Abständen sind ringförmige Nuten 29 vorgesehen. Diese sind auf der Innenseite des Zylinders geformt worden, um Durch­ gänge für Kühlflüssigkeit zusammen mit den Abschrägungen 28 zu bilden, wobei die Durchgänge in Berührung mit dem Extrudat stehen, welches durch das Werkzeug vom linken zum rechten Ende in den Fig. 3 und 5 verläuft. Aus der Breite der Nuten 29 und ihrer gegenseitigen Position erkennt man, daß am Ende des Werkzeuges ziemlich breite Nuten ausgebildet sind, während am Anfang des Werkzeuges schmalere Nuten 29 und weiter am Beginn des Kali­ brierkanals zwei Gruppen von unter Winkeln angeordneten Löchern 30 vorgesehen sind. Die Anordnung der Löcher in diesem anfänglichen Teil sowie die Gestaltung der Kühlnuten im ersten Teil des Werk­ zeugs werden so ausgeführt, daß man Belastungen im Extrudat ver­ mindert und die gewünschte feine, eng bearbeitete Oberfläche vorgibt. Aus Fig. 5 erkennt man ferner, daß die Wanddicke des Werkzeuges zum rechten Ende hin zunimmt, was bedeutet, daß die mit A bezeichnete Auslaßöffnung einen etwas kleineren Durchmesser hat als die Einlaßöffnung B. Dadurch ist man in der Lage, die Schrumpfung im Material des Extrudats zu steuern.

Wie oben erwähnt, kann über das Verbindungsstück 23 innerhalb des Extrudats ein Überdruck vorgegeben werden. In einem solchen Fall besteht auch in dem Kalibrierwerkzeug ein Überdruck. Als Kühlflüssigkeit wird in diesem Werkzeug vorzugsweise Wasser verwendet.

Nach der Kalibriervorrichtung 27 in Fig. 1 ist eine Zieh­ vorrichtung 31 angeordnet. Diese besteht grundsätzlich aus einem Paar endloser Riemen, welche gegen das Extrudat in Anlage ge­ bracht werden, um das Extrudat aus der Kalibriervorrichtung herauszuführen. Das einzustellende Verhältnis bezüglich der Ziehgeschwindigkeit der Zugvorrichtung 31 und der Kalibrier­ vorrichtung 27 hängt davon ab, welches Material extrudiert wird.

Der Ziehvorrichtung 31 folgt in Fig. 1 eine Schneidvorrichtung 32, mit der das Extrudat in bestimmte Längen geschnitten wird. Danach werden die geschnittenen Rohteile für den weiteren Transport auf Paletten 33 gestapelt.

Die hier beschriebene Produktionsstraße ist außerordentlich flexibel. Durch eine einfache Veränderung der Extruderdüse kann man verschiedene Durchmesser des Formlings erhalten, um allen Anwendungswünschen gerecht zu werden. In der Spulen- bzw. Hülsenbranche sind die Durchmesser der benötigten Hohlkörper von Benutzer zu Benutzer und von Anwendung zu Anwendung erheblich unterschiedlich.

Claims (1)

1. Verfahren zur Herstellung eines Formlings aus Abfallmaterial, welches hauptsächlich aus Kunststoff und Produkten auf Cellu­ losebasis besteht, bei dem man das Abfallmaterial granuliert und das Granulat aufschmilzt und zu Profilen extrudiert, dadurch gekennzeichnet, daß zum Extru­ dieren hohler Formlinge das Granulat so spezifiziert ist, daß es 60 bis 80 Gew.-% Polyolefin als Kunststoff, maximal 5 Gewichts-% Metall und im übrigen Papier enthält, und daß der Kunststoffgehalt derart gesteuert wird, daß er hauptsächlich LD-Polyethylen aufweist.