DE3500082A1 - Waschanlage zum waschen oder trennen der kunststoffolie von papier- oder zellulosefasern oder anderen verschmutzungen und das entsprechende verfahren - Google Patents

Waschanlage zum waschen oder trennen der kunststoffolie von papier- oder zellulosefasern oder anderen verschmutzungen und das entsprechende verfahren

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Description

Fibropolimeri S.r.L., 2ol44 Mailand/Italien
Waschanlage zum Waschen oder Trennen der Kunststoffolie von Papier- oder Zellulosefasern oder anderen Verschmutzungen und das entsprechende Verfahren.
Beschreibung
In der ganzen Welt erfolgt heutzutage eine hohe Produktion von Karton, der auf beiden Seiten mit Kunststoffolie kaschiert wird, zum Beispiel mit Polyäthylen, oft auch noch zusammen mit einer Aluminiumfolie.
Das genannte kaschierte Material wird weitverbreitet zur Herstellung der verschiedensten Arten von Wegwerfbehältern benutzt, darunter als wichtigste Behälter für Frischmilch oder haltbar gemachte Milch.
Die Herstellungsfirmen dieses kaschierten Kartons haben normalerweise eine grosse Menge von Abfallprodukten, die sich aus den hohen Produktionsmengen wie auch durch die strengen Qualitätsvorschriften ergeben, denen diese Produktion unterliegt. Als Folge davon haben sich weltweit zahlreiche Papierfabriken darauf spezialisiert, diese Mengen von kaschiertem Abfallmaterial zu verarbeiten, um daraus nach einem entsprechenden Pulverisierverfahren eine Zellulose von normalerweise hoher Qualität zu gewinnen. Heute haben diese Papierfabriken, die das obengenannte kaschierte Abfallprodukt verwenden, ihrerseits ein Abfallprodukt, das heisst die Kunststoffolie, mehr oder weniger mit Aluminiumfolie verbunden, die nach der Wiedergewinnung der Zellulosefaser übrigbleibt.
Das mit der Verwendung der Abfälle der obengenannten Kunststoffolie zusammenhängende Problem ist beachtlich, da der grösste Teil der genannten Abfälle, der im Falle einer Papierfabrik von mittlerer Grösse etwa 2000 t pro Jahr beträgt, nicht
vernichtet werden kann, wenn nicht unter neormen Kosten, während sie andererseits, entsprechend behandelt und regeneriert, ein kostbares Rohmaterial bilden, speziell zur Verarbeitung durch Spritzguss. Vor allem muss gesagt werden, dass die heutige Technik, die zum Waschen der Abfälle von Kunststoffolien in zahlreichen Varianten zur Verfügung steht, nicht dazu geeignet ist, auf vorteilhafte Weise bei dem zur Frage stehenden Material angewandt zu werden. Tatsächlich stützen sich die bekannten Typen der Waschanlagen auf die Überzeugung, dass eine sehr schnelle Umdrehung der einzigen Schaufel zum Waschen
notwendig ist (1400/1800 UpM), um die entsprechende Wirkung des Wassers auf alle Partikel der gemahlenen Folie zu erreichen. In Wirklichkeit aber ergibt sich bei den obengenannten Waschanlagen nicht nur ein enormer Energieverbrauch, der die Wirtschaftlichkeit der Maschine in Frage stellt, sondern sogar das Resultat der Reinigung der einzelnen Kunststoffteilchen von den Papier- und Zellulosefasern, die vor dem Prozess anhafteten, ist sehr entäuschend. Es werden in der Tat nicht mehr als 200 Kg/h Material gewaschen, wozu nicht weniger als 180 PS notwendig sind, und das aus der Waschanlage abfliessende Wasser ist immer noch sehr trübe und durch Zellulose verschmutzt, wodurch angenommen werden kann, dass der mechanische $ Trennvorgang noch weit davon entfernt ist, perfekt zu sein. Es wird geschätzt, dass der verbleibende Verschmtzungsgrad der Kunststoffolie durch Zellulosefasern nach dem Waschvorgang mit den Waschanlagen der bekannten Art, und unter Berücksichtigung
einer durchschnittlichen Produktion von etwa 200-250 Kg/h bei einem Material, dass beim Eintritt etwa 20?ό an Fasern enthält, nicht weniger als 3-5?ό beträgt. Dasselbe gilt auch beim Waschen von Kunststoff, der beispielsweise durch Erde verschmutzt ist, wie es bei landwirtschaftlich genutzten Folien vorkommt, oder auch bei Verschmutzungen anderer Art. Zweck und technische Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher, einen ungefähr perfekten Wasch- oder Trennvorgang für die Kunststoffolie von den Papier- oder Zellulosefasern oder anderen Verschmutzungen zu erhalten, und zwar bei einer Restverschmutzung von unter 1% und mit geringem Energieverbrauch. Dieses technische Problem ist gelöst durch die Verwirklichung einer Waschanlage, deren Eigenschaften in dem Patentanspruch 1 hervorgehoben sind, und deren Besonderheiten aus den nachfolgenden Patentansprüchen hervorgehen, und zwar einschliesslich des mit der obengenannten Waschanlage entwickelten Verfahrens.
Ein Verwirklichungsbeispiel nach der vorliegenden Erfindung ist in der nachstehenden Beschreibung gegeben, die rein als Beispiel und nicht auf den Umfang der vorliegenden Erfindung begrenzt gemacht wurde, dargestellt in den beiliegenden Zeichnungen, von denen
- Abb. 1 die Waschanlage in einem Längsschnitt zeigt;
- Abb. 2 zeigt die Waschanlage in einem horizontalen Schnitt nach der Linie II—II aus Abbildung 1;
- Abb. 3 zeigt einen vertikalen Schnitt nach der Linie III-III
aus Abbildung 2;
- Abb. 4 zeigt ein Detail von einer Mahlklinge mit der entsprechenden Gegenklinge.
Die entsprechende Waschanlage enthält einen Behälter 1, in den das zerkleinerte Material, bestehend aus Kunststoffolie, Papier- oder Zelluloseresten oder anderen Verschmutzungen und eventuellen Aluminiumfolien durch eine Klapptüröffnung 2 eingegeben wird, und zwar gleichzeitig mit dem Wasser zum Waschen oder unmittelbar danach, das durch Anschlüsse zugeführt u/ird, die nachstehend beschrieben werden.
Der genannte Behälter 1 hat in seinem Inneren eine zu ihm selbst konzentrisch verlaufende Oberfläche 3, die mit kleinen Bohrungen von beispielsweise 2 mm Durchmesser versehen ist und eine ringförmige Kammer 4 bildet. In dem genannten Behälter 1 drehen sich zwei vertikale Wellen 5, 6 in entgegengesetzter Richtung zueinander und tragen jeweils eine Serie von radial angeordneten Haspeln 7, 8, die im mittleren Teil des Behälters 1 ineinandergreifen, wobei letzterer seinerseits von einem Gestellt 1 getragen wird.
Der genannte Behälter weist in seinem horizontalen Schnitt eine elliptische Form auf, so dass die genannte interne, konzentrische, gebohrte Oberfläche 3 von den beiden Serien von Haspeln 7, 8 während deren Umdrehung in entgegengesetzter Richtung um die Achsen der Wellen 5, 6 berührt wird. Der Behälter 1 trägt in seinem oberen Teil eine ringförmige Leitung 9, verbunden mit einem Wasserzulauf 10 und versehen
mit Düsen 11, die so ausgerichtet sind, dass sie den aus ihnen austretenden Wasserstrahl A ringsum auf die genannten Wellen 5, 6 richten und somit auf das Material treffen, das in dem Behälter enthalten ist und von den Haspeln 7, 8 bewegt wird.
Unten, von der Seite aus gesehen, an der der Wasserzulauf 10 vorgesehen ist, befindet sich eine Austrittsleitung 12 für das Wasser in der ringförmigenKammer 4. Das Wasser dringt in der Tat durch die Bohrungen der Oberfläche 3 und nimmt die Reste von Zellulose oder anderen Verschmutzungen mit sich, die in dem eingegebenen Material enthalten sind. Die ringförmige Kammer 4 ist unten durch eine Öffnung 13 unterbrochen, die zu dem Inneren des Behälters 1 führt und durch einen Sperrschieber 14 verschlossen ist, der geöffnet wird, wenn nach Beendigung des Zyklus der gewaschene, das heisst von der restlichen Zellulose und anderen Verschmutzungen befreite Kunststoff ausgestossen wird. Das Ausstossen erfolgt, wenn das ganze Wasser durch die Leitung 12 abgeflossen ist, indem die Haspeln 7, 8 wenige Umdrehungen durchführen, so dass durch die Zentrifugalkraft der Kunststoff durch die Öffnung 13 austritt und entsprechend für die weiteren Verarbeitungen gesammelt wird, die hier nicht beschrieben werden, da sie nicht zu der vorliegenden Erfindung gehören.
Während des Betriebes, das heisst während des Waschens wird der Sperrschieber 14 geschlossen gehalten. Die beiden Wellen 5, 6 werden durch zwei Reduziergetriebe,
die durch Riemen mit jeweils auf die Wellen 5, 6 aufgezogenen Riemenscheiben verbunden sind, zum Drehen gebracht. In der Abbildung ist nur das Reduziergetriebe 15 gezeigt, das durch den Riemen 16 mit der Riemenscheibe 17 verbunden ist. Die beiden Reduziergetriebe sind an den beiden sich gegenüberliegenden Seiten der gebogenen Teile des Behälters 1 angeordnet. An den anderen beiden flachen und sich gegenüberliegenden Seiten der Waschanlage sind auf der einen Seite der Wasserzulauf 10 sowie der Austritt für das Wasser 12 angebracht, während sich auf der anderen Seite die Öffnung 13 zum Ausstossen des Kunststoffs befindet, wie oben beschrieben wurde.
Für eine bessere Vermahlung des in die Waschanlage eingegebenen Materials und folglich ein besseres Waschen desselben, enthält jede der genannten Serien von Haspeln 7, 8 eine oder mehrere Haspeln 7', 81, die an ihren Enden mit einer Mahlklinge 18 versehen sind, welche während der Umdrehung mit einer Gegenklinge 19 in Berührung kommt, die mit einer Stange 20 verbunden ist, welche ihrerseits an dem Behälter 1 befestigt ist.
Eine oder mehrere der genannten festen Gegenklingen 19 einer jeden Serie von Haspeln 7, 8 kann durch entsprechende und in den Abbildungen nicht dargestellte Mittel zurückgezogen werden, so dass die Schnittwirkung durch die entsprechende bewegliche Klinge 18 beendet wird. Diese Unterbrechung des Schneidens kann je nach dem sich in Bearbeitung befindlichen
ORIGINAL INSPECTED
Material erfolgen und besonders am Ende des Waschzyklus. Vorzugsweise befinden sich die genannten beweglichen Klingen 18 am unteren Teil der Wellen 5, 6, beispielsweise an der letzten oder vorletzten Haspel unten. Das sich in dem Behälter befindliche Material wird zusammen mit dem Wasser durch die sich mit niedriger Geschwindigkeit drehenden Haspeln 7, 8 in Bewegung gebracht, wird somit "gekämmt" und der Mitte zugeführt, um stets der gewünschten mechanischen Wirkung ausgesetzt zu sein. Die Drehzahlen der beiden Wellen sind ausgesprochen reduziert, da festgestellt wurde, dass zum Erreichen eines zufriedenstellenden Waschens keine hohe mechanische Kraft notwendig ist. Tatsächlich ist das mechanische Eingreifen von sogenannter Präzision auf die Haspeln ausreichend, die die gemahlene Kunststoffolie bewegen, um bei Vorhandensein einer erheblichen Wassermenge die Waschwirkung hervorzurufen.
Es muss bemerkt werden, dass die Drehzahl (150-500 UpM) der Wellen der vorliegenden Erfindung etwa zehnmal niedriger ist als die Drehzahl der Welle, die in den bekannten Waschanlagen mit nur einer Schaufel versehen ist.
Die Zellulosefasern und anderen Verschmutzungen treten durch die Bohrungen der Oberfläche 3 während des Waschzyklus aus und werden aus der Kammer 4 und durch die Austrittsleitung 12 nach aussen abgeleitet, während der gewaschene Kunststoff durch das Öffnen des Sperrschiebers 14 ausgestossen wird. Die niedrige Geschwindigkeit der Wellen erlaubt es ausserdem,
das Bilden von kleinen Kunststoffteilchen auf ein Minimum zu verringern, die durch die Bohrungen der Oberfläche 3 austreten und die Zellulose verschmutzen würden, die in dem aus der Waschanlage austretenden Wasser enthalten ist. Als Beispiel haben die durchgeführten Versuche ein optimales Ergebnis erreicht, bei dem Kunststoffolie mit einer Restverschmutzung von unter 1% erhalten wurde, und zwar unter Anwendung eines Waschzyklus nach dem folgenden Verfahren:
a) Einfüllen des Wassers, zum Beispiel 1500 1, in den Behälter durch den Wasserzulauf 10 und bei geschlossener Austrittsleitung 12;
b) gleichzeitiges Eingeben des zu waschenden Materials oder unmittelbar nach dem Einfüllen des Wassers, zum Beispiel 150 Kg mit circa 50?ό Feuchtigkeit, die sich aus der Pulpierung oder durch andere vorangegangene mechanische Wirkung ergibt. Es ist wichtig zu bemerken, dass somit eine hohe Verdünnung der wässerigen Suspension erreicht wird;
c) Beginn der Drehbewegung der Wellen 5, 6, welche die Haspeln 7, 8 tragen,zusammen mit dem Eintritt des Wassers von circa 1.250 l/Min durch den Wasserzulauf 10 und Ablass desselben durch die Austrittsleitung 12 für circa 2'30" der Arbeit;
d) Unterbrechung des Wasserzuflusses und Ablass des Restwassers;
e) Ausstoss des gewaschenen und feuchten Kunststoffes.
Die besten Resultate erreicht man bei einer Verdünnung der wässerigen Suspension von etwa 1?ό bis 15?ό in festem Material.
Das Waschwasser wird dann durch einen hier nicht beschriebenen Prozess aufgefangen, um zum Trennen der Zellulosefasern oder anderen Verschmutzungen von dem wenigen Kunststoff, der durch die Bohrungen der Oberfläche 3 ausgetreten ist, in Umlauf gebracht zu «/erden.
Es wird erwähnt, dass das zu waschende Material aus Kunststoffolie und eventuelles Aluminiumfolie mit Resten von Papier, Zellulose, Erde oder anderen Verschmutzungen besteht, welche durch d en vorangegangenen Vorgang der Pulpierung oder Vermahlung aus ausreichend kleinen Fasern oder Partikeln gebildet werden, die solche Abmessungen haben, dass sie durch die Bohrungen der Oberfläche 3 austreten können. Die vorgezogene Verwirklichungsform der vorliegenden Erfindung ist so beschrieben, dass Varianten und Änderungen an der oben beschriebenen Waschanlage und an dem entsprechenden Verfahren angebrcaht werden können, ohne aus dem Bereich der vorliegenden Erfindung herauszugehen.
Natürlich kann eine zu der vorliegenden Erfindung gehörende und in den Abbildungen nicht dargestellte Variante aus einer Waschanlage bestehen, in der nur eine vertikale Welle statt der oben erwähnten zwei Wellen 5, 6 vorgesehen ist, die sich in einem Behälter von kreisförmigem Querschnitt dreht. Die genannte einzige Welle ist mit einer Serie von radial angeordneten Haspeln versehen, die während der Umdrehung feste Haspeln streifen können, falls diese an dem Behälter befestigt vorgesehen sind.
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Claims (10)

PATENTANSPRÜCHE
1) Waschanlage zum Waschen oder Trennen der Kunststoffolie, zum Beispiel Polyäthylen, von Papier- oder Zellulosefasern oder anderen Verschmutzungen, enthaltend einen Behälter (1), in den das aus Kunststoffolie mit Resten von Papier, Zellulose oder anderen Verschmutzungen bestehende Material gleichzeitig mit dem Wasser oder im Anschluss an dieses und unter ständiger Bewegung durch mechanische Mittel zum Waschen eingegeben wird, dadurch gekennzeichnet, dass der genannte Behälter (1) innen eine konzentrische Oberfläche (3) aufweist, die mit Bohrungen versehen ist, M/eiche eine ringförmige Kammer (4) bilden, und dass zwei rotierende, vertikale Wellen (5, 6) vorgesehen sind, die sich in entgegengesetzter Richtung zueinander bewegen und jeweils eine Serie von radial angeordneten Haspeln (7, 8) tragen, die im mittleren Teil des Behälters (1) ineinandergreifen, oder alternativ nur eine vertikale rotierende Welle, die eine Serie von radial angeordneten Haspeln
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trägt, so dass das Wasser zusammen mit den Papier- oder Zellulosefasern oder den anderen Verschmutzungen durch die Bohrungen austreten können, um abgelassen und so von der Kunststoffolie getrennt werden zu können.
2) Waschanlage nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der genannte Behälter einen kreisförmigen oder einen elliptischen horizontalen Querschnitt aufweist, je nachdem ob es sich um die Ausführung mit ein oder zwei vertikalen Wellen (5, 6) handelt, so dass die genannten innere, konzentrische und gebohrte Oberfläche (3) während deren Rotation von der oder den beiden Serien von Haspeln (7, 8) gestreift wird.
3) Waschanlage nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der genannte Behälter (1) an seinem oberen Teil eine ringförmige Leitung (9) trägt, die mit einem Wasserzulauf (10) verbunden und mit Düsen (11) versehen ist, welche so ausgerichtet sind, dass sie ihren Wasserstrahl (A) rundum quer auf die genannte oder die genannten beiden Wellen (5, 6) richten, und dass eine Austrittsleitung (12) für das Wasser im unteren Teil der ringförmigen Kammer (4) vorgesehen ist.
4) Waschanlage nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Teil der ringförmigen Kammer (4) unten durch eine Öffnung (13) unterbrochen ist, die mit dem Innenraum der Waschanlage in Verbindung steht, und dass ein Sperrschieber (14) zum Öffnen der genannten Öffnung (13) während des Ausstossens der gewaschenen Kunststoffolie und zum Schliessen während
des Betriebes der Waschanlage vorgesehen ist.
5) Waschanlage nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden vertikalen Wellen (5, 6) mechanisch durch zwei Reduziergetriebe miteinander verbunden sind, angeordnet im oberen Teil und auf sich gegenüberliegenden Seiten des genannten Behälters (1).
6) Waschanlage nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jede der genannten Serie von Haspeln (7, 8) eine oder mehrere Haspeln (7', 81) enthält, die an ihren Enden mit einer Klinge (18) versehen sind, welche während der Rotation mit einer mit dem Behälter (1) verbundenen Gegenklinge (19) in Berührung kommt.
7) Waschanlage nach Patentanspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der genannten festen Gegenklingen (19) einer Serie von Haspeln (7, 8) so ausgelegt ist, dass sie zurückgezogen werden kann, um nicht mehr mit der entsprechenden rotieren Klinge (18) in Berührung zu kommen.
8) Waschanlage nach Patentanspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass sich die genannten beweglichen Klingen (18) vorzugsweise am unteren Teil der entsprechenden rotierenden Welle (5, 6) befinden und an der letzten oder vorletzten der genannten Haspeln (7', 81) befestigt sind.
9) Waschanlage nach den Patentansprüchen 3, 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass am oberen Teil des Behälters (1), an dem der Wasserzulauf (10) und die Austrittsleitung für das Wasser (12) angeordnet sind, sich eine Öffnung zum Eingeben des Mate-
rials befindet, und dass auf der entgegengesetzten Seite der Sperrschieber (14) zum Ausstossen der gewaschene Kunststofffolie angeordnet ist, während an den anderen beiden Seiten des Behälters (1) und sich gegenüberliegend die beiden Reduzierbetriebe befestigt sind.
10) V/erfahren zum Waschen oder Trennen der Kunststoffolie von Papier- oder Zellulosefasern oder anderen Verschmutzungen, verwirklicht durch die Waschanlage nach den vorstehenden Patentansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass es aus folgenden Phasen besteht:
a) Einfüllen des Wassers in den Behälter durch den Wasserzulauf und bei geschlossener Wasseraustrittsleitung;
b) gleichzeitiges oder anschliessend an den Wasserzulauf vorzunehmendes Einfüllen des zu waschenden Materials, und zwar auf solche Weise, dass eine hohe Verdünnung der wässerigen Suspension im Bereich von 1% bis 15?ό in Feststoffen erreicht wird;
c) Beginn der Drehbewegung der rotierenden Welle oder Wellen bei niedriger Geschwindigkeit (150 - 500 UpM) bei Einlauf des Wassers durch den Wasserzulauf und den Ablauf desselben durch die Austrittsleitung;
d) Unterbrechung des Wasserzulaufs und Ablass des Restwassers;
e) Ausstoss des gereinigten und feuchten Kunststoffes.
DE19853500082 1984-01-10 1985-01-03 Waschanlage zum waschen oder trennen der kunststoffolie von papier- oder zellulosefasern oder anderen verschmutzungen und das entsprechende verfahren Granted DE3500082A1 (de)

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