DE3931204A1 - Verfahren zur wiederverwertung von lackierrueckstaenden und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zur Wiederverwertung von speziellen Lackierrückständen, insbesondere Lackschlämmen, durch thermische Behandlung, wobei die Lackierrückstände mit thermoplastischem Kunststoff gemischt werden und die erhaltene Masse anschließend geformt wird.

In der Automobilindustrie und in sonstigen lackverarbeitenden Betrieben fallen große Mengen von Lackierrückständen, insbesondere Lackschlämmen, an, die toxische Stoffe enthalten und eine Behandlung als Sondermüll erforderlich machen. Ihre umweltfreundliche Entsorgung bereitet große Schwierigkeiten, da die Lagerung dieser Rückstände auf Sondermüll-Deponien kostspielig ist und wegen der immer knapper werdenden Deponieflächen keine Zukunftsperspektiven hat.

Thermische Verfahren zur Verbrennung bzw. Veraschung von Lackschlämmen haben den Nachteil hoher Investitionen und Betriebskosten, sie setzen toxische Gase frei und erfordern ebenfalls eine Behandlung der anfallenden Asche als Sondermüll, wenn diese Schwermetalle oder bestimmte Oxyde enthält. Außerdem ist eine sinnvolle Wiederverwendung der Lackschlämme dadurch ausgeschlossen.

Mit der Wiederverwertung von Farbschlamm befaßt sich die DE-OS 34 06 749, die ein Verfahren zur Herstellung von Produkten aus Farbschlamm und Kunststoffabfällen zum Gegenstand hat. Farbschlamm und thermoplastischer Kunststoff werden gemischt, und es entsteht ein Produkt, bei dem Kunststoffabfälle lediglich in einer Lackschlamm- Masse eingelagert sind. Eine Inertisierung, d. h. eine verrottungssichere Ummantelung der ökologisch problematischen Stoffe der Lackschlämme, wird mit diesem Verfahren jedoch nicht erreicht.

Aus der DE-PS 35 28 346 ist ein Verfahren bekannt, bei dem thermoplastischer Kunststoff durch Friktionswärme aufgeschmolzen wird, in die erschmolzene Masse Lackierrückstände, insbesondere Lackschlämme, unter Druck geknetet und gemischt werden und die so erhaltene Masse zu Gebrauchsgegenständen geformt wird. Durch dieses Verfahren werden die Lackierrückstände in ökologisch unbedenkliche Kunststoffe eingelagert und inertisiert. Auf eine je nach Konsistenz der zuzugebenden Lackschlämme zweckmäßige Entwässerung wird hingewiesen, der Art der Entwässerung aber keine besondere Bedeutung beigemessen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Wiederverwertung von Lackschlämmen zu schaffen, wobei eine doppelte Inertisierung der toxischen Stoffe, wie z. B. Schwermetall-Pigmente, erfolgt und aus den zu entsorgenden Lackschlämmen eine möglichst hohe zur Inertisierung verwertbare Menge an reaktionsfähigen Bindemitteln, d. h. Harzen, erhalten wird. Deshalb ist es wichtig, eine entsprechende Entwässerung der Lackschlämme durchzuführen, ohne daß wesentliche Reaktionen mit Sauerstoff erfolgen und die Harze aushärten.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Lackierrückstände in einem Filtersack entwässert werden, daß thermoplastischer Kunststoff durch Kneten unter Druck erschmolzen wird, wobei das Kneten unter einem solchen Druck erfolgt, daß eine Temperatur von 170 bis 270 Grad Celsius entsteht, daß die entwässerten Lackierrückstände dem erschmolzenen, thermoplastischen Kunststoff zugegeben werden, daß das Gemenge ebenfalls unter Druck geknetet und gemischt wird, und daß die dadurch vorhandene plastische Masse einer Form zugeführt und abgekühlt wird.

Eine bevorzugte Ausgestaltung der Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens besteht darin, daß der Filtersack eine kugelförmige Gestalt aufweist.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist dadurch gegeben, daß der Filtersack aus mehreren, sich aneinanderreihenden, kugelförmigen Filtersäcken besteht und die halsartigen Verbindungen zwischen den kugelförmigen Filtersäcken als Durchlaßöffnungen ausgebildet sind.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, daß die als Durchlaßöffnungen ausgebildeten, halsartigen Verbindungen zwischen den kugelförmigen Filtersäcken durch Schlauchklemmen herstellbar sind.

Außerdem liegt es im Rahmen der Erfindung, daß die als Durchlaßöffnungen ausgebildeten, halsartigen Verbindungen zwischen den kugelförmigen Filtersäcken durch Abdrehen der Filtersäcke herstellbar sind.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß über die in der DE-PS 35 28 346 aufgezeigten Vorteile hinausgehend eine doppelte Inertisierung von in Lackschlämmen enthaltenen toxischen Stoffen ohne größeren zusätzlichen Aufwand erreicht wird und Endprodukte herstellbar sind, die höchsten Anforderungen an Qualität und Umweltverträglichkeit gerecht werden.

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher erläutert: Es zeigen

Fig. 1 einen erfindungsgemäßen kugelförmigen Filtersack (schematisch) und

Fig. 2 eine Aneinanderreihung von kugelförmigen Filtersäcken (schematisch).

Die erfindungsgemäße Wiederverwertung von Lackierrückständen, insbesondere Lackschlämmen, basiert auf einer doppelten Inertisierung der in den Lackschlämmen enthaltenen, ökologisch problematischen Stoffen wie beispielsweise Schwermetall-Pigmenten, d. h. es erfolgt eine doppelte Ummantelung dieser Stoffe.

Im ersten Verfahrensschritt werden die restlichen Reaktionskräfte der Bindemittel (Harze) in den Lackschlämmen zur unlösbaren Einlagerung der Schwermetall-Pigmente in die aushärtenden Harze genutzt.

Dieser Vorgang erklärt sich folgendermaßen: als Reaktion auf die hohe Temperatur bei der Plastifizierung des Gemisches erfolgt eine Abbindung der in den Lackierrückständen enthaltenen Harze (Bindemittel) - genau, wie dies beim Einbrennlackieren der Fall ist. Die in der Mischung enthaltenen Pigmente werden bei diesem Prozeß von ausgehärteten Harzen eingeschlossen. Gleichzeitig verbinden sich die einzelnen Harzpartikel im molekularen Bereich miteinander; es entsteht eine selbsttragende Struktur, quasi also ein Gitterwerk oder ein Gerüst. Dadurch erhöhen sich die Festigkeitseigenschaften des Gemisches nach der Erkaltung, was wiederum zu einer Verbesserung der Materialeigenschaften in Richtung Holz führt. Im Gegensatz also zu nicht mehr reaktionsfähigen, also ausgehärteten Lacken werden durch eine dosierte Beigabe spezieller Lackierrückstände die gewünschten Eigenschaften des neuen Werkstoffes erzielt. Bei der entsprechenden Vorauswahl ist es dadurch sogar möglich, den Anteil der Lackierrückstände in der Mischung zu erhöhen.

Als zweiter Verfahrensschritt ergibt sich zusätzlich eine weitere verrottungssichere Ummantelung der Lackschlamm-Teilchen durch den Kunststoff, wie in der DE-PS 35 28 346 beschrieben, erfolgt. Im Endeffekt heißt das: eine doppelte Ummantelung oder lnertisierung der Farbpigmente.

Voraussetzung für die Erhaltung und Nutzung der restlichen Reaktionskräfte der Harze in Lackschlämmen ist eine entsprechende Entwässerung, bei der nur möglichst geringe Mengen der reaktionsfähigen Harze mit Sauerstoff reagieren und abbinden und andererseits die Wasserdampfwege vom Innern der zu entwässernden Lackschlamm-Massen an die Oberfläche nicht zu lang sind, eine Entwässerung möglich ist und in vertretbaren Zeiten erfolgt.

Auf relativ einfache und kostengünstige Weise läßt sich ohne Fremdenergie eine Entwässerung der Lackschlämme durch Membran-Filtersäcke erreichen, ähnlich wie bei der Abwasserbehandlung. Erfindungsgemäß stellt ein Filtersack in Kugelform, wie in Fig. 1 gezeigt, die optimale Lösung der gestellten Aufgabe dar, denn die Kugel ist bekanntlich der geometrische Körper, der die kleinste Oberfläche im Verhältnis zu seinem Volumen aufweist.

Wird derartiger Lackschlamm erfindungsgemäß in einen an einem Gestell aufgehängten, kugelförmigen Filtersack 1 gefüllt, so wird erreicht, daß nur ein kleiner Teil des Lackinhaltes mit Sauerstoff in Berührung kommt und aushärtet, während der größte Anteil der Harze im Innern des kugelförmigen Filtersackes 1 reaktionsfähig erhalten bleibt.

Die Entwässerung der Lackschlämme erfolgt durch Verdunsten des Wassers einerseits und durch Ausfließen infolge der Schwerkraft ohne Fremdenergie.

Eine vorteilhafte Weiterbildung dieser Dehydriervorrichtung ist in Fig. 2 dargestellt und besteht darin, daß mehrere, kugelförmige Filtersäcke 1 aneinandergereiht werden und die halsartigen Verbindung 2 zwischen den kugelförmigen Filtersäcken 1a als Durchlaßöffnungen für einen schnellen Durchlaß der eingefüllten Lackschlämme in die jeweiligen Filtersäcke 1a fungieren.

Die Verwendung mehrerer aneinandergereihter, kugelförmiger Filtersäcke 1a gemäß Fig. 2, anstelle eines einzelnen, großvolumigen, kugelförmigen Filtersackes 1 gleicher Filterkapazität, der unhandlich bei Betrieb und Transport ist, hat den weiteren Vorteil, daß die Diffusionswege des Wassers vom Sackinnern an die Oberfläche in den kleineren Filtersäcken 1a kürzer sind, was sich günstig auf die Feuchtigkeitsabgabe der Lackschlämme nach außen auswirkt.

Die Aneinanderreihung von mehreren kugelförmigen Filtersäcken 1a ist auf einfache Weise durch Abklemmen entsprechender Teile eines Sackes mittels Schlauchklemmen 3 möglich. Auch durch entsprechendes Abdrehen bzw. Abbinden einzelner Teile, ähnlich wie bei der Herstellung von Wurst, läßt sich eine mehrfache Kugelform, wie in Fig. 2, leicht herstellen.

Über ihre erfindungsgemäße Funktion als Dehydrieranlage hinaus lassen sich die gefüllten kugelförmigen Filtersäcke 1, 1a nach beendeter Entwässerung der Lackschlämme in vorteilhafter Weise auch als sichere Behälter für ein Transportieren und Lagern der getrockneten Lackschlämme ohne Gefährdung der Umwelt nutzen. Außerdem braucht bei der anschließenden Weiterverarbeitung zu einem Kunststoff mit holzähnlichen Eigenschaften der Kugelsack nicht von seinem Inhalt getrennt zu werden; er dient im Gegenteil - da aus Polypropylen - ebenfalls als Rohstoff für das neue Produkt.

Claims (5)

1. Verfahren zur Wiederverwertung von Lackierrückständen, insbesondere Lackschlämmen, durch thermische Behandlung, wobei die Lackierrückstände mit thermoplastischem Kunststoff gemischt werden und die erhaltene Masse anschließend geformt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Lackierrückstände in einem Filtersack entwässert werden, daß thermoplastischer Kunststoff durch Kneten unter Druck erschmolzen wird, wobei das Kneten unter einem solchen Druck erfolgt, daß eine Temperatur von 170 bis 270 Grad Celsius entsteht, daß die entwässerten Lackierrückstände dem erschmolzenen, thermoplastischen Kunststoff zugegeben werden, daß das Gemenge ebenfalls unter Druck geknetet und gemischt wird, und daß die dadurch vorhandene plastische Masse einer Form zugeführt und abgekühlt wird.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Filtersack (1) eine kugelförmige Gestalt aufweist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Filtersack (1) aus mehreren, sich aneinanderreihenden, kugelförmigen Filtersäcken (1a) besteht und die halsartigen Verbindungen (2) zwischen den kugelförmigen Filtersäcken (1a) als Durchlaßöffnungen ausgebildet sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die als Durchlaßöffnungen ausgebildeten, halsartigen Verbindungen (2) zwischen den kugelförmigen Filtersäcken (1a) durch Schlauchklemmen (3) herstellbar sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die als Durchlaßöffnungen ausgebildeten, halsartigen Verbindungen (2) zwischen den kugelförmigen Filtersäcken (1a) durch Abdrehen der Filtersäcke (1a) herstellbar sind.