DE4033604A1 - Verfahren zur wiedergewinnung von loeslichen kunststoffen aus kunststoffhaltigen abfaellen - Google Patents

Description

Es ist allgemein bekannt,daß sich viele Kunststoffe durch be­ stimmte Lösemittel auflösen lassen. Aus solchen Lösungen kön­ nen diese Kunststoffe auch durch Zugabe bestimmter Fällmittel wieder ausgefällt werden. Hierdurch kann ein Kunststoff prin­ zipiell aus Verbundwerkstoffen, bestehend auch aus mehreren verschiedenden Kunststoffschichten wiedergewonnen werden. Hierzu löst man einfach den wiederzugewinnenden Kunststoff mit einem geeigneten Lösemittel aus dem Kunststoffverbund heraus und versetzt die so gewonnene Lösung, bestehend aus wiederzugewinnendem Kunststoff und eingesetztem Lösemittel mit einem geeigneten Fällmittel. Der aus dem Verbund heraus­ gelöste Kunststoff wird hierdurch ausgefällt und kann abgefil­ tert werden. Meist sind hierbei je doch größere Mengen an Fäll­ mittel erforderlich, da in der Regel als Fällmittel Stoffe einge­ setzt werden die an sich Nichtlöser für den wiederzugewinnen­ den Kunststoff darstellen. Hierdurch wird das Lösemittel soweit mit Nichtlöser verdünnt bis es seine lösenden Eigenschaften für den wiederzugewinnenden Kunststoff verliert. Insgesamt resul­ tiert also eine große Menge an Flüssigkeit (Lösemittel und Fällmittel), die, um eine wirtschaftliche Prozeßführung zu er­ möglichen auch wieder getrennt werden muß, um im Gesamtpro­ zeß wiedereingesetzt werden zu können. Auch können sich bei diesem Vorgehen Azeotrope bilden. Die Trennung von Löse- und Fällmittel erfolgt meist mit einer Rektifikationskolonne deren Betriebskosten von der Menge des zu rektifizierenden Gemisches abhängen. Die Erfindung bezieht sich nun auf ein Verfahren,das geeignet ist diesen Prozeß zu optimieren und die Betriebskosten so erheblich zu senken: Wird die Kunststofflösung in ein Medi­ um injiziert, dessen Temperatur höher liegt als der Siedepunkt des Lösemittels für den wiederzugewinnenden Kunststoff so er­ folgt eine Verdampfung des Lösemittels in dem Medium in das die Kunststofflösung injiziert wurde. Ist das Medium in das die Kunststofflösung injiziert wurde ein Nichtlöser für den wieder­ zugewinnenden Kunststoff so wird dieser bei diesem Vorgang freigesetzt werden. Das Gesamtsystem verläßt also somit ein dampfförmiges Lösemittel, das nur noch durch diejenigen Anteile an Medium in das die Kunststofflösung injiziert wurde verunreinigt ist, die sich durch den Partialdampfdruck des Mediums bei der Prozeß­ temperatur ergeben. Dieses Dampfgemisch kann nun sehr leicht durch eine Rektifikation getrennt werden und dem Prozeß erneut zugeführt werden. Insgesamt- resultiert hierdurch ein sehr gut zu steuernder Prozeß:
Die Ausfällung des Kunststoffes erfolgt stets quantitativ da­ durch, daß man die Kunststofflösung in einen sehr hohen Über­ schuß eines Nichtlösers für diesen Kunststoff injiziert. Da die Temperatur des Nichtlösers höher liegt als der Siedepunkt des Lösemittels erfolgt eine Verdampfung des Lösemittels, das dann das Gesamtsystem wie weiter oben beschrieben gasförmig ver­ läßt. Hierdurch wird stets ein sehr hoher Überschuß an Fäll­ mittel im Vergleich zur Menge an injizierter Kunststofflösung garantiert. Der frei gesetzte wiederzugewinnende Kunststoff kann durch eine geeignete Fördereinrichtung aus dem Ausfäll­ system heraus gefördert werden, wodurch ein kontinuierlich ar­ beitender Prozeß möglich wird. Ein weiterer Vorteil des be­ schriebenen Verfahrens ist, daß man durch Steuerung der jeweils injizierten Menge an Kunststofflösung eine eventuell mögliche Azeotropenbildung zwischen Lösemittel und Fällmittel vermei­ den kann, was die erforderliche Rektifikation des aufsteigenden Dampfgemisches bestehend aus Lösemittel und Fällmitteldäm­ pfen (s. oben) weiter vereinfacht. Die im Anspruch 4 beschrieben können auch restlösende Eigenschaften des Mediums in das die Kunststofflösung injiziert wird dazu benutzt werden den wie­ derzugewinnenden Kunststoff weiter zu purifizieren. Mit der vorliegenden Erfindung ist somit einen Verfahren geschaffen durch das lösliche Kunststoffe aus sortenunreinen kunstoffhal­ tigen Abfällen sehr sortenrein wiedergewonnen werden können und erneut einsetzbar sind. Gleichzeitig werden die Kosten zur Trennung von Löse- und Fällmittel durch das beschriebene Ver­ fahren deutlich gesenkt. Der prinzipielle Verfahrensablauf ist aus beiliegender Zeichnung ersichtlich.

Der wiederzugewinnende lösliche Kunststoff wird aus Kunst­ stoffabfällen in einem Extrakteur (1) durch ein geeignetes Lö­ semittel aufgelöst. Die so erhaltene Kunststofflösung wird mit einer Dosierpumpe (2) in ein Ausfällsystem (3) injiziert,in dem das Fällmedium mit einer Heizung (4) über den Siedepunkt des Lösemittels in dem der Kunststoff aufgelöst ist aufgeheizt wur­ de. Der freigesetzte Kunststoff kann über eine Fördereinrich­ tung (5) aus dem Fällsystem entfernt werden. Das das Fällsy­ stem verlassende gasförmige Lösemittel wird wie beschrieben in einer Rektifikationseinheit (6) purifiziert. Die nichtauflösbaren Anteile der extrahierten Kunststoffabfälle können getrennt ent­ sorgt werden oder falls möglich als Füllstoffe wiedereingesetzt werden.

Claims (5)

1. Verfahren zur Wiedergewinnung von löslichen Kunststoffen aus kunststoffhaltigen Abfällen gekennzeichnet durch fol­ gende Verfahrensschritte:

• - der wiederzugewinnende Kunststoff wird durch geeignete Lösemittel chemisch-physikalisch selektiv aus dem Kunst­ stoffhaltigen Abfall herausgelöst.
• - Die so gewonnene Lösung wird in einen Behälter injiziert, der mit einem Medium gefüllt ist, das für den entsprechenden Kunststoff einen Nichtlöser darstellt. Die Temperatur dieses: Mediums muß hierbei über der Siedetemperatur des Lösemit­ tels liegen, in dem der wiederzugewinnende Kunststoff auf­ gelöst ist. Hierdurch verdampft das Lösemittel und der wie­ derzugewinnende Kunststoff wird sehr sortenrein freige­ setzt.
• - Das verdampfte Lösemittel wird über eine Rektifikationseinheit wiedergewonnen. Auf diese Art und Weise ist eine geschlossene Prozeßführung möglich.

2. Verfahren nach Anspruch 1 zur Wiedergewinnung von löslichen Kunststoffen wie Polystyrol und modifizierten Polystyrolen wie ABS (Acrylbutadienstyrol), SMAC (Styrolmaleinsäureanhydridco­ polymer) etc indem je nach Art des Wiederzugewinnenden Kunststoffes und der entsprechenden Abfallqualität als Löse­ mittel z. B. Aceton (Siedepunkt 56 Grad bei 1013 mbar ) Formal­ dehyddimethylacetal (Sp. 42 Grad bei 1013 mbar), Tetrahydrofu­ ran (Sp. 65 Grad bei 1013 mbar) Ethylacetat (Sp.77 Grad 1013 mbar) oder Methylacetat (Sp.57 Grad/1013 mbar) verwandt wer­ den. Als Medium in das Kunststofflösung injiziert wird ver­ wendet man in diesen Fällen zweckmäßiger Weise Wasser, das aufgrund seines erheblich höher liegenden Siedepunktes und seiner enormen Wärmekapazität für den Freisetzungsprozeß des Kunststoffes besonders geeignet ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1 zur Wiedergewinnung von lös­ lichen Kunststoffen wie Polystyrolen, modifizierten Polystyro­ len Polycarbonaten, Ethylenvinylacetat etc, indem das Medium in das die Kunststofflösung injiziert wird nicht Wasser ist son­ dern abhängig vom Siedepunkt des eingesetzten Lösemittels ei­ ne andere Flüssigkeit, die einen Nichtlöser für den wiederzuge­ winnenden Kunststoff darstellt (z. B. Öle, Benzine oder Alko­ hole).

4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3 zur Wiedergewinnung von löslichen Kunststoffen indem das Medium in das die Kunststofflösung injiziert wird restlösende Eigenschaften für den wiederzugewinnenden Kunststoff oder einen eventuell mitaufgelösten Stoff aus der aufzuarbeitenden Abfallqualität aufweist.

5. Dies kann z. B. erforderlich werden,wenn der wiederzugewinnen­ de Kunststoff aus einem Abfallverbund herausgelöst werden muß, der bei dem eingesetzten Lösemittel weitere Stoffe frei­ setzt. Dies ist zum Beispiel der Fall, wenn aus einer kunst­ stoffhaltigen Abfallqualität, bestehend z. B. aus Polystyrol oder modifizierten Polystyrolen und einem weichgemachten Polyvi­ nylchlorid beim Löseprozeß für das wiederzugewinnende Poly­ styrol oder modifizierte Polystyrol ein Lösemittel eingesetzt wird, das gleichzeitig extrahierende Wirkung auf den im weich­ gemachten PVC befindlichen Weichmacher aufweist (z. B. bei den Lösemitteln 1.1.1 Trichlorethan oder Formaldehyddimethylace­ tal). In diesem Fall bewähren sich als Medien in die die Kunst­ stofflösung injiziert wird beispielsweise verschiedene Benzin­ qualitäten, deren Siedepunkte über denjenigen der eingesetzten Lösemittel liegen und die gute lösende Eigenschaften für die mitherausgelöste Weichmacherqualität aufweisen.