DE4207328A1

DE4207328A1 - Schmelzbad zum Zerlegen von Gegenständen, die aus thermoplastischen Kunststoffen und anderen Werkstoffen bestehen

Info

Publication number: DE4207328A1
Application number: DE4207328A
Authority: DE
Inventors: Georg Dr Ing Menges; Reinhard Dr Fischer; Volker Lackner
Original assignee: Kloeckner ER WE PA GmbH
Priority date: 1992-02-04
Filing date: 1992-03-07
Publication date: 1993-10-14

Description

Es gibt eine große Menge von Bauteilen, deren Träger oder Gehäuse aus thermoplastischen Kunststoffen bestehen, deren Bestückung jedoch aus anderen Werkstoffen, in erster Linie aus Metallen, besteht, oder um gekehrt. Besonders typische Beispiele finden sich im Feingerätebau und in der Elektronik, z. B. bei Leiterplatten für elektronische Schaltungen. Hier sind sehr viele Kleinteile auf einer Trägerplatte befestigt, die einzeln zu entnehmen sehr aufwendig erscheint, da zudem ihr Wert vor allem in den Werkstoffen steckt, aus denen sie hergestellt sind.

Aber auch viele sonstige Geräte und Vorrichtungen bestehen beispiels weise aus einem Kunststoffgehäuse und Motoren, die aus Eisen und Kupfer bestehen. Darüberhinaus gibt es aber auch Bauteile aus Metallen und anderen Werkstoffen, die mit Kunststoffen beschichtet sind.

Bisher sind schon eine Reihe von Verfahren bekannt, die sich die Trennung von Kunststoffen von anderen Werkstoffen zum Ziel gesetzt hatten. Erwähnt sei hier z. B. Pyrolyse, Hydrolyse, Abbrennen. Diese Verfahren haben sich in der Praxis aus verschiedensten Gründen nicht durchsetzen können. Auch die mechanische Zerkleinerung mit anschließender mechanischer Trennung wird vorgeschlagen. Jedoch ist dieses Verfahren mit hohen Kosten verbunden.

Das neuartige Verfahren löst die Aufgabe, Kunststoffe, aber auch Gummi, aus dem Verbund oder der Kombination mit anderen Werkstoffen so zu trennen, daß sowohl die stoffliche Wiederverwendung der Kunststoffe als auch der anderen Werkstoffe ermöglicht wird. Das Verfahren macht sich den verhältnismäßig niedrigen Schmelzpunkt der thermoplastischen Kunst stoffe zu nutzen.

In der deutschen Patentanmeldung P 42 03 052.8 ist ein Schmelzbad be schrieben, das dazu dient, Kunststoffe in niedrigmolekulare Bestandteile zu zerlegen und gleichzeitig eine Reaktion der Schmelze mit Bestandtei len der Kunststoffe zu ermöglichen.

Der erfindungswesentliche Gedanke des neuartigen Verfahrens liegt nun darin, das Schmelzbad zum Trennen von Kunststoffen und anderen Werkstoffen, die im Verbund oder in Kombination mit Kunststoffen vor liegen, zu benutzen.

Dabei werden folgende Eigenschaften der Kunststoffe ausgenutzt:

1. Kunststoffe schmelzen bei Temperaturen, bei denen die mit ihnen zusammen verwendeten anderen Werkstoffe noch fest sind.

2. Kunststoffe in flüssiger Form sind mit vielen Flüssigkeiten nicht oder nur sehr schwer mischbar.

Das neuartige Verfahren sei an einem Beispiel beschrieben:

Verbrauchte Hausgeräte werden auf eine Schmelze aufgegeben, deren Temperatur bei ca. 200°C gehalten wird. Bei dieser Temperatur schmelzen die in diesem Bauteil enthaltenen Thermoplaste. Hat die Schmelze eine höhere Dichte als die Thermoplaste, bildet sich eine Schicht von flüssigen Thermoplasten auf dem Schmelzbad. Die anderen Werkstoffe, z. B. bei den Hausgeräten das Eisen und das Kupfer der Elektromotoren, bleiben fest und sinken wegen ihrer hohen Dichte auf den Boden der Schmelze, von dem sie von Zeit zu Zeit mit einer geeigneten Austragsvorrichtung entfernt werden.

Platinen, die die elektronischen Vorrichtungen tragen und im all gemeinen hauptsächlich aus Duroplasten bestehen, werden nicht schmelzen und werden, entsprechend ihrem Metallanteil, entweder absinken oder auf dem Schmelzbad schwimmen und zusammen mit dem flüssigen Kunst stoff abgezogen und später mechanisch, z. B. mittels eines Siebes, vom flüssigen Kunststoff getrennt.

Die nicht verflüssigten Werkstoffe werden einer bekannten, weiteren Ver arbeitung, z. B. einem pyrometallurgischen Verfahren, unterzogen. Die flüssigen Thermoplaste werden einer weiteren, degradativen Behand lung zugeführt, beispielsweise in einem Extruder, wie in PCT/EP 91 00959 "Verfahren zur Verwertung von organischen Abfällen" beschrieben.

Bei der Verflüssigung der Thermoplaste werden in Abhängigkeit von der angewendeten Temperatur, Weichmacher und andere Verbindungen, aber auch Chlorwasserstoff aus PVC, verflüchtigt. Deshalb muß dafür gesorgt werden, daß die entstehenden Gase abgesaugt und einer Gasreinigung zugeführt werden. Auf diese Weise erfolgt gleichzeitig ein Abtrennen der in den flüssigen Thermoplasten bei der Weiterverarbeitung störenden Begleitstoffe.

Es können natürlich auch andere, aus Kunststoffen und anderen Werkstoffen bestehende Gegenstände dieser Behandlung unterzogen werden. Aber auch mit Kunststoffen überzogene andere Werkstoffe können auf diese Weise aufgearbeitet werden.

Für die Durchführung des Verfahrens eignet sich jeder Apparat, der eine gasdichte Aufgabevorrichtung, einen direkt oder indirekt beheizten Be hälter für das Schmelzbad, eine Absaugvorrichtung für die entstehenden Gase und eine Austragsvorrichtung für die verflüssigten Thermoplaste und die nicht verflüssigten anderen Werkstoffe hat.

Für das Schmelzbad können alle Stoffe Verwendung finden, die unterhalb 400°C schmelzen, eine geringe oder gar keine Löslichkeit oder Mischbar keit für verflüssigte Thermoplaste haben und die sich bei den anzuwenden den Temperaturen wenig oder gar nicht zersetzen.

Wählt man Schmelzen oder Flüssigkeiten mit niedrigerer Dichte als die von den Thermoplasten abzutrennenden Werkstoffe, dann sinken diese in der Flüssigkeit zu Boden. Dafür kommen z. B. vegetabile Öle, Thermo öle, aber auch Salzschmelzen in Frage.

Wählt man Schmelzen mit hoher Dichte, wie z. B. Zinn oder Blei, so bleiben die nicht geschmolzenen Teile an der Oberfläche des Bades und werden zusammen mit den flüssigen Thermoplasten ausgetragen und später mechanisch getrennt.

Claims

1. Verfahren zur Zerlegung von Gegenständen, die aus thermoplastischen Kunststoffen und anderen Werkstoffen bestehen, dadurch gekennzeichnet, daß diese Gegenstände durch Kontakt mit einem Bad aus einem unter halb 400°C flüssigen Material in verflüssigte Thermoplaste und nicht verflüssigte, andere Werkstoffe zerlegt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwerkraft trennung von flüssigen Thermoplasten und nicht verflüssigten, anderen Werkstoffen durch Wahl einer geeigneten Dichte des Schmelzbades erfolgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennung von flüssigen Thermoplasten und nicht flüssigen, anderen Werkstoffen mechanisch erfolgt.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Material für das Schmelzbad organische Substanzen mit geringer Löslichkeit für Thermoplaste und Beständigkeit bis mindestens 200°C verwendet werden.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Material für das Schmelzbad anorganische Verbindungen verwendet werden.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Material für das Schmelzbad Metalle oder Metallegierungen verwendet werden.

7. Verfahren nach Anspruch 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß die beim Einschmelzen der Thermoplaste entstehenden gasförmigen Produkte ab gesaugt und einer weiteren Behandlung zugeführt werden.

8. Verfahren nach Anspruch 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß die verflüs sigten Thermoplaste einer Weiterbehandlung unterworfen werden.

9. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung aus einer gasdichten Aufgabevorrich tung, einem geschlossenen Behälter mit einer Beheizung für das Schmelz bad und einer Absaugvorrichtung für die entwickelten Gase und einer Austragsvorrichtung für flüssige Thermoplaste und festen, sonstigen Werk stoffen besteht.