DE4306347A1 - Verfahren zur Trennung von Kunststoff-Metall-Werkstoff-Mehrschichtfolien, wobei mindestens eine der Metallschichten zwischen einer Kunststoff und einer Werkstoff-Schicht liegt - Google Patents

Verfahren zur Trennung von Kunststoff-Metall-Werkstoff-Mehrschichtfolien, wobei mindestens eine der Metallschichten zwischen einer Kunststoff und einer Werkstoff-Schicht liegt

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Trennung von Kunststoff-Metall-Werkstoff-Mehrschichtfolien, wobei mindestens eine der Metall-Schichten zwischen einer Kunststoff- und einer Werkstoff-Schicht liegt, nach Oberbegriff des Anspruchs 1.
Mehrschichtfolien werden in großem Maße im Verpackungsbereich eingesetzt. Sie weisen im Gegensatz zu reinen Kunststoff-Folien geringere Diffusionsraten gegenüber Wasser und Gasen auf und werden als Barrieremedien verwendet (Kunststoffe 82 (1992) 729-738). Dabei stellt eine Aluminium-Schicht eine Sperrschicht dar. So finden Mehrschichtstrukturen mit einer Aluminium- Folie als Sperrschicht eine breite Anwendung im Markt z. B. als Flüssigkeitsverpackungen, medizinische und pharmazeutische Anwendungen.
Zur direkten Bedruckung von Kunststoffteilen während des Spritzgießvorganges werden sogenannte Prägefolien verwendet. Diese bestehen aus einer Kunststoff-Folie auf der verschiedene Schichten, die die Dekoration erzeugen, aufgetragen sind. Um einen metallischen Glanz zu erzeugen, wird auf der Kunststoff-Folie eine Aluminium- bzw. eine aluminiumhaltige Schicht aufgetragen. Diese ist zur besseren Haftung an dem zu dekorierendem Kunststoff mit einer speziellen Schicht überzogen.
Während die Prägefolien als Produktionsabfälle bei der Dekoration von Kunststoffteilen anfallen, werden die aluminiumhaltigen Mehrschichtfolien als Produktionsabfälle und als Alt-Produkte in großen Mengen erhalten.
Die Entsorgung der Mehrschichtfolien wird zum großen Teil durch Verbrennung und Deponierung durchgeführt. Es bestehen zur Zeit Bestrebungen eine gezielte Verbrennung in flüssigem Sauerstoff oder eine Hydrierung durchzuführen. Doch ist der Kostenaufwand dieser Verfahren sehr hoch (Neue Verpackung 4 (1991) 42-45). Ein Recycling von diesen Folien findet bisher in sofern statt, daß die Folien als Werkstoffgemisch zerkleinert und anschließend verpreßt oder umgeschmolzen werden. Es werden dabei niederwertige dickwandige Teile erhalten, die nur geringen Ansprüchen genügen.
Es wird weiterhin versucht die Kunststoff-Schicht durch Lösungsmittel aufzulösen und somit nach Wiedergewinnung des Kunststoffes aus der Lösung einen sortenreinen Kunststoff zu erhalten. Der Aufwand zum Lösen, Reinigen und Wiedergewinnen der Kunststoffe ist dabei sehr groß.
Der im Patentanspruch 1 angegebenen Erfindung liegt das Problem zugrunde, ein Verfahren zur einfachen Trennung von Kunststoff-Metall-Werkstoff-Mehrschichtfolien, wobei mindestens eine der Metall-Schichten zwischen einer Kunststoff und einer Werkstoff-Schicht liegt, zu schaffen.
Dieses Problem wird durch die im Patentanspruch 1 aufgeführten Merkmale gelöst.
Dem Verfahren liegt der überraschende Effekt zu Grunde, daß durch das Auflösen einer Metallschicht aus einem Verbund die diese vorher umgebenden Werkstoffe sortenrein getrennt werden. Dabei ist es möglich Metalle in sauren und/oder alkalischen Medien aufzulösen.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß mit dem beschriebenen Verfahren eine Trennung von Mehr-Schicht-Folien durchgeführt werden kann. Damit ist es möglich sortenreine Werkstoffe aus dem Verbund zurückzugewinnen und einer Wiederverwendung zuzuführen. Die Eigenschaften der sortenreinen zurückgewonnen Kunststoffe liegen vorteilhafterweise aufgrund des besonders schonenden Verfahrens im Bereich der Neuware.
Im Gegensatz zu anderen bisher vorhandenen Verfahren ist das beschriebene ökologisch und wirtschaftlich günstiger. Beim Aluminium ist das Auflösen auf Grund seines unedlen Charakters besonders leicht und vorteilhaft in verdünnten Laugen möglich.
Ein besonderer Vorteil liegt in der Tatsache, daß beim Auflösen des Aluminium sich verbrauchte Lauge wieder zurückbildet, so daß keine frische Natronlauge zugeführt werden muß. Die dabei entstehenden gelösten Al-Kationen fallen als Aluminium-Hydroxid aus der Lösung aus und können durch Filtration dem Verfahren entzogen werden.
Durch eine gleichzeitige mechanische Beanspruchung der Mehrschicht-Folie durch eine Zerkleinerung und/oder durch starkes Aneinanderreiben der Partikel und/oder durch das beschleunigte Aufsprühen des Mittels (Turbowaschen) wird die Verfahrensdauer beschleunigt. Der gleiche Effekt tritt bei Erhöhung der Temperatur auf.
Durch eine Vorzerkleinerung der Mehrschicht-Folien wird eine bessere Handhabbarkeit und Förderfähigkeit erreicht. Außerdem verringert sich die Verfahrensdauer.
Ein besonderer Vorteil wird erreicht, wenn mit der verwendeten Lösung ein Mehrfachnutzen erzielt wird. Die Lösung wird dabei gleichzeitig zur Reinigung und/oder Sortierung der Mehrschicht-Folie bzw. der einzelnen Werkstoffe ausgenutzt. Eine Sortierung wird dabei unter Ausnutzung der unterschiedlichen Dichten der getrennten Werkstoffe z. B. durch eine Schwimm-Sink-Trennung durchgeführt.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden näher beschrieben.
Bei der Verpackung von Kaffee werden Mehrschicht-Folien verwendet, die aus einer Polyethylenterephtalat-Folie, einer Aluminium-Schicht und einer Polyethylen-Schicht bestehen. Diese Mehrschicht-Folien fallen sowohl bei der Produktion als Abfall als auch als Alt-Produkte nach ihrem Gebrauch in großen Mengen an.
In einem Kolben werden drei 2*2 cm große Stücke einer Mehrschichtfolie, wie sie für Kaffee-Verpackungen verwendet wird, mit 200 ml 10 Gew.-% wäßriger Natronlauge vorgelegt. Es wird 10 Minuten bei einer Temperatur von 50°C auf einem Magnet-Rührer gerührt. Dabei wird die Aluminium-Schicht aufgelöst und der Verbund gelöst. Die Polyethylen-Folie schwimmt auf der Lauge, während die Polyethylenterephtalat-Folie zu Boden sinkt. Durch das Abschöpfen der Polyethylen-Folie mit einem Sieb und anschließendem Waschen mit destilliertem Wasser wird ein reines hochwertiges Polyethylen erhalten. Durch Sieben werden die Polyethylenterephtalat-Folien von der Lauge abgetrennt und anschließend mit Destilliertem Wasser gewaschen.
Ein günstiges Verfahren zum Dekorieren von spritzgegossenen Kunststoff-Teilen stellt das Bedrucken während des Spritzgießens im Werkzeug dar. Um einen metallischen Glanz zu erzielen, werden Prägefolien eingesetzt, die hauptsächlich aus einer Polyterephtalat- Folie, einer Aluminium-Schicht und einer Klebeschicht bestehen.
Zur Trennung des Verbundes werden drei 1*1 cm große Folien-Stücke in einem Kolben mit 100 ml Lösung aus Ethanol und 2 Gew.-% NaOH vorgelegt. Es wird 15 Minuten bei Raumtemperatur auf einem Magnet-Rührer gerührt. Anschließend wird das ganze durch ein Sieb mit einer 4 mm-Lochung gegeben und die im Sieb zurückgehaltenen Polyethylenterephtalat-Folienstücke mit destilliertem Wasser gewaschen. Es wird ein reines Polyethylenterephtalat erhalten.

Claims (11)

1. Verfahren zur Trennung von Kunststoff-Metall- Werkstoff-Mehrschichtfolien, wobei mindestens eine der Metall-Schichten zwischen einer Kunststoff und einer Werkstoff-Schicht liegt, dadurch gekennzeichnet, daß die Folien mit Mitteln in Verbindung gebracht werden, die die Metall-Schicht auflösen und dadurch der Kunststoff-Werkstoff-Verbund aufgehoben wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der Metall-Schichten aus Aluminimum besteht oder aluminiumhaltig ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkstoff eine Kunststoff-Folie oder eine Lack- Schicht oder Papier oder Pappe oder Metall-Schicht darstellt.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß unter Mitteln wäßrige und/oder alkoholische Lösungen, die sauer oder alkalisch sind, zuverstehen sind.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren bei Raumtemperatur oder erhöhter Temperatur durchgeführt wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Mehrschichtfolien vor der Trennung zerkleinert werden.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Auflösen des Metalls und damit die Trennung des Verbundes durch gleichzeitiges mechanische Beanspruchung wie z. B. durch Turbowaschen und/oder Schleudern und/oder Zerkleinern in einer Schneidmühle und/oder starkes Rühren unterstützt wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß nach der Verbund-Trennung in dem Mittel gleichzeitig eine Sortierung der erhaltenen Materialien durch unterschiedliche Verfahren wie z. B. Schwimm-Sink- Trennung durchgeführt wird.
9. Verfahren Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Aluminium in wäßrigen Lauge aufgelöst wird und das gelöste Aluminium als Aluminiumhydroxid aus der Lösung ausfällt und sich dabei die Lauge nicht verbraucht.
10. Verfahren einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Behandlung mit den Mitteln gleichzeitig eine gründliche Reinigung der Mehrschicht-Folien bzw. der getrennten Werkstoffe besonders bei gebrauchten Materialien durchgeführt wird, wobei die Verunreinigungen durch Filtration und/oder Sieben und/oder anderen mechanischen Verfahren abgetrennt werden.
11. Verfahren einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Verfahren die sortenreine Trennung von Mehrschicht-Verbundfolien und Prägefolien durchgeführt wird.
DE19934306347 1993-02-23 1993-02-23 Verfahren zur Trennung von Kunststoff-Metall-Werkstoff-Mehrschichtfolien, wobei mindestens eine der Metallschichten zwischen einer Kunststoff und einer Werkstoff-Schicht liegt Withdrawn DE4306347A1 (de)

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