DE4314545A1 - Verfahren und Anlage zur Aufbereitung faserhaltiger Verpackungsmaterialien - Google Patents

Verfahren und Anlage zur Aufbereitung faserhaltiger Verpackungsmaterialien

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DE4314545A1 DE19934314545 DE4314545A DE4314545A1 DE 4314545 A1 DE4314545 A1 DE 4314545A1 DE 19934314545 DE19934314545 DE 19934314545 DE 4314545 A DE4314545 A DE 4314545A DE 4314545 A1 DE4314545 A1 DE 4314545A1
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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Aufbereitung faserhaltiger Verpackungsmaterialien gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1. Sie betrifft weiterhin eine Anlage zur Aufbe­ reitung faserhaltiger Verpackungsmaterialien gemäß Oberbe­ griff des Anspruchs 16.
Die Aufbereitung von Verpackungsmaterialien gewinnt zuse­ hends an Bedeutung. Obwohl das Recyceln vieler Verpackungs­ materialien großtechnisch beherrschbar ist, bereiten insbe­ sondere faserhaltige Verpackungsmaterialien enorme Proble­ me. Derartige Verpackungsmaterialien bestehen im wesentli­ chen aus organischem Fasermaterial in Form von Pappe oder Papier, Aluminium sowie Polyäthylen oder ähnlichen Polymer­ gemischen. Diese werden insbesondere zur Verpackung von Getränken, wie z. B. Milch und milchhaltigen Produkten, Säften oder als Zigarettenverpackungen verwendet und sind unter dem Namen "Tetra-Pack" bekannt. Wegen der weiten Verbreitung dieses Verpackungsmaterials fallen enorm große Mengen an, die der Aufbereitung zugeführt werden müssen. Hierbei besteht das Problem, daß das organische Fasermate­ rial von den übrigen festen Bestandteilen getrennt werden muß. Hierfür existieren bereits Anlagen, bei denen das Verpackungsmaterial zwischen zwei unter hohem Anpreßdruck stehenden Quetschwalzen hindurchgeführt wird, so daß die Fasern aus dem Materialverbund herausgebrochen werden. Hierbei erleiden jedoch die Fasern infolge der hohen Bean­ spruchung mechanische Beschädigungen und können deshalb in der Regel nicht erneut für die Herstellung desselben Ver­ packungsmaterials verwendet werden.
Der Erfindung lag deshalb das Problem zugrunde, ein Verfah­ ren und eine Anlage zur Aufbereitung derartiger Verpackungs­ materialien zur Verfügung zu stellen, bei welchen die genannten Nachteile nicht mehr auftreten. Insbesondere sollte das Abtrennen der Fasern schonend erfolgen, so daß diese nicht beschädigt und somit uneingeschränkt der Wie­ derverwertung zugeführt werden können. Gleichzeitig sollte eine Verfahrensführung konzipiert werden, die mit einem möglichst geringen Aufwand an Energie auskommt.
Gelöst wird dieses Problem durch ein Verfahren, das die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist. Vorteilhafte Verfahrens­ varianten sind durch die Merkmale der Unteransprüche 2 bis 15 angegeben.
Das Problem wird weiterhin durch eine Anlage gelöst, wie sie durch die Merkmale des Anspruchs 16 definiert ist. Vorteilhafte Ausführungsformen der Anlage sind durch die Merkmale der Unteransprüche 17 bis 26 angegeben.
Die Erfindung basiert auf der Idee, die Oberfläche des Verpackungsmaterials zunächst mechanisch aufzurauhen, so daß die Oberfläche insgesamt vergrößert wird. Dies ermög­ licht eine wesentliche Steigerung der Effizienz in der nachgeschalteten Dispersionsstufe, in welcher das aufge­ rauhte Verpackungsmaterial durch einen Quellvorgang im Wasser aufgeschlossen wird. Die Vergrößerung der Oberfläche erlaubt es, die Verweildauer in dieser Stufe erheblich zu reduzieren, da das Wasser erheblich rascher in die Tiefe des Verpackungsmaterials eindringen kann.
Das Loslösen der Fasern aus dem aufgeschlossenen Verpackungs­ material gelingt auf vorteilhafte Weise in einer Walkvorrichtung, die die Fasern sehr viel schonender behan­ delt als die bislang verwendeten Quetschwalzen. Die Fasern werden durch den Walkvorgang annähernd unbeschädigt, d. h. in ihrer ursprünglich eingesetzten Länge, herausgelöst und können dadurch erneut zu einem derartigen Verpackungsmate­ rial verarbeitet werden.
Die dispergierten festen Bestandteile des Verpackungsmate­ rials werden von dem Wasser durch ein einfaches Steigrohr getrennt, wobei das Wasser erneut dem Behälter zum Auf­ schließen der Fasern zugeführt wird. Es läßt sich hierdurch ein Wasserkreislauf konzipieren, der äußerst geringe Kreis­ laufverluste aufweist.
Das Separieren der Fasern von den übrigen festen Bestand­ teilen des Verpackungsmaterials erfolgt in einer nachge­ schalteten Trennvorrichtung.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung gelingt das mechanische Aufrauhen der Oberfläche der Ver­ packung dadurch, daß das Verpackungsmaterial durch die Kontaktzone zweier einander berührender Walzen hindurchge­ führt wird. Durch eine entsprechende Gestaltung der Walzen­ oberflächen und des Antriebs wird die Verpackungsoberfläche aufgerissen, so daß eine Vielzahl kleiner Ritzen oder Furchen entsteht. Dies ermöglicht ein leichtes Eindringen des Wassers und führt zur beschriebenen Optimierung des Quellvorgangs.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung ist auf die Walkvorrich­ tung zum Loslösen der Fasern aus dem aufgeschlossenen Verpackungsmaterial gerichtet. So wird das Wasser mit dem darin dispergierten, aufgeschlossenen Verpackungsmaterial durch einen flexiblen Schlauch hindurchgeleitet, welcher zyklisch in Form von Querkontraktionen deformiert wird und somit das aufgeschlossene Verpackungsmaterial walkt. Hier­ durch werden die Fasern aus dem Verpackungsmaterial heraus­ gelöst. Die während des Walkvorgangs auf die Fasern ausge­ übten Kräfte sind erheblich geringer als bei dem bisher praktizierten Quetschvorgang.
Vorteilhafterweise wird die Querkontraktion des Schlauchs durch Beaufschlagung von außen mit Druckluft bewirkt. Mit Hilfe einer relativ einfach konzipierten Steuerung werden Ventile mit einer Schnellentlüftungsmechanik betätigt, die eine in weiten Grenzen variierbare Querkontraktion in der gewünschten Größe und Frequenz gestatten.
Ein weiterer spezieller Aspekt der Erfindung ist auf die Trennung der festen Bestandteile, d. h. der Fasern von den übrigen Bestandteilen, gerichtet. Hierzu werden die vom Wasser befreiten Bestandteile axial durch ein Reusenrohr hindurchgefördert und dabei gegen das Innere einer Sieb­ trommel gedrückt. Die Siebtrommel besitzt Öffnungen, die in ihrer Größe so gewählt sind, daß sie die Fasern hindurch­ treten lassen, im übrigen aber die restlichen Bestandteile zurückhalten. Damit können die Fasern auf einfache Weise von den übrigen Bestandteilen separiert und einem Auffang­ behälter zugeführt werden.
Weitere Vorteile und Aspekte der Erfindung werden anhand des in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen in schematischer Darstellung
Fig. 1 Ablaufdiagramm der Verfahrensführung,
Fig. 2 Vorrichtung zum mechanischen Aufrauhen,
Fig. 3 Einzelheit aus Fig. 2,
Fig. 4 Behälter zum Aufschließen der Fasern,
Fig. 5 Einzelheit aus Fig. 4,
Fig. 6 Walkvorrichtung,
Fig. 7 Steigrohr,
Fig. 8 Trennvorrichtung,
Fig. 9 pneumatisches Schaltbild der Ventilsteuerung für die Walkvorrichtung und
Fig. 10 elektrisches Schaltbild der Ventilsteuerung für die Walkvorrichtung.
In Fig. 1 ist der prinzipielle Ablauf der Verfahrensfüh­ rung schematisch dargestellt, wobei die angedeuteten Ver­ fahrensschritte mit entsprechenden Baugruppen bzw. Einzel­ heiten von Baugruppen korrespondieren.
Mit "A" wird der Verfahrensschritt des mechanischen Aufrau­ hens der Verpackungsoberfläche charakterisiert, die zugehö­ rige Vorrichtung ist in Fig. 2 dargestellt. Mit "A′" wird auf die Darstellung gemäß Fig. 3 verwiesen, die einen Ausschnitt aus der Vorrichtung zum mechanischen Aufrauhen wiedergibt.
Mit "B" wird der Verfahrensschritt des Aufschließens der Fasern durch Aufnahme von Wasser symbolisiert, die entspre­ chende Vorrichtung ergibt sich aus Fig. 4. "B′" bezieht sich auf einen Ausschnitt dieser Vorrichtung gemäß der Darstellung in Fig. 5.
"C" bezieht sich auf das Loslösen der Fasern von den übri­ gen Bestandteilen durch Walken, eine hierzu geeignete Vorrichtung in Form des Walkrohres ist in Fig. 6 wiederge­ geben.
"D" entspricht dem in Fig. 7 dargestellten Steigrohr, welches die Trennung der dispergierten Bestandteile vom Wasser ermöglicht.
"E" stellt den letzten Verfahrensschritt dar, nämlich das Separieren der Fasern von den übrigen Bestandteilen der Verpackung durch einen Siebvorgang, der mit Hilfe der in Fig. 8 dargestellten Trennvorrichtung durchgeführt wird.
Das Verfahren wird in der dargestellten, bevorzugten Aus­ führungsvariante quasi kontinuierlich betrieben. Dies bedeutet konkret, daß im vorliegenden Fall das Aufrauhen der Verpackungsoberfläche mit Hilfe der in Fig. 2 darge­ stellten Vorrichtung batchweise erfolgt. Das aufgerauhte Material wird manuell dem in Fig. 4 dargestellten Behälter zugeführt, wobei die weitere Verfahrensführung als konti­ nuierlicher Prozeß konzipiert ist. Somit sind in hier nicht näher dargestellter Art und Weise der Behälter gemäß Fig. 4, die Walkvorrichtung gemäß Fig. 6, das Steigrohr gemäß Fig. 7 und die Trennvorrichtung gemäß Fig. 8 miteinander verbunden. Die einzelnen Baugruppen werden vom Verpackungs­ material ohne weiteren manuellen Eingriff durchlaufen. Am Ende des Aufbereitungsvorgangs liegen die Fasern getrennt von den übrigen Bestandteilen des Verpackungsmaterials vor.
Zum mechanischen Aufrauhen der Oberfläche der Verpackung wird eine Vorrichtung 2 verwendet, wie sie in den Fig. 2 und 3 dargestellt ist. Die Vorrichtung 2 weist einen Auf­ nahmebehälter für das Verpackungsmaterial in Form eines trichterförmigen Bunkers 21 auf. Im unteren Bereich des Bunkers 21 sind zwei Walzen 30, 35 angeordnet, die einander berühren. Die Walze 30 ist mit einer gummiartigen Beschich­ tung 31 versehen, die vollständig die Mantelfläche bedeckt. Die Walze 35 ist mit einer Vielzahl von Zähnen 36 ausge­ stattet, die vollflächig die Mantelfläche bedecken. Die Zähne 36 haben die Form von Zacken oder Widerhaken.
Die Walze 35 wird über einen Riemen 29 von einem Motor 28 rotierend angetrieben, die Rotationsrichtung entspricht bei der gewählten Darstellung gemäß Fig. 2 oder 3 dem Uhrzei­ gersinn. Die Walze 35 ist ortsfest drehbar gelagert.
Die Walze 30 ist als Gegenwalze zur Walze 35 ausgebildet.
Sie wird durch die Kraft einer Druck-Schraubenfeder 23 gegen die Walze 35 gedrückt gehalten. Die Walze 30 ist gegen die Wirkung einer Drehfeder 33 im Gegenuhrzeigersinn um ihre Rotationsachse verschwenkbar, wobei ausgehend von einer durch den entspannten Zustand der Feder 33 definier­ ten Nullage die für eine Schwenkbewegung im Gegenuhrzeiger­ sinn aufzubringende Kraft mit zunehmender Auslenkung ent­ sprechend der Federcharakteristik zunimmt.
Während des Betriebs der Vorrichtung wird die Walze 35 mit annähernd konstanter Winkelgeschwindigkeit im Uhrzeigersinn rotierend bewegt. Infolge der zwischen den beiden Walzen auftretenden Reibungskräfte wird die Walze 30 zunächst mitgenommen und vollführt eine Drehung im Gegenuhrzeiger­ sinn entgegen der Wirkung der Feder 33. Die Walze 30 wird so lange mitgenommen, bis die Rückstellkraft der Feder 33 die Reibkraft zwischen den beiden Walzen 30, 35 im Kontakt­ bereich übersteigt und daraufhin die mitgenommene Walze 30 schlagartig in ihre Ausgangslage zurückkehrt. Daraufhin wird die Walze 30 erneut von der Walze 35 mitgenommen und der Bewegungsvorgang beginnt von neuem. Damit vollführt die Walze 30 eine sich ständig wiederholende reversierende Drehbewegung. Die Winkelgeschwindigkeit bei der Rückkehrbe­ wegung in die Ausgangsposition ist dabei erheblich höher als die Drehbewegung, die durch den Mitnahmeeffekt gegeben ist.
Diese intermittierende Bewegung sorgt dafür, daß das im Bunker 21 befindliche Verpackungsmaterial in den Kontaktbe­ reich zwischen die beiden Walzen 30, 35 zunächst hineinge­ zogen wird. Die Zähne 36 werden hierbei lediglich in das Material hineingedrückt. Bei der schlagartigen Rückkehr der Walze 30 in ihre Ausgangsposition wird die Verpackung, die sich im Kontaktbereich befindet, ruckartig in Gegenrichtung zurückgezogen, wobei die Zähne 36 die Oberfläche einritzen bzw. aufreißen.
Die Einritztiefe läßt sich durch die Vorspannkraft der Druck-Schraubenfeder 23 einstellen. Diese definiert auch die im Kontaktbereich auftretende Reibkraft zwischen den beiden Walzen 30, 35 und damit den Schwenkwinkel der Walze 30 zwischen ihrer Ausgangslage und dem Umkehrpunkt. Die Druck-Schraubenfeder 23 verhindert außerdem wirksam ein Blockieren der beiden Walzen 30, 35 durch eine zu starke Ansammlung von Verpackungsmaterial im Kontaktbereich, da die Walze 30 hierdurch selbsttätig zurückweichen kann.
Das aufgerauhte Verpackungsmaterial verläßt die Vorrichtung 2 durch einen unterhalb der Kontaktzone angebrachten Ab­ führtrichter 22 und wird in einen hier nicht dargestellten Auffangbehälter eingeleitet. Der Auffangbehälter wird in gewissen Zeitintervallen manuell geleert und das darin enthaltene aufgerauhte Verpackungsmaterial in den Behälter 4 gegeben.
Der Behälter 4 dient zum Aufschließen der Fasern und ist in den Fig. 4 und 5 dargestellt. Der Behälter 4 besitzt einen trichterförmigen Bunker 41, der mit Wasser gefüllt ist. Das Wasser dient dazu, in das Verpackungsmaterial einzudringen und durch Quellen die Fasern aufzuschließen. Zur Beschleunigung des Aufschließens ist das Wasser er­ hitzt. Hierzu dient eine im Bunker 41 angebrachte Heizein­ richtung 45, beispielsweise in Form einer Heizspirale. Zur Regelung der Temperatur ist ein Temperaturfühler 46 vorge­ sehen, der auf die Stromversorgung der Heizspirale regelnd einwirkt.
Am tiefsten Punkt des Bunkers 41 ist eine Ablaßschraube 49 vorgesehen, so daß das im Bunker 41 befindliche Wasser erforderlichenfalls abgelassen werden kann.
Im Bodenbereich des Bunkers 41 ist ein Rohr 51 vorgesehen, durch welches das aufgeschlossene Verpackungsmaterial der nächsten Aufbereitungsstufe zugeführt wird. Hierzu ist im Rohr 51 eine Förderschnecke 50 angebracht. Die Förder­ schnecke 50 ist abgedichtet axial durch die Stirnseite des Rohres 51 hindurchgeführt und außerhalb über Wälzlager 56 auf einem Lagerbock gelagert. Die Förderschnecke 50 wird in hier nicht dargestellter Art und Weise rotierend angetrie­ ben. Dadurch entsteht ein Förderstrom in Richtung auf die nächste Aufbereitungsstufe. Zwischen dem Außenumfang der Förderschnecke 50 und dem Rohr 51 ist ein relativ großer Radialspalt vorgesehen. Dieser verschlechtert zwar den Wir­ kungsgrad der Förderung, verhindert jedoch, daß sich größe­ re Bestandteile des Verpackungsmaterials im Radialspalt festsetzen und damit die Förderschnecke 50 blockieren können.
Das eigentliche Kernstück der Anlage bildet eine Walkvor­ richtung 6, die in der Fig. 6 dargestellt ist. Sie dient zum Herauslösen der aufgeschlossenen Fasern aus dem Mate­ rialverbund. Hierzu wird das Gemisch aus Wasser und aufge­ schlossenem Verpackungsmaterial durch einen flexiblen Schlauch 62 hindurchgeleitet, der seinerseits koaxial durchgehend innerhalb eines Walkrohres 61 angeordnet ist. Zwischen der Außenfläche des Schlauchs 62 und der Innenflä­ che des Walkrohres 61 entsteht ein Ringraum 63, der gegen­ über der Umgebung luftdicht abgeschlossen ist. Am Außenum­ fang des Walkrohres 61 sind Ventile 65 angeordnet, über die der Ringraum 63 mit Druckluft beaufschlagbar ist. Die Beaufschlagung des Ringraums 63 mit Druckluft bewirkt, daß der flexible Schlauch 62 nach innen gedrückt wird. Der Strömungsquerschnitt innerhalb des Schlauchs 62 wird auf diese Weise sehr stark verringert. Das darin befindliche aufgeschlossene Verpackungsmaterial erfährt somit eine Kompression, so daß die Fasern aus dem Materialverbund vollends herausgelöst werden.
Durch eine Steuereinheit 66 sind die Ventile 65 betätigbar. Dies kann mit einer relativ hohen Frequenz erfolgen, so daß sich ein Walkvorgang durch ein rasch wiederkehrendes Korn­ primieren und Expandieren des Schlauchs 62 realisieren läßt. Beim Durchtritt durch das Walkrohr 6 werden die Bestandteile unter Umständen mehrfach hintereinander durch den nach innen ausweichenden Schlauch 62 erfaßt und die aufgeschlossenen Fasern zuverlässig von den übrigen Be­ standteilen gelöst.
In Fig. 9 ist das zugehörige pneumatische Schaltbild skizziert. Hiernach sind jeweils drei Ventile 65 im zu­ ström- und im abströmseitigen Bereich des Walkrohres 61 angebracht, wobei die jeweils drei Ventile 65 gleichmäßig am Umfang verteilt angeordnet sein können. Die Ventile 65 sind parallel geschaltet und werden von einem Kompressor 64 mit Druckluft beaufschlagt. Die Druckluftzufuhr wird für sämtliche Ventile 65 durch einen Steuerschieber 68 betä­ tigt, der je nach Stellung die Druckluftzufuhr freigibt oder unterbricht.
Der Steuerschieber 68 wird durch die Steuereinheit 66 aktiviert. Das zugehörige elektrische Schaltbild ist in Fig. 10 angedeutet.
Zur Überwachung bzw. Einstellung des Drucks im Ringraum 63 ist ein Manometer 67 am Walkrohr 61 angebracht.
Nach Verlassen der Walkvorrichtung 6 wird der die Bestand­ teile enthaltende Wasserstrom durch ein Steigrohr 7 gemäß Fig. 7 geleitet. Dort findet die Trennung des Wassers von den darin dispergierten festen Bestandteilen statt. Das Wasser wird dem Behälter 4 zugeführt, so daß ein geschlos­ sener Wasserkreislauf entsteht.
Die festen Bestandteile gelangen schließlich in eine Trenn­ vorrichtung 8, die in Fig. 8 dargestellt ist und zum Trennen der Fasern von den übrigen festen Bestandteilen bestimmt ist. Die Trennvorrichtung 8 weist eine Siebtrommel 81 auf. Die Größe der Sieböffnungen ist auf die Größe der Fasern derart abgestimmt, daß die abgetrennten Fasern durch die Sieböffnungen hindurchtreten können, die übrigen Be­ standteile jedoch in der Siebtrommel 81 zurückgehalten werden. Hierzu werden die getrennten, jedoch noch vermisch­ ten Bestandteile von einer innerhalb der Siebtrommel 81 koaxial durchgehend angeordneten, rotierend antreibbaren Förderspirale 85 durch die Trennvorrichtung 8 hindurch­ transportiert. Weiterhin befindet sich innerhalb der Sieb­ trommel 81 in koaxialer Anordnung ein durchgehendes Spritz­ rohr 83, aus dem Wasserstrahlen unter hohem Druck austre­ ten. Diese reißen die festen Bestandteile mit und drücken sie von innen gegen die Siebtrommel 81. Die Fasern verlas­ sen hierbei die Siebtrommel 81, die übrigen Bestandteile werden innerhalb der Siebtrommel zurückgehalten.
Die Fasern fallen nach dem Verlassen der Siebtrommel 81 auf ein Förderband 89, welches die abgetrennten Fasern einem Auffangbehälter zuleitet. Die übrigen, von den Fasern getrennten Bestandteile verlassen die Siebtrommel 81 am Ende über eine Rinne 86 und werden einem Sammelbehälter zugeführt.
Das aus dem Spritzrohr 83 ausgespritzte Wasser wird in einer Auffangwanne 88 aufgefangen. Die Auffangwanne ist über eine hier nicht näher dargestellte Rohrleitung mit dem Spritzrohr 83 verbunden, wobei eine Pumpe das Wasser im Kreislauf umpumpt. Lediglich ein geringer Teil des Wassers verläßt den Kreislauf, z. B. durch Adhäsion an den getrenn­ ten Bestandteilen, so daß lediglich diese Menge ergänzt werden muß.
Auf diese Weise ist eine hocheffiziente, energie- und ressourcenschonende Aufarbeitung von faserhaltigen Verpackungs­ materialien, wie beispielsweise den Tetra-Packs, möglich. Insbesondere gelingt es hierdurch, die Fasern vollkommen aufzuschließen und im geschlossenen Wasserkreis­ lauf zu selektieren. Hierbei nehmen die Fasern keinen Schaden, so daß sie im wesentlichen unverändert erneut zur Herstellung des Verpackungsmaterials verwendet werden können. Auch die übrigen Bestandteile werden hierbei nicht verändert, so daß sie nach erfolgter weiterer Trennung in ihrer Ausgangskonsistenz vorliegen. Insbesondere die Kon­ zeption von geschlossenen Wasserkreisläufen ergibt eine umweltschonende Verfahrensführung.
Bezugszeichenliste
2 Vorrichtung zum mechanischen Aufrauhen
21 Bunker
22 Abführtrichter
23 Feder
28 Motor
29 Riemen
30 Walze
31 Gummiartige Beschichtung
33 Feder
35 Walze
36 Zahn
4 Behälter zum Aufschließen der Fasern
41 Bunker
45 Heizeinrichtung
46 Temperaturfühler
49 Ablaßschraube
50 Förderschnecke
51 Rohr
55 Lagerbock
56 Wälzlager
6 Walkvorrichtung
61 Walkrohr
62 Schlauch
63 Ringraum
64 Kompressor
65 Ventil
66 Steuereinheit
67 Manometer
68 Steuerschieber
7 Steigrohr
8 Trennvorrichtung zum Trennen der Fasern
80 Reusenrohr
81 Siebtrommel
83 Spritzrohr
85 Förderspirale
86 Rinne
88 Auffangwanne
89 Förderband

Claims (26)

1. Verfahren zur Aufbereitung faserhaltiger Verpackungsma­ terialien, die im wesentlichen organisches Fasermate­ rial in Form von Pappe oder Papier, Aluminium sowie Polyäthylen oder ähnlichen Polymergemischen enthalten, gekennzeichnet durch die Verfahrensschritte
  • - mechanisches Aufrauhen der Verpackungsoberfläche,
  • - Aufschließen der Fasern durch Aufnahme von Wasser,
  • - Loslösen der Fasern von den übrigen Bestandteilen durch Walken der Verpackung,
  • - Trennen der Fasern von den übrigen Bestandteilen der Verpackung durch einen Siebvorgang.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das mechanische Aufrauhen durch Hindurchleiten der Verpackung durch die Kontaktzone zweier Walzen (30, 35) erfolgt, wobei die erste Walze (30) mit einer gummiar­ tigen Beschichtung (31) und die zweite Walze (35) mit einer Vielzahl von Zähnen (36) nach Art von Widerhaken versehen ist und weiterhin eine der beiden Walzen (30, 35) rotierend angetrieben wird und hierdurch die andere Walze (35, 30) entgegen der Wirkung einer rückstellen­ den Feder (33) intermittierend jeweils solange mit­ nimmt, bis die Rückstellkraft der Feder (33) die Reib­ kraft im Kontaktbereich zwischen den Walzen (30, 35) übersteigt und daraufhin die mitgenommene Walze (30) schlagartig in ihre Ausgangslage zurückkehrt.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine der beiden Walzen (30, 35) federnd nachgebend radial gegen die andere Walze (35, 30) gedrückt gehalten wird und bei größeren Agglomerationen von Verpackungsmaterial im Kontaktbereich der Walzen (30, 35) selbsttätig zurückweicht.
4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß zum Aufschließen der Fasern das aufgerauhte Verpackungsmaterial in einen trichter­ förmigen Bunker (41) eingebracht wird, der mit Wasser gefüllt ist.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Wasser auf einer höheren als der Umgebungstempera­ tur temperaturgeregelt gehalten wird.
6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeich­ net, daß das Gemisch aus Wasser und aufgeschlossenem Verpackungsmaterial durch eine im Bodenbereich des trichterförmigen Bunkers (41) angeordnete Förderschnecke (50) abgeführt wird.
7. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß zum Loslösen der Fasern das Gemisch aus Wasser und aufgeschlossenem Verpackungsma­ terial durch einen koaxial durchgehend innerhalb eines Walkrohres (61) angeordneten flexiblen Schlauch (62) hindurchgeleitet und dabei der Schlauch (62) zyklisch wiederkehrend deformiert wird und dadurch auf das Verpackungsmaterial walkend einwirkt.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die zyklische Deformation des Schlauchs (62) durch Beaufschlagung mit Druckluft bewirkt wird, die einem Ringraum (63) über am Außenumfang des Walkrohres (61) verteilt angeordnete und über eine Steuereinheit (66) betätigbare Ventile (65) zugeführt wird, wobei der Ringraum (63) zwischen der Innenseite des Walkrohres (61) und der Außenseite des Schlauchs (62) gebildet wird und gegenüber der Umgebung im übrigen abgedichtet ist.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die aus der Verpackung gewonnenen festen Bestandteile in einem dem Walkrohr (61) nachge­ ordneten Steigrohr (7) vom Wasser getrennt werden.
10. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die Fasern von den übrigen festen Bestandteilen in einem Reusenrohr (80) getrennt werden, welches eine Siebtrommel (81) aufweist, gegen deren Innenwand die festen Bestandteile geschleudert werden, so daß die Fasern durch die Siebtrommel (81) hindurchtreten und die übrigen Bestandteile innerhalb der Siebtrommel (81) verbleiben.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die festen Bestandteile durch aus einem koaxial inner­ halb der Siebtrommel (81) angeordneten Spritzrohr (83) austretende Wasserstrahlen gegen die Innenwand der Siebtrommel (81) gedrückt werden.
12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die festen Bestandteile mittels einer Förderspirale (85) durch die Siebtrommel (81) transpor­ tiert werden.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die durch die Siebtrommel (81) hindurchgetretenen Fasern auf ein Förderband (89) fallen und von diesem einem Auffangbehälter zugeführt werden.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die übrigen, von den Fasern ge­ trennten Bestandteile am Ende der Siebtrommel (81) über eine Rinne (86) einem Sammelbehälter zugeführt werden.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß das durch das Spritzrohr (83) ausgespritzte Wasser einer Auffangwanne (88) zugeführt und erneut ausgespritzt wird.
16. Anlage zur Aufbereitung faserhaltiger Verpackungsmate­ rialien, die im wesentlichen organisches Fasermaterial in Form von Pappe oder Papier, Aluminium sowie Poly­ äthylen oder ähnlichen Polymergemischen enthalten, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 15, gekennzeichnet durch folgende Baugruppen
  • - Vorrichtung (2) zum mechanischen Aufrauhen der Ver­ packungsoberfläche,
  • - mit Wasser gefüllter Behälter (4) zum Aufschließen der Fasern durch Quellenlassen des aufgerauhten Verpackungsmaterials,
  • - Walkvorrichtung (6) zum Loslösen der Fasern aus dem aufgeschlossenen Verpackungsmaterial,
  • - Steigrohr (7) zum Trennen der aus der Verpackung gewonnenen Bestandteile vom Wasser,
  • - Trennvorrichtung (8) zum Trennen der Fasern von den übrigen festen Bestandteilen.
17. Anlage nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (2) zum mechanischen Aufrauhen zwei, im unteren Bereich eines trichterförmigen Bunkers (21) angeordnete Walzen (30, 35) aufweist, wobei die erste Walze (30) mit einer gummiartigen Beschichtung (31) und die zweite Walze (35) mit einer Vielzahl von Zähnen (36) nach Art von Widerhaken versehen ist und weiterhin eine der beiden Walzen (35, 30) rotierend antreibbar ist, wodurch die andere Walze (30, 35) entgegen der Wirkung einer rückstellenden Feder (33) intermittierend reversierend mitnehmbar ist.
18. Anlage nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine der beiden Walzen (30, 35) federnd nachgebend radial gegen die andere Walze (35, 30) gedrückt gehalten ist.
19. Anlage nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (4) zum Aufschließen der Fasern eine Heizeinrichtung (45) aufweist, mit welcher das darin befindliche Wasser temperaturgeregelt heizbar ist.
20. Anlage nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß im Bodenbereich des Behälters (41) eine Förderschnecke (50) angeordnet ist.
21. Anlage nach einem der Ansprüche 16 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Walkvorrichtung (6) als Walk­ rohr (61) ausgebildet ist, wobei im Rohrinneren koaxial durchgehend ein flexibler Schlauch (62) derart angeord­ net ist, daß ein Ringraum (63) zwischen der Innenwan­ dung des Walkrohrs (61) und dem Schlauch (62) gebildet ist, wobei der Ringraum (63) mit Druckluft beaufschlag­ bar ist, welche über eine Vielzahl von am Außenumfang des Walkrohres angebrachten und über eine Steuereinheit (66) betätigbaren Ventilen (65) zyklisch wiederkehrend zuführbar ist.
22. Anlage nach einem der Ansprüche 16 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennvorrichtung (8) eine Siebtrommel (81) aufweist, deren Sieböffnungen auf die Größe der Fasern derart abgestimmt sind, daß die abge­ trennten Fasern durch die Sieböffnungen hindurchtreten können, die übrigen Bestandteile jedoch zurückgehalten werden.
23. Anlage nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb der Siebtrommel (81) koaxial durchgehend ein Spritzrohr (83) zum Austreten von Wasserstrahlen ange­ ordnet ist.
24. Anlage nach Anspruch 22 oder 23, dadurch gekennzeich­ net, daß innerhalb der Siebtrommel (81) koaxial durch­ gehend eine rotierend antreibbare Förderspirale (85) angeordnet ist.
25. Anlage nach einem der Ansprüche 22 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb der Siebtrommel (81) ein Förderband (89) zum Abtransport der abgetrennten Fasern angeordnet ist.
26. Anlage nach einem der Ansprüche 22 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb der Siebtrommel (81) eine Auffangwanne (88) für das ausgespritzte Wasser angeord­ net ist.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO1992016686A1 (en) * 1991-03-21 1992-10-01 Advanced Recycling Technologies, Inc. Method for recycling plastic coated paper product waste and polymeric film

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