DE4323320C2 - Process for the separation, cleaning, sorting and recycling of mixtures and / or composites of plastics with one another and / or with other materials with solvent processes - Google Patents

Process for the separation, cleaning, sorting and recycling of mixtures and / or composites of plastics with one another and / or with other materials with solvent processes

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Trennung, Reinigung, Sortierung und zum Recycling von Mischungen und/oder Verbunden von Kunststoffen untereinander und/oder mit anderen Werkstoffen mit Lösungsmittelverfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a method for separation, cleaning, sorting and Recycling of mixtures and / or compounds of plastics with one another and / or with other materials with solvent processes according to Preamble of claim 1.

Es bestehen heute Verfahren zum Aufbereiten von Kunststoffen mit Lösungsmittel- Verfahren. Es handelt sich dabei um Konzeptionen und Pilotanlagen. Dabei werden Kunststoffe mit Hilfe von organischen Lösungsmitteln gewaschen oder aufgelöst. Bei den dabei verwendeten Lösungsmitteln handelt es sich um neue analytisch reine Lösungsmittel. Diese müssen bei der Wiedergewinnung des lösungsmittelfreien Kunststoffes aus dem Kunststoff entfernt werden. Auf Grund der relativ zum Kunststoff niedrigen Siedepunkte der Lösungsmittel wird die Abtrennung durch Verdampfen erreicht. Dieser Vorgang ist ein kostenintensiver Verfahrensschritt, der die Wirtschaftlichkeit des gesamten Verfahrens in Frage stellt.Today there are processes for processing plastics with solvent Method. These are concepts and pilot plants. In doing so Plastics washed or dissolved using organic solvents. The solvents used are new analytically pure Solvent. These must be used in the recovery of the solvent-free Plastic are removed from the plastic. Because of the relative to Plastic is separated by low boiling points of the solvents Evaporation reached. This process is a costly process step that questions the economics of the entire process.

Der im Patentanspruch 1 angegebenen Erfindung liegt das Problem zugrunde, die Trennung, Reinigung, Sortierung und das Recycling von Mischungen und/oder Verbunden von Kunststoffen untereinander und/oder mit anderen Werkstoffen mit Lösungsmittelverfahren wirtschaftlich durchführbar zu machen.The invention specified in claim 1 is based on the problem that Separation, cleaning, sorting and recycling of mixtures and / or Connected plastics with each other and / or with other materials To make solvent processes economically feasible.

Dieses Problem wird durch die in Patentanspruch 1 aufgeführten Merkmale gelöst.This problem is solved by the features listed in claim 1.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß gebrauchte, verunreinigte organisch-chemische Lösungsmittel und/oder deren Gemische so verwendet werden, daß die gemeinschaftliche und/oder kombinierte Aufbereitung und/oder Verwertung und/oder Rückgewinnung der Lösungsmittel und der Kunststoffe gegeben ist.The advantages achieved by the invention are in particular that used, contaminated organic chemical solvents and / or their Mixtures are used so that the joint and / or combined Processing and / or recycling and / or recovery of the solvents and the plastics are given.

Die in der Industrie nach dem Gebrauch anfallenden mit festen und/oder löslichen Verunreinigungen verschmutzten Lösungsmittel werden nicht wie bisher zur Aufbereitung bzw. Reinigung destilliert, wobei die Verunreingungen mit Restlösungsmittel abgetrennt werden, sondern werden zur Trennung, Reinigung, Sortierung und zum Recycling von Mischungen und/oder Verbunden von Kunststoffen untereinander und/oder mit anderen Werkstoffen verwendet. Da bei der Aufbereitung von Kunststoffen nach Lösungsmittelverfahren die Lösungsmittel durch Verdampfen aus dem Kunststoff entfernt werden, kann dieser Schritt mit dem zur Reinigung der Lösungsmittel notwendigen Schritt des Verdampfens der Lösungsmittel zur Reinigung kombiniert werden. Es werden also durch den Verfahrensschritt zwei Aufgaben gelöst: die Entfernung des Lösungsmittel aus dem Kunststoffund die Reinigung des Lösungsmittels.Those in the industry after use with solid and / or soluble Contaminated soiled solvents are not the same as before Preparation or cleaning distilled, the impurities with Residual solvents are separated, but are used for separation, cleaning,  Sorting and recycling of mixtures and / or composites Plastics used with each other and / or with other materials. There with the processing of plastics using solvent processes This step can be removed by evaporation from the plastic the step of evaporation necessary to purify the solvents Solvents can be combined for cleaning. So it is through the Process step two tasks solved: the removal of the solvent from the Plastic and cleaning the solvent.

Die in dem Lösungsmittel beim Gebrauch angesammelten Verunreinigungen oder Feststoffe können dabei gezielt beim Auflösen der Kunststoffe bzw. beim Verdampfen des Lösungsmittels eingearbeitet werden.The impurities or accumulated in the solvent during use Solids can be used specifically when dissolving the plastics or when Evaporation of the solvent can be incorporated.

Damit wird vorteilhafterweise der Anfall von Destillationsrückständen, die relativ viel Lösungsmittel enthalten, beim Destillieren vermieden. Dies ist wirtschaftlich und ökologisch gesehen sehr vorteilhaft, da erstens die kostenintensive und umweltbelastende Entsorgung dieser Rückstände vermieden wird und zweitens kein Lösungsmittel verloren geht.This advantageously results in the production of distillation residues that are relative contain a lot of solvent, avoided when distilling. This is economical and ecologically very advantageous, because firstly the expensive and environmentally harmful disposal of these residues is avoided and secondly no solvent is lost.

Die in den Lösungsmitteln vorhandenen Verunreinigungen können gezielt in die Kunststoffe eingearbeitet werden.The contaminants present in the solvents can be targeted into the Plastics are incorporated.

Mit dem Verfahren können die in großem Maße anfallenden Alt-Produkte z. B. in Form von Elektrogeräten recyclet werden. Nach dem Auflösen der thermoplastischen Kunststoffbestandteile mit gebrauchten Lösungsmitteln werden die unlöslichen Teile z. B. mittels Sieben abgetrennt. Das Lösungsmittel wird aus dem Kunststoff abdestilliert und in reiner Form wiedergewonnen. Es kann anschließend als reines Lösungsmittel vertrieben werden. Durch ein partielles Lösen eines Kunststoffes wird erreicht, daß z. B. nur eine Komponente aus einem Lösungsmittel-Gemisch mit dem Kunststoff eine Wechselwirkung eingeht. Durch die Abtrennung dieses gequollenen Kunststoffes wird diese in ihm befindliche Lösungsmittel-Komponente aus dem Gemisch entfernt. Durch Verdampfen kann dieses Löungsmittel in reiner Form wiedergewonnen werden.With the process, the large amount of old products such. B. in Form of electrical appliances can be recycled. After dissolving the thermoplastic components with used solvents the insoluble parts z. B. separated by means of sieves. The solvent will run out distilled from the plastic and recovered in pure form. It can subsequently sold as a pure solvent. Through a partial Loosening a plastic is achieved that z. B. only one component from one Solvent mixture interacts with the plastic. By the separation of this swollen plastic becomes the one in it Solvent component removed from the mixture. Can evaporate this solvent can be recovered in pure form.

Durch das selektive Hineindiffunndieren von Lösungsmitteln in Kunststoffe kann auch die Abtrennung von Verunreinigungen erreicht werden, da diese aufgrund ihrer unterschiedlichen Eigenschaften nicht mit dem Kunststoff wechselwirken. Erhaltene Kunststoff-Lösungen können auch direkt für Lacke, Klebstoffe oder Beschichtungen verwendet werden. Dadurch wird die entsprechende Herstellung eingespart. Dies hat also einen wirtschaftlichen Vorteil. By selectively diffusing solvents into plastics also the separation of contaminants can be achieved because of this their different properties do not interact with the plastic. Plastic solutions obtained can also be used directly for paints, adhesives or Coatings are used. This will make the appropriate manufacture saved. So this has an economic advantage.  

Durch die mit den Lösungsmittelverfahren mögliche Trennung und Sortierung von Werkstoffen können auch z. B. Metalle in sortenreiner Form wiedergewonnen werden.Due to the separation and sorting of Materials can also, for. B. metals recovered in pure form become.

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden beschrieben.Two embodiments of the invention are described below.

In einem 100-ml-Rundkolben, der 50 ml gebrauchtes Regeneratbenzin enthält, werden unter Rühren 5 g ABS (Acrylnitril-Butadien-Styrol-Polymerisat) in grob zerkleinerten Stücken gelöst. Nach 10 min Rühren wird die ABS-Lösung gleichmäßig auf eine Metallplatte mit einer Fläche von 25 cm2 aufgetragen, die sich in einem Vakuumtrockenschrank befindet. Durch Druckabsenkung auf 100 mbar und Temperaturerhöhung auf 50°C wird das Lösungsmittel in reiner Form in einer mit flüssigem Stickstoff betriebenen Kühlfalle kondensiert. Auf der Metallpatte hat sich ein dünner ABS-Film ausbgebildet.5 g of ABS (acrylonitrile-butadiene-styrene polymer) are dissolved in coarsely comminuted pieces in a 100 ml round-bottomed flask containing 50 ml of used regenerated gasoline. After stirring for 10 minutes, the ABS solution is applied evenly to a metal plate with an area of 25 cm 2 , which is located in a vacuum drying cabinet. By lowering the pressure to 100 mbar and increasing the temperature to 50 ° C, the solvent is condensed in pure form in a cold trap operated with liquid nitrogen. A thin ABS film has formed on the metal plate.

Unter Rühren wird eine gebrauchte, nicht demontierte IR-Fernbedienung, (m = 150 g) die zum Hauptanteil aus einem Verbund aus ABS und PS (Polystyrol) besteht, in einen 2 l Glasreaktor mit Destillationsaufsatz, der 1 l eines gebrauchten Toluol/Benzin-Gemisches mit 5 Massenprozent Natriumsulfat als Feststoff enthält, gegeben. Nach 10-minütigem Rühren ist der Kunststoffverbund nahezu vollständig getrennt, da die PS-Anteile gelöst und die ABS-Anteile gequollen sind. Durch grobe Siebung werden Metallanteile und Leiterplatten abgetrennt. Das gequollene ABS wird durch feinere Siebung aus der Lösung entfernt. Die PS-Lösung wird in einen Rundkolben überführt. Durch Erhitzen der PS-Lösung am Rotationsverdampfer in einem Ölbad werden bei ca. 80°C das Benzin und bei 110 °C das Toluol als reine Lösungsmittel überdestilliert. Das PS verbleibt als Feststoff im Rundkolben, wobei das Natriumsulfat als Füllstoff im Polymeren in homogenisierter Form verbleibt. Durch Erwärmen in einem Vakuumtrockenschrank kann das gequollene ABS weitestgehend getrocknet werden. Das enthaltene Lösungsmittel wird in einer mit flüssigem Stickstoff betriebenen Kühlfalle kondensiert. Durch sukzessive Druckabsenkung werden die einzelnen Lösungsmittel fraktioniert wiedergewonnen. Das erhaltene ABS- Granulat kann anschließend für die erneute Herstellung von Gehäuseteilen verwendet werden.With stirring, a used, not dismantled IR remote control (m = 150 g) which mainly consists of a composite of ABS and PS (polystyrene), in a 2 l glass reactor with distillation attachment, the 1 l of a used one Contains toluene / gasoline mixture with 5 mass percent sodium sulfate as a solid, given. After stirring for 10 minutes, the plastic composite is almost complete separated because the PS parts are loosened and the ABS parts are swollen. By coarse screening metal parts and printed circuit boards are separated. The swollen ABS is removed from the solution by finer screening. The PS solution is in transferred a round bottom flask. By heating the PS solution on Rotary evaporators in an oil bath become the gasoline at approx. 80 ° C and at 110 ° C distilled the toluene as a pure solvent. The PS remains as a solid in the round bottom flask, with the sodium sulfate as filler in the polymer in homogenized form remains. By heating in one Vacuum drying cabinet can largely dry the swollen ABS become. The contained solvent is in a with liquid nitrogen operated cold trap condensed. By gradually lowering the pressure individual solvent fractionally recovered. The ABS received Granules can then be used for the re-production of housing parts be used.

Claims (10)

1. Verfahren zur Trennung, Reinigung, Sortierung und zum Recycling von Mischungen und/oder Verbunden von Kunststoffen untereinander und/oder mit anderen Werkstoffen mit Lösungsmittelverfahren, dadurch gekennzeichnet, daß hierzu gebrauchte, veruneinigte organisch-chemische Lösungsmittel und/oder deren Gemische so verwendet werden, daß die gemeinschaftliche und/oder kombinierte Aufarbeitung und/oder Verwertung und/oder Rückgewinnung der Lösungsmittel und der Kunststoffe gegeben ist.1. A process for the separation, cleaning, sorting and recycling of mixtures and / or composites of plastics with one another and / or with other materials using solvent processes, characterized in that used, contaminated organic chemical solvents and / or their mixtures are used in this way that the joint and / or combined processing and / or recycling and / or recovery of the solvents and the plastics is given. 2. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Lösungsmittel und/oder deren Gemische Feststoffe und/oder Verunreinigungen in gelöster und/oder fester Form enthalten.2. The method according to claim 1 characterized in that the solvents and / or mixtures thereof, solids and / or Contain contaminants in dissolved and / or solid form. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, daß die in den Lösungsmitteln enthaltenen Feststoffe und/oder in gelöster und/oder fester Form vorliegenden Verunreinigungen gezielt beim Lösen und anschließenden Aufarbeiten von Kunststoffen oder deren Lösungen in die Kunststoffe eingearbeitet werden.3. The method according to claim 1 or 2 characterized in that the solids contained in the solvents and / or in dissolved and / or solid form present contaminants specifically when dissolving and subsequent processing of plastics or their solutions in the Plastics are incorporated. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, daß die Abtrennung von nicht löslichen oder nur partiell gelösten Kunststoffen und/oder anderen Werkstoffen mechanisch durch Siebung und/oder Sedimentation und/oder Filtration durchgeführt wird, wobei die Sedimentation durch Absetzen oder Zentrifugation erfolgt.4. The method according to any one of claims 1 to 3 characterized in that the separation of insoluble or only partially dissolved plastics and / or other materials mechanically by sieving and / or sedimentation and / or Filtration is carried out with sedimentation through Settling or centrifugation occurs. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4 dadurch gekennzeichnet, daß im Lösungsmittel gelöste Kunststoffe durch Abdestillieren der Lösungsmittel in feste Form überführt werden. 5. The method according to any one of claims 1 to 4 characterized in that Plastic dissolved in the solvent by distilling off the solvent be converted into solid form.   6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5 dadurch gekennzeichnet, daß das im Kunststoff enthaltene Lösungsmittel oder Lösungsmittel-Gemische durch Wärmebehandlung aus demselben entfernt werden und einer anschließenden Kondensation und Wiederverwendung zugeführt werden.6. The method according to any one of claims 1 to 5 characterized in that the solvent or solvent mixture contained in the plastic are removed from the same by heat treatment and one subsequent condensation and reuse. 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6 dadurch gekennzeichnet, daß bei der Anwendung der mit Feststoffen und/oder Verunreinigungen belasteten Lösungsmittel und/oder Lösungsmittelgemische in den Lösungsmittelverfahren ein Reinigungseffekt der Lösungsmittel durch Abtrennung der in ihnen befindlichen Feststoffe und/oder Verunreinigungen erreicht wird und/oder die Anzahl der Lösungsmittelkomponenten verringert wird, wodurch die Aufarbeitung ermöglicht oder erleichtert wird.7. The method according to any one of claims 1 to 6 characterized in that when using the with solids and / or impurities contaminated solvents and / or solvent mixtures in the Solvent process a cleaning effect of the solvent Separation of the solids and / or impurities in them is achieved and / or the number of solvent components is reduced which enables or facilitates processing. 8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7 dadurch gekennzeichnet, daß die kunststoffhaltigen Lösungen nach Entfernen der ungelösten Komponenten als Grundlage für Beschichtungen, Klebstoffe oder Lacke verwendet werden.8. The method according to any one of claims 1 to 7 characterized in that the plastic-containing solutions after removing the undissolved Components as the basis for coatings, adhesives or paints be used. 9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8 dadurch gekennzeichnet, daß die mit dem Kunststoff vermischten oder verbundenen anderen Werkstoffe sortenrein wiedergewonnen werden und ebenfals einer Wiederverwertung zugeführt werden können.9. The method according to any one of claims 1 to 8 characterized in that the other materials mixed or combined with the plastic be recovered by type and also one Recycling can be fed. 10. Verfahren nach Anspruch 9 dadurch gekennzeichnet, daß die mit dem Kunststoff vermischten oder verbundenen anderen Werkstoffe Metalle sind.10. The method according to claim 9 characterized in that that mixed with the plastic or associated other materials Are metals.
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