DE4329773C1

DE4329773C1 - Method for reconditioning metal-coated two-dimensional substrates

Info

Publication number: DE4329773C1
Application number: DE4329773A
Authority: DE
Inventors: Edmund Sorg
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1993-08-14
Filing date: 1993-09-03
Publication date: 1994-12-22
Anticipated expiration: 2013-09-04

Abstract

A description is given of a method for reconditioning two-dimensional substrates coated with metal, especially aluminium, the substrates being films, sheets, strips etc. The metal is separated from the substrate and granulated. For this purpose, the metal-coated two-dimensional substrates are, according to the invention, shredded mechanically to give a feedstock. The shredded feedstock is then ground up mechanically in such a way that the metal separates from the substrate and metal granules and a fibrous substrate felt is obtained. A pigment is then produced from the metal or, in particular, aluminium, granules. When mixed with a commercially available binder, the aluminium pigment gives a bright, metallic surface similar to silver.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Wiederaufbereitung von mit Aluminium beschichteten flächigen Substraten, insbesondere Folien, Blätter, Streifen, in ein Aluminiumgranulat und einen faserigen Substratfilz.The invention relates to a method for reprocessing flat substrates coated with aluminum, in particular Foils, sheets, strips, in an aluminum granulate and one fibrous substrate felt.

Bei den besagten flächigen Substraten handelt es sich beispielsweise um papier- oder um plastikkaschierte oder um bedruckte oder gefärbte Aluminiumfolienabfälle. Bekanntermaßen werden derartige Aluminiumfolienabfälle bislang zur Rückgewinnung von Aluminium beispielsweise in Ballenpressen kompaktiert und die Ballen dann in Öfen verbrannt oder einem thermischen Verfahren unterzogen. Hierbei entstehen Abgase, die entsprechend den zur Behandlung gelangenden Folienabfällen dioxinhaltig sein können, bzw. die in jedem Fall eine Umweltgefährdung darstellen. Aus diesem Grunde sind bei den besagten bekannten Verfahren für die Abgase Waschanlagen erforderlich, die sowohl in der Anschaffung als auch im Betrieb sehr aufwendig sind. Außerdem kann ihre Betriebszuverlässigkeit Wünsche offen lassen. Ein weiterer Mangel dieser bekannten Verfahren besteht darin, daß das entstehende Aluminiumgranulat mit Verbrennungsprodukten, insbesondere mit aus dem verbrannten bzw. thermisch behandelten Substrat resultierendem Kohlenstoff behaftet ist, der in einer eigenen Einrichtung vom Aluminiumgranulat entfernt werden muß. Auch das wirkt sich auf die Herstellungskosten des Aluminiumgranulates nachteilig aus. Ein weiterer Mangel solcher Verbrennungsvorgänge bzw. thermischer Verfahren besteht in deren Energieverbrauch. Aus diesem Grunde wurde auch bereits vorgeschlagen, zur Wiederaufbereitung von mit Aluminium beschichteten flächigen Substraten in Form insbesondere von Aluminiumfolienabfällen ein Flüssigkeitsverfahren beispielsweise mit Wasser anzuwenden, um auf nassem Wege eine Trennung des Aluminiums vom Substrat zu bewerkstelligen. Solche Flüssigkeitsverfahren sind jedoch technologisch sehr aufwendig. Außerdem sind für solche Flüssigkeitsverfahren erhebliche Wassermengen erforderlich. Ein weiterer Mangel dieser Flüssigkeitsverfahren besteht darin, daß das daraus resultierende Aluminiumgranulat normalerweise noch mit unerwünschten Fremdstoffen durchsetzt ist.The flat substrates in question are for example paper or plastic laminated or printed or colored aluminum foil waste. As is known have become such aluminum foil waste Recovery of aluminum, for example in balers compacted and the bales then burned in ovens or in one subjected to thermal processes. This creates exhaust gases that according to the film waste to be treated may contain dioxin, or in any case one Show environmental hazard. For this reason, the said known method for the exhaust gas washers required, both in the purchase as well as in the operation are very expensive. In addition, their operational reliability Leave wishes open. Another shortcoming of this known The process is that the resulting aluminum granules with combustion products, especially those from the burned or thermally treated substrate resulting carbon is afflicted in a separate facility from Aluminum granules must be removed. That also has an effect disadvantageous on the production costs of the aluminum granules out. Another lack of such combustion processes or thermal processes consist of their energy consumption. Out for this reason it has already been proposed to Reconditioning of flat surfaces coated with aluminum Substrates in the form of aluminum foil waste in particular To apply liquid processes with water, for example wet separation of the aluminum from the substrate accomplish. However, such liquid processes are technologically very complex. They are also for such Liquid processes require significant amounts of water. A Another shortcoming of these liquid processes is that the resulting aluminum granules usually still is interspersed with undesirable foreign substances.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, das die oben erwähnten Mängel nicht aufweist, d. h. das umweltfreundlich und mit geringem Energieaufwand eine optimale Trennung des Aluminiums vom entsprechenden Substrat ermöglicht, wobei das entstehende Aluminiumgranulat dann in einer wiederverwendbaren Form zur Verfügung steht.The invention has for its object a method of to create the type mentioned above, the above Lacks defects, d. H. the environmentally friendly and with low energy consumption an optimal separation of the aluminum enabled by the corresponding substrate, the resulting Aluminum granulate then in a reusable form Available.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved by the features of Claim 1 solved.

Erfindungsgemäß werden also die mit Aluminium beschichteten flächigen Substrate in einem ersten Arbeitsschritt auf mechanischem Wege zu einem Vormaterial zerschnitzelt. Das zerschnitzelte Vormaterial wird dann mittels ineinandergreifender mechanischer Systeme zermahlen, wobei das Aluminium vom Substrat getrennt und gleichzeitig granuliert wird. Beim erfindungsgemäßen Verfahren ergibt sich folglich in vorteilhafter Weise direkt und unmittelbar, d. h. mit geringem Energieaufwand und ohne Umweltbelastung ein Aluminiumgranulat und ein faseriger Substratfilz.According to the invention, they are coated with aluminum flat substrates in a first step mechanically carved into a raw material. The shredded primary material is then by means of intermeshing mechanical systems, the Aluminum separated from the substrate and granulated at the same time becomes. The method according to the invention consequently results in advantageously direct and immediate, d. H. with little An aluminum granulate without energy and environmental pollution and a fibrous substrate felt.

Als vorteilhaft hat es sich hierbei erwiesen, wenn die mit Aluminium beschichteten Substrate zu einem Vormaterial mit Abmessungen zwischen 1 und 50 mm, vorzugsweise zwischen 5 mm und 20 mm, zerschnitzelt werden. Dabei ist es möglich, daß das zerschnitzelte Vormaterial aus einem Gemisch aus papierkaschierten Aluminiumfolienabfällen, plastikbeschichteten Aluminiumfolienabfällen sowie bedruckten oder gefärbten Aluminiumfolienabfällen besteht. Beispielsweise können größenordnungsmäßig 50 Gew.-% papierkaschierte Aluminiumfolienabfälle mit größenordnungsmäßig 35 Gew.-% plastikkaschierten Aluminiumfolienabfällen und größenordnungsmäßig 15 Gew.-% bedrucken oder gefärbten Aluminiumfolienabfällen gemischt sein. Selbstverständlich sind auch beliebige andere Mischungsverhältnisse möglich. Durch die ganz spezielle Zermahlung des zerschnitzelten Vormaterials mittels der ineinandergreifenden mechanischen Systeme, die mit hohen Drehzahlen rotieren, ergibt sich eine mechanische Trennung der Aluminiumbeschichtung vom Substrat und ein Aufrollen des Aluminiums zum entsprechenden Granulat.It has proven to be advantageous if the with Aluminum coated substrates with a primary material Dimensions between 1 and 50 mm, preferably between 5 mm and 20 mm, can be shredded. It is possible that shredded raw material from a mixture paper-clad aluminum foil waste, plastic-coated Aluminum foil waste as well as printed or colored Aluminum foil waste exists. For example on the order of 50% by weight paper-clad Aluminum foil wastes in the order of 35% by weight plastic-laminated aluminum foil waste and printed or dyed on the order of 15% by weight Aluminum foil waste must be mixed. Of course any other mixing ratios are also possible. Through the very special grinding of the shredded primary material by means of the interlocking mechanical systems with rotate at high speeds, there is a mechanical Separation of the aluminum coating from the substrate and a Rolling up the aluminum to the corresponding granulate.

Das zerschnitzelte Vormaterial wird vorzugsweise mechanisch derartig gemahlen, daß sich ein Aluminiumgranulat mit einer Korngröße zwischen 20 und 1000 µm, vorzugsweise von ca. 400 µm, und ein langfaseriger Substratfilz ergibt. Der langfaserige Substratfilz kann dann in vorteilhafter Weise beispielsweise bei der Papierfabrikation eine Wiederverwendung finden. Das mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erzeugte Aluminiumgranulat kann mechanisch einer Fraktionierung in definierte Kornfraktionen unterzogen werden und beispielsweise als Aluminiumpigment in der Lackindustrie od. dgl. eine Wiederverwendung finden. Zu diesem Zweck können aus dem Aluminiumgranulat mittels einer Mahleinrichtung Pigmente hergestellt werden. Bei der besagten Mahleinrichtung kann es sich z. B. um eine an sich bekannte Kugelmühle o. dgl. handeln. Erfindungsgemäß kann hierbei das Aluminiumgranulat in einem nassen Medium zu Aluminiumpigmenten aufgemahlen werden. Als nasses Medium können Kohlenwasserstoffe angewandt werden. Es ist auch möglich, das Aluminiumgranulat trocken aufzumahlen. Das kann z. B. in einer Stickstoffatmosphäre geschehen.The shredded primary material is preferably mechanical ground in such a way that an aluminum granulate with a Grain size between 20 and 1000 µm, preferably of about 400 µm, and results in a long-fiber substrate felt. The long-fiber Substrate felt can then advantageously, for example find reuse in paper manufacturing. That with Aluminum granules produced by the process according to the invention can mechanically a fractionation into defined grain fractions undergo and, for example, as an aluminum pigment in the paint industry or the like. find a reuse. To This can be done from the aluminum granulate using a Grinding device pigments are produced. With the said Grinding device can be z. B. a known per se Act ball mill or the like. According to the invention, this can be done here Aluminum granules in a wet medium to aluminum pigments be ground up. Hydrocarbons can be used as a wet medium be applied. It is also possible to use the aluminum granulate grind dry. That can e.g. B. in one Nitrogen atmosphere happen.

Vorzugsweise wird das Aluminiumgranulat zu Aluminiumpigmenten mit einer Größe von ca. 2 bis 100 µm, vorzugsweise von 2 bis 20 µm aufgemahlen. Die Dicke der einzelnen Aluminiumpigmente liegt größenordnungsmäßig um 4 µm.The aluminum granulate preferably becomes aluminum pigments with a size of about 2 to 100 microns, preferably from 2 to 20 µm ground. The thickness of the individual aluminum pigments lies in the order of 4 µm.

Werden die erfindungsgemäßen Aluminiumpigmente mit einem handelsüblichen Bindemittel bspw. auf Kunstharz- oder Nitrobasis gemischt, so ergibt sich ein Aluminiumlack, der in besonders vorteilhafter Weise eine metallisch blanke silberähnliche Oberfläche besitzt. Im Vergleich hierzu besitzen handelsübliche Aluminiumlacke nur eine vergleichsweise dunkle aluminiumähnliche Oberfläche, d. h. sie zeigen keinen Silbereffekt.Are the aluminum pigments of the invention with a commercially available binders, for example on synthetic resin or Mixed nitro base, this results in an aluminum lacquer, which in a metallic bare is particularly advantageous has a silver-like surface. Compared to this commercially available aluminum paints only a comparatively dark one aluminum-like surface, d. H. they don't show any Silver effect.

Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich also dadurch aus, daß umweltgefährdende bzw. -schädliche Abgase vermieden werden, daß Waschanlagen zur Beseitigen solcher Abgase nicht erforderlich sind, daß der Energiebedarf vergleichsweise gering ist, daß ein Flüssigkeitsbedarf, wie er bei den eingangs erwähnten Flüssigkeitsverfahren erforderlich ist, nicht gegeben ist, daß nicht nur das wiedergewonnene Aluminiumgranulat, sondern außerdem auch das Substratmaterial in Form des erfindungsgemäß entstehenden langfaserigen Substratfilzes einer Wiederverwendung zugeführt werden kann, so daß auch diesbezüglich keine Deponiekosten entstehen, und daß die aus derartig hergestelltem Aluminiumgranulat erzeugten Aluminiumpigmente gemischt mit einem handelsüblichen Bindemittel einen Lack ergeben, der eine blanke metallische silberähnliche Oberfläche aufweist.The method according to the invention is therefore characterized in that that environmentally hazardous or harmful exhaust gases are avoided, that washing systems for removing such exhaust gases are not are required that the energy requirement is comparatively low is that a fluid requirement, as in the beginning mentioned liquid process is not required is that not only the recovered aluminum granulate, but also the substrate material in the form of Long-fiber substrate felt produced in accordance with the invention Can be reused so that too no landfill costs arise in this regard, and that the out produced aluminum granules produced in this way Aluminum pigments mixed with a commercially available Binder give a varnish that is a bare metallic has a silver-like surface.

Nachfolgend wird das erfindungsgemäße Verfahren anhand des in der Zeichnung dargestellten Blockdiagrammes noch einmal kurz erläutert. Die Zeichnungsfigur verdeutlicht durch den Block 10 das Ausgangsmaterial. Bei dem besagten Ausgangsmaterial handelt es sich um mit Aluminium beschichtete flächige Substrate wie papier- oder plastikkaschierte Aluminiumfolienabfälle oder um bedruckte oder gefärbte Aluminiumfolienabfälle. Das Ausgangsmaterial 10 wird mechanisch zerschnitzelt, was durch den Block 12 angedeutet ist. Das durch die mechanische Zerschnitzelung entstehende Vormaterial weist Abmessungen zwischen 1 und 50 mm, vorzugsweise zwischen 5 und 20 mm auf. Das zerschnitzelte Vormaterial wird dann mittels ineinandergreifender mechanischer Systeme mechanisch zermahlen, was durch den Block 14 angedeutet ist. Beim mechanischen Zermahlen entsteht das entsprechende Aluminiumgranulat, was durch den Block 16 angedeutet ist, und gleichzeitig ein Substratfilz 18, was durch den Block 18 verdeutlicht ist. Das Aluminiumgranulat 16 weist eine Korngröße zwischen 20 und 1000 µm, vorzugsweise von ca. 400 µm auf. Der Substratfilz 18 ist in vorteilhafter Weise relativ langfaserig, so daß er sich zur Wiederverwendung beispielsweise bei der Papierfabrikation eignet, was durch den Block 20 angedeutet ist. Selbstverständlich kann der Substratfilz auch einer anderen geeigneten Wiederverwendung zugeführt werden. Das Aluminiumgranulat 16 kann einer Fraktionierung zugeführt werden, was durch den Block 22 verdeutlicht ist. Bei der Fraktionierung 22 ergibt sich in an sich bekannter Weise eine Auftrennung in verschiedene Kornfraktionen des Aluminiumgranulats. Das Aluminiumgranulat kann dann zu Pigmenten aufgemahlen werden, die mit einem geeigneten Bindemittel gemischt in der Lackindustrie od. dgl. eine Wiederverwendung finden können. Das ist in der Zeichnung durch den Block 24 angedeutet. Erfindungsgemäß hergestellte Aluminiumlacke ergeben in vorteilhafter Weise eine blanke metallische silberähnliche Oberfläche. Ein solcher Silbereffekt ist mit den bekannten handelsüblichen Aluminiumpigmenten nicht erzielbar.The method according to the invention is briefly explained again below using the block diagram shown in the drawing. The drawing figure clarifies the starting material through block 10 . The said starting material is flat substrates coated with aluminum, such as paper or plastic-laminated aluminum foil wastes, or printed or colored aluminum foil wastes. The starting material 10 is mechanically shredded, which is indicated by the block 12 . The primary material resulting from the mechanical shredding has dimensions between 1 and 50 mm, preferably between 5 and 20 mm. The shredded primary material is then mechanically ground by means of interlocking mechanical systems, which is indicated by block 14 . During mechanical grinding, the corresponding aluminum granulate is formed, which is indicated by block 16 , and at the same time a substrate felt 18 , which is illustrated by block 18 . The aluminum granulate 16 has a grain size between 20 and 1000 microns, preferably of about 400 microns. The substrate felt 18 is advantageously relatively long-fiber, so that it is suitable for reuse, for example in paper manufacture, which is indicated by the block 20 . Of course, the substrate felt can also be sent to another suitable reuse. The aluminum granulate 16 can be fed to a fractionation, which is illustrated by block 22 . Fractionation 22 results in a separation into different grain fractions of the aluminum granulate in a manner known per se. The aluminum granules can then be ground to pigments which, mixed with a suitable binder, can be reused in the paint industry or the like. This is indicated in the drawing by block 24 . Aluminum lacquers produced according to the invention advantageously result in a bright metallic, silver-like surface. Such a silver effect cannot be achieved with the known commercially available aluminum pigments.

Erfindungsgemäß ergibt sich also in einem Arbeitsprozeß ein von Fremdstoffen freies Aluminiumgranulat mit verschiedenen Feinheiten bzw. Korngrößen, und insbes. der Vorteil, daß die aus diesem Granulat hergestellten Pigmente mit geeigneten handelsüblichen Bindemitteln gemischt zu Lacken führen, die einen metallischen blanken silberähnlichen Effekt ergeben. Die Kapazität einer Anlage zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann je nach der Art des zur Anwendung gelangenden Ausgangsmaterials zwischen 100 und 500 kg Aluminiumgranulat pro Stunde betragen. Zur Bedienung einer solchen Anlage ist eine einzige Arbeitskraft ausreichend.According to the invention, this results in a work process Aluminum granules free of foreign substances with various Fineness or grain sizes, and especially the advantage that the pigments made from these granules with suitable commercial binders mixed lead to varnishes that give a metallic bare silver-like effect. The Capacity of a plant for performing the invention Procedure can vary depending on the type of application used Starting material between 100 and 500 kg of aluminum granules per Hour. To operate such a system is a only worker sufficient.

Claims

1. Process for recycling aluminum coated flat substrates, in particular Foils, sheets, strips in an aluminum granulate and a fibrous substrate felt, the aluminum from Substrate is separated and granulated with Aluminum coated flat substrates mechanically to be shredded into a raw material and that then shredded primary material in interlocking mechanical systems is ground.

2. The method according to claim 1, characterized, that the aluminum-coated substrates into one Primary material with dimensions between 1 and 50 mm, preferably between 5 and 20 mm, shredded become.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized, that the shredded material is mechanically so is ground that an aluminum granulate with a Grain size between 20 and 1000 µm, preferably of approx. 400 µm, and a long-fiber substrate felt results.

4. The method according to any one of the preceding claims, characterized, that mechanically a fractionation of the Aluminum granules in defined grain fractions he follows.

5. The method according to any one of the preceding claims, characterized, that from the aluminum granulate by means of a Grinding device pigments are produced.

6. The method according to claim 5, characterized, that the aluminum granules with a wet medium too Aluminum pigments is ground.

7. The method according to claim 6, characterized, that uses hydrocarbons as the wet medium become.

8. The method according to any one of claims 5 to 7, characterized, that the aluminum granules with aluminum pigments a size of approximately 2 to 100 μm, preferably of 2 up to 20 µm, is ground.