EP4347210A1 - Recycling-verfahren - Google Patents

Recycling-verfahren

Info

Publication number
EP4347210A1
EP4347210A1 EP22732955.4A EP22732955A EP4347210A1 EP 4347210 A1 EP4347210 A1 EP 4347210A1 EP 22732955 A EP22732955 A EP 22732955A EP 4347210 A1 EP4347210 A1 EP 4347210A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
articles
flakes
sorting
pet
bypass
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP22732955.4A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Michael Heyde
Christiane Horn
Bryan-Cody Borchers
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Alpla Werke Alwin Lehner GmbH and Co KG
Original Assignee
Alpla Werke Alwin Lehner GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Alpla Werke Alwin Lehner GmbH and Co KG filed Critical Alpla Werke Alwin Lehner GmbH and Co KG
Publication of EP4347210A1 publication Critical patent/EP4347210A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B17/00—Recovery of plastics or other constituents of waste material containing plastics
    • B29B17/02—Separating plastics from other materials
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J11/00—Recovery or working-up of waste materials
    • C08J11/04—Recovery or working-up of waste materials of polymers
    • C08J11/06—Recovery or working-up of waste materials of polymers without chemical reactions
    • C08J11/08—Recovery or working-up of waste materials of polymers without chemical reactions using selective solvents for polymer components
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B13/00—Conditioning or physical treatment of the material to be shaped
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B13/00—Conditioning or physical treatment of the material to be shaped
    • B29B13/02—Conditioning or physical treatment of the material to be shaped by heating
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B17/00—Recovery of plastics or other constituents of waste material containing plastics
    • B29B17/04—Disintegrating plastics, e.g. by milling
    • B29B17/0412—Disintegrating plastics, e.g. by milling to large particles, e.g. beads, granules, flakes, slices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B13/00—Conditioning or physical treatment of the material to be shaped
    • B29B2013/002—Extracting undesirable residual components, e.g. solvents, unreacted monomers, from material to be moulded
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B17/00—Recovery of plastics or other constituents of waste material containing plastics
    • B29B2017/001—Pretreating the materials before recovery
    • B29B2017/0015—Washing, rinsing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B17/00—Recovery of plastics or other constituents of waste material containing plastics
    • B29B17/02—Separating plastics from other materials
    • B29B2017/0203—Separating plastics from plastics
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B17/00—Recovery of plastics or other constituents of waste material containing plastics
    • B29B17/02—Separating plastics from other materials
    • B29B2017/0213—Specific separating techniques
    • B29B2017/0279—Optical identification, e.g. cameras or spectroscopy
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B17/00—Recovery of plastics or other constituents of waste material containing plastics
    • B29B17/02—Separating plastics from other materials
    • B29B2017/0213—Specific separating techniques
    • B29B2017/0282—Specific separating techniques using information associated with the materials, e.g. labels on products
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2323/00—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2367/00—Characterised by the use of polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Derivatives of such polymers
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00—Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/62—Plastics recycling; Rubber recycling

Definitions

  • the invention relates to a method for recycling packaging waste made of PET or polyolefins (PO) and at least second articles made of PET or PO, which are designated as first articles and can be decolorized according to the "key-locker" principle, according to the preamble of claim 1.
  • PO polyolefins
  • EP 3 516 108 A1 discloses a process for producing a pigmented polymer material.
  • the polymer is a mixture of a first polymer and a second polymer that is compatible with the first polymer.
  • the second polymer is a masterbatch and has a binder for an aqueous pigment composition.
  • a method for decolorizing a colored synthetic or non-synthetic polar polymer material is known from EP 3 770208 A1.
  • the colored polymer is exposed to a polar solvent.
  • the polar solvent contains a polar decolorizing agent as a key reagent for absorbing the color of the polymer.
  • the solution to the problem is achieved in a method for recycling designated as first articles and sortable according to a specific feature, in particular optically sortable packaging waste made of PET or PO and at least second articles made of PET or PO by the claims listed in the characterizing section of Pa Features.
  • the polyolefins include, for example, PP or HDPE. Further developments and/or advantageous design variants are the subject matter of the dependent patent claims.
  • the invention is preferably characterized in that to concentrate the first articles, they are separated from the second articles by sorting and on which, after the separation, a treatment step (j), in particular a decoloration or a depletion of Contamination, is made, that the first sorted article after step (j) in a memory (m) are temporarily stored and that the first article after storage se parametric steps (g) and (h) or (i) are supplied.
  • a treatment step (j) in particular a decoloration or a depletion of Contamination
  • the partial flow of first articles has a feature that can be used in an (optical) sorting to separate this partial flow.
  • the relevant treatment or tempering step can be a decolorizing concept, or in general the specific separation of contaminants that can only be found in a partial flow that can be clearly assigned in terms of sorting technology.
  • the contamination can be, for example, special coatings on PET flakes.
  • first articles By separating the first articles, they can be paid for in an economical recycling process, since the main flow of the second articles is carried by the large quantity of at least second articles.
  • the provision of a storage silo makes it possible to provide a sufficient quantity of flakes produced from the first articles to be able to operate the side stream continuously and accordingly profitably. If necessary, the storage silo can also be fed with suitable flakes from a separate recycling process. Therefore, the proportion of first articles can be low and the recycling process is still economical.
  • the first items can be decolorized according to the "key-locker" principle and the tempering step is a decolorizing step 0, in which the first items are decolorized by a reagent referred to as "key".
  • the decolorizing step coloring substances are removed from the first articles with the help of the «key». A "bleeding" of the first article and an associated unwanted discoloration of the main stream of the second article can be prevented by separating them.
  • the “key” can be used to extract coloring substances in isolation from the main flow of the second article.
  • the first articles are separated from the second articles in step (a).
  • the first items for example bottles
  • the first items can be removed from the main stream of second items in the first process step and the first items can already be sorted and separately crushed into flakes. Bleeding of the first items can be avoided by decolorizing them before they are washed hot and intensively.
  • Another advantage of sorting the uncomminuted items is that part of the marking information is lost through the grinding. However, this information is completely available for the uncomminuted first articles.
  • the first items are optically sorted by colour, shape, digital watermarks or marking substances. Sorting by shape, brand logos or digital watermarks is only possible for the first unshredded items.
  • the first articles are expediently separated from the second articles as flakes in process step (f).
  • the optical recognition rate of the first articles is particularly good in flake sorting.
  • the first articles can be optically sorted by colour, shape, digital watermarks or marking substances. Depending on how the first articles are marked, a high recognition rate can be achieved.
  • the substance used as a key in the key-locker concept preferably also fulfills the function of the marker.
  • Digital watermarks, marking substances or other passive detection features that can be identified by means of non-visual spectroscopy (eg infrared spectroscopy, laser spectroscopy) can also be used as markers.
  • the sorting of the first articles is an optical sorting and can be done by colour, shape, digital watermarks or marking substances. This type of sorting ensures that the first and second items can be clearly separated.
  • the store (m) is filled exclusively with the first articles as flakes. This is an advantage if the recycling market has already been pervaded with the first articles. As a result, the amount of first items in the recycling stream is sufficient to be able to operate your own recycling line profitably in a side stream.
  • relevant market penetration is to be understood as meaning when the first articles account for more than or equal to 10% by weight of the total flow.
  • the recycle process has only a low market penetration at the beginning of the market launch of the first article, it is preferable if the store (m) with the first article as flakes and with natural-colored PO flakes or transparent PET flakes from an external Recycling process (s) is filled. As a result, one's own recycling line can be operated profitably in a side stream, even if the quantity of the first articles is (still) small.
  • low market penetration is to be understood to mean when the first articles make up less than 10% by weight of the total current.
  • the invention is also preferably characterized in that the decolorizing step (j) is part of a bypass of the sorted first articles, which bypass is guided in a main flow of the first articles to the main flow of the second articles.
  • the decolorization of the first article can be carried out economically, even if the quantities in the return flow of the recyclable material collection are small. Any bleeding of the masterbatch occurs in isolation in the bypass, which means that the main flow of the second article can be kept harmless.
  • a small main stream of the first articles can be supplemented in the storage silo by feeding in a suitable additional flake stream.
  • Decolorizing step 0 is expediently carried out in a decolorizing bath. This allows the "key" to work efficiently to extract coloring substances from the first articles.
  • the deinking step (j) can be operated either in a batch or in a continuous manner. If the exact setting of a dwell time is important, batch operation is to be preferred. If this is less important, continuous operation, which requires less equipment and requires fewer containers than in batch operation, is to be preferred.
  • the first articles are ground into flakes before they are fed to the decolorizing step (j).
  • the “key” can attack the flakes particularly efficiently in order to completely decolorize the flakes.
  • a second washing step (b, k) can be provided in the bypass before or after the decolorization step (j).
  • the washing step after decolorization is a second intensive washing step (k).
  • the second intensive wash step (k) is carried out at a temperature between 50° C. and 90° C. and with a wash liquor containing 0.5 to 5% NaOH.
  • a second drying step (I) is provided in the bypass, in which the decolored flakes are dewatered.
  • mechanical dewatering is usually sufficient to remove moisture.
  • the second drying step (I) makes it possible for the first articles sorted during flake sorting (f) to be fed directly to extrusion (g) after decolorization.
  • a second drying step (I) is provided in the bypass, in which the decolorized flakes are dried.
  • This (thermal) drying is necessary for the first articles made of PET, since mechanical dewatering does not enable sufficient dehumidification for these.
  • the first washing step is a first intensive washing step (d).
  • the first washing step can be intensified by selecting the temperature (hot or cold wash), the number of washes in stages (single-stage or multi-stage) the use of detergents, such as alkalis, or one or more swim-sink separations
  • Figure 1 a flow chart of a process for recycling PET or
  • Figure 2 shows a flow chart showing a first embodiment for decolorizing first articles, integrated into the method according to Figure 1, the masterbatch being resistant to hot lye and the first articles having a low market penetration (the low market penetration also applies to the embodiments of Figures 3 to 5);
  • FIG. 3 a flow chart showing a second embodiment for decolorizing first articles, integrated into the method according to FIG. 1, with the masterbatch also being resistant to hot lye;
  • FIG. 4 a flow chart showing a third embodiment for decolorizing first articles, integrated into the method according to FIG. 1, where the masterbatch is not resistant to hot lye,
  • FIG. 5 a flow diagram showing a fourth embodiment for decolorizing first articles, integrated into the method according to FIG. 1, with the masterbatch also not being resistant to hot lye,
  • FIG. 6 a flow chart showing a fifth embodiment for hot lye-resistant masterbatches, the first articles having a relevant market penetration (the relevant market penetration also applies to the embodiments of FIGS. 6 to 9);
  • FIG. 7 a flow chart showing a sixth embodiment for hot lye-resistant masterbatches
  • FIG. 8 a flow chart showing a seventh embodiment for masterbatches that are not resistant to hot lye and
  • FIG. 9 a flow chart showing an eighth embodiment for masterbatches which are also not resistant to hot lye.
  • FIG. 1 shows a flow diagram of a known method for recycling PET or PO packaging waste. The procedure includes the following steps:
  • Pre-sorting (a) is an optical sorting process that sorts items by color from the mixed-colored plastic waste products of one type of plastic (PO or PET) and separates other foreign materials so that the target fraction is concentrated.
  • Steps (b) and (c) can be carried out in the following execution options:
  • the first washing step (d) can be an intensive washing step.
  • the intensification can take place through a multi-stage intensive hot wash with lye and detergents.
  • the extrusion (g) pellets made from rPET for example, are processed back into containers, in particular bottles.
  • the recycled pellets made from rHDPE can, for example, also be processed back into containers, preferably bottles.
  • the method according to the present invention is based on the fact that a partial flow of first articles of a recycled product requires or enables a special treatment step, also referred to as a treatment step, which significantly improves the added value or the quality of the overall product.
  • the main flow consists of second articles, which make up the main volume flow of the product to be recycled.
  • the partial flow of first articles has a feature that can be used in an (optical) sorting to separate this partial flow.
  • the treatment step in question can be a decolorizing concept, or in general the specific separation of contaminants that can only be found in a partial flow that can be clearly assigned by sorting.
  • the contamination can be, for example, special coatings on PET flakes.
  • FIGS. 1 to 5 A preferred embodiment, which is based on the “smart coloring” technology, is shown in FIGS.
  • first and at least second articles made of PET or polyolefins (PO) are mixed in the packaging waste, which is fed to step (a) in the form of bales.
  • the bales contain between 90 and 98% by weight of one type of plastic packaging waste, i.e. PET or PO.
  • the first articles can be decolorized according to the "key-locker" principle, which principle is disclosed in EP 3 516 108 A1 and EP 3 770208 A1.
  • a color masterbatch is used, the color of which can be absorbed by a polar decolorizing agent (reagent or "key”).
  • a polar decolorizing agent reagent or "key”
  • the flow charts according to Figures 2 to 5 relate to methods when the first articles have a low market penetration. This means that the feed stream of packaging waste has a small proportion of first articles. Typical amounts of first articles are below 10% by weight.
  • the flow charts according to FIGS. 6 to 9 show methods for a relevant market penetration of the first articles. This means that the input stream of packaging waste has a relevant share of the first articles. Typically, the recycling stream contains 10% or more by weight of first articles.
  • the flow diagrams according to Figures 2 and 3 are based on the idea of dividing the recycling flow in the processing phase and thereby separating the first articles into a bypass or a main flow of the first articles during flake sorting (f) and after decolorization (j) to be collected separately in a storage silo (m).
  • the recycling process can be operated economically even with low market penetration. Since the first articles, which are present as flakes, are only separated from the main flow of the second articles after the first washing step (d), the masterbatch must be resistant to hot lye. Bleeding out in the intensive wash step (d) is therefore not possible.
  • Optical sensors are used to concentrate the first articles in the bypass or the main flow of the first articles. It is conceivable to only sort by color because the decolorizable masterbatch is only used for one color. Characteristic shape features or brand logos that can be identified by image data processing can also be used. Finally, digital watermarks and marking substances can also be used. It goes without saying that identification features, as described in the last two sentences, can only be identified in the case of uncut first articles. Shape features, brand logos or digital watermarks can only be used as sorting features in methods according to the flow charts in FIGS. 4 and 8.
  • a decolorizing step (j) is provided in the bypass, in which the flakes present in the first article are decolorized by the "key".
  • Step (j) is preferably carried out in a decolorizing bath.
  • the decolorized flakes are sent to an after-wash (k1). This post-wash can be done with cold water and without chemicals if the decolorized flakes no longer require intensive cleaning.
  • the afterwash can also be a second intensive wash step (k2) with caustic soda and cleaning substances. After the flakes have already been discolored, they can no longer bleed out in the intensive washing step (k2).
  • a second drying step (I) the decolorized flakes are stored in the storage silo (m).
  • the silo (m) is additionally filled with natural-colored PO flakes or transparent PET flakes from an external recycling process (n).
  • the transparent flakes are processed according to the method of FIG. 1 up to flake sorting (f).
  • the separate extrusion (g) of the side stream can thus be operated economically with a sufficient amount of flakes.
  • the decolored and cleaned flakes of the first article can also be added to an existing recycling process, which produces natural-colored or transparent flakes, in a storage silo (m) before the flake mixture is extruded.
  • FIGS. 4 and 5 two embodiments are shown for a low market penetration of first articles in which the masterbatch is not resistant to hot lye and would accordingly bleed out in an intensive hot wash with chemicals.
  • the separation of the first article from the main flow of the second article is preferred and the first washing step (d) only takes place after the storage silo (m) together with the natural-colored or transparent articles from a separate recycling process.
  • the first articles are already sorted out as bottles from the main stream of the second articles and the further method steps (b) and (c) already take place in the side stream.
  • Drying step (e) the decolored flakes are collected in the storage silo (m) and mixed with the additional natural-colored flakes so that there is a profitable amount of flakes. Only after the storage silo (m) does the first washing step or intensive washing step (d) take place, which is not critical since the first items have already been discolored. After a second drying step (I) and flake sorting (f), the flakes can be extruded.
  • FIG. 5 also shows an embodiment of the recycling process for a low market penetration of the first articles and a master batch that is not resistant to hot lye. First, the usual process steps (a), (b) and (c) are taken.
  • the first items in the flake sorting (f) are separated.
  • the first articles present as decolorized flakes are temporarily stored in the storage silo (m).
  • the amount of flakes is increased with the additional natural-colored flakes (n) so that there is a profitable amount of flakes. Only after this increase in quantity are the flakes intensively washed in the washing step or intensive washing step (d). In this step (d), the masterbatch can no longer bleed out since the first items have already been decolorized beforehand.
  • a second drying step (I) the flakes of the side stream are extruded separately from the main stream of the second article. This separate extrusion (g) with subsequent steps (h) or (i) is economically viable since there is a sufficient quantity of flakes in the storage silo (m).
  • FIGS. 6 to 9 are to be equated with those of FIGS. 2 to 5 in terms of the process sequence.
  • these options are only applied when the recycling market has a sufficiently relevant market penetration of the first articles. It is then no longer necessary to add a separate stream (n) of transparent flakes (PO) or natural-colored flakes (PET) to the first articles in the storage silo (m), which are present as flakes.
  • the invention enables several pre-sorting steps to be combined with a pre-wash (b), (k), which enables concentration and pre-cleaning of the portions to be provided for the deinking bath (j).
  • a pre-wash b
  • k a pre-wash
  • the first articles are guided in a bypass or in a main flow of the first articles, which first articles are collected in a storage silo (m) after their decoloration and are temporarily stored.
  • transparent PET flakes or natural-colored PO flakes can also be added to the storage silo (m) if required. These added flakes can already be intensively washed and dried when the first items reach the storage silo, also cleaned. This ensures that there is enough flake to make separate extrusion (g) profitable for the first few items.
  • the approach is suitable for PO plastic products and for PET plastic products.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Separation, Recovery Or Treatment Of Waste Materials Containing Plastics (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Recycling von als ersten Artikeln bezeichneten nach dem «key-locker» Prinzip entfärbbaren Verpackungsabfällen aus PET oder Polyolefinen (PO) und wenigstens zweiten Artikeln aus PET oder PO aufweisend die folgenden Verfahrensschritte: (a) Vorsortierung der ersten und zweiten Artikel, (b) Vorwaschen der ersten und zweiten Artikel, (c) Zerkleinerung der Artikel zu Flakes, (d) Waschen der Artikel in einem ersten Waschschritt oder Intensivwaschschritt, (e) Entwässerung und Trocknung der Flakes in einem ersten Trocknungsschritt, (f) Flakesortierung, (g) Extrusion, (h) Fest-Phasen-Polykondensation (SSP) im Fall von PET-Abfällen, oder (i) Dekontaminierung im Fall von PO-Abfällen. Zur Aufkonzentrierung der ersten Artikel werden diese von den zweiten Artikeln durch eine optische Sortierung getrennt und nach der Trennung separat von den zweiten Artikeln in einem Entfärbungsschritt (j) durch ein als «key» bezeichnetes Reagenz entfärbt. Die ersten entfärbten Artikel werden nach dem Schritt (j) in einem Speicher (m) zwischengespeichert. Die ersten Artikel werden nach der Speicherung separaten Schritten (g) und (h) oder (i) zugeführt.

Description

Recycling-Verfahren
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Recycling von als ersten Artikeln bezeichneten nach dem «key-locker» Prinzip entfärbbaren Verpackungsabfällen aus PET oder Po lyolefinen (PO) und wenigstens zweiten Artikeln aus PET oder PO gemäss Oberbegriff des Anspruchs 1.
Stand der Technik
In der EP 3 516 108 A1 ist ein Verfahren zur Herstellung eines pigmentierten Polymer materials offenbart. Dabei ist das Polymer eine Mischung aus einem ersten Polymer und einem zweiten mit dem ersten Polymer kompatiblen Polymer. Das zweite Polymer stellt ein Masterbatch dar und besitzt ein Bindemittel für eine wässrige Pigment-Zusammen setzung.
Aus der EP 3 770208 A1 ist ein Verfahren zum Entfärben eines farbigen synthetischen oder nicht-synthetischen Polar-Polymer-Materials bekannt. Dabei wird das gefärbte Po lymer einem polaren Lösungsmittel ausgesetzt. Das polare Lösungsmittel enthält als Schlüssel-Reagenz ein polares Entfärbungsmittel zur Absorbierung der Farbe des Poly mers.
In diesen Patentanmeldungen wird also eine Technologie zum Färben von Kunststoffen beschrieben, wobei der gefärbte Kunststoff aufgrund der Eigenschaften des Färbemittels mit einem Schlüssel-Reagenz bzw. einem «key» entfärbt werden kann. Diese Techno logie soll im Rahmen dieser Anmeldung als «key-locker» Prinzip bezeichnet sein.
Soll das gefärbte Kunststoff material recycelt werden, so besteht die Gefahr, dass die gemäss obenstehendem Verfahren gefärbten Kunststoffteile in einer gemeinsamen Fraktion mit anders gefärbten Kunststoffteilen "ausbluten", d.h. ihre Farbe frühzeitig bzw. an Stellen im Recyclingprozess abgeben, wo sich dies störend auswirkt.
Ausserdem können diese gefärbten Kunststoffe momentan nicht getrennt recycelt wer den, da die Mengen für einen wirtschaftlichen Betrieb im Rücklauf der Wertstoffsamm lung noch zu gering sind. Die gefärbten Kunststoffe müssen daher mit anderen Kunst stoffen zusammen recycelt werden. Aufgabe der Erfindung
Aus den Nachteilen des beschriebenen Stands der Technik resultiert die Aufgabe ein Recycling-Verfahren zu schaffen, bei welchem sich optisch sortierbare Polymere, insbe sondere oben beschriebene gefärbten Polymere in einem effizienten und kostengünsti- gen und dementsprechend wirtschaftlichen Betrieb vergüten bzw. entfärben lassen.
Beschreibung
Die Lösung der gestellten Aufgabe gelingt bei einem Verfahren zum Recycling von als ersten Artikeln bezeichneten und nach einem bestimmten Merkmal sortierbaren, insbe sondere optisch sortierbaren Verpackungsabfällen aus PET oder PO und wenigstens zweiten Artikeln aus PET oder PO durch die im kennzeichnenden Abschnitt des Pa tentanspruchs 1 angeführten Merkmale. Zu den Polyolefinen zählt beispielsweise PP oder HDPE. Weiterbildungen und/oder vorteilhafte Ausführungsvarianten sind Gegen stand der abhängigen Patentansprüche.
Die Erfindung zeichnet sich bevorzugt dadurch aus, dass zur Aufkonzentrierung der ers ten Artikel, diese von den zweiten Artikeln durch eine Sortierung getrennt werden und an welchen nach der Trennung separat von den zweiten Artikeln ein Vergütungsschritt (j), insbesondere eine Entfärbung oder eine Abreicherung von Kontaminationen, vorge nommen wird, dass die ersten sortierten Artikel nach dem Schritt (j) in einem Speicher (m) zwischengespeichert werden und dass die ersten Artikel nach der Speicherung se paraten Schritten (g) und (h) oder (i) zugeführt werden.
Wenn ein Teilstrom eines recycelten Produktes einen speziellen Behandlungsschritt be nötigt oder ermöglicht, der die Wertschöpfung bzw. die Qualität des Gesamtproduktes signifikant verbessert, dann besitzt die Vergütung der ersten Artikel hinsichtlich des Ge samtproduktes grosses Potential. Der Teilstrom an ersten Artikeln weist ein Merkmal auf, das in einer (optischen) Sortierung zur Abtrennung dieses Teilstromes genutzt wer den kann. Der betreffende Behandlungs- bzw. Vergütungsschritt kann ein Entfärbe-Kon- zept sein, oder ganz allgemein die spezifische Abtrennung von Kontaminanten, die nur auf einem sortiertechnisch eindeutig zuordenbaren Teilstrom zu finden sind. Die Konta minationen können z.B. spezielle Beschichtungen auf PET-Flakes sein.
Durch die Abtrennung der ersten Artikel, lassen sich diese in einem wirtschaftlichen Re cycling-Verfahren vergüten, da der Hauptstrom der zweiten Artikel durch die grosse Menge an wenigstens zweiten Artikeln getragen wird. Das Vorsehen eines Speichersilos ermöglicht es, eine ausreichende Menge an aus ersten vergüteten Artikeln hergestellte Flakes bereitzustellen, um den Seitenstrom kontinuierlich und dementsprechend renta bel betreiben zu können. Bei Bedarf kann der Speichersilo zusätzlich mit geeigneten Flakes aus einem separaten Recycling-Verfahren gespeist werden. Deshalb kann der Anteil an ersten Artikel gering sein und das Recycling-Verfahren ist trotzdem wirtschaft lich.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die ersten Artikeln nach dem «key-locker» Prinzip entfärbbar und der Vergütungsschritt ist ein Entfärbungs schritt 0, bei welchem die ersten Artikel durch ein als «key» bezeichnetes Reagenz ent- färbt werden. In dem Entfärbungsschritt werden farbgebende Substanzen mit Hilfe des «keys» aus den ersten Artikeln herausgelöst. Ein «Ausbluten» der ersten Artikel und eine damit verbundene ungewollte Verfärbung des Hauptstromes der zweiten Artikel kann durch deren Abtrennung verhindert werden. Der Einsatz des «keys» zum Heraus lösen von farbgebenden Substanzen kann isoliert vom Hauptstrom der zweiten Artikel erfolgen.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden die ersten Artikel in dem Verfahrensschritt (a) von den zweiten Artikeln getrennt. Dadurch können die ersten Arti kel, beispielsweise Flaschen, aus dem Hauptstrom der zweiten Artikel gleich im ersten Verfahrensschritt entfernt werden und die ersten Artikel können bereits sortiert und se- parat zu Flakes zerkleinert werden. Ein Ausbluten der ersten Artikel kann vermieden werden, indem diese entfärbt werden, bevor sie heiss und intensiv gewaschen werden. Ein weiterer Vorteil der Sortierung der unzerkleinerten Artikel ist, dass ein Teil der Mar- kier-lnformationen durch die Mahlung verloren gehen. Diese Information ist bei den un zerkleinerten ersten Artikeln jedoch vollständig vorhanden. Die optische Sortierung der ersten Artikel erfolgt durch Farbe, Form, digitale Wasserzeichen oder Markiersubstan zen. Die Sortierung nach Form, Markenlogos oder digitaler Wasserzeichen ist nur bei den unzerkleinerten ersten Artikel möglich.
Zweckmässigerweise werden die ersten Artikel als Flakes in dem Verfahrensschritt (f) von den zweiten Artikeln getrennt. Die optische Erkennungsrate der ersten Artikel ist in der Flakesortierung besonders gut.
Als sinnvoll hat es sich erwiesen, wenn die optische Sortierung der ersten Artikel durch Farbe, Form, digitale Wasserzeichen oder Markiersubstanzen erfolgen kann. Je nach dem wie die ersten Artikel markiert sind, lässt sich eine hohe Erkennungsrate erzielen. Bevorzugt erfüllt die im «key-locker» Konzept als «key» eingesetzte Substanz gleichzei tig die Funktion des Markers. Als Marker können auch digitale Wasserzeichen, Mar kiersubstanzen oder andere passive Detektionsmerkmale eingesetzt werden, die mittels nicht-visueller Spektroskopien erkennbar sind (z.B. Infrarotspektroskopien, Laserspekt- roskopie).
In einerweiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Sortierung der ersten Artikel eine optische Sortierung und kann durch Farbe, Form, digitale Wasserzeichen oder Mar kiersubstanzen erfolgen. Diese Art der Sortierung stellt eine hohe Trennschärfe von ers ten und zweiten Artikeln sicher. In einer bevorzugten Ausführungsform wird der Speicher (m) ausschliesslich mit ersten Artikeln als Flakes befüllt. Dies ist dann von Vorteil, wenn der Recycling-Markt bereits relevant mit ersten Artikeln durchdrungen ist. Dadurch ist die Menge an ersten Artikeln im Recycling-Strom ausreichend, um eine eigene Recycling-Linie in einem Seitenstrom rentabel betreiben zu können. Unter einer relevanten Marktdurchdringung soll im Rah- men dieser Anmeldung verstanden werden, wenn die ersten Artikel grösser gleich 10 Gew% des Gesamtstromes ausmachen.
Falls der Recycling-Markt zu Beginn der Markteinführung der ersten Artikel nur eine ge ringe Marktdurchdringung aufweist, so ist es bevorzugt, wenn der Speicher (m) mit ers ten Artikeln als Flakes und mit naturfarbenen PO-Flakes bzw. transparenten PET Flakes aus einem externen Recycling-Verfahren (n) befüllt wird. Dadurch kann eine eigene Re cycling-Linie in einem Seitenstrom rentabel betrieben werden, auch wenn die Menge an ersten Artikeln (noch) gering ist. Unter einer geringen Marktdurchdringung soll im Rah men dieser Anmeldung verstanden werden, wenn die ersten Artikel unter 10 Gew% des Gesamtstromes ausmachen. Die Erfindung zeichnet sich auch bevorzugt dadurch aus, dass der Entfärbungsschritt (j) Teil eines Bypasses der sortierten ersten Artikel ist, welcher Bypass in einem Haupt strom der ersten Artikel zu dem Hauptstrom der zweiten Artikel geführt ist. Durch eine gezielte Abzweigung des Bypasses von dem Hauptstrom der zweiten Artikel, lässt sich die Entfärbung der ersten Artikel wirtschaftlich durchführen, auch wenn die Mengen im Rücklauf der Wertstoffsammlung gering sind. Eventuell auftretende Ausblutungen des Masterbatches passieren isoliert in dem Bypass, wodurch der Hauptstrom der zweiten Artikel schadlos gehalten werden kann. Ein geringer Hauptstrom der ersten Artikel lässt sich in dem Speichersilo durch die Zuführung eines geeigneten zusätzlichen Flakestro mes ergänzen. Zweckmässigerweise erfolgt der Entfärbungsschritt 0 in einem Entfärbungsbad. Dadurch kann der «key» effizient wirken, um farbgebenden Substanzen aus den ersten Artikeln herauszulösen.
In einerweiteren Ausführungsform der Erfindung kann der Entfärbungsschritt (j) entwe- der absatzweise oder kontinuierlich betrieben werden. Kommt es auf exakte Einstellung einer Verweilzeit an, ist der Batchbetrieb zu bevorzugen. Ist dies weniger wichtig, ist der apparativ weniger aufwändige kontinuierliche Betrieb zu bevorzugen, bei welchem we niger Behälter als im Batchbetrieb benötigt werden.
In einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden die ersten Artikel zu Flakes gemahlen, bevor sie dem Entfärbungsschritt (j) zugeführt wer den. An den Flakes kann der «key» besonders effizient angreifen, um die Flakes voll ständig zu entfärben.
Um bestimmte Reinheitsanforderungen zu erfüllen, kann in dem Bypass vor oder nach dem Entfärbungsschritt (j) ein zweiter Waschschritt (b, k) vorgesehen sein. Um das Waschergebnis zu verbessern ist es bevorzugt, wenn der Waschschritt nach der Entfär bung ein zweiter Intensivwaschschritt(k) ist.
Bevorzugt ist es, wenn der zweite Intensivwaschschritt (k) bei einer Temperatur zwi schen 50 °C und 90 °C und mit einer Waschlauge mit 0,5 bis 5 % NaOH durchgeführt wird. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist in dem Bypass ein zweiter Trocknungsschritt (I) vorgesehen, in welchem die entfärbten Flakes entwässert werden. Bei PO reicht eine mechanische Entwässerung zur Feuchtigkeitsentfernung zu meist aus. Der zweite Trocknungsschritt (I) ermöglicht es, dass die bei der Flakesortie rung (f) sortierten ersten Artikel nach dem Entfärben direkt der Extrusion (g) aufgegeben werden können.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist in dem Bypass ein zweiter Trocknungsschritt (I) vorgesehen, in welchem die entfärbten Flakes getrocknet werden. Diese (thermische) Trocknung ist für erste Artikel aus PET notwendig, da für diese ein mechanisches Entwässern keine ausreichende Entfeuchtung ermöglicht. Als vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn der erste Waschschritt ein erster Intensivwasch schritt (d) ist. Die Intensivierung des ersten Waschschrittes kann durch die Wahl der Temperatur (Heiss- oder Kaltwäsche), die Anzahl der Wäschen in Stufen (einstufig oder mehrstufig) den Einsatz von Detergenzien, wie Laugen, oder eine oder mehrere Schwimm-Sink-Trennungen erfolgen
Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung mehrerer Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die schemati schen Darstellungen. Es zeigen in nicht massstabsgetreuer Darstellung:
Figur 1: ein Fliessschema eines Verfahrens zum Recycling von PET- oder
PO-Flaschen wie aus dem Stand der Technik bekannt;
Figur 2: ein Fliessschema, welches eine erste Ausführungsform zum Entfär ben von ersten Artikeln, integriert in das Verfahren nach Figur 1, zeigt, wobei das Masterbatch heisslaugenresistent ist und die ersten Artikel eine geringe Marktdurchdringung besitzen (die geringe Markt durchdringung gilt auch für die Ausführungsformen der Figuren 3 bis 5);
Figur 3: ein Fliessschema, welches eine zweite Ausführungsform zum Ent färben von ersten Artikeln, integriert in das Verfahren nach Figur 1, zeigt wobei das Masterbatch ebenfalls heisslaugenresistent ist;
Figur 4: ein Fliessschema, welches eine dritte Ausführungsform zum Entfär ben von ersten Artikeln, integriert in das Verfahren nach Figur 1, zeigt, wobei das Masterbatch nicht heisslaugenresistent ist,
Figur 5: ein Fliessschema, welches eine vierte Ausführungsform zum Entfär ben von ersten Artikeln, integriert in das Verfahren nach Figur 1, zeigt, wobei das Masterbatch ebenfalls nicht heisslaugenresistent ist,
Figur 6: ein Fliessschema, welches eine fünfte Ausführungsform für heiss laugenresistente Masterbatches zeigt, wobei die ersten Artikel eine relevante Marktdurchdringung besitzen (die relevante Marktdurch dringung gilt auch für die Ausführungsformen der Figuren 6 bis 9);
Figur 7: ein Fliessschema, welches eine sechste Ausführungsform für heiss laugenresistente Masterbatches zeigt; Figur 8: ein Fliessschema, welches eine siebente Ausführungsform für nicht heisslaugenresistente Masterbatches zeigt und
Figur 9: ein Fliessschema, welches eine achte Ausführungsform für ebenfalls nicht heisslaugenresistente Masterbatches zeigt.
In der Figur 1 ist ein Fliessschema eines bekannten Verfahrens zum Recycling von PET- oder PO Verpackungsabfällen dargestellt. Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte:
(a) Vorsortierung der gesammelten Artikel, (b) Vorwaschen der Artikel,
(c) Zerkleinerung der Artikel zu Flakes,
(d) Waschen der Artikel in einem ersten Waschschritt,
(e) Entwässerung und Trocknung der Flakes in einem ersten Trocknungsschritt,
(f) Flakesortierung, (g) Extrusion und
(h) Fest-Phasen-Polykondensation (SSP) im Fall von PET-Abfällen, oder
(i) Dekontaminierung im Fall von PO-Abfällen.
Bei der Vorsortierung (a) handelt es sich um eine optische Sortierung, durch die aus den gemischtfarbigen Kunststoff-Abfallprodukten einer Kunststoffart (PO oder PET) bevor- zugt Artikel nach Farbe sortiert werden und weitere Fremdmaterialien abgetrennt wer den, sodass die Zielfraktion aufkonzentriert wird.
Die Schritte (b) und (c) können in folgenden Ausführungsmöglichkeiten vorgenommen werden:
1.) Einstufige Zerkleinerung mit Vor- und/oder Nachwäsche oder 2.) Zweistufige Zerkleinerung mit Vor- und/oder Mittel- und/oder Nachwäsche oder
3.) Zerkleinerung mittels einer Nass- oder Trockenmühle.
Bei dem ersten Waschschritt (d) kann es sich um einen Intensivwaschschritt handeln. Beispielsweise kann die Intensivierung durch eine mehrstufige intensive heisse Wäsche mit Lauge und Detergenzien erfolgen. Nach der SSP (h) können die durch Extrusion (g) hergestellten Pellets aus rPET beispielsweise wieder zu Behältern, insbesondere Fla schen verarbeitet werden. Die recycelten Pellets aus rHDPE können beispielsweise ebenfalls wieder zu Behältern, bevorzugt Flaschen verarbeitet werden.
Das Verfahren gemäss der vorliegenden Erfindung basiert darauf, dass ein Teilstrom von ersten Artikeln eines recycelten Produktes einen speziellen Behandlungsschritt, auch als Vergütungsschritt bezeichnet, benötigt oder ermöglicht, der die Wertschöpfung bzw. die Qualität des Gesamtproduktes signifikant verbessert. Der Hauptstrom besteht entsprechend aus zweiten Artikeln, welche den Hauptvolumenstrom des zu recycelnden Produktes ausmachen. Der Teilstrom an ersten Artikeln weist ein Merkmal auf, das in einer (optischen) Sortierung zur Abtrennung dieses Teilstromes genutzt werden kann. Der betreffende Behandlungsschritt kann ein Entfärbe- Konzept sein, oder ganz allge mein die spezifische Abtrennung von Kontaminanten, die nur auf einem sortiertechnisch eindeutig zuordenbaren Teilstrom zu finden sind. Die Kontaminationen können z.B. spe zielle Beschichtungen auf PET-Flakes sein. Eine bevorzugte Ausführungsform, welche auf der «Smart-Colouring» Technologie be ruht ist in den Figuren 2 bis 5 gezeigt. Bei dem Verfahren gemäss der Figuren 2 bis 5 sind in den Verpackungsabfällen, welche als Ballen dem Schritt (a) aufgegeben werden, erste und wenigstens zweite Artikel aus PET oder Polyolefinen (PO) vermischt. Die Bal len enthalten zwischen 90 und 98 Gew% Verpackungsabfälle einer Kunststoffart also PET oder PO. Die ersten Artikel sind nach dem «key-locker» Prinzip entfärbbar, welches Prinzip in der EP 3 516 108 A1 und der EP 3 770208 A1 offenbart ist. Dabei wird ein Farb-Masterbatch eingesetzt, dessen Farbe durch ein polares Entfärbungsmittel (Rea genz bzw. «key») absorbierbar ist. Dadurch lassen sich die ersten Artikel entfärben, in dem die farbgebenden Substanzen aus den ersten Artikeln herausgelöst werden. Dies verbessert die Nachhaltigkeit von Kunststoffflaschen und -Produkten grundsätzlich.
Bei diesem Prinzip besteht zum einen die Gefahr, dass die ersten Artikel in einer ge meinsamen Fraktion mit zweiten Artikeln "ausbluten", d.h. ihre Farbe frühzeitig bzw. an Stellen im Recycling prozess abgeben, wo dies störend ist. Auch ist es störend, wenn Verunreinigungen mit ins Entfärbebad gelangen. Zum anderen sind bei der Einführung einer neuen Technologie, wie es das «key-locker» Prinzip darstellt, die Mengen im Rücklauf der Wertstoffsammlung noch zu gering, um diese sortenrein und gleichzeitig wirtschaftlich recyceln zu können. Die Flussdiagramme gemäss den Figuren 2 bis 5 betreffen Verfahren, wenn die ersten Artikel eine geringe Marktdurchdringung besitzen. D.h. der Aufgabestrom an Verpa ckungsabfällen besitzt einen geringen Anteil an ersten Artikeln. Typische Mengen an ersten Artikeln betragen unter 10 Gew%. Die Flussdiagramme gemäss den Figuren 6 bis 9 zeigen Verfahren für eine relevante Marktdurchdringung von ersten Artikeln. D.h. der Aufgabestrom an Verpackungsabfällen besitzt einen relevanten Anteil an ersten Artikeln. Typischerweise sind im Recyc lingstrom grösser gleich 10 Gew% an ersten Artikeln vorhanden.
Die Fliessschemata gemäss der Figuren 2 und 3basieren auf der Idee, den Recyc- lingstrom in der Aufbereitungsphase aufzuteilen und dabei die ersten Artikel während der Flakesortierung (f) in einen Bypass bzw. einen Hauptstrom der ersten Artikel abzu trennen und nach der Entfärbung (j) separat in einem Speichersilo (m) zu sammeln. Dadurch lässt sich das Recycling-Verfahren auch bei einer geringen Marktdurchdrin gung wirtschaftlich betreiben. Nachdem die als Flakes vorliegenden ersten Artikel erst nach dem ersten Waschschritt (d) vom Hauptstrom der zweiten Artikel abgetrennt wer den, muss das Masterbatch heisslaugenresistent sein. Ein Ausbluten im Intensivwasch schritt (d) ist daher nicht möglich.
Zur Aufkonzentrierung der ersten Artikel in dem Bypass bzw. dem Hauptstrom der ersten Artikel werden optische Sensoren verwendet. Es ist denkbar, nur nach der Farbe zu sortieren, weil das entfärbbare Masterbatch nur für eine Farbe eingesetzt wird, ebenso können charakteristische Formmerkmale oder Markenlogos herangezogen werden, die per Bilddatenverarbeitung identifizierbar sind. Schließlich können auch digitale Wasser zeichen und Markiersubstanzen zum Einsatz kommen. Es versteht sich, dass Erken nungsmerkmale, wie in den letzten beiden Sätzen beschrieben, nur bei unzerkleinerten ersten Artikeln erkannt werden können. Formmerkmale, Markenlogos oder digitale Was serzeichen können als Sortiermerkmale nur in Verfahren gemäß Fliessschemas der Fi guren 4 und 8 verwendet werden.
In dem Bypass ist ein Entfärbungsschritt (j) vorgesehen, in dem die als Flakes vorliegen den ersten Artikel durch den «key» entfärbt werden. Der Schritt (j) erfolgt bevorzugt in einem Entfärbungsbad. Die entfärbten Flakes werden gemäss der Figur 2 einer Nach wäsche (k1) zugeführt. Diese Nachwäsche kann mit kaltem Wasser und ohne Chemika lien erfolgen, wenn die entfärbten Flakes keine intensive Reinigung mehr benötigen. Gemäss der Figur 3 kann die Nachwäsche auch ein zweiter Intensivwaschschritt (k2) mit Natronlauge und Reinigungssubstanzen sein. Nachdem die Flakes bereits entfärbt sind können sie in dem Intensivwaschschritt (k2) nicht mehr ausbluten. Nach einem zweiten Trocknungsschritt (I) werden die entfärbten Flakes im Speichersilo (m) gelagert. Bei geringer Marktdurchdringung mit ersten Artikeln wäre es wirtschaftlich unrentabel, wenn die ersten Artikel einer separaten Extrusion (g) mit anschliessenden Schritten (h) oder (i) durchlaufen. Deshalb wird der Silo (m) mit naturfarbenen PO-Flakes bzw. trans parenten PET Flakes aus einem externen Recycling-Verfahren (n) zusätzlich befüllt. Die transparenten Flakes sind gemäss dem Verfahren der Figur 1 bis zur Flakesortierung (f) aufbereitet. Die separate Extrusion (g) des Seitenstromes kann dadurch mit einer aus reichenden Menge an Flakes wirtschaftlich betrieben werden.
Auch können die entfärbten und gereinigten Flakes der ersten Artikel einem bereits be stehenden Recyclingverfahren, welches naturfarbene bzw. transparente Flakes produ ziert, in einem Speichersilo (m) beigemischt werden, bevor die Flakes-Mischung extru- diertwird.
In den Figuren 4 und 5 sind zwei Ausführungsformen für eine geringe Marktdurchdrin gung von ersten Artikeln gezeigt, bei welchen das Masterbatch nicht heisslaugenresist- tent ist und dementsprechend bei einer intensiven Heisswäsche mit Chemikalien aus bluten würde. In diesem Fall wird die Abtrennung der ersten Artikel vom Hauptstrom der zweiten Artikel vorgezogen und der erste Waschschritt (d) erfolgt erst nach dem Spei chersilo (m) zusammen mit den naturfarbenen bzw. transparenten Artikeln aus einem separaten Recycling-Verfahren.
Gemäss dem Verfahren nach der Figur 4 werden die ersten Artikel bereits als Flaschen aus dem Hauptstrom der zweiten Artikel aussortiert und die weiteren Verfahrensschritte (b) und (c) erfolgen bereits im Seitenstrom. Nach der Entfärbung (j) und einem ersten
Trocknungsschritt (e) werden die entfärbten Flakes in dem Speichersilo (m) gesammelt und mit den zusätzlichen naturfarbenen Flakes vermischt, damit eine rentable Menge an Flakes vorliegt. Erst nach dem Speichersilo (m) erfolgt der erste Waschschritt oder In tensivwaschschritt (d), welcher unkritisch ist, da die ersten Artikel bereits entfärbt sind. Nach einem zweiten Trocknungsschritt (I) und der Flakesortierung (f) können die Flakes extrudiert werden. In Figur 5 ist ebenfalls eine Ausführungsform des Recycling-Verfahrens für eine geringe Marktdurchdringung an ersten Artikeln und einem nicht heisslaugenresistenten Master batch visualisiert. Zuerst werden die üblichen Verfahrensschritte (a), (b) und (c) vorge nommen. Nach einem Vorwaschschritt (d2), welcher schonend vorgenommen wird, um ein Ausfärben des Masterbatches zu verhindern, werden die ersten Artikel in der Flake sortierung (f) abgetrennt. Nach einem ersten Trocknungsschritt werden die als entfärbte Flakes vorliegenden ersten Artikel in dem Speichersilo (m) zwischengelagert. Wie weiter oben bereits ausgeführt, wird die Menge an Flakes mit den zusätzlichen naturfarbenen Flakes (n) vergrössert, damit eine rentable Menge an Flakes vorliegt. Erst nach dieser Mengenvergrösserung werden die Flakes im Waschschritt oder Inten sivwaschschritt (d) intensiv gewaschen. In diesem Schritt (d) kann das Masterbatch nicht mehr ausbluten, da die ersten Artikel bereits vorher entfärbt wurden. Nach einem zweiten Trocknungsschritt (I) werden die Flakes des Seitenstromes separat vom Hauptstrom der zweiten Artikel extrudiert. Diese separate Extrudierung (g) mit den Nachfolgeschritten (h) oder (i) ist wirtschaftlich rentabel, da im Speichersilo (m) eine ausreichende Menge an Flakes vorhanden ist.
Grundsätzlich sind die Ausführungsformen gemäss der Figuren 6 bis 9 mit denen der Figuren 2 bis 5 vom Verfahrensablauf gleich zu setzen. Diese Optionen werden jedoch erst angewendet, wenn der Recycling-Markt eine ausreichend relevante Marktdurchdrin- gung an ersten Artikeln besitzt. Dann ist es nicht mehr notwendig die als Flakes vorlie genden ersten Artikel im Speichersilo (m) durch einen separaten Strom (n) an transpa renten Flakes (PO) oder naturfarbenen Flakes (PET) zu ergänzen.
Die Erfindung ermöglicht die Kombination mehrerer Vorsortierschritte mit einer Vorwä- sehe (b), (k), die eine Aufkonzentrierung und Vorreinigung der für das Entfärbebad (j) vorzusehenden Anteile ermöglicht. Dazu werden die ersten Artikel nach der Vorsortie rung in einem Bypass bzw. in einem Hauptstrom der ersten Artikel geführt, welche ersten Artikel nach ihrer Entfärbung in einem Speichersilo (m) gesammelt und zwischengela gert werden. Je nach Marktdurchdringung können in den Speichersilo (m) bei Bedarf zusätzlich trans parente PET Flakes oder naturfarbene PO Flakes beigemischt werden. Diese zugesetz ten Flakes können bereits intensiv gewaschen und getrocknet sein, wenn die ersten Ar tikel ebenfalls gereinigt in den Speichersilo gelangen. Dadurch ist sichergestellt, dass eine ausreichend Flakemenge vorhanden ist, damit eine separate Extrusion (g) für die ersten Artikel rentabel ist. Grundsätzlich ist der Ansatz für PO-Kunststoffprodukte und für PET- Kunststoff produkte geeignet.

Claims

Patentansprüche
Verfahren zum Recycling von als ersten Artikeln bezeichneten und nach einem bestimmten Merkmal sortierbaren, insbesondere optisch sortierbaren Verpa ckungsabfällen aus PET oder Polyolefine (PO) und wenigstens zweiten Artikeln aus PET oder PO aufweisend die folgenden Verfahrensschritte:
(a) Vorsortierung der ersten und zweiten Artikeln,
(b) Vorwaschen der ersten und zweiten Artikeln,
(c) Zerkleinerung der Artikel zu Flakes,
(d) Waschen der Artikel in einem ersten Waschschritt,
(e) Entwässerung und Trocknung der Flakes in einem ersten Trocknungsschritt,
(f) Flakesortierung,
(g) Extrusion,
(h) Fest-Phasen-Polykondensation (SSP) im Fall von PET-Abfällen, oder
(i) Dekontaminierung im Fall von PO-Abfällen, dadurch gekennzeichnet, dass zur Aufkonzentrierung der ersten Artikel, diese von den zweiten Artikeln durch eine Sortierung getrennt werden und an welchen nach der Trennung sepa rat von den zweiten Artikeln ein Vergütungsschritt (j), insbesondere eine Entfär bung oder eine Abreicherung von Kontaminationen, vorgenommen wird, dass die ersten sortierten Artikel nach dem Schritt (j) in einem Speicher (m) zwi schengespeichert werden und dass die ersten Artikel nach der Speicherung separaten Schritten (g) und (h) oder(i) zugeführt werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Artikeln nach dem «key-locker» Prinzip entfärbbar sind und der Vergütungsschritt ein Ent färbungsschritt (j) ist, bei welchem die ersten Artikel durch ein als «key» bezeich- netes Reagenz entfärbt werden.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Ar tikel in dem Verfahrensschritt (a) von den zweiten Artikeln getrennt werden.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Ar tikel als Flakes in dem Verfahrensschritt (f) von den zweiten Artikeln getrennt werden.
5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sortierung der ersten Artikel eine optische Sortierung ist und durch
Farbe, Form, digitale Wasserzeichen oder Markiersubstanzen erfolgen kann.
6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Speicher (m) ausschliesslich mit ersten Artikeln als Flakes befüllt wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Speicher (m) mit ersten Artikeln als Flakes und mit naturfarbenen PO Flakes bzw. transparenten PET Flakes aus einem externen Recycling-Verfahren (n) be füllt wird.
8. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Vergütungsschritt (j) Teil eines Bypasses der sortierten ersten Artikel ist, welcher Bypass in einem Hauptstrom der ersten Artikel zu dem Hauptstrom der zweiten Artikel geführt ist.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Entfärbungsschritt (j) in einem Entfärbungsbad erfolgt.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Entfärbungs- schritt (j) entweder absatzweise oder kontinuierlich betrieben werden kann.
11. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Artikel zu Flakes gemahlen werden, bevor sie dem Vergütungs schritt (j) zugeführt werden.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Bypass vor oder nach dem Vergütungsschritt (j) ein zweiter Waschschritt (b, k) vorgesehen ist.
13. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Wasch schritt ein zweiter Intensivwaschschritt (k) ist.
14. Verfahren nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Intensiv waschschritt (k) bei einer Temperatur zwischen 50 °C und 90 °C und mit einer Waschlauge mit 0,5 bis 5% NaOH durchgeführt wird.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Bypass ein zweiter Trocknungsschritt (I) vorgesehen ist, in welchem die ent färbten Flakes entwässert werden.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Bypass ein zweiter Trocknungsschritt (I) vorgesehen ist, in welchem die ent färbten Flakes getrocknet werden.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Waschschritt ein erster Intensivwaschschritt (d) ist.
EP22732955.4A 2021-06-02 2022-06-02 Recycling-verfahren Pending EP4347210A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CH00641/21A CH718700A1 (de) 2021-06-02 2021-06-02 Recycling-Verfahren.
PCT/EP2022/065039 WO2022253953A1 (de) 2021-06-02 2022-06-02 Recycling-verfahren

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP4347210A1 true EP4347210A1 (de) 2024-04-10

Family

ID=76502628

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP22732955.4A Pending EP4347210A1 (de) 2021-06-02 2022-06-02 Recycling-verfahren

Country Status (5)

Country Link
EP (1) EP4347210A1 (de)
CN (1) CN117597222A (de)
BR (1) BR112023025149A2 (de)
CH (1) CH718700A1 (de)
WO (1) WO2022253953A1 (de)

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1052021A1 (de) * 1999-05-06 2000-11-15 von Deym, Carl-Ludwig, Graf Sortier- und Trennverfahren und Anlage für ein Recycling von Kunstoffen
GB201103495D0 (en) * 2011-03-01 2011-04-13 Nextek Ltd Recycling of polypropylene
US9630354B2 (en) * 2012-05-31 2017-04-25 Mohawk Industries, Inc. Method of manufacturing bulked continuous filament
EP2784110B1 (de) * 2013-03-26 2017-03-29 Oxxynova GmbH Verfahren und vorrichtung zur entfernung von farben aus zerkleinerten pet-flocken
GB2528495B (en) * 2014-07-24 2021-03-03 Worn Again Tech Limited Recycling process
DK3362507T3 (da) * 2015-10-16 2020-03-09 Suez Groupe Fremgangsmåde til affarvning af plastpolyolefinmateriale
DE102016116742A1 (de) * 2016-09-07 2018-03-08 Der Grüne Punkt - Duales System Deutschland GmbH Verfahren zur Herstellung von Polyolefin-Rezyklaten
EP3516108A1 (de) 2016-09-22 2019-07-31 TripleDatt Verfahren zur herstellung eines pigmentierten polymermaterials
US20220152904A1 (en) * 2019-03-15 2022-05-19 Polyplex Corporation Limited A process and an apparatus for manufacturing bi-axially oriented polyester film from rpet
EP3770208B1 (de) * 2019-07-24 2024-02-07 Smart Coloring GmbH Verfahren zum entfärben eines farbigen synthetischen oder nicht-synthetischen polaren polymeren materials

Also Published As

Publication number Publication date
BR112023025149A2 (pt) 2024-02-27
WO2022253953A1 (de) 2022-12-08
CN117597222A (zh) 2024-02-23
CH718700A1 (de) 2022-12-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3509811B1 (de) Verfahren zur herstellung von polyolefin-rezyklaten
EP0493720B1 (de) Verfahren zur Wiederaufbereitung von thermoplastbeschichteten Verpackungsmaterialien sowie Thermoplastmaterial für weitere Verarbeitung
EP0521418B1 (de) Verfahren zur Aufbereitung von gebrauchten Gegenständen aus Polyolefin zu wiederverwendbarem Rohstoff
DE3520486C2 (de)
DE102008056311A1 (de) Verfahren zum Abtrennen einzelner Wertstoffe aus gemischtem, insbesondere zerkleinertem Kunststoffabfall
EP0304667B1 (de) Verfahren zur Wiederaufbereitung der PET-Bestandteile von gebrauchten, PET-haltigen Produkten, sowie Anordnung zur Durchführung des Verfahrens
EP2705939B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Wiederaufbereiten etikettierter Kunststoffartikel
CH713184A1 (de) Anlage und Verfahren für das Recycling verunreinigter Polyolefine.
EP2823945B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Aufbereitung von Kunststoffabfällen
DE4344582C2 (de) Chemisch-mechanisches Entlacken von Kunststoffteilen
DE2156198C3 (de) Verfahren zum Aufbereiten von gebrauchten thermoplastischen Kunststoffen und Verwendung einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
DE19509244C1 (de) Recyclingverfahren für Zwischenfolien aus Verbundglasscheiben
EP4347210A1 (de) Recycling-verfahren
DE10127875A1 (de) Verfahren zur Gewinnung von LDPE aus gebrauchten Kunststofffolien
WO2022074065A1 (de) Verfahren zum recyclen von schalen und blistern
DE102018002067A1 (de) Verfahren zur Wiederverwertung von Materialien in der Schwerelosigkeit und eine Vorrichtung dazu
WO2001019583A1 (de) Gewinnung und verarbeitung von sortierten kunststoffen aus sortenvermischten altkunststoffen
DE10207336A1 (de) Verfahren zum Reinigen und Wiederverwerten von geschäumten Polystyrol-Abfällen
DE10207591A1 (de) Verfahren zum Recycling von beschichteten Kunststoff-Formkörpern
DE4327164A1 (de) Verfahren zur direkten Verarbeitung von Altprodukten aus Thermoplasten zu Halbzeugen oder Fertigprodukten
AT333683B (de) Vorrichtung zur aufbereitung von kunststoffabfallen
DE2141437A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Rückgewinnung von makromolekularen synthetischen Abfällen
DE19751441A1 (de) Verfahren zur Aufbereitung von PE-LD-haltigen Kunststoffabfällen
DE4123719A1 (de) Recycling-verfahren fuer wasserloesliches harz bei spritzgusserzeugnissen
DE4140420A1 (de) Recycling von kunststoff

Legal Events

Date Code Title Description
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: UNKNOWN

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE INTERNATIONAL PUBLICATION HAS BEEN MADE

PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: REQUEST FOR EXAMINATION WAS MADE

17P Request for examination filed

Effective date: 20231220

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR