EP4511202A1 - Process and apparatus for increasing intrinsic viscosity of polycondensates - Google Patents

Process and apparatus for increasing intrinsic viscosity of polycondensates

Info

Publication number
EP4511202A1
EP4511202A1 EP23720219.7A EP23720219A EP4511202A1 EP 4511202 A1 EP4511202 A1 EP 4511202A1 EP 23720219 A EP23720219 A EP 23720219A EP 4511202 A1 EP4511202 A1 EP 4511202A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
melt
polymer melt
temperature
polycondensates
reactor
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
EP23720219.7A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Feichtinger Klaus
Hermann WOLFGANG
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.)
EREMA Engineering Recycling Maschinen und Anlagen GesmbH
Original Assignee
EREMA Engineering Recycling Maschinen und Anlagen GesmbH
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 EREMA Engineering Recycling Maschinen und Anlagen GesmbH filed Critical EREMA Engineering Recycling Maschinen und Anlagen GesmbH
Publication of EP4511202A1 publication Critical patent/EP4511202A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29BPREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B17/00Recovery of plastics or other constituents of waste material containing plastics
    • B29B17/02Separating plastics from other materials
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29BPREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B17/00Recovery of plastics or other constituents of waste material containing plastics
    • B29B17/0026Recovery of plastics or other constituents of waste material containing plastics by agglomeration or compacting
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29BPREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B7/00Mixing; Kneading
    • B29B7/30Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices
    • B29B7/34Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices with movable mixing or kneading devices
    • B29B7/38Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices with movable mixing or kneading devices rotary
    • B29B7/40Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices with movable mixing or kneading devices rotary with single shaft
    • B29B7/42Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices with movable mixing or kneading devices rotary with single shaft with screw or helix
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29BPREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B7/00Mixing; Kneading
    • B29B7/30Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices
    • B29B7/34Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices with movable mixing or kneading devices
    • B29B7/38Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices with movable mixing or kneading devices rotary
    • B29B7/46Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices with movable mixing or kneading devices rotary with more than one shaft
    • B29B7/48Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices with movable mixing or kneading devices rotary with more than one shaft with intermeshing devices, e.g. screws
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29BPREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B7/00Mixing; Kneading
    • B29B7/30Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices
    • B29B7/58Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29BPREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B7/00Mixing; Kneading
    • B29B7/30Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices
    • B29B7/58Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29B7/72Measuring, controlling or regulating
    • B29B7/726Measuring properties of mixture, e.g. temperature or density
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29BPREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B7/00Mixing; Kneading
    • B29B7/74Mixing; Kneading using other mixers or combinations of mixers, e.g. of dissimilar mixers ; Plant
    • B29B7/7476Systems, i.e. flow charts or diagrams; Plants
    • B29B7/748Plants
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29BPREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B7/00Mixing; Kneading
    • B29B7/80Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29B7/82Heating or cooling
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29BPREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B7/00Mixing; Kneading
    • B29B7/80Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29B7/82Heating or cooling
    • B29B7/823Temperature control
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29BPREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B7/00Mixing; Kneading
    • B29B7/80Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29B7/82Heating or cooling
    • B29B7/826Apparatus therefor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29BPREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B7/00Mixing; Kneading
    • B29B7/80Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29B7/88Adding charges, i.e. additives
    • B29B7/885Adding charges, i.e. additives with means for treating, e.g. milling, the charges
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29BPREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B9/00Making granules
    • B29B9/02Making granules by dividing preformed material
    • B29B9/06Making granules by dividing preformed material in the form of filamentary material, e.g. combined with extrusion
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29BPREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B9/00Making granules
    • B29B9/12Making granules characterised by structure or composition
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G63/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain of the macromolecule
    • C08G63/78Preparation processes
    • C08G63/785Preparation processes characterised by the apparatus used
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J11/00Recovery or working-up of waste materials
    • C08J11/04Recovery or working-up of waste materials of polymers
    • C08J11/06Recovery or working-up of waste materials of polymers without chemical reactions
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J3/00Processes of treating or compounding macromolecular substances
    • C08J3/005Processes for mixing polymers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29BPREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B17/00Recovery of plastics or other constituents of waste material containing plastics
    • B29B17/02Separating plastics from other materials
    • B29B2017/0213Specific separating techniques
    • B29B2017/0217Mechanical separating techniques; devices therefor
    • B29B2017/0224Screens, sieves
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29BPREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B17/00Recovery of plastics or other constituents of waste material containing plastics
    • B29B17/02Separating plastics from other materials
    • B29B2017/0213Specific separating techniques
    • B29B2017/0255Specific separating techniques using different melting or softening temperatures of the materials to be separated
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29KINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2067/00Use of polyesters or derivatives thereof, as moulding material
    • B29K2067/003PET, i.e. poylethylene terephthalate
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2367/00Characterised by the use of polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Derivatives of such polymers
    • C08J2367/02Polyesters derived from dicarboxylic acids and dihydroxy compounds
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
    • Y02W30/20Waste processing or separation
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/62Plastics recycling; Rubber recycling

Definitions

  • the present invention relates to a method and a device for processing polycondensates or materials containing polycondensates, in particular for recycling processing of contaminated polycondensates, according to claim 1 or claim 12.
  • Polycondensates are the products of polycondensation, in which monomers with at least two reactive functional groups are linked to the polymer with the elimination of low-molecular compounds. Along with chain polymerization and polyaddition, polycondensation is one of the most important polymerization reactions.
  • the polycondensates that often occur in the course of recycling processing include, in particular, PET, PET-G, PET-A and their co-polymers, PA, PC, polycondensates from renewable raw materials such as PLA, but also other ester compounds, which include: Temperature and vacuum polymerize or polycondense.
  • the polycondensates which are solid in the state of use, are first transferred into a polymer melt, in particular with an extrusion system, e.g. with a known PCU (preconditioning unit) / cutting compressor-extruder system, whereby the PCU can be placed under vacuum or inert gases .
  • the melt can be filtered and is then transferred via a melt cooler into a melt reactor - MSP (melt state process) reactor or an LSP (liquid state process) reactor - where a reaction, in particular a (post)polycondensation, and/or cleaning of the polymers takes place.
  • MSP melt state process
  • LSP liquid state process
  • melt treated in this way is fed to a downstream device, which either produces granules or semi-finished products are produced in line, such as fibers, filaments, tapes, pre-forms for the production of bottles or containers or films with corresponding downstream processes.
  • Polycondensates such as polyethylene terephthalates
  • Polycondensates are sensitive and are subject to various degradation processes, for example hydrolytic degradation, thermal degradation or thermo-oxidative degradation.
  • Thermal degradation is primarily a problem in processes in the melting phase and leads, for example, to a decrease in the intrinsic viscosity iV, to the formation of carboxyl end groups or acetaldehyde or to the yellowing of the polymer, etc. Oxygen further accelerates these degradation reactions with the formation of free radicals and reinforced.
  • High mass or melt temperatures often lead to a negative impact on the quality of the end polymers and cause, among other things, a shortening of the molecular chains, undesirable gel formation or burning of particles and polymer in the melt.
  • the decomposition of the polymer or ingredients is also promoted by high temperatures. This means that some of the efforts of the upstream processes to increase material quality, e.g. pretreatment, filtration, degassing, are reversed or counteracted.
  • the property of polycondensates is exploited in that damage caused during the production and/or use of the products - for example the shortening of the polymer chains due to thermal and/or hydrolytic degradation, or the penetration of foreign substances into the polymer - is relatively easy need to be “repaired”, for example through re-polymerization. This means that the same or almost the same properties as the original product can be produced again. Some properties can even be improved by such a treatment, for example the mechanical properties, but also the reduction of foreign substances that have previously migrated into the polymer during use.
  • solid-phase post-condensation reactors solid state SSP reactors
  • melt reactors melt reactors
  • Solid phase post-condensation is a process for the further condensation of polycondensates in order to increase their molecular weight under the gentlest possible conditions.
  • the granulated polycondensate is post-treated under inert gas or vacuum. This process has the advantage of being deeper than melt polycondensation Reaction temperature and therefore less discoloration of the polycondensates. It also avoids viscosity problems that can be serious in a polycondensate melt.
  • an SSP treatment usually requires more time, e.g. 10-20 hours compared to around 1 hour for an MSP or LSP treatment. The systems are therefore larger and less flexible.
  • Variable viscosities (iV) in the input are more difficult to regulate.
  • Melt polycondensation under vacuum also uses the inherent property of polycondensates, especially PET, to (re)condense in the melt phase, which leads to an increase in the IV value and the efficient removal of volatile impurities.
  • the reaction rate in the melt is significantly higher than in the solid phase.
  • this should also increase the intrinsic viscosity of the material and reduce the content of impurities or impurities.
  • the objective object is achieved according to the invention by a device for processing polycondensates or materials containing polycondensates, in particular for recycling processing of contaminated polycondensates, the device comprising: a melting device for melting the polycondensates to be processed and for producing a polymer melt, one of A mixing device following the melting device for mixing the polymer melt, a temperature control device following the melting device, in particular a cooling device, for temperature control, in particular reduction, of the temperature of the polymer melt, a melt reactor connected thereto for treating the mixed and tempered, in particular cooled, polymer melt, in particular for polycondensation or post-condensation , to increase the intrinsic viscosity and/or to clean the polymer melt.
  • the average core temperature of the melt is 275 °C, with a significant range of +/- 20 °C.
  • a reaction and/or cleaning is carried out under temperature, residence time and with the removal of, among other things, moisture, oxygen, glycol or other substances.
  • the molecular chain distribution becomes narrower the narrower the temperature spectrum of the input melt and the narrower the residence time spectrum in the melt reactor.
  • the residence time spectrum in the melt reactor is kept in the narrowest possible range by suitable measures, for example conveying devices, level measurements, etc. Furthermore, applying a vacuum and/or flushing with inert gases ensures that the reaction proceeds largely the same along the reactor.
  • the melt has a narrow temperature distribution when it enters the melt reactor.
  • the absolute temperature of the melt upon entry into the melt reactor is chosen to be as low as reasonably possible. Although this reduces the reaction speed and extends the time required in the reaction system, it leads to greater process reliability and better final quality.
  • the influence of temperature on reaction rates is subject to an exponential relationship, whereas the change over residence time only follows a linear relationship.
  • the viscosity range or molecular chain distribution can also be kept narrower by setting a lower temperature of the melt, since short-chain polymer parts, i.e. polymer parts with lower viscosity, polymerize more quickly in relation to long-chain molecules at a certain temperature.
  • Acetaldehyde creates a fruity apple taste, especially in beverage bottles, but this is extremely undesirable, especially when packaging water.
  • by-products can also have a negative influence on processability.
  • the different content of residual catalysts, fillers, etc. influences the reaction rate and partly also the diffusion rate. For these reasons too, it is advantageous to set the lowest sensible reaction temperature and temperature range.
  • melt mixer melt temperature controller
  • melt cooler melt reactor
  • the invention proposes that when processing polycondensates, in particular from secondary raw material sources, using a melt reactor, the temperature of the melt is equalized, tempered, in particular lowered, and width reduced before the melt reactor. Particular attention must be paid to this, especially given the elevated temperatures that regularly occur in the melt reactor. All of this is guaranteed by the method according to the invention and the device according to the invention.
  • the equalization of the temperature is to be understood both in terms of time and location, i.e. the temperature should be as constant as possible over a longer period of time, i.e. from several minutes to hours, and the local or local deviation transverse to the direction of flow should also be as small as possible.
  • Temperature equalization targeted temperature control reduces the time component of the temperature deviation.
  • Temperature width reduction the melt temperature has a distribution across the channel and a distribution over time that is determined by the previous influences and/or the material components. Mixing reduces this temperature range, but also tempering.
  • tempering means an adjustment of the temperature of the melt to the desired or advantageous temperature. This can be a reduction or an increase in temperature.
  • the temperature control device or the melt/temperature control mixer is suitable, designed, controlled and/or provided for cooling and/or heating.
  • tempering involves reducing the temperature or cooling. This advantageously takes place in a corresponding cooling device or in a melt/cooling mixer.
  • tempering involves increasing the temperature or heating. This advantageously takes place in an appropriately suitable and designed temperature control device or the melt/temperature control mixer.
  • the processing steps are advantageously carried out in the specified order a) to e).
  • steps c) and d) take place simultaneously or in a common process step, i.e. if the polymer melt is mixed and tempered, in particular cooled, at the same time.
  • the polymer melt is filtered before steps c) and d) to remove unmelted components and/or impurities.
  • the polymer melt is mixed and/or tempered, in particular cooled, in such a way that the temperature distribution in the polymer melt, particularly in the phase from before mixing or tempering, in particular cooling, to immediately before the melt reactor, preferably in the phase from the start of melting during extrusion to before the melt reactor, in particular over the entire process, ⁇ +/- 10 ° C, in particular ⁇ +/- 5 ° C, preferably ⁇ +/- 1 ° C.
  • ⁇ +/- 10 ° C in particular ⁇ +/- 5 ° C, preferably ⁇ +/- 1 ° C.
  • the polymer melt is tempered, in particular cooled, in such a way that the temperature of the polymer melt immediately before or upon entry into the melt reactor is only relatively slightly, i.e. around 1 -10 %, is above the melting range of the polymer.
  • An advantageous procedure provides for special steps at the beginning of the processing process, namely that the polycondensates or materials are comminuted and/or heated before melting according to step b), in particular during step a), it being preferably provided that the polycondensates or materials while maintaining their lumpiness and free-flowing properties, are heated and permanently mixed, and if necessary degassed, softened, dried, increased in viscosity and/or crystallized.
  • a further advantageous and efficient procedure is that at least the processing steps c), d) and e), in particular all the intended processing steps, follow one another immediately and directly in terms of time and location, in each case without any further intermediate processing step.
  • the melt reactor is spatially directly and directly connected to the mixing device or the temperature control device, in particular cooling device, in the conveying direction, without any further intermediate functional unit, or is connected downstream of the mixing device or the temperature control device, in particular cooling device, and is procedurally linked one after the other.
  • the melting device is an extruder, the extruder in particular comprising a melt filter and/or a degassing zone.
  • An overall arrangement that is advantageous for achieving high-quality end products is characterized in that the melting device is preceded by a cutter-compressor, in particular a cutter-compressor-extruder combination being provided for comminuting and/or heating the polycondensates or materials.
  • the cutting compactor is preferably set up and suitable for heating and permanently mixing the presented polycondensates or materials while maintaining their lumpiness and free-flowing properties, and if necessary for degassing, softening, drying, increasing their viscosity and/or to crystallize.
  • An efficient and advantageous device provides that the mixing device is a distributive mixer.
  • the mixing device is at the same time the temperature control device, in particular a cooling device, with in particular a melt temperature control mixer or melt temperature control/mixer, preferably a melt cooling mixer or melt cooler/mixer, being provided.
  • a cooling device with in particular a melt temperature control mixer or melt temperature control/mixer, preferably a melt cooling mixer or melt cooler/mixer, being provided.
  • An MSP reactor or an LSP reactor is advantageously provided as the melt reactor.
  • the exact design of the melt reactor is relatively irrelevant. It can advantageously be a melt reactor of the type DE 1745541, but also of the type DE 4013912 or DE 4126425.
  • melt reactors have in common is that an attempt is made to greatly increase the surface area of the melt under reduced pressure conditions or in an inert gas flow and to start a polycondensation reaction in order to lengthen the polymer chains and thus improve the mechanical properties of the polymer when it is reused to optimize an end product.
  • the diffusion process enables the removal of undesirable substances that may have gotten into the polymer through previous use. This creates the possibility of using these polymers again in applications where food suitability, smell and skin compatibility must be guaranteed.
  • the reaction products or diffusion products are removed either by the negative pressure or by the inert gas flow.
  • the mixing device and/or the temperature control device, in particular cooling device, or the melt temperature control mixer, preferably the melt cooling mixer are controllable or controlled in such a way that the temperature distribution in the polymer melt ⁇ +/- 10 ° C, in particular ⁇ +/- 5 ° C, preferably ⁇ +/- 1 ° C.
  • this temperature distribution is in the area in front of the mixer or temperature controller, in particular the cooler, up to directly up to or in front of the melt reactor, preferably in the area of the melting unit or extruder up to in front of the melt reactor, in particular in the entire area System or device is achieved.
  • the mixing device and/or the temperature control device in particular the cooling device, can be controlled or controlled in such a way that the temperature of the polymer melt immediately before or upon entry into the melt reactor is increased by 5- 25% lower than the temperature of the polymer melt immediately in front of the mixing device and the temperature control device, in particular cooling device, or in front of the temperature control mixer, preferably cooling mixer.
  • the temperature control device in particular cooling device, or in front of the temperature control mixer, preferably cooling mixer.
  • the mixing device and/or the temperature control device, in particular the cooling device are controllable or controlled in such a way that the temperature of the polymer melt immediately before/upon entry into the melt reactor is 1-10% above that Melting range of the polymer is.
  • the core temperature of the melt is advantageously selected according to the desired residence time and the desired reaction rate in the melt reactor or reaction vessel. It has been shown that you should generally try to set the lowest possible core temperature.
  • the temperature control medium, in particular cooling medium, of the melt temperature control system, in particular melt cooling system, e.g. the melt cooler/mixer, is regulated according to the core temperature of the melt.
  • the temperature can be recorded both before and after the melt temperature control system, in particular the melt cooling system.
  • the temperature of the melt can also be sensed in the temperature control section, in particular the cooling section. This temperature is used to adjust the temperature control medium, in particular the cooling medium.
  • melt temperature is sufficiently representative.
  • the melt temperature in a supply pipe sometimes differs significantly on the wall or in the middle of the pipe. It is therefore recommended and useful to measure both the temperature on the wall and in the middle of the pipe. The thicker the cable, the more sensible it is to measure at several points across the cross section.
  • PET materials from very different sources, for example from leftover filaments, fiber residues, thermoforming films (e.g. cheese or sausage packaging, tool or electronics packaging), PET bottle material (e.g. water bottles or soft drinks), etc.
  • thermoforming films e.g. cheese or sausage packaging, tool or electronics packaging
  • PET bottle material e.g. water bottles or soft drinks
  • the viscosity range is usually considerable and is around 0.5 dl/g (for fibers) to 0.79 dl/g (for bottle grinds).
  • the particles In the melting process, the particles, usually smaller particles in the form of polymer flakes, fibers or films, experience different shear stresses depending on their mechanical properties (size, stretch, thickness, etc.) and their viscous properties. This leads to a wide melt temperature distribution, e.g.: 276 °C +/- 20 °C (after the extruder), with the disadvantageous effects described above that are associated with such a wide and varying temperature distribution.
  • the melt temperature distribution After the filter, the melt temperature distribution is still around 277 °C +/-15 °C.
  • the melt temperature distribution After the melt cooler/mixer, the melt temperature distribution is 260 °C +/- 3 °C, although a range of under 3 °C can also be achieved. This means that the temperature of the melt is evened out, lowered and reduced in width before the melt reactor.
  • Example PET (A-PET) for packaging and fibers melting temperature ranges PET
  • the residence time t in the melt reactor is constant.
  • the input viscosity before the melt reactor is 0.5 dl/g.
  • FIG. 1 An advantageous diagram of an advantageous device or arrangement or system 1 is shown in FIG. 1 and an exemplary method is also explained with reference to FIG.
  • This is an exemplary schematic representation for illustrative purposes the most important components and units of this device. This representation therefore makes no claim to the complete accuracy of all constructive details and proportions.
  • Fig. 1 is an optional container in the form of a classic cutting compactor or a preconditioning unit (PCU). In the present case, this could be arranged to the right or in front of or upstream of the extruder.
  • a cutting compactor or container is filled with the recycled polymer material to be processed.
  • the polymer material is placed in the container, comminuted using mixing and comminution tools, mixed and heated until softened, although regularly not melted. The lumpiness of the sticky polymer particles is retained.
  • the material undergoes a pretreatment and is, for example, dried, pre-compacted and, depending on the material, the viscosity is increased.
  • an extrusion process is used to melt the polycondensates, depending on the shape of the materials present (e.g. fibers, granules, agglomerates, film snippets, thick-walled regrind, etc.).
  • the secondary raw materials can come from different sources and be contaminated with solids but also with liquid substances, such as cotton fibers or spinning aids, which can consist of oils. Furthermore, these substances often have different viscosities when melted.
  • the extruder 2 shown in FIG. 1 can be connected tangentially.
  • the material is discharged from the container and transferred to the extruder 2, where it is captured by the screw.
  • the material is melted and plasticized while increasing the pressure.
  • Single-screw extrusion systems or multi-screw extrusion systems, such as twin screws, can be used in this melting process.
  • the well-known PCU extruder system has proven particularly useful, as it allows unwanted substances to be partially evaporated in the PCU, the material to be compressed and heated or softened. This system also has forced feeding of the extruder, which is particularly advantageous for poorly flowing fiber materials.
  • the extruder then melts the material and optionally degasses the polymers. Furthermore, this process can be supported by negative pressure or inert gases in the PCU.
  • the melt is then filtered in a filtering unit 3, which removes solid but also gel-like components from the melt.
  • the melt Downstream and then to the filtering unit 3, and after this process of melting and the first cleaning step, the melt is transferred to the melt cooler/mixer 4, usually via a melt pump (not shown).
  • a melt pump (not shown).
  • the average melt temperature is reduced. This is necessary because, among other things, the scattering of the different input materials results in different melt temperatures.
  • the filtration process also leads to temporal or local inhomogeneities.
  • the melt is transferred to the melt reactor 5.
  • the molten material After going through the reaction or cleaning process in the melt reactor 5, the molten material then goes into a discharge unit and can optionally be post-processed, for example subjected to granulation. However, it can also be formed directly into an end product or semi-finished product, e.g. into fibers, films, bottle preforms, etc.
  • the amount, temperature and/or speed of the cooling medium is adjusted by measuring the melt temperature before or after the melt cooler/mixer 4 so that the desired target temperature is achieved. As can be seen in FIG. 1, at least the melt temperature 1 is recorded here and the temperature control medium is adjusted so that the desired temperature is achieved. This can be controlled with melt temperature 2.
  • the temperature measurement can be carried out at different locations within the pipe, at the outermost edge and/or in the middle of the pipe. For very high system throughputs, it is advantageous to install thicker lines and/or multiple lines. In the case of thick pipes, the temperature is advantageously recorded at several points within the pipe.
  • the temperature measurement is ideally carried out with several temperature recording devices, with the temperature being recorded representatively across the cross section of the inflow and/or outflow channel
  • both the mixing quality and the cooling rate can be checked.
  • the mixing quality is the tighter Temperature distribution can be seen and the cooling quality can be seen by reducing the average temperature.
  • the materials processed in this way are made up of fiber waste from a wide variety of areas of a spinning factory. Start-up waste (lumps), undrawn fibers, monofilaments and drawn fibers were used. Furthermore, the fibers had different spinning oil contents in the range of 0.3 to 2% by weight. The initial moisture contents were also different, in some cases they were 10% by weight or more.
  • the material was pre-shredded using the single-shaft shredder. Alternatively, mills can also be used for this.
  • the fibers were compressed, dried and heated and, after an appropriate residence time in the PCU, transferred to the single-screw extruder. After melting, the material was degassed and passed through the melt filter device.
  • the filtered melt was then conveyed via the melt pump to the melt cooler/mixer.
  • the cooler/mixer used in this case was a static mixer without moving elements.
  • the temperature control of the cooler/mixer was carried out using thermal oil that can be both heated and cooled. Both the melt temperature before the cooler/mixer and the temperature afterwards were recorded to check the effectiveness of the unit. Furthermore, the viscosity was measured after the melt reactor. Particular attention was paid to the stability of the viscosity over time.
  • melt cooler/mixer was removed and the melt was transferred directly to the melt reactor.
  • the melt reactor was a horizontal disk reactor, similar to the design according to DE 1745541.
  • the polymer mass is passed through the reaction space several times in freely falling veils. Rotating disks pull the polymer mass out of a sump and the polymer mass flows back again as a thin film. This process achieves a very large surface area in relation to the volume of the reaction mass, which enables the reaction products released to evaporate in a short time and a polymer reaction is promoted.
  • the disk reactor was subjected to a negative pressure of 6 mbar.
  • the disks rotated at a speed of 1 rpm.
  • the average residence time of the material in the reactor was approximately 60 min.
  • the material was granulated in the strand pelletizer.
  • the melt temperature was recorded in front of the melt reactor (Fig. 2, lower curve).
  • the temperature of the polymer mass was measured using a temperature sensor that was immersed approximately 20 mm in the melt stream.
  • the average entry temperature was approximately 288 °C.
  • the range of fluctuation in the melt temperature was approx. 35 °C.
  • the intrinsic viscosity was measured inline after the melt reactor and was on average approximately 0.69 dl/g with a fluctuation range of approximately 0.07 dl/g (FIG. 2, upper curve).
  • the melt temperature was recorded before the mixer/cooler (FIG. 3, middle curve) and after the mixer/cooler (FIG. 3, bottom curve).
  • the temperature of the mass was measured with a temperature sensor that was immersed approximately 20 mm in the mass flow.
  • the average entry temperature was approximately 293 °C.
  • the melt was cooled to an average of 260 °C.
  • the intrinsic viscosity was measured inline after the melt reactor and was on average approximately 0.65 dl/g. The fluctuation range could be completely eliminated and was therefore better than the industry standard of +/- 0.002 dl/g (Fig. 3, top curve).

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Polyesters Or Polycarbonates (AREA)
  • Separation, Recovery Or Treatment Of Waste Materials Containing Plastics (AREA)
  • Other Resins Obtained By Reactions Not Involving Carbon-To-Carbon Unsaturated Bonds (AREA)
  • Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)

Abstract

Process and apparatus for processing of polycondensates, in particular for recycling processing of contaminated polycondensates, comprising the following processing steps: a) initially charging the polycondensates/materials to be processed, in particular in a container, b) at least partially, especially completely, melting the polycondensates, in particular by extruding in an extruder, and preparing a polymer melt, c) mixing the polymer melt, d) cooling the polymer melt, e) treating the mixed and cooled polymer melt in a melt reactor, in particular for polycondensation/postcondensation, to increase the intrinsic viscosity and/or to purify the polymer melt.

Description

VERFAHREN UND VORRICHTUNG ZUR ERHÖHUNG DER INTRINSISCHEN VISKOSITÄT VON POLYKONDENSATEN METHOD AND DEVICE FOR INCREASING THE INTRINSIC VISCOSITY OF POLYCONDENSATE

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Bearbeitung von Polykondensaten oder von Materialien enthaltend Polykondensate, insbesondere zur Recycling-Bearbeitung von verunreinigten Polykondensaten, gemäß Anspruch 1 bzw. Anspruch 12. The present invention relates to a method and a device for processing polycondensates or materials containing polycondensates, in particular for recycling processing of contaminated polycondensates, according to claim 1 or claim 12.

Im Wesentlichen geht es um eine Verfahrensabfolge bzw. eine Vorrichtungsabfolge, die beim Aufarbeiten von Recyclingmaterialien bestehend aus oder enthaltend thermoplastische Polykondensate eingesetzt werden kann. Als Polykondensate sind die Produkte der Polykondensation zu verstehen, wobei Monomeren mit mindestens zwei reaktionsfähigen funktionellen Gruppen unter Abspaltung von niedermolekularen Verbindungen zum Polymer verknüpft werden. Die Polykondensation ist neben der Kettenpolymerisation und der Polyaddition eine der wichtigsten Polymerisationsreaktionen. Essentially, it is about a process sequence or a device sequence that can be used when processing recycling materials consisting of or containing thermoplastic polycondensates. Polycondensates are the products of polycondensation, in which monomers with at least two reactive functional groups are linked to the polymer with the elimination of low-molecular compounds. Along with chain polymerization and polyaddition, polycondensation is one of the most important polymerization reactions.

Zu den Polykondensaten, die im Zuge der Recycling-Aufarbeiten häufig auftreten, gehören insbesondere PET, PET-G, PET-A und deren Co-Polymerisate, PA, PC, Polykondensate aus nachwachsenden Rohstoffen wie z.B. PLA, aber auch andere Esterverbindungen, die unter Temperatur und Vakuum polymerisieren bzw. polykondensieren. The polycondensates that often occur in the course of recycling processing include, in particular, PET, PET-G, PET-A and their co-polymers, PA, PC, polycondensates from renewable raw materials such as PLA, but also other ester compounds, which include: Temperature and vacuum polymerize or polycondense.

Bei der Recycling-Aufbereitung erfolgt zunächst eine Überführung der im Gebrauchszustand festen Polykondensate in eine Polymerschmelze, insbesondere mit einem Extrusionssystem, z.B. mit einem bekannten PCU (Preconditioning Unit) / Schneidverdichter-Extruder-System, wobei die PCU unter Vakuum oder inerte Gase gesetzt werden kann. Die Schmelze kann filtriert werden und wird dann in weiterer Folge über einen Schmelze-Kühler in einen Schmelzereaktor - MSP (melt state process) Reaktor oder einen LSP (liquid state process) Reaktor - übergeführt, wo eine Reaktion, insbesondere eine (Nach)Polykondensation, und/oder Reinigung der Polymere erfolgt. In weiterer Folge wird die derart behandelte Schmelze einer Nachfolgevorrichtung zugeführt, die entweder Granulate produziert oder es werden Halbfertigprodukte in Linie, wie Fasern, Filamente, Bänder, Pre-Forms zur Produktion von Flaschen oder Behältern oder Folien mit entsprechenden Nachfolgen erzeugt. During recycling processing, the polycondensates, which are solid in the state of use, are first transferred into a polymer melt, in particular with an extrusion system, e.g. with a known PCU (preconditioning unit) / cutting compressor-extruder system, whereby the PCU can be placed under vacuum or inert gases . The melt can be filtered and is then transferred via a melt cooler into a melt reactor - MSP (melt state process) reactor or an LSP (liquid state process) reactor - where a reaction, in particular a (post)polycondensation, and/or cleaning of the polymers takes place. Subsequently, the melt treated in this way is fed to a downstream device, which either produces granules or semi-finished products are produced in line, such as fibers, filaments, tapes, pre-forms for the production of bottles or containers or films with corresponding downstream processes.

Aus dem Stand der Technik sind solche Verfahren und Vorrichtungen, die sich zur Recycling- Bearbeitung von Polykondensaten grundsätzlich eignen, bekannt. Polykondensate, wie beispielweise Polyethylenterephthalate, sind sensibel und unterliegen diversen Abbauprozessen, z.B. hydrolytischem Abbau, thermischem Abbau oder thermooxidativem Abbau. Der thermische Abbau ist primär ein Problem bei Prozessen in der Schmelzphase und führt z.B. zur Abnahme der intrinsischen Viskosität iV, zur Bildung von Carboxyl-Endgruppen oder von Acetaldehyd oder zur Gelbfärbung des Polymers etc. Durch Sauerstoff werden diese Abbaureaktionen unter Bildung freier Radikale noch zusätzlich beschleunigt und verstärkt. Methods and devices that are generally suitable for recycling polycondensates are known from the prior art. Polycondensates, such as polyethylene terephthalates, are sensitive and are subject to various degradation processes, for example hydrolytic degradation, thermal degradation or thermo-oxidative degradation. Thermal degradation is primarily a problem in processes in the melting phase and leads, for example, to a decrease in the intrinsic viscosity iV, to the formation of carboxyl end groups or acetaldehyde or to the yellowing of the polymer, etc. Oxygen further accelerates these degradation reactions with the formation of free radicals and reinforced.

Hohe Masse- bzw. Schmelzetemperaturen führen oft zu einer negativen Beeinträchtigung der Qualität der Endpolymere und bewirken unter anderem eine Verkürzung der Molekülketten, eine unerwünschte Gelbildung oder auch ein Verbrennen von Partikeln und Polymer in der Schmelze. Auch die Zersetzung des Polymers oder von Inhaltsstoffen wird durch hohe Temperaturen gefördert. Dadurch wird ein Teil der Anstrengungen der vorgelagerten Prozesse zur Erhöhung der Materialqualität, z.B. Vorbehandlung, Filtration, Entgasung, wieder rückgängig gemacht bzw. konterkariert. High mass or melt temperatures often lead to a negative impact on the quality of the end polymers and cause, among other things, a shortening of the molecular chains, undesirable gel formation or burning of particles and polymer in the melt. The decomposition of the polymer or ingredients is also promoted by high temperatures. This means that some of the efforts of the upstream processes to increase material quality, e.g. pretreatment, filtration, degassing, are reversed or counteracted.

In diesem Zusammenhang wird die Eigenschaft von Polykondensaten ausgenutzt, dass Schädigungen, die bei der Herstellung oder/und Verwendung der Produkte entstanden sind - beispielsweise die Verkürzung der Polymerketten durch thermischen und/oder hydrolytischen Abbau, oder das Eindringen von Fremdsubstanzen in das Polymer, relativ einfach zu „reparieren“ sind, beispielsweise durch Re-Polymerisation. Dadurch können wieder gleiche oder nahezu gleiche Eigenschaften wie beim Ausgangsprodukt hergestellt werden. Manche Eigenschaften können durch eine derartige Behandlung sogar verbessert werden, beispielsweise die mechanischen Eigenschaften, aber auch die Reduzierung von Fremdstoffen, die z.B. vorher beim Gebrauch in das Polymer migriert sind. In this context, the property of polycondensates is exploited in that damage caused during the production and/or use of the products - for example the shortening of the polymer chains due to thermal and/or hydrolytic degradation, or the penetration of foreign substances into the polymer - is relatively easy need to be “repaired”, for example through re-polymerization. This means that the same or almost the same properties as the original product can be produced again. Some properties can even be improved by such a treatment, for example the mechanical properties, but also the reduction of foreign substances that have previously migrated into the polymer during use.

Die Beeinflussung der Eigenschaften von gebrauchten Polykondensat-Produkten ist weitgehend bekannt und kann durch Polykondensationsreaktionen bzw. Reinigung durch Diffusion, vor dem Aufschmelzen, während des Aufschmelzens oder nach dem Aufschmelzvorgangs in der flüssigen Phase oder in der festen Phase vorgenommen werden. Dazu werden in der Regel Festphasen-Nachkondensations-Reaktoren (Solid State SSP Reaktoren) oder Schmelzereaktoren (MSP oder LSP Reaktoren) verwendet. The influence on the properties of used polycondensate products is largely known and can be carried out by polycondensation reactions or cleaning by diffusion, before melting, during melting or after the melting process in the liquid phase or in the solid phase. For this purpose, solid-phase post-condensation reactors (solid state SSP reactors) or melt reactors (MSP or LSP reactors) are usually used.

Die Festphasen-Nachkondensation (SSP) ist ein Verfahren zur Weiterkondensation von Polykondensaten, um deren Molmasse unter möglichst schonenden Bedingungen zu erhöhen. Das granulierte Polykondensat wird dabei unter Inertgas oder Vakuum nachbehandelt. Dieses Verfahren hat gegenüber einer Schmelz-Polykondensation den Vorteil einer tieferen Reaktionstemperatur und daher einer geringeren Verfärbung der Polykondensate. Außerdem vermeidet sie Viskositätsprobleme, die in einer Polykondensat-Schmelze gravierend sein können. Allerdings benötigt eine SSP-Behandlung regelmäßig mehr Zeit, z.B. 10-20 h im Vergleich zu etwa 1 h bei einer MSP bzw. LSP-Behandlung. Die Systeme sind dadurch größer und weniger flexibel. Variable Viskositäten (iV) beim Input können schwerer ausgeregelt werden. Solid phase post-condensation (SSP) is a process for the further condensation of polycondensates in order to increase their molecular weight under the gentlest possible conditions. The granulated polycondensate is post-treated under inert gas or vacuum. This process has the advantage of being deeper than melt polycondensation Reaction temperature and therefore less discoloration of the polycondensates. It also avoids viscosity problems that can be serious in a polycondensate melt. However, an SSP treatment usually requires more time, e.g. 10-20 hours compared to around 1 hour for an MSP or LSP treatment. The systems are therefore larger and less flexible. Variable viscosities (iV) in the input are more difficult to regulate.

Auch die Schmelz-Polykondensation unter Vakuum nutzt die inhärente Eigenschaft von Polykondensaten, v.a. PET, in der Schmelzephase zu (re)kondensieren, was zu einer Erhöhung des IV-Werts und zur effizienten Entfernung von flüchtigen Störstoffen führt. Im Vergleich zur SSP ist die Reaktionsgeschwindigkeit in der Schmelze deutlich höher als in der Festphase. Melt polycondensation under vacuum also uses the inherent property of polycondensates, especially PET, to (re)condense in the melt phase, which leads to an increase in the IV value and the efficient removal of volatile impurities. Compared to SSP, the reaction rate in the melt is significantly higher than in the solid phase.

Im Falle der Behandlung von Materialien aus dem Gebiet des Aufbereitens von industriellen oder Post-Consumer Abfällen mittels einer Schmelze und einer Schmelzreaktions-Behandlung ergibt sich durch die unterschiedlichen Eigenschaften der Eingangsmaterialien, insbesondere durch die Unterschiede bei Viskosität, Verschmutzung, Inhaltsstoffen etc. oft folgendes Problem: In the case of treating materials from the field of processing industrial or post-consumer waste using a melt and a melt reaction treatment, the following problem often arises due to the different properties of the input materials, in particular the differences in viscosity, contamination, ingredients, etc :

Bei der Überführung in die Schmelze, z.B. durch ein Extrusionssystem, gelingt es oftmals nicht oder wird nicht ausreichend darauf geachtet, eine enge Temperaturverteilung der Schmelze zu erreichen. Zum Teil liegt dies im Bereich des Aufschmelzvorganges, zum Teil im Bereich der mechanischen Filtration der Schmelze, wobei je nach Polymereigenschaften und Grad der Verschmutzung unterschiedliche Schmelze-Temperaturen erzeugt werden. Zum Teil bleiben niederviskose Teile der Schmelze kälter und hochviskose Teile der Schmelze bekommen mehr Energie in Form von Scherung, beispielsweise in der Extruderschnecke oder bei der Filtration, ab und erhitzen sich dadurch stärker. Diese Viskositätsunterschiede sind sehr häufig bereits im Eingangsmaterial vorhanden und teilweise nicht bekannt oder erkennbar bzw. werden nicht berücksichtigt. Dies führt allerdings zu Problemen beim Aufbereitungsprozess und zu einer verringerten Qualität der Endprodukte. When transferring it into the melt, for example through an extrusion system, it is often not possible or sufficient care is not taken to achieve a narrow temperature distribution of the melt. This is partly in the area of the melting process, partly in the area of mechanical filtration of the melt, whereby different melt temperatures are generated depending on the polymer properties and degree of contamination. In some cases, low-viscosity parts of the melt remain colder and high-viscosity parts of the melt receive more energy in the form of shear, for example in the extruder screw or during filtration, and therefore heat up more. These differences in viscosity are very often already present in the input material and are sometimes not known or recognizable or are not taken into account. However, this leads to problems in the processing process and reduced quality of the end products.

Es ist damit Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung zur vorteilhaften Aufbereitung von Polykondensaten oder von Materialien enthaltend Polykondensate zu schaffen, mit dem/der eine erhöhte Prozesssicherheit und eine erhöhte Qualität der Endprodukte erreicht werden kann. Insbesondere soll damit auch die intrinsische Viskosität des Materials erhöht bzw. der Gehalt an Störstoffen bzw. Verunreinigungen verringert werden. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zur Bearbeitung von Polykondensaten oder von Materialien enthaltend Polykondensate, insbesondere zur Recycling-Bearbeitung von verunreinigten Polykondensaten, z.B. PET, PA, PC oder PLA, wobei das Verfahren die folgenden Bearbeitungsschritte umfasst: a) Vorlage der zu bearbeitenden Polykondensate bzw. Materialien, insbesondere in einem Behälter, b) zumindest teilweises, insbesondere vollständiges, Aufschmelzen der Polykondensate, insbesondere durch Extrudieren in einem Extruder, und Erstellung einer Polymerschmelze, c) Mischen der Polymerschmelze, d) Temperieren, insbesondere Kühlen, der Polymerschmelze, e) Behandlung der gemischten und temperierten, insbesondere gekühlten, Polymerschmelze in einem Schmelzereaktor, insbesondere zur Polykondensation bzw. Nachkondensation, zur Erhöhung der intrinsischen Viskosität und/oder zur Reinigung der Polymerschmelze. It is therefore the object of the present invention to create a method and a device for the advantageous preparation of polycondensates or materials containing polycondensates, with which increased process reliability and increased quality of the end products can be achieved. In particular, this should also increase the intrinsic viscosity of the material and reduce the content of impurities or impurities. This object is achieved according to the invention by a method for processing polycondensates or materials containing polycondensates, in particular for recycling processing of contaminated polycondensates, for example PET, PA, PC or PLA, the method comprising the following processing steps: a) presentation of the ones to be processed Polycondensates or materials, in particular in a container, b) at least partial, in particular complete, melting of the polycondensates, in particular by extrusion in an extruder, and creating a polymer melt, c) mixing the polymer melt, d) tempering, in particular cooling, the polymer melt, e) Treatment of the mixed and tempered, in particular cooled, polymer melt in a melt reactor, in particular for polycondensation or post-condensation, to increase the intrinsic viscosity and/or to clean the polymer melt.

Analog wird die objektive Aufgabe erfindungsgemäß gelöst durch eine Vorrichtung zur Bearbeitung von Polykondensaten oder von Materialien enthaltend Polykondensate, insbesondere zur Recycling-Bearbeitung von verunreinigten Polykondensaten, wobei die Vorrichtung umfasst: eine Schmelzvorrichtung zum Aufschmelzen der zu verarbeitenden Polykondensate und zur Erstellung einer Polymerschmelze, eine der Schmelzvorrichtung nachfolgende Mischvorrichtung zum Mischen der Polymerschmelze, eine der Schmelzvorrichtung nachfolgende Temperiervorrichtung, insbesondere Kühlvorrichtung, zur Temperierung, insbesondere Reduktion, der Temperatur der Polymerschmelze, einen daran angeschlossenen Schmelzereaktor zur Behandlung der gemischten und temperierten, insbesondere gekühlten, Polymerschmelze, insbesondere zur Polykondensation bzw. Nachkondensation, zur Erhöhung der intrinsischen Viskosität und/oder zur Reinigung der Polymerschmelze. Analogously, the objective object is achieved according to the invention by a device for processing polycondensates or materials containing polycondensates, in particular for recycling processing of contaminated polycondensates, the device comprising: a melting device for melting the polycondensates to be processed and for producing a polymer melt, one of A mixing device following the melting device for mixing the polymer melt, a temperature control device following the melting device, in particular a cooling device, for temperature control, in particular reduction, of the temperature of the polymer melt, a melt reactor connected thereto for treating the mixed and tempered, in particular cooled, polymer melt, in particular for polycondensation or post-condensation , to increase the intrinsic viscosity and/or to clean the polymer melt.

Beim Wiederaufbereiten von unterschiedlichen bzw. inhomogenen Materialen kommen unterschiedliche Stoffströme, z.B. aus der Verpackung von Gebinden und Flaschen, die eine hohe Ausgangsviskosität haben, mit Materialien aus dem Bereich der Tiefziehfolien, die eine niedrigere Viskosität in der Schmelze besitzen und/oder mit fasrigen Stoffen, die eine sehr niedrige Viskosität besitzen zusammen. So ergibt sich bei manchen PET-Mischungen eine mittlere Kerntemperatur der Schmelze von 275 °C, mit einer erheblichen Bandbreite von +/- 20 °C. When reprocessing different or inhomogeneous materials, different material flows arise, for example from the packaging of containers and bottles have a high initial viscosity, with materials from the field of deep-drawing films that have a lower viscosity in the melt and/or with fibrous materials that have a very low viscosity. For some PET mixtures, the average core temperature of the melt is 275 °C, with a significant range of +/- 20 °C.

Bei einer Behandlung einer Polykondensat-Schmelze in einen Schmelzereaktor, beispielsweise ein MSP Reaktor, wird unter Temperatur, Verweilzeit und unter Entzug von u.a. Feuchte, Sauerstoff, Glykol oder anderen Stoffen, eine Reaktion oder/und Reinigung vorgenommen. When treating a polycondensate melt in a melt reactor, for example an MSP reactor, a reaction and/or cleaning is carried out under temperature, residence time and with the removal of, among other things, moisture, oxygen, glycol or other substances.

Wird im Schmelzereaktor eine solche Polymerisation bzw. Nachkondensation vorgenommen, wird die Molekülkettenverteilung umso enger, je enger das Temperaturspektrum der Eingangsschmelze und je enger das Verweilzeitspektrum im Schmelzereaktor ist. If such a polymerization or post-condensation is carried out in the melt reactor, the molecular chain distribution becomes narrower the narrower the temperature spectrum of the input melt and the narrower the residence time spectrum in the melt reactor.

Das Verweilzeitspektrum im Schmelzereaktor wird durch geeignete Maßnahmen, beispielsweise Fördereinrichtungen, Füllstandsmessungen etc., in einem möglichst engen Bereich gehalten. Weiters wird durch Anlegen von Vakuum oder/und Spülen mit Inertgasen sichergestellt, dass die Reaktion längs des Reaktors weitgehend gleich verläuft. The residence time spectrum in the melt reactor is kept in the narrowest possible range by suitable measures, for example conveying devices, level measurements, etc. Furthermore, applying a vacuum and/or flushing with inert gases ensures that the reaction proceeds largely the same along the reactor.

Unter Berücksichtigung, dass sich die Reaktionsgeschwindigkeit einer chemischen Reaktion bei einer Temperaturerhöhung von 10 °C etwa verdoppelt, ist es vorteilhaft, wenn die Schmelze eine enge Temperaturverteilung beim Eintritt in den Schmelzereaktor hat. Taking into account that the reaction rate of a chemical reaction approximately doubles with a temperature increase of 10 ° C, it is advantageous if the melt has a narrow temperature distribution when it enters the melt reactor.

Weiters hat es sich als vorteilhaft erwiesen, dass die absolute Temperatur der Schmelze beim Eintritt in den Schmelzereaktor so niedrig wie sinnvoll möglich gewählt wird. Das verringert zwar die Reaktionsgeschwindigkeit und verlängert die nötige Zeit im Reaktionssystem, aber es führt zu einer höheren Prozesssicherheit und einer besseren Endqualität. Die Beeinflussung der Reaktionsgeschwindigkeiten durch die Temperatur unterliegt einem exponentiellen Zusammenhang, wohingegen die Veränderung über die Verweilzeit nur einem linearen Zusammenhang folgt. Auch durch Einstellen einer niedrigeren Temperatur der Schmelze kann somit die Viskositätsbandbreite bzw. Molekülkettenverteilung enger gehalten werden, da kurzkettige Polymerteile, also Polymerteile mit niedrigere Viskosität, im Verhältnis zu langkettigen Molekülen bei einer bestimmten Temperatur schneller polymerisieren. Furthermore, it has proven to be advantageous that the absolute temperature of the melt upon entry into the melt reactor is chosen to be as low as reasonably possible. Although this reduces the reaction speed and extends the time required in the reaction system, it leads to greater process reliability and better final quality. The influence of temperature on reaction rates is subject to an exponential relationship, whereas the change over residence time only follows a linear relationship. The viscosity range or molecular chain distribution can also be kept narrower by setting a lower temperature of the melt, since short-chain polymer parts, i.e. polymer parts with lower viscosity, polymerize more quickly in relation to long-chain molecules at a certain temperature.

Auch gilt es zu beachten, dass es bei der Reaktion im Schmelzereaktor, neben den gewünschten Polykondensations-Reaktionen, diverse unerwünschte Seitenreaktionen gibt, die die Qualität des Endpolymers negativ beeinträchtigen. Diese Seitenreaktionen fallen ebenfalls bei niedrigeren Temperaturen beträchtlich geringer aus. Die Verweilzeit hat auf diese Nebenreaktionen einen erhöhenden Einfluss, die Temperatur hat darauf allerdings einen exponentiellen Einfluss, d.h. bei höherer Temperatur steigt die Zahl der unerwünschten Seitenreaktionen überproportional. It should also be noted that during the reaction in the melt reactor, in addition to the desired polycondensation reactions, there are various undesirable side reactions that negatively affect the quality of the final polymer. These side reactions fall also significantly lower at lower temperatures. The residence time has an increasing influence on these side reactions, but the temperature has an exponential influence on them, ie at higher temperatures the number of undesirable side reactions increases disproportionately.

Eine besonders unerwünschte Störsubstanz ist in diesem Zusammenhang Acetaldehyd. Acetaldehyd sorgt speziell im Bereich der Getränkeflaschen für einen fruchtigen Apfelgeschmack, der aber gerade bei der Verpackung von Wasser äußerst unerwünscht ist. Derartige Nebenprodukte können aber auch auf die Verarbeitbarkeit einen negativen Einfluss haben. A particularly undesirable disruptive substance in this context is acetaldehyde. Acetaldehyde creates a fruity apple taste, especially in beverage bottles, but this is extremely undesirable, especially when packaging water. However, such by-products can also have a negative influence on processability.

Auch an die Bandbreite der Schmelzeviskosität der Endprodukte wird regelmäßig eine hohe Anforderung gestellt. So ist bei Neuware eine Bandbreite von +/- 0,002 dl/g ein gängiger Wert. Durch den hohen Einsatz von Recyclaten ist diese Bandbreite auch bei der Wiederaufarbeitung einzuhalten. High demands are also regularly placed on the range of melt viscosity of the end products. For new goods, a range of +/- 0.002 dl/g is a common value. Due to the high use of recyclates, this range can also be maintained during reprocessing.

Der unterschiedliche Gehalt an Restkatalysatoren, Füllstoffen, etc. beeinflusst die Reaktionsgeschwindigkeit und zum Teil auch die Diffusionsgeschwindigkeit. Auch aus diesen Gründen ist es vorteilhaft, die niedrigste sinnvolle Reaktionstemperatur und Temperaturbandbreite einzustellen. The different content of residual catalysts, fillers, etc. influences the reaction rate and partly also the diffusion rate. For these reasons too, it is advantageous to set the lowest sensible reaction temperature and temperature range.

Eine weitere, beim Recycling typischerweise auftretende Situation, ist das Verbleiben von Resten von Migrationsstoffen, Verschmutzungen etc. im Polymer. Diese Fremd- bzw. Störstoffe führen regelmäßig zu qualitativen Einbußen des produzierten Werkstoffes. So verfärbt sich ein Werkstoff beispielsweises deutlich stärker bei erhöhter Temperatur als bei Verlängerung der Zeit. Another situation that typically occurs during recycling is the remaining residues of migration substances, contamination, etc. in the polymer. These foreign or disruptive substances regularly lead to losses in the quality of the material produced. For example, a material discolors significantly more at elevated temperatures than when the time is extended.

Es sind dementsprechend mehrere Faktoren zu berücksichtigen, vor allem Accordingly, there are several factors to consider, especially

- dass eine Temperaturerhöhung der Schmelze für den anschließenden Prozess oft nachteilig und unerwünscht ist, - that increasing the temperature of the melt is often disadvantageous and undesirable for the subsequent process,

- dass uneinheitliche und zu hohe Schmelzetemperaturen oft zu Qualitätsproblemen führen, und/oder - that inconsistent and excessively high melt temperatures often lead to quality problems, and/or

- dass eine homogenisierte, gemischte und temperierte, insbesondere gekühlte, Schmelze oft vorteilhaft für eine verbesserte Produktqualität ist und damit ein konstantes Austragsvolumen und eine homogene Viskositätsverteilung erreichbar ist. Erfindungsgemäß liegt eine besondere Kombination aus Extruder, Schmelzemischer und Schmelzetemperierer, insbesondere Schmelzekühler sowie Schmelzereaktor vor. Die Voraussetzungen bzw. die Vorbereitung der Schmelze für einen Prozess in einem Schmelzereaktor MSP/LSP sind besonders heikel bzw. anspruchsvoll - eine entsprechende Vorbereitung und Einstellung der Schmelzeparameter ist dementsprechend wichtiger und schwieriger als z.B. für eine SSP. - that a homogenized, mixed and tempered, especially cooled, melt is often advantageous for improved product quality and thus a constant output volume and a homogeneous viscosity distribution can be achieved. According to the invention, there is a special combination of extruder, melt mixer and melt temperature controller, in particular melt cooler and melt reactor. The requirements and preparation of the melt for a process in a melt reactor MSP/LSP are particularly delicate and demanding - appropriate preparation and setting of the melt parameters is therefore more important and more difficult than for an SSP, for example.

Aus diesem Grund wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, bei der Verarbeitung von Polykondensaten, insbesondere aus sekundären Rohstoffquellen, mittels Schmelzereaktor, vor dem Schmelzereaktor für eine Vergleichmäßigung, eine Temperierung, insbesondere Absenkung, und eine Breitenverringerung, der Temperatur der Schmelze zu sorgen. Gerade bei den im Schmelzereaktor regelmäßig vorliegenden erhöhten Temperaturen ist darauf besonderes Augenmerk zu legen. All dies wird durch das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung gewährleistet. For this reason, the invention proposes that when processing polycondensates, in particular from secondary raw material sources, using a melt reactor, the temperature of the melt is equalized, tempered, in particular lowered, and width reduced before the melt reactor. Particular attention must be paid to this, especially given the elevated temperatures that regularly occur in the melt reactor. All of this is guaranteed by the method according to the invention and the device according to the invention.

Die Vergleichmäßigung der Temperatur ist dabei sowohl zeitlich als auch örtlich zu verstehen, d.h. die Temperatur sollte über einen längeren Zeitraum, d.h. von mehreren Minuten bis zu Stunden, möglichst konstant sein und auch die örtliche bzw. lokale Abweichung quer zur Fließrichtung sollte möglichst gering sein. The equalization of the temperature is to be understood both in terms of time and location, i.e. the temperature should be as constant as possible over a longer period of time, i.e. from several minutes to hours, and the local or local deviation transverse to the direction of flow should also be as small as possible.

In jedem Kanalsystem ist quer zur Fließrichtung eine gewisse Temperaturverteilung bzw. ein radialer Temperatur-Gradient von innen nach außen vorhanden. Bei höheren Durchsätzen benötigt man entsprechende Kanalquerschnitte und dies ergibt eine quer zur Fließrichtung bestehende örtliche Temperaturinhomogenität. Es ist damit eine örtliche Quermischung der Schmelze vorteilhaft. In every channel system there is a certain temperature distribution or a radial temperature gradient from the inside to the outside across the direction of flow. At higher throughputs, appropriate channel cross-sections are required and this results in local temperature inhomogeneity across the flow direction. Local cross-mixing of the melt is therefore advantageous.

Im Verlauf des kontinuierlichen Prozesses, insbesondere durch den Extrusionsprozess, gibt es aber auch zeitliche Temperaturveränderungen, z.B. durch die Reinigung der Filter gibt es kurzfristig höhere Scherung im Extruder und führt dies temporal zu erhöhten Temperaturen. Auch durch unterschiedliche Materialformen, z.B. Mahlgut, teilkristallisierte Fasern, dicke Faser, hoch verstreckte Fasern, aber auch iV-Unterschiede im Ausgangsmaterial, wird das Material im Extruder unterschiedlich geschert, was ebenfalls zu weiteren zeitlichen Temperatur-Inhomogenitäten, und dadurch resultierenden Viskositätsschwankungen, im Prozessverlauf führt. In the course of the continuous process, especially through the extrusion process, there are also temperature changes over time, e.g. due to the cleaning of the filters, there is briefly higher shear in the extruder and this leads to increased temperatures over time. Due to different material forms, e.g. regrind, partially crystallized fibers, thick fibers, highly stretched fibers, but also iV differences in the starting material, the material is sheared differently in the extruder, which also leads to further temperature inhomogeneities over time and the resulting viscosity fluctuations in the course of the process leads.

Temperatur-Vergleichmäßigung: durch das gezielte Temperieren wird die zeitliche Komponente der Temperatur-Abweichung verringert. Temperatur-Breitenverringerung: die Schmelzetemperatur hat quer zum Kanal eine Verteilung und über die Zeit eine Verteilung, die durch die vorangegangenen Beeinflussungen und/oder die Materialkomponenten bestimmt ist. Das Mischen reduziert diese Temperatur-Breite, aber auch das Temperieren. Temperature equalization: targeted temperature control reduces the time component of the temperature deviation. Temperature width reduction: the melt temperature has a distribution across the channel and a distribution over time that is determined by the previous influences and/or the material components. Mixing reduces this temperature range, but also tempering.

Unter dem Begriff des Temperierens ist vorliegend eine Anpassung der Temperatur der Schmelze an die gewünschte bzw. vorteilhafte Temperatur zu verstehen. Hierbei kann es sich um eine Verringerung, aber auch um eine Erhöhung der Temperatur handeln. Die Temperiervorrichtung oder der Schmelze/Temperier-Mischer ist entsprechend zum Kühlen und/oder Erwärmen geeignet, ausgelegt, gesteuert und/oder vorgesehen. In the present case, the term tempering means an adjustment of the temperature of the melt to the desired or advantageous temperature. This can be a reduction or an increase in temperature. The temperature control device or the melt/temperature control mixer is suitable, designed, controlled and/or provided for cooling and/or heating.

Vorteilhafterweise handelt es sich beim Temperieren um eine Reduktion der Temperatur bzw. um ein Kühlen. Dies findet vorteilhafterweise in einer entsprechenden Kühlvorrichtung oder in einem Schmelze/Kühl-Mischer statt. Advantageously, tempering involves reducing the temperature or cooling. This advantageously takes place in a corresponding cooling device or in a melt/cooling mixer.

Es gibt allerdings auch Situationen, in denen eine, zumeist eher geringe, Erhöhung der Temperatur vorteilhaft oder notwendig ist, meist nur um einige wenige Grad. Dies ist beispielsweise der Fall, wenn die Temperatur vor dem Kühler zu gering ist, und die Schmelze erwärmt werden muss, beispielsweise, wenn die Schmelze, da sehr dünnflüssig, und somit weniger Energieeintrag im Extruder, zu kalt vom vorgelagerten Extrusionsprozess kommt. Dementsprechend handelt es sich beim Temperieren dann um eine Erhöhung der Temperatur bzw. um ein Erwärmen. Dies findet vorteilhafterweise in einer entsprechend geeigneten und ausgelegten Temperiervorrichtung oder dem Schmelze/Temperier-Mischer statt. However, there are also situations in which an increase in temperature, usually a small one, is advantageous or necessary, usually only by a few degrees. This is the case, for example, if the temperature in front of the cooler is too low and the melt needs to be heated, for example if the melt comes too cold from the upstream extrusion process because it is very thin and therefore has less energy input into the extruder. Accordingly, tempering involves increasing the temperature or heating. This advantageously takes place in an appropriately suitable and designed temperature control device or the melt/temperature control mixer.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren erfolgen die Bearbeitungsschritte vorteilhafterweise in der angegebenen Reihenfolge a) bis e). In the method according to the invention, the processing steps are advantageously carried out in the specified order a) to e).

Besonders vorteilhaft ist es allerdings, wenn die Schritte c) und d) gleichzeitig bzw. in einem gemeinsamen Verfahrensschritt erfolgen, wenn also die Polymerschmelze gleichzeitig gemischt und temperiert, insbesondere gekühlt, wird. However, it is particularly advantageous if steps c) and d) take place simultaneously or in a common process step, i.e. if the polymer melt is mixed and tempered, in particular cooled, at the same time.

Um die Reinigung zu verbessern, ist es vorteilhaft, wenn vor Schritt c) und d) eine Filtration der Polymerschmelze zur Befreiung von nicht aufgeschmolzenen Bestandteilen und/oder Verunreinigungen erfolgt. In order to improve cleaning, it is advantageous if the polymer melt is filtered before steps c) and d) to remove unmelted components and/or impurities.

Eine Erhöhung der Produktqualität ergibt sich auch dadurch, dass vor Schritt c) und d) eine Entgasung der filtrierten Polymerschmelze erfolgt. Eine besonders effiziente und vorteilhafte Mischung und ein, grundsätzlich vorteilhaftes, enges Verweilzeitspektrum wird erreicht, wenn die Polymerschmelze distributiv gemischt wird. An increase in product quality also results from the fact that the filtered polymer melt is degassed before steps c) and d). A particularly efficient and advantageous mixture and a fundamentally advantageous narrow residence time spectrum are achieved when the polymer melt is mixed distributively.

Vorteilhaft für die Produktqualität ist es, wenn die Polymerschmelze derart gemischt und/oder temperiert, insbesondere gekühlt, wird, dass die Temperaturverteilung in der Polymerschmelze, insbesondere in der Phase von vor dem Mischen bzw. Temperieren, insbesondere Kühlen, bis unmittelbar vor dem Schmelzereaktor, vorzugsweise in der Phase vom Beginn des Aufschmelzens bei der Extrusion bis vor dem Schmelzereaktor, insbesondere über den gesamten Prozessverlauf, < +/- 10° C, insbesondere < +/- 5° C, vorzugsweise < +/- 1 ° C, ist. Dadurch können auch eine enge Viskositätsbandbreite bzw. Molekülkettenverteilung erreicht werden. It is advantageous for product quality if the polymer melt is mixed and/or tempered, in particular cooled, in such a way that the temperature distribution in the polymer melt, particularly in the phase from before mixing or tempering, in particular cooling, to immediately before the melt reactor, preferably in the phase from the start of melting during extrusion to before the melt reactor, in particular over the entire process, < +/- 10 ° C, in particular < +/- 5 ° C, preferably < +/- 1 ° C. This means that a narrow viscosity range or molecular chain distribution can be achieved.

Zur Erreichung einer hohen Produktqualität und einer höheren Prozesssicherheit und zur Vermeidung von Nebenreaktionen ist es weiters vorteilhaft, wenn die Polymerschmelze derart temperiert, insbesondere gekühlt, wird, dass die Temperatur der Polymerschmelze unmittelbar vor bzw. beim Eintritt in den Schmelzereaktor um 5-25 % geringer ist als die Temperatur der Polymerschmelze unmittelbar vor dem Mischen und Temperieren, insbesondere Kühlen, bzw. vor Schritt c) und d). In order to achieve high product quality and higher process reliability and to avoid side reactions, it is further advantageous if the polymer melt is tempered, in particular cooled, in such a way that the temperature of the polymer melt immediately before or upon entry into the melt reactor is 5-25% lower is the temperature of the polymer melt immediately before mixing and tempering, in particular cooling, or before steps c) and d).

In diesem Zusammenhang ist es auch vorteilhaft und lassen sich die gerade genannten Vorteile erreichen, wenn die Polymerschmelze derart temperiert, insbesondere gekühlt, wird, dass die Temperatur der Polymerschmelze unmittelbar vor bzw. beim Eintritt in den Schmelzereaktor nur relativ geringfügig, also um 1 -10 %, über dem Schmelzbereich des Polymers liegt. In this context, it is also advantageous and the advantages just mentioned can be achieved if the polymer melt is tempered, in particular cooled, in such a way that the temperature of the polymer melt immediately before or upon entry into the melt reactor is only relatively slightly, i.e. around 1 -10 %, is above the melting range of the polymer.

Eine vorteilhafte Verfahrensführung sieht bereits am Anfang des Aufbereitungsverfahrens spezielle Schritte vor, nämlich, dass die Polykondensate bzw. Materialien vor dem Aufschmelzen gemäß Schritt b), insbesondere während Schritt a), zerkleinert und/oder erwärmt werden, wobei vorzugsweise vorgesehen ist, dass die Polykondensate bzw. Materialien unter Erhaltung ihrer Stückigkeit und Rieselfähigkeit, erwärmt und permanent gemischt, und gegebenenfalls entgast, erweicht, getrocknet, in ihrer Viskosität erhöht und/oder kristallisiert werden. An advantageous procedure provides for special steps at the beginning of the processing process, namely that the polycondensates or materials are comminuted and/or heated before melting according to step b), in particular during step a), it being preferably provided that the polycondensates or materials while maintaining their lumpiness and free-flowing properties, are heated and permanently mixed, and if necessary degassed, softened, dried, increased in viscosity and/or crystallized.

Eine weiters vorteilhafte und effiziente Verfahrensführung besteht darin, dass zumindest die Bearbeitungsschritte c), d) und e), insbesondere alle vorgesehenen Bearbeitungsschritte, zeitlich und örtlich unmittelbar und direkt, jeweils ohne weiteren dazwischengeschalteten Bearbeitungsschritt aufeinanderfolgen. Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann vorteilhafterweise vorgesehen sein, dass der Schmelzereaktor räumlich unmittelbar und direkt, ohne weitere dazwischengeschaltete funktionelle Einheit, in Förderrichtung an die Mischvorrichtung oder die Temperiervorrichtung, insbesondere Kühlvorrichtung, angeschlossen ist bzw. der Mischvorrichtung oder der Temperiervorrichtung, insbesondere Kühlvorrichtung, nachgeschaltet und prozessual hintereinander gekoppelt ist. A further advantageous and efficient procedure is that at least the processing steps c), d) and e), in particular all the intended processing steps, follow one another immediately and directly in terms of time and location, in each case without any further intermediate processing step. In the device according to the invention, it can advantageously be provided that the melt reactor is spatially directly and directly connected to the mixing device or the temperature control device, in particular cooling device, in the conveying direction, without any further intermediate functional unit, or is connected downstream of the mixing device or the temperature control device, in particular cooling device, and is procedurally linked one after the other.

Eine effektive und vorteilhafte Vorrichtung sieht vor, dass die Schmelzvorrichtung ein Extruder ist, wobei der Extruder insbesondere einen Schmelzefilter und/oder eine Entgasungszone umfasst. An effective and advantageous device provides that the melting device is an extruder, the extruder in particular comprising a melt filter and/or a degassing zone.

Eine zur Erreichung qualitativ hochwertiger Endprodukte vorteilhafte Gesamtanordnung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Schmelzvorrichtung ein Schneidverdichter vorgeschaltet ist, wobei insbesondere eine Schneidverdichter-Extruder-Kombination vorgesehen ist, zum Zerkleinern und/oder Erwärmen der Polykondensate bzw. Materialien. Der Schneidverdichter ist dabei vorzugsweise dafür eingerichtet und geeignet, um die vorgelegten Polykondensate bzw. Materialien unter Erhaltung ihrer Stückigkeit und Rieselfähigkeit, zu erwärmen und permanent zu mischen, und gegebenenfalls zu entgasen, zu erweichen, zu trocknen, in ihrer Viskosität zu erhöhen und/oder zu kristallisieren. An overall arrangement that is advantageous for achieving high-quality end products is characterized in that the melting device is preceded by a cutter-compressor, in particular a cutter-compressor-extruder combination being provided for comminuting and/or heating the polycondensates or materials. The cutting compactor is preferably set up and suitable for heating and permanently mixing the presented polycondensates or materials while maintaining their lumpiness and free-flowing properties, and if necessary for degassing, softening, drying, increasing their viscosity and/or to crystallize.

Eine effiziente und vorteilhafte Vorrichtung sieht vor, dass die Mischvorrichtung ein distributiver Mischer ist. An efficient and advantageous device provides that the mixing device is a distributive mixer.

Besonders vorteilhaft ist es in diesem Zusammenhang, wenn die Mischvorrichtung gleichzeitig die Temperiervorrichtung, insbesondere Kühlvorrichtung, ist, wobei insbesondere ein Schmelze-Temperiermischer bzw. Schmelze-Temperier/Mischer, vorzugsweise ein Schmelze-Kühlmischer bzw. Schmelze-Kühler/Mischer, vorgesehen ist. It is particularly advantageous in this context if the mixing device is at the same time the temperature control device, in particular a cooling device, with in particular a melt temperature control mixer or melt temperature control/mixer, preferably a melt cooling mixer or melt cooler/mixer, being provided.

Als Schmelzereaktor ist vorteilhaft ein MSP-Reaktor oder ein LSP-Reaktor vorgesehen. An MSP reactor or an LSP reactor is advantageously provided as the melt reactor.

Für den erfindungsgemäßen Einsatzzweck ist die genaue Bauart des Schmelzereaktors relativ unerheblich. Es kann vorteilhafterweise ein Schmelze-Reaktor nach Bauart der DE 1745541 sein, aber auch nach Bauart der DE 4013912 oder der DE 4126425. For the intended use according to the invention, the exact design of the melt reactor is relatively irrelevant. It can advantageously be a melt reactor of the type DE 1745541, but also of the type DE 4013912 or DE 4126425.

Allen Schmelze-Reaktoren gemeinsam ist, dass versucht wird, unter reduzierten Druckbedingungen oder in einer inerten Gasströmung, die Schmelze in ihrer Oberfläche stark zu vergrößern und eine Polykondensationsreaktion zu starten, um die Polymerketten zu verlängern und somit die mechanischen Eigenschaften des Polymers beim Wiedereinsatz in ein Endprodukt zu optimieren. Weiters ermöglicht der Diffusionsprozess eine Beseitigung von unerwünschten Stoffen, die durch den vorangegangenen Gebrauch möglicherweise in das Polymer gelangt sind. Das schafft die Möglichkeit diese Polymere wieder in Applikationen zu verwenden, bei der die Lebensmitteltauglichkeit, der Geruch aber auch die Hautverträglichkeit gegeben sein muss. Die Reaktionsprodukte bzw. Diffusionsprodukte werden entweder durch den Unterdrück oder durch die Inertgas Strömung abgezogen. What all melt reactors have in common is that an attempt is made to greatly increase the surface area of the melt under reduced pressure conditions or in an inert gas flow and to start a polycondensation reaction in order to lengthen the polymer chains and thus improve the mechanical properties of the polymer when it is reused to optimize an end product. Furthermore, the diffusion process enables the removal of undesirable substances that may have gotten into the polymer through previous use. This creates the possibility of using these polymers again in applications where food suitability, smell and skin compatibility must be guaranteed. The reaction products or diffusion products are removed either by the negative pressure or by the inert gas flow.

Zur Erreichung einer guten Produktqualität ist vorteilhaft vorgesehen, wenn die Mischvorrichtung und/oder die Temperiervorrichtung, insbesondere Kühlvorrichtung, bzw. der Schmelze-Temperiermischer, vorzugsweise der Schmelze-Kühlmischer, so steuerbar oder gesteuert sind, dass die Temperaturverteilung in der Polymerschmelze < +/- 10° C, insbesondere < +/- 5° C, vorzugsweise < +/- 1 ° C, ist. Es ist in diesem Zusammenhang besonders vorteilhaft, wenn diese Temperaturverteilung im Bereich vor dem Mischer bzw. Temperierer, insbesondere Kühler, bis unmittelbar zum bzw. vor dem Schmelzereaktor, vorzugsweise im Bereich der Aufschmelzeinheit bzw. des Extruders bis vor dem Schmelzereaktor, insbesondere in der gesamten Anlage bzw. Vorrichtung erreicht wird. In order to achieve good product quality, it is advantageously provided if the mixing device and/or the temperature control device, in particular cooling device, or the melt temperature control mixer, preferably the melt cooling mixer, are controllable or controlled in such a way that the temperature distribution in the polymer melt < +/- 10 ° C, in particular < +/- 5 ° C, preferably < +/- 1 ° C. In this context, it is particularly advantageous if this temperature distribution is in the area in front of the mixer or temperature controller, in particular the cooler, up to directly up to or in front of the melt reactor, preferably in the area of the melting unit or extruder up to in front of the melt reactor, in particular in the entire area System or device is achieved.

Zur Erreichung und Einstellung einer guten Produktqualität und einer höheren Prozesssicherheit ist vorteilhafterweise vorgesehen, wenn die Mischvorrichtung und/oder die Temperiervorrichtung, insbesondere Kühlvorrichtung, so steuerbar oder gesteuert sind, dass die Temperatur der Polymerschmelze unmittelbar vor bzw. beim Eintritt in den Schmelzereaktor um 5-25 % geringer ist als die Temperatur der Polymerschmelze unmittelbar vor der Mischvorrichtung und der Temperiervorrichtung, insbesondere Kühlvorrichtung, bzw. vor dem Temperiermischer, vorzugsweise Kühlmischer. Auf diese Weise können Nebenreaktionen verringert und einen enge iV-Breite beim Endprodukt erhalten werden. In order to achieve and set good product quality and higher process reliability, it is advantageously provided if the mixing device and/or the temperature control device, in particular the cooling device, can be controlled or controlled in such a way that the temperature of the polymer melt immediately before or upon entry into the melt reactor is increased by 5- 25% lower than the temperature of the polymer melt immediately in front of the mixing device and the temperature control device, in particular cooling device, or in front of the temperature control mixer, preferably cooling mixer. In this way, side reactions can be reduced and a narrow iV range can be obtained in the final product.

Um diese Vorteile ebenfalls zu erreichen, kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass die Mischvorrichtung und/oder die Temperiervorrichtung, insbesondere Kühlvorrichtung, so steuerbar oder gesteuert sind, dass die Temperatur der Polymerschmelze unmittelbar vor/bei Eintritt in den Schmelzereaktor um 1 -10 % über dem Schmelzbereich des Polymers liegt. In order to also achieve these advantages, it can advantageously be provided that the mixing device and/or the temperature control device, in particular the cooling device, are controllable or controlled in such a way that the temperature of the polymer melt immediately before/upon entry into the melt reactor is 1-10% above that Melting range of the polymer is.

Es kann aus anlagentechnischer Sicht vorteilhaft sein, sowohl vor dem Temperierer, insbesondere Kühler, bzw. Mischer, als auch nach dem Temperierer, insbesondere Kühler, bzw. Mischer, und/oder nach dem Schmelzereaktor, Förderpumpen für die Schmelze einzusetzen, um allfällige Druckunterschiede zu überwinden. Dabei ist allerdings darauf zu achten, dass es dadurch, insbesondere durch eine allfällige Pumpe nach dem Temperierer, insbesondere Kühler/Mischer, vor dem Schmelzereaktor zu keiner wesentlichen Temperaturerhöhung kommt. From a plant engineering point of view, it can be advantageous to use feed pumps for the melt both before the temperature controller, in particular cooler, or mixer, as well as after the temperature controller, in particular cooler, or mixer, and/or after the melt reactor, in order to eliminate any pressure differences overcome. However, it is important to ensure that this, particularly through a possible pump after the temperature controller, in particular cooler/mixer, there is no significant increase in temperature in front of the melt reactor.

Die Kerntemperatur der Schmelze wird vorteilhafterweise entsprechend der gewünschten Verweilzeit und der gewünschten Reaktionsgeschwindigkeit im Schmelzereaktor bzw. Reaktionsbehälter gewählt. Es hat sich gezeigt, dass generell versucht werden sollte, die niedrigste mögliche Kerntemperatur einzustellen. The core temperature of the melt is advantageously selected according to the desired residence time and the desired reaction rate in the melt reactor or reaction vessel. It has been shown that you should generally try to set the lowest possible core temperature.

Dabei wird das Temperiermedium, insbesondere Kühlmedium, des Schmelzetemperiersystems, insbesondere Schmelzekühlsystems, z.B. des Schmelze- Kühler/Mischers, entsprechend der Kerntemperatur der Schmelze geregelt. Zu diesem Zwecke kann sowohl vor als auch nach dem Schmelzetemperiersystem, insbesondere Schmelzekühlsystem, die Temperatur aufgenommen werden. Bei vorteilhaften Temperiersystemen, insbesondere Kühlsystemen, ist auch in der Temperierstrecke, insbesondere Kühlstrecke, die Temperatur der Schmelze abgreifbar. Diese Temperatur wird zum Einstellen des Temperiermediums, insbesondere Kühlmediums, verwendet. The temperature control medium, in particular cooling medium, of the melt temperature control system, in particular melt cooling system, e.g. the melt cooler/mixer, is regulated according to the core temperature of the melt. For this purpose, the temperature can be recorded both before and after the melt temperature control system, in particular the melt cooling system. In advantageous temperature control systems, in particular cooling systems, the temperature of the melt can also be sensed in the temperature control section, in particular the cooling section. This temperature is used to adjust the temperature control medium, in particular the cooling medium.

Vorteilhaft ist es, wenn die Schmelzetemperatur ausreichend repräsentativ ist. So unterscheidet sich die Schmelzetemperatur in einem Zuleitungsrohr an der Wand oder in der Mitte des Rohres teilweise erheblich. Daher ist es empfehlenswert und sinnvoll sowohl die Temperatur an der Wand als auch in der Mitte des Rohres zu messen. Je dicker die Leitung, desto sinnvoller ist es auch an mehreren Punkten über den Querschnitt zu messen. It is advantageous if the melt temperature is sufficiently representative. The melt temperature in a supply pipe sometimes differs significantly on the wall or in the middle of the pipe. It is therefore recommended and useful to measure both the temperature on the wall and in the middle of the pipe. The thicker the cable, the more sensible it is to measure at several points across the cross section.

Vorteilhafte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden nachfolgend anhand von nicht einschränkend zu verstehenden, allgemeineren und spezifischeren Ausführungsbeispielen illustriert und erklärt: Advantageous embodiments of the method according to the invention and the device according to the invention are illustrated and explained below using more general and specific exemplary embodiments, which are not to be understood as restrictive:

Gewünscht ist oftmals die Recycling-Aufbereitung von PET-Materialien aus ganz unterschiedlichen Quellen, beispielsweise aus Resten von Filamenten, Faserresten, Tiefziehfolien (z.B. Käse- oder Wurstverpackungen, Werkzeug- oder Elektronikverpackungen), PET-Flaschenmaterial (z.B. Wasserflaschen oder Softdrinks) etc. Die Viskositätsbandbreite ist dabei regelmäßig erheblich und beträgt etwa 0,5 dl/g (bei Fasern) bis 0,79 dl/g (bei Flaschenmahlgut). What is often desired is the recycling processing of PET materials from very different sources, for example from leftover filaments, fiber residues, thermoforming films (e.g. cheese or sausage packaging, tool or electronics packaging), PET bottle material (e.g. water bottles or soft drinks), etc. The The viscosity range is usually considerable and is around 0.5 dl/g (for fibers) to 0.79 dl/g (for bottle grinds).

Bei einem derartigen inhomogenen Eingangsmaterialmix ergibt sich eine entsprechend breite Molekülkettenverteilung bzw. eine breite Viskositätsbandbreite. Weiters sind derartige Mischungen selten von exakt gleichen Bestandteilen geprägt, d.h. die mengenmäßigen Anteile der unterschiedlichen Materialien sind verschieden und ändern sich zudem auch laufend. Such an inhomogeneous input material mix results in a correspondingly broad molecular chain distribution or a broad viscosity range. Furthermore, such Mixtures rarely contain exactly the same components, which means that the quantitative proportions of the different materials are different and also change constantly.

Im Aufschmelzprozess erfahren die Partikel, meist kleinere Teilchen in Form von Polymerflakes, Fasern oder Folien, je nach ihren mechanischen Eigenschaften (Größe, Verstreckung, Dicke, etc.) und ihren viskosen Eigenschaften, unterschiedliche Scherbelastungen. Dies führt zu einer breiten Schmelzetemperaturverteilung z.B.: 276 °C +/- 20 °C (nach dem Extruder), mit den eingangs beschriebenen nachteiligen Effekten, die mit einer derartig breiten und variierenden Temperaturverteilung einhergehen. Nach dem Filter liegt die Schmelzetemperaturverteilung immer noch bei ca. 277 °C +/-15 °C. Nach dem Schmelze-Kühler/Mischer liegt die Schmelzetemperaturverteilung bei 260 °C +/- 3°C, wobei auch eine Bandbreite von unter 3°C zu erreichen ist. Es erfolgt also noch vor dem Schmelzereaktor eine Vergleichmäßigung, eine Absenkung und eine Breitenverringerung der Temperatur der Schmelze. In the melting process, the particles, usually smaller particles in the form of polymer flakes, fibers or films, experience different shear stresses depending on their mechanical properties (size, stretch, thickness, etc.) and their viscous properties. This leads to a wide melt temperature distribution, e.g.: 276 °C +/- 20 °C (after the extruder), with the disadvantageous effects described above that are associated with such a wide and varying temperature distribution. After the filter, the melt temperature distribution is still around 277 °C +/-15 °C. After the melt cooler/mixer, the melt temperature distribution is 260 °C +/- 3 °C, although a range of under 3 °C can also be achieved. This means that the temperature of the melt is evened out, lowered and reduced in width before the melt reactor.

Beispiel PET (A-PET) für Verpackungen und Fasern: Schmelzetemperaturbereiche PET Example PET (A-PET) for packaging and fibers: melting temperature ranges PET

Schmelzetemperatur von PET : > 250 °C, typisch 256 °CMelting temperature of PET: > 250 °C, typically 256 °C

Schmelzetemperatur beim Recycling im Regelfall: 275 °C bis 310 °C (je nach Verfahren und Verschmutzung und Filtrationsfeinheit) Zieltemperaturbereich vor LSP: 260 °C bis 270 °C +/- 3 °C Melt temperature for recycling as a rule: 275 °C to 310 °C (depending on the process and contamination and filtration fineness) Target temperature range before LSP: 260 °C to 270 °C +/- 3 °C

Abkühlung im Bereich von: 5 bis 25 % (bei Bezugstemperatur 260 °C) Cooling in the range of: 5 to 25% (at reference temperature 260 °C)

Viskositätslift in Abhängigkeit von Schmelzetemperatur: Viscosity lift depending on melt temperature:

Die Verweilzeit t im Schmelzereaktor ist konstant. The residence time t in the melt reactor is constant.

Die Eingangsviskosität vor dem Schmelzereaktor ist 0,5 dl/g. The input viscosity before the melt reactor is 0.5 dl/g.

Schmelzetemperatur: 270 °C erreichte Viskosität 0,53 dl/gMelt temperature: 270 °C, viscosity reached 0.53 dl/g

Schmelzetemperatur: 280 °C erreichte Viskosität 0,57 dl/gMelt temperature: 280 °C, viscosity reached 0.57 dl/g

Schmelzetemperatur: 290 °C erreichte Viskosität 0,62 dl/g Melt temperature: 290 °C, viscosity reached 0.62 dl/g

Ein vorteilhaftes Schema einer vorteilhaften Vorrichtung bzw. Anordnung bzw. Anlage 1 ist in Fig. 1 dargestellt und wird anhand von Fig. 1 auch ein beispielhaftes Verfahren erläutert. Es handelt sich hierbei um eine beispielhafte schematische Darstellung zur Veranschaulichung der wesentlichsten Komponenten und Einheiten dieser Vorrichtung. Diese Darstellung erhebt dementsprechend auch keinen Anspruch auf abschließende Richtigkeit aller konstruktiven Details und Proportionen. An advantageous diagram of an advantageous device or arrangement or system 1 is shown in FIG. 1 and an exemplary method is also explained with reference to FIG. This is an exemplary schematic representation for illustrative purposes the most important components and units of this device. This representation therefore makes no claim to the complete accuracy of all constructive details and proportions.

In Fig. 1 nicht abgebildet ist ein optionaler Behälter in Form eines klassischen Schneidverdichters bzw. einer Preconditioning Unit (PCU). Dieser könnte vorliegend rechts bzw. vor bzw. stromaufwärts des Extruders angeordnet sein. Ein solcher Schneidverdichter bzw. Behälter wird mit dem zu bearbeitenden Recycling-Polymermaterial befüllt. Das Polymermaterial wird im Behälter vorgelegt, über Misch- und Zerkleinerungswerkzeuge zerkleinert, gemischt und bis zur Erweichung erwärmt, allerdings regelmäßig nicht geschmolzen. Die Stückigkeit der klebrigen Polymerteilchen bleibt erhalten. Zudem erfährt das Material eine Vorbehandlung und wird beispielsweise getrocknet, vorverdichtet und je nach Material beispielsweise die Viskosität erhöht. Not shown in Fig. 1 is an optional container in the form of a classic cutting compactor or a preconditioning unit (PCU). In the present case, this could be arranged to the right or in front of or upstream of the extruder. Such a cutting compactor or container is filled with the recycled polymer material to be processed. The polymer material is placed in the container, comminuted using mixing and comminution tools, mixed and heated until softened, although regularly not melted. The lumpiness of the sticky polymer particles is retained. In addition, the material undergoes a pretreatment and is, for example, dried, pre-compacted and, depending on the material, the viscosity is increased.

Bei der Aufbereitung von Sekundärrohstoffen aus Polykondensaten wird, durch die Form der vorliegenden Materialien (z.B. Fasern, Granulate, Agglomerate, Folienschnipsel, dickwandiges Mahlgut usw.) vorgegeben, ein Extrusionsprozess für das Schmelzen der Polykondensate verwendet. Die Sekundärrohstoffe können aus unterschiedlichen Quellen stammen, und mit Feststoffen, aber auch mit flüssigen Stoffen verunreinigt sein, wie z.B. Baumwollfasern oder Spinnhilfsmitteln, die aus Ölen bestehen können. Weiters haben diese Stoffe im aufgeschmolzenen Zustand sehr häufig unterschiedliche Viskositäten. When processing secondary raw materials from polycondensates, an extrusion process is used to melt the polycondensates, depending on the shape of the materials present (e.g. fibers, granules, agglomerates, film snippets, thick-walled regrind, etc.). The secondary raw materials can come from different sources and be contaminated with solids but also with liquid substances, such as cotton fibers or spinning aids, which can consist of oils. Furthermore, these substances often have different viscosities when melted.

Im untersten Bereich dieses Schneidverdichters bzw. Behälters kann der in Fig. 1 erkennbare Extruder 2 tangential angeschlossen sein. Das Material wird aus dem Behälter ausgebracht und in den Extruder 2 übergeführt und dort von der Schnecke erfasst. Im vordersten, in Fig. 1 linken, Abschnitt des Extruders 2 wird das Material unter Druckerhöhung aufgeschmolzen und plastifiziert. In the lowest area of this cutting compactor or container, the extruder 2 shown in FIG. 1 can be connected tangentially. The material is discharged from the container and transferred to the extruder 2, where it is captured by the screw. In the frontmost section of the extruder 2, on the left in FIG. 1, the material is melted and plasticized while increasing the pressure.

Bei diesem Aufschmelzprozess können Einschneckenextrusionssysteme oder Mehrschneckenextrusionssysteme, wie z.B. Doppelschnecken, verwendet werden. Besonders bewährt hat sich dabei das bekannte PCU-Extruder System, das es ermöglicht in der PCU unerwünschte Stoffe zum Teil abzudampfen, das Material zu verdichten und zu erwärmen bzw. zu erweichen. Außerdem hat dieses System eine Zwangsbeschickung des Extruders, die besonders bei schlechtfließenden Fasermaterialien von Vorteil ist. Der Extruder schmilzt das Material dann auf, optional entgast er die Polymere. Weiters kann dieser Vorgang mittels Unterdrucks oder Inertgasen in der PCU unterstützt werden. Anschließend wird die Schmelze in einer Filtriereinheit 3 filtriert, die feste aber auch gelförmige Bestandteile aus der Schmelze entfernt. Single-screw extrusion systems or multi-screw extrusion systems, such as twin screws, can be used in this melting process. The well-known PCU extruder system has proven particularly useful, as it allows unwanted substances to be partially evaporated in the PCU, the material to be compressed and heated or softened. This system also has forced feeding of the extruder, which is particularly advantageous for poorly flowing fiber materials. The extruder then melts the material and optionally degasses the polymers. Furthermore, this process can be supported by negative pressure or inert gases in the PCU. The melt is then filtered in a filtering unit 3, which removes solid but also gel-like components from the melt.

Stromabwärts und anschließend an die Filtriereinheit 3, und nach diesem Prozess des Aufschmelzens und des ersten Reinigungsschrittes, wird die Schmelze, meist über eine, nicht gezeigte, Schmelzepumpe dem Schmelze-Kühler/Mischer 4 übergeben. Dieser hat die Aufgabe, die aufgetreten Temperatur-Inhomogenitäten sowohl räumlich als auch zeitlich gesehen zu verringern. Gleichzeitig wird die mittlere Schmelze-Temperatur gesenkt. Das ist notwendig, da u.a. die Streuung der unterschiedlichen Eingangsmaterialien unterschiedliche Schmelze-Temperaturen zur Folge haben. Weiters führt auch der Filtrationsprozess zu zeitlichen oder örtlichen Inhomogenitäten. Downstream and then to the filtering unit 3, and after this process of melting and the first cleaning step, the melt is transferred to the melt cooler/mixer 4, usually via a melt pump (not shown). This has the task of reducing the temperature inhomogeneities that have occurred, both spatially and temporally. At the same time, the average melt temperature is reduced. This is necessary because, among other things, the scattering of the different input materials results in different melt temperatures. Furthermore, the filtration process also leads to temporal or local inhomogeneities.

Nach der im Schmelze-Kühler/Mischer 4 erfolgenden Absenkung und Vergleichmäßigung der Temperatur der Schmelze, wird die Schmelze in den Schmelzereaktor 5 übergeführt. After the temperature of the melt has been lowered and equalized in the melt cooler/mixer 4, the melt is transferred to the melt reactor 5.

Nach dem Durchlaufen des Reaktions- bzw. Reinigungsprozesses im Schmelze-Reaktor 5 gelangt das geschmolzene Material dann in eine Austragseinheit und kann gegebenenfalls nachbearbeitet, beispielsweise einer Granulation unterzogen, werden. Es kann aber auch direkt in ein Endprodukt oder Halbfertigfabrikat umgeformt werden, z.B. in Fasern, Folien, Flaschenpreforms etc. After going through the reaction or cleaning process in the melt reactor 5, the molten material then goes into a discharge unit and can optionally be post-processed, for example subjected to granulation. However, it can also be formed directly into an end product or semi-finished product, e.g. into fibers, films, bottle preforms, etc.

Das Kühlmedium wird durch Messung der Schmelzetemperatur vor oder nach dem Schmelze- Kühler/Mischer 4 in seiner Menge, Temperatur und/oder Geschwindigkeit so eingestellt, dass die gewünschte Zieltemperatur erreicht wird. Wie in Fig. 1 ersichtlich, wird hier mindestens die Schmelzetemperatur 1 erfasst und das Temperiermedium wird so eingestellt, dass die gewünschte Temperatur erreicht wird. Diese kann mit der Schmelzetemperatur 2 kontrolliert werden. Dabei kann die Temperaturmessung an unterschiedlichen Orten innerhalb der Leitung durchgeführt werden, am äußersten Rand und/oder in der Mitte des Rohres. Bei sehr hohen Anlagendurchsätzen ist es vorteilhaft dickere Leitungen und/oder mehrere Leitungen zu verbauen. Bei dicken Leitungen wird die Temperatur vorteilhafterweise an mehreren Stellen innerhalb des Rohres erfasst. Die Temperaturmessung wird idealerweise mit mehreren Temperaturerfassungseinrichtungen durchgeführt, wobei die Temperatur repräsentativ über den Querschnitt des Zu- und/oder des Abströmkanals erfasst wird The amount, temperature and/or speed of the cooling medium is adjusted by measuring the melt temperature before or after the melt cooler/mixer 4 so that the desired target temperature is achieved. As can be seen in FIG. 1, at least the melt temperature 1 is recorded here and the temperature control medium is adjusted so that the desired temperature is achieved. This can be controlled with melt temperature 2. The temperature measurement can be carried out at different locations within the pipe, at the outermost edge and/or in the middle of the pipe. For very high system throughputs, it is advantageous to install thicker lines and/or multiple lines. In the case of thick pipes, the temperature is advantageously recorded at several points within the pipe. The temperature measurement is ideally carried out with several temperature recording devices, with the temperature being recorded representatively across the cross section of the inflow and/or outflow channel

Durch Messung der Temperaturverteilung innerhalb der Zu- bzw. Ableitungen kann sowohl die Mischgüte als auch die Abkühlrate geprüft werden. Die Mischgüte ist an der engeren Temperaturverteilung erkennbar und die Abkühlgüte an der Reduzierung der mittleren Temperatur. By measuring the temperature distribution within the inlet and outlet lines, both the mixing quality and the cooling rate can be checked. The mixing quality is the tighter Temperature distribution can be seen and the cooling quality can be seen by reducing the average temperature.

Vergleichsversuche: Comparison tests:

Die nachfolgenden Versuche wurden auf einer beispielhaften, erfindungsgemäßen Versuchsanlage durchgeführt. Hierbei handelte es sich um eine PCU/Extruder Kombination INTAREMA 80 TE, ausgerüstet mit einem Schmelzefilter SW 4/134 gemäß nachfolgender Anlagenkonfiguration: The following tests were carried out on an exemplary test system according to the invention. This was a PCU/extruder combination INTAREMA 80 TE, equipped with a melt filter SW 4/134 according to the following system configuration:

Die damit aufbereiteten Materialien setzten sich aus Faserabfällen aus den unterschiedlichsten Bereichen einer Spinnfabrik zusammen. Es wurden Anfahrabfälle (Klumpen), unverstreckte Fasern, Monofilamente und verstreckte Fasern eingesetzt. Weiters hatten die Fasern unterschiedliche Spinnölanteile im Bereich von 0,3 bis 2 Gew%. Auch die Eingangsfeuchten waren unterschiedlich, zum Teil lagen diese bei 10 Gew% und mehr. The materials processed in this way are made up of fiber waste from a wide variety of areas of a spinning factory. Start-up waste (lumps), undrawn fibers, monofilaments and drawn fibers were used. Furthermore, the fibers had different spinning oil contents in the range of 0.3 to 2% by weight. The initial moisture contents were also different, in some cases they were 10% by weight or more.

Das Material wurde mittels des Einwellenzerkleinerers vorzerkleinert. Alternativ können auch Mühlen dafür verwendet werden. Mittels der PCU/Extruder Kombination wurden die Fasern verdichtet, getrocknet und erwärmt und nach entsprechender Verweilzeit in der PCU in den Einschneckenextruder überführt. Nach dem Aufschmelzen wurde das Material entgast und über die Schmelzefiltereinrichtung geleitet. The material was pre-shredded using the single-shaft shredder. Alternatively, mills can also be used for this. Using the PCU/extruder combination, the fibers were compressed, dried and heated and, after an appropriate residence time in the PCU, transferred to the single-screw extruder. After melting, the material was degassed and passed through the melt filter device.

Anschließend wurde die filtrierte Schmelze über die Schmelzepumpe zum Schmelze- Kühler/Mischer gefördert. Der verwendete Kühler/Mischer war vorliegend ein statischer Mischer ohne bewegliche Elemente. Die Temperierung des Kühler/Mischers erfolgte mit Thermoöl, dass sowohl geheizt als auch gekühlt werden kann. Es wurde sowohl die Schmelzetemperatur vor dem Kühler/Mischer erfasst als auch die Temperatur danach, um die Wirksamkeit der Einheit zu überprüfen. Weiters wurde die Viskosität nach dem Schmelzereaktor gemessen. Dabei wurde vor allem auf die zeitliche Stabilität der Viskosität geachtet. The filtered melt was then conveyed via the melt pump to the melt cooler/mixer. The cooler/mixer used in this case was a static mixer without moving elements. The temperature control of the cooler/mixer was carried out using thermal oil that can be both heated and cooled. Both the melt temperature before the cooler/mixer and the temperature afterwards were recorded to check the effectiveness of the unit. Furthermore, the viscosity was measured after the melt reactor. Particular attention was paid to the stability of the viscosity over time.

Zum Vergleich wurde der Schmelze-Kühler/Mischer entfernt und die Schmelze direkt in den Schmelzereaktor überführt. For comparison, the melt cooler/mixer was removed and the melt was transferred directly to the melt reactor.

Bei dem Schmelzereaktor handelte es sich um einen liegenden Scheibenreaktor, ähnlich der Bauart nach DE 1745541. Die Polymermasse wird dabei mehrfach in freifallenden Schleiern durch den Reaktionsraum geführt. Dabei ziehen drehende Scheiben die Polymermasse aus einem Sumpf und die Polymermasse fließt als dünner Film wieder zurück. Durch dieses Verfahren wird eine im Verhältnis zum Volumen der Reaktionsmasse sehr große Oberfläche erreicht, die das Ausdampfen freiwerdender Reaktionsprodukte in kurzer Zeit ermöglichen und eine Polymerreaktion wird gefördert. The melt reactor was a horizontal disk reactor, similar to the design according to DE 1745541. The polymer mass is passed through the reaction space several times in freely falling veils. Rotating disks pull the polymer mass out of a sump and the polymer mass flows back again as a thin film. This process achieves a very large surface area in relation to the volume of the reaction mass, which enables the reaction products released to evaporate in a short time and a polymer reaction is promoted.

Der Scheibenreaktor wurde vorliegend mit einem Unterdrück von 6 mbar beaufschlagt. Die Scheiben rotierten mit einer Umdrehung von 1 rpm. Die mittlere Verweilzeit des Materials im Reaktor lag bei ca. 60 min. In this case, the disk reactor was subjected to a negative pressure of 6 mbar. The disks rotated at a speed of 1 rpm. The average residence time of the material in the reactor was approximately 60 min.

Nach Verlassen des Reaktors wurde das Material in der Stranggranulierung granuliert. After leaving the reactor, the material was granulated in the strand pelletizer.

Die Ergebnisse waren wie folgt: The results were as follows:

Ohne Schmelze-Kühler/Mischer: Without melt cooler/mixer:

Durchsatz von ca. 350 kg/h. Als Eingangsmaterial wurde eine Mischung aus PET Abfällen von Flaschen, Fasern und Tiefziehfolien eingesetzt. Throughput of approx. 350 kg/h. A mixture of PET waste from bottles, fibers and thermoforming films was used as input material.

Betriebsdauer ca. 10h Operating time approx. 10 hours

Aufgezeichnet wurde die Schmelze-Temperatur vor dem Schmelzereaktor (Fig. 2, untere Kurve). Gemessen wurde die Temperatur der Polymermasse mit jeweils einem Temperatur- Fühler, der ca. 20 mm in den Schmelzestrom eintauchte. Die mittlere Eingangstemperatur war ca. 288 °C. Die Schwankungsbreite der Schmelzetemperatur betrug ca. 35 °C. The melt temperature was recorded in front of the melt reactor (Fig. 2, lower curve). The temperature of the polymer mass was measured using a temperature sensor that was immersed approximately 20 mm in the melt stream. The average entry temperature was approximately 288 °C. The range of fluctuation in the melt temperature was approx. 35 °C.

Die Intrinsische Viskosität wurde nach dem Schmelzereaktor inline gemessen und betrug im Mittel ca. 0,69 dl/g mit einer Schwankungsbreite von ca. 0,07 dl/g (Fig. 2, obere Kurve). The intrinsic viscosity was measured inline after the melt reactor and was on average approximately 0.69 dl/g with a fluctuation range of approximately 0.07 dl/g (FIG. 2, upper curve).

Mit Schmelze-Kühler/Mischer: With melt cooler/mixer:

Durchsatz von ca. 350 kg/h. Throughput of approx. 350 kg/h.

Als Eingangsmaterial wurde die gleiche Mischung aus PET Abfällen von Flaschen, Fasern und Tiefziehfolien eingesetzt. The same mixture of PET waste from bottles, fibers and thermoforming films was used as input material.

Betriebsdauer ca. 20h Operating time approx. 20 hours

Aufgezeichnet wurde die Schmelze-Temperatur vor dem Mischer/Kühler (Fig. 3, mittlere Kurve) und nach dem Mischer/Kühler (Fig. 3, unterste Kurve). Gemessen wurde die Temperatur der Masse mit jeweils einem Temperatur-Fühler, der ca. 20 mm in den Massestrom eintauchte. Die mittlere Eingangstemperatur war ca. 293 °C. Die Schmelze wurde im Mittel auf 260 °C abgekühlt. The melt temperature was recorded before the mixer/cooler (FIG. 3, middle curve) and after the mixer/cooler (FIG. 3, bottom curve). The temperature of the mass was measured with a temperature sensor that was immersed approximately 20 mm in the mass flow. The average entry temperature was approximately 293 °C. The melt was cooled to an average of 260 °C.

Die Intrinsische Viskosität wurde nach dem Schmelzereaktor inline gemessen und betrug im Mittel ca. 0,65 dl/g. Die Schwankungsbreite konnte komplett eliminiert werden und lag damit besser als die Industrienorm von +/- 0,002 dl/g (Fig. 3, oberste Kurve). The intrinsic viscosity was measured inline after the melt reactor and was on average approximately 0.65 dl/g. The fluctuation range could be completely eliminated and was therefore better than the industry standard of +/- 0.002 dl/g (Fig. 3, top curve).

Daraus ist gut die vorteilhafte Vergleichmäßigung, vorwiegende Absenkung und Breitenverringerung der Temperatur der Schmelze und der intrinsischen Viskosität zu erkennen. This clearly shows the advantageous uniformity, predominantly lowering and width reduction in the temperature of the melt and the intrinsic viscosity.

Claims

Patentansprüche Patent claims 1. Verfahren zur Bearbeitung von Polykondensaten oder von Materialien enthaltend Polykondensate, insbesondere zur Recycling-Bearbeitung von verunreinigten Polykondensaten, umfassend die folgenden Bearbeitungsschritte: a) Vorlage der zu bearbeitenden Polykondensate bzw. Materialien, insbesondere in einem Behälter, b) zumindest teilweises, insbesondere vollständiges, Aufschmelzen der Polykondensate, insbesondere durch Extrudieren in einem Extruder, und Erstellung einer Polymerschmelze, c) Mischen der Polymerschmelze, d) Temperieren, insbesondere Kühlen, der Polymerschmelze, e) Behandlung der gemischten und temperierten, insbesondere gekühlten, Polymerschmelze in einem Schmelzereaktor, insbesondere zur Polykondensation bzw. Nachkondensation, zur Erhöhung der intrinsischen Viskosität und/oder zur Reinigung der Polymerschmelze. 1. Process for processing polycondensates or materials containing polycondensates, in particular for recycling processing of contaminated polycondensates, comprising the following processing steps: a) presentation of the polycondensates or materials to be processed, in particular in a container, b) at least partial, in particular complete , melting the polycondensates, in particular by extrusion in an extruder, and creating a polymer melt, c) mixing the polymer melt, d) tempering, in particular cooling, the polymer melt, e) treating the mixed and tempered, in particular cooled, polymer melt in a melt reactor, in particular for polycondensation or post-condensation, to increase the intrinsic viscosity and/or to clean the polymer melt. 2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Bearbeitungsschritte in der angegebenen Reihenfolge erfolgen. 2. The method according to claim 1, characterized in that the processing steps take place in the specified order. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schritte c) und d) gleichzeitig bzw. in einem gemeinsamen Verfahrensschritt erfolgen bzw. dass die Polymerschmelze gleichzeitig gemischt und temperiert, insbesondere gekühlt, wird. 3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that steps c) and d) take place simultaneously or in a common process step or that the polymer melt is mixed and tempered, in particular cooled, at the same time. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass vor Schritt c) und d) eine Filtration der Polymerschmelze zur Befreiung von nicht aufgeschmolzenen Bestandteilen und/oder Verunreinigungen erfolgt. 4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that before step c) and d), the polymer melt is filtered to remove unmelted components and/or impurities. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass vor Schritt c) und d) eine Entgasung der filtrierten Polymerschmelze erfolgt. 5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the filtered polymer melt is degassed before steps c) and d). 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Polymerschmelze distributiv gemischt wird. 6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the polymer melt is mixed distributively. 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Polymerschmelze derart gemischt und/oder temperiert, insbesondere gekühlt, wird, dass die Temperaturverteilung in der Polymerschmelze < +/- 10° C, insbesondere < +/- 5° C, vorzugsweise < +/- 1 ° C, ist. 7. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the polymer melt is mixed and/or tempered, in particular cooled, in such a way that the temperature distribution in the polymer melt is <+/- 10° C, in particular <+/- 5° C, preferably < +/- 1 ° C. 8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Polymerschmelze derart temperiert, insbesondere gekühlt, wird, dass die Temperatur der Polymerschmelze unmittelbar vor bzw. beim Eintritt in den Schmelzereaktor um 5- 25 % geringer ist als die Temperatur der Polymerschmelze unmittelbar vor dem Mischen und Temperieren, insbesondere Kühlen, bzw. vor Schritt c) und d). 8. The method according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the polymer melt is tempered, in particular cooled, in such a way that the temperature of the polymer melt immediately before or upon entry into the melt reactor is 5-25% lower than the temperature of the Polymer melt immediately before mixing and tempering, in particular cooling, or before steps c) and d). 9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Polymerschmelze derart temperiert, insbesondere gekühlt, wird, dass die Temperatur der Polymerschmelze unmittelbar vor bzw. beim Eintritt in den Schmelzereaktor um 1 - 10 % über dem Schmelzbereich des Polymers liegt. 9. The method according to any one of claims 1 to 8, characterized in that the polymer melt is tempered, in particular cooled, such that the temperature of the polymer melt immediately before or upon entry into the melt reactor is 1 - 10% above the melting range of the polymer . 10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Polykondensate bzw. Materialien vor dem Aufschmelzen gemäß Schritt b), insbesondere während Schritt a), zerkleinert und/oder erwärmt werden, wobei vorzugsweise vorgesehen ist, dass die Polykondensate bzw. Materialien unter Erhaltung ihrer Stückigkeit und Rieselfähigkeit, erwärmt und permanent gemischt, und gegebenenfalls entgast, erweicht, getrocknet, in ihrer Viskosität erhöht und/oder kristallisiert werden. 10. The method according to any one of claims 1 to 9, characterized in that the polycondensates or materials are comminuted and/or heated before melting according to step b), in particular during step a), it being preferably provided that the polycondensates or .Materials are heated and permanently mixed while maintaining their lumpiness and flowability, and if necessary degassed, softened, dried, increased in viscosity and/or crystallized. 11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest die Bearbeitungsschritte c), d) und e), insbesondere alle vorgesehenen Bearbeitungsschritte, zeitlich und örtlich unmittelbar und direkt, jeweils ohne weiteren dazwischengeschalteten Bearbeitungsschritt aufeinanderfolgen. 11. The method according to any one of claims 1 to 10, characterized in that at least the processing steps c), d) and e), in particular all the intended processing steps, follow one another immediately and directly in terms of time and location, in each case without any further intermediate processing step. 12. Vorrichtung zur Bearbeitung von Polykondensaten oder von Materialien enthaltend Polykondensate, insbesondere zur Recycling-Bearbeitung von verunreinigten Polykondensaten, umfassend eine Schmelzvorrichtung (2) zum Aufschmelzen der zu verarbeitenden Polykondensate und zur Erstellung einer Polymerschmelze, eine der Schmelzvorrichtung (2) nachfolgende Mischvorrichtung (3) zum Mischen der Polymerschmelze, eine der Schmelzvorrichtung (2) nachfolgende Temperiervorrichtung, insbesondere Kühlvorrichtung, (4) zur Temperierung, insbesondere Reduktion, der Temperatur der Polymerschmelze, einen daran angeschlossenen Schmelzereaktor (5) zur Behandlung der gemischten und temperierten, insbesondere gekühlten, Polymerschmelze, insbesondere zur Polykondensation bzw. Nachkondensation, zur Erhöhung der intrinsischen Viskosität und/oder zur Reinigung der Polymerschmelze. 12. Device for processing polycondensates or materials containing polycondensates, in particular for recycling processing of contaminated polycondensates, comprising a melting device (2) for melting the polycondensates to be processed and for producing a polymer melt, a mixing device (3) following the melting device (2). ) for mixing the polymer melt, a temperature control device, in particular cooling device, (4) following the melting device (2) for temperature control, in particular reduction, of the temperature of the polymer melt, a melt reactor (5) connected thereto for treating the mixed and tempered, in particular cooled, polymer melt, in particular for polycondensation or Post-condensation, to increase the intrinsic viscosity and/or to clean the polymer melt. 13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Schmelzereaktor (5) räumlich unmittelbar und direkt, ohne weitere dazwischengeschaltete funktionelle Einheit, in Förderrichtung an die Mischvorrichtung (3) oder die Temperiervorrichtung, insbesondere Kühlvorrichtung, (4) angeschlossen ist bzw. der Mischvorrichtung (3) oder der Temperiervorrichtung, insbesondere Kühlvorrichtung, (4) nachgeschaltet und prozessual hintereinander gekoppelt ist. 13. The device according to claim 12, characterized in that the melt reactor (5) is spatially directly and directly connected, without any further intermediate functional unit, in the conveying direction to the mixing device (3) or the temperature control device, in particular cooling device (4) or the Mixing device (3) or the temperature control device, in particular cooling device, (4) is connected downstream and is coupled one behind the other in terms of process. 14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Schmelzvorrichtung (2) ein Extruder ist, wobei der Extruder insbesondere einen Schmelzefilter und/oder eine Entgasungszone umfasst. 14. Device according to one of claims 12 to 13, characterized in that the melting device (2) is an extruder, the extruder in particular comprising a melt filter and / or a degassing zone. 15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Schmelzvorrichtung (2) ein Schneidverdichter (1) vorgeschaltet ist, wobei insbesondere eine Schneidverdichter-Extruder-Kombination vorgesehen ist, zum Zerkleinern und/oder Erwärmen der Polykondensate bzw. Materialien, wobei der Schneidverdichter (1) vorzugsweise eingerichtet und geeignet ist, um die vorgelegten Polykondensate bzw. Materialien unter Erhaltung ihrer Stückigkeit und Rieselfähigkeit, zu erwärmen und permanent zu mischen, und gegebenenfalls zu entgasen, zu erweichen, zu trocknen, in ihrer Viskosität zu erhöhen und/oder zu kristallisieren. 15. Device according to one of claims 12 to 14, characterized in that the melting device (2) is preceded by a cutting compressor (1), in particular a cutting compressor-extruder combination being provided for shredding and / or heating the polycondensates or materials , wherein the cutting compactor (1) is preferably set up and suitable for heating and permanently mixing the presented polycondensates or materials while maintaining their lumpiness and free-flowing properties, and if necessary for degassing, softening, drying and increasing their viscosity and/or to crystallize. 16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischvorrichtung (3) ein distributiver Mischer ist. 16. Device according to one of claims 12 to 15, characterized in that the mixing device (3) is a distributive mixer. 17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischvorrichtung (3) gleichzeitig die Temperiervorrichtung, insbesondere Kühlvorrichtung, (4) ist, wobei insbesondere ein Schmelze-Kühlmischer vorgesehen ist. 17. Device according to one of claims 12 to 16, characterized in that the mixing device (3) is at the same time the temperature control device, in particular cooling device, (4), in particular a melt cooling mixer being provided. 18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Schmelzereaktor (5) ein LSP-Reaktor oder ein MSP- Reaktor ist. 18. Device according to one of claims 12 to 17, characterized in that the melt reactor (5) is an LSP reactor or an MSP reactor. 19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischvorrichtung (3) und/oder die Temperiervorrichtung, insbesondere Kühlvorrichtung, (4) so steuerbar oder gesteuert sind, dass die Temperaturverteilung in der Polymerschmelze < +/- 10° C, insbesondere < +/- 5° C, vorzugsweise < +/- 1° C, ist. 19. Device according to one of claims 12 to 18, characterized in that the mixing device (3) and / or the temperature control device, in particular cooling device, (4) can be controlled or controlled so that the temperature distribution in the polymer melt < +/- 10 ° C, in particular < +/- 5 ° C, preferably < +/- 1 ° C. 20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischvorrichtung (3) und/oder die Temperiervorrichtung, insbesondere Kühlvorrichtung, (4) so steuerbar oder gesteuert sind, dass die Temperatur der Polymerschmelze unmittelbar vor bzw. beim Eintritt in den Schmelzereaktor (5) um 5- 25 % geringer ist als die Temperatur der Polymerschmelze unmittelbar vor der Mischvorrichtung (3) und der Temperiervorrichtung, insbesondere Kühlvorrichtung, (4) bzw. vor dem Temperiermischer, insbesondere Kühlmischer. 20. Device according to one of claims 12 to 19, characterized in that the mixing device (3) and / or the temperature control device, in particular cooling device, (4) can be controlled or controlled in such a way that the temperature of the polymer melt immediately before or when entering the melt reactor (5) is 5-25% lower than the temperature of the polymer melt immediately in front of the mixing device (3) and the temperature control device, in particular cooling device, (4) or in front of the temperature control mixer, in particular cooling mixer. 21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischvorrichtung (3) und/oder die Temperiervorrichtung, insbesondere Kühlvorrichtung, (4) so steuerbar oder gesteuert sind, dass die Temperatur der Polymerschmelze unmittelbar vor/bei Eintritt in den Schmelzereaktor (5) um 1 -10 % über dem Schmelzbereich des Polymers liegt. 21. Device according to one of claims 12 to 20, characterized in that the mixing device (3) and / or the temperature control device, in particular cooling device, (4) can be controlled or controlled in such a way that the temperature of the polymer melt immediately before / upon entry into the Melt reactor (5) is 1-10% above the melting range of the polymer.
EP23720219.7A 2022-04-20 2023-04-20 Process and apparatus for increasing intrinsic viscosity of polycondensates Pending EP4511202A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ATA50260/2022A AT525907B1 (en) 2022-04-20 2022-04-20 Process for processing polycondensates
PCT/AT2023/060133 WO2023201385A1 (en) 2022-04-20 2023-04-20 Process and apparatus for increasing intrinsic viscosity of polycondensates

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP4511202A1 true EP4511202A1 (en) 2025-02-26

Family

ID=86271917

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP23720219.7A Pending EP4511202A1 (en) 2022-04-20 2023-04-20 Process and apparatus for increasing intrinsic viscosity of polycondensates

Country Status (12)

Country Link
EP (1) EP4511202A1 (en)
JP (1) JP2025513339A (en)
KR (1) KR20250006163A (en)
CN (1) CN119403665A (en)
AT (1) AT525907B1 (en)
AU (1) AU2023257181A1 (en)
CA (1) CA3255931A1 (en)
CL (1) CL2024003175A1 (en)
MX (1) MX2024012746A (en)
TW (1) TW202342256A (en)
WO (1) WO2023201385A1 (en)
ZA (1) ZA202407657B (en)

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1745541B2 (en) 1967-06-22 1971-02-25 Vickers Zimmer AG. Planung u Bau v Industrieanlagen, 6000 Frankfurt POLYCONDENSATION PROCESS AND DEVICE
DE4013912A1 (en) 1990-04-26 1991-10-31 Fischer Karl Ind Gmbh Reactor for high viscosity melts etc.
DE4126425A1 (en) 1991-08-09 1993-02-11 Bayer Ag COMPLETELY SELF-CLEANING REACTOR / MIXER WITH LARGE USAGE
DE4309227A1 (en) * 1993-03-23 1994-09-29 Zimmer Ag Continuous process for the preparation of polyester for foodstuff packaging
US5876644A (en) * 1996-08-27 1999-03-02 Wellman, Inc. Food quality polyester recycling
DE19811280C2 (en) * 1998-03-12 2002-06-27 Inventa Fischer Gmbh Method and device for the recovery of linear polyester
US8545205B2 (en) * 2004-11-08 2013-10-01 Chemlink Capital Ltd. System and method for making polyethylene terephthalate sheets and objects
US9656418B2 (en) * 2006-04-21 2017-05-23 Dak Americas Llc Co-polyester packaging resins prepared without solid-state polymerization, a method for processing the co-polyester resins with reduced viscosity change and containers and other articles prepared by the process
DE102006023354B4 (en) * 2006-05-17 2015-12-03 Lurgi Zimmer Gmbh Process and apparatus for recycling polyester material
US20150051339A1 (en) * 2013-02-13 2015-02-19 Northwestern University Method for processing polymers and/or polymer blends from virgin and/or recycled materials via solid-state/melt extrusion
DE102018202547A1 (en) * 2018-02-20 2019-10-02 Thyssenkrupp Ag Apparatus and method for mixing recycled material into a polyester melt
CN111138641B (en) * 2018-11-02 2021-12-21 中国石油化工股份有限公司 Method for preparing bottle-grade slices by recycling waste polyester bottles
US11518865B2 (en) * 2019-05-20 2022-12-06 Octal Saoc Fzc Process for reclamation of polyester by reactor addition

Also Published As

Publication number Publication date
JP2025513339A (en) 2025-04-24
AT525907B1 (en) 2023-09-15
CL2024003175A1 (en) 2024-12-27
TW202342256A (en) 2023-11-01
AU2023257181A1 (en) 2024-11-07
CA3255931A1 (en) 2025-07-03
ZA202407657B (en) 2025-10-29
KR20250006163A (en) 2025-01-10
WO2023201385A1 (en) 2023-10-26
AT525907A4 (en) 2023-09-15
MX2024012746A (en) 2024-11-08
CN119403665A (en) 2025-02-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE19811280C2 (en) Method and device for the recovery of linear polyester
EP2021116B1 (en) Process and device for the recycling of polyester materials
EP2559725B1 (en) Method and device for recovery of lactide from polylactide and glycolide from polyglycolide
EP0727303B1 (en) Process for postcondensation and rejection moulding of polyethyleneterephthalate, homopolymer or copolymer for the manufacturing of bottle preforms.
EP1673211B1 (en) Method for producing a shaped body from a polycondensate
DE202016101935U1 (en) Extrusion plant for the production of molded plastic parts
AT513443A1 (en) Method and apparatus for increasing the intrinsic viscosity of a polycondensate melt
EP1401911A1 (en) Modified postcondensed polyester
EP3755743A1 (en) Apparatus and method for mixing recycling material into a polyester melt
EP1917128B1 (en) Method and device for reducing acetaldehyde content in polyester granulate
WO2018086988A1 (en) Method for the separation of volatile compounds from viscous products by means of a thin-film evaporator, and polylactide resin
EP0633108B1 (en) Process and device for recycling rigid polyester
AT525907B1 (en) Process for processing polycondensates
EP3884092A1 (en) Method and apparatus for melt-spinning filaments
EP0608454A1 (en) Process and apparatus for producing polyamide-6 from polyamide waste
EP4429809A2 (en) Device and method for producing a polyester depolymerizate, and device and method for producing a polyester
EP1330345B1 (en) Method for processing a polycondensate in a multi-shaft extruder
EP1833874A1 (en) Method and device for producing polyester granules and/or shaped parts with a low acetaldehyde content
AT526635B1 (en) molding process for producing a molded part
DE102019004051A1 (en) Method and apparatus for melt spinning filaments

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: 20241119

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 ME MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

DAV Request for validation of the european patent (deleted)
DAX Request for extension of the european patent (deleted)