NL1009599C2 - Werkwijze voor het uit gebruikte verontreinigde kunststof vervaardigen van opnieuw bruikbare kunststof korrels. - Google Patents

Description

WERKWIJZE VOOR HET UIT GEBRUIKTE VERONTREINIGDE KUNSTSTOF VERVAARDIGEN VAN OPNIEUW BRUIKBARE KUNSTSTOF KORRELS

Voor het voor hergebruik geschikt maken van kunststof materiaal, bijvoorbeeld folie van polyetheen, zoals vervuild en eventueel bedrukt landbouwplastic, wordt het foliemateriaal verkleind, gewassen en gedroogd.

5 Vervolgens wordt het aldus zoveel mogelijk gereinigde en droge materiaal verhit om aldus te smelten door middel van een extrusie-procédé onder gebruikmaking van filtermiddelen, bijvoorbeeld een gaasfilter, na welk extrusieprocédé het extrudaat door een granulator wordt 10 verkleind tot korrels en daarna wordt afgekoeld. Deze korrels, ook wel als kunststof-batch aangeduid, zijn bruikbaar als nieuwe grondstof voor productie van kunststof producten. Het is van het grootste belang dat de kwaliteit van de genoemde korrels aan zekere minimale 15 eisen voldoet. Problematisch is met name de aanwezigheid op het grondstofmateriaal van bedrukkingsinkt of dergelijke en vocht. Tijdens het genoemde extruderen bij een temperatuur in de orde van 230-250°C vindt verdamping van de bedrukkingsinkt en eventueel vocht plaats, 20 waardoor in sommige korrels gasinsluitsels kunnen voorkomen. Soms zijn deze gasinsluitsels herkenbaar doordat de korrel relatief grote afmetingen bezit en blaasjes vertoont. Soms is een gasinsluitsel aan de buitenzijde van de korrel niet waarneembaar.

25 Daar er een tendens bestaat, steeds dunner foliemateriaal te gebruiken voor landbouwplastic, kunststof zakken en dergelijke neemt daardoor de relatieve hoeveelheid bedrukkingsinkt geleidelijk toe.

Een andere oorzaak voor het toenemen van de relatieve 30 hoeveelheid bedrukkingsinkt per gewichtseenheid materiaal is in de moderne bedrukkingstechnieken gelegen, die 1009599 2 weliswaar een betere kwaliteit van de bedrukking mogelijk maken, maar daarvoor vaak meer inkt gebruiken.

Het is een doel van de uitvinding, een zodanige detectie van de korrels met gasinsluitsels mogelijk te 5 maken, dat een onderscheid kan worden gemaakt tussen massa's korrels van acceptabele kwaliteit, dat wil zeggen een kwaliteit die aan een gestelde norm voldoet, en massa's korrels die onder deze norm liggen en derhalve dienen te worden afgekeurd, althans een mindere kwaliteit 10 vertegenwoordigen, en derhalve niet of slechts voor kwalitatief minder hoogwaardige producten ingezet kunnen worden.

Bekend is een kwaliteitsmeting waarbij uit een hoofdstroom korrels af en toe een monster korrelmateriaal 15 wordt genomen, dat door middel van een kleine extruder tot plastisch kunststof materiaal wordt gevormd in de vorm van een ballon. Bij het onder beheerste omstandigheden opblazen van de ballon dient deze een specifieke, door meetinstrumenten vast te stellen 20 diameter te bezitten. In het geval van afwijkingen, dat wil zeggen een ontoelaatbaar grote hoeveelheid ingesloten gas, bijvoorbeeld waterdamp, in de massa korrels, zal de diameter van de ballon buiten een gestelde waarde liggen. Dit is een indicatie, dat de betreffende partij korrels 25 moet worden afgekeurd.

In dit kader is een ander doel van de uitvinding het verschaffen van een werkwijze en een inrichting, die een continue meting van de korrelkwaliteit mogelijk maken, bijvoorbeeld zodanig, dat 30 een hoofdstroom korrels in geval van goede kwaliteit naar een eerste opslagvat wordt gevoerd en in geval van een ontoelaatbare kwaliteit naar een tweede opslagvat wordt ; gevoerd.

i 1 In verband met bovenstaande doelstellingen 35 verschaft de uitvinding in het algemeen een werkwijze voor het uit gebruikte, eventueel met inkt, vocht en/of andere vreemde stoffen verontreinigd kunststofmateriaal, zoals PE (polyetheen)- folie, vervaardigen van opnieuw i o Π r» r λ o 3 voor extrusie of andere productietechnieken bruikbare korrels, waarin de relatieve hoeveelheid vreemde stoffen tot een acceptabele waarde beperkt is, welke werkwijze de volgende stappen omvat: 5 a) het extruderen van het verontreinigde kunststof materiaal tot een extrudaat; b) het granuleren en afkoelen van het extrudaat tot vormen van vaste korrels? c) het voeren van een stroom korrels, eventueel 10 door tussenkomst van een tussenopslagvat, naar een eerste opslagvat? d) het eventueel uit de stroom aftakken van een deelstroom korrels; e) het aan een detectie onderwerpen van de 15 stroom of eventueel de deelstroom, teneinde vast te stellen of de stroom of eventueel de deelstroom en daarmee tevens de stroom, een boven een gekozen detectiewaarde liggende relatieve hoeveelheid korrels met een gasinsluitsel omvat; 20 f) het in geval van positieve detectie althans tijdelijk afkeuren van de korrels van de stroom en het op basis van die beslissing zodanig wijzigen van de stroom, dat die naar een tweede opslagvat leidt, zodanig dat het eerste opslagvat aldus uitsluitend een hoeveelheid 25 statistisch goedgekeurde, opnieuw bruikbare kunststof korrels ontvangt en het tweede opslagvat uitsluitend een hoeveelheid statistisch afgekeurde kunststof korrels ontvangt.

Een specifieke uitvoering omvat verder 30 (g) het opnieuw aan de werkwijze onderwerpen van de korrels uit het tweede opslagvat. In deze uitvoering wordt de massa korrels met statistisch afgekeurde kwaliteit opnieuw aan de werkwijze onderworpen waardoor, eventueel door iteratie, uiteindelijk slechts 35 een verwaarloosbare uitval, dat wil zeggen korrels met ontoelaatbare geringe kwaliteit, tot een minimum kan worden beperkt.

1009599 4

Een verdere uitvoering omvat (h) het uitvoeren van de detectie door de stroom of eventueel de deelstroom door een vloeibaar medium, bijvoorbeeld alcohol, te leiden, waarin korrels 5 zonder noemenswaardig gasinsluitsel zinken en waarop korrels met een substantieel gasinsluitsel drijven. In deze uitvoering vindt detectie op basis van het verschil in soortelijke massa tussen kwalitatief hoogwaardig en kwalitatief af te keuren korrels plaats.

10 Als alternatief kan gebruikt worden gemaakt van stap (i) het uitvoeren van de detectie op basis van een absorptiemeting van elektromagnetische straling in het nabije infrarood-gebied.

15 In deze uitvoering zal de bron van de infrarode straling en de detector van deze straling aan dezelfde zijde van de stroom zijn geplaatst. De IR-absorptie wordt gemeten ten opzichte van de kwalitatief hoogwaardige referentiekorrels, waarvan de kwaliteit op andere wijze 20 is vastgesteld.

Als alternatief kan gebruik worden gemaakt van stap (j) het uitvoeren van de detectie op basis van een absorptiemeting van gamma-straling. In principe is 25 deze techniek analoog aan die volgens stap (i), met dien verstande, dat de bron voor de gamma-straling en de detector aan van elkaar afgewende zijden van de korrelstroom geplaatst dienen te zijn. Begrepen dient te worden dat korrels met gasinsluitsels minder gamma-, 30 straling absorberen dan in hoofdzaak massieve korrels.

.....j De hiervoor beschreven uitvoeringen volgens de ; j stappen (g), (h), (i) en (j) zijn op statistische i methoden gebaseerd.

Als alternatief kan de detectie en tevens de 35 scheiding tussen kwalitatief toelaatbare en kwalitatief ontoelaatbare korrels op niet-statistische wijze plaatsvinden, zodanig dat een strikte scheiding ontstaat tussen kwalitatief aan de norm beantwoordende korrels en - 1009599 5 kwalitatief niet aan de norm beantwoordende korrels. In verband hiermee verschaft de uitvinding verder een werkwijze voor het uit gebruikte, eventueel met inkt, vocht en/of andere vreemde stoffen verontreinigd 5 kunststofmateriaal, zoals PE (polyetheen)- folie, vervaardigen van opnieuw voor extrusie of andere productietechnieken bruikbare korrels, waarin de relatieve hoeveelheid vreemde stoffen tot een acceptabele waarde beperkt is, welke werkwijze de volgende stappen 10 omvat: (k) het extruderen van het verontreinigde kunststofmateriaal tot een extrudaat; (l) het door granuleren en afkoelen vormen van vaste korrels uit het extrudaat; 15 (m) het vormen van een stroom korrels, eventueel door tussenkomst van een tussenopslagvat, naar een eerste opslagvat; (n) het aan een detectie onderwerpen van de stroom, teneinde vast te stellen of de stroom een boven 20 een gekozen detectiewaarde liggende relatieve hoeveelheid korrels met een gasinsluitsel omvat; (o) het uitvoeren van de detectie door de stroom door een vloeibaar medium, bijvoorbeeld alcohol, te leiden, waarin korrels zonder noemenswaardig 25 gasinsluitsel zinken en waarop korrels met een substantieel gasinsluitsel drijven, waarbij de zinkende korrels naar een eerste opslagvat worden geleid en de drijvende korrels naar een tweede opslagvat worden geleid, zodanig dat het eerste opslagvat aldus 30 uitsluitend goedgekeurde, opnieuw bruikbare kunststof korrels ontvangt en het tweede opslagvat uitsluitend een hoeveelheid afgekeurde kunststof korrels ontvangt, zodanig, dat de detectie tevens een scheiding van de genoemde twee typen korrels teweegbrengt.

35 Tenslotte verschaft de uitvinding een inrichting voor het uitvoeren van de werkwijze volgens de hiervoor gegeven specificaties. Deze inrichting omvat 1009599 6 geautomatiseerd ^werkende stations voor het uitvoeren van de gespecificeerde processtappen.

De uitvinding zal nu worden toegelicht aan de hand van bijgaande tekeningen. In de tekeningen tonen: 5 Fig. 1 een sterk geschematiseerde weergave van een eerste uitvoeringsvoorbeeld van een inrichting voor het uitvoeren van de werkwijze volgens de uitvinding;

Fig. 2 een met fig. 1 overeenkomend aanzicht van een tweede uitvoeringsvoorbeeld; en 10 Fig. 3 een met de fig. 1 en 2 overeenkomend aanzicht van een tweede uitvoeringsvoorbeeld.

In de figuren zijn, voor zover mogelijk en toepasselijk, corresponderende elementen met dezelfde verwijzingsgetallen aangeduid.

15 Het verontreinigde, maar vooraf gewassen en gedroogde grondstofmateriaal, dat vooraf eventueel is verkleind, is opgeslagen in een voorraadvat 1 en wordt vandaaruit naar een extruder 2 gevoerd, aan de uitgang waarvan een granulator 3 is aangesloten die het nog 20 warme, plastische extrudaat in de vorm van spaghetti- achtige slierten door gebruikmaking van een hakbewerking verkleint tot korrels, die worden toegevoerd aan een trechter 4. Tijdens deze beschreven bewerkingen vindt een afkoeling van het materiaal plaats, waardoor het overgaat 25 van de plastische naar de vaste fase. Vervolgens wordt het granulaat naar een verzamel-opslagvat 5 gevoerd, waaraan in de uitvoering volgens fig. 1 en die volgens fig. 2 nog andere korrelstromen kunnen worden toegevoerd.

In de uitvoering volgens fig. 1 vertakt de j 30 hoofdstroom 6 vanaf een trechter 7 zich in een meet- deelstroom 8 en een secondaire hoofdstroom 9, die wordt toegevoerd aan een voorraadvat 10, dat op hierna te beschrijven wijze uitsluitend goedgekeurde massa's korrels ontvangt en zodanig is opgesteld, dat het deze 35 korrels in bijvoorbeeld een transportmiddel als een tankauto 11 kan storten.

In de uitvoering volgens fig. 1 wordt de meetstroom 8, waarvan de samenstelling statistisch : 10095¢9 7 identiek is aan ,die volgens de primaire hoofdstroom 6, in een bak 12 gestort, waarin zich in deze uitvoering alcohol 13, in het bijzonder methanol, met een soortelijke massa van 920 kg/m3 bevindt. Alcohol is in 5 deze uitvoering gekozen, omdat de kunststof korrels, die in hoofdzaak massief zijn, bijvoorbeeld PE-korrels, in de alcohol zinken en de gasinsluitsels bevattende korrels op de vloeistof drijven. De zinkende korrels worden opgenomen door een eindloze transportband 14 met 10 meeneemschotten 15. De transportrichting is met een pijl 16 aangeduid. De transportband is op de in fig. 1 duidelijk getoonde wijze opgesteld nabij de bodem van de bak 12. Aan het einde van het werkzame part van de transportband, dat zich boven en buiten de vloeistof 13 15 uitstrekt, is een opvangbak 17 geplaatst.

De korrels met gasinsluitsels boven een zeker volume zullen een relatief geringe soortelijke massa vertonen en drijven. Deze korrels kunnen door een door niet-getekende middelen opgewekte stroming conform de 20 richting van pijl 16 een detector 18 passeren die bij het overschrijden van een bepaald aantal korrels per tijdseenheid of een aantal korrels in relatie tot het totale aantal korrels in de stroom 8, die bijvoorbeeld door een teller 19 kan worden vastgesteld, bepalen, of 25 het aantal drijvende, dat wil zeggen af te keuren korrels boven een gestelde norm ligt. Als alternatief kan ook gebruik worden gemaakt van een vergelijking tussen het aantal gedetecteerde drijvende korrels in relatie tot het totale debiet van de deelstroom 8. In bevestigend geval, 30 dus wanneer een waarde wordt gevonden die de gestelde norm overschrijdt, zal de detector 18, eventueel via signaalverwerkingsmiddelen zoals een PLC, in samenhang met het door teller 19 afgegeven telsignaal een driewegklep 30 besturen, waardoor de secundaire 35 hoofdstroom 9 wordt afgeleid van voorraadvat 10 en naar een ander voorraadvat 20 wordt geleid. Aldus wordt zeker gesteld, dat voorraadvat 10 uitsluitend korrels met statistisch acceptabele kwaliteit bevat, terwijl 10 0 9 Fi 9 9 8 voorraadvat 20 uitsluitend een statistisch afgekeurde massa korrels kan bevatten.

Fig. 2 toont een andere uitvoering, waarin de detectie gebaseerd is op het gebruik van een bron 21 voor 5 gamma-straling. Aan het voorraadvat 5 is een gammabron 21 toegevoegd, met welke bron voor gamma-straling een aan de andere zijde van vat 5 opgestelde sensor 22 samenwerkt. Door middel van niet-getekende middelen kan de sensor 22 vaststellen, of de massa 23 aan kunststofkorrels op het 10 niveau van de bron 21 en de sensor 22 een ontoelaatbaar grote gamma-straling-transmissie vertoont. Onder het begrip "ontoelaatbaar" wordt in dit verband verstaan een boven een gekozen normwaarde liggende transmissie, die wijst op de aanwezigheid van een boven een gekozen waarde 15 liggende hoeveelheid aan gasinsluitsels in de kunststof korrels 23. Op basis daarvan kan klep 30 worden bestuurd voor het afleiden van hoofdstroom 9, zodanig dat deze niet langer aan voorraadvat 10 aan voorraadvat 20 wordt toegevoerd.

20 Het transport van de korrels vindt plaats door middel van een ventilator 24. Aan voorraadvat 5 zijn een aantal niveaudetectoren 25 toegevoegd.

In de uitvoering volgens figuur 3 wordt de deelstroom 8 opgedeeld in twee deelstromen, 25 respectievelijk 8' en 8", De stroom 8' wordt toegevoerd aan een hierna te beschrijven detectie-inrichting 28. De deelstroom 8'' wordt door middel van een ventilator 27 toegevoerd naar een detectie-inrichting 28, en naar een volledigheidshalve geplaatste testextruder 26. Deze 30 extruder is volledigheidshalve in de installatie opgenomen en simuleert de bedrijfsomstandigheden van de bedrijfsextruder die bij een afnemer van het uiteindelijk verkregen materiaal is geplaatst.

De detectie-inrichting 28 omvat een verticale 35 buis 32, waardoorheen de deelstroom 8 wordt gevoerd. Aan de buis is aan een gesloten einde een bron 33 voor infrarode straling uit het nabije infrarood-gebied j toegevoegd, die in axiale richting 33 straling afgeeft ] ! 1009599 9 via een half^doorl.atende spiegel 35. De gereflecteerde straling wordt door de half-doorlatende spiegel 35, die onder 45* is opgesteld, gereflecteerd in de richting van een sensor 36 die de intensiteit van de gereflecteerde 5 straling vaststelt. Op deze basis kan met inachtneming van een desbetreffende referentiewaarde door sensor 36 bij het passeren van een zekere grenswaarde een besturingssignaal aan klep 30 worden toegevoerd, zodanig dat de stroom 9 niet meer wordt toegevoerd aan 10 voorraadvat 10, maar aan voorraadvat 20.

Onder verwijzing naar figuur 1 wordt de aandacht er op gevestigd, dat de daarin geïmplementeerde werkwijze ook kan worden toegepast voor het effectief volledig scheiden van kwalitatief aan de norm voldoende 15 en kwalitatief niet aan de norm voldoende korrels. In de getekende uitvoering worden gezonken en de drijvende korrels weer verenigd door het opgaande deel van het werkzame part van transportband 14, zodat de teweeggebrachte scheiding tussen de twee categorieën 20 korrels aldus ongedaan wordt gemaakt. Men kan deze scheiding handhaven en door een additionele eindloze transportband of andere voorzieningen de drijvende korrels via een andere baan uit bak 12 afvoeren dan de gezonken korrels. Op deze wijze wordt de mogelijk 25 verlangde effectieve fysieke scheiding praktisch geëffectueerd.

In dit geval zou praktisch overwogen kunnen worden om aan de als scheidingsinrichting dienst doende bak met toebehoren niet de meetdeelstroom 8 maar de 30 hoofdstroom 6 toe te voeren, onder aangepaste dimensionering van de doorstroomcapaciteit. Hierdoor kan de meetinrichting als scheidingsinrichting werken. Onder deze omstandigheden kan tevens worden afgezien van het gebruik van de klep 30. De stroom gezonken korrels kan 35 onder alle omstandigheden rechtstreeks, eventueel na droging, worden toegevoerd aan voorraadvat 10, terwijl de stroom drijvende korrels, die dus niet aan de gestelde norm voldoen, onder alle omstandigheden rechtstreeks aan 1009599 10 voorraadvat 20 wordt toegevoerd. Het werkzame part 37 van de transportband strekt zich aan zijn einde 37, zoals reeds opgemerkt, boven en buiten de vloeistof 13 uit en transporteert uitsluitend goedgekeurde, dat wil zeggen 5 aan de gestelde norm beantwoordende korrels. De andere stroom korrels, namelijk de korrels die op het oppervlak van de alcohol 13 zijn blijven drijven, worden allen rechtstreeks toegevoerd aan het voorraadvat 20. Van het gebruik van detector 18 kan in deze uitvoering geheel 10 worden afgezien.

Zoals aan de hand van het voorgaande duidelijk zal zijn, voorziet de uitvinding in een niet-steekproefsgewijze maar continu uitvoerbare meting van de kwaliteit van de korrels. Hierdoor wordt betrouwbaarheid 15 van de meting substantieel verbeterd en kan zelf een volledige fysieke scheiding teweeg worden gebracht tussen acceptabele en niet-acceptabele korrels.

j : 1009599

Claims (7)

1. Werkwijze voor het uit gebruikt, eventueel met inkt, vocht en/of andere vreemde stoffen verontreinigd kunststofmateriaal, zoals PE (polyetheen)-folie, vervaardigen van opnieuw voor extrusie of andere 5 productietechnieken bruikbare korrels, waarin de relatieve hoeveelheid vreemde stoffen tot een acceptabele waarde beperkt is, welke werkwijze de volgende stappen omvat: a) het extruderen van het verontreinigde 10 kunststofmateriaal tot een extrudaat; b) het door granuleren en afkoelen vormen van vaste korrels uit het extrudaat; c) het voeren van een stroom korrels, eventueel door tussenkomst van een tussenopslagvat, naar een eerste 15 opslagvat; d) het eventueel uit de stroom aftakken van een deelstroom korrels; e) het aan een detectie onderwerpen van de stroom of eventueel de deelstroom, teneinde vast te 20 stellen of de stroom of eventueel de deelstroom en daarmee tevens de stroom, een boven een gekozen detectiewaarde liggende relatieve hoeveelheid korrels met een gasinsluitsel omvat; f) het in geval van positieve detectie althans 25 tijdelijk afkeuren van de korrels van de stroom en het op basis van die beslissing zodanig wijzigen van de stroom, dat die naar een tweede opslagvat leidt, zodanig dat het eerste opslagvat aldus uitsluitend een hoeveelheid statistisch goedgekeurde, opnieuw bruikbare kunststof 30 korrels ontvangt en het tweede opslagvat uitsluitend een hoeveelheid statistisch afgekeurde kunststof korrels ontvangt.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, omvattende stap 1009599 (g) het opnieuw aan de werkwijze onderwerpen van de korrels uit het tweede opslagvat.

3. Werkwijze volgens conclusie 1, omvattende de stap 5 (h) het uitvoeren van de detectie door de stroom of eventueel de deelstroom door een vloeibaar medium, bijvoorbeeld alcohol, te leiden, waarin korrels zonder noemenswaardig gasinsluitsel zinken en waarop korrels met een substantieel gasinsluitsel drijven.

4. Werkwijze volgens conclusie 1, omvattende de stap (i) het uitvoeren van de detectie op basis van een absorptiemeting van elektromagnetische straling in het nabije infrarood-gebied.

5. Werkwijze volgens conclusie 1, omvattende de stap (j) het uitvoeren van de detectie op basis van een absorptiemeting van gamma-straling.

6. Werkwijze voor het uit gebruikt, eventueel 20 met inkt, vocht en/of andere vreemde stoffen verontreinigd kunststofmateriaal, zoals PE (polyetheen)-folie, vervaardigen van opnieuw voor extrusie of andere productietechnieken bruikbare korrels, waarin de relatieve hoeveelheid vreemde stoffen tot een acceptabele 25 waarde beperkt is, welke werkwijze de volgende stappen omvat: (k) het extruderen van het verontreinigde f kunststofmateriaal en het vormen van een extrudaat; (l) het door granuleren vormen van vaste ! i 30 korrels uit het extrudaat; (m) het vormen van een stroom korrels, eventueel door tussenkomst van een tussenopslagvat, naar een eerste opslagvat; (n) het aan een detectie onderwerpen van de 35 stroom, teneinde vast te stellen of de stroom een boven een gekozen detectiewaarde liggende relatieve hoeveelheid korrels met een gasinsluitsel omvat; ™ 1 η η o ς q q % (o) het uitvoeren van de detectie door de stroom door een vloeibaar medium, bijvoorbeeld alcohol, te leiden, waarin korrels zonder noemenswaardig gasinsluitsel zinken en waarop korrels met een 5 substantieel gasinsluitsel drijven, waarbij de zinkende korrels naar een eerste opslagvat worden geleid en de drijvende korrels naar een tweede opslagvat worden geleid, zodanig dat het eerste opslagvat aldus uitsluitend goedgekeurde, opnieuw bruikbare kunststof 10 korrels ontvangt en het tweede opslagvat uitsluitend een hoeveelheid afgekeurde kunststof korrels ontvangt, zodanig, dat de detectie tevens een scheiding van de genoemde twee typen korrels teweegbrengt.

7. Inrichting voor het uitvoeren van de 15 werkwijze volgens één der voorgaande conclusies, welke inrichting stations omvat voor het geautomatiseerd uitvoeren van de gespecificeerde processtappen. ΐηηαςοο