WO1996003231A1 - Method of processing packaging - Google Patents

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WO1996003231A1
WO1996003231A1 PCT/EP1995/002907 EP9502907W WO9603231A1 WO 1996003231 A1 WO1996003231 A1 WO 1996003231A1 EP 9502907 W EP9502907 W EP 9502907W WO 9603231 A1 WO9603231 A1 WO 9603231A1
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Definitions

  • the invention relates to a method for processing packagings which contain reactive residues, in particular cartridges for producing polyurethane foam.
  • the packaging materials are obtained and the residues contained therein are converted into reusable products.
  • Residual packaging such as is accumulated in large quantities, for example in the form of completely or partially emptied cartridges, is increasingly becoming a disposal problem.
  • a dump on landfills is prohibited for reasons of environmental protection, since the residues contained therein can get into the atmosphere, into the ground or into the groundwater and can cause considerable damage there.
  • combustion which is often only incomplete, in particular in the case of chemical-technical products, and generates large amounts of pollutants which, if at all, can only be bound by expensive measures.
  • incineration leads to a sharp reduction in the volume of waste, but does not necessarily lead to a solution to the environmental impact.
  • Polyurethane foams have found widespread use in many fields. In particular in construction, they are widely used for sealing and insulating, as well as in other technical fields. Polyurethane foams are often applied from cartridges which contain a polyurethane prepolymer together with the required additives. These cartridges cannot be reused after use. On the other hand, they represent problem waste that is not accessible for normal disposal.
  • the cartridges have a different filling state, from old cartridges with practically complete prepolymer filling, which can no longer be dispensed due to a blocked valve, to practically completely empty cartridges with only the edges adhering rest of prepolymer in uncrosslinked to crosslinked state is sufficient.
  • the invention is therefore based on the object of providing a process by which packaging, for example containers which contain polyurethane prepolymer, in particular for foam production, but also for adhesive purposes, together with solvents, can be processed and the valuable substances contained therein can be obtained , without the uncontrolled release of ingredients harmful to health and the environment and without the process sequence being burdened by reactive components released from the packaging.
  • the process is intended to meet the requirements for occupational safety and, in particular, to convert reactive residues still contained in the packaging into a form suitable for direct further processing.
  • this object is achieved with a method of the type mentioned at the outset, in which the packaging is introduced into a cold zone and cooled to such an extent that residues therein solidify, the packaging is then comminuted in a cooled state, after which the comminuted packaging is brought into a the reactive fraction containing residues and at least one further fraction are separated, the fraction containing residues is introduced into a mixing zone into which an agent reactive with the residues is simultaneously introduced, optionally together with a catalyst, whereby the temperature in the mixing zone is kept below the softening temperature of the residues and of the reactive agent, and the mixture of residues containing residues and reactive agent and, if appropriate, catalyst is brought to a temperature sufficient for the reaction in a reaction zone and allowed to react completely.
  • the method according to the invention it is possible to open and process packaging in a completely harmless manner.
  • the various materials contained in the packaging can be separated in a safe manner.
  • the reactive residues for example in the case of cartridges for the production of polyurethane foam containing prepolymers containing isocyanate, are treated in a manner which is safe from a safety point of view.
  • the freezing of the ingredients contained in the packaging does not result in a reaction-related pressure increase in the process or in undesirable reactions between reactive components.
  • the presence of water is also harmless. The latter two points are important in the treatment of products containing isocyanate, for example if water is carried into the process due to damaged packaging.
  • the method according to the invention is suitable for treating both cartridges for IC and 2-component foams as well as transition forms between the two at the same time.
  • the packs for example cartridges
  • the packs are first introduced into a cold zone and cooled therein to such an extent that the residues therein, including low-boiling solvents therein, solidify.
  • Temperatures of less than -80 ° C to - 100 ° C are generally sufficient for this;
  • the introduction into the cold zone is expediently carried out with a cellular wheel blow-through lock, with which the packaging to be introduced is introduced into a guide cage running in the cooling medium.
  • the packaging is then passed a sufficient distance through the cooling medium in order to achieve complete freezing.
  • the packaging After reaching the desired temperature, generally the temperature of liquid nitrogen, the packaging is led into the comminution zone, where it is comminuted in the cold state.
  • the temperatures should advantageously be below -80 ° C to -100 ° C; if necessary, liquid nitrogen or cold gaseous nitrogen must be injected.
  • the comminution is expediently carried out in a hammer mill which works against a sieve.
  • a shaking and flexing effect is achieved which - in addition to the comminution to a desired grain size large - brings about a separation of the different materials: metal, paper, plastic and contents.
  • the packaging materials - metal, paper and plastic - can be separated extraordinarily well from the ingredients - reactive residues and solvents / additives in powder form - the ingredients being obtained as a fine powder.
  • the crushed packaging is separated into at least two fractions, one of which contains the reactive residues, including the propellant, in a solid state.
  • a screen is expediently provided in this separation stage, expediently a vibrating screen through which the fine constituents, predominantly reactive residues and solvent, fall. Metal parts are separated using magnetic methods, larger plastic parts and scraps of paper are screened off on the vibrating screen.
  • the frozen ingredients from reactive residues and solvents pass from the separation zone into a mixing zone, into which an agent reactive with the residues is introduced at the same time. Temperatures of less than -80 ° C. to -100 ° C. also prevail in this mixing zone in order to ensure the frozen state of the introduced materials and to immediately solidify the injected reactive agent to a fine powder. The result of this is that a uniform mixture of ingredients in powder form and reactive agent is formed, which, however, is not reactive due to the prevailing temperature conditions. can greed.
  • the temperatures in the mixing zone are in each case below the melting point of both the residues and the reactive agent.
  • a spray tower into which the frozen ingredients fall from above, is expediently used as the mixing zone.
  • the reactive agent is sprayed into this powder stream from side nozzles, expediently together with cold gaseous nitrogen, in order to ensure the required low temperatures. Pre-cooling of the reactive agent is advisable, but sprayability must remain guaranteed.
  • the powdery mixture of ingredients and reactive agent and, if appropriate, catalyst is then fed into a reaction zone which, for example, consists of a conveyor belt moving continuously under the mixing zone.
  • the powder collected here is then brought to a temperature sufficient for the reaction to react.
  • Contained solvents evaporate on this occasion and are condensed out at a suitable point, which is not a problem when nitrogen is used as the refrigerant.
  • the conveyor belt can be have borders.
  • release agents for example suitable coatings or release paper.
  • the heating in the reaction zone is expediently carried out using microwaves, which bring about a rapid, direct heating of the powder material from the inside, so that uniform degassing occurs.
  • the method according to the invention is particularly suitable for preparing residue-retaining polyurethane foam cartridges.
  • the reactive agent is in particular a compound containing hydroxyl groups, for example water, ethylene glycol, propylene glycol, glycerol, oligomers and mixtures thereof and derivatives thereof.
  • Ethylene glycol, water and polyether alcohols are preferred, with at least two reactive hydrogen atoms being present in each case.
  • Polycarboxylic acids can also be used.
  • the so-called Jeffamines (trademarks) are particularly suitable among the polyether alcohols.
  • dam panels can be produced continuously with the method according to the invention, in the case of the propellant gases contained in the powder produced in the mixing zone, foam formation is favored.
  • foam formation is favored.
  • films or to add additives for example cellulose-containing materials, and then to compress these mixtures during or after the reaction to give composite materials .
  • the method according to the invention is particularly suitable for processing non-pressurized polyurethane foam cartridges, which are emptied at the place of use with the aid of a suitable gun and then sent back to the manufacturer for processing.
  • These cartridges which are used for both 1K and 2K foams, are depressurized during storage and generally contain no blowing or foaming agents. If an improvement in the foaming behavior is necessary and this improvement cannot be achieved by using water as the second component, low-boiling solvents may be present, for example pentane, which are liquid at normal temperature, but below the reaction temperatures of Vaporize prepolymer with the second component and cause a blowing effect.
  • the use of the method according to the invention for aerosol cans for the production of polyurethane foam is also possible if an effective propellant gas separation is provided in the area of the reaction zone.
  • the method is therefore in principle suitable for packaging which also contain blowing agents and, if appropriate as a function of the temperature, achieve a driving and / or foaming effect.
  • the method according to the invention is explained in more detail by the accompanying figures. From this shows
  • FIG. 1 schematically shows an embodiment of a system for carrying out the method according to the invention
  • FIG. 2 shows the entrance area of the system according to FIG. 1;
  • FIG. 3 shows the conveying, crushing and sorting part of the plant according to FIG. 1;
  • FIG. 4 shows the mixing and reaction zone of the plant according to FIG. 1;
  • Fig. 7 shows the guide of Fig. 6 in cross section.
  • FIG. 1 of an embodiment of the processing system according to the invention has an entrance lock 1, to which the cartridges 13 to be treated are fed via a conveyor and sorting belt 11 (FIG. 5).
  • the entrance lock is preferably designed as a cellular wheel blow-through lock, in the chambers 12 of which the cartridges 13 fall from above via a feed funnel 14 (FIG. 2).
  • the cartridges enter the lower region of the lock and are laterally connected to the line 15 using gaseous nitrogen GAN pushed out.
  • the cellular wheel rotates in a gas-tight container which is open at the top and which can be pressurized with pressurized gaseous nitrogen GAN in its lower region from one side, so that the cartridges 13 located therein are on the opposite side can be ejected into a guide system 21.
  • the nitrogen supply via line 15 is preferably ensured with gaseous nitrogen from the cooling bath 2. It goes without saying that the rotational speed of the cellular wheel 1 and the pressure surges from the nitrogen line 15 for ejecting the cartridges from the cellular wheel are coordinated with one another.
  • the cellular wheel has a sensor marked with M.
  • the cartridges pass from the cellular wheel via a guide 21 into the cold bath 2, which is filled with liquid nitrogen.
  • the guide 21 expediently consists of an elongated basket construction which is open on all sides and which enables the unimpeded entry of liquid nitrogen and exit of gaseous nitrogen. Details of the guide 21 and the transport device 23 available for transporting the cartridges 13 are described in more detail below in connection with FIGS. 4 and 5.
  • the cartridges 13 are cooled to the bath temperature on their way through the cooling bath 2, which is fed with fresh liquid nitrogen LIN depending on the level 24 and has a measuring sensor LIC for level control.
  • the cage structure of the guide 21 ensures the free access of the refrigerant and the rapid removal of the gaseous nitrogen generated. Gaseous nitrogen is drawn off from the bath area via line 16 with the aid of a fan 17.
  • the length of the guide 21 and the transport speed are set in such a way that the cartridges 13 are cooled to a sufficiently low temperature of at least -80 ° C. to -100 ° C. even when the remaining filling is complete.
  • the cartridges 13 are transported in the guide 21 with the aid of the transport device 23, which expediently consists of a conveyor belt 25 guided in a circle with transport forks 26 protruding therefrom, which engage in the guide 21 from above and the cartridges 13 guided therein in front of them push here.
  • Transport rollers 27 ensure precise guidance of the transport forks 26.
  • the forks 26 are arranged on the conveyor belt 25 at intervals which are matched to the size of the cartridges 13 to be transported.
  • a measuring station M is used to monitor the transport speed and to coordinate it with the feed speed of the cartridges 13.
  • the cartridges 13 After passing through the cold bath 2, the cartridges 13 pass from the guide 21 into the conveying device 3 (FIG. 3) in the form of a revolving conveyor belt 31, which has transport segments matched to the size of the cartridges 13.
  • the conveying device 3 is preferably designed as a steep conveyor which picks up the cartridges 13 in the segments formed by transport forks 33 arranged at regular intervals and delivers them overhead into the comminution device 4.
  • the conveyor belt is guided over rollers 32 provided with a measuring station M for monitoring and controlling the conveyor speed.
  • the crushing device 4 consists of a shredder or preferably a hammer mill 41.
  • the hammer mill 41 preferably works against a sieve in order to ensure a certain grain size of the crushed material.
  • the sieve 42 produces a flexing effect, which has a positive effect on the separation of the contents which have become brittle due to the cold from the container material.
  • refrigerant preferably liquid nitrogen LIN
  • the working speed is checked and controlled via the sensor M. Gaseous nitrogen is discharged via line 44 and recycled or blown off via a valve 45.
  • the comminuted material passes from the comminution 4 into the sorting device 5.
  • This initially consists of a vibrating sieve 51, on which the coarse and the distant parts are separated.
  • Coarse parts are mainly the comminuted materials of the container, which are shaken off on the inclined sieve 51 and are discharged from the process via a lock, not shown.
  • Powdery ingredients and fine parts of the container pass through the vibrating screen 51 to a first magnetic separator 52, which separates the remaining iron and aluminum components from plastic particles and ingredients.
  • First magnetic separators 52 become magnetic Components separated and placed on a first conveyor belt 53, which also receives the metal and plastic parts shaken off the screen 51.
  • a second conveyor belt 54 accommodates plastics, contents and non-magnetic metal parts, which are separated into metallic and non-metallic components via a second magnetic separator 55 coupled to the conveyor belt.
  • the metallic components get on the first conveyor belt 53, the non-metallic components are fed directly into the spray tower 6.
  • Cold gaseous nitrogen can be supplied via line 56 if the temperature control TIC reports an inadmissible temperature rise.
  • Measuring sensors M control the working speed of all moving parts of the separation system 5. If the cartridges consist entirely of non-metallic materials, the magnetic separator can of course be dispensed with.
  • the powdery ingredients and plastic parts which reach the spray tower 6 (FIG. 4) and which have a temperature of at most -80.degree. C. to -100.degree. C., so that solvents contained therein are also present in a solid state with reaction medium sprayed in via spray line 61 and possibly catalyst in the upper region of spray tower 6.
  • the reaction medium preferably ethylene glycol, is in the liquid state in the pre Ratstank 62, the catalyst in the storage tank 63. Dosing stations are assigned to both tanks.
  • Reaction medium from the container 62 and catalyst from the container 63 are injected via the line 61 into the spray tower 6 in a metered ratio to the reactive constituents, it being possible for a precooling section to be provided in the course of the line 61 in order to distribute the materials onto a cool to acceptable temperature (above the melting point).
  • the spray material solidifies within the spray tower even at temperatures below -80 ° C to -100 ° C.
  • it is therefore expedient to additionally introduce cooling medium for example liquid nitrogen LIN via line 64 or gaseous nitrogen via line 65 when the temperature control TIC reports a need. It is expedient to inject the cooling medium in the lower regions of the spray tower in order to ensure an additional swirling and mixing of reactive compound, catalyst and reactive can content through the cold nitrogen rising in the spray tower 6.
  • reaction space 7 The mixture of reactive cartridge contents, reactive compound and catalyst in powder form reaches the reaction space 7 from the spray tower 6.
  • a reaction belt 71 is arranged within the reaction space 7, which takes up the falling material from the spray tower 6 and leads into the actual reaction zone 72, where the reaction is induced by heat.
  • warm elements 73 are arranged above the conveyor belt 71, which react the reaction material on the conveyor belt 71 with microwave or heat infrared rays to a temperature sufficient for the reaction, for example about room temperature or above.
  • reaction material 74 e.g. H. the mixture of reactive cartridge content, reactive compound and catalyst to prevent the conveyor belt 71
  • the separating film can be used several times if necessary.
  • reaction material reacts on the conveyor belt 71 to the respectively desired product.
  • solvents and adsorptively bound nitrogen from the refrigerant are still released in the mixture from the spray tower and are sucked off via line 77 and fed to a separation (not shown) and extraction of solvents.
  • a foaming agent such as pentane or CG ⁇
  • the exit from the reaction material 74 causes a partial foaming of the reaction material, which is not undesirable for certain purposes.
  • a scraper 78 At the end of the conveyor belt 71 there is a scraper 78, with which the reacted reaction material is released from the conveyor belt or the separating film and discharged from the process via the product lock 8 and discharged via a conveyor belt 81.
  • Nitrogen lines 81 and 82 regulate the supply of protective gas in the lock area, nitrogen being expediently used as the protective gas, but this need not be cooled.
  • Further nitrogen lines 83 and 84 in the area of the entry and exit steps of the separating film 75 prevent the oxygen from entering the system in this area. The use of cooling nitrogen is not necessary here either.
  • the method according to the invention is carried out in a cold and heat insulated system.
  • the entry of oxygen must also be prevented in order to prevent liquid oxygen from condensing into the cooling bath 2.
  • the gas flow that the entire process is carried out into the spray tower 6 at temperatures at which solvents and foaming agents are in a solid state. This allows them to be withdrawn centrally via the suction line 77 in the reaction space 7 and fed to the extraction.
  • the fully reacted / hardened polyurethane material that emerges from the process from the product lock 8 can be used as granules for any further use. For example, the use for insulating materials and in composite materials comes into question.
  • the cartridges intended for the process with the polyurethane prepolymer residues 13 are introduced into the cells 12 of the cellular wheel blow-through lock 1 via the conveyor and sorting belt 11.
  • a feed hopper 14, under which the lock rotates away, ensures the precise insertion of the cartridges 13.
  • the conveyor and sorting belt 11 expediently has ribs or forks 15 which separate the cartridges 13 transported on the conveyor belt from one another. In this way, the cycle of the cartridge dispensing can be matched exactly to the transport speed of the cellular wheel sluice 1 and the transport cycle in the guide 21 of the cooling bath 2 at a predetermined conveying speed.
  • the specification of a cycle also allows the cartridges 13 to be discharged from the lock 1 with the aid of pressurized nitrogen through the line 15 (FIG. 2).
  • the blow-through sluice 1 opens at its lower end (opposite the feed hopper 14) into the guide 21 into which the cartridges slide and with the aid of the pressure surge from the line 15 in the direction of the transport device 23 are expelled.
  • 6 and 7 show details of the guide 21 and the transport device 23 for transporting the cartridges 13 within the guide 21.
  • the guide 21 has an overall elongated, cage-like or basket-like structure.
  • the guide essentially consists of guide rails 22 guided in parallel, which leave enough space for the entry of liquid nitrogen and the exit of evaporated nitrogen.
  • the guide rails 22 are held together on the outside by fixing rings 27 such that the relative position to one another is fixed.
  • the fixing rings encompass the entire guide 21 with the exception of the upper end, where the space between two guide rails 22 is free remains so that a transport fork 26 or the like can engage from above and push the cartridges 13 located in the guide 21 through the guide.
  • the result is the image of an elongated cage made of rails 22 guided in parallel and encompassing fixing rings 27, which in the upper region leaves a free space for the movement of the transport fork 26 over its entire length.
  • the size of the cage is matched to the size of the cartridges and is selected so that the cartridges cannot tilt when being passed through. In the illustration, the cartridge 13 is transported with the bottom first in the direction of the arrow, the fork 26 encompasse
  • the transport forks 26 are located on a transport belt 25 which, via a correspondingly arranged system of transport rollers 27, conveys the cartridges through the guide 21 to the conveyor belt 31, where they fall out of the guide 21 and from the transport elements 32 of the conveyor belt Conveyor belt 31 can be added. From the end of the guide 21, the conveyor belt 25 is moved back over the bath 2 in the direction of the rotary valve 1, where the forks 26 engage in the guide 21 again at a designated location and transport the cartridges located in the guide through the bath 2. It goes without saying that the entire guide 21 runs in the area of the actual cooling section in the cold bath 2 in such a way that liquid nitrogen is rewound on all sides of the cartridges.

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Abstract

A method is proposed of processing packaging containing reactive residues. The packaging (13) is fed into a cold zone (2), cooled to a temperature at which the residues contained therein solidify and then shredded while in that cooled state (4). The shredded packaging material (13) is then divided into one fraction containing the reactive residues and at least one other fraction; the fraction containing the reactive residues is fed into a mixing zone (6) into which simultaneously an agent capable of reacting with the residues is also introduced, with a catalyst if appropriate, and the temperature in the mixing zone (6) is maintained at a level below the softening temperature of the residues and of the reactive agent. The resulting mixture of residue-containing fraction, reactive agent and (where appropriate) catalyst is conveyed to a reaction zone (7) at a temperature sufficiently high to allow a reaction and is there allowed to react.

Description

Beschreibungdescription
Verfahren zum Aufbereiten von EmballagenProcess for preparing packaging
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufberei¬ ten von Emballagen, die reaktionsfähige Rückstände enthalten, insbesondere von Kartuschen zur Erzeu¬ gung von Polyurethanschaum. Bei dem Verfahren wer¬ den die Emballagenmaterialien gewonnen und darin enthaltene Rückstände zu weiterverwendbaren Produk¬ ten umgesetzt.The invention relates to a method for processing packagings which contain reactive residues, in particular cartridges for producing polyurethane foam. In the process, the packaging materials are obtained and the residues contained therein are converted into reusable products.
Rückstandhaltige Emballagen, wie sie beispielsweise in Form von ganz oder teilweise entleerten Kartu¬ schen in großen Mengen anfallen, werden zunehmend zu einem Entsorgungsproblem. Eine Ablagerung auf Deponien verbietet sich aus Gründen des Umwelt¬ schutzes, da die darin enthaltenen Ruckstände in die Atmosphäre, ins Erdreich oder ins Grundwasser gelangen können und dort zu erheblichen Schäden führen können. Entsprechendes gilt für die Verbren¬ nung, die insbesondere bei chemisch-technischen Produkten häufig nur unvollständig ist und große Mengen Schadstoffe erzeugt, die, wenn überhaupt, nur durch aufwendige Maßnahmen gebunden werden kön¬ nen. Insoweit fuhrt eine Verbrennung zwar zu einer starken Verminderung des Abfallvolumens, nicht aber notwendig zu einer Lösung der Umweltbeeinträchti¬ gung.Residual packaging, such as is accumulated in large quantities, for example in the form of completely or partially emptied cartridges, is increasingly becoming a disposal problem. A dump on landfills is prohibited for reasons of environmental protection, since the residues contained therein can get into the atmosphere, into the ground or into the groundwater and can cause considerable damage there. The same applies to combustion, which is often only incomplete, in particular in the case of chemical-technical products, and generates large amounts of pollutants which, if at all, can only be bound by expensive measures. In this respect, incineration leads to a sharp reduction in the volume of waste, but does not necessarily lead to a solution to the environmental impact.
Besondere Probleme entstehen dann, wenn die in den Emballagen enthaltenen Ruckstande selbst reaktions¬ fähige und unter Umstanden auch toxische Produkte darstellen, wie dies beispielsweise bei isocyanathaltigen Prepolymeren f r Polyurethan- schäume der Fall ist. Ensprechendes gilt auch für andere reaktive Kunststoffprodukte, beispielsweise selbsthärtende oder hartbare Abmischungen für Be¬ schichtungen, Klebstoffabmischungen, etc. Im fol¬ genden wird auf das Problem anhand der Entsorgung von prepolymerhaltigen Kartuschen für die Erzeugung von Polyurethanschau en näher eingegangen, wobei dieser Fall nur als Beispiel gegeben wird.Special problems arise when the residues contained in the packaging are themselves reactive and, under certain circumstances, also toxic products, as is the case, for example, with isocyanate-containing prepolymers for polyurethane foam is the case. The same also applies to other reactive plastic products, for example self-curing or hardenable mixtures for coatings, adhesive mixtures, etc. The problem with the disposal of prepolymer-containing cartridges for the production of polyurethane films is discussed in more detail below, this case only as Example is given.
Polyurethanschaume haben auf vielen Gebieten weit verbreitete Anwendung gefunden. Insbesondere im Bauwesen werden sie vielfach zum Abdichten und Iso¬ lieren eingesetzt, ebenso auf anderen technischen Gebieten. Vielfach werden Polyurethanschaume aus Kartuschen ausgebracht, die ein Polyurethan- prepolymer zusammen mit benotigten Additiven ent¬ halten. Diese Kartuschen können nach Gebrauch nicht erneut verwandt werden. Andererseits stellen sie Problemabfall dar, der einer normalen Entsorgung nicht zuganglich ist.Polyurethane foams have found widespread use in many fields. In particular in construction, they are widely used for sealing and insulating, as well as in other technical fields. Polyurethane foams are often applied from cartridges which contain a polyurethane prepolymer together with the required additives. These cartridges cannot be reused after use. On the other hand, they represent problem waste that is not accessible for normal disposal.
Im Rahmen der Bemühungen zur Eindämmung des Haus¬ und Gewerbeabfalls werden zunehmend Maßnahmen dis¬ kutiert und verordnet, die die Hersteller zwingen, die Verpackung ihrer Produkte nach Gebrauch zurück¬ zunehmen und selbst für die Wiederverwendung bzw. Beseitigung zu sorgen. Durch solche Maßnahmen ist es erforderlich geworden, nach Wegen für eine wirt¬ schaftliche Behandlung solchen Abfalls zu suchen. Bei der Behandlung von zurückgenommenen Kartuschen für die Polyurethanschaumherstellung ergeben sich eine Reihe von Problemen, die die wirtschaftliche Wiederaufbereitung erschweren. Beispielsweise kann ein Teil der zurückgenommenen Kartuschen wegen ein¬ gedrungener Feuchtigkeit bei unsachgemäßer Lagerung oder Behandlung unter Druck stehen, der sowohl die Öffnung als auch die Verbrennung zu einem Problem macht. Weiterhin weisen die Kartuschen einen unter¬ schiedlichen Füllungszustand auf, der von überal¬ terten Kartuschen mit praktisch vollständiger Pre- polymerfüllung, die aufgrund eines blockierten Ven¬ tils nicht mehr ausgebracht werden kann, bis hin zu praktisch vollständig entleerten Kartuschen mit nur noch an den Randungen anhaftendem Rest von Prepoly- mer in unvernetztem bis vernetztem Zustand reicht.In the context of efforts to contain domestic and commercial waste, measures are increasingly being discussed and prescribed which compel manufacturers to take back the packaging of their products after use and to ensure that they are reused or disposed of themselves. Such measures have made it necessary to look for ways of economically treating such waste. There are a number of problems with the treatment of withdrawn cartridges for the production of polyurethane foam, which make economic reprocessing difficult. For example, a portion of the withdrawn cartridges can be under pressure due to moisture penetration in the event of improper storage or treatment Opening as well as burning makes it a problem. Furthermore, the cartridges have a different filling state, from old cartridges with practically complete prepolymer filling, which can no longer be dispensed due to a blocked valve, to practically completely empty cartridges with only the edges adhering rest of prepolymer in uncrosslinked to crosslinked state is sufficient.
Bislang sind eine Reihe von Verfahren zur Aufberei¬ tung von Emballagen, darunter auch Aerosoldosen für die Polyurethanschaumerzeugung, bekannt geworden. So wurde beispielsweise vorgeschlagen, Druckdosen über ein Schleusensystem in eine unter in Intergas stehende Anlage einzuschleusen und dort zu zerklei¬ nern. Ferner sind Verfahren bekannt geworden, Aero¬ soldosen in eine Anlage einzuschleusen, dort zu zerkleinern und die Inhaltsstoffe mit geeigneten Lösungsmitteln zu extrahieren. Bei diesen Verfahren werden sowohl die Emballagenmaterialien als auch die Inhaltsstoffe (Prepolymer, Treibgas ) gewonnen.So far, a number of processes for the preparation of packaging, including aerosol cans for the production of polyurethane foam, have become known. For example, it has been proposed to inject pressure cans via a lock system into a plant under intergas and to comminute them there. Furthermore, methods have become known for introducing aerosol cans into a plant, comminuting them there and extracting the ingredients with suitable solvents. In this process, both the packaging materials and the ingredients (prepolymer, propellant) are obtained.
Diese bekannten Verfahren, die teilweise recht lei¬ stungsfähig sind und praktiziert werden, sind aber hinsichtlich Arbeitssicherheit, Verfahrensführung und Effizienz verbesserungsfähig. Es bereitet Pro¬ bleme, die in den Emballagen enthaltenen Rückstände auf einfache Art und Weise zu separieren und einer geeigneten Weiterverwendung zuzuführen. Weitere Probleme ergeben sich daraus, daß die Emballagen toxikologisch nicht unbedenkliche Stoffe enthalten wie auch brennbare Lösungsmittel, die nach dem Öff¬ nen explosionsfähige Gasgemische ergeben können. Insbesondere sind diese Verfahren aber auf die Auf¬ bereitung treibgashaltiger Aerosoldosen ausgebildet und daher für drucklose Kartuschen nur beschrankt einsatzf hig.These known methods, some of which are quite efficient and are practiced, can be improved with regard to occupational safety, process management and efficiency. It creates problems in a simple manner to separate the residues contained in the packaging and to dispose of them in a suitable manner. Further problems result from the fact that the packaging contains toxicologically unobjectionable substances as well as flammable solvents which, after opening, can give rise to explosive gas mixtures. In particular, however, these methods are designed for the preparation of aerosol cans containing propellant gas and therefore only usable for unpressurized cartridges.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren bereitzustellen, mit dem Emballagen, bei¬ spielsweise Behalter, die Polyurethanprepolymer insbesondere für die Schaumherstellung, aber auch für Klebezwecke, zusammen mit Losungsmitteln ent¬ halten, aufbereitet, und die darin enthaltenen Wertstoffe gewonnen werden können, ohne daß gesund- heits- und umweltschadliche Inhaltsstoffe unkon¬ trolliert freigesetzt werden und ohne daß der Ver¬ fahrensablauf durch aus den Emballagen freigesetzte reaktionsfähige Komponenten belastet wird. Das Ver¬ fahren soll den Anforderungen an die Arbeitssi- cherheit gerecht werden und insbesondere in den Em¬ ballagen noch enthaltene reaktionsfähige Rückstände in eine für die direkte Weiterverarbeitung ge¬ eignete Form überfuhren.The invention is therefore based on the object of providing a process by which packaging, for example containers which contain polyurethane prepolymer, in particular for foam production, but also for adhesive purposes, together with solvents, can be processed and the valuable substances contained therein can be obtained , without the uncontrolled release of ingredients harmful to health and the environment and without the process sequence being burdened by reactive components released from the packaging. The process is intended to meet the requirements for occupational safety and, in particular, to convert reactive residues still contained in the packaging into a form suitable for direct further processing.
Erfindungsgemaß wird diese Aufgabe mit einem Ver¬ fahren der eingangs genannten Art erreicht, bei dem die Emballagen in eine Kaltezone eingebracht und soweit abgekühlt werden, daß sich darin befindliche Ruckstande verfestigen, die Emballagen anschließend in gekühltem Zustand zerkleinert werden, wonach die zerkleinerten Emballagen in eine die reaktionsfähi¬ gen Ruckstande enthaltende Fraktion und wenigstens eine weitere Fraktion aufgetrennt werden, die Rück¬ stände enthaltende Fraktion in eine Mischzone ein¬ gebracht wird, in die gleichzeitig ein mit den Ruckstanden reaktionsfähiges Agens eingeführt wird, gegebenenfalls zusammen mit einem Katalysator, wo¬ bei die Temperatur in der Mischzone unterhalb der Erweichungstemperatur der Ruckstande wie des reak¬ tionsfähigen Agens gehalten wird, und die so erhal- tene Mischung aus Ruckstande enthaltender Fraktion und reaktionsf higem Agens und gegebenenfalls Kata¬ lysator in einer Reaktionszone auf eine zur Reak¬ tion ausreichende Temperatur gebracht und ausrea¬ gieren gelassen wird.According to the invention, this object is achieved with a method of the type mentioned at the outset, in which the packaging is introduced into a cold zone and cooled to such an extent that residues therein solidify, the packaging is then comminuted in a cooled state, after which the comminuted packaging is brought into a the reactive fraction containing residues and at least one further fraction are separated, the fraction containing residues is introduced into a mixing zone into which an agent reactive with the residues is simultaneously introduced, optionally together with a catalyst, whereby the temperature in the mixing zone is kept below the softening temperature of the residues and of the reactive agent, and the mixture of residues containing residues and reactive agent and, if appropriate, catalyst is brought to a temperature sufficient for the reaction in a reaction zone and allowed to react completely.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es möglich, Emballagen auf eine völlig ungef hrliche Art und Weise zu öffnen und weiterzuverarbeiten. Insbeson¬ dere wird erreicht, daß die in den Emballagen ent¬ haltenen verschiedenen Materialien auf gefahrlose Art und Weise getrennt werden können. Die reak¬ tionsfähigen Ruckstande, beispielsweise bei Kartu¬ schen zur Erzeugung von Polyurethanschaum isocyanathaltige Prepolymere, werden auf eine si¬ cherheitstechnisch unbedenkliche Art und Weise be¬ handelt. Durch das Einfrieren der in den Emballagen enthaltenen Inhaltsstoffe kommt es weder zu einer reaktionsbedingten Druckerhöhung im Verfahren noch zu unerwünschten Reaktionen zwischen reaktionsfähi¬ gen Komponenten. Bei den im Verfahren herrschenden Temperaturen ist auch die Gegenwart von Wasser un¬ schädlich. Die beiden letztgenannten Punkte sind bei der Behandlung isocyanathaltiger Produkte von Bedeutung, wenn beispielsweise durch beschädigte Emballagen Wasser in das Verfahren getragen wird. Gleichzeitig können in sogenannten 2K-Schäumen ent¬ haltene reaktionsfähige zweite Komponenten, bei¬ spielsweise Glykole, Carbonsäuren oder Wasser, pro¬ blemlos in das Verfahren eingebracht werden. Inso¬ weit ist das erfindungsgemäße Verfahren geeignet, gleichzeitig sowohl Kartuschen für IK- als auch für 2K-Schäume wie auch Ubergangsformen zwischen beiden zu behandeln. Im erfindungsgemäßen Verfahren werden die Emballa¬ gen, beispielsweise Kartuschen, zunächst in eine Kältezone eingeführt und darin soweit abgekühlt, daß sich die darin befindlichen Rückstände ein¬ schließlich darin befindlicher niedrig siedender Lösungsmittel verfestigen. Im allgemeinen sind hierfür Temperaturen von weniger als -80°C bis - 100°C ausreichend; zweckmäßigerweise wird aber in flüssigem Stickstoff als Kältemedium gearbeitet. In diesem Fall ist es wichtig, daß das Verfahren unter Sauerstoffausschluß durchgeführt wird, um das Einkondensieren von flüssigem Sauerstoff zu vermeiden, der sich in späteren Verfahrensschritten nachteilig auswirken könnte.With the method according to the invention, it is possible to open and process packaging in a completely harmless manner. In particular, it is achieved that the various materials contained in the packaging can be separated in a safe manner. The reactive residues, for example in the case of cartridges for the production of polyurethane foam containing prepolymers containing isocyanate, are treated in a manner which is safe from a safety point of view. The freezing of the ingredients contained in the packaging does not result in a reaction-related pressure increase in the process or in undesirable reactions between reactive components. At the temperatures prevailing in the process, the presence of water is also harmless. The latter two points are important in the treatment of products containing isocyanate, for example if water is carried into the process due to damaged packaging. At the same time, reactive second components contained in so-called 2-component foams, for example glycols, carboxylic acids or water, can be introduced into the process without problems. In this respect, the method according to the invention is suitable for treating both cartridges for IC and 2-component foams as well as transition forms between the two at the same time. In the process according to the invention, the packs, for example cartridges, are first introduced into a cold zone and cooled therein to such an extent that the residues therein, including low-boiling solvents therein, solidify. Temperatures of less than -80 ° C to - 100 ° C are generally sufficient for this; However, it is expedient to work in liquid nitrogen as the cooling medium. In this case, it is important that the process be carried out in the absence of oxygen, in order to avoid the condensation of liquid oxygen, which could have an adverse effect in later process steps.
Das Einbringen in die Kältezone erfolgt zweckmäßi¬ gerweise mit einer Zellrad-Durchblasschleuse, mit der die einzuschleusende Emballage in ein in dem Kältemedium verlaufenden Führungskäfig einführt. In der Kältezone wird die Emballage dann eine hinrei¬ chende Strecke durch das Kältemedium geführt, um ein vollständiges Gefrieren zu erreichen.The introduction into the cold zone is expediently carried out with a cellular wheel blow-through lock, with which the packaging to be introduced is introduced into a guide cage running in the cooling medium. In the cold zone, the packaging is then passed a sufficient distance through the cooling medium in order to achieve complete freezing.
Nach Erreichen der gewünschten Temperatur, im all¬ gemeinen die Temperatur flüssigen Stickstoffs, wer¬ den die Emballagen in die Zerkleinerungszone ge¬ führt, wo sie in kaltem Zustand zerkleinert werden. Die Temperaturen sollten hier zweckmäßigerweise un¬ ter -80°C bis -100°C liegen; gegebenenfalls muß flüssiger Stickstoff oder kalter gasförmiger Stick¬ stoff eingedüst werden.After reaching the desired temperature, generally the temperature of liquid nitrogen, the packaging is led into the comminution zone, where it is comminuted in the cold state. The temperatures should advantageously be below -80 ° C to -100 ° C; if necessary, liquid nitrogen or cold gaseous nitrogen must be injected.
Die Zerkleinerung erfolgt zweckmäßigerweise in ei¬ nem Hammerwerk, das gegen ein Sieb arbeitet. Hier¬ durch wird ein Rüttel- und Walkeffekt erreicht, der - neben der Zerkleinerung auf eine gewünschte Korn- große - eine Trennung der verschiedenen Materialien herbeiführt: Metall, Papier, Kunststoff und In¬ haltsstoffe. Es hat sich überraschend gezeigt, daß sich hierbei die Emballagenmaterialien - Metall, Papier und Kunststoff - außerordentlich gut von den Inhaltsstoffen - reaktionsfähige Ruckstande und Lö¬ semittel/Zusatzstoffe in Pulverform - trennen las¬ sen, wobei die Inhaltsstoffe als feines Pulver an¬ fallen.The comminution is expediently carried out in a hammer mill which works against a sieve. As a result, a shaking and flexing effect is achieved which - in addition to the comminution to a desired grain size large - brings about a separation of the different materials: metal, paper, plastic and contents. It has surprisingly been found that the packaging materials - metal, paper and plastic - can be separated extraordinarily well from the ingredients - reactive residues and solvents / additives in powder form - the ingredients being obtained as a fine powder.
In einer darauffolgenden Trennstufe werden die zer¬ kleinerten Emballagen in wenigstens zwei Fraktionen aufgetrennt, von denen eine die reaktionsfähigen Ruckstande einschließlich des Treibgases in festem Zustand enthalt. Zweckmaßigerweise ist in dieser Trennstufe ein Sieb vorgesehen, zweckmaßigerweise ein Rüttelsieb, durch das die Feinbestandteile, überwiegend reaktionsfähige Rückstande und Losemit¬ tel - hindurchfallen. Metallteile werden mit ma¬ gnetischen Verfahren abgetrennt, größere Kunst¬ stoffteile und Papierfetzen auf dem Rüttelsieb ab¬ gesiebt.In a subsequent separation stage, the crushed packaging is separated into at least two fractions, one of which contains the reactive residues, including the propellant, in a solid state. A screen is expediently provided in this separation stage, expediently a vibrating screen through which the fine constituents, predominantly reactive residues and solvent, fall. Metal parts are separated using magnetic methods, larger plastic parts and scraps of paper are screened off on the vibrating screen.
Die gefrorenen Inhaltsstoffe aus reaktionsfähigen Ruckstanden und Losemittel gelangen aus der Trenn¬ zone in eine Mischzone, in die gleichzeitig ein mit den Rückständen reaktionsfähiges Agens eingeführt wird. Auch in diese Mischzone herrschen Temperatu¬ ren von weniger als -80 °C bis -100°C, um den ge¬ frorenen Zustand der eingebrachten Materialien zu gewährleisten und das eingedüste reaktionsfähige Agens sofort zu einem feinen Pulver zu verfestigen. Hierdurch wird erreicht, daß sich eine gleichmäßige Mischung aus Inhaltsstoffen in Pulverform und reak¬ tionsfähigem Agens herausbildet, die aber aufgrund der herrschenden Temperaturbedingungen nicht rea- gieren kann. Die Temperaturen in der Mischzone lie¬ gen in jedem Fall unterhalb des Schmelzpunktes sowohl der Ruckstande wie des reaktionsfähigen Agens.The frozen ingredients from reactive residues and solvents pass from the separation zone into a mixing zone, into which an agent reactive with the residues is introduced at the same time. Temperatures of less than -80 ° C. to -100 ° C. also prevail in this mixing zone in order to ensure the frozen state of the introduced materials and to immediately solidify the injected reactive agent to a fine powder. The result of this is that a uniform mixture of ingredients in powder form and reactive agent is formed, which, however, is not reactive due to the prevailing temperature conditions. can greed. The temperatures in the mixing zone are in each case below the melting point of both the residues and the reactive agent.
Zweckmaßigerweise wird als Mischzone ein Spruhturm verwandt, in den die gefrorenen Inhaltsstoffe von oben hineinfallen. In diesen Pulverstrom wird aus seitlichen Düsen das reaktionsfähige Agens einge- spruht, zweckmaßigerweise zusammen mit kaltem gas¬ formigen Stickstoff, um die erforderlichen tiefen Temperaturen zu gewährleisten. Ein Vorkuhlung des reaktionsfähigen Agens ist zweckmäßig, jedoch muß die Spruhfahigkeit gewährleistet bleiben.A spray tower, into which the frozen ingredients fall from above, is expediently used as the mixing zone. The reactive agent is sprayed into this powder stream from side nozzles, expediently together with cold gaseous nitrogen, in order to ensure the required low temperatures. Pre-cooling of the reactive agent is advisable, but sprayability must remain guaranteed.
Es kann zweckmäßig sein, das reaktionsfähige Agens zusammen mit einem Katalysator einzudusen, der die Reaktion mit den reaktionsfähigen Ruckstanden der Emballagen fordert. Im Falle von isocyanathaltigen Prepolymeren ist dies aber im allgemeinen nicht er¬ forderlich, da die isocyanathaltigen Abmischungen bereits solche Katalysatoren enthalten.It may be expedient to spray the reactive agent together with a catalyst which requires the reaction with the reactive residues of the packaging. In the case of isocyanate-containing prepolymers, however, this is generally not necessary since the isocyanate-containing mixtures already contain such catalysts.
Die pulverformige Mischung aus Inhaltsstoffen und reaktionsfähigem Agens und gegebenenfalls Katalysa¬ tor wird dann anschließend in eine Reaktionszone gefuhrt, die beispielsweise aus einem sich unter der Mischzone kontinuierlich bewegenden Forderband besteht. Das sich hier sammelnde Pulver wird dann auf eine für die Reaktion ausreichende Temperatur gebracht, um auszureagieren. Enthaltene Losungsmit¬ tel verdampfen bei dieser Gelegenheit und werden an geeigneter Stelle auskondensiert, was bei der Ver¬ wendung von Stickstoff als Kältemittel kein Problem darstellt. Um dem Reaktionsprodukt die erwünschte Form zu geben, kann das Forderband seitliche Be- grenzungen aufweisen. Zur Abtrennung des Reaktions¬ produktes vom Förderband ist es möglich, Trennmit¬ tel vorzusehen, beispielsweise geeignete Beschich¬ tungen oder Trennpapier. Die Beheizung in der Reak¬ tionszone erfolgt zweckmäßigerweise mit Mikrowel¬ len, die ein schnelles direktes Aufheizen des Pul¬ vermaterials von innen heraus bewirken, so daß es zu einer gleichmäßigen Entgasung kommt.The powdery mixture of ingredients and reactive agent and, if appropriate, catalyst is then fed into a reaction zone which, for example, consists of a conveyor belt moving continuously under the mixing zone. The powder collected here is then brought to a temperature sufficient for the reaction to react. Contained solvents evaporate on this occasion and are condensed out at a suitable point, which is not a problem when nitrogen is used as the refrigerant. In order to give the reaction product the desired shape, the conveyor belt can be have borders. To separate the reaction product from the conveyor belt, it is possible to provide release agents, for example suitable coatings or release paper. The heating in the reaction zone is expediently carried out using microwaves, which bring about a rapid, direct heating of the powder material from the inside, so that uniform degassing occurs.
Im Anschluß an die Reaktionszone können weitere Verarbeitungs- und Behandlungszonen vorgesehen sein sowie schließlich eine Schleuse zum Ausschleusen des ausreagierten Materials.Following the reaction zone, further processing and treatment zones can be provided, and finally a lock for discharging the fully reacted material.
Wie bereits erwähnt ist das erfindungsgemaße Ver¬ fahren besonders zum Aufbereiten von ruckstandshal- tigen Polyurethanschaum-Kartuschen geeignet. In diesem Fall ist das reaktionsfähige Agens insbeson¬ dere eine hydroxygruppenhaltige Verbindung, bei¬ spielsweise Wasser, Ethylenglykol, Propylenglykol, Glycerin, Oligomere und Mischungen davon sowie De¬ rivate derselben. Ethylenglykol, Wasser und Poly- etheralkohole sind bevorzugt, wobei in jedem Fall wenigstens zwei reaktive Wasserstoffatome vorhanden sein sollten. Polycarbonsäuren können ebenfalls eingesetzt werden. Unter den Polyetheralkoholen sind die sogenannten Jeffamine (Warenzeichen) be¬ sonders geeigne .As already mentioned, the method according to the invention is particularly suitable for preparing residue-retaining polyurethane foam cartridges. In this case, the reactive agent is in particular a compound containing hydroxyl groups, for example water, ethylene glycol, propylene glycol, glycerol, oligomers and mixtures thereof and derivatives thereof. Ethylene glycol, water and polyether alcohols are preferred, with at least two reactive hydrogen atoms being present in each case. Polycarboxylic acids can also be used. The so-called Jeffamines (trademarks) are particularly suitable among the polyether alcohols.
Bei der Aufbereitung von Emballagen für die Erzeu¬ gung von Polyurethanschäu en bietet es sich an, die isocyanathaltigen Prepoly ere im Verfahren selbst zu Schaummaterialien umzusetzen, die beispielsweise für Dämm- und Isolierzwecke eingesetzt werden kön¬ nen. So können mit dem erfindungsgemäßen Verfahren kontinuierlich Dammplatten hergestellt werden, wo- bei die in dem m der Mischzone erzeugten Pulver enthaltenen Treibgase die Schaumbildung begünsti¬ gen. Es ist aber auch ohne weiteres möglich, Folien zu erzeugen oder aber Zusatzstoffe zuzumischen, beispielsweise zellulosehaltige Materialien, und diese Mischungen dann be oder nach der Reaktion zu Verbundmaterialien zu verpressen. Bevorzugt ist aber die Erzeugung eines Granulats aus reagiertem Material, das spater weiterverarbeitet wird.In the preparation of packaging for the production of polyurethane foams, it is advisable to convert the isocyanate-containing prepolyers into foam materials in the process, which can be used, for example, for insulation and insulation purposes. For example, dam panels can be produced continuously with the method according to the invention, in the case of the propellant gases contained in the powder produced in the mixing zone, foam formation is favored. However, it is also readily possible to produce films or to add additives, for example cellulose-containing materials, and then to compress these mixtures during or after the reaction to give composite materials . However, it is preferred to produce a granulate from reacted material, which is subsequently processed.
Das erfmdungsgemaße Verfahren ist besonders zur Aufarbeitung von drucklosen Polyurethanschaum-Kar- tuschen geeignet, die mit Hilfe einer dafür ge¬ eigneten Pistole am Einsatzort entleert werden und danach dem Hersteller zur Aufbereitung zurückge¬ sandt werden. Diese Kartuschen, die sowohl für 1K- wie auch für 2K-Schaume zum Einsatz kommen, sind bei der Lagerung drucklos und enthalten in der Re¬ gel kein Treib- oder Schaummittel. Soweit eine Ver¬ besserung des Schaumverhaltens notwendig ist und diese Verbesserung nicht durch Verwendung von Was¬ ser als zweiter Komponente erzielbar ist, können niedrig siedende Losungsmittel zugegen sein, bei¬ spielsweise Pentan, die bei Normaltemperatur flus¬ sig sind, jedoch unter den Reaktionstemperaturen des Prepolymers mit der zweiten Komponente ver¬ dampfen und einen Treibeffekt bewirken. Der Einsatz des erfindungsgemaßen Verfahrens für Aerosoldosen zur Polyurethanschaumerzeugung ist ebenfalls mög¬ lich, wenn für eine wirksame Treibgasabscheidung im Bereich der Reaktionszone gesorgt wird. Somit ist das Verfahren grundsätzlich für Emballagen ge¬ eignet, die auch Treibmittel enthalten und, ggf. in Abhängigkeit von der Temperatur, eine treibende und/oder aufschäumende Wirkung erzielen. Das erfindungsge aße Verfahren wird durch die bei¬ liegende Abbildungen naher erläutert. Von diesem zeigtThe method according to the invention is particularly suitable for processing non-pressurized polyurethane foam cartridges, which are emptied at the place of use with the aid of a suitable gun and then sent back to the manufacturer for processing. These cartridges, which are used for both 1K and 2K foams, are depressurized during storage and generally contain no blowing or foaming agents. If an improvement in the foaming behavior is necessary and this improvement cannot be achieved by using water as the second component, low-boiling solvents may be present, for example pentane, which are liquid at normal temperature, but below the reaction temperatures of Vaporize prepolymer with the second component and cause a blowing effect. The use of the method according to the invention for aerosol cans for the production of polyurethane foam is also possible if an effective propellant gas separation is provided in the area of the reaction zone. The method is therefore in principle suitable for packaging which also contain blowing agents and, if appropriate as a function of the temperature, achieve a driving and / or foaming effect. The method according to the invention is explained in more detail by the accompanying figures. From this shows
Fig. 1 schematisch eine Ausfuhrungsform einer An¬ lage zur Durchfuhrung des erfindungsgemaßen Verfahrens;1 schematically shows an embodiment of a system for carrying out the method according to the invention;
Fig. 2 den Eingangsbereich der Anlage gemäß Fig. 1;FIG. 2 shows the entrance area of the system according to FIG. 1;
Fig. 3 den Forder-, Zerkleinerungs- und Sortier¬ teil der Anlage gemäß Fig. 1;3 shows the conveying, crushing and sorting part of the plant according to FIG. 1;
Fig. 4 die Misch- und die Reaktionszone der Anlage gemäß Fig. 1;4 shows the mixing and reaction zone of the plant according to FIG. 1;
Fig. 5 Einzelheiten der Zuführung der Zellrad¬ schleuse;5 shows details of the feeding of the cellular wheel sluice;
Fig. 6 Einzelheiten der Fuhrung des Transport¬ systems in der Draufsicht und6 shows details of the guidance of the transport system in plan view and
Fig. 7 die Fuhrung von Fig. 6 im Querschnitt.Fig. 7 shows the guide of Fig. 6 in cross section.
Die in der Abbildung 1 gezeigte Darstellung einer Ausfuhrungsform der erfindungsgemaßen Aufberei¬ tungsanlage weist eine Eingangsschleuse 1 auf, der die zu behandelnden Kartuschen 13 über ein Forder- und Sortierband 11 (Fig. 5) zugeführt werden. Die Eingangsschleuse ist vorzugsweise als Zellrad- Durchblasschleuse ausgebildet, in deren Kammern 12 die Kartuschen 13 über einen Zufuhrtrichter 14 von oben hineinfallen (Fig. 2). Durch die Drehung des Zellrades 1 gelangen die Kartuschen in den unteren Bereich der Schleuse und werden mit Hilfe von gasförmigem Stickstoff GAN der Leitung 15 seitlich ausgestoßen. Um dies zu ermöglichen, dreht sich das Zellrad in einem oben offenen, gasdichten Behälter, der in seinem unteren Bereich von der einen Seite mit unter Druck stehendem gasförmigem Stickstoff GAN beaufschlagt werden kann, so daß die darin befindliche Kartuschen 13 auf der gegenüberliegen¬ den Seite in ein Führungssystem 21 ausgestoßen wer¬ den kann. Die StickstoffVersorgung über die Leitung 15 wird vorzugsweise mit gasförmigen Stickstoff aus dem Kältebad 2 sichergestellt. Es versteht sich, daß die Drehgeschwindigkeit des Zellrades 1 und die Druckstöße aus der Stickstoffleitung 15 zum Aus¬ stoßen der Kartuschen aus dem Zellrad aufeinander abgestimmt sind. Das Zellrad weist dazu einen mit M gekennzeichneten Meßfühler auf.The illustration shown in FIG. 1 of an embodiment of the processing system according to the invention has an entrance lock 1, to which the cartridges 13 to be treated are fed via a conveyor and sorting belt 11 (FIG. 5). The entrance lock is preferably designed as a cellular wheel blow-through lock, in the chambers 12 of which the cartridges 13 fall from above via a feed funnel 14 (FIG. 2). As a result of the rotation of the cellular wheel 1, the cartridges enter the lower region of the lock and are laterally connected to the line 15 using gaseous nitrogen GAN pushed out. To make this possible, the cellular wheel rotates in a gas-tight container which is open at the top and which can be pressurized with pressurized gaseous nitrogen GAN in its lower region from one side, so that the cartridges 13 located therein are on the opposite side can be ejected into a guide system 21. The nitrogen supply via line 15 is preferably ensured with gaseous nitrogen from the cooling bath 2. It goes without saying that the rotational speed of the cellular wheel 1 and the pressure surges from the nitrogen line 15 for ejecting the cartridges from the cellular wheel are coordinated with one another. For this purpose, the cellular wheel has a sensor marked with M.
Aus dem Zellrad gelangen die Kartuschen über eine Führung 21 in das Kältbad 2, das mit flüssigem Stickstoff gefüllt ist. Die Führung 21 besteht zweckmäßiger Weise aus einer gestreckten, allseits offenen Korbkonstruktion, die den ungehinderten Zu¬ tritt von flüssigem Stickstoff und Austritt von gasförmigem Stickstoff ermöglicht. Einzelheiten der Führung 21 und der zum Transport der Kartuschen 13 vorhandenen Transporteinrichtung 23 werden weiter unten im Zusammenhang mit Fig. 4 und 5 näher be¬ schrieben.The cartridges pass from the cellular wheel via a guide 21 into the cold bath 2, which is filled with liquid nitrogen. The guide 21 expediently consists of an elongated basket construction which is open on all sides and which enables the unimpeded entry of liquid nitrogen and exit of gaseous nitrogen. Details of the guide 21 and the transport device 23 available for transporting the cartridges 13 are described in more detail below in connection with FIGS. 4 and 5.
Auf ihrem Weg durch das Kältebad 2, das über die Leitung 24 niveauabhängig mit frischem Flüs¬ sigstickstoff LIN beschickt wird und zur Niveaukon¬ trolle einen Meßfühler LIC aufweist, werden die Kartuschen 13 auf die Badtemperatur abgekühlt. Die Käfigstruktur der Führung 21 stellt dabei den freien Zugang des Kältemediums und den schnellen Abzug des erzeugten gasförmigen Stickstoffs sicher. Gasförmiger Stickstoff wird aus dem Badbereich über die Leitung 16 mit Hilfe eines Ventilators 17 abge¬ zogen. Die Lange der Fuhrung 21 und die Transport¬ geschwindigkeit sind so eingestellt, daß die Kartu¬ schen 13 auch bei vollständiger Restfullung auf eine hinreichend tiefe Temperatur von wenigstens - 80°C bis -100°C abgekühlt werden.The cartridges 13 are cooled to the bath temperature on their way through the cooling bath 2, which is fed with fresh liquid nitrogen LIN depending on the level 24 and has a measuring sensor LIC for level control. The cage structure of the guide 21 ensures the free access of the refrigerant and the rapid removal of the gaseous nitrogen generated. Gaseous nitrogen is drawn off from the bath area via line 16 with the aid of a fan 17. The length of the guide 21 and the transport speed are set in such a way that the cartridges 13 are cooled to a sufficiently low temperature of at least -80 ° C. to -100 ° C. even when the remaining filling is complete.
Der Transport der Kartuschen 13 in der Fuhrung 21 erfolgt mit Hilfe der Transporteinrichtung 23, die zweckmaßigerweise aus einem im Kreis geführten Transportband 25 mit davon abstehenden Transportga¬ beln 26 besteht, die von oben in die Fuhrung 21 eingreifen und die darin geführten Kartuschen 13 vor sich herschieben. Transportrollen 27 sorgen für eine präzise Fuhrung der Transportgabeln 26. Die Gabeln 26 sind auf dem Transportband 25 in Abstan¬ den angeordnet, die auf die Große der zu transpor¬ tierenden Kartuschen 13 abgestimmt sind. Eine Meß- station M dient der Überwachung der Transportge¬ schwindigkeit und deren Abstimmung mit der Zufuhr- geschwindigkeit der Kartuschen 13.The cartridges 13 are transported in the guide 21 with the aid of the transport device 23, which expediently consists of a conveyor belt 25 guided in a circle with transport forks 26 protruding therefrom, which engage in the guide 21 from above and the cartridges 13 guided therein in front of them push here. Transport rollers 27 ensure precise guidance of the transport forks 26. The forks 26 are arranged on the conveyor belt 25 at intervals which are matched to the size of the cartridges 13 to be transported. A measuring station M is used to monitor the transport speed and to coordinate it with the feed speed of the cartridges 13.
Nach Durchlaufen des Kaltebades 2 gelangen die Kar¬ tuschen 13 aus der Fuhrung 21 in die Forderein¬ richtung 3 (Fig. 3) in Form eines umlaufenden For¬ derbandes 31, das auf die Große der Kartuschen 13 abgestimmte Transportsegmente besitzt. Die Fordereinrichtung 3 ist vorzugsweise als Steilför¬ derer ausgebildet, der die Kartuschen 13 in den von in regelmäßigen Abstanden angeordneten Transportga¬ beln 33 gebildeten Segmenten aufnimmt und über Kopf in die Zerkleinerungseinrichtung 4 abgibt. Das Forderband ist über mit einer Meßstation M zur Überwachung und Steuerung der Fordergeschwindigkeit versehene Rollen 32 gefuhrt. Die Zerkleinerungseinrichtung 4 besteht aus einem Shredder oder vorzugsweise einer Hammermuhle 41. Vorzugsweise arbeitet die Hammermuhle 41 gegen ein Sieb, um eine bestimmt Korngroße des zerkleinerten Materials zu gewährleisten. Gleichzeitig bewirkt das Sieb 42 einen Walkeffekt, der sich positiv auf die Abtrennung der durch die Kalte versprodeten In¬ haltsstoffe von dem Behaltermaterial auswirkt. Es versteht sich, daß zur Aufrechererhaltung der er¬ forderlichen tiefen Temperaturen von -80°C bis - 100°C Kältemittel, vorzugsweise Flussigstickstoff LIN über die Leitung 43 zugegeben werden kann, wenn die Temperaturkontrolle TK einen unzulässigen Tem¬ peraturanstieg meldet. Die Arbeitsgeschwindigkeit wird über den Meßfühler M kontrolliert und gesteu¬ ert. Gasförmiger Stickstoff wird über die Leitung 44 abgeführt und recycliert oder über ein Ventil 45 abgeblasen.After passing through the cold bath 2, the cartridges 13 pass from the guide 21 into the conveying device 3 (FIG. 3) in the form of a revolving conveyor belt 31, which has transport segments matched to the size of the cartridges 13. The conveying device 3 is preferably designed as a steep conveyor which picks up the cartridges 13 in the segments formed by transport forks 33 arranged at regular intervals and delivers them overhead into the comminution device 4. The conveyor belt is guided over rollers 32 provided with a measuring station M for monitoring and controlling the conveyor speed. The crushing device 4 consists of a shredder or preferably a hammer mill 41. The hammer mill 41 preferably works against a sieve in order to ensure a certain grain size of the crushed material. At the same time, the sieve 42 produces a flexing effect, which has a positive effect on the separation of the contents which have become brittle due to the cold from the container material. It goes without saying that refrigerant, preferably liquid nitrogen LIN, can be added via line 43 to maintain the required low temperatures of -80 ° C. to -100 ° C. if the temperature control TK reports an impermissible temperature increase. The working speed is checked and controlled via the sensor M. Gaseous nitrogen is discharged via line 44 and recycled or blown off via a valve 45.
Aus der Zerkleinerung 4 gelangt das zerkleinerte Material in die Sortiereinrichtung 5. Diese besteht zunächst aus einem Rüttelsieb 51, an dem eine Tren¬ nung der Grob- von den Femteilen vorgenommen wird. Grobteile sind hauptsachlich die zerkleinerten Ma¬ terialien des Behalters, die auf dem schragge- stellten Sieb 51 abgeruttelt werden und aus dem Verfahren über eine nicht dargestellte Schleuse ausgetragen werden.The comminuted material passes from the comminution 4 into the sorting device 5. This initially consists of a vibrating sieve 51, on which the coarse and the distant parts are separated. Coarse parts are mainly the comminuted materials of the container, which are shaken off on the inclined sieve 51 and are discharged from the process via a lock, not shown.
Pulverformige Inhaltsstoffe und Feinanteile des Be¬ halters gelangen durch das Rüttelsieb 51 hindurch auf einen ersten Magnetabscheider 52, der restliche Eisen- und Aluminiumbestandteile von Kunststoffpar¬ tikeln und Inhaltsstoffen abtrennt. Dabei werden an dem ersten Magnetabscheider 52 zunächst magnetische Bestandteile abgetrennt und auf ein erstes Trans¬ portband 53 gegeben, das auch die vom Sieb 51 abge- ruttelten Metall- und Kunststoffteile aufnimmt. Ein zweites Transportband 54 nimmt Kunststoffe, In¬ haltsstoffe und nichtmagnetische Metaliteile auf, die über einem mit dem Transportband gekoppelten zweiten Magnetabscheider 55 in metallische und nichtmetallische Anteile aufgetrennt werden. Die metallischen Anteile geraten auf das erste Trans¬ portband 53, die nichtmetallischen werden unmittel¬ bar in den Spruhturm 6 gefuhrt. Kalter gasformiger Stickstoff kann über die Leitung 56 zugeführt wer¬ den, wenn die Temperaturkontrolle TIC einen unzu¬ lässigen Temperaturanstieg meldet. Meßfühler M kon¬ trollieren die Arbeitsgeschwindigkeit aller beweg¬ ten Teile des Trennsystems 5. Sofern die Kartuschen zur Ganze aus nicht metallischen Materialien beste¬ hen, kann naturlich auf die Magnetabscheider ver¬ zichtet werden.Powdery ingredients and fine parts of the container pass through the vibrating screen 51 to a first magnetic separator 52, which separates the remaining iron and aluminum components from plastic particles and ingredients. First magnetic separators 52 become magnetic Components separated and placed on a first conveyor belt 53, which also receives the metal and plastic parts shaken off the screen 51. A second conveyor belt 54 accommodates plastics, contents and non-magnetic metal parts, which are separated into metallic and non-metallic components via a second magnetic separator 55 coupled to the conveyor belt. The metallic components get on the first conveyor belt 53, the non-metallic components are fed directly into the spray tower 6. Cold gaseous nitrogen can be supplied via line 56 if the temperature control TIC reports an inadmissible temperature rise. Measuring sensors M control the working speed of all moving parts of the separation system 5. If the cartridges consist entirely of non-metallic materials, the magnetic separator can of course be dispensed with.
Es versteht sich, daß sowohl in der Zerkleinerungs- anlage wie auch in der Sortiereinrichtung eine Tem¬ peratur von höchstens -80°C bis -100°C durch ent¬ sprechende Zuleitungen für Kältemittel, vorzugs¬ weise Stickstoff in gasformiger oder flüssiger Form gewährleistet wird.It goes without saying that a temperature of at most -80 ° C. to -100 ° C. is guaranteed both in the comminution system and in the sorting device by means of corresponding supply lines for refrigerants, preferably nitrogen in gaseous or liquid form .
Die in den Spruhturm 6 (Fig. 4) gelangenden pul¬ verformigen Inhaltsstoffe und Kuststoffteile, die eine Temperatur von höchstens -80°C bis -100°C ha¬ ben, so daß auch darin enthaltene Losemittel in fe¬ stem Zustand vorliegen, werden mit im oberen Be¬ reich des Spruhturms 6 über die Zuleitung 61 einge- spruhten Reaktionsmedium und ggf. Katalysator ver¬ setzt. Das Reaktionsmedium, vorzugsweise Ethylen¬ glykol, befindet sich m flussigem Zustand im Vor- ratstank 62, der Katalysator im Vorratstank 63. Beiden Tanks sind Dosierstationen zugeordnet.The powdery ingredients and plastic parts which reach the spray tower 6 (FIG. 4) and which have a temperature of at most -80.degree. C. to -100.degree. C., so that solvents contained therein are also present in a solid state with reaction medium sprayed in via spray line 61 and possibly catalyst in the upper region of spray tower 6. The reaction medium, preferably ethylene glycol, is in the liquid state in the pre Ratstank 62, the catalyst in the storage tank 63. Dosing stations are assigned to both tanks.
Reaktionsmedium aus dem Behalter 62 und Katalysator aus dem Behalter 63 werden über die Leitung 61 in den Spruhturm 6 in dosiertem Verhältnis zu den re¬ aktionsfähigen Inhaltsstoffen eingedust, wobei im Verlauf der Zuleitung 61 eine Vorkuhlstrecke vorge¬ sehen sein kann, um die Materialien auf eine zu¬ trägliche Temperatur (oberhalb des Schmelzpunktes) abzukühlen. Die Verfestigung des Spruhguts erfolgt aber innerhalb des Spruhturms selbst bei den dort herrschenden Temperaturen von weniger als -80°C bis -100°C. Zur Aufrechterhaltung der Temperatur im Sprühturm ist es daher zweckmäßig, zusatzlich Kuhl¬ medium einzufuhren, beispielsweise flussigen Stick¬ stoff LIN über die Leitung 64 oder gasformigen Stickstoff über die Leitung 65, wenn die Tempera¬ turkontrolle TIC einen Bedarf meldet. Dabei ist es zweckmäßig, das Kuhlmedium in den unteren Bereichen des Spruhturms einzudusen, um durch den im Sprüh¬ turm 6 aufsteigenden Kaltstickstoff eine zusätzli¬ che Verwirbelung und Vermischung von reaktionsfähi¬ ger Verbindung, Katalysator und reaktionsf higem Doseninhalt zu gewahrleisten.Reaction medium from the container 62 and catalyst from the container 63 are injected via the line 61 into the spray tower 6 in a metered ratio to the reactive constituents, it being possible for a precooling section to be provided in the course of the line 61 in order to distribute the materials onto a cool to acceptable temperature (above the melting point). However, the spray material solidifies within the spray tower even at temperatures below -80 ° C to -100 ° C. To maintain the temperature in the spray tower, it is therefore expedient to additionally introduce cooling medium, for example liquid nitrogen LIN via line 64 or gaseous nitrogen via line 65 when the temperature control TIC reports a need. It is expedient to inject the cooling medium in the lower regions of the spray tower in order to ensure an additional swirling and mixing of reactive compound, catalyst and reactive can content through the cold nitrogen rising in the spray tower 6.
Aus dem Spruhturm 6 gelangt die Mischung aus reak¬ tionsfähigem Kartuscheninhalt, reaktionsfähiger Verbindung und Katalysator in Pulverform in den Reaktionsraum 7. Innerhalb des Reaktionsraums 7 ist ein Reaktionsband 71 angeordnet, das das Fallgut aus dem Spruhturm 6 aufnimmt und in die eigentliche Reaktionszone 72 fuhrt, wo die Reaktion durch Warme induziert wird. Hierzu sind Warmeelemente 73 ober¬ halb des Forderbandes 71 angeordnet, die das Reaktionsgut auf dem Forderband 71 mit Mikrowellen- oder Infrarotstrahlen auf eine für die Reaktion ausreichende Temperatur, beispielsweise etwa Raumtemperatur oder darüber, aufheizen.The mixture of reactive cartridge contents, reactive compound and catalyst in powder form reaches the reaction space 7 from the spray tower 6. A reaction belt 71 is arranged within the reaction space 7, which takes up the falling material from the spray tower 6 and leads into the actual reaction zone 72, where the reaction is induced by heat. For this purpose, warm elements 73 are arranged above the conveyor belt 71, which react the reaction material on the conveyor belt 71 with microwave or heat infrared rays to a temperature sufficient for the reaction, for example about room temperature or above.
Um ein Anbacken des Reaktionsgutes 74, d. h. der Mischung aus reaktionsfähigem Kartuscheninhalt, reaktionsfähiger Verbindung und Katalysator, an dem Förderband 71 zu verhindern, kann es zweckmäßig sein, das Förderband mit einer Trennfolie 75 abzu¬ decken, die von einer Rolle 76a abgewickelt und auf eine zweite Rolle 76b aufgewickelt wird. Die Trenn¬ folie ist ggf. mehrfach verwendbar.In order for the reaction material 74, e.g. H. the mixture of reactive cartridge content, reactive compound and catalyst to prevent the conveyor belt 71, it may be appropriate to cover the conveyor belt with a release film 75 which is unwound from a roll 76a and wound onto a second roll 76b. The separating film can be used several times if necessary.
Auf dem Forderband 71 reagiert das Reaktionsgut zu dem jeweils gewünschten Produkt ab. Gleichzeitig werden in der Mischung aus dem Sprühturm noch ent¬ haltene Losemittel und adsorptiv gebundener Stick¬ stoff des Kältemediums freigesetzt und über die Leitung 77 abgesaugt und einer (nicht dargestell¬ ten) Abtrennung und Losemittelgewinnung zugeführt. Bei Gegenwart oder Entstehen eines Schaummittels, wie Pentan oder CG^, bewirkt der Austritt aus dem Reaktionsgut 74 eine teilweise Aufschaumung des Re¬ aktionsguts, die für bestimmte Verwendungszwecke nicht unerwünscht ist.The reaction material reacts on the conveyor belt 71 to the respectively desired product. At the same time, solvents and adsorptively bound nitrogen from the refrigerant are still released in the mixture from the spray tower and are sucked off via line 77 and fed to a separation (not shown) and extraction of solvents. In the presence or formation of a foaming agent, such as pentane or CG ^, the exit from the reaction material 74 causes a partial foaming of the reaction material, which is not undesirable for certain purposes.
Am Ende des Förderbandes 71 befindet sich ein Scha¬ ber 78, mit dem das ausreagierte Reaktionsgut vom Förderband bzw. der Trennfolie gelost und über die Produktschleuse 8 aus dem Verfahren ausgeschleust und über ein Foderband 81 abgeführt wird. Stick¬ stoffleitungen 81 und 82 regeln die Schutzgasver- sorgung im Schleusenbereich, wobei als Schutzgas zweckmäßigerweise Stickstoff eingesetzt wird, der aber nicht gekühlt sein muß. Weitere Stickstofflei¬ tungen 83 und 84 im Bereich des Eintritts und Aus- tritts der Trennfolie 75 verhindern den Sauerstof¬ feintritt in das System in diesem Bereich. Auch hier ist die Verwendung von Kühlstickstoff nicht erforderlich.At the end of the conveyor belt 71 there is a scraper 78, with which the reacted reaction material is released from the conveyor belt or the separating film and discharged from the process via the product lock 8 and discharged via a conveyor belt 81. Nitrogen lines 81 and 82 regulate the supply of protective gas in the lock area, nitrogen being expediently used as the protective gas, but this need not be cooled. Further nitrogen lines 83 and 84 in the area of the entry and exit steps of the separating film 75 prevent the oxygen from entering the system in this area. The use of cooling nitrogen is not necessary here either.
Es versteht sich, daß das erfindungsgemäße Verfah¬ ren in einer kälte- und wärmeisolierten Anlage durchgeführt wird. Insbesondere muß auch der Ein¬ tritt von Sauerstoff verhindert werden um das Ein¬ kondensieren von flüssigem Sauerstoff in das Kälte¬ bad 2 zu verhindern. Für die Gasführung von Vorteil ist dabei, daß das gesamte Verfahren bis in den Sprühturm 6 hinein bei Temperaturen durchgeführt wird, bei denen Löse- und Schäummittel in festem Zustand vorliegen. Dies erlaubt es, diese zentral über die Absaugleitung 77 im Reaktionsraum 7 abzu¬ ziehen und der Gewinnung zuzuführen. Das ausrea¬ gierte/ausgehärtete Polyurethanmaterial, das aus der Produktschleuse 8 aus dem Verfahren austritt, kann als Granulat beliebigen Weiterverwendungen zu¬ geführt werden. In Frage kommt beispielsweise die Verwendung für Isoliermaterialien und in Verbundma¬ terialien.It goes without saying that the method according to the invention is carried out in a cold and heat insulated system. In particular, the entry of oxygen must also be prevented in order to prevent liquid oxygen from condensing into the cooling bath 2. It is advantageous for the gas flow that the entire process is carried out into the spray tower 6 at temperatures at which solvents and foaming agents are in a solid state. This allows them to be withdrawn centrally via the suction line 77 in the reaction space 7 and fed to the extraction. The fully reacted / hardened polyurethane material that emerges from the process from the product lock 8 can be used as granules for any further use. For example, the use for insulating materials and in composite materials comes into question.
In Fig. 5 sind Einzelheiten des Schleusensystems am Verfahrenseingang dargestellt, wobei die Zellrad- durchblasschleuse gegenüber der Darstellung von Fig. 1 und 2 um 90° gedreht ist.5 shows details of the lock system at the entrance to the process, the cellular wheel blow-through lock being rotated by 90 ° in relation to the illustration in FIGS. 1 and 2.
Die für das Verfahren bestimmten Kartuschen mit den Polyurenthanprepolymerrückständen 13 werden über das Förder- und Sortierband 11 den Zellen 12 der Zellraddurchblasschleuse 1 eingeführt. Ein Zu¬ führtrichter 14, unter dem sich die Schleuse weg¬ dreht, sorgt für die zielgenaue Einführung der Kar¬ tuschen 13. Zweckmaßigerweise weist das Förder- und Sortierband 11 Rippen oder Gabeln 15 auf, die die auf dem För¬ derband transportierten Kartuschen 13 voneinander trennen. Auf diese Art und Weise kann bei vorgege¬ bener Fördergeschwindigkeit der Takt der Kartu¬ schenabgabe genau auf die Transportgeschwindigkeit der Zellradschleuse 1 und den Transporttakt in der Führung 21 des Kältebades 2 abgestimmt werden. Die Vorgabe eines Taktes erlaubt ferner auch die zeit¬ genaue Ausbringung der Kartuschen 13 aus der Schleuse 1 mit Hilfe von Druckstickstoff durch die Leitung 15 (Fig. 2).The cartridges intended for the process with the polyurethane prepolymer residues 13 are introduced into the cells 12 of the cellular wheel blow-through lock 1 via the conveyor and sorting belt 11. A feed hopper 14, under which the lock rotates away, ensures the precise insertion of the cartridges 13. The conveyor and sorting belt 11 expediently has ribs or forks 15 which separate the cartridges 13 transported on the conveyor belt from one another. In this way, the cycle of the cartridge dispensing can be matched exactly to the transport speed of the cellular wheel sluice 1 and the transport cycle in the guide 21 of the cooling bath 2 at a predetermined conveying speed. The specification of a cycle also allows the cartridges 13 to be discharged from the lock 1 with the aid of pressurized nitrogen through the line 15 (FIG. 2).
Wie aus Fig. 5 ersichtlich, öffnet sich die Durch- blaßschleuse 1 an ihrem unteren Ende ( gegenüber dem Zuführtrichter 14) in die Führung 21, in die die Kartuschen hineingleiten und mit Hilfe des Druck¬ stoßes aus der Leitung 15 in Richtung auf die Transporteinrichtung 23 ausgestoßen werden.As can be seen from FIG. 5, the blow-through sluice 1 opens at its lower end (opposite the feed hopper 14) into the guide 21 into which the cartridges slide and with the aid of the pressure surge from the line 15 in the direction of the transport device 23 are expelled.
Fig. 6 und 7 zeigen Einzelheiten der Führung 21 und der Transporteinrichtung 23 zum Transport der Kar¬ tuschen 13 innerhalb der Führung 21.6 and 7 show details of the guide 21 and the transport device 23 for transporting the cartridges 13 within the guide 21.
Die Führung 21 hat insgesamt einen langezogenen, käfig- bzw. korbähnlichen Aufbau. Die Führung be¬ steht im wesentlichen aus parallel geführten Füh¬ rungsschienen 22, die genügend Zwischenraum für den Zutritt von Flüssigstickstoff und Austritt von ver¬ dampftem Stickstoff lassen. Die Führungsschienen 22 werden außen durch Fixierungsringe 27 so zusammen¬ gehalten, daß die relative Position zueinander festgelegt ist. Die Fixierungsringe umgreifen die gesamte Führung 21 mit Außnah e des oberen Endes, wo der Raum zwischen zwei Führungsschienen 22 frei bleibt, so daß eine Transportgabel 26 oder derglei¬ chen von oben eingreifen und die in der Fuhrung 21 befindlichen Kartuschen 13 durch die Fuhrung schie¬ ben kann. Es ergibt sich das Bild eines langge¬ streckten Käfigs aus parallel geführten Schienen 22 und umgreifenden Fixierungsringen 27, der im oberen Bereich über seine gesamte Lange einen Freiraum für die Bewegung der Transportgabel 26 laßt. Die Große des Käfigs ist auf die Große der Kartuschen abge¬ stimmt und so ausgewählt, daß sich die Kartuschen beim Hindurchfuhren nicht verkanten können. In der Darstellung wird die Kartusche 13 in Pfeilrichtung mit dem Boden voran transportiert, die Gabel 26 um¬ faßt den Stutzen 18.The guide 21 has an overall elongated, cage-like or basket-like structure. The guide essentially consists of guide rails 22 guided in parallel, which leave enough space for the entry of liquid nitrogen and the exit of evaporated nitrogen. The guide rails 22 are held together on the outside by fixing rings 27 such that the relative position to one another is fixed. The fixing rings encompass the entire guide 21 with the exception of the upper end, where the space between two guide rails 22 is free remains so that a transport fork 26 or the like can engage from above and push the cartridges 13 located in the guide 21 through the guide. The result is the image of an elongated cage made of rails 22 guided in parallel and encompassing fixing rings 27, which in the upper region leaves a free space for the movement of the transport fork 26 over its entire length. The size of the cage is matched to the size of the cartridges and is selected so that the cartridges cannot tilt when being passed through. In the illustration, the cartridge 13 is transported with the bottom first in the direction of the arrow, the fork 26 encompasses the nozzle 18.
Die Transportgabeln 26 befinden sich an einem Transportband 25, das über ein entsprechend ange¬ ordnetes System aus Transportrollen 27 die Kartu¬ schen durch die Fuhrung 21 hindurch zum Forderband 31 befordert, wo sie aus der Fuhrung 21 herausfal¬ len und von den Transportelementen 32 des Forder¬ bandes 31 aufgenommen werden. Vom Ende der Fuhrung 21 wird das Transportband 25 über dem Bad 2 zurück in Richtung auf die Zellradschleuse 1 bewegt, wo die Gabeln 26 erneut an einem dafür vorgesehenen Ort in die Fuhrung 21 eingreifen und die in der Fuhrung befindlichen Kartuschen durch das Bad 2 transportieren. Es versteht sich, daß die gesamte Fuhrung 21 im Bereich der eigentlichen Kuhlstrecke im Kaltebad 2 so verlauft, daß die Kartuschen all¬ seitig von Flussigstickstoff umspult werden. The transport forks 26 are located on a transport belt 25 which, via a correspondingly arranged system of transport rollers 27, conveys the cartridges through the guide 21 to the conveyor belt 31, where they fall out of the guide 21 and from the transport elements 32 of the conveyor belt Conveyor belt 31 can be added. From the end of the guide 21, the conveyor belt 25 is moved back over the bath 2 in the direction of the rotary valve 1, where the forks 26 engage in the guide 21 again at a designated location and transport the cartridges located in the guide through the bath 2. It goes without saying that the entire guide 21 runs in the area of the actual cooling section in the cold bath 2 in such a way that liquid nitrogen is rewound on all sides of the cartridges.

Claims

Ansprüche Expectations
1. Verfahren zum Aufbereiten von Emballagen, die reak¬ tionsfähige Ruckstande enthalten, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß die Emballagen in eine Kaltezone ein¬ gebracht und soweit abgekühlt werden, daß sich darin befindliche Ruckstande verfestigen, die Em¬ ballagen anschließend in gekühltem Zustand zer¬ kleinert werden, wonach die zerkleinerten Emballa¬ gen in eine die reaktionsfähigen Ruckstande enthal¬ tende Fraktion und wenigstens eine weitere Fraktion aufgetrennt werden, die reaktionsfähige Rückstände enthaltende Fraktion in eine Mischzone eingebracht wird, in die gleichzeitig ein mit den Ruckstanden reaktionsfähiges Agens, gegebenenfalls zusammen mit einem Katalysator eingeführt wird, wobei die Tempe¬ ratur in der Mischzone unterhalb der Erweichungs¬ temperatur der Ruckstande wie des reaktionsfähigen Agens gehalten wird, und die so erhaltene Mischung aus reaktionsfähige Ruckstande enthaltender Frak¬ tion und damit reaktionsfähigem Agens und gegebe¬ nenfalls Katalysator in eine Reaktionszone auf eine zur Reaktion ausreichende Temperatur gebracht und ausreagieren gelassen wird.1. A process for the preparation of packaging containing reactive residues, characterized in that the packaging is brought into a cold zone and cooled to such an extent that residues therein solidify, the packaging then being broken up in a cooled state ¬ are reduced, after which the comminuted packs are separated into a fraction containing the reactive residues and at least one further fraction, the fraction containing reactive residues is introduced into a mixing zone, into which an agent reactive with the residues is simultaneously introduced, optionally together is introduced with a catalyst, the temperature in the mixing zone being kept below the softening temperature of the residues and of the reactive agent, and the mixture thus obtained of a fraction containing reactive residues and thus reactive agent and, if appropriate Catalyst is brought into a reaction zone to a temperature sufficient for the reaction and allowed to react completely.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es bei einer Temperatur < -80 °C durchgeführt wird.2. The method according to claim 1, characterized in that it is carried out at a temperature <-80 ° C.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren unter Sauerstoffausschluß durch¬ geführt wird. 3. The method according to claim 2, characterized in that the method is carried out in the absence of oxygen.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Emballagen durch ein Bad mit flüssigem Stickstoff geführt werden.4. The method according to claim 3, characterized in that the packaging is passed through a bath with liquid nitrogen.
5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Emballagen mit Hilfe einer Zellrad-Durchblasschleuse in eine Kühl¬ strecke eingebracht werden.5. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the packaging is introduced into a cooling section with the aid of a cellular wheel blow-through lock.
6. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Emballagen bei ei¬ ner Temperatur < - 80°C mit einem gegen ein Sieb arbeitenden Hammerwerk zerkleinert werden.6. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the packaging is crushed at a temperature <- 80 ° C with a hammer mechanism working against a sieve.
7. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die in den Emballagen enthaltenen reaktionsfähigen Rückstände bei der Zerkleinerung pulverisiert werden.7. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the reactive residues contained in the packaging are pulverized during comminution.
8. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischzone ein Sprühturm ist.8. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the mixing zone is a spray tower.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das reaktionsfähige Agens in das den Sprühturm passierende Pulver aus reaktionsfähigen Rückständen gedüst wird.9. The method according to claim 8, characterized in that the reactive agent is sprayed into the powder passing the spray tower from reactive residues.
10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß gasformiger oder flüssiger kalter Stickstoff zur Temperatursteuerung in den Sprühturm eingedüst wird.10. The method according to claim 8 or 9, characterized gekenn¬ characterized in that gaseous or liquid cold nitrogen is injected for temperature control in the spray tower.
11. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktionszone mit Mikrowellen beheizt wird. 11. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the reaction zone is heated with microwaves.
12. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in der Reaktionszone freiwerdende Gase durch Kondensation abgeschieden werden.12. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that gases released in the reaction zone are separated by condensation.
13. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Emballagen, Kartu¬ schen und die darin enthaltenen reaktionsfähigen Rückstände isocyanatgruppenhaltige Prepolymere für die Polyurethanschaumherstellung sind.13. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the packaging, Kartu¬'s and the reactive residues contained therein are prepolymers containing isocyanate groups for the production of polyurethane foam.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das reaktionsfähige Agens eine hydroxygruppen- haltige Verbindung ist.14. The method according to claim 13, characterized in that the reactive agent is a hydroxy group-containing compound.
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die hydroxygruppenhaltige Verbindung Ethylen¬ glykol oder ein Polyetheralkohol ist.15. The method according to claim 14, characterized in that the hydroxy group-containing compound is ethylene glycol or a polyether alcohol.
16. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in der Misch- und/oder Reaktionszone Zusatzstoffe zugesetzt werden. 16. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that additives are added in the mixing and / or reaction zone.
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