WO2002048244A1 - Verfahren zum aufbereiten eines kunststoffgemisches - Google Patents

Verfahren zum aufbereiten eines kunststoffgemisches Download PDF

Info

Publication number
WO2002048244A1
WO2002048244A1 PCT/DE2001/004704 DE0104704W WO0248244A1 WO 2002048244 A1 WO2002048244 A1 WO 2002048244A1 DE 0104704 W DE0104704 W DE 0104704W WO 0248244 A1 WO0248244 A1 WO 0248244A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
solvent
plastic mixture
molecular weight
polymers
separation
Prior art date
Application number
PCT/DE2001/004704
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Eberhard Fischer
Robert Schleich
Thomas Kaiser
Bernd Bungert
Andreas Thiele
Guido Gorski
Original Assignee
Der Grüne Punkt - Duales System Deutschland Ag
Siemens Axiva Gmbh & Co. Kg
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Der Grüne Punkt - Duales System Deutschland Ag, Siemens Axiva Gmbh & Co. Kg filed Critical Der Grüne Punkt - Duales System Deutschland Ag
Priority to BR0116120A priority Critical patent/BR0116120A/pt
Priority to JP2002549770A priority patent/JP2004515624A/ja
Priority to EP01995592A priority patent/EP1353983A1/de
Priority to AU2002226290A priority patent/AU2002226290A1/en
Publication of WO2002048244A1 publication Critical patent/WO2002048244A1/de

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J11/00—Recovery or working-up of waste materials
    • C08J11/04—Recovery or working-up of waste materials of polymers
    • C08J11/06—Recovery or working-up of waste materials of polymers without chemical reactions
    • C08J11/08—Recovery or working-up of waste materials of polymers without chemical reactions using selective solvents for polymer components
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B17/00—Recovery of plastics or other constituents of waste material containing plastics
    • B29B17/02—Separating plastics from other materials
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B17/00—Recovery of plastics or other constituents of waste material containing plastics
    • B29B17/02—Separating plastics from other materials
    • B29B2017/0203—Separating plastics from plastics
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B17/00—Recovery of plastics or other constituents of waste material containing plastics
    • B29B17/02—Separating plastics from other materials
    • B29B2017/0213—Specific separating techniques
    • B29B2017/0293—Dissolving the materials in gases or liquids
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00—Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/62—Plastics recycling; Rubber recycling

Definitions

  • the invention relates to a method for processing a plastic mixture consisting of high molecular weight polymers which is contaminated with low molecular weight polymers and other foreign substances.
  • High molecular weight polymers are those with a molecular weight above about 10,000, for example polyvinyl chloride, polystyrene, polyethylene terephthalate, polypropylene and polyethylenes, such as e.g. LDPE (low density polyethylene), LLDPE (linear low density polyethylene), MDPE (medium density polyethylene), HDPE (high density polyethylene), UHDPE (ultra high density polyethylene), with appropriate degree of polymerization.
  • LDPE low density polyethylene
  • LLDPE linear low density polyethylene
  • MDPE medium density polyethylene
  • HDPE high density polyethylene
  • UHDPE ultra high density polyethylene
  • low molecular weight polymers are those with a molecular weight of up to approximately 5000, for example waxes or degraded high molecular weight polymers.
  • the plastic mixture can also contain polyester.
  • a content of waxes, additives, degradation products and other impurities has been found to be disruptive for further utilization, especially if these polyolefins are to be used like new goods.
  • From DE 41 22 277 AI it is known to subject shredded films of polyethylene in a solvent bath containing an organic solvent to intensive frictional surface cleaning and extraction in which ingredients and polyethylene waxes are removed from the chips without the plastic itself is dissolved, and inks are also removed by the frictive surface cleaning.
  • Low-boiling acetic acid esters such as methyl, ethyl or isopropyl acetate or also low-boiling alcohols such as ethyl alcohol are mentioned as suitable solvents, the acetic acid esters being particularly suitable.
  • a disadvantage of this process is the high need for solvents in the surface cleaning steps and extraction.
  • foils Due to the special properties of the foils with their high surface-to-volume ratio, cleaning is easy. However, foils are no longer contained to a large extent in the mixed plastics from the collection of the dual system.
  • the plastic mixture is introduced into an organic solvent in which at least one of the high molecular weight polymers is soluble at a specific temperature.
  • the specific temperature can be defined as the dissolving temperature at which at least one of the polymers contained in the plastic mixture is present in dissolved form in the presence of the organic solvent used in more than 10-50% by weight.
  • the solvent is kept at normal pressure at a working temperature at which none of the high molecular weight polymers is dissolved, a certain weight ratio of the plastic mixture to the solvent being set.
  • the low molecular weight constituents are then extracted during a certain dwell time, and the plastic mixture is then optionally removed from the solvent.
  • Granules are to be understood as meaning granules or agglomerates which can be obtained with the aid of the dry and wet processing methods mentioned above.
  • Granules and especially agglomerates are characterized by a high porosity or surface fissuring, so that surprisingly it is possible to extract low molecular weight kular polymers and other foreign substances with a satisfactory degree of purity.
  • Dissolving and phase separation ie taking advantage of the occurrence of at least two liquid phases, for separation in fractions of different polymer compositions.
  • the tremor steps exploit the fact that, when a plastic mixture is dissolved in an organic solvent, a mixture gap is created under certain conditions and two liquid phases are generated, which can be treated separately.
  • Liquid phase can also be selective be precipitated under shear or flow or with the addition of a precipitant.
  • This separation process can be carried out alone or in combination with the liquid-liquid phase separation.
  • a further separation method is a selective solution, which can also be carried out alone or in combination with precipitation under shear or flow or by adding a precipitant.
  • the combination of selective dissolution with the liquid-liquid phase separation can also be used alone or again in combination with the precipitation processes described above.
  • the solvent is removed after the extraction step and fresh solvent, either a chemically identical or non-identical one, is used for the subsequent separation into polymer fractions.
  • Suitable solvents are aliphatic, aromatic or cyclic, saturated or unsaturated hydrocarbons, alcohols, carboxylic acids, amines, esters, ketones, tetrahydrofuran, bimethylformamide, dimethyl sulfoxide, N-methylpyrrolidone or mixtures thereof.
  • hexane or octane as a solvent is particularly preferred.
  • the solvent is preferably circulated, and when a limit concentration of low molecular weight polymers is reached in the solvent, the latter can be drawn off and purified by distillation. Fresh solvent is then returned for extraction.
  • the concentration of plastic mixture in the solvent can be about 10 to 20% by weight, depending on the composition of the plastic mixture and the type of solvent.
  • the working temperature is preferably kept in the range from 60 ° C to 70 ° C.
  • the dwell time should be between 60 and 90 minutes in order to clean up about 80% of the waxes.
  • Figure 1 is a schematic representation of the method according to the present invention.
  • Figure 2 is a plot of the wax concentration in the solvent over time.
  • Figure 1 shows schematically an extraction apparatus, which can be, for example, a carousel extractor operated by a motor.
  • the mixed plastic pellets for example consisting of polypropylene and polyethylene, are introduced into the solvent, for example hexane, in a certain weight ratio.
  • a slight relative movement of pellets to solvent is produced by stirring.
  • the solvent temperature is set to 60 to 70 ° C, preferably 65 ° C.
  • the extracted mixed plastic pellets are removed and, without desolventization, dissolved in a solvent kettle, which also contains hexane, for further processing. There is no longer any need for cleaning with hot water and subsequent drying.
  • the polymer fractions obtained after further separation can be readjusted by adding additives.
  • the solvent is normally circulated until a limit concentration of low molecular weight polymers is reached. Then the contaminated solvent is at least partially drawn off and purified by distillation, fresh solvent, preferably originating from the distillation, is filled up.
  • Figure 2 shows the increase in the wax concentration in the solvent with the passage of time. It can be seen that after about 40 minutes there is no substantial enrichment in wax, so that contaminated solvent should then be removed or fresh solvent added at the latest.

Landscapes

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

Abstract

Ein Verfahren zum Aufbereiten eines aus hochmolekularen Polymeren bestehenden Kunststoffgemisches, das mit niedermolekularen Polymeren und weiteren Fremdstoffen verunreinigt ist, ist gekennzeichnet durch die Schritte: a) Einbringen des Kunststoffgemisches in ein organisches Lösungsmittel, in dem zumindest eines der hochmolekularen Polymere des Kunststoffgemisches bei einer für das Polymer spezifischen Temperatur lösbar ist, b) Halten des Lösungsmittels bei Normaldruck auf einer Arbeitstemperatur, bei welcher keines der hochmolekularen Polymere gelöst wird, wobei ein bestimmtes Gewichtsverhältnis von Kunststoffgemisch zu Lösungsmittel eingestellt wird; c) Extrahieren niedermolekularer Inhaltsstoffe während einer bestimmten Verweildauer des Kunststoffgemisches in dem Lösungsmittel; und gegebenenfalls d) Abziehen der gereinigten Kunststoffgemisches aus dem Lösungsmittel.

Description

VERFAHREN ZUM AUFBEREITEN EINES KUNSTSTOFFGEMISCHES
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufbereiten eines aus hochmolekularen Polymeren bestehenden Kunststoffgemisches, das mit niedermolekularen Polymeren und weiteren Fremdstoffen verunreinigt ist.
"Hochmolekulare Polymere" sind dabei solche mit einem Molekulargewicht über etwa 10000, beispielsweise Polyvinylchlorid, Polystyrol, Polyethylenterephthalat, Polypropylen und Po- lyethylene, wie z.B. LDPE (Polyethylen niedriger Dichte), LLDPE (lineares Polyethylenn iedriger Dichte), MDPE (Polyethylen mittlerer Dichte), HDPE (Polyethylen hoher Dichte), UHDPE (Polyethylen ultrahoher Dichte), mit entsprechendem Polymerisationsgrad.
"Niedermolekulare Polymere" sind im Gegensatz solche mit einem Molekulargewicht bis etwa 5000, beispielsweise Wachse oder degradierte hochmolekulare Polymere.
Das Kunststoffgemisch kann auch Polyester enthalten.
Bei der Einführung des Dualen Systems im Hinblick auf die Durchfuhrung der Verpackungs- ordnung in Deutschland stellte sich als besondere Herausforderung die ordnungsgemäße Verwertung der gesammelten Kunststoffe heraus. Dabei kam eine völlig neue Fraktion, nämlich die der Mischkunststoffe, auf den Markt. Für die Mischkunststoffe in ihrer Heterogenität und schwankenden Zusammensetzung müssen spezielle Verwertungswege gefunden werden. Dabei kommt hauptsächlich eine rohstoffliche Verwertung in Frage. Da die Kunststoffe im Rahmen des Dualen Systems zusammen mit einer Reihe von Störstoffen gesammelt werden, sind Verfahren entwickelt worden, die den Sortieraufwand auf ein vertretbares Maß reduzieren, aber dennoch einen bestimmten Reinheitsgrad des Kunststoffmaterials sicherstellen. Beispiele sind die Verfahren nach der WO 96/20819 und nach der WO 99/36180, die in trockenen Aufbereitungsverfahren Mischkunststoff-Agglomerate erzeugen. Erfolgreich arbeitet auch das Verfahren nach der WO 98/18607, bei dem unter anderem in einer Sink-Schwimm- Scheidung Polyolefine abgezogen werden. Ziel ist es schließlich, die Mischkunststoffe sortenrein in Polymere aufzutrennen. Dazu ist inder bisher noch nicht veröffentlichten PCT/EP00/05523 vorgeschlagen, eine Polyolefin- Kunststofffraktion mit einem Lösungsmittel in Verbindung zu bringen, wobei die Temperatur der Lösung und gegebenenfalls auch das Verhältnis aus Lösungsmittel und Kunststoffmenge so eingestellt werden, daß sich möglichst viele der Polymertypen lösen. In einer anschließenden Fest-Flüssig-Trennung wird ein Polymertyp aus der Lösung unter Scherung ausgefällt. In Kombination mit einem thermischen Trennverfahren beispielsweise nach der DE 198 06 355 AI, bei dem zwei flüssige Phasen erzeugt werden, von denen eine reicher an Lösungsmittel und die zweite reicher an Polymeren ist, können insbesondere PP (Polypropylen), LDPE (low density polyethylene, Polyethylen niedriger Dichte) und HDPE (high density polyethylene, Polyethylen hoher Dichte) getrennt werden.
Als störend für die weitere Verwertung, insbesondere, wenn diese Polyolefϊne wie Neuware verwendet werden sollen, hat sich ein Gehalt an Wachsen, Additiven, Abbauprodukten und sonstigen Verunreinigungen herausgestellt. Aus der DE 41 22 277 AI ist es bekannt, zerschnitzelte Folien aus Polyethylen in einem ein organisches Lösungsmittel enthaltenen Lösungsmittelbad unter intensiver Bewegung einer friktiven Oberflächenreinigung und einer Extraktion zu unterziehen, bei der Inhaltsstoffe und Polyethylenwachse aus den Schnitzeln herausgelöst werden, ohne daß der Kunststoff selbst aufgelöst wird, wobei auch durch die friktive Oberflächenreinigung Druckfarben entfernt werden. Als geeignete Lösungsmittel werden niedrig siedende Essigsäureester, wie Methyl-, Ethyl- oder Isopropylacetat oder auch niedrig siedende Alkohole wie Ethylalkohol, genannt, wobei die Essigsäureester besonders gut geeignet sind. Nachteilig bei diesem Verfahren ist der hohe Bedarf an Lösungsmittel bei den Oberflächenreinigungsschritten und der Extraktion.
Aufgrund der speziellen Eigenschaften der Folien mit ihrem hohen Oberflächen-Volumen- Verhältnis gelingt die Reinigung problemlos. Folien sind allerdings in den Mischkunststoffen aus der Sammlung des Dualen Systems nicht mehr in größerem Umfang enthalten.
In J. Polym. Sei.: Part B: Polym. Phys. 25 (1987) 953 wird beschrieben, Polymere aus Lösung unter Scherung auszufällen und zu gewinnen. Kurzkettige Anteile verbleiben dabei in Lösung und können abgetrennt werden. Damit ist eine Befreiung der erhaltenen Produkte von den löslichen Verunreinigungen denkbar. Aufgrund der notwendigen Anwendung auf alle Frak- tionen folgt ein erheblicher technischer Aufwand bzw. für die technische Umsetzung erhebliche Kosten, die eine großtechnische Anwendung ausschließen.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren der eingangs genannten Gattung so zu gestalten, daß die Reinigung von Mischkunststoffen auch für nicht aus Folien bestehenden Materialien in einfacher Weise kostengünstig gelingt.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren nach Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, das Kunststoff gemisch in ein organisches Lösungsmittel einzubringen, in dem zumindest eines der hochmolekularen Polymere bei einer spezifischen Temperatur lösbar ist. Die spezifische Temperatur kann dabei als Lösetemperatur definiert werden, bei der mindestens eines der im Kunststoffgemisch enthaltenen Polymere in Gegenwart des verwendeten organischen Lösungsmittels zu mehr als 10 - 50 Gew.% in gelöster Form vorliegt. Im Verfahren wird das Lösungsmittel bei Normaldruck auf einer Arbeitstemperatur gehalten, bei welcher keines der hochmolekularen Polymere gelöst wird, wobei ein bestimmtes Gewichtsverhältnis von Kunststoffgemisch zu Lösungsmittel eingestellt wird. Während einer bestimmten Verweildauer werden dann die niedermolekularen Inhaltsstoffe extrahiert, dann wird gegebenenfalls das Kunststoffgemisch aus dem Lösungsmittel abgezogen.
Überraschend wurde gefunden, daß man Produkte mit ausgezeichneten Werkstoffeigenschaften erhält, wenn man zunächst bei Temperaturen unterhalb der Lösetemperatur die vermischten Kunststoffe durch Fest-Flüssig-Extraktion (FFE) von löslichen Bestandteilen befreit und erst danach in Lösung bringt sowie nachfolgenden Trennschritten unterzieht. Besonders gut gelingt dies, wenn das Kunststoffgemisch in Form von Pellets vorliegt.
Unter "Pellets" sollen dabei Granulate oder Agglomerate verstanden werden, die mit Hilfe der oben genannten Trocken- und Naßaufbereitungsverfahren gewonnen werden können. Granulate und insbesondere Agglomerate zeichnen sich durch eine hohe Porosität bzw. Oberflächenzerklüftung aus, so daß es überraschenderweise gelingt, die Extraktion von niedeπnole- kularen Polymeren und weiteren Fremdstoffen mit einem zufriedenstellenden Reinheitsgrad durchzuführen.
Beim bevorzugten Einsatz des erfindungsgemäßen Verfahrens, nämlich als vorbereitenden Schritt zu einem Verfahren nach der PCT/EP00/05523, ist es sogar unnötig, das Lösungsmittel abzuwaschen, wie es nach dem Verfahren gemäß der DE 41 22 277 AI vorgesehen ist, da das organische Lösungsmittel so gewählt wird, daß sich bei polymerspezifϊschen Temperaturen die hochmolekularen Polymere des Kunststoffgemisches darin lösen lassen.
Grundsätzlich kann die Abfolge der weiteren aufbereitenden Trennschritte dem Anwendungsfall angepaßt werden. Trennschritte können sein:
1. Lösen und Methoden der Fest-Flüssig-Trennung (FFT) zur Entfernung von unlöslichen Bestandteilen, wie z.B. Papier, Aluminium und anderen Polymeren (je nach Lösungsmittel).
2. Lösen und Phasentrennung, also Ausnutzen des Auftretens mindestens zweier flüssiger Phasen, zur Trennung in Fraktionen unterschiedlicher Polymerzusammensetzungen.
3. Lösen und selektives Fällen mit oder ohne Scherung oder Strömung oder durch Zusatz eines Fällungsmittels.
4. Selektives Lösen.
5. Lösen und Flüssig-Flüssig-Extraktion zur Entfernung von niedermolekularen Bestandteilen mit einem zweiten Lösungsmittel.
6. Lösen und Adsorption.
Bei den Tremischritten wird beispielsweise, wie es die DE 198 06 355 AI lehrt, ausgenutzt, daß beim Lösen eines Kunststoffgemisches in einem organischen Lösungsmittel unter bestimmten Bedingungen eine Mischungslücke entsteht und zwei flüssige Phasen erzeugt werden, die getrennt weiterbehandelt werden können. Aus flüssiger Phase kann auch selektiv unter Scherung oder Strömung oder unter Zugabe eines Fällungsmittels gefällt werden. Dieses Trennverfahren kann allein oder in Kombination mit der Flüssig-Flüssig-Phasentrennung durchgeführt werden. Als weiteres Trennverfahren kommt eine selektive Inlösungnahme in Frage, die ebenfalls allein oder in Kombination mit Fällung unter Scherung oder Strömung oder durch Zugabe eines Fällungsmittels ausgeführt werden kann. Auch kann die Kombination der selektiven Inlösungnahme mit der Flüssig-Flüssig-Phasentrennung allein oder wieder in Kombination mit den oben beschriebenen Fällverfahren eingesetzt werden.
Dabei kann vorgesehen sein, das Lösungsmittel nach dem Extraktionsschritt zu entfernen und frisches Lösungsmittel, entweder ein chemisch identisches oder nicht-identisches, zur nachfolgenden Trennung in Polymerfraktionen eingesetzt wird.
Als Lösungsmittel kommen aliphatische, aromatische oder zyklische, gesättigte oder ungesättigte Kohlenwasserstoffe, Alkohole, Carboxylsäuren, Amine, Ester, Ketone, Tetrahydrofuran, Bimethylformamid, Dimethylsulfoxid, N-Methylpyrrolidon oder deren Mischungen in Frage.
Besonders bevorzugt ist die Verwendung von Hexan oder Oktan als Lösungsmittel.
Das Lösungsmittel wird vorzugsweise im Kreislauf geführt, wobei bei Erreichen einer Grenzkonzentration an niedermolekularen Polymeren im Lösungsmittel dieses abgezogen und durch Destillieren gereinigt werden kann. Es wird dann Frisch-Lösungsmittel zum Extrahieren zurückgeführt.
Die Konzentration an Kunststoffgemisch im Lösungsmittel kann etwa 10 bis 20 Gew.% betragen, abhängig von der Zusammensetzung des Kunststoffgemisches und der Art des Lösungsmittels.
Die Arbeitstemperatur wird bevorzugt im Bereich von 60 °C bis 70 °C gehalten. Die Verweildauer sollte zwischen 60 bis 90 Minuten betragen, um etwa 80 % der Wachse auszureini- gen.
Im folgenden soll anhand der Zeichnung und anhand von Beispielen die Erfindung näher erläutert werden. Es zeigt Figur 1 eine schematische Darstellung des Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung; und
Figur 2 eine Auftragung der Wachskonzentration im Lösungsmittel über der Zeit.
Figur 1 zeigt schematisch einen Extraktionsapparat, der beispielsweise ein durch einen Motor betriebener Karussell-Extrakteur sein kann. Die Mischkunststoff-Pellets, beispielsweise bestehend aus Polypropylen und Polyethylenen, werden in das Lösungsmittel, beispielsweise Hexan, in einem bestimmten Gewichtsverhältnis eingetragen. Durch Rühren wird eine geringe Relativbewegung von Pellets zu Lösungsmittel erzeugt. Die Lösungsmitteltemperatur wird dabei auf 60 bis 70 °C, bevorzugt auf 65 °C, eingestellt. Nach einer Verweildauer von 70 bis 90 Minuten werden die extrahierten Mischkunststoff-Pellets abgezogen und ohne Desolven- tierung in einem Lösungsmittelkessel, der ebenfalls Hexan enthält, zur weiteren Verarbeitung aufgelöst. Es entfällt also die normalerweise erforderliche Reinigung mit heißem Wasser und anschließende Trocknung. Die nach weiterer Trennung erhaltenen Polymerfraktionen können durch Zugabe von Additiven neu eingestellt werden.
Das Lösungsmittel wird normalerweise im Kreislauf geführt, bis eine Grenzkonzentration an niedermolekularen Polymeren erreicht wird. Dann wird das verunreinigte Lösungsmittel zumindest teilweise abgezogen und durch Destillieren gereinigt, Frisch-Lösungsmittel, bevorzugt aus der Destillation stammend, wird aufgefüllt.
Figur 2 zeigt das Ansteigen der Wachskonzentration im Lösungsmittel mit dem Ablauf der Zeit. Es ist erkennbar, daß nach etwa 40 Minuten keine wesentliche Anreicherung an Wachs mehr erfolgt, so daß spätestens dann verunreinigtes Lösungsmittel abgezogen bzw. frisches Lösungsmittel zugefügt werden sollte.
Die Beispiele sind im Labormaßstab durchgeführt. Bei der großtechnischen Umsetzung kann es insbesondere günstig sein, andere Konzentrationen einzustellen oder auch andere Lösungsmittel zu verwenden. Beispiel
100 g Mischkunststoff des Dualen Systems werden in eine Glassäule gefüllt und darin 135 Minuten im Umpump mit 500 g n-Oktan bei 65°C extrahiert. Der feuchte Mischkunststoff wird danach in frischem n-Oktan gelöst, so daß sich eine Konzentration von 13,8 Gew.% einstellt. Die Lösung wird anschließend filtriert. Die filtrierte Lösung wird unter starkem Rühren auf eine Temperatur von 65°C abgekühlt. Dabei fallt ein Teil der enthaltenen Kunststoffe aus, während ein anderer Teil in Lösung verbleibt. Die so erhaltene Suspension wird durch Filtration getrennt und das Filtrat eingedampft. Man erhält einen LDPE-reichen Kunststoff, der neuwareähnlich mechanische Eigenschaften aufweist und weitgehend frei von löslichen Verunreinigungen ist.
Vergleichsbeispiel
100 g Mischkunststoff des Dualen System werden in 860 g n-Oktan gelöst. Die Lösung wird anschließend filtriert. Die filtrierte Lösung wird unter starkem Rühren auf eine Temperatur von 65°C abgekühlt. Dabei fallt ein Teil der enthaltenen Kunststoffe aus, während ein anderer Teil in Lösung verbleibt. Die so erhaltene Suspension wird durch Filtration getremit und das Filtrat eingedampft. Man erhält einen LDPE-reichen Kunststoff, der einen hohen Anteil an löslichen Verunreinigungen enthält.
Die in der vorstehenden Beschreibung sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung wesentlich sein.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Aufbereiten eines aus hochmolekularen Polymeren bestehenden Kunststoffgemisches, das mit niedermolekularen Polymeren und weiteren Fremdstoffen verunreinigt ist, gekennzeichnet durch die Schritte:
a) Einbringen des Kunststoffgemisches in ein organisches Lösungsmittel, in dem zumindest eines der hochmolekularen Polymere des Kunststoffgemisches bei einer für das Polymer spezifischen Temperatur lösbar ist,
b) Halten des Lösungsmittels bei Normaldruck auf einer Arbeitstemperatur, bei welcher keines der hochmolekularen Polymere gelöst wird, wobei ein bestimmtes Gewichtsverhältnis von Kunststoffgemisch zu Lösungsmittel eingestellt wird;
c) Extrahieren niedermolekularer Inhaltsstoffe während einer bestimmten Verweildauer des Kunststoffgemisches in dem Lösungsmittel; und gegebenenfalls
d) Abziehen der gereinigten Kunststoffgemisches aus dem Lösungsmittel.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Scliritt b) bei einer Temperatur TI, die geringer ist, als die Arbeitstemperatur, mindestens eines der im Kunststoffgemisch enthaltenen Polymere in Lösung genommen wird und mit Methoden der Fest-Flüssig-Trennung von den verbleibenden Polymeren und mindestens einem Teil der störenden löslichen Verunreinigungen getrennt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Erreichen einer Grenzkonzentration an niedermolekularen Polymeren im Lösungsmittel dieses abgezogen und durch Destillieren gereinigt und als Frisch-Lösungsmittel zum Extrahieren zurückgeführt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Lösungsmittel aliphatische, aromatische oder zyklische, gesättigte oder ungesättigte Kohlenwasserstoffe, Alkohole, Caroxylsäuren, Amine, Ester, Ketone, Tetrahydrofuran, Bimethylformamid, Dimethylsul- foxid, N-Methylpyrrolidon oder deren Mischungen verwendet werden.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Konzentration des Kunststoffgemisches im Lösungsmittel etwa 10 bis 20 Gew.% beträgt.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeitstemperatur im Bereich von 60 °C bis 70 °C gehalten wird.
7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verweildauer 60 bis 90 Minuten beträgt.
8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das einzubringende Kunststoffgemisch aus rieselfähigen Pellets besteht.
9. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das extrahierte Kunststoffgemisch mindestens einem weiteren Trennschritt unterzogen wird, um Polymerfraktionen zu erzeugen.
10. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß folgende Trennschritte, einzeln oder in irgendeiner Kombination, nach dem Schritt c) durchgeführt werden können:
- Lösen und Methoden der Fest-Flüssig-Trennung (FFT) zur Entfernung von unlöslichen Bestandteilen, wie z.B. Papier, Aluminium und anderen Polymeren je nach Lösungsmittel;
- Lösen und Phasentrennung, also Ausnutzen des Auftretens mindestens zweier flüssiger Phasen, zur Trennung in Fraktionen unterschiedlicher Polymerzusammensetzungen;
- Lösen und selektives Fällen mit oder ohne Scherung oder Strömung oder durch Zusatz eines Fällungsmittels; - Selektives Lösen;
- Lösen und Flüssig-Flüssig-Extraktion zur Entfernung von niedermolekularen Bestandteilen mit einem zweiten Lösungsmittel;
- Lösen und Adsorption.
11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Lösungsmittel nach dem Extraktionsschritt c) entfernt und frisches Lösungsmittel, entweder chemisch identisches oder nicht-identisches, zur nachfolgenden Trennung in Polymerfraktionen eingesetzt wird.
PCT/DE2001/004704 2000-12-15 2001-12-13 Verfahren zum aufbereiten eines kunststoffgemisches WO2002048244A1 (de)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BR0116120A BR0116120A (pt) 2000-12-15 2001-12-13 Processo para o tratamento de refugo misturado de plástico
JP2002549770A JP2004515624A (ja) 2000-12-15 2001-12-13 混合プラスチック廃棄物の処理方法
EP01995592A EP1353983A1 (de) 2000-12-15 2001-12-13 Verfahren zum aufbereiten eines kunststoffgemisches
AU2002226290A AU2002226290A1 (en) 2000-12-15 2001-12-13 Method for recovering mixed plastic matter

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10062437.5 2000-12-15
DE2000162437 DE10062437A1 (de) 2000-12-15 2000-12-15 Verfahren zum Aufbereiten eines Kunststoffgemisches

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2002048244A1 true WO2002048244A1 (de) 2002-06-20

Family

ID=7667208

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/DE2001/004704 WO2002048244A1 (de) 2000-12-15 2001-12-13 Verfahren zum aufbereiten eines kunststoffgemisches

Country Status (8)

Country Link
US (1) US20030146547A1 (de)
EP (1) EP1353983A1 (de)
JP (1) JP2004515624A (de)
CN (1) CN1481413A (de)
AU (1) AU2002226290A1 (de)
BR (1) BR0116120A (de)
DE (1) DE10062437A1 (de)
WO (1) WO2002048244A1 (de)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017003803A1 (en) * 2015-06-30 2017-01-05 The Procter & Gamble Company Articles of reclaimed polyethylene compositions
WO2017003801A1 (en) * 2015-06-30 2017-01-05 The Procter & Gamble Company Reclaimed polyethylene composition
EP3305839A1 (de) * 2016-10-10 2018-04-11 Fraunhofer Gesellschaft zur Förderung der Angewand Verfahren zur wiederverwertung von polyolefinhaltigem abfallmaterial
WO2022129309A1 (de) * 2020-12-16 2022-06-23 Alpla Werke Alwin Lehner Gmbh & Co. Kg Recycling-verfahren für verunreinigte polyolefine

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10062710A1 (de) * 2000-12-15 2002-06-20 Dkr Deutsche Ges Fuer Kunststo Herstellung eines Polypropylen-Blends
US9284431B2 (en) * 2012-02-14 2016-03-15 Clariant International Ltd. Method for recycling floor coverings
WO2017003800A1 (en) * 2015-06-30 2017-01-05 The Procter & Gamble Company Reclaimed polypropylene composition
AU2017204940A1 (en) * 2016-01-05 2018-08-23 Yissum Research Development Company Of The Hebrew University Of Jerusalem Ltd. A process for treating plastic waste
CN105806790B (zh) * 2016-03-15 2019-02-19 通标标准技术服务有限公司广州分公司 一种塑料中六价铬的测定方法
US10961366B2 (en) * 2018-06-20 2021-03-30 The Procter & Gamble Company Method for purifying reclaimed polymers
CN109880131B (zh) * 2019-01-25 2020-11-17 华中科技大学 一种离子液体增塑纤维素清洁制造方法
WO2021211646A1 (en) * 2020-04-15 2021-10-21 The Procter & Gamble Company Reducing surface and bulk contamination in plastic
US11180618B1 (en) * 2020-08-05 2021-11-23 Timeplast, Llc Process of transforming a plastic extrusion system into a dynamic depolymerization reactor
CN114058073A (zh) * 2020-08-07 2022-02-18 Apk股份公司 使用滚筒对滚筒加工步骤的基于溶剂的回收利用
US10954354B1 (en) * 2020-10-16 2021-03-23 Timeplast, Llc Upcycling process for unsorted waste stream
CN114434685B (zh) * 2020-10-30 2023-08-08 中国石油化工股份有限公司 浸取器及其应用、含pvc废塑料回收利用的装置及其方法
CN112497777A (zh) * 2020-11-27 2021-03-16 陈辉煌 一种可diy香薰蜡块制作装置
CN112920494A (zh) * 2021-02-05 2021-06-08 保定风帆美新蓄电池隔板制造有限公司 一种用铅酸蓄电池pe隔板废料制备再生物的方法
CN118060299B (zh) * 2024-04-25 2024-06-21 湖南金阳石墨烯研究院有限公司 一种废弃电池负极石墨的回收方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5278282A (en) * 1989-09-11 1994-01-11 Rensselaer Polytechnic Institute Polymer recycling by selective dissolution
EP0790277A1 (de) * 1996-02-19 1997-08-20 Fina Research S.A. Verfahren zum Sortieren von Polymerisaten
DE19744436A1 (de) * 1997-10-08 1999-04-15 Lindner Wolfgang Verfahren zur Gewinnung von polyolefinischen Kunststoffen
DE19822234A1 (de) * 1998-05-07 1999-11-18 Stefan Bosewitz Verfahren zur Trennung von Kunststoffen und deren Mischungen durch selektives Fällen aus Lösungen
DE19905029A1 (de) * 1999-01-29 2000-11-16 Bgb Ges Tu Berlin Verfahren zur Trennung vermischter Polyolefine

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5554657A (en) * 1995-05-08 1996-09-10 Shell Oil Company Process for recycling mixed polymer containing polyethylene terephthalate
US5994417A (en) * 1996-06-04 1999-11-30 Auburn University Process for recovering polymers from commingled materials

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5278282A (en) * 1989-09-11 1994-01-11 Rensselaer Polytechnic Institute Polymer recycling by selective dissolution
EP0790277A1 (de) * 1996-02-19 1997-08-20 Fina Research S.A. Verfahren zum Sortieren von Polymerisaten
DE19744436A1 (de) * 1997-10-08 1999-04-15 Lindner Wolfgang Verfahren zur Gewinnung von polyolefinischen Kunststoffen
DE19822234A1 (de) * 1998-05-07 1999-11-18 Stefan Bosewitz Verfahren zur Trennung von Kunststoffen und deren Mischungen durch selektives Fällen aus Lösungen
DE19905029A1 (de) * 1999-01-29 2000-11-16 Bgb Ges Tu Berlin Verfahren zur Trennung vermischter Polyolefine

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017003803A1 (en) * 2015-06-30 2017-01-05 The Procter & Gamble Company Articles of reclaimed polyethylene compositions
WO2017003801A1 (en) * 2015-06-30 2017-01-05 The Procter & Gamble Company Reclaimed polyethylene composition
EP3305839A1 (de) * 2016-10-10 2018-04-11 Fraunhofer Gesellschaft zur Förderung der Angewand Verfahren zur wiederverwertung von polyolefinhaltigem abfallmaterial
WO2018068973A1 (en) * 2016-10-10 2018-04-19 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Method for recycling polyolefin containing waste
US10934410B2 (en) 2016-10-10 2021-03-02 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Method for recycling polyolefin containing waste
WO2022129309A1 (de) * 2020-12-16 2022-06-23 Alpla Werke Alwin Lehner Gmbh & Co. Kg Recycling-verfahren für verunreinigte polyolefine
CH718174A1 (de) * 2020-12-16 2022-06-30 Alpla Werke Alwin Lehner Gmbh & Co Kg Recycling-Verfahren für verunreinigte Polyolefine.

Also Published As

Publication number Publication date
JP2004515624A (ja) 2004-05-27
CN1481413A (zh) 2004-03-10
AU2002226290A1 (en) 2002-06-24
EP1353983A1 (de) 2003-10-22
US20030146547A1 (en) 2003-08-07
BR0116120A (pt) 2003-12-23
DE10062437A1 (de) 2002-06-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2002048244A1 (de) Verfahren zum aufbereiten eines kunststoffgemisches
DE10062710A1 (de) Herstellung eines Polypropylen-Blends
DE69026829T2 (de) Polymerrecycling durch selektive auflösung
EP1189979B1 (de) Verfahren zur trennung von polyolefinischen kunststoffgemischen
DE602005003814T2 (de) Verfahren zur lösungsmittelbehandlung eines kunststoffs
DE60012778T2 (de) Verfahren zur wiederverwendung von gegenständen aus vinylpolymeren
DE60121948T2 (de) Auf lösungsmittel basierende rückgewinnung und wiederverwertung eines polyamidmaterials
DE2537297A1 (de) Verfahren zur wiedergewinnung von polyvinylchloridmaterialien aus abfall
DE19653076A1 (de) Verfahren zur Gewinnung von Polyolefinen aus polyolefinhaltigen Kunststoff-Gemischen oder polyolefinhaltigen Abfällen
EP0521418A1 (de) Verfahren zur Aufbereitung von gebrauchten Gegenständen aus Polyolefin zu wiederverwendbarem Rohstoff
DE602005005721T2 (de) Verfahren zur entfernung von schwermetallen aus vinylchloridpolymeren (pvc)
EP3016998B1 (de) Verfahren zur anreicherung von mindestens einem polymer aus einem polymer-haltigen abfall und polymer-recyclat
DE112012006987T5 (de) Verfahren zur Erzeugung von nicht-karzinogenem aromatischem Prozessöl
DE2602322A1 (de) Verfahren zur kontinuierlichen abtrennung und gewinnung von halogen- substituiertem isolationsmaterial aus abfaellen von isoliertem drahtmaterial
EP1392766A1 (de) Verfahren zur gewinnung von ldpe aus gebrauchten kunststoffolien
DE4207370A1 (de) Verfahren zur entfernung von pflanzenschutzmitteln von mit pflanzenschutzmitteln verunreinigten kunststoffbehaeltern
DE69220665T2 (de) Behandlung und rückgewinnung von overspray erhalten bei dem aufsprühen von wasserlöslichen überzügen
EP0608454B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Polyamid 6 aus Polyamid-Abfällen
EP3003669B1 (de) Verfahren zur rückgewinnung von rohstoffen aus papierhaltigen abfällen mittels ionischer flüssigkeiten
EP2981559B1 (de) Verfahren zur abtrennung eines polymers aus einer polymerlösung oder -dispersion
DE2449303A1 (de) Verfahren zur kontinuierlichen abtrennung und gewinnung von halogen-substituiertem isolationsmaterial aus abfaellen von isoliertem drahtmaterial
WO2002048245A1 (de) Verfahren zum abtrennen mindestens eines ausgewählten polymers aus einem polymergemisch
EP1200514A1 (de) Thermisches trennverfahren für vermischte polymere
DE102021203708B3 (de) Verfahren und Vorrichtung für das Recycling von Low Density Polyethylene (LDPE)
DE1720081A1 (de) Verfahren zur Herstellung von feinverteilten stereospezifischen Styrol-Butadien-Copolymeren

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AE AG AL AM AT AT AU AZ BA BB BG BR BY BZ CA CH CN CO CR CU CZ CZ DK DK DM DZ EC EE EE ES FI GB GD GE GH GM HR HU ID IL IN IS JP KE KG KP KR KZ LC LK LR LS LT LU LV MA MD MG MK MN MW MX MZ NO NZ PH PL PT RO RU SD SE SG SI SK SK SL TJ TM TR TT TZ UA UG US UZ VN YU ZA ZW

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): GH GM KE LS MW MZ SD SL SZ TZ UG ZM ZW AM AZ BY KG KZ MD RU TJ TM AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LU MC NL PT SE TR BF BJ CF CG CI CM GA GN GQ GW ML MR NE SN TD TG

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2001995592

Country of ref document: EP

DFPE Request for preliminary examination filed prior to expiration of 19th month from priority date (pct application filed before 20040101)
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 10220690

Country of ref document: US

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2002549770

Country of ref document: JP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 018206360

Country of ref document: CN

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 2001995592

Country of ref document: EP