WO2022101004A1 - Verfahren und vorrichtung zum behandeln von kunststoffbehältern zur kunststoffaufbereitung - Google Patents

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WO2022101004A1
WO2022101004A1 PCT/EP2021/079724 EP2021079724W WO2022101004A1 WO 2022101004 A1 WO2022101004 A1 WO 2022101004A1 EP 2021079724 W EP2021079724 W EP 2021079724W WO 2022101004 A1 WO2022101004 A1 WO 2022101004A1
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WO
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plastic
plastic particles
plastic containers
ejected
containers
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PCT/EP2021/079724
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English (en)
French (fr)
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Thomas Friedlaender
Maren KEILHAMMER
Veronika TECKENBERG
Robert Weikl
Luisa LOPEZ
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Krones Ag
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Publication date
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    • 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 treating plastic containers, in particular bottles, for processing plastic.
  • plastic containers for example PET containers
  • plastic containers for example PET containers
  • the plastic from which the containers are made can be recycled and then reused.
  • labels and smaller foreign matter can first be removed mechanically from the plastic containers before the plastic containers are shredded.
  • the shredded material i.e. the plastic particles, can be further cleaned in a single or multi-stage cleaning process before it is processed further.
  • One of the objects underlying the invention is therefore to provide a method for treating plastic containers for plastics processing, which makes it possible to achieve high quality in a reproducible manner.
  • plastic containers that have an imprint are recognized and ejected.
  • the ejected plastic containers are further processed in a first sub-process and the plastic containers that have not been ejected (hereinafter also referred to as the remaining plastic containers) are processed further in a separate second sub-process.
  • the first sub-process includes the ejected plastic containers being crushed into a large number of first plastic particles and the first plastic particles being subjected to a cleaning process in which color components are removed from the first plastic particles.
  • Plastic containers with imprint are understood to be plastic containers whose surface is printed, ie containers that are provided with a direct print. In particular, it can be a plastic container with a color imprint.
  • the imprint can be such be designed so that in particular at least 5%, in particular at least 10%, in particular at least 20%, in particular at least 30% of the container surface is provided with the imprint.
  • the printed areas do not have to be contiguous.
  • the detection can include an automatic evaluation of measured values from one or more detectors and, based on the evaluation, an automatic assignment of the respective container as a container that includes an imprint, using an assignment criterion.
  • the recognition can include automatically determining the size of the printed area on the basis of an automatic evaluation of measured values from one or more, in particular optical, detectors, for which purpose known image processing methods in particular can be used.
  • the recognition can then further include comparing the size of the printed area determined in this way with a stored size value and, if the determined size is greater than or equal to the stored size value, the container is assigned as a container with imprint.
  • the stored value is the assignment criterion described above.
  • Separation can include the plastic containers that have an imprint being transported further on a different transport route than the other containers.
  • the ejection can include the actuation of switches and/or pushing elements and/or pushing elements. These can be actuated in such a way that containers with imprint are diverted to a different transport route than the other containers and/or that the other containers are diverted to a different transport route than the containers with imprint.
  • plastic containers can be examined in an incoming flow of plastic containers in order to identify whether they are plastic containers with an imprint.
  • An incoming flow of plastic containers typically contains different types of plastic containers.
  • a distinction must be made between labeled plastic containers and plastic containers with an imprint.
  • the requirements for the cleaning process in order to achieve ideal cleaning results differ for different types of plastic containers. So if the plastic containers are all subjected to a common cleaning process, the overall result will vary depending on the proportion of each type of container.
  • the advantage achieved by the claimed method is that, regardless of the composition of the incoming plastic container flow, consistently good cleaning results can be achieved since the respective partial cleaning processes receive starting material with a relatively constant material composition through the appropriate division of the plastic container flow.
  • a relatively constant material composition makes it possible to achieve a reproducible good result in the processing of plastic.
  • the two sub-processes can be different.
  • the sub-processes can each be adapted to the respective material composition of the containers. This achieves a better overall result than a process in which all materials are processed together. The process can therefore also make it possible to achieve better cleaning results on average and a better overall result in plastics processing.
  • the comminution into plastic particles can take place, for example, by means of a mill.
  • the resulting plastic particles can have sizes of around a few millimeters to a few centimeters.
  • color components can also be color components that have become detached from colored labels, lids or plastic caps and are adhering to the container.
  • radiation-curable inks and in particular radiation-curable ink or radiation-curable inks based on ink are used.
  • Radiation curing is, in particular, curing by means of UV radiation or radiation with a predominant UV component.
  • colors are often used that are cured by means of electron beams, lasers, UV-C rays, excimer lamps, UV LEDs or UV arc lamps.
  • the color components can in particular be or contain water- or solvent-based printing inks and/or latex printing inks.
  • the cleaning process can include mechanical removal of color components from the plastic particles.
  • the first plastic particles can be treated using a friction washer.
  • the cleaning process then involves rubbing the plastic particles together.
  • the friction removes color components from the plastic particles.
  • the advantage is that a good cleaning result is achieved even at low temperatures and less strong cleaning agents.
  • the cleaning process can be single-stage or multi-stage. In a multi-stage cleaning process, a washing liquid can be exchanged and/or cleaned between the different stages. Alternatively or additionally, in a multi-stage cleaning process, the first plastic particles can be transported further between the stages of the cleaning process from one washer to one or more other washers. There they can then be cleaned again.
  • the first partial process described above in particular the cleaning process, can take place at a temperature which is lower than the glass transition temperature of the material of the first plastic particles, in particular at a temperature lower than or equal to 60° C., in particular lower than or equal to 50° C.
  • This has the advantage that the probability of color components diffusing into the plastic particles is reduced. In this way, discoloration of the material of the plastic particles (also referred to below as discoloration of the plastic particles) can be prevented.
  • the first partial process can optionally include a drying process in which the first plastic particles are dried.
  • the cleaning process can optionally include a rinsing process which immediately precedes the drying process and in which the first plastic particles are rinsed with liquid, in particular fresh washing liquid.
  • the second sub-process described above can include the remaining plastic containers being comminuted into a large number of second plastic particles.
  • the second sub-process can include labels and/or foreign matter being removed from the plastic containers, for example mechanically, before the plastic containers are shredded.
  • the second thread may include different steps than the first thread.
  • the second sub-process can include that the second plastic particles are not subjected to any cleaning process or a different cleaning process than the first plastic particles or a similar cleaning process as the first plastic particles with process parameters different from those of the first plastic particles.
  • the method can include first plastic particles that have gone through the first sub-process and second plastic particles that have gone through the second sub-process being brought together and fed to subsequent processing processes. This has the advantage that not all system components have to be provided in duplicate.
  • the method can include that after the cleaning process, one or more detectors are used to carry out an automatic quality check of the plastic particles, in particular of the cleaning process, in particular a check of the quantity of color components remaining on the first plastic particles and a check of the discoloration of the plastic particles.
  • sensors and/or cameras such as (high-resolution) CCD line scan cameras or near-infrared sensors can be used for this.
  • the automatic quality check can be carried out, for example, using a computing device that receives data from the detectors.
  • the quality check can in particular precede a merging of the first and second plastic particles as described above, as explained in detail below.
  • the quantity check can include, for example, determining the size of the surface area or the sum of the surface areas on which color components are still present.
  • the method can include detecting the total mass flow of all incoming plastic containers and detecting the partial mass flow of the discharged plastic containers and/or the partial mass flow of the remaining plastic containers.
  • the recorded total mass flow and (at least) one of the recorded partial mass flows can be taken into account in an automatic quality check.
  • an upper limit for the proportion of color in the total mass flow can be specified after the two sub-processes have been run through. Based on the measurement of the total mass flow, the partial mass flows and the results of the determination of the paint residues, it can be determined whether or not the upper limit is exceeded after the partial mass flows have been combined. If it were to be exceeded, either discolored plastic particles can be discharged before they are combined, or the first plastic particles can be subjected to a cleaning process again, if necessary repeated, and only then combined with the second plastic particles if the upper limit is not exceeded as a result.
  • the method can include subjecting the first plastic particles to a cleaning process, sorting them out, or feeding them to subsequent processing processes, depending on the result of a quality check or the automatic quality check. For example, only such first plastic particles can follow Processing processes are fed, the quality of which corresponds to a predetermined quality, for example in terms of the amount of remaining on the first plastic particles color components or in terms of discoloration.
  • Such plastic particles can in particular be fed directly, ie for example without intermediate renewed cleaning, to a subsequent processing operation or combined with the second plastic particles.
  • First plastic particles can be subjected to the cleaning process again if the quality check shows that the quality of the first plastic particles does not correspond to a specified quality because an examination of the amount of paint components remaining on the first plastic particles indicates that they are not sufficiently cleaned.
  • first plastic particles can be sorted out if the quality check shows that the quality of the first plastic particles does not correspond to a specified quality because the discoloration of the plastic particles indicates that color components, for example color pigments, have diffused into the plastic particles.
  • the above-described combining of the first and second plastic particles can be preceded by an automatic quality check of the first plastic particles, and only those first plastic particles that have a predetermined quality can be combined with the second plastic particles.
  • the method can include that only the first plastic particles that have been sufficiently freed from color components and/or found to be sufficiently little discolored during one or the automatic quality check are combined with the second plastic particles. In this way, it is possible to avoid problems arising from poorly cleaned or discolored plastic particles in further processing.
  • the first sub-process can include the color components removed from the first plastic particles being dispersed and/or emulsified and/or dissolved in a washing liquid, for example a washing liquor or washing water.
  • the method can, particularly if this is the case, include separating the color components in the washing liquid and/or removing them from the washing liquid.
  • the detachment and/or the removal can each be complete or partial take place during the cleaning process.
  • the separation and/or removal can take place before the washing liquid is used again.
  • Separating the paint components in the wash liquor may include adding one or more agents to the wash liquor that cause the paint components in the wash liquor to be separated.
  • the separation can take place in the form of a phase separation.
  • the separation can take place in particular by coagulation (for example in the case of an emulsion) and/or flocculation (for example in the case of a solution or a dispersion).
  • the agents can be added during the cleaning process or when there are no plastic particles in the washing liquid.
  • the scrubbing liquid may be in the scrubber or in a separate facility when it is separated and/or removed.
  • the separation can include adding auxiliary substances for phase separation, for example for coagulation and/or for flocculating the color components, to the washing liquid.
  • Inorganic agents such as iron/aluminium salts: AICL, A ⁇ SC h, FeC or organic polymers/polyelectrolytes can be used as coagulation aids.
  • Activated silicic acid or talc for example, can be used as flocculants.
  • agents for adjusting the pH and/or adsorption aids for example activated carbon, can be added for the separation.
  • flocculation can be achieved by adding HCl and/or iron(II) sulfate (FeSO4).
  • HCl changes the pH of the liquid
  • ferrous sulfate is a flocculant. Addition of HCl and ferrous sulfate accelerates the separation compared to addition of ferrous sulfate alone.
  • the paint components separated as described above may settle out in the form of a precipitate.
  • a step for removing this precipitate can optionally be carried out after the separation, for example by sedimentation or filtration. While the color components themselves often only have a size in the range of up to 10 nm, so that they can only be filtered by means of microfiltration (particle sizes up to about 100 nm) or ultrafiltration (particle sizes up to about 2 nm), the precipitation of the flaked and/or or coagulated paint components are done with a coarser filter. This is cheaper and requires less maintenance.
  • a sedimentation or a filtration with a coarser filter can be carried out first and then a micro- and/or ultra-filtration can be carried out will.
  • a detection step can be carried out following a sedimentation or filtration with a coarser filter, which is used to determine whether a subsequent micro- and/or ultrafiltration is carried out.
  • the process can optionally include adding agents to the washing liquid which cause other dissolved, emulsified and/or dispersed components in the washing liquid to be separated.
  • the invention also relates to a device for treating plastic containers for processing plastic.
  • the device comprises at least one detector, which is designed to detect plastic containers that include an imprint, a first device, which is designed to further process ejected plastic containers in a first sub-process, and a device that is designed to eject the plastic containers that have a Include imprint in the first facility.
  • the first device comprises a first comminution mechanism, which is designed to comminute the ejected plastic containers into a large number of first plastic particles and a washer to remove color components from the first plastic particles.
  • the washer can be a washer for the mechanical removal of color components, for example a friction washer.
  • the device can include transport elements and/or locks and/or points.
  • the device can include a merging mechanism with transport elements and/or locks and/or switches, which is designed and arranged in such a way that first plastic particles that have gone through the first sub-process and second plastic particles, in particular second plastic particles, that have not gone through the first sub-process have, are brought together and fed to subsequent processing processes.
  • the device can include at least one detector and a computing device that is designed to carry out an automatic quality check using the data from the at least one detector after the removal of color components from the first plastic particles, in particular a check of the quantity of those remaining on the first plastic particles Color components and/or an examination of the discoloration of the plastic particles.
  • the device can comprise at least one first detection device, which is designed to detect the total mass flow of all incoming detecting plastic containers, and/or a second detection device, which is designed to detect the partial mass flow of the ejected plastic containers, and/or a third detection device, which is designed to detect the partial mass flow of the remaining plastic containers (those that have not been ejected), include.
  • the device can be designed to transmit the results of the respective detection to the or a computing device that is designed to carry out an automatic quality check.
  • the device can optionally include a control device which is designed to control the transport of the first plastic particles in such a way that, depending on the result of a quality check or the quality check, they are fed (again) to a washer or sorted out or fed to subsequent processing processes, in particular, are brought together with the second plastic particles.
  • the control device can be designed in such a way that it controls transport elements and/or switches for this purpose.
  • the device can include a device for separating and/or removing the color components from a washing liquid, which is designed in particular for adding one or more agents to the washing liquid that cause the color components in the washing liquid to be separated, in particular by coagulation and/or flocculation .
  • the device for separating and/or removing the color components can be at least partially integrated into the washer.
  • the device for separating and/or removing the color components can include elements that are designed for the automatic addition of the agent or agents. These elements can be controlled by or the controller.
  • the device can include a second device for further processing the remaining plastic containers (not ejected) in a separate second sub-process, the ejection device being designed to transport the plastic containers that have not been ejected into the second device.
  • the second device can include a second comminution mechanism, which is designed to comminute the remaining plastic containers (which have not been ejected) into second plastic particles, in particular the above-mentioned plastic particles.
  • the invention also relates to the use of a device for treating plastic containers for plastics processing for a method for treating plastic containers for plastics processing, the device having at least one detector which is designed to detect plastic containers which have an imprint, a discharge device which, for ejection of the plastic containers, which include an imprint, is formed, and a first device, which is embodied for further processing of the ejected plastic containers in a first sub-process.
  • the first device comprises a first crushing mechanism, which is designed to crush the ejected plastic containers into a large number of first plastic particles, and a washer, which is designed to remove color components from the first plastic particles, in particular a washer for mechanically removing color components.
  • the method includes that the plastic containers that have an imprint are recognized by the detector and ejected by the ejection device and that the ejected plastic containers are processed further in the first sub-process and the plastic containers that are not ejected are processed further in a separate second sub-process.
  • the first sub-process includes the ejected plastic containers being crushed by the first crushing mechanism into the plurality of first plastic particles and the first plastic particles being subjected to a cleaning process in which color components are removed from the first plastic particles.
  • the invention relates in particular to the use of one of the devices described above for one of the methods described above.
  • it relates to the use of one of the devices described above, comprising the second device for further processing the plastic containers that have not been ejected in one or the separate second sub-process, with the further processing of the plastic containers that have not been ejected being carried out in the second sub-process by means of the second device.
  • FIG. 1 is a schematic representation of a method for treating plastic containers for plastic processing
  • FIG. 2 shows a schematic representation, not true to scale, of a device for treating plastic containers for processing plastic according to one embodiment.
  • the method includes identifying plastic containers with an imprint, for example a print applied by direct printing, and ejecting them from an incoming stream of plastic containers.
  • an imprint for example a print applied by direct printing
  • ejecting them from an incoming stream of plastic containers for example, the detector 3 shown in FIG. 2 and the ejection device 5 shown there can be used.
  • the method can optionally include detecting the total mass flow of all incoming plastic containers and detecting the partial mass flow of the discharged plastic containers and/or the partial mass flow of the remaining plastic containers.
  • the total mass flow can be recorded during, before or after the detection of the printed containers.
  • the detectors 13 and 14 shown in FIG. 2 can be used to detect the mass flow(s).
  • the ejected plastic containers are treated in a first sub-process, namely crushed into a large number of first plastic particles, also referred to as flakes, and then subjected to a cleaning process.
  • a cleaning process color components are removed from the plastic particles.
  • a predominantly mechanical cleaning can take place, for example by rubbing the plastic particles against one another.
  • the device 4a shown in FIG. 2 with the comminution mechanism 6a and the washer 7a can be used.
  • a drying process can optionally take place, in which the first plastic particles are dried.
  • the plastic particles can also go through a rinsing process in which residues of washing liquid, paint components and other substances are washed away.
  • an automatic quality check of the plastic particles can be carried out by means of one or more detectors. The amount of color components remaining on the first plastic particles and the discoloration of the plastic particles can be checked.
  • the detectors 11 and computing device 12 shown in FIG. 2 can be used.
  • the plastic particles can be fed into a subsequent processing step, cleaned again or sorted out.
  • first plastic particles can be fed to subsequent processing processes whose quality corresponds to a predetermined quality, for example with regard to the quantity of color components remaining on the first plastic particles or with regard to discoloration.
  • the first plastic parts can be subjected to a cleaning process again if the quality check shows that they have not been cleaned sufficiently, i.e. too many color components remain on the plastic parts.
  • the plastic particles can also be sorted out if the quality check shows that the quality of the first plastic particles does not correspond to a specified quality because the discoloration of the material of the plastic particles indicates that color components have diffused into the plastic particles. Due to the cleaning processes described above, it is possible that such paint components cannot be removed even with repeated cleaning. It can therefore make sense to sort out such plastic particles immediately.
  • the remaining plastic containers are further processed in a separate second sub-process. There they can also be crushed into a large number of second plastic particles.
  • the first and second plastic particles can have approximately the same size after the respective comminution step.
  • labels and/or smaller foreign matter can be mechanically removed from the plastic containers.
  • the second plastic particles can also be subjected to further treatment steps, for example for cleaning.
  • the device 4b shown in FIG. 2 with the comminuting mechanism 6b and the optional processing elements 7b can be used.
  • first plastic particles and second plastic particles can be brought together and fed to subsequent processing processes, for example for recycling the plastic material.
  • a merging mechanism 10 and a control device 15 can be used.
  • the plastic particles that have been brought together can then be further processed together.
  • the merging can be preceded by the automatic quality check of the first plastic particles, and only those first plastic particles that have a predetermined quality are combined with the second plastic particles.
  • the partial mass flow of the first plastic particles provided for merging can optionally be detected by means of a detector.
  • the method can include separating and optionally removing color components from the washing liquid after or entirely or partially during the cleaning process. Separating the color components in the wash liquid can include adding one or more agents to the wash liquid which cause the color components in the wash liquid to be separated, in particular by coagulation and/or flocculation.
  • the device 17 shown in FIG. 2 and elements 20 for adding agents to the washing liquid can be used.
  • the washing liquid can be ejected to separate the paint components and then fed back into the washer after separation. Alternatively, it can remain in the washer to be separated.
  • the input material for the process for example in the form of bales or individual plastic containers, can include plastic containers with an imprint, also referred to as “directly printed” plastic containers, and other plastic containers, for example labeled plastic containers without an imprint.
  • the process is described here using PET bottles as an example. It can include the following steps, not all of which must be carried out, and also do not necessarily have to be carried out in succession and in this order.
  • Detection of the directly printed PET bottles with at least one detector, for example comprising a combination of camera and NIR sensor. Based on the results of detection: a. Detector detects only one polymer and recognizes color and/or a marker for direct printing. The bottle is classified as a PET bottle with imprint and fed to a first partial flow, referred to here as partial flow A. b. Detector only detects a polymer, but no color and also no marker for direct printing. The bottle is classified as a PET bottle with no label and no imprint and fed to a second partial flow, referred to here as partial flow B. c.
  • Detector detects two different polymers in a bottle, for example bottle body and label (in the so-called "label zone", where labels may be attached to plastic containers).
  • the bottle is classified as a PET bottle with a label and fed into the second partial flow, partial flow B.
  • Removal of the bottles in partial flow A i.e. the bottles classified as PET bottles with imprint, into a separate processing module, referred to here as module A, for processing.
  • Optional determination of the partial mass flow of partial flow A i.e. the PET bottles with imprint.
  • the color pigments can be discharged together with the washing liquid.
  • Optional determination of the washing result of partial flow A for example by means of a color sorter, which is designed to measure the color residues on the plastic particles, and/or cameras.
  • a color sorter which is designed to measure the color residues on the plastic particles, and/or cameras.
  • one or both of the following criteria can be evaluated.
  • Residual adhesions of printing inks on the surface of the plastic particles also known as the flake surface.
  • FIG. 1 the first partial process, the detection, the ejection and the optional step of measuring the partial mass flow are summarized by means of a dashed line. This serves to illustrate, because these steps can be carried out, for example, by means of a device that can be modularly coupled to existing systems, for example to systems with the optional second device 2b shown in FIG.
  • FIG. 2 shows an example of a schematic representation, not true to scale, of a device 1 according to the invention for treating plastic containers 2 for processing plastic.
  • the device includes at least one detector 3, which is designed to detect plastic containers 2a that include an imprint. These are, for example, plastic containers in an incoming stream of plastic containers.
  • the figure also shows a first device 4a for further processing the ejected plastic containers 2a in a first partial process.
  • the first device 4a here includes, for example, a comminution mechanism 6a, for example a mill, and a washer 7a.
  • the crushing mechanism is designed to crush the ejected plastic containers into a large number of first plastic particles 8a.
  • the washer is designed to remove color components 9a from the first plastic particles 8a.
  • the scrubber can, for example, in the form a friction washer, for the mechanical removal of paint components.
  • FIG. 2 also shows an optionally provided second device 4b for further processing of the remaining plastic containers 2b, ie those that have not been ejected, in a separate second partial process.
  • the second device can include a second crushing mechanism 6b for crushing the remaining plastic containers 2b into a multiplicity of second plastic particles 8b.
  • the second device can optionally include processing elements 7b, for example cleaning elements and/or dryers.
  • the fact that the second device 4b is provided as an option means that the first device can be used in a modular manner and, for example, can also be used together with other systems and devices.
  • the device also includes a discharge device 5, which is designed to discharge the plastic containers 2a, which include an imprint, into the first device 4a and, if necessary, to transport the remaining plastic containers 2b into the second device 4b.
  • a discharge device 5 which is designed to discharge the plastic containers 2a, which include an imprint, into the first device 4a and, if necessary, to transport the remaining plastic containers 2b into the second device 4b.
  • the device shown here has an optionally provided merging mechanism 10, which is designed and arranged in such a way that first plastic particles 8a, which have gone through the first sub-process, and second plastic particles 8b, which have gone through the second sub-process, are combined and fed to subsequent processing processes.
  • the merging mechanism 10 can, for example, comprise transport elements 10a and/or switch elements 10b.
  • the device shown here has at least one optionally provided detector 11 and an optionally provided computing device 12, which is designed to carry out an automatic quality test, in particular a test, using the data from the at least one detector after the removal of color components from the first plastic particles the amount of color components remaining on the first plastic particles and/or an examination of the discoloration of the plastic particles.
  • the detector can be designed here, for example, in the form of a camera or a color sorter.
  • the device can include any data connection 18 for the transmission of data between the detector and the computing device.
  • the color sorter can be designed, for example, to measure the color residues on the plastic particles.
  • the color sorter can be a true color sensor include. True color sensors can even differentiate between subtle color nuances, such as light blue and light green PET fractions.
  • the device optionally has a first detection device 13, which is designed to record the total mass flow of all incoming plastic containers, and/or a second detection device 14, which is designed to record the partial mass flow of the discharged plastic containers.
  • a first detection device 13 which is designed to record the total mass flow of all incoming plastic containers
  • a second detection device 14 which is designed to record the partial mass flow of the discharged plastic containers.
  • the device can also have a detection device which is designed to record the partial mass flow of the remaining plastic containers.
  • the detection devices are designed here in particular in such a way that they transmit the results of the respective detection to the computing device 12, which is designed to carry out a quality check or the automatic quality check.
  • the device can include any data connection 19 for transmission of the results.
  • the device shown here also has an optionally provided control device 15, which controls the transport of the first plastic particles 8a in such a way that, depending on the result of a quality check or the quality check, they are fed to a washer 7a or sorted out or fed to subsequent processing processes. in particular, are brought together with the second plastic particles 8b.
  • the control device can in particular control the merging mechanism 10, for example the switch 10b and/or the transport elements 10a, and optionally transport elements for transporting the first plastic particles.
  • the method may include separating color components in the washing liquid 16 and optionally removing them from the washing liquid.
  • the device shown here has an optionally provided device 17 for separating and/or removing the color components 9a from the washing liquid 16 .
  • optional elements 20 for adding, in particular automatically, one or more agents to the washing liquid are shown here.
  • the means are chosen so that they cause the color components in the washing liquid to be separated, in particular by coagulation and/or flocculation.
  • the components are separated in an additionally provided container 21 of the device 17 for separating and/or removing the color components, but optionally the separation and/or removal can also take place directly in the washer.
  • the first device 4a can optionally include a rinsing device 22 in which, for example, the plastic particles are rinsed so that residues of solid bodies and/or washing liquid are rinsed away.
  • a rinsing device 22 in which, for example, the plastic particles are rinsed so that residues of solid bodies and/or washing liquid are rinsed away.
  • water can be used, for example, which is flushed through a container with the plastic particles that is separate from the scrubber.
  • the washer 7a and the rinsing device can be formed integrally, in particular the space in which the plastic particles are rinsed can also be the space in which the cleaning process took place.
  • the first device 5a can optionally include a dryer 23, which is arranged in the direction of transport behind the washer and, if present, behind the rinsing device. This can be designed to dry the plastic particles.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Behandeln von Kunststoffbehältern zur Kunststoffaufbereitung. Bei dem Verfahren werden Kunststoffbehälter, die einen Aufdruck umfassen, erkannt und ausgeschleust und die ausgeschleusten Kunststoffbehälter werden in einem ersten Teilprozess und die übrigen Kunststoffbehälter in einem separaten zweiten Teilprozess weiterverarbeitet. Der erste Teilprozess umfasst, dass die ausgeschleusten Kunststoffbehälter zu einer Vielzahl von ersten Kunststoffteilchen zerkleinert werden und die Kunststoffteilchen einem Reinigungsprozess unterzogen werden, bei dem Farbbestandteile von den Kunststoffteilchen entfernt werden.

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Behandeln von Kunststoffbehältern zur Kunststoffaufbereitung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Behandeln von Kunststoffbehältern, insbesondere Flaschen, zur Kunststoffaufbereitung.
Es ist bekannt, zum Recycling von Kunststoffbehältern, beispielsweise PET-Behältern, die Kunststoffbehälter zu Kunststoffteilchen zu zerkleinern und das zerkleinerte Material weiter zu verarbeiten, beispielsweise aufzuschmelzen. So kann der Kunststoff, aus dem die Behälter gemacht sind, aufbereitet werden und anschließend erneut verwendet werden. Sofern vorhanden, können dazu zunächst Etiketten und kleinere Fremdstoffe mechanisch von den Kunststoffbehältern entfernt werden bevor die Kunststoffbehälter zerkleinert werden. Bei Bedarf kann das zerkleinerte Material, also die Kunststoffteilchen, durch einen ein- oder mehrstufigen Reinigungsprozess weiter gereinigt werden bevor es weiterverarbeitet wird.
Es wird jedoch beobachtet, dass die bekannte Kunststoffaufbereitung nicht reproduzierbar hohe Qualität erzielt. Eine der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe ist also, ein Verfahren zum Behandeln von Kunststoffbehältern zur Kunststoffaufbereitung bereitzustellen, das ermöglicht, reproduzierbar hohe Qualität zu erzielen.
Die Aufgabe wird durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen finden sich in den abhängigen Ansprüchen.
Anspruchsgemäß werden bei dem Verfahren zum Behandeln von Kunststoffbehältern zur Kunststoffaufbereitung Kunststoffbehälter, die einen Aufdruck umfassen, erkannt und ausgeschleust. Die ausgeschleusten Kunststoffbehälter werden in einem ersten Teilprozess und die nicht-ausgeschleusten Kunststoffbehälter (im Folgenden auch als die übrigen Kunststoffbehälter bezeichnet) in einem separaten zweiten Teilprozess weiterverarbeitet. Der erste Teilprozess umfasst, dass die ausgeschleusten Kunststoffbehälter zu einer Vielzahl von ersten Kunststoffteilchen zerkleinert werden und die ersten Kunststoffteilchen einem Reinigungsprozess unterzogen werden, bei dem Farbbestandteile von den ersten Kunststoffteilchen entfernt werden.
Als Kunststoffbehälter mit Aufdruck werden dabei Kunststoffbehälter verstanden, deren Oberfläche bedruckt ist, also Behälter, die mit einem Direktdruck versehen sind. Insbesondere kann es sich um Kunststoffbehälter mit einem Farbaufdruck handeln. Der Aufdruck kann derart ausgebildet sein, dass insbesondere mindestens 5 %, insbesondere mindestens 10 %, insbesondere mindestens 20 %, insbesondere mindestens 30 % der Behälteroberfläche mit dem Aufdruck versehen sind. Dabei müssen die bedruckten Flächen nicht zusammenhängend sein.
Das Erkennen kann eine automatische Auswertung von Messwerten eines oder mehrerer Detektoren und basierend auf der Auswertung eine automatische Zuordnung des jeweiligen Behälters als Behälter, der einen Aufdruck umfasst, anhand eines Zuordnungskriteriums umfassen.
Das Erkennen kann insbesondere umfassen, dass anhand einer automatischen Auswertung von Messwerten eines oder mehrerer, insbesondere optischer, Detektoren automatisch die Größe der bedruckten Fläche bestimmt wird, wozu insbesondere bekannte Bildverarbeitungsverfahren verwendet werden können. Das Erkennen kann dann weiter umfassen, dass die so bestimmte Größe der bedruckten Fläche mit einem hinterlegten Größenwert verglichen wird, und, wenn die bestimmte Größe größer oder gleich dem hinterlegten Größenwert ist, der Behälter als Behälter mit Aufdruck zugeordnet wird. Der hinterlegte Größenwert ist in diesem Fall das oben beschriebene Zuordnungskriterium.
Ein Ausschleusen kann umfassen, dass die Kunststoffbehälter, die einen Aufdruck umfassen, auf einem anderen Transportweg weiter transportiert werden als die übrigen Behälter. Das Ausschleusen kann ein Betätigen von Weichen und/oder Schiebeelementen und/oder Stoßelemente umfassen. Diese können derart betätigt werden, dass Behälter mit Aufdruck auf einen anderen Transportweg umgeleitet werden als die übrigen Behälter und/oder dass die übrigen Behälter auf einen anderen Transportweg umgeleitet werden als die Behälter mit Aufdruck.
Insbesondere können Kunststoffbehälter in einem einlaufenden Kunststoffbehälterstrom untersucht werden, um zu erkennen, ob es sich um Kunststoffbehälter mit einem Aufdruck handelt. Ein einlaufender Kunststoffbehälterstrom enthält typischerweise verschiedene Arten von Kunststoffbehältern. Dabei sind insbesondere etikettierte Kunststoffbehälter und Kunststoffbehälter mit Aufdruck zu unterscheiden. Die Erfordernisse an den Reinigungsprozess, um ideale Reinigungsergebnisse zu erzielen, unterscheiden sich für verschiedene Kunststoffbehälterarten. Wenn die Kunststoffbehälter alle einem gemeinsamen Reinigungsprozess unterzogen werden, wird also das Gesamtergebnis abhängig vom Anteil der jeweiligen Behälterart variieren. Der durch das beanspruchte Verfahren erreichte Vorteil besteht darin, dass unabhängig von der Zusammensetzung des ankommenden Kunststoffbehälterstroms gleichbleibend gute Reinigungsergebnisse erzielt werden können, da die jeweiligen Teilreinigungsprozesse durch die geeignete Aufteilung des Kunststoffbehälterstroms jeweils Ausgangsmaterial mit relativ konstanter Materialzusammensetzung erhalten. Eine relativ konstante Materialzusammensetzung ermöglicht, ein reproduzierbar gutes Ergebnis bei der Kunststoffaufbereitung zu erzielen.
Die beiden Teilprozesse können unterschiedlich sein. Insbesondere können die Teilprozesse jeweils an die jeweilige Materialzusammensetzung der Behälter angepasst sein. So wird ein besseres Gesamtergebnis erzielt als bei einem Prozess, bei dem alle Materialien zusammen verarbeitet werden. Somit kann das Verfahren auch ermöglichen, im Schnitt bessere Reinigungsergebnisse und ein besseres Gesamtergebnis bei der Kunststoffaufbereitung zu erzielen.
Das Zerkleinern zu Kunststoffteilchen kann beispielsweise mittels einer Mühle erfolgen. Beispielhaft können die resultierenden Kunststoffteilchen dabei Größen von etwa einigen Millimetern bis einigen Zentimetern haben.
Farbbestandteile können neben den Farbbestandteilen aus dem Direktdruck auch Farbbestandteile sein, die sich von farbigen Etiketten, Deckeln oder Kunststoffkappen abgelöst haben und an dem Behälter haften. Insbesondere beim Direktdruck werden dabei strahlenhärtbare Farben und insbesondere strahlenhärtbare Tinte oder strahlenhärtbare Farbe auf Tintenbasis verwendet. Bei der Strahlenhärtung handelt es sich insbesondere um eine Aushärtung mittels UV-Strahlung bzw. Strahlung mit überwiegendem UV-Anteil. Es werden oft aber auch Farben verwendet, die mittels Elektronenstrahlen, Laser, UV-C Strahlen, Excimer - Lampen, UV-LED oder UV-Bogenstrahler ausgehärtet werden.
Die Farbbestandteile können dabei insbesondere wasser- oder lösemittelbasierte Druckfarben und / oder Latex Druckfarben sein bzw. enthalten.
Der Reinigungsprozess kann eine mechanische Entfernung von Farbbestandteilen von den Kunststoffteilchen umfassen. Beispielsweise können die ersten Kunststoffteilchen mittels eines Friktionswäschers behandelt werden. Der Reinigungsprozess umfasst dann, dass die Kunststoffteilchen aneinander reiben. Dabei werden durch die Reibung Farbbestandteile von den Kunststoffteilchen entfernt. Der Vorteil ist, dass dadurch auch bei niedrigen Temperaturen und weniger starken Reinigungsmitteln ein guter Reinigungserfolg erzielt wird. Der Reinigungsprozess kann einstufig oder mehrstufig sein. Bei einem mehrstufigen Reinigungsprozess kann zwischen den verschiedenen Stufen eine Waschflüssigkeit ausgetauscht und/oder gereinigt werden. Alternativ oder zusätzlich können bei einem mehrstufigen Reinigungsprozess die ersten Kunststoffteilchen zwischen den Stufen des Reinigungsprozesses von einem Wäscher in einen oder mehrere weitere Wäscher weitertransportiert werden. Dort können sie dann erneut gereinigt werden.
Der oben beschriebene erste Teilprozess, insbesondere der Reinigungsprozess, kann bei einer Temperatur erfolgen, die kleiner als die Glasübergangstemperatur des Materials der ersten Kunststoffteilchen ist, insbesondere bei einer Temperatur kleiner oder gleich 60 °C, insbesondere kleiner oder gleich 50 °C. Das hat den Vorteil, dass die Wahrscheinlichkeit, dass Farbbestandteile in die Kunststoffteilchen hinein diffundieren, reduziert wird. So kann einer Verfärbung des Materials der Kunststoffteilchen (im Folgenden auch als Verfärbung der Kunststoffteilchen bezeichnet) vorgebeugt werden.
Der erste Teilprozess kann nach dem Reinigungsprozess optional einen Trocken prozess umfassen, bei dem die ersten Kunststoffteilchen getrocknet werden. Der Reinigungsprozess kann optional einen Spülprozess umfassen, der dem Trocken prozess unmittelbar vorangeht und bei dem die ersten Kunststoffteilchen mit Flüssigkeit, insbesondere frischer Waschflüssigkeit, gespült werden.
Der oben beschriebene zweite Teilprozess kann umfassen, dass die übrigen Kunststoffbehälter zu einer Vielzahl von zweiten Kunststoffteilchen zerkleinert werden. Der zweite Teilprozess kann umfassen, dass Etiketten und/oder Fremdstoffe, beispielsweise mechanisch, von den Kunststoffbehältern entfernt werden bevor die Kunststoffbehälter zerkleinert werden. Wie oben erläutert, kann der zweite Teilprozess andere Schritte umfassen als der erste Teilprozess. Insbesondere kann der zweite Teilprozess umfassen, dass die zweiten Kunststoffteilchen keinem Reinigungsprozess oder einem andersartigen Reinigungsprozess als die ersten Kunststoffteilchen oder einem gleichartigen Reinigungsprozess wie die ersten Kunststoffteilchen mit anderen Prozessparametern als bei den ersten Kunststoffteilchen unterzogen werden.
Das Verfahren kann umfassen, dass erste Kunststoffteilchen, die den ersten Teilprozess durchlaufen haben, und zweite Kunststoffteilchen, die den zweiten Teilprozess durchlaufen haben, zusammengeführt und nachfolgenden Verarbeitungsprozessen zugeführt werden. Dies hat den Vorteil, dass nicht alle Anlagenkomponenten doppelt vorgesehen sein müssen. Das Verfahren kann umfassen, dass nach dem Reinigungsprozess mittels eines oder mehrerer Detektoren eine automatische Qualitätsprüfung der Kunststoffteilchen, insbesondere des Reinigungsprozesses, erfolgt, insbesondere eine Prüfung der Menge der auf den ersten Kunststoffteilchen verbleibenden Farbbestandteile und eine Prüfung der Verfärbung der Kunststoffteilchen. Beispielsweise können hierfür Sensoren und/oder Kameras, wie z.B. (hochauflösende) CCD-Zeilenkameras oder Nah-Infrarot-Sensoren verwendet werden. Die automatische Qualitätsprüfung kann beispielsweise mittels einer Recheneinrichtung erfolgen, die von den Detektoren Daten erhält. Die Qualitätsprüfung kann insbesondere einem wie oben beschriebenen Zusammenführen der ersten und zweiten Kunststoffteilchen vorangehen, wie unten noch im Detail erläutert.
Die Mengenprüfung kann beispielsweise umfassen, dass bestimmt wird, wie groß der Oberflächenbereich bzw. die Summe der Oberflächenbereiche ist bzw. sind, auf dem bzw. denen noch Farbbestandteile vorhanden sind.
Das Verfahren kann umfassen, dass eine Erfassung des Gesamtmassenstroms aller einlaufenden Kunststoffbehälter und eine Erfassung des Teilmassenstroms der ausgeschleusten Kunststoffbehälter und/oder des Teilmassenstroms der übrigen Kunststoffbehälter durchgeführt wird. Der erfasste Gesamtmassenstrom und (mindestens) einer der erfassten Teilmassenströme können bei einer bzw. der automatischen Qualitätsprüfung berücksichtigt werden.
Beispielsweise kann eine Obergrenze für den Farbanteil im Gesamtmassenstrom nach dem durchlaufen der beiden Teilprozesse vorgegeben sein. Anhand der Messung des Gesamtmassenstroms, der Teilmassenströme und den Ergebnissen der Bestimmung der Farbrückstände kann festgestellt werden, ob nach dem Zusammenführen der Teilmassenströme die Obergrenze überschritten wird oder nicht. Wenn sie überschritten werden würde, können entweder vor der Zusammenführung verfärbte Kunststoffteilchen ausgeschleust werden oder die ersten Kunststoffteilchen nochmals einem Reinigungsprozess unterzogen werden, gegebenenfalls auch wiederholt, und erst dann mit den zweiten Kunststoffteilchen zusammengeführt werden, wenn die Obergrenze dadurch nicht überschritten wird.
Das Verfahren kann umfassen, dass die ersten Kunststoffteilchen abhängig vom Ergebnis einer bzw. der automatischen Qualitätsprüfung einem bzw. dem Reinigungsprozess unterzogen werden, aussortiert werden, oder nachfolgenden Verarbeitungsprozessen zugeführt werden. Beispielsweise können nur solche ersten Kunststoffteilchen nachfolgenden Verarbeitungsprozessen zugeführt werden, deren Qualität einer vorgegebenen Qualität entspricht, beispielsweise hinsichtlich der Menge der auf den ersten Kunststoffteilchen verbleibenden Farbbestandteile oder hinsichtlich der Verfärbung. Solche Kunststoffteilchen können insbesondere unmittelbar, also beispielsweise ohne zwischengeschaltete erneute Reinigung, einem nachfolgenden Verarbeitungsprozess zugeführt oder mit den zweiten Kunststoffteilchen zusammengeführt werden.
Erste Kunststoffteilchen können erneut dem Reinigungsprozess unterzogen werden, wenn sich bei der Qualitätsprüfung zeigt, dass die Qualität der ersten Kunststoffteilchen nicht einer vorgegebenen Qualität entspricht, weil eine Prüfung der Menge der auf den ersten Kunststoffteilchen verbleibenden Farbbestandteile darauf hindeutet, dass sie nicht ausreichend gereinigt sind. Alternativ oder zusätzlich können erste Kunststoffteilchen aussortiert werden, wenn sich bei der Qualitätsprüfung zeigt, dass die Qualität der ersten Kunststoffteilchen nicht einer vorgegebenen Qualität entspricht, weil die Verfärbung der Kunststoffteilchen darauf hindeutet, dass Farbbestandteile, beispielsweise Farbpigmente, in die Kunststoffteilchen hinein diffundiert sind.
Dem oben beschriebenen Zusammenführen von ersten und zweiten Kunststoffteilchen kann eine bzw. die automatische Qualitätsprüfung der ersten Kunststoffteilchen vorangehen, und nur solche ersten Kunststoffteilchen, die eine vorgegebenen Qualität aufweisen, mit den zweiten Kunststoffteilchen zusammengeführt werden.
Mit anderen Worten kann das Verfahren umfassen, dass nur die ersten Kunststoffteilchen, die bei einer bzw. der automatischen Qualitätsprüfung für ausreichend von Farbbestandteilen befreit und/oder für ausreichend wenig verfärbt befunden wurden, mit den zweiten Kunststoffteilchen zusammengeführt werden. So kann vermieden werden, dass in den weiteren Verarbeitungsprozessen Probleme durch schlecht gereinigte oder verfärbte Kunststoffteilchen auftreten.
Der erste Teilprozess kann umfassen, dass die von den ersten Kunststoffteilchen entfernten Farbbestandteile in eine Waschflüssigkeit, beispielsweise eine Waschlauge oder Waschwasser, dispergiert und/oder emulgiert und/oder gelöst werden.
Das Verfahren kann, insbesondere, wenn dies der Fall ist, umfassen, dass die Farbbestandteile in der Waschflüssigkeit abgetrennt und/oder aus der Waschflüssigkeit entfernt werden. Das Abtrennen und/oder das Entfernen können jeweils ganz oder teilweise während des Reinigungsprozesses stattfinden. Insbesondere können das Abtrennen und/oder das Entfernen vor einer erneuten Verwendung der Waschflüssigkeit erfolgen.
Das Abtrennen der Farbbestandteile in der Waschflüssigkeit kann umfassen, dass der Waschflüssigkeit ein oder mehrere Mittel zugegeben werden, die bewirken, dass die Farbbestandteile in der Waschflüssigkeit abgetrennt werden. Das Abtrennen kann in Form einer Phasentrennung erfolgen. Das Abtrennen kann insbesondere durch Koagulierung (beispielsweise bei einer Emulsion) und/oder Ausflocken (beispielsweise bei einer Lösung oder einer Dispersion) erfolgen. Das Zugeben der Mittel kann während des Reinigungsprozesses erfolgen oder wenn sich keine Kunststoffteilchen in der Waschflüssigkeit befinden. Die Waschflüssigkeit kann sich beim Abtrennen und/oder Entfernen im Wäscher oder in einer gesonderten Einrichtung befinden.
Die Abtrennung kann umfassen, dass der Waschflüssigkeit Hilfsstoffe zur Phasentrennung, beispielsweise zur Koagulierung und/oder zum Ausflocken der Farbbestandteile zugegebenen werden. Als Hilfsstoffe zur Koagulierung können anorganische Mittel wie Eisen- /Aluminiumsalze: AICL, A^SC h, FeC oder organische Polymere/Polyelektrolyte verwendet werden. Als Flockungsmittel können beispielsweise aktivierte Kieselsäure oder Talk verwendet werden. Alternativ oder zusätzlich können zur Abtrennung Mittel zum Einstellen des pH-Werts und/oder Adsorptionshilfsstoffe, beispielsweise Aktivkohle, zugegeben werden. Beispielsweise kann durch Zugabe von HCl und/oder Eisen(ll)-Sulfat (FeSO4) eine Ausflockung erzielt werden. HCl ändert den pH-Wert der Flüssigkeit, Eisen(ll)- Sulfat ist ein Flockungsmittel. Zugabe von HCl und Eisen (Il)-Sulfat führt zu einer Beschleunigung der Abtrennung im Vergleich zur Zugabe ausschließlich von Eisen(ll)- Sulfat.
Die wie oben beschrieben abgetrennten Farbbestandteile können sich in Form eines Niederschlags absetzen. Optional kann anschließend an das Abtrennen ein Schritt zur Entfernung dieses Niederschlags erfolgen, beispielsweise durch Sedimentation oder Filtration. Während die Farbbestandteile selbst oft nur eine Größe im Bereich von bis zu 10 nm aufweisen, so dass diese nur mittels Mikrofiltration (Partikelgrößen bis etwa 100 nm) oder Ultrafiltration (Partikelgrößen bis etwa 2 nm) gefiltert werden können, kann der Niederschlag der geflockten und/oder koagulierten Farbbestandteile mit einem gröberen Filter erfolgen. Dieser ist billiger und weniger wartungsintensiv.
Optional kann zunächst eine Sedimentation oder eine Filtration mit einem gröberen Filter durchgeführt werden und im Anschluss daran eine Mikro- und/oder Ultrafiltration durchgeführt werden. Insbesondere kann ein Detektionsschritt im Anschluss an eine Sedimentation oder Filtration mit einem gröberen Filter erfolgen, anhand dessen bestimmt wird, ob eine anschließende Mikro- und/oder Ultrafiltration durchgeführt wird.
Das Verfahren kann optional umfassen, dass der Waschflüssigkeit Mittel zugesetzt werden, die bewirken, dass andere gelöste, emulgierte und/oder dispergierte Bestandteile in der Waschflüssigkeit abgetrennt werden.
Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zum Behandeln von Kunststoffbehältern zur Kunststoffaufbereitung. Die Vorrichtung umfasst mindestens einen Detektor, der zum Erkennen von Kunststoffbehältern, die einen Aufdruck umfassen, ausgebildet ist, eine erste Einrichtung, die zum Weiterverarbeiten von ausgeschleusten Kunststoffbehältern in einem ersten Teilprozess ausgebildet ist, und eine Vorrichtung, die zum Ausschleusen der Kunststoffbehälter, die einen Aufdruck umfassen, in die erste Einrichtung. Die erste Einrichtung umfasst einen ersten Zerkleinerungsmechanismus, der zum Zerkleinern der ausgeschleusten Kunststoffbehälter zu einer Vielzahl von ersten Kunststoffteilchen und einen Wäscher zum Entfernen von Farbbestandteilen von den ersten Kunststoffteilchen ausgebildet ist. Insbesondere kann der Wäscher ein Wäscher zum mechanischen Entfernen von Farbbestandteilen sein, beispielsweise ein Friktionswäscher.
Die Vorrichtung kann Transportelemente und/oder Schleusen und/oder Weichen umfassen. Insbesondere kann die Vorrichtung einen Zusammenführungsmechanismus mit Transportelementen und/oder Schleusen und/oder Weichen umfassen, der derart ausgebildet und angeordnet ist, dass erste Kunststoffteilchen, die den ersten Teilprozess durchlaufen haben, und zweite Kunststoffteilchen, insbesondere zweite Kunststoffteilchen, die den ersten Teilprozess nicht durchlaufen haben, zusammengeführt und nachfolgenden Verarbeitungsprozessen zugeführt werden.
Die Vorrichtung kann mindestens einen Detektor und eine Recheneinrichtung umfassen, die derart ausgebildet ist, unter Verwendung der Daten des mindestens einen Detektors, nach dem Entfernen von Farbbestandteilen von den ersten Kunststoffteilchen eine automatische Qualitätsprüfung durchzuführen, insbesondere eine Prüfung der Menge der auf den ersten Kunststoffteilchen verbleibenden Farbbestandteile und/oder eine Prüfung der Verfärbung der Kunststoffteilchen.
Die Vorrichtung kann alternativ oder zusätzlich mindestens eine erste Detektionseinrichtung umfassen, die dazu ausgebildet ist, den Gesamtmassenstrom aller einlaufenden Kunststoffbehälter zu erfassen, und/oder eine zweite Detektionseinrichtung, die dazu ausgebildet ist, den Teilmassenstrom der ausgeschleusten Kunststoffbehälter zu erfassen, und/oder eine dritte Detektionseinrichtung, die dazu ausgebildet ist, den Teilmassenstrom der übrigen (der nicht-ausgeschleusten) Kunststoffbehälter zu erfassen, umfassen. Die Vorrichtung kann insbesondere ausgebildet sein, die Ergebnisse der jeweiligen Erfassung an die bzw. eine Recheneinrichtung, die zum Durchführen einer bzw. der automatischen Qualitätsprüfung ausgebildet ist, zu übertragen.
Die Vorrichtung kann optional eine Steuereinrichtung umfassen, die dazu ausgebildet ist, den Transport der ersten Kunststoffteilchen derart zu steuern, dass sie abhängig vom Ergebnis einer bzw. der Qualitätsprüfung (erneut) einem bzw. dem Wäscher zugeführt oder aussortiert werden oder nachfolgenden Verarbeitungsprozessen zugeführt werden, insbesondere, mit den zweiten Kunststoffteilchen zusammengeführt werden. Insbesondere kann die Steuereinrichtung derart ausgebildet sein, dass sie dazu Transportelemente und/oder Weichen ansteuert.
Die Vorrichtung kann eine Einrichtung zum Abtrennen und/oder Entfernen der Farbbestandteile aus einer Waschflüssigkeit umfassen, die insbesondere zum Zugeben eines oder mehrerer Mittel zur Waschflüssigkeit ausgebildet ist, die bewirken, dass die Farbbestandteile in der Waschflüssigkeit abgetrennt werden, insbesondere durch Koagulierung und/oder Ausflocken. Die Einrichtung zum Abtrennen und/oder Entfernen der Farbbestandteile kann zumindest teilweise in den Wäscher integriert sein. Insbesondere kann die Einrichtung zum Abtrennen und/oder Entfernen der Farbbestandteile Elemente umfassen, die zum automatischen Zugeben des bzw. der Mittel ausgebildet sind. Diese Elemente können durch eine bzw. die Steuereinrichtung gesteuert werden.
Die Vorrichtung kann eine zweite Einrichtung zum Weiterverarbeiten der übrigen (nichtausgeschleusten) Kunststoffbehälter in einem separaten zweiten Teilprozess umfassen, wobei die Ausschleuseinrichtung zum Transport der nicht-ausgeschleusten Kunststoffbehälter in die zweite Einrichtung ausgebildet ist. Die zweite Einrichtung kann einen zweiten Zerkleinerungsmechanismus, der zum Zerkleinern der übrigen (nicht-ausgeschleusten) Kunststoffbehälter zu zweiten Kunststoffteilchen, insbesondere den oben genannten Kunststoffteilchen, ausgebildet ist, umfassen.
Die im Zusammenhang mit dem Verfahren beschriebenen Merkmale und Vorteile sind analog auch für die Vorrichtung anwendbar. Das erfindungsgemäße Verfahren kann insbesondere mittels einer der oben beschriebenen Vorrichtungen durchgeführt werden.
Die Erfindung betrifft auch eine Verwendung einer Vorrichtung zum Behandeln von Kunststoffbehältern zur Kunststoffaufbereitung für ein Verfahren zum Behandeln von Kunststoffbehältern zur Kunststoffaufbereitung, wobei die Vorrichtung mindestens einen Detektor, der zum Erkennen von Kunststoffbehältern, die einen Aufdruck umfassen, ausgebildet ist, eine Ausschleuseinrichtung, die zum Ausschleusen der Kunststoffbehälter, die einen Aufdruck umfassen, ausgebildet ist, und eine erste Einrichtung, die zum Weiterverarbeiten der ausgeschleusten Kunststoffbehälter in einem ersten Teilprozess ausgebildet ist, umfasst. Die erste Einrichtung umfasst einen ersten Zerkleinerungsmechanismus, der zum Zerkleinern der ausgeschleusten Kunststoffbehälter zu einer Vielzahl von ersten Kunststoffteilchen ausgebildet ist, und einen Wäscher, der zum Entfernen von Farbbestandteilen von den ersten Kunststoffteilchen ausgebildet ist, insbesondere einen Wäscher zum mechanischen Entfernen von Farbbestandteilen. Das Verfahren umfasst, dass die Kunststoffbehälter, die einen Aufdruck umfassen, mittels des Detektors erkannt und mittels der Ausschleuseinrichtung ausgeschleust werden und dass die ausgeschleusten Kunststoffbehälter in dem ersten Teilprozess und die nicht-ausgeschleusten Kunststoffbehälter in einem separaten zweiten Teilprozess weiterverarbeitet werden. Der erste Teilprozess umfasst, dass die ausgeschleusten Kunststoffbehälter mittels des ersten Zerkleinerungsmechanismus zu der Vielzahl von ersten Kunststoffteilchen zerkleinert werden und die ersten Kunststoffteilchen einem Reinigungsprozess unterzogen werden, bei dem Farbbestandteile von den ersten Kunststoffteilchen entfernt werden.
Die Erfindung betrifft insbesondere die Verwendung einer der oben beschriebenen Vorrichtungen für eines der oben beschriebenen Verfahren. Insbesondere betrifft sie die Verwendung einer der oben beschriebenen Vorrichtungen umfassend die zweite Einrichtung zum Weiterverarbeiten der nicht-ausgeschleusten Kunststoffbehälter in eine, bzw. dem separaten zweiten Teilprozess, wobei das Weiterverarbeiten der nicht-ausgeschleusten Kunststoffbehälter in dem zweiten Teilprozess mittels der zweiten Einrichtung erfolgt.
Weitere Merkmale und Vorteile werden nachfolgend anhand der beispielhaften Figuren erläutert. Dabei zeigen:
Figur 1 eine schematische Darstellung eines Verfahrens zum Behandeln von Kunststoffbehältern zur Kunststoffaufbereitung, und Figur 2 eine schematische, nicht-maßstabsgetreue Darstellung einer Vorrichtung zum Behandeln von Kunststoffbehältern zur Kunststoffaufbereitung nach einer Ausführungsform.
Im Folgenden wird anhand der schematischen Darstellung in Figur 1 ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Behandeln von Kunststoffbehältern 2 zur Kunststoffaufbereitung, hier am Beispiel von Flaschen, beschrieben, das beispielsweise mittels der im Kontext von Figur 2 erläuterten Vorrichtung 1 , eines Teils dieser Vorrichtung, einer anderen erfindungsgemäßen Vorrichtung oder einer geeigneten anderen Vorrichtung durchgeführt werden kann. Dabei sind insbesondere (aber nicht nur) die gestrichelt dargestellten Verfahrensschritte optional.
Das Verfahren umfasst, dass Kunststoffbehälter mit einem Aufdruck, beispielsweise einem durch Direktdruck aufgebrachten Druck, erkannt und aus einem einlaufenden Kunststoffbehälterstrom ausgeschleust werden. Dazu können beispielsweise der in Figur 2 gezeigte Detektor 3 und die dort gezeigte Ausschleuseinrichtung 5 verwendet werden.
Das Verfahren kann optional umfassen, dass eine Erfassung des Gesamtmassenstroms aller einlaufenden Kunststoffbehälter und eine Erfassung des Teilmassenstroms der ausgeschleusten Kunststoffbehälter und/oder des Teilmassenstroms der übrigen Kunststoffbehälter durchgeführt wird. Die Erfassung des Gesamtmassenstroms kann während, vor oder nach der Erkennung der bedruckten Behälter erfolgen. Zur Erfassung des bzw. der Massenströme können beispielsweise die in Figur 2 gezeigten Detektoren 13 und 14 verwendet werden.
Die ausgeschleusten Kunststoffbehälter werden in einem ersten Teilprozess behandelt, nämlich zu einer Vielzahl von ersten Kunststoffteilchen, auch als Flakes bezeichnet, zerkleinert und anschließend einem Reinigungsprozess unterzogen. Bei dem Reinigungsprozess werden Farbbestandteile von den Kunststoffteilchen entfernt. Dabei kann insbesondere eine überwiegend mechanische Reinigung erfolgen, beispielsweise durch Reibung der Kunststoffteilchen aneinander. Dazu kann beispielsweise die in Figur 2 gezeigte Einrichtung 4a mit dem Zerkleinerungsmechanismus 6a und dem Wäscher 7a verwendet werden.
Nach dem Reinigungsprozess kann optional einen Trockenprozess erfolgen, bei dem die ersten Kunststoffteilchen getrocknet werden. Davor können die Kunststoffteilchen auch einen Spülprozess durchlaufen, bei dem Rückstände von Waschflüssigkeit, Farbbestandteile und andere Stoffe weggeschwemmt werden. Nach dem Reinigungsprozess und gegebenenfalls nach dem Trockenprozess, kann mittels eines oder mehrerer Detektoren eine automatische Qualitätsprüfung der Kunststoffteilchen, insbesondere des Reinigungsprozesses, erfolgen. Dabei kann die Menge der auf den ersten Kunststoffteilchen verbleibenden Farbbestandteile und die Verfärbung der Kunststoffteilchen geprüft werden. Dazu können beispielsweise die in Figur 2 gezeigten Detektoren 11 und Recheneinrichtung 12 verwendet werden.
Abhängig vom Ergebnis der automatischen Qualitätsprüfung können die Kunststoffteilchen einem nachfolgenden Verarbeitungsprozess zugeführt werden, erneut gereinigt werden oder aussortiert werden. Beispielsweise können nur solche ersten Kunststoffteilchen nachfolgenden Verarbeitungsprozessen zugeführt werden, deren Qualität einer vorgegebenen Qualität entspricht, beispielsweise hinsichtlich der Menge der auf den ersten Kunststoffteilchen verbleibenden Farbbestandteile oder hinsichtlich der Verfärbung.
Erste Kunststoffteilchen können erneut einem Reinigungsprozess unterzogen werden, wenn sich bei der Qualitätsprüfung zeigt, dass sie nicht ausreichend gereinigt sind, also zu viele Farbbestandteile auf den Kunststoffteilchen verbleiben. Die Kunststoffteilchen können auch aussortiert werden, wenn sich bei der Qualitätsprüfung zeigt, dass die Qualität der ersten Kunststoffteilchen nicht einer vorgegebenen Qualität entspricht, weil die Verfärbung des Materials der Kunststoffteilchen darauf hindeutet, dass Farbbestandteile in die Kunststoffteilchen hinein diffundiert sind. Durch die oben beschriebenen Reinigungsprozesse können solche Farbbestandteile unter Umständen auch durch wiederholte Reinigung nicht entfernt werden. Daher kann es sinnvoll sein, solche Kunststoffteilchen unmittelbar auszusortieren.
Die übrigen Kunststoffbehälter werden in einem separaten zweiten Teilprozess weiterverarbeitet. Dort können sie ebenfalls zu einer Vielzahl von zweiten Kunststoffteilchen zerkleinert werden. Insbesondere können die ersten und zweiten Kunststoffteilchen nach dem jeweiligen Zerkleinerungsschritt etwa die gleiche Größe aufweisen. Bevor die übrigen Kunststoffbehälter zerkleinert werden, können Etiketten und/oder kleinere Fremdstoffe mechanisch von den Kunststoffbehältern entfernt werden. Die zweiten Kunststoffteilchen können im zweiten Teilprozess auch weiteren Behandlungsschritten, beispielsweise zur Reinigung unterzogen werden. Dazu können beispielsweise die in Figur 2 gezeigte Einrichtung 4b mit dem Zerkleinerungsmechanismus 6b und den optionalen Aufbereitungselemente 7b verwendet werden. Nach dem Durchlaufen des ersten bzw. zweiten Teilprozesses können erste Kunststoffteilchen und zweite Kunststoffteilchen zusammengeführt und nachfolgenden Verarbeitungsprozessen, beispielsweise zum Recycling des Kunststoffmaterials, zugeführt werden. Dazu können beispielsweise, wie in Figur 2 gezeigt, ein Zusammenführmechanismus 10 und eine Steuereinrichtung 15 verwendet werden. Danach können die zusammengeführten Kunststoffteilchen zusammen weiterverarbeitet werden. Dem Zusammenführen kann die automatische Qualitätsprüfung der ersten Kunststoffteilchen vorangehen, und nur solche ersten Kunststoffteilchen, die eine vorgegebene Qualität aufweisen, mit den zweiten Kunststoffteilchen zusammengeführt werden.
Vor dem Zusammenführen kann optional der Teilmassenstrom der zum Zusammenführen vorgesehenen ersten Kunststoffteilchen mittels eines Detektors erfasst werden.
Das Verfahren kann ein Abtrennen und optional ein Entfernen von Farbbestandteilen aus der Waschflüssigkeit nach oder ganz oder teilweise während des Reinigungsprozesses umfassen. Das Abtrennen der Farbbestandteile in der Waschflüssigkeit kann umfassen, dass der Waschflüssigkeit ein oder mehrere Mittel zugegeben werden, die bewirken, dass die Farbbestandteile in der Waschflüssigkeit abgetrennt werden, insbesondere durch Koagulierung und/oder Ausflocken. Dazu können beispielsweise die in Figur 2 gezeigte Einrichtung 17 und Elemente 20 zum Zugeben von Mitteln zu Waschflüssigkeit verwendet werden.
Die Waschflüssigkeit kann zum Abtrennen der Farbbestandteile ausgeschleust und nach dem Abtrennen wieder in den Wäscher rückgeführt werden. Alternativ kann sie zum Abtrennen im Wäscher verbleiben.
Im Folgenden ist ein beispielhaftes Verfahren zum Behandeln von Kunststoffbehältern zur Kunststoffaufbereitung im Detail beschrieben. Das Eingangsmaterial für das Verfahren, beispielsweise in Form von Ballenware oder vereinzelten Kunststoffbehältern, kann Kunststoffbehälter mit einem Aufdruck, auch als „direkt bedruckte“ Kunststoffbehälter bezeichnet, und andere Kunststoffbehälter, beispielsweise etikettierte Kunststoffbehälter ohne Aufdruck, umfassen. Der Prozess wird hier beispielhaft anhand von PET-Flaschen beschrieben. Er kann die folgenden Schritte umfassen, die nicht alle zwingend durchgeführt werden, und auch nicht zwingend nacheinander und in dieser Reihenfolge durchgeführt werden müssen.
1. Optionale Bestimmung des Gesamtmassenstroms des Eingangsmaterials. Dies ermöglicht das Erfassen von Daten, die für eine spätere Qualitätsbewertung verwendet werden können. Detektion der direkt bedruckten PET-Flaschen mit mindestens einem Detektor, beispielsweise umfassend eine Kombination aus Kamera und NIR Sensor. Basierend auf den Ergebnissen der Detektion: a. Detektor detektiert nur ein Polymer und erkennt Farbe und/oder einen Marker für Direktdruck. Die Flasche wird als PET-Flasche mit Aufdruck eingeordnet und einem ersten Teilstrom, hier als Teilstrom A bezeichnet, zugeführt. b. Detektor detektiert nur ein Polymer, aber keine Farbe und auch keinen Marker für Direktdruck. Die Flasche wird als PET-Flasche ohne Etikett und ohne Aufdruck eingeordnet und einem zweiten Teilstrom, hier als Teilstrom B bezeichnet, zugeführt. c. Detektor detektiert bei einer Flasche zwei verschiedene Polymere, beispielsweise Flaschenkörper und Etikett (in der sogenannten „Labelzone“, wo gegebenenfalls Etiketten an Kunststoffbehälter angebracht sind). Die Flasche wird als PET-Flasche mit Etikett eingeordnet und dem zweiten Teilstrom, Teilstrom B, zugeführt. Ausschleusung der Flaschen im Teilstrom A, also der als PET-Flasche mit Aufdruck eingeordneten Flaschen, in ein separates Aufbereitungsmodul, hier als Modul A bezeichnet, zur Aufbereitung. Transport der Flaschen im Teilstrom B in ein Aufbereitungsmodul, hier als Modul B bezeichnet, zur Aufbereitung. Zerkleinerung der Flaschen aus Teilstrom B in geeigneter Mühle, gegebenenfalls nach Entfernung von Etiketten, und Zuführung zum Standard-Waschprozess. Optionale Bestimmung Teilmassenstrom des Teilstroms A, also der PET-Flaschen mit Aufdruck. Dies ermöglicht das Erfassen von Daten, die für eine spätere Qualitätsbewertung verwendet werden können. Zerkleinerung der Flaschen aus Teilstrom A in geeigneter Mühle. Waschen des Teilstroms A in einem Friktionswäscher. a. Insbesondere kann die Reinigung im Friktionswäscher bei einer Waschtemperatur unter der Glasübergangstemperatur von PET (T < TG, bevorzugt T < 60 °C, besonders bevorzugt T < 50 °C) erfolgen. So wird verhindert, dass Farbpigmente, beispielsweise lösliche Farbe, aus dem Aufdruck in das PET eindringen. b. Im Friktionswäscher erfolgt eine überwiegend mechanische Entfernung der Farbe, insbesondere durch Reibung/Friktion der durch das Zerkleinern entstandenen Kunststoffteilchen aneinander im Friktionswäscher. c. Entfernte Farbpigmente werden in einer Waschflüssigkeit gelöst, dispergiert und/oder emulgiert. d. Die Farbpigmente können zusammen mit der Waschflüssigkeit ausgeschleust werden. Optionales Nachspülen der gewaschenen Kunststoffteilchen, um noch anhaftende Feststoffpartikel und/oder Rückstände der Waschflüssigkeit zu entfernen. Optionale T rocknung der gereinigten Kunststoffteilchen aus T eilstrom A. Optionale Aufbereitung der Waschflüssigkeit aus Modul A im Modul oder außerhalb. a. Abtrennung der Farbbestandteile durch Flockung und/oder Koagulierung. b. Optional: Abtrennung von Farbbestandteilen durch Mikro-Ultrafiltration. Optionale Bestimmung des Waschergebnisses des Teilstroms-A, beispielsweise mittels Farbsorter, der zur Messung der Farbrückstände auf den Kunststoffteilchen ausgebildet ist, und/oder Kameras. Hier können beispielsweise eines oder beide der folgenden Kriterien bewertet werden. a. Restanhaftungen von Druckfarben auf der Oberfläche der Kunststoffteilchen, auch als Flakeoberfläche bezeichnet. b. Verfärbung klarer Kunststoffteilchen durch eingedrungene Farbe. Dabei können beispielsweise die Farbabweichungen „a-Wert" (rot/grün) bzw. b-Wert (gelb/blau) bewertet werden. Alternativ oder zusätzlich kann auch die Lichtdurchlässigkeit, der sogenannte „L-Wert", bewertet werden.
14. Optional: Abhängig von den vorher ermittelten Gesamtmassenstrom und Teilmassenstrom, sowie anhand der Bewertung eines vorgegebenen Werts an erlaubten Farbpigmenten bzw. Farbabweichungen: a. Rückführung aller oder eines Teils der Kunststoffteilchen zum Friktionswäscher in Modul A, beispielsweise bei zu hoher Belastung der Kunststoffteilchen mit Farbpigmenten. b. Ausschleusung von verfärbten Kunststoffteilchen. c. Wenn die Kunststoffteilchen die, beispielsweise in einer Spezifikation, vorgegebenen Eigenschaften hinsichtlich Menge der Belastung mit Farbpigmenten und hinsichtlich der Verfärbung aufweisen: Zuführung der Kunststoffteilchen zum Teilstrom B.
15. Nach Zuführung der Kunststoffteilchen des Teilstroms A zum Teilstrom B, gemeinsame Weiterbehandlung der Kunststoffteilchen der beiden Teilströme.
In Figur 1 sind der erste Teilprozess, die Detektion, das Ausschleusen und der optionale Schritt der Messung des Teilmassenstroms mittels einer gestrichelten Linie zusammengefasst dargestellt. Das dient zur Veranschaulichung, weil diese Schritte beispielsweise mittels einer modular an bestehende Systeme ankoppelbaren Vorrichtung durchgeführt werden können, beispielsweise an Systeme mit der in Figur 2 gezeigten optionalen zweiten Einrichtung 2b.
Figur 2 zeigt beispielhaft eine schematische, nicht-maßstabsgetreue Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 zum Behandeln von Kunststoffbehältern 2 zur Kunststoffaufbereitung. Die Vorrichtung umfasst den mindestens einen Detektor 3, der zum Erkennen von Kunststoffbehältern 2a, die einen Aufdruck umfassen, ausgebildet ist. Es handelt sich hier beispielsweise um Kunststoffbehälter in einem einlaufenden Kunststoffbehälterstrom. Die Figur zeigt weiterhin eine erste Einrichtung 4a zum Weiterverarbeiten der ausgeschleusten Kunststoffbehälter 2a in einem ersten Teilprozess. Die erste Einrichtung 4a umfasst hier beispielhaft einen Zerkleinerungsmechanismus 6a, beispielsweise eine Mühle, und einen Wäscher 7a. Der Zerkleinerungsmechanismus ist zum Zerkleinern der ausgeschleusten Kunststoffbehälter zu einer Vielzahl von ersten Kunststoffteilchen 8a ausgebildet. Der Wäscher ist zum Entfernen von Farbbestandteilen 9a von den ersten Kunststoffteilchen 8a ausgebildet. Der Wäscher kann beispielsweise in Form eines Friktionswäschers, zum mechanischen Entfernen von Farbbestandteilen ausgebildet sein.
In Figur 2 ist zum vereinfachten Verständnis auch eine optional vorgesehene zweite Einrichtung 4b zum Weiterverarbeiten der übrigen, also der nicht ausgeschleusten, Kunststoffbehälter 2b in einem separaten zweiten Teilprozess. Die zweite Einrichtung kann einen zweiten Zerkleinerungsmechanismus 6b zum Zerkleinern der übrigen Kunststoffbehälter 2b zu einer Vielzahl von zweiten Kunststoffteilchen 8b umfassen. Außerdem kann die zweite Einrichtung optional Aufbereitungselemente 7b umfassen, beispielsweise Reinigungselemente und/oder Trockner. Dass die zweite Einrichtung 4b optional vorgesehen ist, hat zur Folge, dass die erste Einrichtung modular und beispielsweise auch mit anderen Anlagen und Einrichtungen zusammen einsetzbar ist.
Die Vorrichtung umfasst weiterhin eine Ausschleuseinrichtung 5, die zum Ausschleusen der Kunststoffbehälter 2a, die einen Aufdruck umfassen, in die erste Einrichtung 4a und gegebenenfalls zum Transport der übrigen Kunststoffbehälter 2b in die zweite Einrichtung 4b ausgebildet ist.
Die hier gezeigte Vorrichtung weist einen optional vorgesehenen Zusammenführungsmechanismus 10 auf, der derart ausgebildet und angeordnet ist, dass erste Kunststoffteilchen 8a, die den ersten Teilprozess durchlaufen haben, und zweite Kunststoffteilchen 8b, die den zweiten Teilprozess durchlaufen haben, zusammengeführt und nachfolgenden Verarbeitungsprozessen zugeführt werden. Der Zusammenführmechanismus 10 kann beispielsweise Transportelemente 10a und/oder Weichenelemente 10b umfassen.
Die hier gezeigte Vorrichtung weist mindestens einen optional vorgesehenen Detektor 11 und eine optional vorgesehene Recheneinrichtung 12 auf, die derart ausgebildet ist, unter Verwendung der Daten des mindestens einen Detektors, nach dem Entfernen von Farbbestandteilen von den ersten Kunststoffteilchen eine automatische Qualitätsprüfung durchzuführen, insbesondere eine Prüfung der Menge der auf den ersten Kunststoffteilchen verbleibenden Farbbestandteile und/oder eine Prüfung der Verfärbung der Kunststoffteilchen. Der Detektor kann hier beispielsweise in Form von einer Kamera oder eines Farbsorters ausgebildet sein. Die Vorrichtung kann zur Übertragung von Daten zwischen Detektor und Recheneinrichtung eine beliebige Datenverbindung 18 umfassen.
Der Farbsorter kann beispielsweise zur Messung der Farbrückstände auf den Kunststoffteilchen ausgebildet sein. Beispielsweise kann der Farbsorter einen Echtfarbsensor umfassen. Echtfarbsensoren können sogar feine Farbnuancen unterscheiden, beispielsweise lichtblau und lichtgrüne PET-Fraktionen.
Die Vorrichtung weist optional eine erste Detektionseinrichtung 13, die dazu ausgebildet ist, den Gesamtmassenstrom aller einlaufenden Kunststoffbehälter zu erfassen, und/oder eine zweite Detektionseinrichtung 14, die dazu ausgebildet ist, den Teilmassenstrom der ausgeschleusten Kunststoffbehälter zu erfassen, auf. Alternativ oder zusätzlich zu der zweiten Detektionseinrichtung kann die Vorrichtung auch eine Detektionseinrichtung aufweisen, die dazu ausgebildet ist, den Teilmassenstrom der übrigen Kunststoffbehälter zu erfassen.
Die Detektionseinrichtungen sind hier insbesondere derart ausgebildet, die Ergebnisse der jeweiligen Erfassung an die Recheneinrichtung 12, die zum Durchführen einer bzw. der automatischen Qualitätsprüfung ausgebildet ist, zu übertragen. Die Vorrichtung kann eine beliebige Datenverbindung 19 zur Übertragung der Ergebnisse umfassen.
Die hier gezeigte Vorrichtung weist zudem eine optional vorgesehene Steuereinrichtung 15 auf, die den Transport der ersten Kunststoffteilchen 8a derart steuert, dass sie abhängig vom Ergebnis einer bzw. der Qualitätsprüfung einem bzw. dem Wäscher 7a zugeführt werden oder aussortiert werden oder nachfolgenden Verarbeitungsprozessen zugeführt werden, insbesondere, mit den zweiten Kunststoffteilchen 8b zusammengeführt werden. Die Steuervorrichtung kann dazu insbesondere den Zusammenführmechanismus 10, beispielsweise die Weiche 10b und/oder die Transportelemente 10a, und optional Transportelemente zum Transportieren der ersten Kunststoffteilchen steuern.
Wie oben gesehen, kann das Verfahren umfassen, dass in der Waschflüssigkeit 16 Farbbestandteile abgetrennt und optional aus der Waschflüssigkeit entfernt werden. Die hier gezeigte Vorrichtung weist eine optional vorgesehene Einrichtung 17 zum Abtrennen und/oder Entfernen der Farbbestandteile 9a aus der Waschflüssigkeit 16 auf. Insbesondere sind hier optionale Elemente 20 zum, insbesondere automatischen Zugeben eines oder mehrerer Mittel zur Waschflüssigkeit gezeigt. Die Mittel sind so gewählt, dass sie bewirken, dass die Farbbestandteile in der Waschflüssigkeit abgetrennt werden, insbesondere durch Koagulierung und/oder Ausflocken. Hier erfolgt das Abtrennen der Bestandteile in einem zusätzlich vorgesehenem Behälter 21 der Einrichtung 17 zum Abtrennen und/oder Entfernen der Farbbestandteile, optional kann das Abtrennen und/oder Entfernen aber auch direkt im Wäscher erfolgen. Die erste Einrichtung 4a kann optional eine Spüleinrichtung 22 umfassen, in der beispielsweise die Kunststoffteilchen gespült werden, so dass Rückstände von Festkörpern und/oder Waschflüssigkeit weggespült werden. Dazu kann beispielsweise Wasser verwendet werden, das durch einen von dem Wäscher getrennten Behälter mit den Kunststoffteilchen gespült wird. Alternativ können der Wäscher 7a und die Spüleinrichtung integral ausgebildet sein, insbesondere kann der Raum, in dem die Kunststoffteilchen gespült werden auch der Raum sein, in dem der Reinigungsprozess erfolgte.
Die erste Einrichtung 5a kann optional einen Trockner 23 umfassen, der in Transportrichtung hinter dem Wäscher und, sofern vorhanden, hinter der Spüleinrichtung angeordnet ist. Dieser kann zum Trocknen der Kunststoffteilchen ausgebildet sein.
Es versteht sich, dass allgemein die in den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen genannten Merkmale nicht auf diese speziellen Kombinationen beschränkt sind und auch in beliebigen anderen Kombinationen möglich sind.

Claims

Patentansprüche Verfahren zum Behandeln von Kunststoffbehältern (2) zur Kunststoffaufbereitung, dadurch gekennzeichnet, dass
Kunststoffbehälter (2a), die einen Aufdruck umfassen, erkannt und ausgeschleust werden und die ausgeschleusten Kunststoffbehälter (2a) in einem ersten Teilprozess und die nichtausgeschleusten Kunststoffbehälter (2b) in einem separaten zweiten Teilprozess weiterverarbeitet werden, wobei der erste Teilprozess umfasst, dass die ausgeschleusten Kunststoffbehälter (2a) zu einer Vielzahl von ersten Kunststoffteilchen (8a) zerkleinert werden und die ersten Kunststoffteilchen (8a) einem Reinigungsprozess unterzogen werden, bei dem Farbbestandteile (9a) von den ersten Kunststoffteilchen (8a) entfernt werden. Verfahren nach Anspruch 1 , wobei der Reinigungsprozess eine mechanische Entfernung von Farbbestandteilen (9a) von den ersten Kunststoffteilchen (8a) umfasst. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei der erste Teilprozess bei einer Temperatur erfolgt, die kleiner als die Glasübergangstemperatur des Materials der ersten Kunststoffteilchen (8a) ist, insbesondere bei einer Temperatur kleiner oder gleich 60 °C, insbesondere kleiner oder gleich 50 °C. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der zweite Teilprozess umfasst, dass die nicht-ausgeschleusten Kunststoffbehälter (2b) zu einer Vielzahl von zweiten Kunststoffteilchen (8b) zerkleinert werden, und das Verfahren weiterhin umfasst, dass erste Kunststoffteilchen (8a), die den ersten Teilprozess durchlaufen haben, und zweite Kunststoffteilchen (8b), die den zweiten Teilprozess durchlaufen haben, zusammengeführt und nachfolgenden Verarbeitungsprozessen zugeführt werden. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei nach dem Reinigungsprozess mittels eines oder mehrerer Detektoren (11) eine automatische Qualitätsprüfung der Kunststoffteilchen, insbesondere des Reinigungsprozesses, erfolgt, insbesondere eine Prüfung der Menge der auf den ersten Kunststoffteilchen (8a) verbleibenden Farbbestandteile (9a) und/oder eine Prüfung der Verfärbung der ersten Kunststoffteilchen (8a). Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei eine Erfassung des Gesamtmassenstroms aller einlaufenden Kunststoffbehälter (2) und eine Erfassung des Teilmassenstroms der ausgeschleusten Kunststoffbehälter (2a) und/oder des Teilmassenstroms der nicht-ausgeschleusten Kunststoffbehälter (2b) durchgeführt wird, insbesondere wobei der erfasste Gesamtmassenstrom und mindestens einer der erfassten Teilmassenströme bei einer bzw. der automatischen Qualitätsprüfung berücksichtigt werden. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die ersten Kunststoffteilchen (8a) abhängig vom Ergebnis einer bzw. der automatischen Qualitätsprüfung einem bzw. dem Reinigungsprozess unterzogen werden oder aussortiert werden oder nachfolgenden Verarbeitungsprozessen zugeführt werden. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 7, wobei nur die ersten Kunststoffteilchen (8a), die bei einer bzw. der automatischen Qualitätsprüfung für ausreichend von Farbbestandteilen (9a) befreit und/oder für ausreichend wenig verfärbt befunden wurden, mit den zweiten Kunststoffteilchen (8b) zusammengeführt werden. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, umfassen, dass in einer Waschflüssigkeit (16) gelöste und/oder emulgierte und/oder dispergierte Farbbestandteile (9a) in der Waschflüssigkeit (16) abgetrennt und/oder aus der Waschflüssigkeit (16) entfernt, werden. Verfahren nach Anspruch 9, wobei das Abtrennen umfasst, dass der Waschflüssigkeit (16) ein oder mehrere Mittel zugegeben werden, die bewirken, dass die Farbbestandteile (9a) in der Waschflüssigkeit abgetrennt werden, insbesondere durch Koagulierung und/oder Ausflocken. Vorrichtung (1) zum Behandeln von Kunststoffbehältern (2) zur Kunststoffaufbereitung, gekennzeichnet durch mindestens einen Detektor (3), der zum Erkennen von Kunststoffbehältern (2a), die einen Aufdruck umfassen, ausgebildet ist, eine erste Einrichtung (4a), die zum Weiterverarbeiten von ausgeschleusten Kunststoffbehältern (2a) in einem ersten Teilprozess ausgebildet ist, und eine Ausschleuseinrichtung (5), die zum Ausschleusen der Kunststoffbehälter (2a), die einen Aufdruck umfassen, in die erste Einrichtung (4a) ausgebildet ist, wobei die erste Einrichtung (4a) einen ersten Zerkleinerungsmechanismus (6a), der zum Zerkleinern der ausgeschleusten Kunststoffbehälter (2a) zu einer Vielzahl von ersten Kunststoffteilchen (8a) ausgebildet ist, und einen Wäscher (7a), der zum Entfernen von Farbbestandteilen (9a) von den ersten Kunststoffteilchen (8a) ausgebildet ist, insbesondere einen Wäscher (7a) zum mechanischen Entfernen von Farbbestandteilen (9a), umfasst. Vorrichtung (1) nach Anspruch 11 , wobei die Vorrichtung (1) einen Zusammenführungsmechanismus (10) umfasst, der derart ausgebildet und angeordnet ist, dass erste Kunststoffteilchen (8a), die den ersten Teilprozess durchlaufen haben, und zweite Kunststoffteilchen (8b), insbesondere zweite Kunststoffteilchen (8b), die den ersten Teilprozess nicht durchlaufen haben, zusammengeführt und nachfolgenden Verarbeitungsprozessen zugeführt werden. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 und 12, umfassend mindestens einen Detektor (11) und eine Recheneinrichtung (12), die derart ausgebildet ist, unter Verwendung der Daten des mindestens einen Detektors (11), nach dem Entfernen von Farbbestandteilen (9a) von den ersten Kunststoffteilchen (8a) eine automatische Qualitätsprüfung durchzuführen, insbesondere eine Prüfung der Menge der auf den ersten Kunststoffteilchen (8a) verbleibenden Farbbestandteile (9a) und/oder eine Prüfung der Verfärbung der Kunststoffteilchen (8a). Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, umfassend mindestens eine erste Detektionseinrichtung (13), die dazu ausgebildet ist, den Gesamtmassenstrom aller einlaufenden Kunststoffbehälter zu erfassen, und/oder eine zweite Detektionseinrichtung (14), die dazu ausgebildet ist, den Teilmassenstrom der ausgeschleusten Kunststoffbehälter zu erfassen, und/oder eine dritte Detektionseinrichtung, die dazu ausgebildet ist, den Teilmassenstrom der nichtausgeschleusten Kunststoffbehälter zu erfassen, umfassen. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 11 bis 14, umfassend eine Steuereinrichtung (15), die derart ausgebildet ist, dass sie den Transport der ersten Kunststoffteilchen (8a) derart steuert, dass die Kunststoffteilchen (8a) abhängig vom Ergebnis einer bzw. der Qualitätsprüfung einem bzw. dem Wäscher (7a) zugeführt werden oder aussortiert werden oder nachfolgenden Verarbeitungsprozessen zugeführt werden, insbesondere, mit den zweiten Kunststoffteilchen (8b) zusammengeführt werden. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 11 bis 15, umfassend eine Einrichtung (17) zum Abtrennen und/oder Entfernen der Farbbestandteile (9a) aus einer Waschflüssigkeit (16), wobei die Einrichtung (17) insbesondere zum Zugeben eines oder mehrerer Mittel zur Waschflüssigkeit (16) ausgebildet ist, die bewirken, dass die Farbbestandteile (9a) in der Waschflüssigkeit (16) abgetrennt werden, insbesondere durch Koagulierung und/oder Ausflocken. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 16, umfassend eine zweite Einrichtung (4b) zum Weiterverarbeiten von nicht-ausgeschleusten Kunststoffbehältern (2b) in einem separaten zweiten Teilprozess, wobei die Ausschleuseinrichtung (5) zum Transport der nicht-ausgeschleusten Kunststoffbehälter (2b) in die zweite Einrichtung (4b) ausgebildet ist, wobei die zweite Einrichtung (4b) einen zweiten Zerkleinerungsmechanismus (6b), der zum Zerkleinern der nicht-ausgeschleusten Kunststoffbehälter (2b) zu den zweiten Kunststoffteilchen (8b) ausgebildet ist. Verwendung einer Vorrichtung zum Behandeln von Kunststoffbehältern (2) zur Kunststoffaufbereitung für ein Verfahren zum Behandeln von Kunststoffbehältern (2) zur Kunststoffaufbereitung, wobei die Vorrichtung mindestens einen Detektor (3), der zum Erkennen von Kunststoffbehältern (2a), die einen Aufdruck umfassen, ausgebildet ist, eine Ausschleuseinrichtung (5), die zum Ausschleusen der Kunststoffbehälter (2a), die einen Aufdruck umfassen, ausgebildet ist, und eine erste Einrichtung (4a), die zum Weiterverarbeiten der ausgeschleusten Kunststoffbehälter (2a) in einem ersten Teilprozess ausgebildet ist, umfasst, wobei die erste Einrichtung (4a) einen ersten Zerkleinerungsmechanismus (6a), der zum Zerkleinern der ausgeschleusten Kunststoffbehälter (2a) zu einer Vielzahl von ersten Kunststoffteilchen (8a) ausgebildet ist, und einen Wäscher (7a), der zum Entfernen von Farbbestandteilen (9a) von den ersten Kunststoffteilchen (8a) ausgebildet ist, insbesondere einen Wäscher (7a) zum mechanischen Entfernen von Farbbestandteilen (9a), umfasst, wobei das Verfahren umfasst, dass die Kunststoffbehälter (2a), die einen Aufdruck umfassen, mittels des Detektors (3) erkannt und mittels der Ausschleuseinrichtung (5) ausgeschleust werden und dass die ausgeschleusten Kunststoffbehälter (2a) in dem ersten Teilprozess und die nicht-ausgeschleusten Kunststoffbehälter (2b) in einem separaten zweiten Teilprozess weiterverarbeitet werden, und wobei der erste Teilprozess umfasst, dass die ausgeschleusten Kunststoffbehälter (2a) mittels des ersten Zerkleinerungsmechanismus (6a) zu der Vielzahl von ersten Kunststoffteilchen (8a) zerkleinert werden und die ersten Kunststoffteilchen (8a) einem Reinigungsprozess unterzogen werden, bei dem Farbbestandteile (9a) von den ersten Kunststoffteilchen (8a) entfernt werden. Verwendung nach Anspruch 18, wobei das Verfahren ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10 ist. Verwendung nach Anspruch 18 oder 19, wobei die Vorrichtung eine Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 17 ist. Verwendung nach einem der Ansprüche 18 bis 20, wobei die Vorrichtung eine bzw. die zweite Einrichtung (4b) zum Weiterverarbeiten der nicht-ausgeschleusten Kunststoffbehälter (2b) in eine, bzw. dem separaten zweiten Teilprozess umfasst, wobei das Weiterverarbeiten der nicht-ausgeschleusten Kunststoffbehälter in dem zweiten Teilprozess mittels der zweiten Einrichtung (4b) erfolgt.
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