DD146911A1 - Verfahren und einrichtung zur aufbereitung von thermoplastabfaellen,insbesondere haushaltplastabfaellen - Google Patents

Abstract

Verfahren und Einrichtung zur Aufbereitung von Thermoplastabfaellen, insbesondere von heterogenen Haushaltplastabfaellen, die bisher nicht oder nur mit hohem Aufwand wiederverwendbar sind. Ziel und Aufgabe der Erfindung ist es, ohne aufwendige Vorbehandlungsprozesse die Plastabfaelle derart zu behandeln, dasz der Sekundaerrohstoff eine solche Struktur aufweist, die eine Weiterverarbeitung zu qualitativ hochwertigen Produkten ermoeglicht. Das erfindungsgemaesze Verfahren sieht vor, die Plastabfaelle mit Abfaellen textilen Charakters zu versetzen und in einer Einrichtung mit vorrangiger Stauchdeformation und Waermeeinwirkung derartig zu behandeln,dasz eine kompakte hochdisperse quasi homogene Masse entsteht. Abgekuehlt und zerkleinert ist diese Masse durch Extrusion oder Spritzgieszen zu Produkten weiterverarbeitbar, oder sie wird zu Bahnen ausgewalzt, in Stuecke geschnitten und mittels Streckformen, Tiefziehen oder Formpressen werden Produkte daraus hergestellt. Zusaetzliche Fuellstoffe ohne verstaerkende Wirkung koennen den aufzubereitenden Plastabfaellen beigegeben werden. Zur Durchfuehrung des Verfahrens dient ein zweiwelliger Stempelkneter, der mit groszen Kanaltiefen und weiten Steg-Trog-Spielen versehen ist.

Description

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Titel der Erfindung

Verfahren und Einrichtung zur Aufbereitung von Thermoplastabfallen, insbesondere Haushaltplastabfallen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zur Aufbereitung von Thermoplastabfällen, insbesondere von Haushaltplastabfällen oder ähnlichen heterogenen bzw· stark beanspruchten und in diesem Sinne minderwer- , tigen Thermoplastabfällen, die auf Grund ihrer niedrigen mechanischen und anderer Eigenschaftswerte bisher nicht oder nur mit hohem ökonomischem Aufwand genutzt werden konnten, zur Herstellung verschiedener Produkte mit hoher Qualität.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Die Verarbeitung von Thermoplastabfällen, insbesondere von Haushaltplastabfällen und ähnlicher heterogener bzw, stark beanspruchter und in diesem Sinne minderwertiger Thermoplastabfälle, ist bekannterweise mit großen Schwierig-

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keiten verbunden, da auf Grund der heterogenen Zusammensetzung und/oder der durch den Gebrauch eingetretenen Schädigung des Materials mittels der bekannten Verarbeitungsverfahren wie Extrusion, Spritzgießen usw. nur Gegenstände mit geringer Qualität herstellbar sind. Für Haushalt-Thermoplastabfälle ist z.B. charakteristisch, daß sie aus verschiedenen Polymeren bestehen, deren Anteil nicht definiert ist und stark schwankt, wodurch bei der Verarbeitung mit den genannten Verfahren z.B. Verträglichkeitsprobleme auftreten, Entmischungsvorgänge stattfinden und schließlich nur Produkte geringer Qualität erzielbar sind« Außerdem ist durch die Unverträglichkeit verschiedener in den Plastabfällen enthaltener Polymerer die Zugabe sog, Verträglichkeitsvermittler erforderlich, um die mechanischen Eigenschaften des herzustellenden Pro« duktes auf die erforderlichen Werte zu bringen» Ohne Zugabe derartiger meist sehr teurer Stoffe kommt es zu Entmischungs- und Brucherscheinungen· Des weiteren sind die genannten Plastabfälle mit Schmutz behaftet und durch Medieneinwirkung der verschiedensten Art (durch OV-Strahlung usw.) geschädigt. Eine Verbesserung der Produktquali~ tat kann man nur erreichen, wenn man zusätzliche Vorbehandlungsprozesse wie Sortieren, Waschen, Trocknen usw. durchführt, die jedoch durch den dafür erforderlichen hohen Apparate-, Energie- und Bedienungsaufwand ökonomisch aufwendig sind und zu einer unzulässigen Verteuerung des aus dem Sekundärrohstoff hergestellten Produktes führen.

Ziel der Erfindung

Es ist das Ziel der Erfindung, ohne aufwendige Vorbehandlungsprozesse die Abfälle in großem Umfang zu gebrauchs-

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fähigen Produkten mit hoher Qualität zu verarbeiten.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe der Schaffung eines· Verfahrens und einer Einrichtung zugrunde, um die genannten Abfälle derart zu behandeln, daß der somit erzeugte Sekundärrohstoff eine solche Struktur aufweist, die eine Weiterverarbeitung zu Produkten mit hoher Qualität zuläßt.

Die erfindungsgemäße Lösung der Aufgabe sieht vor, Thermoplastabfälle, insbesondere Haushalt-Thermoplastabfälle oder ähnliche heterogene bzw. stark beanspruchte Thermqplastabfälle, mit Abfällen textlien Charakters relativ niedriger Qualität in einer Einrichtung mit vorrangiger Stauchdeformation und Temperatureinwirkung des Verarbeitungsmaterials derart zu versetzen, daß unter Ausnutzung der matrixbildenden Eigenschaft von Thermoplasten eine kompakte, quasi homogene Masse entsteht» Als Abfälle textlien Charakters mit relativ niedriger Qualität sind in diesem Zusammenhang Undefinierte Textilabfälle, beispielsweise Lumpen, Abfälle beschichteter Textilien, Abfälle imprägnierter und verfestigter Textilien u.a.m. zu betrachten. Die erwähnte kompakte und quasi homogene Masse wird anschließend abgekühlt, im erforderlichen Grad zerkleinert und schließlich auf den bekannten Verarbeitungsmaschinen wie Extruder, Spritzgießmaschinen oder ähnlichen Maschinen zu Produkten verarbeitet.

Nach einer anderen Verfahrensvariante wird das kompaktierte quasi homogene Material sofort auf Pressen oder ähnlichen Maschinen zu einem Endprodukt weiterverarbeitet.

Zur Realisierung des erfindungsgemäßen Verfahrens eignen sich die aus der Piastaufbereitung hinlänglich bekannten Stempelkneter, die hinsichtlich ihrer deformativen Beaufschlagung des Verarbeitungsmaterials primär eine Stauchdeformation bewirken und somit hervorragend geeignet sind, das hochdisperse Textilplastgemenge ohne Entmischungs- und Separierungserscheinungen weitgehendst homogen zu vermischen» Der eingesetzte Stempelkneter sollte dabei große Kanaltiefen und weite Steg-Trog-Spiele aufweisen.

Durch das Einarbeiten von faserförmigen Komponenten wie sie durch die besagten Abfälle textlien Charakters gegeben sind, kommt es zu einer mechanischen Verstärkung des an und für sich minderwertigen Thermoplastabfalls* Die Fasern halten Bereiche unverträglicher Polymerer zusammen und vermeiden somit Entmischungs- und-Brucherscheinungen.

Auf diese Weise können die mit der Zugabe von Verträglichkeitsvermittlern verbundenen ökonomischen Aufwendungen eingespart werden. Dabei* wird neben der Wiederverwendung der Thermoplastabfälle auch eine Nutzung der bislang nur ungenügend wiederverwendeten Abfälle textlien Charakters erzielt.

Der ökonomische Effekt der erfindungsgemäßen Lösung liegt demnach vor allem darin begründet, daß aus minderwertigen Abfällen verschiedener Bereiche der stoffwandelnden Industrie qualitativ hochwertige Produkte erzeugt werden können« Da~ bei entfällt die Notwendigkeit der Durchführung apparate-, energie- und bedienungsaufwendiger Vorbehandlungsstufen· Den Thermoplastabfällen oder auch den Abfällen textlien Charakters anhaftende Fremdstoffe, wie z.B. Schmutz, brauchen nicht ausgesondert zu werden; sie werden als ...,.·

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Füllstoff in der erwähnten Homogenisiervorrichtung mit eingemischt·

Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens, insbesondere nach der Variante mit Kühlung der kompaktierten und quasi, homogenen Masse liegt darin, daß es nach der erwähnten Zerkleinerung auf klassischen Verarbeitungsmaschinen zu Fertigprodukten verarbeitbar ist· Durch die in der Homogenisiervorrichtung erreichte innige Einarbeitung der Abfälle textlien Charakters in die Thermoplastabfälle entsteht eine mechanisch feste Verbindung zwischen beiden Komponenten, wodurch auf nachfolgenden Zerkleinerungsmaschinen herkömmlicher Bauart eine hochgradige staubfreie Zerkleinerung der Textilabfälle in diesem Verbund erreicht werden kann« Durch.den erreichbaren hohen Zerkleinerungsgrad ist die besagte Verarbeitung auf klassischen Maschinen auch für derartige bei hohen Textilanteilen hochdisperse Masse möglich.

Ausführungsbeispiele

Die Erfindung soll an Ausführungsbeispielen nachstehend näher erläutert werden.

Beispiel 1

Ein Gemisch aus z.B. 80 Gewichts-^ Haushaltthermoplastmüll (besteht vorwiegend aus 50 - 70 % PO, 15 - 25 % PVC, 10 - 20 % PS) wird mit 20 Gewichts-% Undefinierten Textilabfällen (Lumpen) im vorgemischten Zustand in einen Stempelkneter als Homogenisiervorrichtung gegeben und

bei einer bestimmten Temperatur (150⁰C) eine bestimmte Zeit (10 min) einer deformativen Beanspruchung ausgesetzt· Das dabei erhaltene Gemisch wird nach Erkalten auf einer bekannten Schneidvorrichtung (Messermühle) zerkleinert und anschließend auf einer klassischen Plastverarbeitungsmaschine durch Extrusion zu einem Produkt wie z.B. einem Isolationsrohr für die Elektroinstallation oder durch Spritzgießen zu Behältern, Gefäßen usw. weiterverarbeitet·

Beispiel 2

Ein Gemisch aus Haushaltthermoplastmüll und Lumpen, wie im Beispiel 1 beschrieben, wird im vorgemischten Zustand in einen Stempelkneter als Homogenisiervorrichtung und unter den erwähnten Bedingungen (Temperatur, Zeit) einer deformativen Beanspruchung ausgesetzt. Die dabei erhaltene Masse wird auf einem Walzwerk zu einem Fell ausgewalzt und anschließend auf einer Presse ähnlich einer Doppelbandpresse o.a. zu einem plattenähnlichen Produkt ausgepreßt, das zu Isolier-, Verkleidungs-Dämmzwecken u»a· eingesetzt werden kann.

Beispiel 3 '

Ein Gemisch aus PVC-Belag-Abfallen (2,5 kg) und Lumpen (0,5 kg) wird im vorgemischten Zustand in einem Stempelkneter als Homogenisiervorrichtung bei 155°C Massetemperatur über eine Mischdauer von 15 min einer deformativen Beanspruchung ausgesetzt· Das somit gewonnene quasi homo-

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gene Mischprodukt wird über ein sich an den Stempelkneter anschließendes Walzwerk zu Fellen ausgewalzt. Diese Pelle werden anschließend in entsprechende Stücke geschnitten und diese auf einer Streckfornunaschine zu beispielsweise Fußmatten mit leicht erhöhtem Rand für Pkw oder ähnl. umgeformt· Anstelle der Streckformmaschine kann auch eine Presse, z.B. eine Mehretagenpresse eingesetzt werden.

Die zur Durchführung des Verfahrens erfindungsgemäß anzuwendende Einrichtung ist in der zugehörigen Zeichnung dargestellt. In der Zeichnung stellt 1 den mit großen Kanaltiefen und weiten Steg-Trog-Spielen versehenen Stempelkneter, 2 und 4 Förderbänder, 3 das Walzwerk, 5 den Zubereitungstisch und 6 die Mehretagenpresse sowie 7 die Streckformmaschine dar« Mit 8 ist das fertige Produkt bezeichnet. Die Einrichtung arbeitet auf folgende Art und Weise:

Das vorgemischte Material wird in den Stempelkneter aufgegeben, hier homogenisiert und nach Ablauf der Mischzeit periodisch auf das Förderband 2 entleert. Im V/alzwerk 3 wird das Material zu einem Fell ausgewalzt und das Fell über das Förderband 4 dem Zubereitungstisch 5 zugeführt. Hier wird es in Teile zurechtgeschnitten, die in die Streckformmaschine 7 oder in die Mehretagenpresse 6 eingelegt werden, um sie hier zu einem fertigen Produkt 8 umzuformen.

Claims (3)

16975 -8- Erfindungsanspruch

1· Verfahren zur Aufbereitung von Thermoplastabfällen, insbesondere Haushaltplastabfällen, gekennzeichnet dadurch, daß die besagten Abfälle mit Abfällen zumindest teilweisen textlien Charakters in einer Einrichtung mit vorrangiger Stauchdeformation und Temperatureinwirkung des Verarbeitungsmaterials derart versetzt werden, daß unter Ausnutzung der matrixbildenden Eigenschaft der Thermoplastanteile eine kompakte, quasi homogene Masse entsteht, diese Masse entweder abgekühlt, im erforderlichen Maße zerkleinert und abschließend nach an sich bekannten Verfahren wie Extrudieren, Spritzgießen, Pressen usw» zu einem Produkt verarbeitet wird oder die kompakte Masse direkt zu einer ebenen Bahn ausgewalzt, diese Bahn in entsprechende Teile geschnitten und letztere nach an sich bekannten Verfahren wie Streckformen, Vakuumtiefziehen, Pressen usw. zu einem Produkt verarbeitet wird»

2· Verfahren nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß außer Abfällen textlien Charakters zusätzliche Püll-. stoffe ohne verstärkende Y/irkung, vorzugsweise Abfälle anderer Zweige der stoffwandelnden Industrie, wie gemahlene Phenolharzabfälle, Holzsägemehl, gemahlende Grobkeramik- und Porzellanabfälle u*a* dem aufzubereitenden Abfallmaterial beigegeben werden*

3» Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Punkt 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweiwelliger Stempelkneter (1) mit großen Kanaltiefen und weiten Steg-Trog-Spielen versehen ist*

Hierzu 1 SoHe Zeichnungen