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Die Erfindung betrifft ein Transferprodukt und ein Verfahren zum Recyclen eines Transferprodukts.
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Es ist bekannt, zur Dekoration von Oberflächen Prägefolien zu verwenden. Beispielsweise werden hierzu auf eine Trägerfolie über Beschichtungsverfahren mit Farbstoffen oder Pigmenten eingefärbte bzw. versehene Lackschichten und/oder über Bedampfungsverfahren Metallschichten aufgebracht. Die Transferlage wird dann gemeinsam mit der Trägerfolie auf die zu dekorierende Oberfläche aufgebracht. Je nach Verfahren wird die Haftung zwischen der zu dekorierenden Oberfläche und der Transferlage mittels einer thermisch aktivierten Grundierungsschicht oder einer auf die zu dekorierende Oberfläche aufgebrachten Kleberschicht hergestellt. Beim anschließenden Abziehen der Trägerfolie verbleibt die Transferlage auf der zu dekorierenden Oberfläche und wird in dem zu dekorierenden Bereich von der Trägerfolie abgelöst. Um in dem zu dekorierenden Bereich die Ablösung der Transferlage von der Trägerfolie zu ermöglichen, werden in den Prägefolien Ablöseschichten zwischen der Transferlage und der Trägerfolie angeordnet. Für solche Ablöseschichten werden insbesondere nicht-wasserlösliche Wachse verwendet, die bei höheren Temperaturen erweichen und somit gezielt die Haftkraft zwischen Transferlage und Trägerfolie verringert werden.
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In nicht zu dekorierenden Bereichen wird die Transferlage mit der Trägerfolie wieder abgezogen. Im Falle von nur kleinen zu dekorierenden Bereichen, wie zum Beispiel in der Form von feinen Schriftzeichen oder Strichmotiven, verbleiben große Mengen der Transferlage als Resttransferlage an der Trägerfolie. Eine weitere Verwendung eines solchen Transferprodukts in einem erneuten Prägedurchgang ist in der Regel nicht oder nur in ganz speziellen Applikationsmaschinen und/oder mittels ganz spezieller Applikationsverfahren möglich. Die verbrauchte Trägerfolie mit Resttransferlage muss in allen Fällen teils aufwendig entsorgt werden. Eine Wiederverwertung wird teilweise nur noch durch eine energetische Verwertung, beispielsweise in der Ersatzbrennstoffherstellung, erzielt. Ähnliches gilt für die Rückgewinnung des Materials einer Trägerfolie von einer Transferfolie, die fehlerhaft hergestellt wurde und damit Ausschussware darstellt.
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Recyclingtechniken zur Rückgewinnung des Materials der Trägerfolie, wie beispielsweise mechanische Verfahren oder der Einsatz starker Scherkräfte zur Separation der Transferlage von der Trägerfolie, erfolgen häufig unter hohem Energieverbrauch, niedrigem Durchsatz oder nur unvollständigem Ablösen der Transferlage sowie der Ablöseschicht von der Trägerfolie. Eine sortenreine Rückgewinnung der Trägerfolie ist somit nicht oder nur mit erheblichem Aufwand möglich, da häufig bereits geringe Anteile an sortenfremder Verunreinigung zu erheblichen qualitativen Mängeln im Recyclingprodukt führen. Weiter werden, beispielsweise aufgrund des Einsatzes relativ hoher mechanischer Kräfte zur Separation der Transferlage von der Trägerfolie, Partikel abgespalten, die an dem Material der Trägerfolie haften oder Flüssigkeiten verschmutzen, die zur Reinigung der Trägerfolie verwendet werden. Die Flüssigkeiten werden aufgrund der darin enthaltenen Partikel der Trägerfolie, Ablöseschicht und Transferlage teils aufwendig filtriert oder entsorgt.
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Der Erfindung liegt nun die Aufgabenstellung zugrunde, ein verbessertes Transferprodukt mit einer verbesserten Recyclefähigkeit und ein verbessertes Verfahren zum Recyceln eines Transferprodukts anzugeben.
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Die Aufgabe wird gelöst durch ein Transferprodukt, insbesondere durch ein recyclefähiges Transferprodukt. Das Transferprodukt weist dabei eine nicht-wasserlösliche Trägerfolie und eine zumindest teilweise auf der Trägerfolie angeordnete nicht-wasserlösliche Transferlage auf. Zwischen der Trägerfolie und der Transferlage ist eine wasserlösliche Ablöseschicht angeordnet.
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Das Transferprodukt weist damit außer der wasserlöslichen Ablöseschicht insbesondere keine weiteren wasserlöslichen Schichten auf. Das Transferprodukt ist bevorzugt eine Transferfolie, insbesondere eine Heißprägefolie und/oder eine Kaltprägefolie und/oder eine Thermotransferfolie, oder wurde als solche verwendet.
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Die Aufgabe wird weiter gelöst von einem Verfahren zum Recyclen eines Transferprodukts. Das Transferprodukt weist eine nicht-wasserlösliche Trägerfolie und eine zumindest teilweise auf der Trägerfolie angeordnete nicht-wasserlösliche Transferlage auf, wobei zwischen der Trägerfolie und der Transferlage eine wasserlösliche Ablöseschicht angeordnet ist. Bei dem Verfahren wird der folgende Schritt durchgeführt:
- x) Auflösen der wasserlöslichen Ablöseschicht mittels einer Waschflüssigkeit, vorzugsweise in einem Waschflüssigkeitsbad, wobei die Transferlage von der Trägerfolie abgelöst wird.
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Das erfindungsgemäße Transferprodukt wird bevorzugt in dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Recyclen eines Transferprodukts verwendet.
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Durch ein derartiges Transferprodukt und Recyclingverfahren ergibt sich insbesondere gegenüber einer energetischen Verwertung der Vorteil, dass das recycelte Material der Trägerfolie zur Herstellung neuer Trägerfolie verwendet werden kann. Es ist auch denkbar, dass der recycelte Kunststoff für die Herstellung anderer Kunststofferzeugnisse, beispielsweise Spritzgussteile und/oder Extrusionsteile, verwendet werden kann. Dabei ist bevorzugt vorgesehen, dass das Transferprodukt sowohl nach einem Applikationsverfahren als auch bei der Herstellung als Ausschussware recycelt wird. Hierbei ist es möglich, dass das Material der Trägerfolie derart recycelt wird, dass das entstehende Endprodukt in weiteren Schritten verarbeitet werden kann und dabei besonders gute Materialeigenschaften aufweist.
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Hierbei wird insbesondere die Recyclefähigkeit des Transferprodukts verbessert, da der Einsatz einer wasserlöslichen Ablöseschicht zwischen Trägerfolie und Transferlage ein vergleichsweises sauberes, einfaches und/oder kostengünstiges Recycling eines Transferprodukts ermöglicht. Das Transferprodukt ist hierbei insbesondere ein in Wasser recyclefähiges Transferprodukt.
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Unter Recyclefähigkeit und recyclefähig ist hier insbesondere zu verstehen, dass alle auf die Trägerfolie aufgetragenen Schichten in einem Recyclingverfahren wieder vollständig abgelöst werden können. Insbesondere ist dabei die Transferlage rückstandsfrei von der Trägerfolie entfernbar.
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Beim Recyclen mittels der Waschflüssigkeit, bevorzugt Wasser, wird durch das vollständige Auflösen der wasserlöslichen Ablöseschicht eine gezielte Trennung der Transferlage von der Trägerfolie ermöglicht. Im Schritt x) wird also insbesondere die Trägerfolie gereinigt und das Transferprodukt somit von der Transferlage befreit.
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Dadurch ist es insbesondere möglich, dass ein besonders reines Material der Trägerfolie zurückgewonnen wird. Vorteilhafterweise wird also eine besonders sortenreine Aufarbeitung der Trägerfolie für eine weitere stoffliche Verwendung bzw. Verwertung der Trägerfolie ermöglicht, die beispielsweise auch in weiteren chemischen oder mechanischen Recyclingschritten weiterverwendet werden kann. Verunreinigungen, beispielsweise durch das Material der Transferlage oder die wasserlösliche Ablöseschicht, die zu qualitativen Mängeln im Recyclingprodukt bzw. Rezyklat führen, werden vorteilhafterweise reduziert oder vermieden.
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Zudem ist die Transferlage durch das Auflösen der wasserlöslichen Ablöseschicht vorzugsweise als Schichtgebilde ablösbar, wobei das Schichtgebilde dann insbesondere als zusammenhängender Feststoff in der Waschflüssigkeit vorliegt. Vorteilhafterweise sind also insbesondere im Sinne einer Löslichkeit in der Waschflüssigkeit keine Stoffe aus der Transferlage herauslösbar. Während die wasserlösliche Ablöseschicht als homogene Lösung in der Waschflüssigkeit verbleibt, bildet die abgelöste unlösliche Transferlage mit der Waschflüssigkeit insbesondere ein heterogenes Gemisch aus. Es wird hiermit der Vorteil erreicht, dass Stoffe, die nicht mehr oder insbesondere nur mit erhöhtem Aufwand aus der Waschflüssigkeit filtrierbar wären, reduziert oder vermieden werden können.
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Vorzugsweise ist die Form der abgelösten Transferlage hierbei lediglich abhängig von der Form der Transferlage vor dem Auflösen der wasserlöslichen Ablöseschicht und kann durch ein optionales vorhergehendes Applikationsverfahren oder ein weiteres gezielt eingesetztes formgebendes Verfahren bestimmt sein. Somit lässt sich die abgelöste Transferlage besonders einfach handhaben. Beispielsweise wird auch eine separate Entsorgung von verbliebener Transferlage nach Gebrauch des Transferprodukts im Falle von nicht vollflächigem Übertrag beim Applikationsverfahren oder bei Ausschussware ermöglicht bzw. vereinfacht. Die von der Waschflüssigkeit separierte Transferlage, beispielsweise in der Form von Transferlagenbestandteilen und/oder Transferlagenpartikeln mit einer bevorzugt heterogenen Zusammensetzung, kann zum Beispiel auch in weiteren chemischen und insbesondere auf die Transferlage hin optimierten Separationsprozessen verarbeitet werden.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen bezeichnet.
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Unter einer Schicht, unter einer Lage und unter einer Folie wird insbesondere ein im Wesentlichen flächiges Gebilde verstanden, welches wiederum einschichtig oder mehrschichtig ist. Eine Folie ist vorzugsweise selbsttragend. Eine Schicht oder eine Lage ist beispielsweise selbsttragend oder nicht selbsttragend.
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Unter einem Transferprodukt ist insbesondere sowohl ein Transferprodukt vor dessen Applikation, beispielsweise in einem Applikationsverfahren, insbesondere einem Transferverfahren und/oder Laminierverfahren und/oder Insert-Molding-Verfahren und/oder In-Mould-Decoration-Verfahren, auf ein Substrat oder Zielobjekt als auch der nicht auf das Substrat oder Zielobjekt transferierte Teil einer Transferfolie nach der Applikation sowie Ausschussware zu verstehen. Im Falle, dass die Transferlage des Transferprodukts zumindest teilweise auf ein zu dekorierendes Substrat, beispielsweise ein Bauteil oder ein Bogenmaterial oder ein Rollenmaterial, übertragen wurde, weist das Transferprodukt sodann insbesondere eine Trägerfolie mit einer darauf angeordneten Resttransferlage auf. Die Resttransferlage beschreibt dabei den Teil der Transferlage, der nicht auf das zu dekorierende Substrat übertragen wurde und somit weiterhin auf der Trägerfolie verbleibt. Im Falle der Ausschussware verbleibt die Transferlage insbesondere vollständig auf der Trägerfolie. Der gewichtsmäßige Anteil der Transferlage bezogen auf die Trägerfolie ist bevorzugt bei Ausschussware größer als bei bereits übertragener Transferlage. Bevorzugt ist also vorgesehen, dass mit dem Verfahren die Transferlage, insbesondere zum Beispiel in der Form von Resttransferlage, die im Wesentlichen als Fremdmaterial anzusehen ist, von der Trägerfolie entfernt wird.
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Weiter ist unter dem Transferprodukt insbesondere auch eine Mehrzahl von Transferproduktschnipseln zu verstehen, die beispielsweise durch ein Zerkleinern eines Transferprodukts erzeugt werden. Insbesondere wird in Schritt x) die Trägerfolie des Transferprodukts als Ganzes, also vorzugsweise in einem Stück, durch die Waschflüssigkeit geführt oder es werden vorzugsweise Trägerfolienschnipsel, die von den Transferproduktschnipseln umfasst werden, in die Waschflüssigkeit gegeben. Es ist insbesondere auch denkbar, dass in dem Verfahren zum Recyclen eines Transferproduktes anstelle nur eines Transferprodukts mehrere Transferprodukte, insbesondere sortengleiche oder sortenähnliche Transferprodukte, vorzugsweise zumindest mit sortengleicher Trägerfolie, verwendet werden. Die Transferlage ist vor dem Schritt x) bevorzugt zumindest bereichsweise auf der Trägerfolie und/oder auf den Trägerfolienschnipseln vorhanden. Unter der Trägerfolie wird daher vorzugsweise sowohl die Trägerfolie als Ganzes als auch eine Mehrzahl von Trägerfolienschnipseln verstanden. Unter der Transferlage ist vorzugsweise sowohl die Transferlage als Ganzes als auch eine Mehrzahl von Transferlagenbestandteilen zu verstehen.
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Insbesondere ist es also möglich, dass die Transferproduktschnipsel Trägerfolienschnipsel mit Transferlagenbestandteilen umfassen oder daraus bestehen. Weiter ist es möglich, dass die Transferlagenbestandteile Lackreste und/oder Lackstäube und/oder Feingut umfassen. Als Feingut werden dabei bevorzugt Partikel verstanden, die gröber als Staubpartikel, jedoch kleiner als Transferproduktschnipsel und/oder Trägerfolienschnipsel sind.
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Es ist insbesondere möglich, dass nach dem Schritt x) das Transferprodukt, insbesondere die Trägerfolie und/oder das Material der Trägerfolie, eine Reinheit im Bereich von 80,0 Gew.-% bis 100,0 Gew.-%, bevorzugt von 95,0 Gew.-% bis 100,0 Gew.-%, besonders bevorzugt von 99,0 Gew.-% bis 100,0 Gew.-%, aufweist (Gew.-% = Gewichtsprozent = Anteil des Gewichts in Prozent am Gesamtgewicht). Die Angabe der Reinheit bezieht sich bevorzugt auf den massenmäßigen Anteil des Materials der Trägerfolie.
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Die Reinheit des Transferprodukts bezieht sich vorzugsweise auf den Anteil des Hauptbestandteils der Trägerfolie in dem Transferprodukt. Die Reinheit des Transferprodukts lässt sich somit insbesondere durch ein Entfernen von zumindest der Transferlage und der wasserlöslichen Ablöseschicht von der Trägerfolie verbessern. Die Reinheit des Transferprodukts, insbesondere der Transferproduktschnipsel, wird vorzugsweise sukzessive von Schritt zu Schritt verbessert. Die Transferlage und/oder die Transferlagenbestandteile des Transferprodukts werden insbesondere im Recyclingverfahren bevorzugt als Fremdmaterial angesehen.
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Insbesondere ist vorgesehen, dass vor dem Schritt x) das Transferprodukt einen Fremdmaterialanteil im Bereich von 0 Gew.-% bis 50 Gew.-%, bevorzugt von 0 Gew.-% bis 20 Gew.-%, aufweist und/oder nach dem Schritt x) einen Fremdmaterialanteil im Bereich von 0 Gew.-% bis 5 Gew.-%, bevorzugt von 0 Gew.-% bis 1 Gew.-%, besonders bevorzugt von annähernd 0 Gew.-%, aufweist.
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Vorzugsweise weist das Transferprodukt nach dem Schritt x) einen Lackrestanteil im Bereich von 0 Gew.-% bis 5 Gew.-%, bevorzugt von 0 % bis 1 Gew.-%, besonders bevorzugt von annähernd 0 Gew.-%, auf. Unter Lackrestanteil ist bevorzugt der im Transferprodukt noch vorhandene Anteil an Material der Transferlage bezogen auf das im Herstellungsverfahren aufgebrachte Material der Transferlage zu verstehen, insbesondere wobei der Lackrestanteil durch die Applikation der Transferlage und/oder Schritte des Recyclingverfahrens verringert wird. Weiter ist es möglich, dass das Transferprodukt nach dem Schritt x) einen Feingutanteil im Bereich von 0 Gew.-% bis 5 Gew.-%, bevorzugt von 0 Gew.-% bis 1 Gew.-%, besonders bevorzugt von annähernd 0 Gew.-% aufweist.
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Insbesondere weist das Transferprodukt nach dem Schritt x) vorzugsweise im Wesentlichen keine oder nur sehr wenig Transferlagenbestandteile auf.
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Weiter ist es möglich, dass nach dem Schritt x) das Transferprodukt, insbesondere die Trägerfolie und/oder das Material der Trägerfolie, farblos, transparent, glasklar, opak, eingefärbt, zumindest partiell eingefärbt oder farbig ist.
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Im Schritt x) wird die Waschflüssigkeit insbesondere von einer homogenen Lösung aus einer Eingangsflüssigkeit und der wasserlöslichen Ablöseschicht gebildet. Die Zusammensetzung der Waschflüssigkeit wird vorzugsweise in Abhängigkeit des Transferprodukts, insbesondere der Transferlage, ausgewählt. Vorteilhafterweise wird so die wasserlösliche Ablöseschicht durch die Waschflüssigkeit gelöst, weitere Komponenten des Transferprodukts, insbesondere der Transferlage, werden jedoch nicht gelöst und können beispielsweise in Folgeschritten dadurch besser verarbeitet, insbesondere filtriert, werden. Als Eingangsflüssigkeit für die Waschflüssigkeit, insbesondere vor Schritt x), wird bevorzugt Wasser oder alternativ eine homogene Mischung aus Wasser mit ein oder mehreren weiteren Stoffen verwendet. Als ein oder mehrere weitere Stoffe werden insbesondere ein oder mehrere Alkohole, bevorzugt ausgewählt aus Methanol, Ethanol, n-Propanol, iso-Propanol oder Mischungen daraus, und/oder Aceton verwendet. Weiter ist die Zugabe von Additiven und/oder Tensiden, wie beispielsweise Entschäumern, zur Waschflüssigkeit möglich. Ist die Waschflüssigkeit und/oder deren Eingangsflüssigkeit Wasser, weist dieses Wasser bevorzugt keine weiteren Zusätze auf und/oder ist unbehandeltes Wasser.
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Die in Schritt x) von der Trägerfolie abgelöste Transferlage liegt, insbesondere nach dem Schritt x), bevorzugt in der Form von Transferlagenbestandteilen in der Waschflüssigkeit vor. Die Transferlagenbestandteile liegen insbesondere in ungelöster Form in der Waschflüssigkeit vor und/oder die Transferlagenbestandteile in der Waschflüssigkeit weisen den gesamten Schichtaufbau der Transferlage des Transferprodukts, insbesondere des Transferprodukts vor dem Recycleverfahren oder vor Schritt x), zusammenhängend auf. In anderen Worten ist es insbesondere möglich, dass während Schritt x) der Schichtaufbau der Transferlage des Transferprodukts erhalten bleibt, da die Transferlage in der Waschflüssigkeit unlöslich ist. Insbesondere weist die Transferlage und/oder die Trägerfolie vor dem Schritt x) und nach dem Schritt x) denselben Schichtaufbau auf.
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Vorteilhafterweise weisen die Transferlagenbestandteile in der Waschflüssigkeit, insbesondere nach dem Schritt x), bevorzugt eine Partikelgröße in einem Bereich von 10 µm bis 5 mm, bevorzugt in einem Bereich von 20 µm bis 5 mm, auf. Unter der Partikelgröße ist insbesondere der maximale bzw. größte Abstand zwischen zwei Punkten eines Partikels, insbesondere Transferlagenbestandteils, zu verstehen.
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Eine optionale Trennung der Transferlage und/oder der Trägerfolie in kleinere Bestandteile, die insbesondere kleinere Transferlagenpartikel und/oder kleinere Trägerfolienpartikel bilden, ist insbesondere durch mechanische Kräfte, vor, während und/oder nach dem Schritt x), denkbar. Insbesondere werden solche mechanischen Kräfte gezielt in Zerkleinerungsschritten oder auch unbeabsichtigt in anderen Schritten ausgeübt.
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Es ist insbesondere möglich, dass die Waschflüssigkeit mit den Transferproduktpartikeln als eine vorzugsweise kompakte und stabile Suspension, bevorzugt mit Partikeln der zuvor genannten Partikelgrößen, vorliegt. Vorteilhafterweise liegen in der Waschflüssigkeit hiermit keine oder vorzugsweise nur in sehr geringem Ausmaß feine Partikel vor, die aufwendige Abtrennschritte, wie beispielsweise eine aufwendige Filtration, bedingen würden. Hierdurch werden insbesondere der Wartungs- und Instandhaltungsaufwand sowie die Prozess-Sicherheit verbessert. Weiter wird insbesondere verhindert, dass feine Partikel an der Trägerfolie haften bleiben und somit die Reinheit des Rezyklats verbessert. Die wasserlösliche Ablöseschicht ermöglicht dies vorteilhafterweise dadurch, dass insbesondere zur Trennung der Transferlage von der Trägerfolie in Schritt x) keine oder besonders geringe mechanische Kräfte eingesetzt werden können, die solche feinen Partikel verursachen würden.
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Vorteilhafterweise weisen insbesondere 99 Gew.-% bis 100 Gew.-% von in der Waschflüssigkeit ungelösten Partikeln, insbesondere umfassend Fremdstoffe, die kleineren Trägerfolienpartikel, die kleineren Transferlagenpartikel und/oder die Transferlagenbestandteile, eine Partikelgröße in einem Bereich von 10 µm bis 5 mm, bevorzugt in einem Bereich von 20 µm bis 5 mm, besonders bevorzugt in einem Bereich von 50 µm bis 5 mm, auf.
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Es ist zweckmäßig, dass während und/oder nach Schritt x) die Waschflüssigkeit mit dem Transferprodukt mit einer Konzentration, insbesondere Feststoffkonzentration, aus der Trägerlage und der Transferlage in einem Bereich von 0,1 Gew.-% bis 25 Gew.-%, bevorzugt von 1 Gew.-% bis 10 Gew.-%, besteht. Die Konzentration berechnet sich insbesondere aus dem Verhältnis der Summe des Gewichts von in der Waschflüssigkeit vorliegender Trägerlage und Transferlage zu dem Gewicht der Waschflüssigkeit mit der in der Waschflüssigkeit gelösten wasserlöslichen Ablöseschicht, mit der Trägerfolie und mit der Transferlage.
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Es ist insbesondere auch möglich, dass im Schritt x) der Anteil der Transferproduktschnipsel in der Waschflüssigkeit in einem Bereich von 0,1 Gew.-% bis 25 Gew.-%, bevorzugt von 1 Gew.-% bis 10 Gew.-%, liegt.
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Die Trägerfolie weist insbesondere eine Schichtdicke in einem Bereich von 3 µm bis 100 µm, bevorzugt in einem Bereich von 4,5 µm bis 12 µm, auf. Die Trägerfolie ist vorzugweise farblos, transparent, glasklar, opak, eingefärbt, zumindest partiell eingefärbt oder farbig. Die Trägerfolie ist oder wird vorzugsweise mittels Extrusion, insbesondere Flachfolienextrusion, hergestellt. Insbesondere umfasst die Trägerfolie bevorzugt biaxial orientierten Polyester oder besteht aus Polyester. Bevorzugt umfasst die Trägerfolie oder besteht aus ein oder mehreren Komponenten oder Kompositmaterialen ausgewählt aus Polyethylenterephathalat (PET), Polylactid, Polyethylenfuranoat, Polybutylenterephthalat, Polytrimethylenterephatalat, Polyethylennaphthalat, und/oder aus Polyethylen, Polypropylen, Polycarbonat, Polyestercarbonat, Cellophan, Celluloseacetat, Polyvinylchlorid, Polystyrol, Polyamid, Polyimid, Polyvinylidenchlorid und/oder Papiere, insbesondere beschichtete und/oder laminierte Papiere. Zweckmäßigerweise weist die Trägerfolie einen Hauptbestandteil auf, wobei der Anteil des Hauptbestandteils in der Trägerfolie mehr als 97%, bevorzugt mehr als 99,9%, besonders bevorzugt mehr als 99,97%, beträgt. Um die Recycelfähigkeit der Trägerfolie zu verbessern und auch die Materialeigenschaften des Endprodukts, ist es bevorzugt vorgesehen, dass das Trägermaterial möglichst rein vorliegt, d.h. keine anderen Fremdstoffe und/oder Kunststoffe, welche von dem Trägermaterial verschieden sind, vorhanden sind. Der Hauptbestandteil der Trägerfolie ist insbesondere PET.
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Derartige Eigenschaften werden von der Trägerfolie insbesondere in dem Transferprodukt vor dem Verfahren zum Recyclen des Transferprodukts sowie vorzugsweise bei dem Verfahren zum Recyclen des Transferprodukts bevorzugt vor dem Schritt x) aufgewiesen.
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Die Transferlage weist insbesondere zumindest eine Schicht oder eine Kombination von Schichten der folgenden Schichten auf: nicht-wasserlösliche Ablöseschicht, Schutzlackschicht, Metallschicht, Farbschicht, Kleberschicht, Grundierungsschicht, Haftvermittlungsschicht. Vorzugsweise weist die Transferlage hierbei ein oder mehrere der vorstehenden Schichten in der angegebenen Reihenfolge ausgehend von der der wasserlöslichen Ablöseschicht zugewandten Seite der Transferlage auf.
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Es ist zweckmäßig, dass die Schutzlackschicht eine Schichtdicke in einem Bereich von 0,5 µm bis 15 µm, vorzugsweise von 0,8 µm bis 10 µm, bevorzugt von 0,8 µm bis 2 µm aufweist. Eine Schichtdicke von 0,8 µm bis 2 µm ist vorzugsweise bei einem Transferprodukt mit einer Metallschicht zweckmäßig. Eine Schichtdicke von 0,8 µm bis 10 µm ist vorzugsweise für ein Transferprodukt ohne Metallschicht zweckmäßig.
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Weiter ist es möglich, dass die Schutzlackschicht Bindemittel ausgewählt aus Nitrocellulose, Polyurethane, Polyacrylate und deren Copolymere, Polymethacrylate und deren Copolymere, Polyesterharze, Styrolharze, Maleinsäureanhydrid-basierte Harze, Kohlenwasserstoffharze, Schellack, Alkydharze, Kolophoniumharze, Maleinatharze, Melaminharze, Formaldehydharze, Ethylen-Vinylacetat-Copolymere, Polybutyral, Polyamide, Weichmacher oder eine Kombination zweier oder mehrerer dieser Komponenten aufweist.
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Die Schutzlackschicht ermöglicht insbesondere einen Schutz vor mechanischer und/oder chemischer Beanspruchung der Transferlage. Die Schutzlackschicht ist bevorzugt glasklar farblos. Weiter ist es möglich, dass die Schutzlackschicht mit löslichen Farbstoffen und/oder organischen und/oder anorganischen Farbpigmenten eingefärbt und/oder mit Mattierungsmitteln versehen ist. In Kombination mit einer nachfolgenden Metallschicht im Falle von einem metallisierten Transferprodukt wird beispielsweise ein metallischer Glanzeffekt erzeugt. Bei nicht-metallisierten Transferprodukten werden vorzugsweise Pigmente eingesetzt, um insbesondere eine intensive Deckkraft der Transferlage zur Substratoberfläche erreichen zu können.
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Die Metallschicht weist bevorzugt eine Schichtdicke in einem Bereich von 5 nm bis 50 nm, bevorzugt von 10 nm bis 15 nm, auf. Insbesondere umfasst die Metallschicht oder besteht aus Aluminium, Chrom, Silber, Gold, Kupfer, Nickel, Zinn, Indium oder Legierungen von mindestens zwei dieser Metalle und/oder ein oder mehreren Verbindungen, bevorzugt mit hohen Brechungsindices, ausgewählt aus Siliziumoxid, Magnesiumoxid, Titanoxid, Aluminiumoxid, Zinkoxid oder Zinksulfid. Hierbei ist es möglich, dass die Metallschicht ein- oder mehrschichtig ist.
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Die Grundierungsschicht weist insbesondere eine Schichtdicke in einem Bereich von 0,1 µm bis 5 µm, vorzugsweise in einem Bereich von 0,5 µm bis 3 µm und/oder in einem Bereich von 0,1 µm bis 0,5 µm, auf. Eine Schichtdicke in einem Bereich von 0,1 µm bis 0,5 µm ist insbesondere zweckmäßig, wenn das Transferprodukt eine Kaltprägefolie ist. Eine Schichtdicke in einem Bereich von 0,5 µm bis 3 µm ist insbesondere zweckmäßig, wenn das Transferprodukt eine Heißprägefolie ist. Mittels der Grundierungsschicht ist es möglich, dass vorzugsweise während des Applikationsverfahrens und insbesondere auch nach dem Applikationsverfahren eine ausreichende Haftung der Transferlage auf dem Substrat oder dem Zielobjekt gewährleistet wird. Vorzugsweise umfasst die Grundierungsschicht oder besteht bevorzugt aus ein oder mehreren der folgenden Materialen: Polyurethane, Polyester, Polyamide, Polycarbonate, Polyharnstoffe, Polyacrylate und/oder deren Copolymere, Polymethacrylate und/oder deren Copolymere, Kohlenwasserstoffharze, Schellack, Alkydharze, Kolophoniumharze, Ketonharze, Phenolharze, Polystyrolharze, Epoxidharze, Maleinatharze, Melaminharze, Formaldehydharze, Polyvinylacetate, Ethylen-Vinylacetat-Copolymere, Polyvinylchlorid, Nitrocellulose, Polyolefine, modifizierte Polyolefine und/oder Weichmacher und/oder Farbstoffe und/oder organische und/oder anorganische Pigmente und/oder Mattierungsmittel.
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Es ist auch möglich, dass, insbesondere bei einem Transferprodukt mit hohen Anteilen an Farbstoffen und/oder Pigmenten und/oder Mattierungsmitteln in der Schutzlackschicht, ein oder mehrere zusätzliche Haftvermittlerschicht(en) zwischen Schutzlackschicht und Metallschicht und/oder Schutzlack und Grundierungsschicht bei Transferprodukten mit Metallschicht, oder zwischen Schutzlackschicht und Grundierungsschicht bei Transferproduktion ohne Metallschicht eingesetzt werden. Diese weisen insbesondere eine Schichtdicke von 0,01 µm bis 0,5 µm, vorzugsweise in einem Bereich von 0,01 µm bis 0,3 µm auf. Die Haftvermittlungsschicht und/oder die ein oder mehreren zusätzlichen Haftvermittlerschicht(en) umfassen oder bestehen bevorzugt aus ein oder mehreren der folgenden Materialen: Polyurethane, Polyester, Polyamide, Polycarbonate, Polyharnstoffe, Polyacrylate und/oder deren Copolymere, Polymethacrylate und/oder deren Copolymere, Kohlenwasserstoffharze, Schellack, Alkydharze, Kolophoniumharze, Ketonharze, Phenolharze, Polystyrolharze, Epoxidharze, Maleinatharze, Melaminharze, Formaldehydharze, Polyvinylacetate, Ethylen-Vinylacetat-Copolymere, Polyvinylchlorid, Nitrocellulose, Polyolefine, modifizierte Polyolefine und/oder Weichmacher.
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Die für die Transferlage und deren Schichten beschriebenen Eigenschaften werden von der Transferlage insbesondere in dem Transferprodukt vor dem Verfahren zum Recyclen des Transferprodukts sowie vorzugsweise bei dem Verfahren zum Recyclen des Transferprodukts von der Transferlage bevorzugt vor und/oder nach dem Schritt x) aufgewiesen.
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In Schritt x) dringt die Waschflüssigkeit beispielsweise über Schnittkanten und/oder Bruchkanten in das Transferprodukt ein und/oder diffundiert durch nicht-wasserlösliche Transferlagenschichten und beginnt die wasserlösliche Ablöseschicht bei Kontakt mit dieser zu lösen.
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Die wasserlösliche Ablöseschicht weist insbesondere eine Schichtdicke in einem Bereich von 0,01 µm bis 1 µm, bevorzugt im Bereich von 0,05 µm bis 0,3 µm, auf. Weiter ist es möglich, dass die wasserlösliche Ablöseschicht ein oder mehrere wasserlösliche Verbindungen, vorzugsweise ein oder mehrere Polymere und/oder Oligomere, aufweist. Solche Polymere und/oder Oligomere sind bevorzugt ausgewählt aus Polyvinylalkohol, Polyvinylpyrrolidon, Carboxymethylcellulose, Methylcellulose, Polyolen, Stärke, Sacchariden, Gummi Arabicum, Gelatine, Lipiden, Polyethylenoxid, Polyvinylbutyral, Polyester, Polyurethan, Polyacrylsäure und/oder Polyamid. Es ist möglich, dass die wasserlösliche Ablöseschicht eine Kombination dieser Polymere und/oder Oligomere aufweist. Vorzugsweise weist die wasserlösliche Ablöseschicht Polyvinylalkohol, insbesondere erzeugt aus teilverseiftem Polyvinylacetat mit Verseifungsgraden in einem Bereich von 75 % bis 100 %, auf.
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Es ist weiter denkbar, dass die wasserlösliche Ablöseschicht eine wasserlösliche Schicht oder mehrere wasserlösliche Schichten aufweist. Derartige Eigenschaften werden von der wasserlöslichen Ablöseschicht insbesondere in dem Transferprodukt vor dem Verfahren zum Recyclen des Transferprodukts sowie vorzugsweise bei dem Verfahren zum Recyclen des Transferprodukts bevorzugt vor dem Schritt x) aufgewiesen.
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Es ist außerdem zweckmäßig, dass zwischen der nicht-wasserlöslichen Transferlage und der wasserlöslichen Ablöseschicht eine nicht-wasserlösliche Ablöseschicht angeordnet ist. Die nicht-wasserlösliche Ablöseschicht weist insbesondere eine Schichtdicke in einem Bereich von 0,01 µm bis 0,5 µm, bevorzugt im Bereich von 0,01 µm bis 0,2 µm, auf. Die nicht-wasserlösliche Ablöseschicht ist vorzugsweise aus Wachs, insbesondere auf Basis von ein oder mehreren der folgenden Komponenten hergestellt: Polyethylen, Polypropylen, Fetten, Fettsäuren und deren Derivaten, Lipiden, langkettige Alkohole, ein oder mehreren fluorierten Verbindungen, insbesondere Polytetrafluorethylen, Polyvinylidenfluorid und/oder fluorierte Fettsäuren, modifizierte und/oder unmodifizierte Silikonwachse und/oder -harze.
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Insbesondere verbessert die nicht-wasserlösliche Ablöseschicht die Übertragung der Transferlage in einem Applikationsprozess, beispielsweise in einem Transferverfahren und/oder Laminierverfahren und/oder In-Mould-Decoration-Verfahren, auf eine Substratoberfläche, indem damit bevorzugt die Ablösekraft zur Ablösung der Transferlage von der Trägerfolie verringert wird.
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Vorzugsweise wird oder ist die nicht-wasserlösliche Ablöseschicht nicht auf wässriger Basis hergestellt und/oder weist insbesondere keine wässrige Dispersion auf. Es ist weiter denkbar, dass die nicht-wasserlösliche Ablöseschicht eine nicht-wasserlösliche Schicht oder mehrere nicht-wasserlösliche Schichten aufweist. Mittels der nicht-wasserlöslichen Ablöseschicht wird insbesondere auch gewährleistet, dass die Waschflüssigkeit lediglich eine homogene Lösung mit der wasserlöslichen Ablöseschicht bildet.
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Derartige Eigenschaften werden von der nicht-wasserlöslichen Ablöseschicht insbesondere in dem Transferprodukt vor dem Verfahren zum Recyclen des Transferprodukts sowie vorzugsweise bei dem Verfahren zum Recyclen des Transferprodukts bevorzugt vor dem Schritt x) aufgewiesen.
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Unter wasserlöslich ist insbesondere zu verstehen, dass die wasserlösliche Ablöseschicht, insbesondere während Schritt x), vollständig in der Waschflüssigkeit, insbesondere in Wasser, auflösbar ist. Unter nicht-löslich ist insbesondere zu verstehen, dass von einem nicht-löslichen Material maximal 1 g Material pro 1000 g Flüssigkeit, bevorzugt 0,1 g Material pro 1000 g Flüssigkeit gelöst in der Flüssigkeit vorhanden sind. Unter nicht-wasserlöslich ist hier insbesondere zu verstehen, dass, vorzugsweise nach dem Schritt x), maximal 1 g gelöste Transferlage pro 1000 g Waschflüssigkeit, insbesondere Wasser, bevorzugt 0,1 g gelöste Transferlage pro 1000 g Waschflüssigkeit, insbesondere Wasser, vorhanden sind. Bevorzugt ist hierbei die Temperatur des gelösten Materials, vorzugsweise der gelösten Transferlage, und der Flüssigkeit, vorzugsweise der Waschflüssigkeit, auf Raumtemperatur, insbesondere in einem Bereich von 15°C bis 25°C.
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Insbesondere wird die wasserlösliche Ablöseschicht und/oder die nicht-wasserlösliche Ablöseschicht bei einem Applikationsverfahren teilweise oder vollständig mit der Transferlage auf das Substrat übertragen und von der Trägerfolie abgelöst und/oder wird teilweise oder vollständig von der Transferlage abgelöst und mit der Trägerfolie von der Transferlage abgezogen.
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Es ist weiter möglich, dass die wasserlösliche Ablöseschicht und/oder die nicht-wasserlösliche Ablöseschicht in Bereichen vorhanden ist, in welchen die Transferlage nach dem Applikationsverfahren nicht vorhanden ist. Weiter ist es möglich, dass die wasserlösliche Ablöseschicht und/oder die nicht-wasserlösliche Ablöseschicht in Bereichen nicht vorhanden ist, in welchen die Transferlage nach dem Applikationsverfahren nicht vorhanden ist. Die mit der Transferlage auf ein Substrat übertragene wasserlösliche Ablöseschicht und/oder nicht-wasserlösliche Ablöseschicht weist vorzugsweise ein hohes Maß an Transparenz, insbesondere einen Transmissionsgrad von 95% bis 100%, vorzugsweise in einem Wellenlängenbereich von 350 nm bis 800 nm, auf.
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Das Transferprodukt, insbesondere als Transferfolie, wird vorzugsweise mittels Beschichtungsverfahren hergestellt. Insbesondere werden die Ablöseschichten, vorzugsweise die wasserlösliche Ablöseschicht und/oder die nicht-wasserlösliche Ablöseschicht und/oder die Transferlage, insbesondere die Schutzlackschicht und/oder die Grundierungsschicht, über Lackierverfahren, wie zum Beispiel Tiefdruck oder Flexodruck oder Siebdruck oder Tintenstrahldruck, auf die Trägerfolie aufgebracht. Hierzu werden insbesondere Lacksysteme auf Basis von organischen Lösungsmitteln, Wasser, oder Wasser/Alkohol-Mischungen verwendet, wobei die flüchtigen Komponenten nach dem Beschichten bevorzugt durch ein Trocknungsverfahren verdampft und so trockene Lackschichten erhalten werden. Zur Herstellung des Transferprodukts werden vorzugsweise lediglich für die wasserlösliche Ablöseschicht Lösungsmittel, die Wasser umfassen, verwendet. Die Metallschicht wird vorzugsweise in ein oder mehreren Schichten mittels Bedampfungsverfahren, insbesondere Vakuum-Bedampfung, aufgetragen.
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Insbesondere bei einem Transferverfahren in Form von Heißprägen, ist das Transferprodukt, insbesondere die Transferfolie, und vorzugsweise die wasserlösliche Ablöseschicht, besonders bevorzugt eine Kombination aus wasserlöslicher und nicht-wasserlöslicher Ablöseschicht, bevorzugt so beschaffen, dass mittels Druck und Temperatur eine saubere Ausprägung/Ablösung der Transferlage von der Trägerfolie möglich ist. Beim Heißprägen wird die Transferlage durch Druck- und Temperatureinwirkung mittels eines Prägestempels auf das Substrat übertragen. Die Form des Prägestempels stellt insbesondere das Dekorationsmotiv dar, das durch die Transferlage auf das Substrat übertragen wird. Durch Applikationstemperaturen von vorzugsweise 100°C bis 180°C kommt es insbesondere zum Erweichen der wasserlöslichen Ablöseschicht, und insbesondere der optionalen nicht-wasserlöslichen Ablöseschicht, und der Grundierungsschicht, so dass die Grundierungsschicht eine Haftung zum Substrat hin erzeugt, deren Haftkraft dann die Ablösekraft der Transferlage von der Trägerfolie übersteigt. Hierbei sind die Eigenschaften der wasserlöslichen Ablöseschicht und auch der optionalen nicht-wasserlöslichen Ablöseschicht, der Schutzlackschicht und der Grundierungsschicht in ihren chemischen und physikalischen Eigenschaften zweckmäßigerweise so beschaffen, dass eine saubere Ausprägung und ein kantenscharfer Übertrag der Transferlage auf das Substrat ermöglicht wird.
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Insbesondere bei einem Transferverfahren in Form von Kaltprägen wird vorzugsweise über ein Druckverfahren, wie beispielsweise insbesondere Offsetdruck und/oder Flexodruck und/oder Siebdruck und/oder Tintenstrahldruck, auf das Substrat eine Kleberschicht in Form eines Dekorationsmotivs aufgetragen. Anschließend wird das Transferprodukt, insbesondere die Transferfolie, vorzugsweise in einem Temperaturbereich von 10°C bis 40°C, bevorzugt in einem Bereich von 15°C bis 30°C, auf das Substrat appliziert und daraufhin insbesondere die Trägerfolie abgezogen. Ist die Haftkraft der Kleberschicht zur Transferlage größer als die Ablösekraft der Transferlage zur Trägerfolie, so kommt es zum Transfer der Transferlage zum Substrat. Beim Abziehen der Trägerfolie verbleibt die Transferlage also insbesondere in Bereichen mit der Kleberschicht am Substrat und wird dort von der Trägerfolie abgelöst. Für die Kleberschicht werden insbesondere oxidativ und/oder strahlenhärtende Kleber verwendet. Vorzugsweise sind die wasserlösliche Ablöseschicht und die optionale nicht-wasserlösliche Ablöseschicht in Kombination mit der Schutzlackschicht und der Grundierungsschicht in ihren chemischen und physikalischen Eigenschaften so beschaffen, dass eine saubere Ausprägung und ein kantenscharfer Übertrag der Transferlage auf das Substrat, insbesondere die Bereiche mit der Kleberschicht, ermöglicht wird.
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Die auf die Trägerfolie aufgebrachten Schichten, insbesondere die wasserlösliche Ablöseschicht und/oder die nicht-wasserlösliche Ablöseschicht und die Transferlage, weisen vorteilhafterweise eine ausreichende Haftung untereinander und zur Trägerfolie auf, um insbesondere ein unkontrolliertes Ablösen der gesamten Transferlage oder einzelner Schichten dieser von der Trägerfolie, zum Beispiel beim Auf- und Abwickeln, beim Transport oder bei der Lagerung, zu vermeiden. Die Ablösekraft der Transferlage von der Trägerfolie liegt, insbesondere bei Temperaturen im Bereich von 15°C bis 35°C, vorzugsweise in einem Bereich von 1 cN/cm bis 10 cN/cm, vorzugsweise bei Kaltprägefolien bevorzugt im Bereich von 1 cN/cm bis 3 cN/cm, und/oder insbesondere bei Heißprägefolien bevorzugt im Bereich von 2 cN/cm bis 5 cN/cm.
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Die Ablösekräfte zwischen den einzelnen Transferlagenschichten, insbesondere der Schutzlackschicht, der Metallschicht und/oder der Grundierungsschicht, sind vorzugsweise größer als die Ablösekraft der Transferlage von der Trägerfolie. Hierdurch wird insbesondere ein vollständiger Übertrag der Transferlage in auf das Substrat zu übertragenden Bereichen im Applikationsverfahren ermöglicht. Weiter wird ein Bruch oder Splitten der Transferlage beim Applikationsverfahren vermieden.
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Es ist zweckmäßig, dass die bevorzugt geringste Ablösekraft innerhalb oder zwischen zwei oder mehr Schichten der Transferlage mindestens doppelt so hoch ist wie die Ablösekraft der Transferlage von der Trägerfolie. Insbesondere liegt die Ablösekraft, vorzugsweise die geringste Ablösekraft, innerhalb oder zwischen zwei oder mehr Schichten der Transferlage in einem Bereich von 10 cN/cm bis 100 cN/cm, bevorzugt mindestens 20 cN/cm bis 100 cN/cm, besonders bevorzugt mindestens 40 cN/cm bis 100 cN/cm.
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Bevorzugt wird zur Messung der Ablösekraft der Transferlage von der Trägerfolie auf eine starre Oberfläche mit einer Länge von 25 cm und einer Breite von 10 cm ein doppelseitiges Klebeband blasenfrei vollflächig aufgeklebt. Anschließend wird ein Streifen des Transferprodukts, insbesondere der Transferfolie, vorzugsweise vor dem Verfahren zum Recyclen der Transferfolie, mit einer Länge von 30 cm und einer Breite von 10 cm mit der Seite der Transferlage auf das Klebeband blasenfrei so aufgeklebt, dass eine Lasche von 5 cm Folienüberstand verbleibt. Das aufgeklebte Transferprodukt, insbesondere die aufgeklebte Transferfolie, wird fest angedrückt, die überstehende Lasche an der Messeinheit einer Materialprüfmaschine des Typs Z005 der Firma ZwickRoell GmbH & Co. KG befestigt und die Trägerfolie mit einem Abzugswinkel von 90° und einer Geschwindigkeit von 50 cm/min abgezogen. Die hierbei notwendige Kraft wird gemessen und in cN pro cm Folienbreite angegeben.
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Insbesondere die wasserlösliche Ablöseschicht und/oder die nicht-wasserlösliche Ablöseschicht dienen zur Einstellung der Ablösekraft zwischen Transferlage und Trägerfolie.
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Weiter ist es zweckmäßig, wenn die Trägerfolie und/oder die Transferlage und/oder die nicht-wasserlösliche Ablöseschicht ein oder mehrere zumindest bereichsweise poröse und/oder zumindest bereichsweise wasserdurchlässige Schichten aufweist, insbesondere derart, dass das Transferprodukt und/oder ein zumindest Ausschnitt des Transferprodukts von zumindest einer Außenfläche, die vorzugsweise nicht von der wasserlöslichen Ablöseschicht gebildet wird, bis zu der wasserlöslichen Ablöseschicht für die Waschflüssigkeit durchgängig ist. Vorteilhafterweise wird hierdurch das Auflösen der wasserlöslichen Ablöseschicht in dem Schritt x) beschleunigt, da eine größere Oberfläche der wasserlöslichen Ablöseschicht in Kontakt mit der Waschflüssigkeit gebracht werden kann.
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Bevorzugt wird Schritt x) mittels zumindest einer Reinigungsvorrichtung oder einer Kombination von Reinigungsvorrichtungen durchgeführt, insbesondere ausgewählt aus: Rührbehälter, Wäscher, Heißwäscher, Friktionswäscher, Nassschneideinrichtung, und/oder Nassschneidmühle.
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Die benötigte Zeit, bis die wasserlösliche Ablöseschicht in Schritt x) aufgelöst ist, sowie die Partikelgröße der abgeschiedenen Transferlagenpartikel sind insbesondere abhängig von der Temperatur der Waschflüssigkeit, der auftretenden Friktion und der Menge an Transferprodukt, vorzugsweise in der Form von Transferproduktschnipseln, im Recyclingbehälter und/oder im Waschflüssigkeitsbad. Umso höher die Temperatur der Waschflüssigkeit und umso höher die Friktion, desto schneller erfolgt insbesondere das Auflösen der wasserlöslichen Ablöseschicht und umso kleinere Transferlagenpartikel werden erzeugt, wobei zu kleine, insbesondere nanoskalige Transferlagenpartikel vorzugsweise vermieden werden können.
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Weiter ist es möglich, durch die Wahl der entsprechenden Geometrie und des Volumens des Recyclingbehälters, insbesondere eines Behälters für das Waschflüssigkeitsbad, des Füllstands der Waschflüssigkeit, der Menge an Transferprodukt, insbesondere in der Form von Transferproduktschnipseln, pro Durchgang und der Umwälzung im Waschprozess ein Zusammenkleben und/oder Zusammenfalten der Bestandteile der Trägerfolie und/oder der Transferlage zu vermeiden.
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Die Waschflüssigkeit weist während des Schritts x) bevorzugt eine Temperatur in einem Bereich von 0°C bis 100°C, bevorzugt in einem Bereich von 15°C bis 50°C, auf. Im Bereich von 15°C bis 50°C ist es möglich, die Ablösung der Transferlage von der Trägerfolie besonders energiesparsam durchzuführen. Eine Temperatur der Waschflüssigkeit von beispielsweise 100°C ist auch möglich. Hiermit ist es möglich, die Zeit zur Ablösung der Transferlage von der Trägerfolie zu minimieren.
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Die Waschflüssigkeit mit dem Transferprodukt wird während Schritt x) vorzugsweise gerührt. Die Rührdauer liegt insbesondere in einem Bereich von 1 Minute bis 15 Minuten, vorzugsweise von 3 Minuten bis 5 Minuten. Die Rührgeschwindigkeit eines Rührwerkzeugs liegt insbesondere in einem Bereich von 1 Umdrehung pro Minute bis 1000 Umdrehungen pro Minute, bevorzugt von 10 Umdrehungen pro Minute bis 250 Umdrehungen pro Minute.
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Weiter ist es möglich, dass, insbesondere während und/oder nach dem Schritt x), der folgende Schritt durchgeführt wird:
- x1) Abtrennen der Trägerfolie, insbesondere der Trägerfolienschnipsel, aus der Waschflüssigkeit.
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Durch den Schritt x1) wird insbesondere das Material der Trägerfolie aus der Waschflüssigkeit abgetrennt, woraus vorzugsweise die Reinheit des Transferprodukts nach dem Schritt x) und optionalen weiteren Schritten bestimmt wird. Nach dem Schritt x1) wird insbesondere das Transferprodukt als die Trägerfolie und/oder das Material der Trägerfolie, vorzugsweise im Wesentlichen ohne Transferlage, betrachtet.
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Insbesondere umfasst das Verfahren auch den folgenden Schritt, bevorzugt während und/oder nach dem Schritt x):
- x2) Abtrennen der Transferlage, insbesondere der Transferlagenbestandteile, aus der Waschflüssigkeit.
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Vorzugsweise wird die Transferlage, insbesondere die Transferlagenbestandteile, im Schritt x2) mittels zumindest eines thermischen und/oder mechanischen Trennverfahrens, insbesondere Filtration, Zentrifugation und/oder Destillation, aus der Waschflüssigkeit entfernt.
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Weiter ist es möglich, dass die abgetrennte Transferlage weiteren Separationsprozessen, bevorzugt chemischen und/oder mechanischen Separationsprozessen, und/oder einer fachgerechten Entsorgung zugeführt wird.
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Weiter ist es möglich, dass, insbesondere während und/oder nach dem Schritt x), der folgende Schritt durchgeführt wird:
- x3) Abtrennen der in der Waschflüssigkeit gelösten ablösbaren Ablöseschicht aus der Waschflüssigkeit.
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Vorzugsweise wird die in der Waschflüssigkeit gelöste ablösbare Ablöseschicht, im Schritt x3) mittels zumindest eines thermischen Trennverfahrens, insbesondere Permeation und/oder Evaporation und/oder Destillation, aus der Waschflüssigkeit entfernt und/oder zumindest teilweise aufkonzentriert, insbesondere so dass die gereinigte Waschflüssigkeit zumindest teilweise wieder als Eingangsflüssigkeit für Schritt x) verwendet werden kann.
Nach dem Schritt x1) und/oder nach dem Schritt x2) und/oder nach dem Schritt x3) wird die Waschflüssigkeit vorzugsweise wieder als Eingangsflüssigkeit für Schritt x) eingespeist. Alternativ oder zusätzlich ist es denkbar, dass die Waschflüssigkeit zumindest teilweise einer Entsorgung zugeführt wird. Hierbei ist die Waschflüssigkeit vorteilhafterweise besonders sauber oder in weiteren Schritten besonders einfach zu reinigen.
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Mittels der Abtrennschritte wird insbesondere eine saubere Rückgewinnung der Eingangsflüssigkeit der Waschflüssigkeit und/oder eine sortenreine Rückgewinnung der Trägerfolie ermöglicht.
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Weiter ist insbesondere vorgesehen, dass im Schritt x) die zumindest eine Transferlage mittels Friktion von der Trägerfolie entfernt wird. Die Transferlage wird also bevorzugt zusätzlich zu dem Auflösen der wasserlöslichen Ablöseschicht auch mittels Friktion von der Trägerfolie entfernt oder die Ablösung der Transferlage von der Trägerfolie mittels Friktion unterstützt. Unter Friktion ist hier insbesondere Reibung zu verstehen, die zwischen der Trägerfolie, insbesondere als Ganzes oder als Transferproduktschnipsel, und der Waschflüssigkeit und/oder einer Wand und/oder einem Sieb der Reinigungsvorrichtung und/oder des Waschflüssigkeitsbads und/oder unter den Transferproduktschnipseln wirkt. Hierbei ist es insbesondere denkbar, dass die im Schritt x) durch die Reibungskräfte erzeugte Ablösekraft geringer ist als die zum Ablösen notwendige Ablösekraft zwischen Transferlage und Trägerfolie in dem Transferprodukt vor dem Verfahren zum Recyclen des Transferprodukts, bevorzugt vor dem Schritt x). Dies ist insbesondere möglich, da während des Auflösens der wasserlöslichen Ablöseschicht die nötige Kraft zum Ablösen der Transferlage von der Trägerlage verringert wird. Somit ist es möglich, insbesondere das Wirken mechanischer Kräfte, die feinste Partikel in der Waschflüssigkeit verursachen könnten, zu reduzieren.
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Bevorzugt findet Schritt x2) zeitnah zu dem Auflösen der wasserlöslichen Ablöseschicht in Schritt x) statt, damit verhindert werden kann, dass sich Transferlagenbestandteile insbesondere durch mechanische Kräfte weiter nach dem Ablösen von der Trägerfolie aufteilen. Bevorzugt erhält man als Ergebnis möglichst reine Transferproduktschnipsel, insbesondere Trägerfolienschnipsel, d.h., der Fremdmaterialanteil bzw. der Anteil der Transferlagenbestandteile im Verhältnis zum Trägermaterial ist möglichst gering.
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Weiter ist es möglich, insbesondere für den Fall, dass die Trägerfolie als Ganzes durch die Waschflüssigkeit geführt wird, dass das Verfahren vor dem Schritt x) den folgenden Schritt aufweist:
- Schritt x11 ): Abwickeln des Transferprodukts von einer Abwicklerrolle mittels einer Abwicklervorrichtung. Das abgewickelte Transferprodukt wird hierbei insbesondere in Kontakt mit der Waschflüssigkeit gebracht, indem das Transferprodukt vorzugsweise in ein Waschflüssigkeitsbad geführt wird.
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Weiter ist es möglich, dass zwischen Schritt x11) und Schritt x) ein Aufrauen und/oder Anstanzen und/oder Verkratzen der Transferlage durchgeführt wird. Vorzugsweise weist hierdurch die wasserlösliche Ablöseschicht eine größere Kontaktfläche für die Waschflüssigkeit auf. Damit kann die Geschwindigkeit des Auflösens der wasserlöslichen Ablöseschicht erhöht werden. Bevorzugt wird hierbei das Transferprodukt über eine mit mechanischen Werkzeugen, beispielsweise mit Dornen, ausgestattete Rolle geführt, so dass bevorzugt punktuelle Beschädigungen der Transferlage generiert werden. Dabei kann das Transferprodukt, insbesondere auch die Trägerfolie sogar durchstochen werden, solange das Transferprodukt noch ausreichend mechanisch stabil bleiben kann und nicht reißt. Entsprechende Werkzeuge, insbesondere Dornen, können einen Abstand von 1 mm bis 5 mm über die Breite des Transferprodukts aufweisen.
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Nach dem Schritt x11) und nach dem Schritt x) wird insbesondere der folgende Schritt durchgeführt:
- x12) Aufwickeln der Trägerfolie auf eine Aufwicklerrolle. Die Trägerfolie wird hierbei insbesondere aus dem Waschflüssigkeitsbad herausgeführt. Vorzugsweise ist hierbei vorgesehen, dass bei dem Aufwickeln der Trägerfolie die wasserlösliche Ablöseschicht in gelöster Form und/oder die Transferlage in ungelöster Form in der Waschflüssigkeit verbleibt.
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Hierbei wird das Abtrennen der Trägerfolie in Schritt x1) vereinfacht, indem die Trägerfolie durch das Aufwickeln einfach wieder aus der Waschflüssigkeit herausgeführt werden kann.
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Vorzugsweise wird das Transferprodukt, insbesondere die Trägerfolie, vorzugsweise zwischen Schritt x11) und Schritt x12) mit einer Geschwindigkeit von 1 m/min bis 100 m/min durch die Waschflüssigkeit geführt. Insbesondere wird das Transferprodukt, bevorzugt die Trägerfolie, vorzugsweise zwischen Schritt x11) und Schritt x12), für eine Dauer in einem Bereich von 10 s bis 150 s in Kontakt mit der Waschflüssigkeit gebracht und/oder durch das Waschflüssigkeitsbad geführt.
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Beispielsweise ist es möglich, das Transferprodukt, insbesondere die Trägerfolie, mittels ein oder mehreren Umlenkrollen durch das Waschflüssigkeitsbad zu führen.
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Hiermit ist es insbesondere möglich, die Verweilzeit zu erhöhen und die Auflösung der wasserlöslichen Ablöseschicht zu beschleunigen.
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Die Waschflüssigkeit weist während des Schritts x) bevorzugt eine Temperatur in einem Bereich von 0°C bis 100°C, bevorzugt in einem Bereich von 15°C bis 50°C auf. Im Bereich von 15°C bis 50°C ist es möglich, die Ablösung der Transferlage von der Trägerfolie besonders energiesparsam durchzuführen. Eine Temperatur der Waschflüssigkeit von 100°C ist auch denkbar. Hiermit ist es möglich, die Zeit zur Ablösung der Transferlage von der Trägerfolie zu minimieren.
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Weiter ist es möglich, dass die Trägerfolie durch ein Reinigungsbad geführt wird, nachdem die Trägerfolie aus dem Waschflüssigkeitsbad herausgeführt wurde. Hierbei wird die Trägerfolie vorzugsweise in Kontakt mit einer Reinigungsflüssigkeit gebracht, die bevorzugt ein oder mehrere Materialen aufweist ausgewählt aus bevorzugt Wasser oder alternativ Mischungen aus Wasser und Methanol, Ethanol, n-Propanol, iso-Propanol oder Mischungen daraus, und/oder Aceton. Weiter ist die Zugabe zur Reinigungsflüssigkeit von Additiven und/oder Tensiden, wie beispielsweise Entschäumern, möglich. Insbesondere können als Eingangsflüssigkeit der Reinigungsflüssigkeit vorzugsweise die für die Eingangsflüssigkeit der Waschflüssigkeit genannten Materialen verwendet werden. Die für die Reinigungsflüssigkeit verwendete Eingangsflüssigkeit und/oder die Reinigungsflüssigkeit ist vorzugsweise mit der der Eingangsflüssigkeit der Waschflüssigkeit und/oder der Waschflüssigkeit identisch. Durch das Reinigungsbad können insbesondere Reste der Waschflüssigkeit, welche sowohl Anteile der aufgelösten wasserlöslichen Ablöseschicht als auch Transferlagenpartikel enthält und die gereinigte Trägerfolie noch benetzen bevorzugt entfernt werden. Insbesondere ist ein Anhaften bereits abgeschiedener Transferlagenpartikel auf der gereinigten Transferfolie vorzugsweise zu verhindern. Vor dem Aufwickeln auf die Aufwicklerrolle wird die Trägerfolie vorzugsweise wieder aus dem Reinigungsbad herausgeführt.
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Es ist auch möglich, dass die Trägerfolie getrocknet wird, nachdem die Trägerfolie aus dem Waschflüssigkeitsbad und/oder dem Reinigungsbad herausgeführt wurde. Nach dem Trocknen ist es optional möglich, etwaige lose Reste der Transferlage, mittels einer Absaug- und/oder Klebevorrichtung zu entfernen.
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Das Verfahren wird somit insbesondere in einem Rolle-zu-Rolle-Verfahren durchgeführt und/oder die Schritte x11), x) und x12) werden in einem Inline-Prozess durchgeführt. Es ist auch möglich, dass in einem Ausführungsbeispiel das Herstellungsverfahren und/oder das Applikationsverfahren des Transferprodukts innerhalb des Verfahrens zum Recyclen des Transferprodukts, insbesondere mit den Schritten x11, x) und x12), in einem Inline-Prozess durchgeführt werden.
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Weiter ist es möglich, dass vor dem Schritt x), insbesondere vor dem Schritt x11), weiter folgender Schritt ausgeführt wird:
- Transport einer Rolle mit dem Transferprodukt zu der Abwicklervorrichtung.
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Nach dem Schritt x12) weist das Transferprodukt, insbesondere die Trägerfolie und/oder das Material der Trägerfolie, vorzugsweise eine Reinheit in einem Bereich von 80,0 Gew.-% bis 100,0 Gew.-%, bevorzugt von 95,0 Gew.-% bis 100,0 Gew.-%, besonders bevorzugt von 99,0 Gew.-% bis 100,0 Gew.-%, auf.
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Insbesondere ist vorgesehen, dass vor dem Schritt x11), das Transferprodukt einen Fremdmaterialanteil im Bereich von 0 Gew.-% bis 5 Gew.-%, bevorzugt von 0 Gew.-% bis 1 Gew.-%, aufweist und/oder nach dem Schritt x12) einen Fremdmaterialanteil im Bereich von 0 Gew.-% bis 1 Gew.-%, bevorzugt von 0 Gew.-% bis 0,1 Gew.-%, aufweist.
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Weiter ist es möglich, dass das Transferprodukt vor dem Schritt x11) einen Lackrestanteil im Bereich von 0 Gew.-% bis 100 Gew.-%, bevorzugt von 10 % bis 100 Gew.-%, besonders bevorzugt von 50 Gew.-% bis 100 Gew.-%, aufweist und/oder nach dem Schritt x12) einen Lackrestanteil im Bereich von 0 Gew.-% bis 5 Gew.-%, bevorzugt von 0 % bis 1 Gew.-%, besonders bevorzugt von annähernd 0 Gew.-%, aufweist.
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Es ist auch denkbar, dass zur Ablösung der Transferlage von der Trägerfolie in Schritt x) und/oder zwischen den Schritten x11) und x12) zusätzlich ein mechanisches Abriebsystem und/oder ein Bürstenrollensystem und/oder ein Schaumstoffrollensystem und/oder ein Sprühdüsensystem eingesetzt wird. Hierdurch ist es insbesondere möglich, die Ablösung der Transferlage zu beschleunigen. Insbesondere ist es denkbar, die Waschflüssigkeit, bevorzugt zusätzlich, mittels Sprühdüsen auf die mit den Transferlagen beschichtete Seite des Transferprodukts zu geben, um ein noch schnelleres Ablösen zu erzielen.
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Weiter ist es möglich, dass das Verfahren vor dem Schritt x) folgenden Schritt umfasst:
- a) Zerkleinern des Transferprodukts mittels eines Zerkleinerungsmittels oder einer Zerkleinerungsvorrichtung zu Transferproduktschnipseln, insbesondere Trägerfolienschnipsel, bevorzugt wobei das Transferprodukt aufgewickelt auf einer Rolle vorliegt,
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Somit ist es möglich, das Transferprodukt in Form von Transferproduktschnipsel in die Waschflüssigkeit zu geben. Vorteilhafterweise wird dadurch ermöglicht, dass die Waschflüssigkeit besser über Schnittkanten und Bruchkanten in das Transferprodukt eindringt.
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Vorzugsweise weisen die Transferproduktschnipsel, insbesondere bei Betrachtung senkrecht auf eine von den Transferproduktschnipseln aufgespannte Ebene, jeweils eine Fläche in einem Bereich von 0,1 cm2 bis 10 cm2 auf.
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Bevorzugt ist es vorgesehen, dass die Transferproduktschnipsel, insbesondere Trägerfolienschnipsel, nach dem Schritt a) und/oder vor dem Schritt x) eine Masse im Bereich von 0,01 mg bis 100 mg, bevorzugt von 0,5 mg bis 10 mg, besonders bevorzugt von 1 mg bis 5 mg, aufweisen. Die Masse der Transferproduktschnipsel ist insbesondere wichtig für ein Entfernen der Transferlagenbestandteile im Schritt c) mittels maschineller mechanischer Reinigung und/oder wichtig für eine möglichst vollständige Trocknung der Transferproduktschnipsel im Schritt e).
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Insbesondere ist vorgesehen, dass die Zerkleinerungsvorrichtung oder das Zerkleinerungsmittel im Schritt a) zumindest eine Vorrichtung oder Kombinationen von Vorrichtungen umfasst, ausgewählt aus: Guillotine, Schredder, Schneidmühle, Hammermühle und/oder Mühle.
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Insbesondere ist vorgesehen, dass vor dem Schritt x), insbesondere vor dem Schritt a) und/oder vor dem Schritt x11), und vorzugsweise bei dem Applikationsverfahren, insbesondere Transferverfahren und/oder Laminierverfahren und/oder In-Mould-Decoration-Verfahren, die Transferlage auf ein zu dekorierendes Substrat zumindest teilweise übertragen wird, wobei ein Transferprodukt als Nebenprodukt bereitgestellt wird. Bevorzugt handelt es sich sodann um ein Transferprodukt mit einer Transferlage in der Form einer Resttransferlage.
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Es ist möglich, dass das Transferprodukt mittels Sammelbehälter gesammelt, insbesondere sortenrein, gesammelt wird. Das gesammelte Transferprodukt kann ungeschnitten oder alternativ auch geschnitten und/oder geschreddert und/oder verdichtet und/oder verpresst sein. Bevorzugt ist es möglich, dass vor dem Schritt x), insbesondere vor dem Schritt a) und nach dem Applikationsverfahren, vorzugsweise Transferverfahren und/oder Laminierverfahren und/oder In-Mould Decoration-Verfahren, das Transferprodukt mittels Sammelbehälter, insbesondere mittels Gestells und/oder Container und/oder Transportbox und/oder gebänderter Ballen, gesammelt wird.
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Als gebänderter Ballen werden vorzugsweise verpresste Transferprodukte bezeichnet, deren Volumen durch Verpressen verkleinert wird. Um die verpressten Transferprodukte zusammen zu halten, ist bevorzugt vorgesehen, dass diese mit Bändern umwickelt werden, sodass ein gebänderter Ballen bereitgestellt wird.
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Unter sortenrein ist vorzugsweise zu verstehen, dass möglichst nur ein Transferprodukt pro Rolle aufgewickelt und/oder gesammelt wird. Damit werden gute Materialeigenschaften des Endprodukts bzw. des Kompakterzeugnisses und/oder des Extrusionserzeugnisses sichergestellt.
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Es ist somit möglich, dass das Verfahren vor dem Schritt a) weiter den folgenden Schritt umfasst:
- Sammeln des Transferprodukts mittels eines Sammelbehälters, insbesondere mittels Gestells und/oder Container und/oder Transportbox und/oder gebänderter Ballen.
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Bevorzugt ist es vorgesehen, dass vor dem Schritt x), insbesondere vor dem Schritt a), weiter folgender Schritt ausgeführt wird:
- Transport des Transferprodukts, insbesondere der Transferproduktschnipsel, vorzugsweise Trägerfolienschnipsel, mittels einer Zuführvorrichtung und/oder mittels zumindest eines Transportbehälters, insbesondere Sammelbehälter und/oder Gestell und/oder Container und/oder Transportbox und/oder gebänderter Ballen und/oder Big Bag, wobei der zumindest eine Transportbehälter, insbesondere vor dem Schritt x), mit den Transferproduktschnipseln befüllt wird.
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Unter Zuführvorrichtung sind jegliche Transportfahrzeuge und/oder Förderbänder und/oder pneumatische Förderungen oder ähnliches zu verstehen.
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Es ist auch möglich, dass vor dem Schritt x), insbesondere vor dem Schritt a) und/oder vor dem Schritt x11), und nach dem Applikationsverfahren, insbesondere Transferverfahren und/oder Laminierverfahren und/oder In-Mould-Decoration-Verfahren, das Transferprodukt, insbesondere auf einen Folienkern, in Form einer Rolle aufgewickelt wird. In einer weiteren Ausgestaltung wird das Transferprodukt sortenrein, insbesondere auf einen Folienkern, aufgewickelt. Alternativ dazu kann das Aufwickeln in Form einer Rolle auch ohne Folienkern, also kernlos erfolgen und/oder auf einen Folienkern erfolgen, der nach dem Aufwickeln aus der Folienrolle entfernt wird, sodass die Folienrolle danach kernlos vorliegt. Ein solcher entnehmbarer Folienkern kann beispielsweise Teil einer Maschine sein, auf der das Transferprodukt verarbeitet wird.
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Unter Folienkern ist insbesondere eine Papprolle und/oder eine Kunststoffrolle und/oder ein Maschinenteil zu verstehen, auf die das Transferprodukt aufgewickelt wird oder ist. Der Folienkern kann entweder in der Folienrolle verbleiben oder nach dem Aufwickeln der Folienrolle wieder aus der Folienrolle entfernt werden.
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Es ist somit möglich, dass vor dem Schritt a) und/oder vor dem Abwickeln im Schritt x11) folgender Schritt ausgeführt wird:
- Aufwickeln des Transferprodukts, insbesondere auf einen Folienkern, sodass eine Rolle bereitgestellt wird.
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Weiter ist es möglich, dass das Verfahren vor dem Schritt a) und/oder vor dem Abwickeln im Schritt x11) folgenden Schritt umfasst:
- Transport der Rolle zu der Abwicklervorrichtung und/oder Transport der Rolle und/oder des Sammelbehälters per Hand und/oder mittels einer Zuführvorrichtung zu dem Zerkleinerungsmittel oder der Zerkleinerungsvorrichtung.
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Durch das Sammeln bzw. Aufwickeln, insbesondere durch das sortenreine Sammeln und/oder Aufwickeln, des Transferprodukts wird gewährleistet, dass ein geringer Fremdmaterialanteil vorliegt. In Schritt a) ist es insbesondere auch denkbar, dass anstelle eines Transferprodukts mehrere Transferprodukte einer Sorte gleichzeitig verarbeitet, insbesondere zerkleinert, werden.
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Insbesondere ist vorgesehen, dass vor dem Schritt x), und insbesondere vor dem Schritt a), das Transferprodukt einen Fremdmaterialanteil im Bereich von 0 Gew.-% bis 5 Gew.-%, bevorzugt von 0 Gew.-% bis 1 Gew.-%, aufweist. Dadurch dass vor dem eigentlichen Recycling-Verfahren die Transferprodukte sortiert, insbesondere sortenrein, sortiert werden, kann der nachgeschaltete Recyclingprozess effizienter gestaltet werden und die resultierenden Kompakterzeugnisse und/oder Extrusionserzeugnisse und/oder Kunststofferzeugnisse weisen verbesserte Materialeigenschaften auf.
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Weiter ist auch bevorzugt vorgesehen, dass vor dem Schritt x), und insbesondere vor dem Schritt a) und/oder vor dem Schritt x11), das Transferprodukt einen Anteil von Klebestreifen und/oder Spleißklebebänder im Bereich von 0 Gew.-% bis 0,5 Gew.-%, bevorzugt von 0 Gew.-% bis 0,1 Gew.-%, aufweist.
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Beim Zerkleinern des Transferprodukts im Schritt a), ist insbesondere vorgesehen, dass das aufgewickelte Transferprodukt in Folienbahnen geschnitten wird, wobei die Rolle mit dem Transferprodukt in einer V-förmigen Mulde fixiert wird, insbesondere waagrecht fixiert wird, und anschließend mittels eines Messers, insbesondere von oben oder von unten oder von der Seite, in Längsrichtung bis zum Folienkern aufgeschnitten wird und der Folienkern entnommen wird, insbesondere falls ein Folienkern vorhanden ist. Bevorzugt wird hierbei die Rolle derart aufgeschnitten, dass das Messer senkrecht zu einer Tangente der Mantelfläche in Richtung des Folienkerns schneidet. Insbesondere beim Schneiden von oben ergibt sich der Vorteil, dass die Rolle durch die V-förmige Mulde fixiert wird und keine weiteren Widerlager nötig sind, um den Schneiddruck des Messers aufzunehmen. Bevorzugt ist es vorgesehen, dass dieser Verfahrensschritt mittels einer Guillotine ausgeführt wird.
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Wie eingangs erwähnt, besteht der Folienkern vorzugsweise aus einem anderen Material als das Transferprodukt, weshalb bevorzugt vorgesehen ist, dass dieser als Fremdmaterial wirkende Folienkern entfernt wird.
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Es ist bevorzugt auch möglich, dass im Schritt a) das Zerkleinerungsmittel und/oder die Zerkleinerungsvorrichtung das Transferprodukt schneidet und/oder häckselt und/oder schreddert und/oder reißt.
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In einer möglichen Ausgestaltung ist vorgesehen, dass im Schritt a) beim Zerkleinern des Transferprodukts die Transferlage zumindest teilweise von der Trägerfolie entfernt wird und somit ein Gemisch aus Transferproduktschnipsel und/oder Trägerfolienschnipsel und/oder Transferlagenbestandteile entsteht.
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Es ist möglich, dass Transferproduktschnipsel entstehen, die sowohl eine Trägerfolie als auch eine Transferlage aufweisen. Insbesondere ist es das Ziel, nach mehreren Verfahrensschritten möglichst viele Transferlagenbestandteile von der Trägerfolie zu lösen, sodass bestmöglich reine Trägerfolienschnipsel entstehen. Als Trägerfolienschnipsel werden vorzugsweise Schnipsel bezeichnet, bei denen die Transferlage vollständig entfernt ist und die lediglich und/oder zu einem hohen Anteil, vorzugsweise zu mehr als 97%, bevorzugt mehr als 99,9%, besonders bevorzugt mehr als 99,97%, aus dem Material der Trägerfolie bestehen.
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Insbesondere ist es vorgesehen, dass die Transferproduktschnipsel nach dem Schritt a) und/oder vor dem Schritt x) einen Lackrestanteil im Bereich von 0 Gew.-% bis 100 Gew.-%, bevorzugt von 10 % bis 100 Gew.-%, besonders bevorzugt von 50 Gew.-% bis 100 Gew.-%, aufweisen. Es ist auch möglich, dass Lackreste Lackstäube umfassen.
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Vorteilhafterweise weisen die Transferproduktschnipsel nach dem Schritt a) und/oder vor dem Schritt x) einen Feingutanteil im Bereich von 0 Gew.-% bis 20 Gew.-%, bevorzugt von 0 Gew.-% bis 5 Gew.-%, auf.
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Insbesondere ist vorgesehen, dass der Lackrestanteil und/oder der Feingutanteil sukzessive von Verfahrensschritt zu Verfahrensschritt verringert wird.
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In einer Ausgestaltung ist vorgesehen, dass vor dem Schritt x), insbesondere nach dem Schritt a), weiter folgender Schritt ausgeführt wird:
- Schritt c): maschinelle mechanische Reinigung, insbesondere ohne Waschflüssigkeit, der Transferproduktschnipsel, insbesondere Trägerfolienschnipsel, um Fremdmaterialien und/oder zumindest einen Teil der Transferlagenbestandteile zu entfernen.
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Vorteilhafterweise erfolgt die maschinelle mechanische Reinigung im Schritt c) mittels Friktion, wobei die Transferproduktschnipsel im trockenen Zustand vorliegen und zumindest ein Teil der Transferlagenbestandteile entfernt werden. Insbesondere wird in Schritt x) dann ein nach dem Schritt c) weiterhin an der Trägerfolie haftender Teil der Transferlagenbestandteile entfernt.
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Weiter ist es bevorzugt möglich, dass die Transferproduktschnipsel nach dem Schritt c) und/oder vor dem Schritt x) einen Lackrestanteil im Bereich von 0 Gew.-% bis 100 Gew.-%, bevorzugt von 10 Gew.-% bis 100 Gew.-%, besonders bevorzugt von 50 Gew.-% bis 100 Gew.-%, aufweisen.
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Weiter ist es möglich, dass das Verfahren, insbesondere nach dem Schritt a) und/oder nach dem Schritt c) und/oder nach dem Schritt x), den folgenden Schritt aufweist:
- b) Verdichten der Transferproduktschnipsel, insbesondere Trägerfolienschnipsel, zu einem Kompakterzeugnis oder Extrudieren der Transferproduktschnipsel, insbesondere Trägerfolienschnipsel, zu einem Extrusionserzeugnis.
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Insbesondere ist es möglich, dass, insbesondere zwischen dem Schritt x) und dem Schritt a), dem Schritt b) und/oder dem Schritt c), ein- oder mehrfach folgender Schritt ausgeführt wird:
- Transport der Transferproduktschnipsel, insbesondere Trägerfolienschnipsel, mittels einer Zuführvorrichtung und/oder mittels zumindest eines Transportbehälters, insbesondere Sammelbehälter und/oder Gestell und/oder Container und/oder Transportbox und/oder gebänderter Ballen und/oder Big Bag, wobei der zumindest eine Transportbehälter, insbesondere vor dem Schritt x), dem Schritt c) und/oder dem Schritt b), mit den Transferproduktschnipseln befüllt wird.
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Als Big Bag wird ein flexibler Schüttgutbehälter verstanden, der vorzugsweise aus Kunststoff besteht. Bevorzugt weist der Big Bag Henkel und/oder Schlaufen auf, sodass der Big Bag mittels Kran und/oder Gabelstapler transportiert bzw. verladen werden kann.
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In einer Ausführungsvariante ist bevorzugt vorgesehen, dass im Schritt b) das Verdichten mittels Agglomerierens, insbesondere mittels Plastkompaktor oder mittels Pelletierpresse, erfolgt.
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Es ist bevorzugt möglich, dass beim Verdichten im Schritt b) die Transferproduktschnipsel, insbesondere Trägerfolienschnipsel, kompaktiert und/oder verdichtet werden, um ein Kompakterzeugnis mit höherer Schüttdichte bereitzustellen, insbesondere wobei die Schüttdichte des Kompakterzeugnisses eine um den Faktor 1 bis 20, bevorzugt um den Faktor 5 bis 20 höhere Schüttdichte als die Schüttdichte der Transferproduktschnipsel, insbesondere Trägerfolienschnipsel, aufweist.
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Die Schüttdichte gibt dabei das Verhältnis aus Masse eines Schüttgutes zu seinem Schüttvolumen an. Durch eine höhere Schüttdichte kann der Platzbedarf zur Lagerung des Kompakterzeugnisses reduziert werden. Dies wirkt sich auch positiv auf den Transport aus, da bei gleichbleibenden Volumen eine größere Masse transportiert werden kann. Weiter hat die Schüttdichte auch Einfluss auf die Prozessparameter von formgebenden Prozessen, wie zum Beispiel dem Spritzgießen und/oder dem Extrudieren.
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Es ist auch vorgesehen, dass vor dem Extrudieren im Schritt b) weiter folgender Schritt ausgeführt wird:
- Zerkleinern und/oder Mischen und/oder Wärmen und/oder Trocknen und/oder Entgasen und/oder Verdichten und/oder Puffern der Transferproduktschnipsel, insbesondere Trägerfolienschnipsel, in einem Schneidverdichter, insbesondere um die Schüttdichte zu erhöhen.
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Insbesondere beim Entgasen können beispielsweise Fremdstoffe entfernt werden, welche anschließend durch eine Filteranlage herausgefiltert werden.
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Vorteilhafterweise ist vorgesehen, dass beim Extrudieren im Schritt b) die Transferproduktschnipsel, insbesondere Trägerfolienschnipsel, mittels eines Extrudersystems plastifiziert und homogenisiert werden, insbesondere um ein Extrusionserzeugnis und/oder Granulat herzustellen. Dabei ist insbesondere vorgesehen, dass die Transferproduktschnipsel mittels Wärmeeintrag bis zu ihrer Schmelztemperatur aufgeheizt werden und sodann mittels des Extrudersystems verdichtet werden, sodass eine gleichmäßige Kunststoffschmelze bereitgestellt wird.
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Unter Extrudersystem ist hierbei insbesondere ein Einschneckenextruder, ein gleichläufiger oder gegenläufiger Doppelschneckenextruder, ein Ringextruder, ein Planetwalzenextruder, ein Multi-Rotations-System, eine Plastifiziereinheit oder ein anderes Extrudersystem zu verstehen.
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Vorteilhafterweise ist vorgesehen, dass beim Verdichten im Schritt b) die Transferproduktschnipsel, insbesondere Trägerfolienschnipsel, mittels eines Extrudersystems plastifiziert werden, insbesondere um ein Kompakterzeugnis herzustellen, welches aus kompaktierten Transferproduktschnipsel besteht.
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Es ist vorteilhafterweise auch vorgesehen, dass nach dem Verdichten oder Extrudieren im Schritt b) weiter folgender Schritt ausgeführt wird:
- Liquid State Polymerization und/oder Solid State Polymerization zur Verbesserung der Materialeigenschaften, insbesondere zur Erhöhung des Molekulargewichts und/oder zur Erhöhung der Viskosität.
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Bevorzugt ist es möglich, dass im Schritt b) beim Extrudieren die Schmelztemperatur der Transferproduktschnipsel, insbesondere Trägerfolienschnipsel, in einem Bereich von 100°C bis 350°C, insbesondere von 150°C bis 320°C, bevorzugt von 260°C bis 290°C, liegt.
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Bevorzugt ist es möglich, dass im Schritt b) die Schmelztemperatur beim Extrudieren der Transferproduktschnipsel, insbesondere Trägerfolienschnipsel, bevorzugt wenn die Trägerfolie als Hauptbestandteil PET umfasst, in einem Bereich von 150°C bis 320°C, bevorzugt von 260°C bis 290°C, liegt.
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Bevorzugt ist es möglich, dass im Schritt b) die Temperatur beim Verdichten der Transferproduktschnipsel, insbesondere Trägerfolienschnipsel, in einem Bereich von 40°C bis 150°C, bevorzugt von 60°C bis 120°C, liegt.
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Insbesondere ist es vorgesehen, dass im Schritt b) in dem Extrudersystem ein Vakuum und/oder Unterdruck erzeugt wird, das und/oder der bevorzugt in einem Bereich von 0,1 mbar bis 1013 mbar liegt.
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Vorteilhafterweise weist das Kompakterzeugnis und/oder Extrusionserzeugnis nach dem Schritt b) eine Reinheit im Bereich von 80,0 Gew.-% bis 100,0 Gew.-%, bevorzugt von 95,0 Gew.-% bis 100,0 Gew.-%, besonders bevorzugt von 99,0 Gew.-% bis 100,0 Gew.-%, auf. Wie weiter oben bereits erwähnt, wird die Reinheit vorteilhafterweise sukzessive von Schritt zu Schritt verbessert.
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Insbesondere ist es vorgesehen, dass nach dem Schritt b) das Kompakterzeugnis und/oder Extrusionserzeugnis eine intrinsische Viskosität im Bereich von 0,3 dl/g bis 0,9 dl/g, bevorzugt von 0,5 dl/g bis 0,7 dl/g, aufweist.
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Bevorzugt ist es auch möglich, dass nach dem Schritt b) das Kompakterzeugnis und/oder Extrusionserzeugnis farblos, transparent, glasklar, opak, eingefärbt, zumindest partiell eingefärbt oder farbig ist. Insbesondere bei einem farblosen und/oder transparenten und/oder glasklaren Kompakterzeugnis und/oder Extrusionserzeugnis besteht der Vorteil, dass dieses nachfolgend beliebig eingefärbt werden kann.
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Vorteilhafterweise ist das Kompakterzeugnis und/oder Extrusionserzeugnis nach dem Schritt b) zylinderförmig ausgebildet und weist einen Zylinderdurchmesser im Bereich von 1 mm bis 20 mm, bevorzugt von 3 mm bis 10 mm, besonders bevorzugt von 4 mm bis 6 mm, und eine Zylinderhöhe im Bereich von 1 mm bis 20 mm, bevorzugt von 3 mm bis 10 mm, besonders bevorzugt von 4 mm bis 6 mm, auf. Bevorzugt kann das Kompakterzeugnis und/oder Extrusionserzeugnis nach dem Schritt b) auch kugelförmig sein und einen Durchmesser im Bereich von 1 mm bis 20 mm, bevorzugt im Bereich von 3 mm bis 10 mm, besonders bevorzugt im Bereich von 4 mm bis 6 mm, aufweisen.
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Insbesondere ist es möglich, dass nach dem Schritt x) die Trägerfolie oder das Material der Trägerfolie, und insbesondere nach dem Schritt b), das Kompakterzeugnis und/oder Extrusionserzeugnis, für zumindest einen nachfolgenden Prozess oder eine Kombination von Prozessen geeignet ist, ausgewählt aus: Spritzguss, Extrusion, Pressverfahren, Compoundieren, chemisches Recycling und/oder energetische Verwertung.
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Insbesondere ist vorgesehen, dass nach dem Schritt x), insbesondere nach dem Schritt a) und/oder nach dem Schritt b), weiter folgender Schritt ausgeführt wird:
- Schritt f): Compoundieren des Kompakterzeugnisses und/oder des Extrusionserzeugnisses, wobei Additive hinzugegeben werden, um ein Compound mit verbesserten Materialeigenschaften bereitzustellen.
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Vorzugsweise ist vorgesehen, dass nach dem Compoundieren ein Compound als Schmelze und/oder als Granulat bereitgestellt wird.
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Vorteilhafterweise ist es möglich, dass im Schritt f) die Transferproduktschnipsel und/oder das Kompakterzeugnis und/oder Extrusionserzeugnis zusammen mit den Additiven in einem Compounder, insbesondere einem Extrudersystem, beispielsweise einem Einschneckenextruder, einem gleichläufigen oder gegenläufigen Doppelschneckenextruder, einem Ringextruder, einem Planetwalzenextruder, einem Multi-Rotations-System, eine Plastifiziereinheit und/oder einem anderen Extrudersystem, gefördert und/oder plastifiziert und/oder homogenisiert werden.
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Bevorzugt ist vorgesehen, dass vor dem Schritt f), insbesondere nach dem Schritt b), weiter folgender Schritt ausgeführt wird:
- Transport des Kompakterzeugnisses und/oder des Extrusionserzeugnisses und/oder der Transferproduktschnipsel, insbesondere Trägerfolienschnipsel, mittels einer Zuführvorrichtung und/oder mittels zumindest eines Transportbehälters, insbesondere Sammelbehälter und/oder Gestell und/oder Container und/oder Transportbox und/oder gebänderter Ballen und/oder Big Bag,
- wobei der zumindest eine Transportbehälter, insbesondere vor dem Schritt f), mit dem Kompakterzeugnis und/oder dem Extrusionserzeugnis und/oder der Transferproduktschnipsel befüllt wird.
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Vorteilhafterweise wird im Schritt f) das geschmolzene Compound direkt in einem formgebenden Prozess, insbesondere einem Spritzgussprozess und/oder Pressverfahren und/oder Extrusionsprozess, weiterverarbeitet. Dies hat den Vorteil, dass das Compound nicht zuerst zu einem Granulat weiterverarbeitet werden muss, bevor es schließlich in weiterverarbeitenden Prozessen, bevorzugt in einem Spritzgussprozess und/oder Pressverfahren und/oder Extrusionsprozess zu einem Kunststoffformteil und/oder Extrusionserzeugnis endverarbeitet wird. Somit entfallen Transport als auch Lagerung. Weiter ergibt sich der Vorteil, dass der Energieverbrauch gesenkt werden kann, da das Compound bereits im geschmolzenen Zustand vorliegt und somit für den Spritzgussprozess und/oder Pressverfahren und/oder Extrusionsprozess nicht mehr zusätzlich geschmolzen und/oder plastifiziert und/oder homogenisiert werden muss.
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Bevorzugt ist vorgesehen, dass im Schritt f) beim Durchführen des formgebenden Prozesses die Schmelztemperatur für das Compound in einem Bereich von 100°C bis 350°C, insbesondere von 150°C bis 320°C, bevorzugt von 260°C bis 290°C, liegt.
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Bevorzugt ist vorgesehen, dass im Schritt f) beim Durchführen des formgebenden Prozesses die Schmelztemperatur für das Compound, insbesondere wenn die Trägerfolie als Hauptbestandteil PET umfasst, in einem Bereich von 150°C bis 320°C, bevorzugt von 260°C bis 290°C, liegt.
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Es ist insbesondere auch vorgesehen, dass im Schritt f) das geschmolzene Compound zu einem Granulat mittels Stranggranulierung und/oder Unterwassergranulierung weiterverarbeitet wird. Vorteilhafterweise erhält man nach diesem Verfahrensschritt ein hochwertiges Kunststoffgranulat mit guten Materialeigenschaften, welches nachfolgend in einem Spritzgussverfahren und/oder Pressverfahren und/oder Extrusionsverfahren als Rohstoff eingesetzt werden kann.
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Es ist bevorzugt auch vorgesehen, dass im Schritt f) beim Compoundieren die Schmelztemperatur in einem Bereich von 100°C bis 350°C, insbesondere von 150°C bis 320°C, bevorzugt von 260°C bis 290°C, liegt.
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Es ist bevorzugt auch vorgesehen, dass im Schritt f) beim Compoundieren die Schmelztemperatur, insbesondere wenn die Trägerfolie als Hauptbestandteil PET umfasst, in einem Bereich von 150°C bis 320°C, bevorzugt von 260°C bis 290°C, liegt.
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Weiter ist es auch bevorzugt vorgesehen, dass im Schritt f) beim Compoundieren im Compounder, insbesondere Extrudersystem, ein Vakuum und/oder Unterdruck erzeugt wird, das und/oder der bevorzugt in einem Bereich von 0,1 mbar bis 1013 mbar liegt.
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Vorteilhafterweise weist das Compound und/oder Granulat nach dem Schritt f) insbesondere im Falle von PET als Hauptbestandteil eine Kerbschlagzähigkeit, insbesondere nach Charpy bei Raumtemperatur gemessen, im Bereich von 1 kJ/m2 bis 100 kJ/m2, bevorzugt von 5 kJ/m2 bis 60 kJ/m2, auf.
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Weiter ist es bevorzugt vorgesehen, dass nach dem Schritt f) das Compound und/oder Granulat insbesondere im Falle von PET als Hauptbestandteil ein Elastizitätsmodul (E-Modul), insbesondere bei Raumtemperatur mittels Zugversuch bestimmt, im Bereich von 1000 MPa bis 10000 MPa, bevorzugt von 1300 MPa bis 8000 MPa, aufweist.
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Es ist insbesondere möglich, dass nach dem Schritt f) das Compound und/oder Granulat eine Reinheit im Bereich von 20,0 Gew.-% bis 99,9 Gew.-%, bevorzugt von 50 Gew.-% bis 99,9 Gew.-%, besonders bevorzugt von 80 Gew.-% bis 99,9 Gew.-%, aufweist.
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Es ist insbesondere möglich, dass das Transferprodukt, insbesondere die Trägerfolie als Ganzes oder als Trägerfolienschnipsel, nach dem Schritt x) eine Restfeuchtigkeit aufweist, wobei unter anderem auch Bestandteile der Waschflüssigkeit an der Trägerfolie anhaften. Die Restfeuchtigkeit und auch die Bestandteile der Waschflüssigkeit gilt es vor möglichen weiteren Schritten, insbesondere dem Aufrollen auf eine Aufwicklerrolle in Schritt x12), dem Verdichten und/oder Extrudieren und/oder Compoundieren, zu entfernen. Hierzu erfolgt vorteilhafterweise nach dem Auflösen der wasserlöslichen Ablöseschicht in Schritt x) ein Trocknungsschritt. Es ist also möglich, dass nach dem Schritt x), insbesondere vor dem Schritt x12) und/oder vor dem Schritt b), weiter folgender Schritt ausgeführt wird:
- Schritt e) Trocknen des Transferprodukts, insbesondere der Trägerfolie als Ganzes oder als Trägerfolienschnipsel, bevorzugt mittels einer mechanischen Entwässerung und/oder eines mechanischen Trockners und/oder thermischen Trockners, insbesondere um die Feuchtigkeit des Transferprodukts zu verringern.
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Es ist insbesondere vorgesehen, dass vor dem Schritt e) weiter folgender Schritt ausgeführt wird:
- Transport der Transferproduktschnipsel, insbesondere Trägerfolienschnipsel, mittels einer Zuführvorrichtung und/oder mittels zumindest eines Transportbehälters, insbesondere Sammelbehälter und/oder Gestell und/oder Container und/oder Transportbox und/oder gebänderter Ballen und/oder Big Bag, wobei der zumindest eine Transportbehälter, insbesondere vor dem Schritt e), mit den Transferproduktschnipseln befüllt wird.
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Wird das Transferprodukt, insbesondere die Trägerfolie als Ganzes, auf eine Aufwicklerrolle aufgewickelt, so ist es möglich, dass zur Durchführung des Trocknens im Schritt e) von dem Transferprodukt, insbesondere der Trägerfolie, vorzugsweise ein Trocknungsabschnitt vor der Aufwicklerrolle durchlaufen wird.
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Bevorzugt ist es möglich, dass im Schritt e) der thermische Trockner eine Temperatur im Bereich von 10°C bis 120°C, bevorzugt von 40°C bis 80°C, aufweist.
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Insbesondere ist vorgesehen, dass nach dem Schritt e) das Transferprodukt, insbesondere die Transferproduktschnipsel und/oder die Trägerfolie als Ganzes, eine Feuchtigkeit im Bereich von 0 % bis 15 %, bevorzugt von 0 % bis 5 %, besonders bevorzugt im Bereich von 0 % bis 1 %, aufweisen.
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Bevorzugt weist das Transferprodukt, insbesondere die Transferproduktschnipsel, vorzugsweise die Trägerfolienschnipsel und/oder die Trägerfolie als Ganzes, nach dem Schritt e) eine Reinheit im Bereich von 80,0 Gew.-% bis 100,0 Gew.-%, bevorzugt von 95,0 Gew.-% bis 100,0 Gew.-%, besonders bevorzugt von 99,0 Gew.-% bis 100,0 Gew.-%, auf. Wie zuvor bereits beschrieben, wird der Reinheitsgrad sukzessive von Schritt zu Schritt verbessert.
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Weiter bevorzugt ist vorgesehen, dass nach dem Schritt e) das Transferprodukt und/oder die Transferproduktschnipsel farblos, transparent, glasklar, opak, eingefärbt, zumindest partiell eingefärbt oder farbig sind.
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Weiter ist es möglich, dass nach dem Schritt x) und bevorzugt vor dem Schritt e) das Transferprodukt, insbesondere die Trägerfolie, vorzugsweise in der Form von Trägerfolienschnipseln oder als Ganzes, mit einer Reinigungsflüssigkeit nochmals gereinigt wird. Die Reinigungsflüssigkeit umfasst oder besteht vorzugsweise aus ein oder mehreren Stoffen ausgewählt aus Wasser oder alternativ Mischungen aus Wasser mit ein oder mehreren weiteren Stoffen. Als ein oder mehrere weitere Stoffe werden insbesondere ein oder mehrere Alkoholen, bevorzugt ausgewählt aus Methanol, Ethanol, n-Propanol, iso-Propanol oder Mischungen daraus, und/oder Aceton verwendet. Weiter ist die Zugabe zur Reinigungsflüssigkeit von Additiven und/oder Tensiden, wie beispielsweise Entschäumern, möglich. Insbesondere ist es möglich, dass, wenn die Reinigungsflüssigkeit Stoffe umfasst, die insbesondere die Transferlage zumindest teilweise anlösen würden, das Reinigen nach Schritt x1) durchgeführt wird.
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Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich insbesondere zum Recycling von Transferprodukten, deren Transferlagen aus anderen Materialien bestehen als die Trägerfolie. Ein solches Verfahren bietet den Vorteil, dass verbrauchte Transferprodukte nicht weggeworfen, sondern wiederaufbereitet werden, sodass weitere Lebenszyklen entstehen. Das erfindungsgemäße Transferprodukt und/oder das in dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendete Transferprodukt ist bevorzugt nach dem Prinzip „Design for Recycling (DfR)“ hergestellt und aufgebaut. Dies bietet erhebliche wirtschaftliche und ökologische Vorteile, da auf die Herstellung neuer Kunststoffe verzichtet werden kann. Durch das sukzessive Entfernen der Transferlage erhält man möglichst reines Kunststoffmaterial, welches zur Herstellung neuer Trägerfolie und/oder anderer Kunststoffbauteile verwendet werden kann.
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Weitere Ausführungen der Erfindung sind in den Figuren dargestellt und nachfolgend beschrieben. Dabei zeigen:
- 1a, 1b, 2, 3: schematische Schnittdarstellungen von einem Ausschnitt einer Transferfolie
- 4a, 4b, 4c: schematische Darstellungen eines Recyclingprozesses von einem Transferprodukt
- 5a, 5b, 5c: schematische Darstellungen eines Recyclingprozesses von einem Transferprodukt
- 6 bis 11: schematische Darstellungen eines Recyclingprozesses von einem Transferprodukt
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand von mehreren Ausführungsbeispielen unter Zuhilfenahme der beiliegenden Zeichnungen beispielhaft erläutert. Die gezeigten Ausführungsbeispiele sind daher nicht einschränkend zu verstehen.
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1a zeigt ein Transferprodukt 1. Das Transferprodukt 1 ist insbesondere ein recyclefähiges Transferprodukt, vorzugsweise ein in Wasser recyclefähiges Transferprodukt. Das Transferprodukt 1 weist die nicht-wasserlösliche Trägerfolie 2 und die nicht-wasserlösliche Transferlage 4 auf. Die nicht-wasserlösliche Transferlage 4 ist zumindest teilweise, hier beispielsweise vollflächig, auf der Trägerfolie 2 angeordnet. Zwischen der Trägerfolie 2 und der Transferlage 4 ist die wasserlösliche Ablöseschicht 3 angeordnet.
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Es ist hierbei also insbesondere möglich, dass unter einer auf der Trägerfolie 2 angeordneten Lage, wie beispielsweise der Transferlage 4, eine Lage zu verstehen ist, die nicht direkt in Kontakt mit der Trägerfolie 2 steht, sondern über ein oder mehrere weitere Schichten, wie beispielsweise über zumindest die wasserlösliche Ablöseschicht 3, mit der Trägerfolie 2 verbunden ist.
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Das Transferprodukt 1 ist vorzugsweise eine Heißprägefolie, eine Kaltprägefolie und/oder eine Thermotransferfolie.
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Die wasserlösliche Ablöseschicht 3 weist bevorzugt eine Schichtdicke in einem Bereich von 0,01 µm bis 1 µm, bevorzugt im Bereich von 0,05 µm bis 0,3 µm, auf, hier beispielsweise 0,15 µm. Die wasserlösliche Ablöseschicht 3 weist insbesondere ein oder mehrere wasserlösliche Verbindungen, vorzugsweise ein oder mehrere Polymere und/oder Oligomere, bevorzugt ausgewählt aus Polyvinylalkohol, Polyvinylpyrrolidon, Carboxymethylcellulose, Methylcellulose, Polyolen, Stärke, Sacchariden, Gummi Arabicum, Gelatine, Lipiden, Polyethylenoxid, Polyvinylbutyral, Polyester, Polyurethan, Polyacrylsäure, Polyamid oder einer Kombination daraus, auf. Die Ablöseschicht 3 weist beispielsweise Polyvinylalkohol auf, das erzeugt wird oder wurde aus teilverseiftem Polyvinylacetat mit Verseifungsgraden in einem Bereich von 75 % bis 100 %.
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Weiter ist es möglich, dass weitere wasserlösliche und/oder nicht-wasserlösliche Ablöseschichten zwischen der Trägerfolie 2 und der Transferlage 4 angeordnet sind.
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Die Trägerfolie 2 wird vorzugsweise mittels Extrusion, insbesondere Flachfolienextrusion hergestellt. Die Schichtdicke der Trägerfolie 2 liegt vorzugsweise in einem Bereich von 3 µm bis 100 µm, bevorzugt in einem Bereich von 4,5 µm bis 12 µm, hier beispielsweise bei 6 µm. Es ist möglich, dass die Trägerfolie farblos, transparent, glasklar, opak, eingefärbt, zumindest partiell eingefärbt oder farbig ist.
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Die Trägerfolie 2 besteht insbesondere aus oder umfasst insbesondere Polyester. Bevorzugt umfasst die Trägerfolie 2 oder besteht aus ein oder mehreren Komponenten oder Kompositmaterialen ausgewählt aus Polyethylenterephathalat (PET), Polylactid, Polyethylenfuranoat, Polybutylenterephthalat, Polytrimethylenterephatalat, Polyethylennaphthalat, und/oder aus Polyethylen, Polypropylen, Polycarbonat, Polyestercarbonat, Cellophan, Celluloseacetat, Polyvinylchlorid, Polystyrol, Polyamid, Polyimid, Polyvinylidenchlorid und/oder Papiere, insbesondere beschichtete und/oder laminierte Papiere.
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Die Trägerfolie weist beispielsweise einen Hauptbestandteil, bevorzugt PET, auf. Vorzugsweise beträgt der Anteil dieses Hauptbestandteils, bevorzugt des PETs, in der Trägerfolie 2 mehr als 97%, bevorzugt mehr als 99,9%, besonders bevorzugt mehr als 99,97%.
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Weiter ist es möglich, dass die Transferlage 4 zumindest eine Schicht oder eine Kombination von Schichten aufweist, vorzugsweise in der folgenden Reihenfolge ausgehend von der der wasserlöslichen Ablöseschicht zugewandten Seite der Transferlage, ausgewählt aus: nicht-wasserlösliche Ablöseschicht, Schutzlackschicht, Metallschicht, Farbschicht, Kleberschicht, Grundierungsschicht, Haftvermittlungsschicht.
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Die Schutzlackschicht weist insbesondere eine Schichtdicke in einem Bereich von 0,5 µm bis 15 µm, insbesondere von 0,8 µm bis 2 µm vorzugsweise für ein Transferprodukt 1 in dem eine Metallschicht vorliegt, wie beispielsweise in 2 gezeigt ist. Weiter bevorzugt weist die Schutzlackschicht eine Schichtdicke von 0,8 µm bis 10 µm auf, vorzugsweise für ein Transferprodukt 1 in dem keine Metallschicht vorliegt, wie beispielsweise in 3 gezeigt ist.
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Vorzugsweise weist die Schutzlackschicht 41 ein oder mehrere Bindemittel ausgewählt aus Nitrocellulose, Polyurethane, Polyacrylate und deren Copolymere, Polymethacrylate und deren Copolymere, Polyesterharze, Styrolharze, Maleinsäureanhydrid-basierte Harze, Kohlenwasserstoffharze, Schellack, Alkydharze, Kolophoniumharze, Maleinatharze, Melaminharze, Formaldehydharze, Ethylen-Vinylacetat-Copolymere, Polybutyral, Polyamide, Weichmacher oder einer Kombination zweier oder mehrerer dieser Komponenten und/oder Farbstoffe und/oder organische und/oder anorganische Pigmente und/oder Mattierungsmittel auf. Die Schutzlackschicht ist bevorzugt glasklar farblos. Weiter ist es möglich, dass die Schutzlackschicht mit löslichen Farbstoffen und/oder organischen und/oder anorganischen Farbpigmenten eingefärbt und/oder mit Mattierungsmitteln versehen ist. In Kombination mit einer nachfolgenden Metallschicht, wie beispielhaft in 2 gezeigt ist, wird insbesondere ein metallischer Glanzeffekt erzeugt. Bei nichtmetallisierten Transferprodukten, wie ein solches Transferprodukt 1 beispielhaft in 3 gezeigt ist, werden vorzugsweise Pigmente eingesetzt, um insbesondere eine intensive Deckkraft der Transferlage zur Substratoberfläche erreichen zu können.
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Die Metallschicht weist insbesondere eine Schichtdicke in einem Bereich von 5 nm bis 50 nm, bevorzugt von 10 nm bis 15 nm, hier beispielsweise 13 nm, auf. Vorzugsweise umfasst die Metallschicht Aluminium, Chrom, Silber, Gold, Kupfer, Nickel, Zinn, Indium oder Legierungen von mindestens zwei dieser Metalle oder besteht daraus. Alternativ oder zusätzlich ist es möglich, dass die Metallschicht ein oder mehrere Verbindungen, bevorzugt mit hohen Brechungsindices, ausgewählt aus Siliziumoxid, Magnesiumoxid, Titanoxid, Aluminiumoxid, Zinkoxid oder Zinksulfid aufweist oder daraus besteht.
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Die Grundierungsschicht weist insbesondere eine Schichtdicke in einem Bereich von 0,1 µm bis 5 µm auf. Hierbei ist es möglich, dass das Transferprodukt 1 eine Kaltprägefolie ist und vorzugsweise eine Schichtdicke in einem Bereich von 0,1 µm bis 0,5 µm auf aufweist. Weiter ist es möglich, dass die Grundierungsschicht eine Schichtdicke in einem Bereich von 0,5 µm bis 3 µm aufweist, insbesondere für den Fall, dass das Transferprodukt 1 eine Heißprägefolie ist. Die Grundierungsschicht ermöglicht insbesondere, dass eine ausreichende Haftung der Transferlage auf dem Substrat, insbesondere im Applikationsverfahren, hergestellt werden kann.
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Vorzugsweise ist zwischen der nicht-wasserlöslichen Transferlage 4 und der wasserlöslichen Ablöseschicht 3 eine nicht-wasserlösliche Ablöseschicht angeordnet, die beispielhaft als die Schicht 5 zusätzlich in 1b abgebildet ist. Die Ablöseschichten 3 und 5 sind ein- oder mehrschichtig.
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Es ist insbesondere möglich, dass die nicht-wasserlösliche Ablöseschicht 5 oder eine weitere Ablöseschicht zumindest teilweise mit der Transferlage 4 übertragbar ist. In anderen Worten ist es möglich, dass die nicht-wasserlösliche Ablöseschicht 5, falls es sich nicht um Ausschussware handelt, in einem Applikationsverfahren mit der Transferlage 4 auf ein Substrat übertragen wird oder wurde.
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Die nicht-wasserlösliche Ablöseschicht 5 weist insbesondere eine Schichtdicke in einem Bereich von 0,01 µm bis 0,5 µm, bevorzugt im Bereich von 0,01 µm bis 0,2 µm, hier beispielsweise von 0,15 µm, auf.
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Die nicht-wasserlösliche Ablöseschicht 5 ist vorzugsweise hergestellt aus einem Wachs auf Basis von ein oder mehreren der folgenden Komponenten: Polyethylen, Polypropylen, Fetten, Fettsäuren und deren Derivaten, Lipiden, langkettige Alkohole, ein oder mehreren fluorierten Verbindungen, insbesondere Polytetrafluorethylen, Polyvinylidenfluorid und/oder fluorierte Fettsäuren, modifizierte und/oder unmodifizierte Silikonwachse und/oder -harze.
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Insbesondere verbessert die nicht-wasserlösliche Ablöseschicht die Übertragung der Transferlage in einem Applikationsprozess, beispielsweise in einem Transferverfahren und/oder Laminierverfahren und/oder Insert-Molding-Verfahren und/oder In-Mould-Decoration-Verfahren, auf eine Substratoberfläche, indem damit bevorzugt die Ablösekraft zur Ablösung der Transferlage von der Trägerfolie eingestellt wird.
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Vorzugsweise wird oder ist die nicht-wasserlösliche Ablöseschicht nicht auf wässriger Basis hergestellt und/oder weist insbesondere keine wässrige Dispersion auf. Hierdurch wird insbesondere auch gewährleistet, dass die Waschflüssigkeit 6 lediglich eine homogene Lösung mit der wasserlöslichen Ablöseschicht 3 bildet.
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2 zeigt das in 1b beschriebene Transferprodukt 1, wobei die Transferlage 4 auf ihrer der wasserlöslichen Ablöseschicht 3 zugewandten Seite eine Schutzlackschicht 41 aufweist. Die Schutzlackschicht weist hier eine Schichtdicke von beispielsweise 1 µm auf. Die Schutzlackschicht besteht insbesondere aus Nitrocellulose, Polyurethane, Polyacrylate und deren Copolymere, Polymethacrylate und deren Copolymere, Polyesterharze, Styrolharze, Maleinsäureanhydrid-basierte Harze, Kohlenwasserstoffharze, Schellack, Alkydharze, Kolophoniumharze, Maleinatharze, Melaminharze, Formaldehydharze, Ethylen-Vinylacetat-Copolymere, Polybutyral, Polyamide, Weichmacher oder einer Kombination zweier oder mehrerer dieser Komponenten und/oder Farbstoffen und/oder organischen und/oder anorganischen Pigmenten und/oder Mattierungsmitteln.
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Auf der der wasserlöslichen Ablöseschicht 3 abgewandten Seite der Schutzlackschicht 41 ist eine Metallschicht 43 angeordnet. Auf der der Schutzlackschicht 41 abgewandten Seite der Metallschicht 43 ist eine Grundierungsschicht 42 angeordnet. Die Metallschicht 43 weist hier beispielsweise eine Schichtdicke von 13 nm auf und die Grundierungsschicht 42 eine Schichtdicke von beispielsweise 1 µm auf.
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3 zeigt das in 1b beschriebene Transferprodukt 1, wobei die Transferlage 4 auf ihrer der wasserlöslichen Ablöseschicht 3 zugewandten Seite eine Schutzlackschicht 41 aufweist.
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Insbesondere weist das in 3 gezeigte Transferprodukt 1 bevorzugt keine Metallschicht auf. Die Schutzlackschicht 41 weist dabei bevorzugt eine Schichtdicke in einem Bereich von 0,8 µm bis 10 µm, beispielsweise 5 µm, auf. Die Grundierungsschicht weist beispielsweise eine Schichtdicke von 1 µm auf.
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Hierbei ist es auch möglich, dass die Grundierungsschicht 42, insbesondere mittels einer hier nicht dargestellten Haftvermittlerschicht, mit der Schutzlackschicht 41 verbunden ist. Die Haftvermittlerschicht umfasst bevorzugt ein oder mehrere der folgenden Materialen oder daraus besteht daraus: Polyurethane, Polyester, Polyamide, Polycarbonate, Polyharnstoffe, Polyacrylate und/oder deren Copolymere, Polymethacrylate und/oder deren Copolymere, Kohlenwasserstoffharze, Schellack, Alkydharze, Kolophoniumharze, Ketonharze, Phenolharze, Polystyrolharze, Epoxidharze, Maleinatharze, Melaminharze, Formaldehydharze, Polyvinylacetate, Ethylen-Vinylacetat-Copolymere, Polyvinylchlorid, Nitrocellulose, Polyolefine, modifizierte Polyolefine und/oder Weichmacher.
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Hinsichtlich des weiteren Aufbaus und der Funktionen der in 2 und 3 gezeigten Folien, Schichten und Lagen ist insbesondere auf obige Ausführungen verwiesen. Weiter ist es möglich, dass die in 2 und in 3 gezeigte Transferlage als Transferlage des in 1a gezeigten Transferprodukts Verwendung finden.
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Insbesondere ist es möglich, dass im Verfahren zum Recyclen des Transferprodukts die Transferlage, insbesondere in der Form von Transferlagenbestandteilen, einen Schichtaufbau der in den 1a, 1b, 2 und 3 beschriebenen Transferlage aufweist. Weiter ist es möglich, dass im Verfahren zum Recyclen des Transferprodukts die Trägerfolie, insbesondere in der Form von Trägerfolienschnipsel oder als ganze Trägerfolie den Schichtaufbau der in den 1a, 1b, 2 und 3 beschriebenen Trägerfolie aufweist.
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Weiter ist es möglich, dass die Trägerfolie 2 und/oder die Transferlage 4 und/oder die nicht-wasserlösliche Ablöseschicht 5 ein oder mehrere zumindest bereichsweise poröse und/oder zumindest bereichsweise wasserdurchlässige Schichten aufweist, insbesondere derart, dass das Transferprodukt von zumindest einer Außenfläche, die vorzugsweise nicht von der wasserlöslichen Ablöseschicht gebildet wird, bis zu der wasserlöslichen Ablöseschicht für die Waschflüssigkeit durchgängig ist.
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Vorteilhafterweise wird hierdurch der Schritt x), also insbesondere das Auflösen der wasserlöslichen Ablöseschicht mittels der Waschflüssigkeit, beschleunigt, da eine größere Oberfläche der wasserlöslichen Ablöseschicht in Kontakt mit der Waschflüssigkeit gebracht werden kann. Ist beispielsweise die in 1b gezeigte nicht-wasserlösliche Ablöseschicht 5 wasserundurchlässig und/oder porös, so kann die Waschflüssigkeit insbesondere durch die rechts und links abgebildeten Außenflächen der nicht-wasserlöslichen Ablöseschicht 5 hindurch in Kontakt mit der waagrecht abgebildeten Fläche der wasserlöslichen Ablöseschicht 3 kommen, insbesondere wenn man den abgebildeten Abschnitt des Transferprodukts als Transferproduktschnipsel betrachtet.
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Die Ablösekraft zur Ablösung der Transferlage 4 von der Trägerfolie 2 wird hier bevorzugt durch die Ausgestaltung der wasserlöslichen Ablöseschicht 3 und optional der zu 1b beschriebenen nicht-wasserlöslichen Ablöseschicht 5 beeinflusst. Insbesondere beträgt die Ablösekraft zur Ablösung der Transferlage 4 von der Trägerfolie 2 zum Beispiel 2 cN/cm. Die geringste Ablösekraft innerhalb oder zwischen zwei oder mehr Schichten der Transferlage 4 liegt beispielsweise innerhalb der Grundierungsschicht 42 vor und ist größer als die Ablösekraft zur Ablösung der Transferlage 4 von der Trägerfolie 2 und beträgt insbesondere hier zum Beispiel 3 cN/cm bis 5 cN/cm. Damit wird insbesondere gewährleistet, dass bei einem Ablösen der Trägerfolie 2 von der Transferlage 4 in einem Applikationsverfahren die Grundierungsschicht 42 nicht in sich geteilt wird und dass die Transferlage 4 auf dem Substrat beispielsweise scharfe Kanten ausbilden kann, die optisch anspruchsvolle Effekte ermöglichen.
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Das zu 1a, 1b, 2 und 3 beschriebene Transferprodukt 1 wird insbesondere dem Verfahren zum Recyclen eines Transferprodukts zugeführt und/oder darin verwendet.
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4a zeigt ein beispielhaftes Verfahren zum Recyclen eines Transferprodukts 1 aufweisend eine nicht-wasserlösliche Trägerfolie 2 und eine zumindest teilweise auf der Trägerfolie 2 angeordnete nicht-wasserlösliche Transferlage 4. Zwischen der Trägerfolie 2 und der Transferlage 4 des Transferprodukts 1 ist eine wasserlösliche Ablöseschicht 3 angeordnet. Zum Recyclen des Transferprodukts 1 wird der folgende Schritt durchgeführt:
- Schritt x): Auflösen 40 der wasserlöslichen Ablöseschicht 3 mittels einer Waschflüssigkeit 6. Hierbei wird die Transferlage 4 von der Trägerfolie 2 abgelöst. Vorzugsweise befindet sich die Waschflüssigkeit 6 in einem Waschflüssigkeitsbad und insbesondere wird das Transferprodukt 1 in das Waschflüssigkeitsbad gegeben.
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Insbesondere wird die Trägerfolie 2 während Schritt x) mittels der Waschflüssigkeit 6 gereinigt. Hierzu wird das Transferprodukt 1 insbesondere von der Transferlage 4 befreit, sodass als Transferprodukt 1 nach Schritt x) vorzugsweise im Wesentlichen die Trägerfolie 2 verbleibt. Bevorzugt ist es möglich, dass nach dem Schritt x) das Transferprodukt 1, insbesondere die Trägerfolie 2 und/oder das Material der Trägerfolie, eine Reinheit im Bereich von 80,0 Gew.-% bis 100,0 Gew.-%, bevorzugt von 95,0 Gew.-% bis 100,0 Gew. %, besonders bevorzugt von 99,0 Gew.-% bis 100,0 Gew.-%, aufweist. Vorzugsweise weist das Transferprodukt 1 nach dem Schritt x) einen Lackrestanteil im Bereich von 0 Gew.-% bis 5 Gew.-%, bevorzugt von 0 % bis 1 Gew.-%, besonders bevorzugt von annähernd 0 Gew.-%, auf. Weiter ist es möglich, dass das Transferprodukt nach dem Schritt x) einen Feingutanteil im Bereich von 0 Gew.-% bis 5 Gew.-%, bevorzugt von 0 Gew.-% bis 1 Gew.-%, besonders bevorzugt von annähernd 0 Gew.-% aufweist.
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Zwischen dem Erreichen der Reinheit und dem Schritt x) können insbesondere auch noch weitere Verfahrensschritte, wie beispielsweise ein Trocknen der Trägerfolie 2 oder der Trägerfolienschnipsel nach dem Schritt x), durchgeführt werden.
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Mit einer wie in 4a und 4b beispielhaft gezeigten Trägerfolie 2 ist es insbesondere möglich, dass die Trägerfolie 2 als Ganzes durch die Waschflüssigkeit 6 geführt wird. Dabei ist es möglich, dass die Transferlage 4 ebenfalls als Ganzes auf der Trägerfolie 2 vorliegt, beispielsweise wenn das Transferprodukt 1 Ausschussware darstellt, oder, dass die Transferlage 4 in der Form von Transferlagenbestandteilen auf der Trägerfolie 2 vorliegt. Die Transferlagenbestandteile sind beispielsweise die Resttransferlage, die nach einer teilweisen Übertragung der Transferlage 4 auf ein Substrat auf der Trägerlage 2 verblieben ist, und/oder die Transferlagenbestandteile wurden beispielsweise vor dem Schritt x) in einem Zerkleinerungsschritt voneinander getrennt. Mit einem wie in 4c gezeigten Transferprodukt 1 ist es möglich, dass Transferproduktschnipsel umfassend Trägerfolienschnipsel und Transferlagenbestandteile in die Waschflüssigkeit 6 gegeben werden. Unter der Trägerfolie 2 wird daher vorzugsweise sowohl die Trägerfolie 2 als Ganzes als auch eine Mehrzahl von Trägerfolienschnipseln verstanden. Unter der Transferlage 4 ist vorzugsweise sowohl die Transferlage 4 als Ganzes als auch eine Mehrzahl von Transferlagenbestandteilen zu verstehen.
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Das Transferprodukt 1 weist, vorzugsweise vor dem Schritt x), insbesondere einen Aufbau, der zu 1a, 1b, 2 und 3 beschreiben ist, auf. Weiter ist es möglich, dass insbesondere die während oder nach dem Schritt x) abgelöste Transferlage 4, vorzugsweise die abgelösten Transferlagenbestandteile jeweils, eine Schichtabfolge aufweist bzw. aufweisen, die zu der Transferlage 4 in einer der 1a, 1b, 2 und 3 beschrieben ist.
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In Schritt x) dringt die Waschflüssigkeit 6 beispielsweise über Schnittkanten und/oder Bruchkanten in das Transferprodukt 1 ein und/oder diffundiert durch nicht-wasserlösliche Transferlagenschichten und beginnt die wasserlösliche Ablöseschicht 3 bei Kontakt mit dieser zu lösen.
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Wie in 4b und in 4c zu sehen ist, ist es möglich, dass die Transferlage 4 in Bereichen nicht vorhanden ist, in welchen die wasserlösliche Ablöseschicht 3 vorhanden ist. Hierbei ist es möglich, dass dort auch die nicht-wasserlösliche Ablöseschicht 5 vorhanden ist. Hierbei wurde die Trägerfolie 2 mit der wasserlöslichen Ablöseschicht 3 und insbesondere der optionalen nicht-wasserlöslichen Ablöseschicht 5 beispielsweise in einem vorhergehenden Applikationsprozess zum Übertragen der Transferlage 4 auf ein Substrat in diesen Bereichen von der Transferlage 4 abgelöst. Weiter ist es möglich, dass die wasserlösliche Ablöseschicht 3 und insbesondere die optionale nicht-wasserlösliche Ablöseschicht 5 bei einem vorhergehenden Applikationsprozess mit der Transferlage 4 auf ein Substrat oder Zielobjekt übertragen wurden, sodass die wasserlösliche Ablöseschicht 3 und insbesondere die optionale nicht-wasserlösliche Ablöseschicht 5 vor dem Schritt x) in den Bereichen ohne Transferlage 4 nicht vorhanden ist. Mit der Transferlage 4 auf ein Substrat übertragene Ablöseschichten weisen vorzugsweise ein hohes Maß an Transparenz, insbesondere einen Transmissionsgrad von 95% bis 100%, vorzugsweise in einem Wellenlängenbereich von 350 nm bis 800 nm, auf.
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Während Schritt x) wird die Waschflüssigkeit 6 insbesondere von einer homogenen Lösung aus einer Eingangsflüssigkeit und der wasserlöslichen Ablöseschicht 3 gebildet. Insbesondere entspricht die Waschflüssigkeit 6 also im Wesentlichen der Eingangsflüssigkeit, die während Schritt x) die gelöste wasserlösliche Ablöseschicht 3 aufnimmt. Als Eingangsflüssigkeit für die Waschflüssigkeit 6, insbesondere vor dem Schritt x), wird bevorzugt Wasser oder eine homogene Mischung aus Wasser mit ein oder mehreren weiteren Stoffen verwendet. Als ein oder mehrere weitere Stoffe werden insbesondere ein oder mehrere Alkohole, bevorzugt ausgewählt aus Methanol, Ethanol, n-Propanol, iso-Propanol oder Mischungen daraus, und/oder Aceton verwendet. Weiter ist die Zugabe zur Waschflüssigkeit 6 von Additiven und/oder Tensiden, wie beispielsweise Entschäumern, möglich. Ist die Waschflüssigkeit 6 und/oder deren Eingangsflüssigkeit Wasser, weist dieses Wasser bevorzugt keine weiteren Zusätze auf und/oder ist unbehandeltes Wasser. Die Zusammensetzung der Waschflüssigkeit 6 ist vorzugsweise in Abhängigkeit des Transferprodukts 1, insbesondere der Transferlage 4, auszuwählen, insbesondere so, dass die Transferlage 4 nicht von der Waschflüssigkeit gelöst wird. Die Transferlage 4 weist insbesondere bei dem Recyclingverfahren vorzugsweise keine in der Waschflüssigkeit 6 lösbare Schicht auf.
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Die in Schritt x) von der Trägerfolie 2 abgelöste Transferlage 4 liegt, insbesondere nach dem Schritt x), hiermit bevorzugt in der Form von Transferlagenbestandteilen in der Waschflüssigkeit 6 vor. Die Transferlagenbestandteile liegen insbesondere in ungelöster Form in der Waschflüssigkeit 6 vor und/oder die Transferlagenbestandteile in der Waschflüssigkeit 6 weisen den gesamten Schichtaufbau der Transferlage 4 des Transferprodukts 1 zusammenhängend auf. In anderen Worten ist es möglich, dass während Schritt x) der Schichtaufbau der Trägerfolie 2 und/oder der Transferlage 4 des Transferprodukts 1 erhalten bleibt, da die Transferlage 4 in der Waschflüssigkeit 6 unlöslich ist.
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Vorteilhafterweise, weisen die Transferlagenbestandteile in der Waschflüssigkeit 6 eine Partikelgröße in einem Bereich von 10 µm bis 5 mm, bevorzugt in einem Bereich von 20 µm bis 5 mm, besonders bevorzugt in einem Bereich von 50 µm bis 5 mm, auf. Unter der Partikelgröße ist hier insbesondere der maximale Abstand zwischen zwei Punkten eines Partikels zu verstehen.
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Eine optionale Trennung der Transferlage 4, insbesondere der Transferlagenbestandteile, in kleinere Bestandteile, die beispielsweise kleinere Transferlagenpartikel bilden, und/oder der Trägerfolie 2, insbesondere in kleinere Trägerfolienpartikel, wäre insbesondere durch mechanische Kräfte, vor, während und/oder nach dem Schritt x), denkbar. Insbesondere werden solche mechanischen Kräfte gezielt in Zerkleinerungsschritten oder auch unbeabsichtigt in anderen Schritten ausgeübt. Es ist beispielsweise auch denkbar, dass weitere Fremdstoffe in der Waschflüssigkeit 6 vorhanden sind, beispielsweise durch Abrieb von Bauteilen. Vorteilhafterweise weisen insbesondere 99 Gew.-% bis 100 Gew.-% von in der Waschflüssigkeit 6 ungelösten Partikeln, insbesondere umfassend Fremdstoffe, die kleineren Trägerfolienpartikel, die kleineren Transferlagenpartikel und die Transferlagenbestandteile, eine Partikelgröße in einem Bereich von 10 µm bis 5 mm, bevorzugt in einem Bereich von 20 µm bis 5 mm, auf.
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Vorteilhafterweise liegt die Waschflüssigkeit 6 mit den darin ungelösten Partikeln, insbesondere aus dem Transferprodukt, als eine vorzugsweise kompakte und stabile Suspension, insbesondere mit Partikeln der zuvor genannten Partikelgrößen, vor. Hierbei liegen in der Waschflüssigkeit 6 keine oder vorzugsweise nur in sehr geringem Ausmaß feinste Partikel vor, die aufwendige Abtrennschritte, die beispielsweise eine aufwendige Filtration, bedingen würden. Hierdurch wird insbesondere verhindert, dass feine Partikel an der Trägerfolie 2 haften bleiben und somit die Reinheit des Rezyklats bzw. der Aufwand zur Erreichung einer gewissen Reinheit verbessert. Weiter wird insbesondere die Verwertbarkeit der Waschflüssigkeit 6, der Wartungs- und Instandhaltungsaufwand sowie die Prozess-Sicherheit verbessert. Die wasserlösliche Ablöseschicht 3 ermöglicht dies vorteilhafterweise dadurch, dass insbesondere zur Trennung der Transferlage 4 von der Trägerfolie 2 in Schritt x) keine oder nur besonders geringe mechanische Kräfte zum Einsatz kommen, die ein Abtrennen sehr feiner Partikel verursachen könnten.
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Es ist zweckmäßig, dass während und/oder nach Schritt x) die Waschflüssigkeit 6 mit dem Transferprodukt 1 mit einer Konzentration in einem Bereich von 0,1 Gew.-% bis 25 Gew.-%, vorzugsweise 1 Gew.-% bis 10 Gew.-%, aus der Trägerlage 2 und der Transferlage 4 besteht. Die Konzentration berechnet sich insbesondere aus dem Verhältnis der Summe des Gewichts von in der Waschflüssigkeit 6 vorliegender Trägerlage 2 und Transferlage 4 zu dem Gewicht der Waschflüssigkeit 6 mit der in der Waschflüssigkeit 6 gelösten wasserlöslichen Ablöseschicht 3, mit der Trägerfolie 2 und mit der Transferlage 4. Es handelt sich somit vorzugsweise im Wesentlichen um die Feststoffkonzentration in der Waschflüssigkeit 6 mit dem Transferprodukt 1.
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Bevorzugt wird Schritt x) mittels zumindest einer Reinigungsvorrichtung oder einer Kombination von Reinigungsvorrichtungen durchgeführt, ausgewählt aus: Rührbehälter, Wäscher, Heißwäscher, Friktionswäscher, Nassschneideinrichtung, und/oder Nassschneidmühle. Beispielsweise ist es möglich, dass im Schritt x) die zumindest eine Transferlage 4 durch das Auflösen der wasserlöslichen Ablöseschicht 3 und insbesondere mittels Friktion von der Trägerfolie 2 entfernt wird.
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Die benötigte Zeit, bis die wasserlösliche Ablöseschicht 3 in Schritt x) aufgelöst ist, sowie die Partikelgröße der abgeschiedenen Transferlagenpartikel sind insbesondere abhängig von der Temperatur der Waschflüssigkeit 6, der Friktion und der Menge an Transferprodukt 1, vorzugsweise in der Form von Transferproduktschnipseln, in einem Recyclingbehälter und/oder im Waschflüssigkeitsbad. Umso höher die Temperatur der Waschflüssigkeit 6 und umso höher die Friktion, desto schneller erfolgt insbesondere das Auflösen der wasserlöslichen Ablöseschicht 3 und umso kleinere Transferlagenpartikel werden erzeugt, wobei zu kleine, insbesondere nanoskalige Transferlagenpartikel vermieden werden können. Weiter ist es möglich, durch die Wahl der entsprechenden Geometrie und des Volumens des Recyclingbehälters, insbesondere eines Behälters für das Waschflüssigkeitsbad, des Füllstands der Waschflüssigkeit 6, der Menge an Transferprodukt 1, insbesondere in der Form von Transferproduktschnipseln, pro Durchgang und der Friktion ein Zusammenkleben und/oder Zusammenfalten der Bestandteile der Trägerfolie 2 und/oder der Transferlage 4 zu vermeiden.
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Die Waschflüssigkeit 6 weist während des Schritts x) bevorzugt eine Temperatur in einem Bereich von 0°C bis 100°C, bevorzugt in einem Bereich von 15°C bis 50°C, auf. Im Bereich von 15°C bis 50°C ist es möglich, die Ablösung der Transferlage 4 von der Trägerfolie 2 besonders energiesparsam durchzuführen. Eine Temperatur der Waschflüssigkeit 6 von 100°C ist auch denkbar. Hiermit ist es möglich, die Zeit zur Ablösung der Transferlage 4 von der Trägerfolie 2 zu minimieren.
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Weiter ist es möglich, dass, insbesondere während und/oder nach dem Schritt x) mit dem Auflösen 40 der wasserlöslichen Ablöseschicht 3, der folgende Schritt durchgeführt wird:
- Schritt x1): Abtrennen der Trägerfolie 2, insbesondere der Trägerfolienschnipsel oder der Trägerfolie als Ganzes, aus der Waschflüssigkeit 6.
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Durch den Schritt x1) wird insbesondere das Material der Trägerfolie aus der Waschflüssigkeit abgetrennt, woraus vorzugsweise die Reinheit des Transferprodukts nach dem Schritt x) und optionalen weiteren Schritten bestimmt wird. Weiter umfasst das Verfahren vorzugsweise den folgenden Schritt, bevorzugt während und/oder nach dem Schritt x) mit dem Auflösen der wasserlöslichen Ablöseschicht 3.
Schritt x2): Abtrennen der Transferlage 4, insbesondere der Transferlagenbestandteile, aus der Waschflüssigkeit 6.
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Vorzugsweise wird die Transferlage 4, insbesondere die Transferlagenbestandteile, im Schritt x2) mittels zumindest eines thermischen und/oder mechanischen Trennverfahrens, insbesondere Filtration, Zentrifugation und/oder Destillation, aus der Waschflüssigkeit 6 entfernt. Es ist möglich, dass der Schritt x2) vor dem Schritt x1) durchgeführt wird. Weiter ist es möglich, dass die abgetrennte Transferlage weiteren Separationsprozessen, bevorzugt chemischen Separationsprozessen, und/oder einer fachgerechten Entsorgung zugeführt wird.
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Weiter ist es möglich, dass, insbesondere während und/oder nach dem Schritt x), der folgende Schritt durchgeführt wird:
- Schritt x3): Abtrennen der in der Waschflüssigkeit 6 gelösten ablösbaren Ablöseschicht 3 aus der Waschflüssigkeit 6.
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Vorzugsweise wird die in der Waschflüssigkeit gelöste ablösbare Ablöseschicht 3, im Schritt x3) mittels zumindest eines thermischen Trennverfahrens, insbesondere Permeation und/oder Evaporation und/oder Destillation, aus der Waschflüssigkeit 6 entfernt und/oder zumindest teilweise aufkonzentriert, insbesondere so dass die gereinigte Waschflüssigkeit 6 zumindest teilweise wieder als Eingangsflüssigkeit für Schritt x) verwendet werden kann.
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Nach dem Schritt x1) und/oder nach dem Schritt x3) wird die Waschflüssigkeit 6 vorzugsweise wieder als Eingangsflüssigkeit für Schritt x) eingespeist wird. Alternativ oder zusätzlich ist es denkbar, dass die Waschflüssigkeit 6 zumindest teilweise einer Entsorgung zugeführt wird.
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Mittels der Abtrennschritte wird insbesondere eine saubere Rückgewinnung der Eingangsflüssigkeit der Waschflüssigkeit, eine saubere Entsorgung der Waschflüssigkeit und/oder eine sortenreine Rückgewinnung der Trägerfolie ermöglicht.
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Bevorzugt ist vorgesehen, dass nach dem Auflösen 40 der wasserlöslichen Ablöseschicht 3, insbesondere nach dem Schritt x), das Transferprodukt, insbesondere die Transferproduktschnipsel und/oder die Trägerfolie als Ganzes, eine Reinheit im Bereich von 80,0 Gew.-% bis 100,0 Gew.-%, bevorzugt von 95,0 Gew.-% bis 100,0 Gew.-%, besonders bevorzugt von 99,0 Gew.-% bis 100,0 Gew.-%, aufweist.
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Es ist bevorzugt, dass vor dem Auflösen der wasserlöslichen Ablöseschicht 3 im Schritt x) und nach einem Applikationsverfahren, insbesondere einem Transferverfahren und/oder Laminierverfahren und/oder In-Mould-Decoration-Verfahren, das Transferprodukt 1, insbesondere auf einen Folienkern, in Form einer Rolle aufgewickelt wird. Insbesondere ist auch vorgesehen, dass vor dem Auflösen 40 der wasserlöslichen Ablöseschicht 3 im Schritt x) und nach dem Applikationsverfahren das Transferprodukt 1 mittels Sammelbehälter, insbesondere mittels Gestells und/oder Container und/oder Transportbox und/oder gebänderter Ballen, gesammelt wird.
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In einer weiteren Ausführung ist vorgesehen, dass das Transferprodukt 1, insbesondere vor dem Schritt x), sortenrein, insbesondere auf einen Folienkern, in Form einer Rolle aufgewickelt wird. Alternativ dazu kann das Aufwickeln in Form einer Rolle auch ohne Folienkern, also kernlos geschehen und/oder auf einen Folienkern erfolgen, der nach dem Aufwickeln aus der Folienrolle entfernt wird, sodass die Folienrolle danach kernlos vorliegt. Ein solcher entnehmbarer Folienkern kann beispielsweise Teil einer Maschine sein, auf der das Transferprodukt 1 verarbeitet wird.
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Es ist auch vorgesehen, dass das Transferprodukt 1 sortenrein gesammelt werden kann. Sortenrein bedeutet dabei, dass nur Transferprodukte auf die Rolle gewickelt bzw. gesammelt werden, die von selber und/oder ähnlicher Beschaffenheit sind, beispielsweise dasselbe Trägermaterial aufweisen. Somit wird sichergestellt, dass keine weiteren Fremdkörper und/oder Fremdmaterialien in den Recyclingprozess einfließen. Dies erhöht zudem die Qualität und verbessert die Materialeigenschaften des Endprodukts und/oder Kompakterzeugnisses und/oder Extrusionserzeugnisses.
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Es ist auch vorgesehen, dass vor dem Auflösen 40 der wasserlöslichen Ablöseschicht 3 und bei dem Applikationsverfahren die Transferlage 4 auf ein zu dekorierendes Substrat zumindest teilweise übertragen wird, wobei ein Transferprodukt 1 als Nebenprodukt bereitgestellt wird.
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Insbesondere wird vor dem Auflösen 40 der wasserlöslichen Ablöseschicht 3 weiter folgender Schritt ausgeführt: Aufwickeln des Transferprodukts, insbesondere auf einen Folienkern, sodass eine Rolle bereitgestellt wird. Insbesondere wird dieser Verfahrensschritt nach der Herstellung von Ausschussware ausgeführt. Als Ausschussware werden Transferprodukte bezeichnet, bei deren Herstellung Fehler aufgetreten sind, beispielsweise kann eine Schicht der Transferlage nicht in ausreichender Qualität aufgetragen worden sein. Eine solche Ausschussware ist nicht für den Verkauf an den Kunden vorgesehen. Um den entstandenen Schaden möglichst gering zu halten, wird das als Ausschuss deklarierte Transferprodukt recycelt, damit die Materialien wiederverwertet werden können.
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Durch das Sammeln bzw. Aufwickeln, insbesondere durch das sortenreine Sammeln und/oder Aufwickeln, des Transferprodukts 1 wird gewährleistet, dass ein geringer Fremdmaterialanteil vorliegt. Insbesondere ist vorgesehen, dass vor dem Schritt x), insbesondere vor dem Schritt a), das Transferprodukt 1 einen Fremdmaterialanteil im Bereich von 0 Gew.-% bis 5 Gew.-%, bevorzugt von 0 Gew.-% bis 1 Gew.-%, aufweist. Dadurch dass vor dem eigentlichen Recycling-Verfahren die Transferprodukte sortiert, insbesondere sortenrein, sortiert werden, kann der nachgeschaltete Recyclingprozess effizienter gestaltet werden und das Rezyklat, insbesondere die resultierenden Kompakterzeugnisse und/oder Extrusionserzeugnisse und/oder Kunststofferzeugnisse, weisen verbesserte Materialeigenschaften auf.
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Weiter ist auch bevorzugt vorgesehen, dass vor dem Schritt x), insbesondere vor dem Schritt a), das Transferprodukt einen Anteil von Klebestreifen und/oder Spleißklebebänder im Bereich von 0 Gew.-% bis 0,5 Gew.-%, bevorzugt von 0 Gew.-% bis 0,1 Gew.-%, aufweist.
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5a zeigt ein beispielhaftes Verfahren zum Recyceln eines Transferprodukts 1 mit dem Auflösen 40 der wasserlöslichen Ablöseschicht 3 in dem Schritt x) und dem folgenden Schritt, der insbesondere vor dem Auflösen 40 der wasserlöslichen Ablöseschicht 3 durchgeführt wird:
- Schritt a): Zerkleinern 10 des Transferprodukts 1 mittels eines Zerkleinerungsmittels oder einer Zerkleinerungsvorrichtung zu Transferproduktschnipseln, insbesondere Trägerfolienschnipseln, bevorzugt wobei das Transferprodukt aufgewickelt auf einer Rolle vorliegt,
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Hiermit ist es möglich, das Transferprodukt 1 in Form von Transferproduktschnipsel in die Waschflüssigkeit 6 zu geben. Vorteilhafterweise wird dadurch ermöglicht, dass die Waschflüssigkeit 6 besser über Schnittkanten und Bruchkanten in das Transferprodukt eindringt. Ein Ausschnitt eines Transferprodukts 1, das zu Transferproduktschnipseln zerkleinert wurde, ist beispielsweise zu 4c beschrieben.
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Vorzugsweise weisen die Transferproduktschnipsel, insbesondere bei Betrachtung senkrecht auf eine von den Transferproduktschnipseln aufgespannte Ebene, jeweils eine Fläche in einem Bereich von 0,1 cm2 bis 10 cm2 auf. Die Fläche wäre beispielsweise bei einer Betrachtung des in 4c gezeigten Transferprodukt 1 von oben nach unten sichtbar. Hierdurch ist insbesondere auch gewährleistet, dass wenn die Schichtdicke der Transferlage 4 beispielsweise geringer als 50 µm ist, die Transferlagenpartikel ausreichend groß sind.
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Weiter ist bevorzugt vorgesehen, dass vor dem Zerkleinern 10, insbesondere im Schritt a), weiter folgender Schritt ausgeführt wird:
- Transport der Rolle per Hand und/oder mittels einer Zuführvorrichtung zu dem Zerkleinerungsmittel oder der Zerkleinerungsvorrichtung.
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Es kann auch vorgesehen sein, dass beim Zerkleinern 10 des Transferprodukts 1, insbesondere im Schritt a), das aufgewickelte Transferprodukt in Folienbahnen geschnitten wird, wobei die Rolle mit dem Transferprodukt 1 in einer V-förmigen Mulde fixiert wird, insbesondere waagrecht fixiert wird, und anschließend mittels eines Messers, insbesondere von oben oder von unten oder von der Seite, in Längsrichtung bis zum Folienkern aufgeschnitten wird und der Folienkern entnommen wird, insbesondere falls ein Folienkern vorhanden ist. Dies hat den Vorteil, dass das Transferprodukt auf einfache Weise schnell von dem Folienkern gelöst wird und für die Weiterverarbeitung verwendet werden kann.
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Insbesondere ist es möglich, dass beim Zerkleinern 10, insbesondere im Schritt a), das Zerkleinerungsmittel und/oder die Zerkleinerungsvorrichtung das Transferprodukt schneidet und/oder häckselt und/oder schreddert und/oder reißt.
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Weiter bevorzugt ist vorgesehen, dass beim Zerkleinern 10, insbesondere im Schritt a), des Transferprodukts die Transferlage 4 zumindest teilweise von der Trägerfolie 2 entfernt wird und somit ein Gemisch aus Transferproduktschnipseln und/oder Trägerfolienschnipseln und/oder Transferlagenbestandteilen entsteht.
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Vorteilhafterweise weisen die Transferproduktschnipsel nach dem Zerkleinern 10, insbesondere im Schritt a), und vorzugsweise vor dem Auflösen 40 der wasserlöslichen Ablöseschicht 3, einen Lackrestanteil im Bereich von 0 Gew.-% bis 100 Gew.-%, bevorzugt von 10 % bis 100 Gew.-%, besonders bevorzugt von 50 Gew.-% bis 100 Gew.-%, auf.
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Vorteilhafterweise ist vorgesehen, dass die Transferproduktschnipsel nach dem Zerkleinern 10, insbesondere im Schritt a), und vorzugsweise vor dem Auflösen 40 der wasserlöslichen Ablöseschicht 3, einen Feingutanteil im Bereich von 0 Gew.-% bis 20 Gew.-%, bevorzugt von 0 Gew.-% bis 5 Gew.-%, aufweisen.
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Es ist auch bevorzugt möglich, dass die Transferproduktschnipsel, insbesondere Trägerfolienschnipsel, nach dem Zerkleinern 10, insbesondere im Schritt a), eine Masse im Bereich von 0,01 mg bis 100 mg, bevorzugt von 0,5 mg bis 10 mg, besonders bevorzugt von 1 mg bis 5 mg, aufweisen.
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5b zeigt das in 5a gezeigte Verfahren, bis auf, dass nach dem Auflösen 40 der wasserlöslichen Ablöseschicht 3 in Schritt x), insbesondere nach dem Schritt x1), weiter der folgende Schritt durchgeführt wird:
- Schritt b): Verdichten 30 der Transferproduktschnipsel, insbesondere Trägerfolienschnipsel, zu einem Kompakterzeugnis.
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Das Verdichten 30 erfolgt vorzugsweise mittels Agglomerierens, insbesondere mittels Plastkompaktor oder mittels Pelletierpresse.
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Es ist bevorzugt auch vorgesehen, dass im Schritt b) ein Extrudieren 31 der Transferproduktschnipsel, insbesondere der Trägerfolienschnipsel, zu einem Extrusionserzeugnis erfolgt.
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5c zeigt ein wie zu 5a oder 5b beschriebenes Verfahren. In der in 5c gezeigten Ausgestaltung ist es bevorzugt vorgesehen, dass nach dem Zerkleinern 10 des Schritts a) und insbesondere vor dem Auflösen 40 der Waschflüssigkeit 6 des Schritts x) weiter folgender Schritt ausgeführt wird:
- Schritt c): maschinelle mechanische Reinigung 20, insbesondere ohne Waschflüssigkeit, der Transferproduktschnipsel, insbesondere Trägerfolienschnipsel, um Fremdmaterialien und/oder zumindest einen Teil der Transferlagenbestandteile zu entfernen.
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Vorteilhafterweise werden bei der maschinellen mechanischen Reinigung 20 der Transferproduktschnipsel, insbesondere im Schritt c), Fremdmaterialien und/oder Transferlagenbestandteile entfernt. Bevorzugt erfolgt die maschinelle mechanische Reinigung 20 nach dem Zerkleinern 10, um bei der Zerkleinerung von der Trägerfolie und/oder der Transferlage abgetrennte Transferlagenbestandteile, insbesondere Reste der Transferlage, wie beispielsweise Lackreste, Lackstäube und/oder Feingut, von den Transferproduktschnipseln zu separieren.
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Insbesondere ist vorgesehen, dass die maschinelle mechanische Reinigung 20, insbesondere im Schritt c), mittels Friktion erfolgt, wobei die Transferproduktschnipsel im trockenen Zustand vorliegen und zumindest ein Teil der Transferlagenbestandteile entfernt werden. Übrige Transferlagenbestandteile werden insbesondere im Schritt x), also dem Auflösen 40 der wasserlöslichen Ablöseschicht 3, von der Trägerfolie, und damit insbesondere aus dem Transferprodukt, entfernt.
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Vorteilhafterweise weisen die Transferproduktschnipsel nach der maschinellen mechanischen Reinigung 20, insbesondere nach dem Schritt c) und insbesondere vor dem Auflösen 40 der wasserlöslichen Ablöseschicht 3 des Schritts x), einen Lackrestanteil im Bereich von 0 Gew.-% bis 100 Gew.-%, bevorzugt von 10 Gew.-% bis 100 Gew.-%, besonders bevorzugt von 50 Gew.-% bis 100 Gew.-%, auf.
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Bevorzugt ist es möglich, dass vor dem Verdichten 30 weiter folgender Schritt ausgeführt wird:
- Transport der Transferproduktschnipsel, insbesondere Trägerfolienschnipsel, mittels einer Zuführvorrichtung und/oder mittels zumindest eines Transportbehälters, insbesondere Sammelbehälter und/oder Gestell und/oder Container und/oder Transportbox und/oder gebänderter Ballen und/oder Big Bag, wobei der zumindest eine Transportbehälter, insbesondere vor dem Verdichten 30, mit den Transferproduktschnipseln, insbesondere mit Trägerfolienschnipsel, bevorzugt nach dem Schritt x1), befüllt wird.
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Weiter ist insbesondere vorgesehen, dass beim Verdichten 30, insbesondere im Schritt b), die Transferproduktschnipsel, insbesondere Trägerfolienschnipsel, kompaktiert und/oder verdichtet werden, um ein Kompakterzeugnis mit höherer Schüttdichte bereitzustellen, insbesondere wobei die Schüttdichte des Kompakterzeugnisses eine um den Faktor 1 bis 20, bevorzugt um den Faktor 5 bis 20 höhere Schüttdichte als die Schüttdichte der Transferproduktschnipsel, insbesondere Trägerfolienschnipsel, aufweist.
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In 6 ist ein weiteres Verfahren zum Recyclen eines Transferprodukts dargestellt. Dieses Verfahren beinhaltet die in 5a, 5b und 5c vorgestellten Schritte Zerkleinern 10, maschinelle mechanische Reinigung 20, Verdichten 30 und Auflösen 40 der wasserlöslichen Ablöseschicht 3, wobei nach dem Auflösen 40 der wasserlöslichen Ablöseschicht 3 ein Trocknen 50 stattfindet. Das Trocknen 50 findet insbesondere auch vor dem Verdichten 30 statt.
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Insbesondere um nach dem Auflösen 40 der wasserlöslichen Ablöseschicht 3, insbesondere nach dem Schritt x), die Feuchtigkeit der Transferproduktschnipsel zu verringern, ist es bevorzugt vorgesehen folgenden Schritt auszuführen:
- Trocknen 50 des Transferprodukts 1, insbesondere der Trägerfolie 2 als Ganzes oder als Trägerfolienschnipsel, bevorzugt mittels einer mechanischen Entwässerung und/oder eines mechanischen Trockners und/oder thermischen Trockners, insbesondere um die Feuchtigkeit der Trägerfolie, beispielsweise als Transferproduktschnipsel, zu verringern.
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Vorteilhafterweise ist es möglich, dass nach dem Trocknen 50, insbesondere nach dem Schritt e), die Transferproduktschnipsel eine Feuchtigkeit im Bereich von 0 % bis 15 %, bevorzugt von 0 % bis 5 %, aufweisen. Durch das Trocknen 50 wird insbesondere gewährleistet, dass keine weiteren Stoffe, die in der Waschflüssigkeit 6 enthalten sind, in den nachfolgenden Verfahrensschritt mit einfließen.
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Neben dem insbesondere in 5b, 5c und 6 gezeigten nachfolgenden Verfahrensschritt des Verdichtens 30, ist es bevorzugt auch möglich, dass ein Extrudieren 31 ausgeführt wird. Insbesondere beim Verdichten 30 und/oder Extrudieren 31, ist es von besonderer Bedeutung, dass die zu verdichtenden und/oder zu extrudierenden Transferproduktschnipsel eine hohe Reinheit aufweisen. Generell gilt, je reiner das zu verdichtende und/oder extrudierende Material ist, desto besser sind die Materialeigenschaften des Kompakterzeugnisses und/oder Extrusionserzeugnisses nach dem Verdichten 30 und/oder Extrudieren 31. Unter Materialeigenschaften sind Eigenschaften und physikalische und chemische Eigenschaften zu verstehen, beispielsweise die Dichte, die Schmelztemperatur, die Festigkeit, die Kerbschlagzähigkeit, der Elastizitätsmodul, der Schubmodul und/oder die Viskosität. Deshalb ist es insbesondere vorgesehen, dass nach dem Trocknen 50, insbesondere im Schritt e), die Transferproduktschnipsel eine Reinheit im Bereich von 80,0 Gew.-% bis 100,0 Gew.-%, bevorzugt von 95,0 Gew.-% bis 100,0 Gew.-%, besonders bevorzugt von 99,0 Gew.-% bis 100,0 Gew.-%, aufweisen.
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In 7 ist eine weitere schematische Darstellung eines Recyclingprozesses eines Transferprodukts dargestellt. Dieser Recyclingprozess umfasst ebenfalls die bereits in 5c und 6 vorgestellten Schritte des Zerkleinerns 10, der maschinellen mechanischen Reinigung 20, des Verdichtens 30 und des Auflösens 40 der wasserlöslichen Ablöseschicht 3. Anstelle des Verdichtens 30 kann auch ein Extrudieren 31 erfolgen. Nach dem Verdichten 30 oder Extrudieren 31 findet jedoch noch ein Compoundieren 60 statt. Es ist bevorzugt vorgesehen, dass ein Kompakterzeugnis und/oder Extrusionserzeugnis und/oder Transferproduktschnipsel compoundiert wird, wobei Additive hinzugegeben werden, um ein Compound mit verbesserten Materialeigenschaften bereitzustellen. Insbesondere ist dies beim Erzeugen von Ausschussware während des Herstellungsprozesses des Transferprodukts der Fall. Bevorzugt ist bei einer solchen Ausschussware die Trägerfolie des Transferprodukts nahezu vollständig mit einer Transferlage bedeckt. Ist dies der Fall, besteht insbesondere die Gefahr, dass nicht genügend Anteile der Transferlage entfernt werden können. Es ist also möglich, dass insbesondere in diesem Fall die Transferproduktschnipsel mit einem hohen Anteil an Transferlage, die als Fremdmaterial gilt, verdichtet werden. Durch den hohen Fremdmaterialanteil liegt kein reiner Kunststoff vor, welcher deshalb keine optimalen Materialeigenschaften aufweist. Insbesondere durch die Zugabe von Additiven beim Compoundieren 60 können die Materialeigenschaften verbessert werden, sodass der Kunststoff für die Weiterverarbeitung, beispielsweise Spritzgießen und/oder Pressen und/oder Extrudieren, geeignet ist.
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Insbesondere ist vorgesehen, dass beim Compoundieren 60, bevorzugt im Schritt f), das Kompakterzeugnis und/oder Extrusionserzeugnis und/oder Transferproduktschnipsel zusammen mit den Additiven in einem Compounder, insbesondere einem Extrudersystem, beispielsweise einem Einschneckenextruder, einem gleichläufigen oder gegenläufigen Doppelschneckenextruder, einem Ringextruder, einem Planetwalzenextruder, einem Multi-Rotations-System, einer Plastifiziereinheit und/oder einem anderen Extrudersystem, gefördert und/oder plastifiziert und/oder homogenisiert wird.
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Das beim Compoundieren 60 im Extrudersystem erhaltene Granulat kann dann vorzugsweise in weiteren Prozessschritten zu einer weiteren Trägerfolie und/oder anderen Kunststofferzeugnissen, beispielsweise mittels Spritzgießen und/oder Pressverfahren und/oder Extrusion, weiterverarbeitet werden.
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Alternativ kann das Compoundieren 60 insbesondere auch im Inline-Verfahren erfolgen. Hierbei ist es möglich, dass das geschmolzene Compound bevorzugt direkt in einem formgebenden Prozess, insbesondere einem Spritzgussprozess und/oder Pressverfahren und/oder Extrusionsprozess, weiterverarbeitet wird.
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Beim Compoundieren 60 liegt die Schmelztemperatur beispielsweise in einem Bereich von 100°C bis 350°C, insbesondere von 150°C bis 320°C, bevorzugt von 260°C bis 290°C. Insbesondere wenn die Trägerfolie 2 als Hauptbestandteil PET umfasst, liegt beim Compoundieren 60 die Schmelztemperatur vorzugsweise in einem Bereich von 150°C bis 320°C, bevorzugt von 260°C bis 290°C. Weiter ist es möglich, dass im Schritt f) beim Durchführen des formgebenden Prozesses die Schmelztemperatur für das Compound in einem Bereich von 100°C bis 350°C, insbesondere von 150°C bis 320°C, bevorzugt von 260°C bis 290°C, liegt. Insbesondere wenn die Trägerfolie 2 als Hauptbestandteil PET umfasst, ist es möglich, dass im Schritt f) beim Durchführen des formgebenden Prozesses die Schmelztemperatur für das Compound in einem Bereich von 150°C bis 320°C, bevorzugt von 260°C bis 290°C, liegt, beispielsweise 275°C beträgt.
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Beim Compoundieren 60 wird im Compounder, insbesondere Extrudersystem, vorzugsweise ein Vakuum und/oder Unterdruck erzeugt, das und/oder der bevorzugt in einem Bereich von 0,1 mbar bis 1013 mbar liegt.
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Bevorzugt weist das Compound und/oder Granulat nach dem Compoundieren 60, insbesondere im Schritt f), insbesondere wenn die Trägerfolie 2 als Hauptbestandteil PET umfasst, eine Kerbschlagzähigkeit, insbesondere nach Charpy bei Raumtemperatur gemessen, im Bereich von 1 kJ/m2 bis 100 kJ/m2, bevorzugt von 5 kJ/m2 bis 60 kJ/m2, auf.
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Weiter bevorzugt weist das Compound und/oder Granulat nach dem Compoundieren 60, insbesondere im Schritt f), insbesondere wenn die Trägerfolie als Hauptbestandteil PET umfasst, ein Elastizitätsmodul (E-Modul), insbesondere bei Raumtemperatur mittels Zugversuch bestimmt, im Bereich von 1000 MPa bis 10000 MPa, bevorzugt von 1300 MPa bis 8000 MPa, auf.
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Es ist bevorzugt auch vorgesehen, dass das Compound und/oder Granulat nach dem Compoundieren 60, insbesondere nach dem Schritt f), eine Reinheit im Bereich von 20,0 Gew.-% bis 99,9 Gew.-%, bevorzugt von 50,0 Gew.-% bis 99,9 Gew.-%, besonders bevorzugt von 80,0 Gew.-% bis 99,9 Gew.-%, aufweist.
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8 zeigt eine weitere schematische Darstellung eines Recyclingprozesses eines Transferprodukts, wobei hier mehrere Möglichkeiten aufgezeigt werden, wie sich ein solcher Prozess zusammensetzen kann. Ein derartiger, wie in 8 gezeigter, Recyclingprozess wird insbesondere eingesetzt, wenn die Transferlage des Transferprodukts zuvor durch ein Applikationsverfahren, insbesondere Transferverfahren und/oder Laminierverfahren und/oder In-Mould-Decoration-Verfahren, auf ein zu dekorierendes Substrat übertragen wurde. Bevorzugt wird durch diesen Recyclingprozess möglichst sauberer bzw. reiner Kunststoff zurückgewonnen, der beispielsweise als Basis für eine neue Trägerfolie und/oder andere Kunststofferzeugnisse dienen kann.
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Bevorzugt erfolgt zunächst, wie insbesondere in 5a, 5b, 5c und 6 gezeigt, ein Zerkleinern 10 insbesondere gefolgt von einer maschinellen mechanischen Reinigung 20. Nach der maschinellen mechanischen Reinigung 20 ist insbesondere ein Reinigen mit Waschflüssigkeit 40 der Transferproduktschnipsel durch Auflösen der wasserlöslichen Ablöseschicht 3 mittels zumindest einer Reinigungsvorrichtung oder Kombinationen von Reinigungsvorrichtungen, ausgewählt aus: Wäscher, Heißwäscher, Friktionswäscher, Nassschneideinrichtung, und/oder Nassschneidmühle vorgesehen. In diesem Ausführungsbeispiel ist auch bevorzugt vorgesehen, dass die Waschflüssigkeit 6 Wasser oder eine homogene Mischung aus Wasser mit ein oder mehreren weiteren Stoffen umfasst. Als ein oder mehrere weitere Stoffe werden insbesondere ein oder mehrere Alkohole, bevorzugt ausgewählt aus Methanol, Ethanol, n-Propanol, iso-Propanol oder Mischungen daraus, und/oder Aceton verwendet. Weiter ist die Zugabe zur Waschflüssigkeit 6 von Additiven und/oder Tensiden, wie beispielsweise Entschäumern, möglich. Hiermit wird die Transferlage 4 zumindest teilweise von der Trägerfolie entfernt und in der Waschflüssigkeit 6 ungelöste Transferlagenbestandteile entstehen.
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Um die durch das Auflösen 40 der Ablöseschicht 3 mit der Waschflüssigkeit 6 entstandene Feuchtigkeit den Transferproduktschnipseln, insbesondere den Trägerfolienschnipseln, zu entziehen, ist insbesondere ein Trocknen mittels mechanischen Trockners 51 und/oder Trocknen mittels thermischen Trockners 52 vorgesehen. Bevorzugt können auch andere Trocknungsverfahren verwendet werden. Es ist insbesondere vorgesehen, dass die Trocknungsschritte beliebig oft und/oder in beliebiger Reihenfolge durchgeführt werden. So ist beispielsweise auch ein Trocknen mit einer Kombination aus mechanischen Trockner 51 und thermischen Trockner 52 möglich.
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Weiter ist es möglich, dass nach dem Schritt x), vorzugsweise nach dem Schritt x1), und bevorzugt vor dem Trocknen 50 die Trägerfolie 2, insbesondere in der Form von Trägerfolienschnipseln, nochmals mit einer Reinigungsflüssigkeit gereinigt wird. Die Reinigungsflüssigkeit umfasst oder besteht vorzugsweise aus ein oder mehreren Stoffen ausgewählt aus Wasser oder alternativ eine homogene Mischung aus Wasser mit ein oder mehreren weiteren Stoffen. Als ein oder mehrere weitere Stoffe werden insbesondere ein oder mehrere Alkohole, bevorzugt ausgewählt aus Methanol, Ethanol, n-Propanol, iso-Propanol oder Mischungen daraus, und/oder Aceton verwendet. Weiter ist die Zugabe zur Waschflüssigkeit von Additiven und/oder Tensiden, wie beispielsweise Entschäumern, möglich. Insbesondere ist es möglich, dass, wenn die Reinigungsflüssigkeit Stoffe umfasst, die insbesondere die Transferlage 4 zumindest teilweise lösen würden, das Reinigen nach Schritt x1) durchgeführt wird.
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Bevorzugt erfolgt nach dem Trocknen 50 der Transferproduktschnipsel ein Verdichten 30, bevorzugt mittels Plastkompaktor, und/oder ein Extrudieren 31 der Transferproduktschnipsel, insbesondere Trägerfolienschnipsel, bevorzugt mittels Extrudersystem, zu einem Extrusionserzeugnis.
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9 zeigt ein beispielhaftes Verfahren, das vor dem Auflösen 40 der wasserlöslichen Ablöseschicht 3 des Schritts x) den folgenden Schritt aufweist:
- Schritt x11): Abwickeln 11 des Transferprodukts 1 von einer Abwicklerrolle 7 mittels einer Abwicklervorrichtung. Hierbei wird das abgewickelte Transferprodukt 1 in Kontakt mit der Waschflüssigkeit 6 gebracht. Insbesondere wird das Transferprodukt 1 hierzu in das Waschflüssigkeitsbad geführt, beispielsweise mittels ein oder mehrerer Umlenkrollen.
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Vorzugsweise weist das Verfahren nach dem Schritt x11) und nach dem Schritt x) weiter den folgenden Schritt auf:
- Schritt x12) Aufwickeln 12 der Trägerfolie 2 auf eine Aufwicklerrolle 8, insbesondere wobei die Trägerfolie 2 aus dem Waschflüssigkeitsbad herausgeführt wird.
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Vorzugsweise verbleibt in dem Schritt x12) die wasserlösliche Ablöseschicht 3 in gelöster Form und/oder die Transferlage 4 in ungelöster Form in der Waschflüssigkeit 6. Entsprechend wird insbesondere lediglich die Trägerfolie 2 auf die Aufwicklerrolle 8 aufgerollt. Hierbei wird insbesondere das Abtrennen der Trägerfolie 2 in Schritt x1) vereinfacht, indem die Trägerfolie 2 vorzugsweise durch das Aufwickeln 12 einfach wieder aus der Waschflüssigkeit 6 herausgezogen werden kann.
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Vorzugsweise wird das Transferprodukt 1, insbesondere die Trägerfolie 2, vorzugsweise zwischen Schritt x11) und Schritt x12), mit einer Geschwindigkeit von 1 m/s bis 100 m/s durch die Waschflüssigkeit geführt. Insbesondere wird das Transferprodukt 1, insbesondere die Trägerfolie 2, vorzugsweise zwischen Schritt x11) und Schritt x12) für eine Dauer in einem Bereich von 10 s bis 150 s in Kontakt mit der Waschflüssigkeit 6 gebracht und/oder durch das Waschflüssigkeitsbad geführt.
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Insbesondere ist es möglich mittels der ein oder mehreren Umlenkrollen die Verweilzeit zu erhöhen und/oder die Auflösung der wasserlöslichen Ablöseschicht 3 zu beschleunigen, beispielsweise aufgrund der Friktion zwischen Transferlage 4 und Waschflüssigkeit 6 und/oder zwischen der wasserlöslichen Ablöseschicht 3 und der Waschflüssigkeit 6.
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Weiter ist es möglich, dass die Trägerfolie 2 durch ein Reinigungsbad geführt wird, nachdem die Trägerfolie 2 aus dem Waschflüssigkeitsbad herausgeführt wurde. Hierbei wird die Trägerfolie 2 vorzugsweise in Kontakt mit einer Reinigungsflüssigkeit gebracht, die bevorzugt ein oder mehrere Materialen aufweist ausgewählt aus Wasser oder alternativ eine homogene Mischung aus Wasser mit ein oder mehreren weiteren Stoffen. Als ein oder mehrere weitere Stoffe werden insbesondere ein oder mehrere Alkohole, bevorzugt ausgewählt aus Methanol, Ethanol, n-Propanol, iso-Propanol oder Mischungen daraus, und/oder Aceton verwendet. Weiter ist die Zugabe zur Waschflüssigkeit von Additiven und/oder Tensiden, wie beispielsweise Entschäumern, möglich. Vor dem Aufwickeln 12 auf die Aufwicklerrolle 8 wird die Trägerfolie 2 vorzugsweise wieder aus dem Reinigungsbad herausgeführt.
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Es ist auch möglich, dass die Trägerfolie 2 getrocknet wird nachdem die Trägerfolie 2 aus dem Waschflüssigkeitsbad und/oder dem Reinigungsbad herausgeführt wurde.
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Das Verfahren wird somit insbesondere in einem Rolle-zu-Rolle-Verfahren durchgeführt und/oder die Schritte x11), x) und x12) werden in einem Inline-Prozess durchgeführt. Es ist auch ein Ausführungsbeispiel denkbar, worin das Herstellungsverfahren und/oder das Applikationsverfahren des Transferprodukts in dem Verfahren zum Recyclen des Transferprodukts, insbesondere mit den Schritten x11, x) und x12), in einem Inline-Prozess durchgeführt werden.
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Es ist auch denkbar, dass zur Ablösung der Transferlage 4 von der Trägerfolie 2 in Schritt x) und/oder zwischen den Schritten x11) und x12) zusätzlich ein mechanisches Abriebsystem und/oder ein Bürstenrollensystem und/oder ein Schaumstoffrollensystem und/oder ein Sprühdüsensystem, wobei Sprühdüsen die Waschflüssigkeit vorzugsweise gezielt auf die Transferlage bringen, eingesetzt wird. Hierdurch ist es insbesondere möglich, die Ablösung zu beschleunigen.
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Nach dem Schritt x12) weist das Transferprodukt 1, insbesondere die Trägerfolie 2 und/oder das Material der Trägerfolie, vorzugsweise eine Reinheit in einem Bereich von 80,0 Gew.-% bis 100,0 Gew.-%, bevorzugt von 95,0 Gew.-% bis 100,0 Gew.-%, besonders bevorzugt von 99,0 Gew.-% bis 100,0 Gew.-%, auf.
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Insbesondere ist vorgesehen, dass vor dem Schritt x11), das Transferprodukt 1 einen Fremdmaterialanteil im Bereich von 0 Gew.-% bis 5 Gew.-%, bevorzugt von 0 Gew.-% bis 1 Gew.-%, aufweist und/oder nach dem Schritt x12) einen Fremdmaterialanteil im Bereich von 0 Gew.-% bis 1 Gew.-%, bevorzugt von 0 Gew.-% bis 0,1 Gew.-%, aufweist.
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Weiter ist es möglich, dass das Transferprodukt 1 vor dem Schritt x11) einen Lackrestanteil im Bereich von 0 Gew.-% bis 100 Gew.-%, bevorzugt von 10 % bis 100 Gew.-%, besonders bevorzugt von 50 Gew.-% bis 100 Gew.-%, aufweist und/oder nach dem Schritt x12) einen Lackrestanteil im Bereich von 0 Gew.-% bis 5 Gew.-%, bevorzugt von 0 % bis 1 Gew.-%, besonders bevorzugt von annähernd 0 Gew.-%, aufweist.
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Weiter ist es möglich, dass das Transferprodukt 1 nach dem Schritt x12) einen Feingutanteil im Bereich von 0 Gew.-% bis 1 Gew.-%, bevorzugt von annähernd 0 Gew.-%, aufweist.
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10 zeigt das zu 9 beispielhaft beschriebene Verfahren mit den Schritten in der angegebenen Reihenfolge: Abwickeln 11 des Transferprodukts und insbesondere Einführen des Transferprodukts 1 in die Waschflüssigkeit 6, Auflösen 40 der wasserlöslichen Ablöseschicht, Ausführen 15 der Trägerfolie aus der Waschflüssigkeit 6, Aufrollen 12 der Trägerfolie. Das Abtrennen der Trägerfolie 2 aus der Waschflüssigkeit 6 wird hierbei insbesondere zumindest teilweise durch das Ausführen 15 der Trägerfolie 2 aus der Waschflüssigkeit 6 durchgeführt.
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Es ist auch möglich, dass vor dem Schritt x), insbesondere vor dem Schritt x11), weiter folgender Schritt ausgeführt wird:
- Transport einer Rolle mit dem Transferprodukt 1 zu der Abwicklervorrichtung. Die Rolle wird vorzugsweise als Abwicklerrolle 7 verwendet und wurde beispielsweise bei oder nach einem vorhergehenden Applikationsverfahren aufgewickelt oder stellt Ausschussware eines Herstellungsverfahrens des Transferprodukts dar.
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11 zeigt das zu 10 beispielhaft beschriebene Recyclingverfahren, wobei vor dem Aufrollen 12 der Trägerfolie 2 ein Trocknen 50 der Trägerfolie 2 stattfindet. Bevorzugt wird das Trocknen 50 mittels eines mechanischen Trockners und/oder thermischen Trockners durchgeführt.
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Weiter findet insbesondere ein Abtrennen der Transferlage 2 aus der Waschflüssigkeit 6 nach dem Auflösen 40 der wasserlöslichen Ablöseschicht 3 statt, sodass die Transferlage 2 auch hier in Folgeprozessen, wie insbesondere mechanische und/oder chemische Separationsverfahren, weiterverarbeitet werden kann. Insbesondere ist es möglich, dass die Transferlage 2 in Schritt x2) mittels zumindest eines thermischen und/oder mechanischen Trennverfahrens, insbesondere Filtration, Zentrifugation und/oder Destillation aus der Waschflüssigkeit 6 entfernt wird und anschließend vorzugsweise weiteren Separationsprozessen, bevorzugt chemischen Separationsprozessen, und/oder einer fachgerechten Entsorgung zugeführt wird. Es ist zudem möglich, dass die in der Waschflüssigkeit 6 gelöste wasserlösliche Ablöseschicht 3 aus der Waschflüssigkeit 6 abgetrennt wird und insbesondere in dem Schritt x) wiederverwendet und/oder einer fachgerechten Entsorgung zugeführt wird. Da vorzugsweise keine oder nur sehr geringe Anteile der Trägerfolie 2 in der Waschflüssigkeit 6 vorliegen werden entsprechende Prozesse vereinfacht.
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Zwischen dem Auflösen 40 der wasserlöslichen Ablöseschicht 3 und dem Trocknen 50 ist in einer bevorzugten Ausführungsform noch ein Reinigen vorgesehen, insbesondere wobei das Transferprodukt 1, vorzugsweise die Trägerfolie 2, aus dem Waschflüssigkeitsbad herausgeführt wird, in ein Reinigungsbad mit einer wie oben beschriebenen Reinigungsflüssigkeit hineingeführt wird und vor dem Trocknen 50 aus dem Reinigungsbad herausgeführt wird. Nach dem Trocknen ist es optional möglich, etwaige lose Reste der Transferlage, insbesondere mittels einer Absaug- und/oder Klebevorrichtung zu entfernen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Transferprodukt
- 2
- Trägerfolie
- 3
- wasserlösliche Ablöseschicht
- 4
- Transferlage
- 5
- nicht-wasserlösliche Ablöseschicht
- 41
- Schutzlackschicht
- 42
- Grundierungsschicht
- 43
- Metallschicht
- 6
- Waschflüssigkeit
- 7
- Abwicklerrolle
- 8
- Aufwicklerrolle
- 10
- Zerkleinern
- 11
- Abwickeln des Transferprodukts
- 12
- Aufwickeln des Transferprodukts
- 20
- maschinelle mechanische Reinigung
- 30
- Verdichten
- 31
- Extrudieren
- 40
- Auflösen der wasserlöslichen Ablöseschicht
- 50
- Trocknen
- 51
- Trocknen mittels mechanischen Trockners
- 52
- Trocknen mittels thermischen Trockners
- 60
- Compoundieren
- 61
- Compoundieren und Verarbeitung im Offline-Verfahren
- 62
- Compoundieren und Verarbeitung im Inline-Verfahren