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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1) Umfeld der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Methode zur Abtrennung der Schichten
an Speichermedien für
optische Aufzeichnungen, insbesondere eine Methode zum Aussetzen
des Speichermediums für optische
Aufzeichnungen in eine elektromagnetische Umgebung. Dies erfolgt
unter Nutzung der Eigenschaften des dünnen Metallfilms auf der Trägerschicht
dieses Speichermediums für
optische Aufzeichnungen, mit dem die elektromagnetische Energie
aus der Umgebung absorbiert wird, um den Verbund zwischen dieser
Trägerschicht
und der dünnen Schutzfilmschicht
zu lösen
und um somit die Wiedergewinnung und Wiederverwertung der Compact-Disk-Produkte
zu erleichtern.
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2) Beschreibung der bekannten
Ausführungsart
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Ein
Speichermedium für
die optische Aufzeichnung umfaßt
gemäß ihrer
physischen Eigenschaft die folgenden Hauptkategorien: Compact-Disk-Speicher
ohne Schreibmöglichkeit,
Compact-Disk-Speicher für
die einmalige Schreibmöglichkeit,
Compact-Disk-Speicher mit Überschreibmöglichkeit
usw. Der Compact-Disk-Speicher ohne Schreibmöglichkeit, wie beispielsweise
herkömmliche
Compact-Disketten, besteht grundsätzlich aus einer aufgebrachten,
reflektierenden Schicht auf der Trägerschicht, welche wiederum
auf einer Schutzschicht aufgebracht ist. Der Compact-Disk-Speicher für die einmalige
Schreibmöglichkeit,
wie beispielsweise der CD-R (CD-Record), besteht aus einer Trägerschicht,
welches oben der Reihe nach mit den folgenden Schichten aufgebaut
ist: eine Aufzeichnungsschicht, eine reflektierende Schicht und
eine Schutzschicht. Der Compact-Disk-Speicher mit Überschreibmöglichkeit,
wie z. B. der CD-RW (beschreibbare CD), besteht aus einer Trägerschicht, welches
oben der Reihe nach mit den folgenden Schichten aufgebaut ist: eine
dielektrische Schicht, eine Aufzeichnungsschicht, eine dielektrische Schicht,
eine reflektierende Schicht und eine Schutzschicht.
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Alle
oben genannten Compact-Disk-Speicher weisen eine Trägerschicht
sowie eine oder mehrere dünne
Filmschichten auf, wobei die Trägerschicht
als Materialien hergestellt ist, die einen Zugriff auf die gespeicherten
Daten erlauben und die für
das Durchdringen des Laserlichts für die Aufzeichnung von Daten
geeignet sind, wie z. B. Polycarbonatharz, Acrylharz, Polyolefinharz,
Epoxidharz usw.
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Da
diese oben genannten Compact-Disketten in großen Mengen hergestellt und
verwendet werden, tritt das Problem der Abfallentsorgung dieser Produkte
auf, da beschädigte/unbrauchbare
Compact-Disketten, veraltete Lagerartikel oder Raubkopien schließlich vernichtet
werden müssen.
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Gegenwärtig werden
Compact-Disketten entweder mechanisch zerstört oder auf Mülldeponien oder
in Müllverbrennungsanlagen
entsorgt. Beide Methoden zur Abfallentsorgung weisen jedoch die folgenden
Nachteile auf: Die Entsorgung auf Mülldeponien ist zunehmend schwierig,
da geeignete Standorte schwierig zu finden sind und zudem Bestandteile
aus Metall in den dünnen
Filmschichten für optische
Aufzeichnungen unterirdische Verschmutzungen verursachen. Die zweite
Methode erfordert eine spezielle Verbrennungsanlage und eine entsprechende
Verarbeitung der während
der Verbrennung erzeugten Gase, bevor diese in die Atmosphäre ausgelassen
werden. Auch sind beide Methoden kostenaufwendig und nicht effizient.
Hinsichtlich der Wiederverwertung und Wiederverwendung der Ressourcen
sind beide Methoden ungeeignet, da die wiederverwerteten Trägerschichten
für den
Vorgang der optischen Aufzeichnung nicht mehr verwendet werden können und
nur noch als billiger Basisvorrat an Rohplastik genutzt werden können. Die
herkömmlichen
Methoden zur Wiedergewinnung von Compact-Disk-Produkten sind hinsichtlich
der Verhinderung einer Umweltbelastung und der Wiederverwertung
und Wiederverwendung von Ressourcen überhaupt nicht ideal.
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Angesichts
dieser Nachteile wurden zahlreiche Patentanmeldungen oder damit
im Zusammenhang stehendes Nachforschungsmaterial eingereicht, wie
beispielsweise US-Patent-Nr. 5306349 und US-Patent-Nr. 6066229,
die eine Vorbehandlung der verworfenen Compact-Disketten mit chemischen Lösungsmitteln
und eine nachfolgende Abtrennung mit Hilfe von Ultraschallvibration
beschreiben. Weiter beschreiben US-Patent-Nr. 5619898 und Taiwan-Patent-Nr.
464595 (Behandlung von verworfenen Compact-Disketten und damit im
Zusammenhang stehenden Geräten
und Compact-Disketten) eine Option der mechanischen Abschabung der
Oberschicht aus dünnem
Film. Taiwan-Patent-Nr. 443949 (Wiedergewinnung von Compact-Disk-Records)
legt eine mechanische Zerkleinerungsmethode und eine nachfolgende
Anwendung von Lösungsmitteln
zur Abtrennung der unterschiedlichen Bestandteile für die Wiederverwendung
dar. Alle oben genannten Methoden, die eine Behandlung mit Chemikalien
umfassen, führen
zu einer Umweltbelastung und zu Probleme bei der umweltgerechten
Entsorgung von flüssigen
Lösungsmitteln.
Durch die mechanische Abschabung kann die Trägerschicht leicht beschädigt werden, was
eine Wiederverwertung der Speichermedien-Disketten für optische
Aufzeichnungen verunmöglicht.
Daher umfassen alle oben genannte Methoden und Ausrüstungen
kostspielige, aufwendige und schwierige Hilfsmittel, die unpraktisch,
kompliziert und zeitaufwendig sind.
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Andere
Methoden umschreiben eine chemische Behandlung zur Wiedergewinnung
der Trägerschichten,
die in Japan-Patent-Nr. 2615277 und Japan-Patent-Nr. 8-164524 beschrieben
sind. Durch diese Behandlungsmethoden werden die physikalischen
Eigenschaften jedoch verändert,
was eine Beibehaltung des zu erwartenden Qualitätsniveaus einerseits erschwert
und andererseits die Menge der wiedergewonnenen Trägerschichten
reduziert wird, so daß daher
die gesamte Compact-Diskette für hochwertige
optische Aufzeichnungen nicht wiederverwertet werden und nur als
billigen Basisvorrat an Rohplastik verwendet werden kann. Außerdem wird die
Qualität
durch die chemische Behandlung von Basismaterialien aus Polycarbonat
beeinträchtigt und
deren Wiederverwendung für
hochwertige optische Aufzeichnungen erschwert. Nicht nur die chemischen,
sondern auch die mechanischen Eigenschaften für die sachgemäße Wiederverwendung
können stark
beeinträchtigt
werden. Außerdem
stellt die Behandlung der Lösungsmittel
weiter ein schwieriges Problem dar.
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DE 101 13 606 A1 beschreibt
ein Verfahren zur schnellen und irreversiblen Vernichtung von Daten
auf einem Datenträger,
wobei dieser Datenträger einer
elektromagnetischen Strahlung mit Frequenzen im Mikrowellenbereich
ausgesetzt wird.
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DE 43 40 595 A1 beschreibt
eine Vorrichtung zur mechanischen Abtrennung der Beschichtung von der
Trägerschicht
bei Compact Discs (CDs) sowie ein Verfahren unter Verwendung dieser
Vorrichtung.
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US 44 439 289 beschreibt
ein Verfahren zur Ablösung
der magnetischen Beschichtung einer CD unter Verwendung einer Lösung, die
Schwefelsäure und
ein Benetzungsmittel umfasst.
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Mit
der vorliegenden Erfindung wird daher eine Verbesserung bzw. Vermeidung
der oben genannten Nachteile angestrebt, indem eine schnelle und
umweltfreundliche Methode zur Abtrennung der Schichten an Speichermedien
für optische
Aufzeichnungen geschaffen wird, um einen wirtschaftlichen Vorgang
zur Wiederverwertung der Compact-Disk-Produkte für die Wiederverwendung in der Industrie
dieser Speichermedien für
optische Aufzeichnungen zu entwickeln.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Mit
der vorliegenden Erfindung soll die "anspruchsvolle" Eigenschaft der elektromagnetischen Wellen
zum Ansammeln großer Energiemengen
in kurzer Zeit genutzt werden, um diese auf die reflektierenden
Metallschichten der Speichermedien für optische Aufzeichnungen zu
fokussieren, wobei die Schicht dieses Speichermediums diese Energie
absorbiert und die Haftung der anderen Schichten löst, damit
die Trägerschicht
für optische
Aufzeichnungen schnell und effizient von der dünnen Filmschicht abgetrennt
werden, wobei dies einerseits auf umweltschonende Weise erfolgt
und andererseits alle physikalischen Eigenschaften für die Wiederverwendung intakt
bleiben.
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Die
vorliegende Erfindung stellt eine Behandlungsmethode mit lediglich
einfachen und kostensparenden Verarbeitungen vor, um die Abtrennung
der Compact-Disketten mit hoher Effizienz zur Ermöglichung
einer wiederholten Wiederverwertung zu erleichtern. Es ist eine
sichere, zuverlässige,
kostensparende und hochwertige Methode zur Wiederverwertung, die
in Betracht gezogen werden soll.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Methode zur Abtrennung der Trägerschicht
auf Compact-Disk-Speichermedien für optische Aufzeichnungen von
Daten von deren dünnen
Filmschicht. Zum Lösen
der Haftung zwischen der Trägerschicht
und der dünnen
Filmschicht kommen elektromagnetische Wellen zum Einsatz, wobei
diese elektromagnetische Wellen mit einem Mikrowellenofen erzeugt
werden können.
Beispielsweise muß beim
Legen eines Speichermediums für
optische Aufzeichnungen in einen Mikrowellenofen die Stromquelle
mit den folgenden Parametern eingestellt werden: Frequenz bei 2450 MHz,
Leistung 100 W, Zeitdauer 3 Sekunden für den Beginn der Abtrennung.
Die reflektierende Schicht des Speichermediums für optische Aufzeichnungen von
Daten und die Farbschicht werden abgetrennt oder gerissen, um einen
radialen Riß auf
der reflektierenden Schicht zu verursachen, damit die dünne Filmschicht
schnell zerlegt und die Trägerschicht schnell
und gründlich
von der dünnen
Filmschicht abgetrennt werden kann.
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Die
oben genannte Abtrennung wird durch die Natur der Mikrowellen ermöglicht,
da mit diesen eine große
Energiemenge angesammelt wird, die auf die Metallschicht (die reflektierende
dünne Filmschicht)
des Speichermediums für
optische Aufzeichnungen in kurzer Zeit fokussiert wird, wobei diese ausgestrahlte
Energie von der Metallschicht absorbiert wird, um eine massive Zerlegung
und gründliche Abtrennung
der anhaftenden Schichten in sehr kurzer Zeit zu erleichtern. Dies
ist eine extrem effiziente Abtrennungsmethode.
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Da
für die
Abtrennungsmethode das Speichermedium für optische Aufzeichnungen in
einen Mikrowellenofen gelegt wird, kann der Vorgang dank dem Sichtfenster
ebenfalls beobachtet werden.
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Außerdem können die
halbfertigen Produkte, dem Abtrennungsvorgang im Mikrowellenofen
unterzogen wurden, durch mechanische Abschabung oder Ultraschallvibration
weiter bearbeitet werden, oder die halbfertigen Produkte können erst
nach der mechanischen Abschabung oder der Ultraschallvibration in
den Mikrowellenofen gelegt werden.
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Während der
Abtrennung im Mikrowellenofen können
lose Fragmente mit einer Luftströmung weggeblasen
werden, was die Effizienz mit Hinsicht des Zeit- und Arbeitsaufwands
verbessert.
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Die
Speichermedien für
optische Aufzeichnungen können
unter Anwendung der folgenden Methoden in den Mikrowellenofen gelegt
werden:
- 1. Durch unterschiedliche Lote: Lotweises
Einlegen der Speichermedien für
optische Aufzeichnungen in den Mikrowellenofen.
- 2. Halbkontinuierlich: Die Speichermedien für optische Aufzeichnungen werden
auf einem Transport in den Mikrowellenofen befördert, wonach das Transportband
angehalten wird, bis die Behandlung dieser Speichermedien im Mikrowellenofen
abgeschlossen ist, und sie danach auf dem Band wieder aus dem Mikrowellenofen
befördert werden.
- 3. Kontinuierlich: Die Speichermedien für optische Aufzeichnungen werden
auf ein bewegendes Band gelegt und in den Mikrowellenofen befördert, wo
sie gründlich
verarbeitet und danach aus dem Mikrowellenofen transportiert werden.
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Mit
allen oben beschriebenen Methoden kann das Ziel der Abtrennung der
Schicht der Speichermedien für
optische Aufzeichnungen erreicht werden. Daher eignet sich die vorliegende
Erfindung für
diesen Zweck. Alle elektromagnetische Wellen mit einer Frequenz
innerhalb des im Mikrowellenbereichs können zum Zerlegen der reflektierenden Schicht
mit ähnlicher
Wirkung angewendet werden.
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Die
elektromagnetischen Wellen, mit denen die reflektierende Schicht
behandelt wird, können ebenfalls
auf Farbschichten, der leitfähigen
Schicht oder der Schicht für
die optische Aufzeichnung von Daten angewendet werden, was zu einem
Phänomen
der Auflösung,
Evaporation, Phasenänderung usw.
führt,
und sind daher innerhalb des Anwendungsbereichs der vorliegenden
Erfindung.
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Die
Schichten der oben genannten Speichermedien für optische Aufzeichnungen,
die erfolgreich mit Mikrowellenbehandlung abgetrennt werden können, umfassen:
Nur-Lese-Audio-CD (Compact-Diskette), CD-ROM (Compact-Disk-Speicher
ohne Speichermöglichkeit),
Video-CD (Compact-Diskette), CD-I (beschreibbare CD), DVD-Video
(vielseitige Video-DVD), DVD (vielseitige Digital-Diskette), DVD-ROM
(vielseitige Digital-Diskette ohne Schreibmöglichkeit), Kompakt-CD für die einmalige
Aufzeichnung, WORM (Einmalbeschreibung-Mehrfachlesen), DVD-RAM (vielseitiger
Digital-Disk-Lese/Schreib-Speicher), CD-RW (überschreibbare CD), MO (magneto-optisches
Diskettenlaufwerk), MD (Mini-Disk) und DVD-RW (vielseitige beschreibbare
Digital-Diskette). Alle oben aufgeführten Speichermedien für optische
Aufzeichnungen von Daten sind mit der reflektierenden Metallschicht
versehen, die zum Reflektieren der Laserlichtstrahlen dienen. Mit
der dünnen
Metallschicht wird die konzentrierte Energie, die für die Abtrennung
genutzt wird, absorbiert. Die vorliegende Erfindung eignet sich
für alle Speichermedien
für optische
Aufzeichnungen, die mit einer Metallschicht versehen sind.
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Die
vorliegende Erfindung kann ebenfalls einerseits für die Abtrennung
mit Hilfe des Mikrowellenprozesses je nach dem Typ der Compact-Diskette
mit der Trägerschicht
mit einer Schicht zur Datenaufzeichnung, einer reflektierenden Schicht
und mit einer Schutzschicht, und andererseits für halbfertige Compact-Disketten,
die während
dem Prozeß beschädigt oder
bei der Enduntersuchung verworfen werden oder für überflüssige Lagerartikel usw., angewendet
werden. Mit anderen Worten kann ungeachtet des Schittyps auf der
Trägerschicht
ein Prozeß angewendet
werden, der mit der oben genannten Methode zum Abtrennen der Trägerschicht
von den dünnen
Filmschichten ähnlich
ist, wenn in der Schicht Metallbestandteile enthalten sind.
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Zur
Anwendung der vorliegenden Erfindung in den "Wiedergewinnungs- oder Wiederverwertungsprozessen
von Speichermedien für
optische Aufzeichnungen" werden
die nachstehenden Schritte wie folgt durchgeführt:
- a.
Kategorisierung: Kategorisierung der Speichermedien für optische
Aufzeichnungen der Daten je nach ihren Bestandteilen (wie z. B.:
Gold, Silber, Aluminium usw.) oder je nach den verschiedenen Trägerschichttypen.
- b. Abtrennung mit Mikrowellen: Abtrennung der Trägerschicht
von den dünnen
Filmschichten mit Hilfe von Mikrowellen, um diese dünne Filmschicht
schnell zu zerlegen und um die Trägerschicht abzutrennen.
- c. Wiedergewinnung und Wiederverwendung: Wiedergewinnung des
abgetrennten Trägermaterials
und des dünnen
Filmmaterials für
die weitere Wiederverwendung.
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Die
Anwendung der vorliegenden Erfindung in den "Wiedergewinnungs- oder Wiederverwertungsprozessen
von Speichermedien für
optische Aufzeichnungen" ermöglicht den
Wiedergewinnungsprozeß der
Speichermedien für
optische Aufzeichnungen mit einer höheren Effizienz und einem geringeren
Kostenaufwand. Auf diese Weise werden nicht nur die wertvollen Bestandteile
wiedergewonnen, sondern ebenfalls eine weitere Umweltbelastung während diesem
Wiedergewinnungsprozeß wirksam
reduziert.
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Es
ist daher offensichtlich, daß mit
der vorliegenden Erfindung mit Hilfe einer einfachen Behandlung
die Trägerschicht
effektiv von den dünnen
Filmschichten abgetrennt und die unverformten Trägermaterialien mit großer Sauberkeit
wiedergewonnen werden können,
was die Wiederverwertung der Trägerschicht
ermöglicht.
Die effektive Entfernung der Schicht der Speichermedien für optischen
Aufzeichnungen von Daten von der Trägerschicht bildet den Anfang
der Wiederverwendung von wiederverwerteten Trägerschichten in der Praxis,
wobei die Herstellkosten drastisch gesenkt werden.
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Die
vorliegende Erfindung bietet ebenfalls die Möglichkeit zur Behandlung von
beschädigten halbfertigen
Produkten, Produkten, die während
der letzten Untersuchung verworfen werden, oder von überflüssigen Lagerartikeln,
zur Wiederverwertung von Trägerschichten
für die
Wiederverwendung, entweder für
Trägermaterialien
mit hoher Qualität,
für andere
Speichermedien für
optische Aufzeichnungen, oder einfach als Basisvorrant an Rohplastik
für die
Verpackung oder Herstellung von PC-Gehäusen usw. Sie bietet Möglichkeiten
für die
mehrfache und wiederholte Wiederverwertung und verhindert somit wirksam
eine weitere Umweltbelastung.
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Es
ist selbstverständlich,
daß die
hier erläuterte
Ausführungsart
lediglich ein illustratives Beispiel der Prinzipien der vorliegenden
Erfindung darstellt und daß zahlreiche
Modifizierungen und Änderungen an
dieser erfindungsgemäßen Ausführungsart
von Fachpersonen auf diesem Gebiet vorgenommen werden können, ohne
dabei vom Sinn und Zweck des in den nachstehenden Schutzansprüchen dargelegten
Umfangs der vorliegenden Erfindung abzuweichen.