DE4004300A1 - Verfahren und vorrichtung zum trennen unterschiedlicher kunststoffprodukte - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Trennen verschmutzter Kunststoffprodukte mit unterschiedlichen Erweichungspunkten, die zerkleinert und gereinigt über eine Zwischenlagerung einer weiteren Verarbeitung zugeführt werden.

Derartige Verfahren werden zum Aufbereiten und Wiederverwenden stark verschmutzter Kunststoffprodukte eingesetzt, wie z. B. in der DE-PS 25 25 750 beschrieben ist.

Die Trennung von zerkleinerten Kunststoffabfällen mit höheren und niederen spezifischen Gewichten als eine Waschflüssigkeit ist in der DE-PS 28 04 729 beschrieben. Hier erfolgt die Trenn­ ung in einem Naß-Sink-Verfahren.

Demgegenüber fallen verschmutzte, unterschiedliche Kunststoff­ produkte an, deren spezifische Gewichte so eng beieinander lie­ gen, daß eine Naß-Sink-Trennung nach der Zerkleinerung nicht möglich ist. So fallen verschmutzte Kunststoff-Formteile, wie Flaschen, Kästen od. dgl. an, die aus Polyester (PET) und Poly­ vinylchlorid (PVC) bestehen. Beide Materialien haben nahezu gleiche spez. Gewichte.

Zur Trennung derartiger Materialien (wobei auch andere Kombi­ nationen denkbar sind) wurden diese vor dem Recycling auf För­ derbänder aufgegeben und dort manuell getrennt. Aufgrund mensch­ licher Fehler ist auch hier eine 100%ige Trennung nicht mög­ lich. Um die Fehlerquellen zu verringern, wurde ein Röntgen­ strahlen-Verfahren eingesetzt. Die Strahlen können Chloride enthaltende Teile erfassen und somit PVC von PET trennen. Ab­ gesehen von den hohen Kosten und der Strahlengefährdung für das Personal ist auch hier eine 100%ige Trennung nicht möglich. Sind z. B. die Formteile mit Aufkleber versehen, dann können die Strahlen das Kunststoffmaterial nicht erfassen, so daß es wie Materialien ohne Chloridanteile behandelt wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, womit unterschiedliche Kunststoff­ produkte absolut sicher voneinander getrennt werden können.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß trockene Kunststoffteil­ chen aus der Zwischenlagerung in dünner Schicht auf eine beheiz­ te, bewegte Unterlage gegeben werden, deren Temperatur so ein­ gestellt wird, daß die Kunststoffteilchen mit dem niederen Er­ weichungspunkt an der Oberfläche der Unterlage anhaften, so daß sich die Kunststoffteilchen mit dem höheren Erweichungspunkt frei darüber bewegen und im Bereich einer Neigung der Unterlage nach unten im freien Fall aufgefangen werden, und daß danach die anhaftenden Kunststoffteilchen von der Unterlage abgeschabt werden.

Mit diesem Verfahren werden die Kunststoffteilchen mit dem nie­ deren Erweichungspunkt geringfügig plastifiziert und können folgedessen an der Oberfläche der Unterlage anhaften. Dies be­ deutet, daß z. B. PVC-Teilchen anhaften und sich somit die PET- Teilchen frei bewegen können. Dabei wird die Temperatur der Unterlage so eingestellt, daß der an sich bekannte Plastifi­ zierpunkt gerade erreicht wird und demzufolge dieses Material, nach der Abtrennung der anderen Komponente ohne Schwierigkeiten von der Unterlage abgeschabt werden kann.

Es kann vorkommen, daß PET-Teilchen auf der Unterlage liegen und sich darauf PVC-Teilchen ablegen, die dann gemeinsam mit den PET-Teilchen aufgefangen werden. In einer weiteren Trennstufe können dann die restlichen PVC-Teilchen abgetrennt werden.

Eine bevorzugte Trennung kann mittels rotierender Elemente, wie Trommeln oder einem über Umlenkrollen laufenden Stahlband erfol­ gen. Diese Elemente können mit einfachsten Mitteln von innen mit Heißluft, Infrarotbestrahlung od. dgl. beheizt werden.

Die Erfindung ist nicht an das beschriebene Beispiel, Trennung von PET- und PVC-Teilchen, gebunden. So lassen sich auch andere Materialien, wie Polystyrol (PS) oder die Kombination PVC/PS von PET trennen. Auch können Heißkleber (HOT-MELT) von PET ge­ trennt werden.

Zwei vorteilhafte Ausführungsformen sind in der Zeichnung darge­ stellt und werden nachfolgend näher beschrieben. Es zeigt:

Fig. 1 eine Vorrichtung aus drei übereinander angeordneten Trommeln,

Fig. 2 ein über Umlenkrollen laufendes Stahl­ band.

Fig. 1 zeigt eine drei-stufige Vorrichtung. Selbstverständlich gehört auch eine einstufige Vorrichtung zum Schutzbereich der Erfindung.

Die Trennvorrichtung 1 besteht aus drei Trommeln 2, 3, 4, die je­ weils auf Wellen 5, 6, 7 gelagert und von Antrieben 8, 9, 10 rotiert werden. Im Inneren der Trommeln 2-4 sind Breitdüsen 11, 12, 13 vorgesehen, die über eine Sammelleitung 17 an Heißluftleitungen 14, 15, 16 angeschlossen sind. Oberhalb der oberen Trommel 2 ist eine Aufgabevorrichtung 18 mit vorgeschaltetem Silo 18 vorgesehen, über die die gemeinsam zerkleinerten, gereinigten und getrockneten unterschiedlichen Kunststoffprodukte auf die Oberfläche der Trommel 2 aufgegeben werden. Die PVC-Teilchen 19 haften infolge ihrer Plastifizierung auf der Oberfläche der Trommel 2 und werden mittels eines Schabers 20 der Abnahmevorrichtung 21 abgeschabt und weiter­ geleitet. Anstelle des Schabers kann auch eine rotierende Stahlbürste od. dgl. die anhaftenden PVC-Teilchen von der Trommeloberfläche ab­ bürsten. Die frei fließenden PET-Teilchen 22, gegebenenfalls mit restlichen PVC-Teilchen 19 fallen in die Auffangvorrichtung 23. Die Teile 20 und 23 liegen unterhalb der Achse "A". Von der Auf­ fangvorrichtung 23 gelangen die Teilchen in eine Aufgabevorricht­ ung 24 für die Trommel 3, wobei wiederum eine Trennung der Teil­ chen 19a und 22a mittels Schaber 25 der Abnahmevorrichtung 26 und der Auffangvorrichtung 27 erfolgt. Ein dritter Trennvorgang wird mittels der Trommel 4, dem Schaber 29 der Abnahmevorrichtung 30 und der Auffangvorrichtung 31 durchgeführt. Aus der Leitung 32 können reine PET-Teilchen entnommen werden.

Anstelle der drei Trommeln 2-4 kann ein über Umlenkrollen 35, 36 laufendes Stahlband 34 der Trennvorrichtung 33 eingesetzt werden. Die Umlenkrollen 35, 36 sind in Wellen 37, 38 mit Lagern 39, 40 abgestützt. Mittels eines Motors 41 wird das Stahlband 34 mit einer Laufrichtung gemäß Pfeil 42 angetrieben. Im Innern des Stahlbandes 34 ist ein Heißluftkasten 43 vorgesehen, der an eine Heißluftleitung 44 angeschlossen ist. Im oberen Teil des Heißluftkastens 43 sind Luft­ düsen 45 zum Beheizen des Stahlbandes 34 angeordnet. Im Bereich zwischen den beiden Umlenkrollen 35, 36 befindet sich oberhalb des Stahlbandes 34 eine Aufgabevorrichtung 46 mit vorgeschaltetem Silo 46a , mittels der die zerkleinerten, gereinigten und getrockneten unterschiedlichen Kunststpoffprodukte auf das Stahlband 34 in dünner Schicht aufgegeben werden. Unterhalb der Achse "B" befinden sich einerseits die Auffangvorrichtung 47 für die PET-Teilchen und andererseits die Abnahmevorrichtung 49 mit dem Schaber 50 für die PVC-Teilchen 58. Die gesamte Vorrichtung 33 ist mittels Stützen 63, 64 auf zwei Unwucht-Vibratoren 51, 52 abgestützt. Diese sind so eingestellt, daß die frei fließenden PET-Teilchen 48 eine Transport­ richtung gemäß Pfeil 63 erhalten. Vibration und Lage der Einrichtung 33 können derart eingestellt werden, daß sich die PET-Teilchen mittels vorbestimmter Wurfparabel über das Stahlband bewegen. Somit wird erreicht, daß alle PVC-Teilchen 58 Kontakt mit dem heißen Stahlband 34 bekommen und dort anhaften. Folglich kann die Trenn­ vorrichtung 33 so gefahren werden, daß aus der Leitung 55 nur PET- Teilchen entnommen werden. Die 100%ige Trennung von PET- und PVC-Teichen (oder anderen Komponenten) wird u. a. infolge der verschiedenen Bewegungsrichtungen beider Materialien auf dem Stahlband 34 erreicht.

Claims (12)

1. Verfahren zum Trennen verschmutzter Kunststoffprodukte, die mit unterschiedlichen Erweichungspunkten zerkleinert und gerei­ nigt über eine Zwischenlagerung einer weiteren Verarbeitung zu­ geführt werden, dadurch gekennzeichnet, daß trockene Kunststoff­ teilchen aus der Zwischenlagerung in dünner Schicht auf eine beheizte, bewegte Unterlage gegeben werden, deren Temperatur so eingestellt wird, daß die Kunststoffteilchen mit dem niederen Erweichungspunkt an der Oberfläche der Unterlage anhaften, so daß sich die Kunststoffteilchen mit dem höheren Erweichungs­ punkt frei darüber bewegen und im Bereich einer Neigung der Un­ terlage nach unten im freien Fall aufgefangen werden, und daß danach die anhaftenden Kunststoffteilchen von der Unterlage abgenommen werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichent, daß die Kunststoffteilchen mit dem höheren Erweichungspunkt nach deren Auffangen einer oder mehreren weiteren Trennbehandlungen unter­ zogen werden.

3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterlage in einer geschlossenen Bahn bewegt und von innen beheizt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Beheizung mittels Heißluft, Infrarotbestrahlung od. dgl. durch­ geführt wird.

5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprü­ chen 1 bis 4, dadurch gekennzeichent, daß die Unterlage (2-4, bzw. 34) aus einem beheizten rotierenden Element gebildet ist, das im Inneren mit einer oder mehreren Heißluftdüsen (11-13, bzw. 45) versehen ist, daß oberhalb des Elementes eine Aufgabe­ vorrichtung (18, 48) und unterhalb der waagerechten Achse (A bzw. B) eine Auffangvorrichtung (23, 27, 31, 47) und eine Abnahmevor­ richtung (21, 26, 30, 49) vorgesehen sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das rotierende Element aus einer Trommel (2) besteht und die Aufgabe­ vorrichtung (18) im höchsten Punkt der Trommel (2) angeordnet ist.

7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 5 und 6, dadurch gekennzeich­ net, daß die Heißluftdüse als Breitdüse (11) ausgebildet und an eine Leitung (14) zum Zuführen der Heißluft angeschlossen ist.

8. Vorrichtung nach den Ansprüchen 5 bis 7, dadurch gekennzeich­ net, daß der Trommel (2) eine (oder mehrere) beheizte Trommel (n) (3, 4) nachgeschaltet ist (sind), wobei die Auffangvorrichtung (23 bzw. 28) der vorhergehenden Trommel (2 bzw. 3) mit der Aufgabe­ vorrichtung (24 bzw. 28) der nachfolgenden Trommel (3 bzw. 4) verbunden ist.

9. Vorrichtung nach den Ansprüchen 5 bis 8, dadurch gekennzeich­ net, daß die Leitungen (14-16) zu den Breitdüsen (11-13) an eine Heißluft führende Sammelleitung (17) angeschlossen sind.

10. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das rotierende Element aus einem über Umlenkrollen (35, 36) geführten Stahlband (34) gebildet ist, bei dem die Aufgabevorrichtung (46) oberhalb des Obertrums des Stahlbandes (34) angeordnet ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Heißluftdüsen (45) in der oberen Wand eines Heißluftkastens (43) vorgesehen sind, an den eine Heißluft führende Leitung (44) an­ geschlossen ist.

12. Vorrichtung nach den Ansprüchen 10 und 11, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Stahlband (34) auf einem (oder mehreren) Vi­ brator (en) (51, 52) abgestützt ist, der (die) so eingestellt ist (sind), daß die frei fließenden Kunststoffteilchen mit dem höhe­ ren Erweichungspunkt entgegen der Drehrichtung (42) des Stahl­ bandes (34) transportierbar sind, wobei die Auffangvorrichtung (47) an dem von der Aufgabevorrichtung (46) entfernteren Ende (56) und die Abnahmevorrichtung (49) am anderen Ende (57) des Stahlbandes (34) angeordnet sind.