DE4322298A1

DE4322298A1 - Process for the separation of plastic-non-metal composite systems

Info

Publication number: DE4322298A1
Application number: DE19934322298
Authority: DE
Inventors: Joachim Dr Wagner; Werner Dr Rashofer; Marc Dr Herrmann
Original assignee: Bayer AG
Current assignee: Bayer AG
Priority date: 1992-08-04
Filing date: 1993-07-05
Publication date: 1994-02-10
Also published as: WO1994003315A1

Abstract

jp931128s is disclosed for separating asymetrical plastics/non-metal composites, preferably coated, foamed composite components consisting of a massive, incompressible non-metal layer (4) and possibly several expansible, possibly foamed plastic layers (5), so that a plastic powder (7) is produced. The separating process is carried out in a cylinder mill with paraxial cylinders which rotate in opposite directions at different speeds, and between which is set a gap (10) whose width corresponds to the thickness of the non-metal layer (4). The non-metallic layer rests on the cylinder that rotates more slowly (2) and the ratio between the circumferential speeds of both cylinders is selected so as to be larger than one plus the quotient of the breaking elongation of the plastic material in % by the number 100.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein neuartiges Verfahren zur Auftrennung von asymmetrischen Kunststoff-Nichtmetall-Verbünden, insbesondere von Verbünden, die aus einem Nichtmetall - in der Regel mit hoher Zugfestigkeit - und einer gegebenenfalls komprimierbaren Kunststoffschicht - in der Regel mit niedriger Zugfestigkeit und hoher Bruchdehnung - bestehen und bei dem unter Anwendung von Scherkräften die Kunststoffschicht von Nichtmetall getrennt wird. In der Regel geht mit der Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens auch eine Zerkleinerung des Partners im asymmetrischen Kunststoff-Nichtmetall-Verbund, der die niedrigere Zugfestigkeit besitzt, einher.The present invention relates to a novel method for the separation of asymmetrical plastic-non-metal composites, especially composites, that of a non-metal - usually with high tensile strength - and one optionally compressible plastic layer - usually with a lower one Tensile strength and high elongation at break - exist and when used the plastic layer is separated from non-metal by shear forces. In the One rule also applies to the application of the method according to the invention Shredding of the partner in the asymmetrical plastic-non-metal composite, which has the lower tensile strength.

Die stoffliche Wiederverwertung von Bauteilen, besonders solchen, bei denen Material-Verbünde eingesetzt werden, hat in den letzten Jahren aus ökologischen Gründen einen sehr hohen Stellenwert erhalten. In diesem Zusammenhang besonders von Interesse sind solche Verbundsysteme, bei denen mindestens eine der Komponenten einen Wertstoff darstellt. Verbünde der oben beschriebenen Art bestehen z. B. aus einem Bezug und dem umschlossenen Material, welches in der Regel in höherem Volumenanteil vorliegt.The material recycling of components, especially those where Material composites have been used in recent years from ecological Very important for reasons. In this context Of particular interest are those composite systems in which at least one the components represent a resource. Composites of the type described above exist z. B. from a reference and the enclosed material, which in the Usually in a higher volume fraction.

Ein Beispiel der vorgenannten Art sind mit Textilien oberflächenbeschichtete Weichformschaum-Sitze ("Foam-in-Cover"), bei denen nach bestimmungsgemäßem Gebrauch der Weichformschaum, mit dem Textil verbunden ist und dieses Mate rial vor einer sinnvollen Weiterverwendung des Schaumes kostenintensiv entfernt werden muß. Solcher Abfall fällt z. B. in großen Mengen bei der Demontage von Kraftfahrzeugen an; die in Zukunft geplante systematische Demontage von gebrauchten Kraftfahrzeugen liefert dann sehr große Mengen von solchem Abfall.An example of the aforementioned type are surface-coated with textiles Soft molded foam seats ("Foam-in-Cover"), where according to the intended Use the soft molded foam with which textile is connected and this mate removed costly prior to a sensible further use of the foam must become. Such waste falls e.g. B. in large quantities when dismantling Motor vehicles on; the systematic dismantling of used motor vehicles then deliver very large quantities of such waste.

Weiterhin ist mit solchem Abfall bei der Entsorgung von Polstermöbeln, Matrazen und anderen überzogenen Form- oder Blockschaumformkörpern zu rechnen, wo als Überzüge, Bezüge oder Hüllen auch andere Materialien, wie z. B. Leder oder PVC- Folien Verwendung finden können.Furthermore, with such waste in the disposal of upholstered furniture, mattresses and other coated molded or block foam molded parts, where as Covers, covers or covers also other materials, such as. B. leather or PVC Foils can be used.

Ein weiteres Beispiel der vorgenannten Art sind textile, einseitig beschichtete flächige Erzeugnisse wie z. B. Teppiche, Teppichböden und andere Bodenbeläge. Auch hierbei fällt bei der Entsorgung ein Mischgut aus verschiedenen Materialien an, das ohne Auftrennung einer sinnvollen Weiterverwendung der Komponenten nicht zugeführt werden kann.Textiles coated on one side are another example of the aforementioned type flat products such as B. carpets, carpets and other floor coverings. Here, too, a mixture of different materials falls into the disposal at, without separating a meaningful reuse of the components cannot be fed.

Der Fachmann kennt bislang nur die Möglichkeit, solche gemischten Abfälle zu deponieren, zu verbrennen oder aufwendig - in der Regel manuell - zu trennen. Die manuelle Auftrennung ist bei Ware nach bestimmungsgemäßem Gebrauch, z. B. Krankenhaus-Matrazen und alte Sitze, unter Umständen auch für den Recycling-Betrieb ein arbeitshygienisches Problem.The expert has so far only known the possibility of such mixed waste landfill, burn or separate - usually manually. The manual separation of goods after intended use, e.g. B. hospital mattresses and old seats, possibly for the Recycling company a work hygiene problem.

Es ist weiterhin bekannt, solche Verbünde in Schneidmühlen zu zerkleinern und das zerkleinerte Gut in Wind- bzw. Schwerkraft-Sichtern oder durch Schwimm- Sink-Verfahren zu trennen; hierbei wird jedoch eine Mischfraktion von nicht aufgetrenntem Verbund erhalten, da hierbei die Nahtfläche der im Verbund befind lichen Materialien nicht gezielt aufgetrennt wird.It is also known to comminute such composites in granulators and the shredded material in wind or gravity classifiers or by floating Separate sink process; however, a mixed fraction of not receive the separated composite, since here the seam surface is in the composite materials are not deliberately separated.

Verfahren zum Auftrennen von steifen Verbünden sind bekannt; so wird z. B. mittels Fräsen die Rinde von Baumstämmen entfernt; hierbei wird vorausgesetzt, daß beide aufzutrennenden Materialien eine gewisse Steifigkeit besitzen, um überhaupt in einem spanabhebenden Verfahren wie einem Fräsverfahren bearbeitbar zu sein. Durch extrem starkes Abkühlen auf Temperaturen des flüssigen Stickstoffs können auch elastomere Werkstoffe versprödet und damit einer spanabhebenden Bearbeitung zugänglich gemacht werden; es ist deshalb denkbar, die oben beschriebenen Verbünde auf Temperaturen des flüssigen Stickstoffs zu kühlen und dann die Verbünde mit einem Fräsverfahren zu trennen. Dieses Verfahren ist jedoch wegen des hohen Bedarfes an flüssigem Stickstoff sehr energieaufwendig und deshalb nicht wirtschaftlich.Methods for cutting rigid composites are known; so z. B. the bark of tree trunks removed by milling; here it is assumed that both materials to be separated have a certain rigidity in order to at all in a machining process such as a milling process to be editable. By extremely strong cooling to temperatures of Liquid nitrogen can also embrittle elastomeric materials and thus be made accessible for machining; that's why conceivable, the composites described above at temperatures of the liquid Cool nitrogen and then separate the composites with a milling process. However, this process is because of the high need for liquid nitrogen very energy consuming and therefore not economical.

Weiterhin kann in einem Materialverbund von hochfesten Materialien eine Trennung über das Abreißen eines der beiden Verbundpartner erfolgen.Furthermore, in a composite of high-strength materials Separation takes place by tearing off one of the two network partners.

Für die oben erwähnte Problemstellung einer Auftrennung von Verbünden, die aus einem Nichtmetall - in der Regel mit hoher Zugfestigkeit - und einer elastischen, gegebenenfalls komprimierbaren Kunststoffschicht - in der Regel mit niedriger Zugfestigkeit und hoher Bruchdehnung - bestehen sind alle diese beschriebenen Verfahren nicht brauchbar.For the above-mentioned problem of a separation of alliances from a non-metal - usually with high tensile strength - and an elastic, optionally compressible plastic layer - usually with a lower one Tensile strength and high elongation at break - all of these are described Procedure not usable.

Es war deshalb Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, bei dem die vorbeschriebenen Nachteile des Standes der Technik vermieden werden und der Stand der Technik darüber hinaus in vorteilhafter Weise bereichert wird.It was therefore an object of the present invention to provide a method to provide, in which the above-described disadvantages of the prior art can be avoided and the prior art more advantageous Way is enriched.

Die Zerteilung und der Abtrag von hochelastischem Material, d. h. von Material mit erheblicher Dehnungsfähigkeit und Kompressibilität, ist weder durch Mahlung noch durch spanabhebende Bearbeitung möglich, da das Material dem Mahldruck ausweicht bzw. von dem spanenden Werkzeug unter Dehnung mitgenommen wird bis die Bruchdehnung überschritten wird. Der Bruch erfolgt dann an einer Stelle im Material, die geometrisch nicht mit dem spanenden Werkzeug in Beziehung steht, sondern Inhomogenitäten, Vorschädigungen und sonstigen Defekten im Material zugeordnet werden muß. Um eine geometrisch definierte Bruchbildung zu bewerkstelligen, scheint es notwendig, lokal stark inhomogene Dehnungskräfte auf das Material zu übertragen, um den Ort der Überschreitung der Bruchdehnung auf die gewünschte Bruchgeometrie zu beschränken.The division and removal of highly elastic material, i.e. H. of material with considerable elasticity and compressibility, is neither by grinding still possible by machining, since the material is the grinding pressure evades or is taken along by the cutting tool under stretch until the elongation at break is exceeded. The break then occurs at one point in the material that is not geometrically related to the cutting tool stands, but inhomogeneities, previous damage and other defects in the Material must be assigned. To create a geometrically defined fracture to accomplish, it seems necessary to locally strongly inhomogeneous stretching forces transfer the material to the location of exceeding the elongation at break restrict the desired fracture geometry.

Es wurde nun gefunden, daß sich durch Einbringen des elastischen Materials zwischen zwei achsenparallelen Walzen mit geringem Abstand ("Walzenspalt"), die sich gegensinnig mit unterschiedlicher Umfangsgeschwindigkeit drehen, in unmittelbarer Nähe der Oberfläche der Walze mit der größeren Umfangsgeschwin digkeit und parallel dazu eine Zone stark inhomogener Dehnungskräfte ausbildet, die bei ausreichend unterschiedlichen Umfangsgeschwindigkeiten der Walzen zu Bruchbildung entlang der Kontaktfläche zwischen dem elastischen Material und der Walze mit größerer Umfangsgeschwindigkeit kommt, so daß von dem elastischen Material ein feinpulveriger Abtrag erfolgt.It has now been found that by introducing the elastic material between two axially parallel rollers with a small distance ("roller gap"), which rotate in opposite directions with different peripheral speeds, in the immediate vicinity of the surface of the roller with the larger peripheral speed and a zone of highly inhomogeneous expansion forces in parallel, the at sufficiently different peripheral speeds of the rollers Fracture formation along the contact surface between the elastic material and the roller comes with a greater peripheral speed, so that from the elastic material a fine powdery removal occurs.

Dabei bildet sich aufgrund der Kompression des elastischen Materials beim Eintritt zwischen die Walzen vor dem Walzenspalt ein solcher Spannungszustand in dem elastischen Material aus (das Material wird entgegen der Einführungsrichtung in den Walzenspalt aus dem Walzenspalt herausgedrückt), daß der Bereich stark inhomogener Dehnungskräfte in die unmittelbare Nähe der Oberfläche der Walze mit größerer Umfangsgeschwindigkeit beschränkt wird. Dieser Spannungszustand des elastischen Materials sorgt dafür, daß das Material von der Walze mit geringerer Umfangsgeschwindigkeit mitgenommen wird, d. h. die Eintrittsge schwindigkeit des Materials in den Spalt der Umfangsgeschwindigkeit der langsameren Walze entspricht. Ein Materialabtrag an der Walze mit geringerer Umfangsgeschwindigkeit erfolgt nicht. Es ist daher möglich, auf diese Weise flächige Verbundmaterialien zu trennen.This is due to the compression of the elastic material on entry between the rollers in front of the nip such a state of tension in the elastic material (the material is in the opposite direction of insertion in the nip from the nip) that the area strong inhomogeneous expansion forces in the immediate vicinity of the surface of the roller is limited with greater peripheral speed. This state of tension of the elastic material ensures that the material from the roller with lower peripheral speed is taken, d. H. the entry area speed of the material in the gap the peripheral speed of the slower roller corresponds. A material removal on the roller with less The peripheral speed does not occur. It is therefore possible to do so to separate flat composite materials.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist demgemäß ein Verfahren zur Auf trennung von asymmetrischen Kunststoff-Nichtmetall-Verbünden, bevorzugt beschichteten, geschäumten Verbundbauteilen, bestehend aus einer massiven, nicht komprimierbaren Nichtmetall-Schicht und (gegebenenfalls mehreren) dehnbaren gegebenenfalls geschäumten Kunststoff-Schichten, unter Gewinnung eines Kunststoff-Pulvers, dadurch gekennzeichnet, daß das Trennverfahren in einem Walzenstuhl durchgeführt wird, bei dem die Walzen achsenparallel angeordnet sind, sich gegensinnig und unterschiedlich schnell drehen, in dem ein Walzenspalt eingestellt ist, dessen Breite der Dicke der Nichtmetall-Schicht entspricht und bei dem die Nichtmetall-Schicht auf der langsamer drehenden Walze anliegt und das Verhältnis der Umfangsgeschwindigkeiten der beiden Walzen größer gewählt wird, als Eins plus den Quotienten aus der Bruchdehnung des Kunststoffmaterials in % und der Zahl 100.The present invention accordingly relates to a method for separation of asymmetrical plastic-non-metal composites, preferred coated, foamed composite components, consisting of a solid, not compressible non-metal layer and (optionally several) stretchable optionally foamed plastic layers, to obtain a Plastic powder, characterized in that the separation process in one Rolling mill is carried out in which the rollers are arranged parallel to the axis are rotating in opposite directions and at different speeds, in which a nip is set, the width of which corresponds to the thickness of the non-metal layer and at which is the non-metal layer on the slower rotating roller and that Ratio of the peripheral speeds of the two rollers is chosen larger, as one plus the quotient of the elongation at break of the plastic material in% and the number 100.

Vorzugsweise soll das Verhältnis der Umfangsgeschwindigkeiten der beiden Walzen einen Wert von 1,5 bis 2,0, bezogen auf Eins plus den Quotienten aus der Bruchdehnung des Kunststoffmaterials in % und der Zahl 100 überschreiten.Preferably, the ratio of the peripheral speeds of the two Roll a value of 1.5 to 2.0 based on one plus the quotient from the Elongation at break of the plastic material in% and exceed the number 100.

Besonders bevorzugt soll das Verhältnis der Umfangsgeschwindigkeiten der beiden Walzen einen Wert im Bereich von oberhalb 2, vorzugsweise oberhalb 4, bezogen auf Eins plus den Quotienten aus der Bruchdehnung des Kunststoffmaterials in % und der Zahl 100 aufweisen.The ratio of the peripheral speeds of the two should be particularly preferred Rolling a value in the range of above 2, preferably above 4, related to one plus the quotient of the elongation at break of the plastic material in% and have the number 100.

Die Umfangsgeschwindigkeit der Walze mit geringerer Umfangsgeschwindigkeit kann im Bereich von 1 bis 15 m/min, vorzugsweise 2 bis 8 m/min liegen.The peripheral speed of the roller with a lower peripheral speed can be in the range of 1 to 15 m / min, preferably 2 to 8 m / min.

Die Erfindung löst insbesondere die Aufgabe, Verbundmaterialien unter Pulverisierung der dehnbaren Verbundkomponente zu trennen, bei denen die zu pulverisierende Verbundkomponente eine Bruchdehnung von oberhalb 50%, insbesondere oberhalb 100% aufweist, da zur Lösung dieser Aufgabe andere Verfahren nicht oder nur unter Inkaufnahme erheblicher Nachteile (z. B. kryogene Verfahren) zur Verfügung stehen.The invention particularly solves the problem of using composite materials Separate pulverization of the stretchable composite component, which is too pulverizing composite component has an elongation at break of above 50%, has above 100% in particular, since others solve this problem Process not or only with considerable disadvantages (e.g. cryogenic Procedure) are available.

Insbesondere ist das erfindungsgemäße Verfahren zur Trennung von Verbünden aus flächigen Beschichtungen aus Geweben, Kunststoffolien und Leder mit Poly urethanschäumen, insbesondere Polyurethanweichschäumen unter Erzeugung eines Polyurethanschaumpulvers geeignet.In particular, the method according to the invention for separating groups from flat coatings of fabrics, plastic films and leather with poly urethane foams, especially flexible polyurethane foams to produce a Suitable polyurethane foam powder.

Die Erfindung wird anhand der beigefügten Fig. 1 näher erläutert:
Das Verbundmaterial 3, bestehend aus einem dehnbaren Material 5 und einer Beschichtung 4, wird in Richtung des Pfeiles 9 in den Spalt 10 zwischen den achsenparallelen Walzen 1 und 2 eingeführt, derart, daß die Beschichtung 4 an der Walze 2 mit langsamerer Umfangsgeschwindigkeit anliegt. Die Drehrichtung der Walzen 1 und 2 ist durch die Pfeile 11 und 12 angedeutet. The invention is explained in more detail with reference to the attached FIG. 1:
The composite material 3 , consisting of a stretchable material 5 and a coating 4 , is introduced in the direction of arrow 9 into the gap 10 between the axially parallel rollers 1 and 2 , such that the coating 4 is applied to the roller 2 at a slower peripheral speed. The direction of rotation of the rollers 1 and 2 is indicated by the arrows 11 and 12 .

Beim Eintritt in den Walzenspalt wird das dehnbare Material 5 komprimiert. Die gestrichelten Linien 6 deuten die Kraftfeldlinien, wie sie sich aufgrund der Kompression ausbilden, an.When entering the nip, the stretchable material 5 is compressed. The dashed lines 6 indicate the force field lines as they are formed due to the compression.

Das dehnbare Material 5 wird entlang der Kontaktfläche mit der Walze 1 mit größerer Umfangsgeschwindigkeit mitgenommen. Aufgrund der Konkurrenz dieser "Mitnahme" mit den Kompressionsbewegungen (Feldlinien 6) treten stark inhomo gene Dehnungskräfte auf, die zum Bruch in unmittelbarer Nähe der Oberfläche der Walze 1 im Bereich der geschweiften Klammer führen. Ab einem bestimmten Verhältnis der Umfangsgeschwindigkeiten der beiden Walzen entsteht ein feinteiliges Pulver 7 mit Teilchengrößen zwischen 50 und 500 µm. Ist das Verhältnis der Umfangsgeschwindigkeiten kleiner als 1 plus Bruchdehnung des zu pulverisierenden Materials dividiert durch 100 (1 + Bruchdehnung/100), kommt es nicht zur Ausbildung einer ausreichend inhomogen dünnen Dehnungszone, sondern es entstehen im Spalt selbst unregelmäßige Zerreiß-Produkte.The stretchable material 5 is carried along the contact surface with the roller 1 at a greater peripheral speed. Due to the competition of this "entrainment" with the compression movements (field lines 6 ), highly inhomogeneous stretching forces occur which lead to breakage in the immediate vicinity of the surface of the roller 1 in the region of the curly bracket. Above a certain ratio of the peripheral speeds of the two rollers, a finely divided powder 7 with particle sizes between 50 and 500 μm is produced. If the ratio of the circumferential speeds is less than 1 plus elongation at break of the material to be pulverized divided by 100 (1 + elongation at break / 100), a sufficiently inhomogeneous thin zone of expansion does not occur, but irregular tear products are formed in the gap.

Erfindungsgemäß wird die flächige Beschichtungsstruktur im wesentlichen unzer stört erhalten.According to the invention, the two-dimensional coating structure is essentially undone get bothered.

In der Regel wird die flächige Beschichtung im Vergleich zu dem dehnbaren Material vergleichsweise hohe Zugfestigkeiten aufweisen, typischerweise oberhalb 5 Mpa, insbesondere oberhalb 10 MPa.As a rule, the flat coating is compared to the stretchable Material have comparatively high tensile strengths, typically above 5 Mpa, especially above 10 MPa.

Weiterhin können die oben erwähnten Nichtmetall-Schichten zusätzliche, ein- oder zweiseitige Beschichtungen zur Ausrüstung z. B. als Dampfsperre, Geruchssperre oder Sperre gegen Bakteriendurchgang aufweisen. Besteht die Dampfsperre z. B. aus einer Aluminiumfolie, so soll dies von dem Begriff Nichtmetallschicht umfaßt sein, solange die Schicht hinreichend flexibel ist.Furthermore, the above-mentioned non-metal layers can be additional, single or two-sided coatings for finishing z. B. as a vapor barrier, odor barrier or have a barrier against the passage of bacteria. Is there a vapor barrier z. B. from an aluminum foil, so this is intended to encompass the term non-metal layer as long as the layer is sufficiently flexible.

Kunststoff-Schichten im Sinne dieser Erfindung sind alle Materialien mit vergleichsweise zu den im Verbund befindlichen Nichtmetall-Schichten deutlich geringerer Zugfestigkeit und höherer Dehnbarkeit, die gegebenenfalls elastische Eigenschaften aufweisen und zusätzlich noch komprimierbar sein können. Plastic layers in the sense of this invention include all materials compared to the non-metal layers in the composite clearly lower tensile strength and greater elasticity, which may be elastic Have properties and can also be compressible.

Beispiele hierfür sind weitgehend offenzellige PUR-Weichschäume, die eine Zug festigkeit im Bereich von 0,04 MPa bis 0,5 MPa und eine Bruchdehnung von 50% bis zu 300% aufweisen. Die Rohdichten dieser Materialien liegen im Bereich unterhalb von 500 kg/m³, so daß diese Materialien eine beträchtliche elastische Komprimierbarkeit aufweisen. Weitere Beispiele sind eine EPDM- Schwerschicht auf der Rückseite eines Teppichbodens, die eine Zugfestigkeit im Bereich um 2,5 MPa und eine Bruchdehnung von ca. 270% aufweisen. Dieses Material ist massiv, zeigt jedoch aufgrund der Elastizität eine gewisse Druck- Verformung.Examples of this are largely open-celled PUR flexible foams which have a tensile strength in the range from 0.04 MPa to 0.5 MPa and an elongation at break of 50% to 300%. The bulk densities of these materials are in the range below 500 kg / m ³ , so that these materials have considerable elastic compressibility. Further examples are an EPDM heavy layer on the back of a carpet, which have a tensile strength in the range of around 2.5 MPa and an elongation at break of approx. 270%. This material is solid, but due to its elasticity it shows a certain amount of pressure deformation.

Komplexe, dreidimensionale, z. B. allseitig bezogene oder beschichtete, Formkörper können vor der Anwendung des Verfahrens durch Sägen und/oder Schneiden in eine Form gebracht werden, die den für das Verfahren notwendigen asymmetrischen Kompositaufbau aufweisen und die das abzutragende Material an die Oberfläche bringen.Complex, three-dimensional, e.g. B. coated or coated on all sides, molded body can be sawn and / or cut into before applying the method be brought into a form that is necessary for the procedure have asymmetrical composite structure and the material to be removed bring the surface.

Als Walzenstuhl kommt für dieses Verfahren jede Maschine in Frage, bei der zwei oder mehrere Walzen einen Walzenspalt oder mehrere Walzenspalte bilden und sich die Walzen unterschiedlich schnell gegensinnig drehen können. Aus der Polymer- besonders der Kautschuk- und PVC-Verarbeitung sind solche Maschinen als Mischaggregate bekannt. Die unterschiedlichen Drehzahlen der einzelnen Walzen werden dabei über separate Getriebe oder einzeln ansteuerbare Motoren realisiert. Walzensysteme der vorgenannten Art sind kommerziell erhältlich; beispielsweise können sie bei der Firma Berstorff, Hannover, BRD, bezogen werden.Any machine in which two are suitable for this process can be used as a roller mill or a plurality of rollers form a nip or a plurality of nips and the rollers can rotate in opposite directions at different speeds. From the Such machines are polymer, especially rubber and PVC processing known as mixing units. The different speeds of each Rollers are driven by separate gears or individually controllable motors realized. Roller systems of the aforementioned type are commercially available; for example, they can be obtained from Berstorff, Hanover, Germany become.

Der zwischen zwei Walzen existierende Walzenspalt ist bei diesen Maschinen mechanisch und/oder hydraulisch in seiner lichten Weite einstellbar und wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren in etwa auf die Stärke der unzerstört abzutrennenden Nichtmetall-Schicht eingestellt. Die abzutrennende Schicht aus - im Vergleich zur Nichtmetall-Schicht weniger festem - Kunststoff wird dann durch einen verglichen zum tatsächlichen Walzenspalt sehr kleinen effektiven Spalt - bestehend aus einer Walze und der vergleichsweise festen Nichtmetall- Schicht - gezwängt.The nip between two rolls is in these machines mechanically and / or hydraulically adjustable in its clear width and is at the inventive method approximately on the strength of the undestroyed separable non-metal layer set. The layer to be separated - Compared to the non-metal layer less solid - plastic is then due to a very small effective compared to the actual nip Nip - consisting of a roller and the comparatively solid non-metal Layer - forced.

Der erfindungsgemäße Abtrennvorgang wird besonders effektiv, wenn die Drehzahlverhältnisse Werte von 2, bevorzugt von 4, bezogen auf Eins plus dem Quotienten aus der Bruchdehnung des abzutragenden Kunststoffmaterials in % dividiert durch 100, deutlich überschreiten.The separation process according to the invention is particularly effective when the Speed ratios values of 2, preferably 4, based on one plus the Quotients from the elongation at break of the plastic material to be removed in% divided by 100, exceed significantly.

Die einzelnen Walzen solcher Walzenanlagen sind in der Regel temperierbar, d. h. sie können geheizt oder gekühlt werden. Bei der Durchführung des erfin dungsgemäßen Verfahrens werden die Walzen in der Regel nicht separat geheizt; die beim Auftrennen der Kunststoff-Nichtmetall-Verbünde aufgrund der Friktion besonders bei der schneller drehenden Walze entstehende überschüssige Wärme wird gegebenenfalls über eine Kühlung der Walzen abgeführt. Es ist bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens von Vorteil, die schneller drehende Walze auf einer Temperatur von 60°C bis 120°C, bevorzugt 60°C bis 100°C zu halten. Diese Temperatur stellt sich in der Regel durch die Verfahrens durchführung von selbst ein, nur eine weitere Temperaturerhöhung muß über eine Kühlung der Walze vermieden werden.The individual rollers of such roller systems can generally be tempered, i. H. they can be heated or cooled. When carrying out the invent In accordance with the method according to the invention, the rollers are generally not heated separately; that when separating the plastic-non-metal composites due to the friction Excess heat is generated especially with the faster rotating roller is optionally removed by cooling the rollers. It is with the Implementation of the method according to the invention is advantageous, the faster rotating roller at a temperature of 60 ° C to 120 ° C, preferably 60 ° C to To keep at 100 ° C. This temperature is usually determined by the process by itself, only a further increase in temperature must be carried out over a Cooling of the roller can be avoided.

Es ist gegebenenfalls von Vorteil, jedoch kein ausschließliches Verfahrens merkmal, die schneller drehende Walze mit einer geätzten, fein geriffelten oder einer mikrostrukturierten Oberfläche zu versehen, um die Griffigkeit dieser Walze zu erhöhen.It may be an advantage, but not an exclusive procedure feature, the faster rotating roller with an etched, finely corrugated or a microstructured surface to give the grip of this roller to increase.

Die aufzutrennenden, asymmetrischen Kunststoff-Nichtmetall-Verbünde werden dem erfindungsgemäßen Verfahren zufolge nicht notwendig vorzerkleinert, sondern können - z. B. bei Produktionsabfall von Teppichmaterialien - sogar direkt z. B. in dieser flächigen Form von einer Rolle in den Walzenstuhl eingeführt werden. Die getrennten flächigen Beschichtungen können dann direkt wieder auf einer Rolle aufgerollt werden und die abgetrennten Materialien werden in Form von Schnipseln, Flocken, Pulvern bzw. anderen Klein- und Kleinstteilen, wie sie bei der Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens direkt anfallen, einer weiteren stofflichen Verwertung zugeführt.The asymmetrical plastic-non-metal composites to be separated will be according to the method according to the invention not necessarily pre-comminuted, but can - e.g. B. in production waste of carpet materials - even directly z. B. in this flat shape can be introduced into the roller mill from a roll. The Separate flat coatings can then be put back on a roll are rolled up and the separated materials are in the form of Chips, flakes, powders or other small and very small parts, such as in the application of the method according to the invention are incurred directly, another recycled material.

So ist es eine bevorzugte Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens, bezoge ne Weich-Formschaum-Teile mit diesem Verfahren von den Bezügen zu befreien, die Bezüge einer weiteren stofflichen Verwertung zuzuführen, und den Weich formschaum, z. B. in Form von Pulvern, den bislang in der Literatur beschriebenen stofflichen Verwertungsmethoden für PUR-Materialien, wie Regrind, Fließpressen, Klebpressen, thermoplastische Verarbeitung und chemolytischen Verfahren zuzu führen. So it is a preferred application of the method according to the invention to free ne soft molded foam parts from the covers with this process, to supply the covers for further material recycling and the soft molded foam, e.g. B. in the form of powders, previously described in the literature recycling methods for PUR materials, such as regrind, extrusion, Adhesive presses, thermoplastic processing and chemolytic processes to lead.

example

In den nachfolgend beschriebenen Beispielen wurde auf einer Labor-Walzanlage des Typs SK 6612 der Firma Berstorff, Hannover, BRD, gearbeitet. Diese Maschine besitzt zwei unabhängig in der Drehzahl im Bereich von 7 bis 31,5 U/min steuerbare, festgelagerte Walzen des Umfanges 62 cm und der Länge 45 cm; der Walzenspalt kann bis auf unter 0,1 mm verringert werden.In the examples described below, a laboratory rolling mill was used of type SK 6612 from Berstorff, Hanover, Germany. This Machine has two independently in the speed range from 7 to 31.5 rpm controllable, fixed rollers of the circumference 62 cm and the length 45 cm; the roll gap can be reduced to less than 0.1 mm.

Ein Kunststoff-Nichtmetall-Verbund, bestehend aus dem Nichtmetall:
Fasergewebe mit einer Schichtdicke 0,4 mm und aus dem Kunststoff:
PUR-Weichschaum der Schichtdicke 0,8 cm wurde auf der oben beschriebenen Walzenanlage, die mit den folgenden Parametern:
Umfangsgeschwindigkeit der Walze 1: 15,0 m/min
Umfangsgeschwindigkeit der Walze 2: 2,5 m/min
Walzenspalt: 0,15 mm
Temperatur der Walze 1: 75°C
Temperatur der Walze 2: 30°C
betrieben wurde, flächig eingeführt. Der Gewebebezug hatte eine Zugfestigkeit von 43 MPa und eine Bruchdehnung von 30%; der PUR-Weichschaum hatte eine Zugfestigkeit von 0,25 MPa und eine Bruchdehnung von 180%.A plastic-non-metal composite consisting of the non-metal:
Fiber fabric with a layer thickness of 0.4 mm and made of plastic:
PUR flexible foam with a layer thickness of 0.8 cm was produced on the roller system described above using the following parameters:
Circumferential speed of the roller 1 : 15.0 m / min
Circumferential speed of the roller 2 : 2.5 m / min
Roll gap: 0.15 mm
Temperature of the roller 1 : 75 ° C
Roll temperature 2 : 30 ° C
was operated, introduced across the board. The fabric covering had a tensile strength of 43 MPa and an elongation at break of 30%; the flexible PUR foam had a tensile strength of 0.25 MPa and an elongation at break of 180%.

Der Gewebebezug war bei diesem Verarbeitungsgang der langsam drehenden Walze zugewandt. Nach 2maligem Durchgang des Verbundes durch den Walzenspalt konnte der Gewebebezug in flächiger Form abgenommen werden, während der PUR-Weichschaum als Pulver von der Walze abgestreift wurde.The fabric covering was the slowly rotating one during this processing step Facing the roller. After two passes through the composite The fabric cover could be removed in flat form from the roll nip, while the PUR soft foam was stripped off the roller as a powder.

Dieses Pulver wurde bezüglich seiner Teilchengrößenverteilung analysiert. Dabei ergab sich eine mittlere Teilchengröße von 0,23 mm.This powder was analyzed for its particle size distribution. Here the average particle size was 0.23 mm.

Die Messung der Partikel-Größenverteilung wurde mit dem Malvern-Particle-Sizer, Modell 2600, der Firma Malvern, UK, vorgenommen. Dieses Meßgerät arbeitet auf der Basis der Lichtbeugungs-Spektroskopie im Partikelgrößenbereich von 1 µm bis ca. 1 mm.The particle size distribution was measured using the Malvern Particle Sizer, Model 2600, made by Malvern, UK. This meter is working based on light diffraction spectroscopy in the particle size range of 1 µm to approx. 1 mm.

Die pulverförmigen Proben wurden zur Messung in Wasser eingerührt und ca. 60 sec. mit Ultraschall (Gerät XL der Firma Branson, Hilden, BRD) dispergiert. Die angegebenen mittleren Partikelgrößen sind diejenige Partikelgröße (= Durchmesser der masse-gleichen Kugel), bei der 50% aller Teilchen kleiner und 50% aller Teilchen größer als der angegebene Wert sind.The powdery samples were stirred into water for measurement and approx. 60 sec. Dispersed with ultrasound (device XL from Branson, Hilden, Germany). The specified average particle sizes are those particle sizes (= Diameter of the same-mass sphere), in which 50% of all particles are smaller and 50% of all particles are larger than the specified value.

Claims

1. Process for the separation of asymmetrical plastic-non-metal composites, preferably coated, foamed composite components, consisting of a solid, non-compressible non-metal layer and optionally a number of stretchable, optionally foamed plastic layers, to obtain a plastic powder, characterized in that the separation process is carried out in a roller mill, in which the rollers are arranged parallel to the axis, rotate in opposite directions and at different speeds, in which a nip is set whose width corresponds to the thickness of the non-metal layer and in which the non-metal layer on the slower rotating one Roller is present and the ratio of the peripheral speeds of the two rollers is chosen to be greater than one plus the quotient of the elongation at break of the plastic material in% and the number 100.

2. The method according to claim 1, characterized in that the ratio the peripheral speeds of the two rollers have a value of 1.5 to 2.0, based on one plus the quotient of the elongation at break of the Plastic material in% and the number 100 exceeds.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the Ratio of the peripheral speeds of the two rollers in the range from above 2, preferably above 4, based on one plus the quotient of the elongation at break of the plastic material in% and takes the number 100.

4. The method according to claims 1 to 3, characterized in that the Compound separation carried out on a roller mill with smooth rollers becomes.

5. The method according to claims 1 to 3, characterized in that the Compound separation is carried out on a roller mill, in which the faster rotating roller a surface structuring, preferably one has axial corrugation or an etching.

6. The method according to claims 1 to 5, characterized in that the Compound separation on a roller mill, in which at least the faster rotating roller a temperature in the range of 30 ° C to 200 ° C, preferably 50 ° C to 150 ° C and particularly preferably in the range of 60 ° C up to 100 ° C.