DE4420211C1 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Granulat aus Kunststoffen - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Granulat aus KunststoffenInfo
- Publication number
- DE4420211C1 DE4420211C1 DE19944420211 DE4420211A DE4420211C1 DE 4420211 C1 DE4420211 C1 DE 4420211C1 DE 19944420211 DE19944420211 DE 19944420211 DE 4420211 A DE4420211 A DE 4420211A DE 4420211 C1 DE4420211 C1 DE 4420211C1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- unit
- heating
- plastics
- cutting
- granules
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
- B29B17/00—Recovery of plastics or other constituents of waste material containing plastics
- B29B17/0026—Recovery of plastics or other constituents of waste material containing plastics by agglomeration or compacting
- B29B17/0036—Recovery of plastics or other constituents of waste material containing plastics by agglomeration or compacting of large particles, e.g. beads, granules, pellets, flakes, slices
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
- B29B13/00—Conditioning or physical treatment of the material to be shaped
- B29B13/10—Conditioning or physical treatment of the material to be shaped by grinding, e.g. by triturating; by sieving; by filtering
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
- B29B17/00—Recovery of plastics or other constituents of waste material containing plastics
- B29B17/02—Separating plastics from other materials
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
- B29B9/00—Making granules
- B29B9/02—Making granules by dividing preformed material
- B29B9/06—Making granules by dividing preformed material in the form of filamentary material, e.g. combined with extrusion
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
- B29B17/00—Recovery of plastics or other constituents of waste material containing plastics
- B29B17/02—Separating plastics from other materials
- B29B2017/0213—Specific separating techniques
- B29B2017/0217—Mechanical separating techniques; devices therefor
- B29B2017/0237—Mechanical separating techniques; devices therefor using density difference
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
- B29B17/00—Recovery of plastics or other constituents of waste material containing plastics
- B29B17/04—Disintegrating plastics, e.g. by milling
- B29B2017/0424—Specific disintegrating techniques; devices therefor
- B29B2017/048—Cutter-compactors, e.g. of the EREMA type
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
- B29K2023/00—Use of polyalkenes or derivatives thereof as moulding material
- B29K2023/04—Polymers of ethylene
- B29K2023/06—PE, i.e. polyethylene
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
- B29K2105/00—Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped
- B29K2105/06—Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped containing reinforcements, fillers or inserts
- B29K2105/065—Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped containing reinforcements, fillers or inserts containing impurities
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
- B29K2705/00—Use of metals, their alloys or their compounds, for preformed parts, e.g. for inserts
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29L—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
- B29L2007/00—Flat articles, e.g. films or sheets
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/52—Mechanical processing of waste for the recovery of materials, e.g. crushing, shredding, separation or disassembly
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/62—Plastics recycling; Rubber recycling
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Granu
lat aus schon einmal verarbeiteten Kunststoffen oder
Kunststoffprodukten, bei dem
- - die Kunststoffe oder Kunststoffprodukte aus ver schiedenen Sorten bestehend unzerkleinert, mit einem hohen Grad an Feuchte und Verschmutzung und einem An teil von mindestens 30% Polyäthylen eingesetzt werden;
- - die unzerkleinerten Kunststoffe oder Kunststoffprodukte diskontinuierlich in einem Schritt durch gleichzeitige Schlag-, Reiß-, Scher-, und Schneidbeanspruchung zer teilt, auf Temperaturen um den Schmelzpunkt des Poly äthylens erwärmt und von einem großen Teil der Feuch tigkeit befreit werden;
- - das diskontinuierlich anfallende zerteilte und erwärm te, rieselfähige Material durch Speichern und dosiertes Weiterfördern in einen kontinuierlichen Materialstrom umgewandelt wird;
- - der kontinuierliche Materialstrom ggf. in einem Trenn schritt von Fremdstoffen befreit wird;
- - der kontinuierliche Materialstrom drucklos in noch warmem Zustand in eine Granuliereinheit dosiert wird;
- - das Material in der Granuliereinheit mittels Walzen durch eine gelochte Matrize gepreßt und zu Strängen geformt wird;
- - die Stränge zu Granulatkörnern zerkleinert und diese abgekühlt werden;
und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens mit
- - einer diskontinuierlich arbeitenden Zerteilungs- und Erwärmungseinheit, die ein in einem Materialauf nahmebehälter mit hoher Drehzahl umlaufendes Schlag schneidwerk aufweist;
- - einer das chargenweise aus der Zerteilungs- und Er wärmungseinheit ausgestoßene rieselfähige Material aufnehmenden Dosiereinheit, die ein einen Verteil schacht befüllendes Förderband aufweist, des sen Antrieb in Abhängigkeit von der Füllhöhe des Verteilschachtes steuerbar ist;
- - einer Granuliereinheit, die eine gelochte Matrize aufweist, auf der einerseits mehrere Wal zen abrollen und andererseits mehrere die Matrizenoberfläche bestreichende Messer angeordnet sind;
- - einer der Granuliereinheit nachgeordneten Kühl einheit für das Granulat.
Zum Granulieren von thermoplastischen Kunststoffen haben
sich verschiedene Verfahren in der Vergangenheit bewährt. Es
sind dies zum einen Verfahren, die den thermoplastischen
Kunststoff in einem Extruder aufschmelzen, in dünne Stränge
teilen und dann diese sehr fein zerschneiden. Das Zerteilen
kann heiß oder kalt erfolgen. Auf diese Weise wird in der
Kunststoffindustrie üblicherweise Linsen-, Perl-, Zylinder-
oder Würfelgranulat erzeugt. Gibt man dem Extruder zerklei
nerte alte Kunststoffe zu, so werden auch diese im Extruder
aufgeschmolzen und zu einem sogenannten Regranulat verarbei
tet. Mit diesem Verfahren kann man Granulate erzeugen, die
in der Größe sehr homogen sind. Man benötigt jedoch eine
sehr aufwendige Maschinentechnik, die hohe Kosten verur
sacht. Zudem ist es damit nicht möglich, alte Kunststoffe in
einem Arbeitsgang zu verarbeiten. Sie müssen aufwendig zer
kleinert und dann geschmolzen werden. Dabei kann an den
alten Kunststoffen anhaftende Feuchtigkeit nur ungenügend
entfernt werden. Dies liegt im wesentlichen daran, daß der
Extruder ein geschlossenes System bildet, aus dem nur durch
aufwendige Maßnahmen Gase entfernt werden können.
Es sind weiterhin Verfahren bekannt, bei denen unzerkleiner
tes Recyclingmaterial kontinuierlich in einem Schritt über
einen sogenannten Zerreißer zerkleinert und in einem an
geschlossenen Extruder aufgeschmolzen und granuliert werden
(Plastverarbeiter, 42. Jg. 1991, Nr. 6, S. 143).
Bei diesen Maschinen werden in dem vorgeschalteten Behälter
jedoch nur die Zerkleinerungsarbeit oder die Wascharbeit
geleistet. Ein Erwärmen oder Aufschmelzen findet nicht
statt. Dies wird durch die Zugabe von Wasser sogar verhin
dert. Der Granuliervorgang erfolgt wie oben dargestellt in
den Extrusionsanlagen. Diese Anlagen sind dadurch auf sor
tenreine und relativ saubere Altmaterialien beschränkt.
Zum anderen werden Verfahren zum Regranulieren von thermo
plastischen Altkunststoffen eingesetzt, bei denen die zer
kleinerten Kunststoffe in einem sogenannten Schmelz-Preß
vorgang direkt zu Granulat verarbeitet werden (z. B.
DE-OS 24 22 336). Dabei werden die Kunststoffe in einer Loch
matrize über sogenannte Kollerwalzen zuerst angeschmolzen
und dann durch die Löcher der sich drehenden Matrize ge
drückt. In den Löchern werden sie kalibriert und gepreßt.
Die aus den Löchern austretenden Stränge können einfach
durch ein Messer zerteilt werden. In diesem recht einfachen
Verfahren werden Granulate erzeugt, die unregelmäßig geformt
und unterschiedlich groß sind und eine niedrigere Dichte und
damit ein niedrigeres Schüttgewicht besitzen. Nachteilig
hierbei ist, daß die Lochmatrize genau im Durchmesser und in
der Länge der Löcher auf das Material abgestimmt sein muß.
So sind auch optimal hergestellte Granulatkörner im all
gemeinen nicht vollständig durchgeschmolzen. Dadurch besitzen sie
eine geringe Festigkeit, was für den Transport ungünstig
ist. Ein kleineres Durchmesser/Lochlänge-Verhältnis bewirkt,
daß zu viel Material zwischen den Kollerwalzen und der Loch
matrize aufschmilzt und dann über die niedrig-viskose
Schmelze nicht mehr durch die Löcher gedrückt wird. Ein zu
großes Durchmesser/Lochlänge-Verhältnis bewirkt, daß die
Kunststoffe in der Matrize nicht oder nur ungenügend auf
schmelzen und nach dem Prozeß zerfallen. Allein der Tempera
turwechsel zwischen Tag- und Nachtschicht und der damit
hervorgerufene Feuchteunterschied kann bewirken, daß eine
andere Matrize mit einem geänderten Durch
messer/Länge-Verhältnis der Löcher verwendet werden muß.
Zudem führt die den Altkunststoffen in den meisten Fällen
anhaftende Feuchtigkeit zu Störungen, da ein hoher Feuchte
gehalt dazu führt, daß die Granulatkörner sofort nach dem
Verlassen der Lochmatrize wieder zerfallen. Ein mögliches
Trocknen ist auch hier sehr aufwendig und kostenintensiv.
Allen Verfahren gemeinsam ist, daß die Kunststoffe für einen
Wiedereinsatz im Extruder oder in dem Schmelz-Preßverfahren
vorher zerkleinert werden müssen. Dies verursacht hohe Ko
sten durch zusätzliche Investitionen, Störquellen für einen
automatischen Dauerbetrieb und durch einen höheren Aufwand
für Transport und Silierung.
Zur Herstellung von granulatähnlichen Kunststoffteilchen aus
Altkunststoffen sind auch Vorrichtungen unter dem Namen
"Zerglomat" (Wz) aus DE 16 79 834 C2, DE-OS 20 05 360 und
DE 24 32 861 A1 bekannt. In
diesen Vorrichtungen werden unzerkleinerte Kunststoffe durch
ein Schlagschneidwerk zerkleinert und dabei so weit erhitzt,
daß der Kunststoff aufgeschmolzen wird. Durch die Zugabe von
Wasser oder einem anderen flüssigen Kühlmittel wird der so
erzeugte Schmelzehaufen abgekühlt. Er erstarrt dabei und
wird gleichzeitig durch das Schlagzerkleinerungswerk in
kleine Teilchen zerschlagen. Die so erzeugten granulatähn
lichen Kunststoffteilchen werden dann aus der Vorrichtung
ausgestoßen und können abgepackt werden. Die Steuerung er
folgt bei diesen Anlagen meist über einen Vergleich der
Temperaturen im Behälter und im Abluftstrom. In DE-OS 24 22 336
wird der Motorstrom zur Bestimmung der Kühlmittelzufuhr
herangezogen. Die Granulatkörner besitzen jedoch den Nach
teil, daß die Form, Größe und Körnung sehr unregelmäßig ist,
und nach dem Granuliervorgang die Teilchen noch gemahlen und
gesiebt werden müssen. Vermischte und verunreinigte Kunst
stoffe können zudem nicht mit einer solchen Vorrichtung zu
Granulat verarbeitet werden.
Ziel der Erfindung ist es deshalb, schon einmal verarbeite
te, unzerkleinerte und aus verschiedenen Sorten bestehende
Kunststoffe oder Kunststoffprodukte mit einem hohen Grad an
Feuchte und Verschmutzung und einem Anteil von mindestens 30
Gew.-% Polyäthylen mit geringem Aufwand, d. h. ohne kosten
intensive Vorbehandlung oder Zerkleinerung mit einem robu
sten und störungsarmen Verfahren zu einem silier- und pneu
matisch förderbaren Granulat ohne Feinanteil zu verarbeiten,
das regelmäßig geformt, vorzugsweise zylindrisch sein soll und defi
nierten Durchmesser und Länge besitzen soll.
Das Verfahren gliedert sich deswegen in folgende Schritte:
- - Zerteilung, Erwärmung und Entfeuchtung des Ein gangsmaterials in einem Schritt,
- - Übergang von dem chargenweisen diskontinuierlichen Verfahren der Zerteilungs- und Erwärmungseinheit zu einer kontinuierlichen Verfahrensweise,
- - Reinigung von verschmutzten Eingangsmaterialien von groben Verunreinigungen,
- - Dosierung in eine Granuliereinheit,
- - Granulierung der noch warmen Kunststoffmasse und
- - Abkühlen des Granulats.
Die Erfindung umgeht dabei die oben aufgezeigten Nachteile
der üblichen Granulierverfahren für die genannten Materia
lien und Materialzusammensetzungen. Es wird in dem Verfahren
die Feuchtigkeit schon vor der Granulierung in der Zertei
lungs- und Erwärmungseinheit entfernt. Dadurch ist der Gra
nuliervorgang wesentlich störungsärmer und läßt höhere
Durchsätze zu, so daß kostengünstiger und wirtschaftlicher
gearbeitet werden kann. Die mit den Kunststoffen vermischten
Störstoffe, die den Granuliervorgang stören würden und die
Qualität des Granulats herabsetzen, werden gegebenenfalls in
einer Reinigungseinheit entfernt. Besonders robust und wirt
schaftlich wird der Granuliervorgang aber dadurch, daß die
Kunststoffe der Granuliereinheit mit einheitlichen Tempera
turen vorzugsweise um den Schmelzepunkt des Polyäthylens
zugeführt werden. Die Anlage arbeitet dadurch störungsfrei
mit höheren Durchsätzen und damit wirtschaftlicher, und die
Granulatkörner haben eine hohe Stabilität.
Um die thermoplastischen Kunststoffe in einer einfach aufge
bauten, robusten und störungsfreien Anlage zu verarbeiten,
muß die Zerteilung und Erwärmung in einem Verfahrensschritt
erfolgen. Dazu werden die unzerteilten Kunststoffe in eine
Zerteilungs- und Erwärmungseinheit eingebracht und dort,
ähnlich wie in DE 16 79 834 C2 oder DE 20 05 360 A1 durch ein
Schlagschneidwerk zerteilt. Die hohe Drehzahl des Schlagzer
kleinerungswerkes bewirkt, daß das eingebrachte Material
mehr zerrissen als zerschnitten wird. Kunststoffe und andere
Materialien mit geringer Festigkeit, die aus den Fremdantei
len der verschmutzten Kunststoffe kommen, werden dabei zu
Schnipseln und faserartigen Teilchen zerteilt. Andere Mate
rialien mit höherer Festigkeit, die aus den Fremdanteilen
der verschmutzten Kunststoffe kommen, wie Bleche aus Eisen
und Aluminium, werden durch die schlagartige Beanspruchung
zu klumpenartigen Teilen geformt. Anorganische Teile wie
Sand und Glas werden weiter zerteilt.
Durch die Schlag-, Reiß-, Scher- und Schneidbeanspruchung
erwärmen sich die Teile. Das bedeutet, daß im allgemeinen
die Kunststoffe, deren Schmelzepunkt je nach Material zwi
schen 130°C und 200°C liegt, zum Teil aufschmelzen. Die
anderen Materialien, die aus den Fremdanteilen der ver
schmutzten Kunststoffe kommen, bleiben wegen eines höheren
Schmelzepunktes weiterhin fest. Das den eingesetzten Mate
rialien anhaftende Wasser und das in den organischen Ver
unreinigungen innewohnende Wasser verdampft jedoch und wird
aus der Zerteilungs- und Erwärmungseinheit abgezogen. Mit
der automatischen Regelungseinheit, die über dem Motorstrom
des Schlagschneidwerks das Ende des Zerteilungs- und Erwär
mungsvorgangs bestimmt, zeigte es sich überraschend, daß
auch ohne die Zugabe von Wasser, wie es eigentlich in An
lagen dieser Art üblich ist, das zerteilte und erwärmte
Material dosierfähig und förderbar bleibt. Der Anteil des
nicht geschmolzenen Materials, das aus den Verunreinigungen
oder den noch nicht aufgeschmolzenen Anteilen der vermisch
ten thermoplastischen Kunststoffe stammt, und zum Teil fa
serartig und zum Teil klumpenförmig vorliegt, ermöglicht es,
daß das geschmolzene Material, das den größeren Anteil am
Gesamtmaterial ausmacht, in weiteren Verfahrensschritten
geschüttet, transportiert, dosiert und gereinigt werden
kann.
Dieser Teil ist für das Gelingen des Verfahrens wichtig, da
nun von der diskontinuierlichen Verfahrensweise zu einer
kontinuierlichen übergeleitet werden muß. Dazu muß das heiße
Material, das auf einem Haufen vorliegt, zeitlich auf einen
kontinuierlichen Materialstrom verteilt werden. Das heißt,
das Material muß gespeichert und dann gezielt dosiert wer
den. Die Zerteilungs- und Erwärmungseinheit benötigt für
eine Charge 1-15 Minuten, vorzugsweise 2-5 Minuten. Es wer
den dabei 20-120 kg, vorzugsweise 40-80 kg Material zerteilt. Kunst
stoffe, wie z. B. Polyäthylen, die über Schmelzetemperatur
erwärmt wurden und auf einen Haufen ausgestoßen werden,
verkleben und versintern im Normalfall in einer solch langen
Zeit so, daß sie in weiteren Schritten nicht direkt weiter
verarbeitbar sind, da ein Schmelzeklumpen auf normalem und
einfachem Weg nicht mehr zu dosieren ist. Durch den Anteil
von Material, das noch nicht geschmolzen ist, und aus den
Verunreinigungen der thermoplastischen Kunststoffe und den
hochschmelzenden Kunststoffanteilen stammt, bleibt die in
der Zerkleinerungs- und Erwärmungseinheit aufbereitete Masse
dosierfähig.
Für die Verteilung des heißen Materials muß die Masse von
dem Haufen geregelt abtransportiert und dem kontinuierlichen
Materialstrom zugeleitet werden. Dazu dient eine Förder- und
Dosiereinrichtung. Sie kann beispielsweise als ein tempera
turbeständiges Endlosförderband, das einen Vorratsschacht
füllt, ausgebildet sein. Dabei wird in Abhängigkeit von dem
Füllstand in dem Vorratsschacht, der von einem geeigneten
Sensor wie z. B. einem Ultraschallsensor, einem kapazitiven
Sensor oder einem über die Temperatur geschalteten Sensor
gemessen wird, über eine Regeleinheit das Endlosband ge
schaltet. In Abhängigkeit von der Höhe des sich in dem
Schacht befindlichen Materials wird die Fördereinheit ein-
bzw. ausgeschaltet. Aus dem so immer gleichmäßig gefüllten
Vorratsschacht kann das Material nun kontinuierlich, z. B.
durch eine Förderschnecke, eine pneumatische Förderung oder
ein Förderband abtransportiert werden.
Sind in den zu granulierenden Kunststoffen Fremdstoffe, die
zu einer Störung der nachfolgenden Verfahrensschritte, d. h.
zu einem Verstopfen oder Verschleiß der nachfolgenden Granu
liereinrichtung führen können, so müssen diese Fremdstoffe
entfernt werden. Dies sind im allgemeinen Metalle, Sand,
Glas oder andere feste und harte Bestandteile. Dies ge
schieht durch die Abscheidung der schweren Stoffe aus dem
kontinuierlichen Materialstrom. Bläst man den kontinuierli
chen Materialstrom mit erwärmter Luft waagerecht in einen
freien Raum hinein aus, so werden die leichteren Teile des
Materialstroms weiter getragen als die schweren. Durch eine
Unterteilung des Raumes, in den der Materialstrom hinein
fällt und deren Spalt einstellbar ist, können so schwere und
leichte Anteile getrennt werden, wie es auch schon in
DE 24 41 811 C2 bekannt ist. Die schwe
ren Anteile, die die Verunreinigungen enthalten, werden so
aus dem kontinuierlichen Materialstrom herausgetrennt.
Gleichzeitig kann der Anteil von sehr klein zerteilten Mate
rialien wie Glas- und Sandstaub, der Feinanteil der Kunst
stoffe und die durch die Schlagbeanspruchung in der Zer
teilungs- und Zerkleinerungseinheit von den Kunststoffen
losgeschlagenen und anschließend durch die Erwärmung ge
trockneten organischen Fremdanteile aus dem freien Raum
abgesaugt werden.
Der gereinigte kontinuierliche Materialstrom wird in dem
nächsten Verfahrensschritt in die Granuliereinheit dosiert.
Dazu dient z. B. eine Förderschnecke, die das Material aus
der Reinigungseinheit herausfördert und dann in die Granu
liereinheit oder auf ein Förderband dosiert. Diese Förderschnec
ke ist dabei so ausgelegt, daß keinerlei Druck auf das zu
fördernde Material ausgeübt wird, da sonst der Kunststoff
schon vor der Granuliereinheit verschmelzen oder verkleben
würde.
In der Granuliereinheit wird das Material mit zwei oder
mehreren sich drehenden Walzen durch eine gelochte Fläche
gedrückt. Dieser Vorgang ist an sich als Schmelz-Preß
vorgang für das Granulieren bekannt (DE-OS 24 22 336). In die
sem bekannten Verfahren erwärmen sich die vorzerkleinerten
Kunststoffe normalerweise in dem sich verjüngenden Spalt,
der sich zwischen der gelochten Fläche und den Walzen ge
bildet hat. Durch Reibung erwärmen sich die Kunststoffe und
können durch die Löcher gedrückt werden. Für ein Aufschmel
zen der Kunststoffe müssen der Durchmesser und die Länge der
Löcher, der Feuchtegehalt und die Zusammensetzung der Kunst
stoffe genau aufeinander abgestimmt werden. Es zeigt sich
dabei, daß das Polyäthylen, das schon ab Temperaturen von
130°C an schmilzt und zudem als dünne Folie vorliegt, zu
erst aufschmilzt. Andere Kunststoffe, wie PP, PS, ABS, PET
und PVC besitzen höhere Schmelzepunkte und liegen noch nicht
geschmolzen vor. Zudem besitzen diese Kunststoffe eine we
sentlich geringere Wärmeleitfähigkeit. Zusammen mit der in
der Regel größeren Dicke dieser Kunststoffe ist die Durch
wärmung dieser Teile noch nicht abgeschlossen. Sie sind
deswegen kalt, fest und hart. Bei dem Durchdrücken durch die
Löcher verbinden sich diese Teile nur ungenügend mit dem
aufgeschmolzenen Polyäthylen, das wie ein Kleber wirken
soll, und kühlen dieses sogar noch ab. Die Stränge, die aus
den Löchern austreten, und damit auch die Granulatkörner,
besitzen so nur eine ungenügende Festigkeit, da das Poly
äthylen zum Teil zu kalt und nicht innig genug mit den ande
ren Kunststoffen verbunden ist. Die Dichte der Körner ist
ebenfalls gering.
Überraschend zeigte es sich, daß bei der Granulierung im
Schmelz-Preßprozeß mit Kunststoffgemischen mit einem hohen
Anteil an PE, deren gemeinsame Temperatur um den Schmelze
punkt von PE liegt, deren Feuchteanteil zu einem großen Teil
vorher entfernt wurde und die ggf. vorher von Stör- und
Fremdstoffen befreit wurden, feste stabile Stränge und damit
Granulatkörner mit guter Festigkeit erzeugt werden können. Die Temperatur des
vorgewärmten Materials ist homogen. Dadurch erweichen auch
die anderen Kunststoffe wie PP, PS, ABS, PVC oder PET. Sie
lassen sich in diesem Zustand einfacher durch die Löcher
drücken, schmiegen sich an die Lochwandungen an und werden
innig mit dem aufgeschmolzenen Polyäthylen verbunden. Nach
dem Verlassen der Löcher liegt das Material in festen, kom
pakten Strängen vor, die durch ein geeignetes Messer direkt
nach dem Verlassen des Loches abgeschnitten werden. Dadurch
erhält man gleichmäßig große, vorzugsweise zylindrische Gra
nulatkörner. Das offene System zwischen der gelochten Fläche
und den Walzen erweist sich bei der Verarbeitung von Alt
kunststoffen als vorteilhaft. Noch vorhandene Feuchtigkeit
kann dabei aus dem heißen Material austreten und abgesaugt
werden. Der Durchsatz durch die Granuliereinheit ist eben
falls höher, da die Kunststoffe nicht erst in dem Spalt
zwischen der gelochten Fläche und den Walzen aufgeschmolzen
zu werden brauchen. Sie werden direkt verfestigt und in die
Löcher gedrückt. Durch die kleinere Verweilzeit ist der
Anteil der Reibung nur gering, so daß nur eine geringfügige
Erwärmung des Materials stattfindet.
In einer Ausführung ist die gelochte Fläche als runde ebene
Scheibe ausgebildet, die auch gehärtet sein kann. Dabei
drehen sich die Walzen, die auch längs zu ihrer Drehachse
genutet sein können, um sich selbst und im Kreis auf der
Fläche und drücken das Material in die Löcher. Es können
jedoch auch die Walzen fest gelagert sein und nur eine Dre
hung um sich selbst erlauben. Dann dreht sich die gelochte
Scheibe unter den Walzen. So wird das Material in den durch
Scheibe und Walzen sich bildenden Spaltkeil gedrückt.
In einer anderen Ausführung ist die gelochte Fläche, die
auch gehärtet sein kann, als Ringfläche ausgebildet. Die
Löcher befinden sich am Umfang der Ringfläche und die Wal
zen, die auch längs zu ihrer Drehachse genutet sein können,
laufen in der Ringfläche. Auch hier können entweder die
Ringfläche drehend oder die Walzen in der inneren Ringfläche
sich im Kreis drehend angeordnet sein. Im Gegensatz zu der
flachen Scheibenfläche ist der Spaltkeil durch die beidsei
tigen Radien der Ringinnenfläche und der Walzen kleiner, und
das Material wird besser in die Löcher hineingedrückt.
In einer dritten Ausführung wird durch ein kleineres Ver
hältnis zwischen Lochdurchmesser und Lochlänge der gelochten
Fläche und dem dadurch vergrößerten Widerstand gegenüber dem
Durchdrücken des Materials und der dadurch hervorgerufenen
höheren Reibung im Spaltkeil der zu granulierende Kunststoff
weiter erwärmt. Diese Erwärmung ist vorteilhaft, wenn die
Granulatkörner sehr fest und ganz durchgeschmolzen vorliegen
sollen. Durch ein Einstellen des Abstandes zwischen Walzen
oberfläche und Ringinnenfläche kann das Erwärmungsverhalten
der Kunststoffe in der Granuliereinheit beeinflußbar gemacht
werden. Ein kleiner Spalt bedeutet wenig Erwärmung, ein
großer Spalt eine hohe Erwärmung.
Die so hergestellten Granulatkörner müssen gekühlt werden.
Dies geschieht vorteilhaft in einer Kühleinheit, in der
kalte Luft und Granulatkörner in einem gemeinsamen Raum in
entgegengesetzten Strömen geleitet werden. Die kalte Luft
umströmt die Granulatkörner und kühlt diese ab. Bei Austritt
hat die Luft fast die Temperatur der Granulatkörner angenom
men.
Vorteilhaft kann diese warme Luft nun dazu verwendet werden,
um in der Reinigungseinheit das ungereinigte Material in den
offenen Raum zu blasen. Energieverluste werden so minimiert.
Für das Zusammenspiel von Zerteilungs-, Erwärmungs- und der
Dosiereinheit für das optimale Gelingen des Verfahrens zur
Herstellung des Granulats ist eine spezielle Abstimmung
notwendig. Dabei muß die Durchsatzleistung der in langen
Zyklen von 2-5 Minuten arbeitenden Zerteilungs- und Erwär
mungseinheit und der kontinuierlich arbeitenden Preßeinheit
geregelt werden, damit es nicht zu einem Materialstau kommt.
Dazu wird ein spezieller Sensor herangezogen, der auf der
ersten Hälfte der Dosiereinheit die Materialhöhe mißt. Dies
kann beispielsweise eine durch eine Feder in der senkrechten
Position gehaltene Klappe sein, die direkt über dem Förder
band der Dosiereinheit angebracht ist. Durch das Material
wird sie aus der senkrechten Position ausgelenkt und kann
ein Signal geben, wenn das Band vor der Klappe wieder frei
geworden ist. Mit diesem Signal wird ein neuer Zerteilungs-
und Erwärmungszyklus eingeleitet. Damit wird sichergestellt,
daß für die Preßeinheit immer ausreichend und niemals zu
viel Material zur Verfügung steht.
Da die Temperatur der heißen Masse vor dem Granulieren be
sonders wichtig ist, muß sie für dieses Verfahren geregelt
werden. Dazu dient eine Temperaturerfassung für das Material
nach dem Verlassen der Zerteilungs- und Erwärmungseinheit.
Mit der gemessenen Temperatur des ausgestoßenen Materials
wird nun über eine Regeleinheit der Ausstoßpunkt beeinflußt.
Der Wert der für die Öffnung der Entleerungsklappe und damit
für die Beendigung des Zerteilungs- und Erwärmungsvorgangs
notwendige Strom des Motors, der das Schlagzerkleinerungs
werk antreibt, wird dabei um einen zu der Temperaturdiffe
renz proportionalen Wert entweder erhöht oder erniedrigt.
Die nächste Charge wird dann mit dem veränderten Wert gefah
ren. Bei einem hohen Wert für den Motorstrom wird das ausge
stoßene Material heißer, bei einem niedrigeren kälter.
Die Erfindung wird nachfolgend an Hand einer zur Durchführung
des Verfahrens geeigneten, in den Figuren schematisch dargestellten Vorrichtung
erläutert.
Fig. 1 zeigt die Vorrichtung und Fig. 6 zeigt die für eine
automatische Regelung notwendigen Komponenten.
Das Material wird dabei über ein Förderband (1) der Zer
teilungs- und Erwärmungseinheit (2) zugeführt. Hier wird es
von dem Schlagschneidwerk (3), das von einem Motor (4) an
getrieben wird, diskontinuierlich zerteilt und erwärmt. Über
den Motorstrom (32) (Fig. 6) wird das Ende des Zerteilungs-
und Erwärmungsvorgangs von der Steuereinheit (36) erkannt und
das Schaltsignal (30) zum Öffnen der Entleerungsklappe (37) gegeben.
Dadurch wird das Material
aus der Zerteilungs- und Erwärmungseinheit (2) ausgetragen
und fällt auf das Dosierband (5). Um es nun gleichmäßig in
den Verteilschacht (10) zu fördern, wird in diesem die
Füllhöhe des schon geförderten Materials über einen Sensor
(9), vorzugsweise einen Ultraschallsensor gemessen. In Ab
hängigkeit von der Füllhöhe wird das Dosierband (5) ein- bzw.
ausgeschaltet. Dafür wird das Signal (35) für die Füllhöhe an
die Steuereinheit (36) weitergeleitet, die dann wiederum das
Schaltsignal (34) für das Förderband gibt. Die Steuereinheit
(36) gibt dann das Signal (38) für den nächsten Zerteilungs-
und Erwärmungszyklus, wenn sie von der Stellklappe (8) das
Signal (33) erreicht hat, daß das Dosierband (5) wieder für
die nächste Befüllung frei ist. Die Temperatur der ausgesto
ßenen Masse wird über den Temperatursensor (7) gemessen und
an die Steuereinheit (36) geleitet. Hier wird der neue Strom
wert (38) für das Öffnen der Entleerungsklappe berechnet.
Die sich in dem Verteilschacht (10) befindliche heiße Masse
wird über die Förderschnecke (11) ausgetragen. Alternativ
kann dazu auch eine temperaturbeständiges Förderband oder ein
genügend starker, warmer Luftstrom verwendet werden. Das
Material wird zur Reinigungseinheit (12) geführt, die gege
benenfalls verunreinigte Kunststoffe von Fremdstoffen be
freit. Aus der Einfüllöffnung fällt das Material in einen
freien Raum, wo es von der Seite her mit warmer Luft (16)
angeblasen wird. Dabei trennen sich schwere und leichte
Stoffe, die in jeweils separate Behälter fallen. Die schwe
ren Stoffe (13) werden durch eine Schleuse, wie z. B. eine
Zellradschleuse entfernt oder von Zeit zu Zeit aus dem Sy
stem entfernt. Die leichten Stoffe (14) werden ggf. auch
über eine Schleuse und über eine Leitung (17) zur Granulier
einheit (18) befördert. Staubförmige Anteile werden über
einen Abzug (15) und beispielsweise einen Zyklon und Gewebe
filter aus dem System entfernt.
In der Granuliereinheit (18) wird das Material in die Mitte
zwischen zwei Walzen (20) geleitet. Die Walzen rollen an der
Innenfläche eines gelochten Ringes (19) ab, die sich von
einem Motor (22) angetrieben dreht. Der Spalt zwischen den
Walzen ist dabei einstellbar. Dabei wird das Material von
den Walzen zum Teil weiter erwärmt und dann durch die Löcher
des Ringes gedrückt (Fig. 3 verdeutlicht den Vorgang). Dabei
verschmilzt das Material und wird strangförmig aus den Lö
chern ausgestoßen. Da die Stränge sich mit dem gelochten
Ring mitdrehen, können sie von einem oder mehreren außen um
den Ring fest am Gehäuse angebrachten Messern (39) zerschnit
ten werden. Sie fallen dann nach unten in einen Auffangbe
hälter und werden über eine Fördereinrichtung (21) bei
spielsweise eine Förderschnecke, in die Kühleinheit (23)
befördert.
Hier fallen sie über einen Einlaß (26) in einen Behälter,
der durch einen beweglichen Rost (28) geteilt ist. Sie tür
men sich dabei auf einen Haufen (27) auf. Durch den bewegli
chen Rost (28) kann das Granulat kontrolliert in den Auslaß
(29) rieseln und verladen werden. Das Granulat auf dem Rost
wird durch den Rost von Luft (24) durchströmt. Das Granulat
kühlt dabei ab, und die Luft erwärmt sich. Die warme Luft
wird dann durch den Luftaustritt (25) abgesaugt und der
Reinigungseinheit (12), sofern diese nötig ist, zugeführt.
Fig. 4 zeigt eine andere Ausführung der Reinigungseinheit
(12). Hierbei wird das Material von der Förderschnecke (11)
in die Reinigungseinheit (40) gefördert. Durch die Schwer
kraft fällt es nach unten. Dabei werden die leichten Teile
durch einen Luftstrom, der durch Düsen (41) von unten einge
blasen wird, weiter nach oben geführt und können aus der
Reinigungseinheit über den Auslaß (42) abgezogen werden.
Staubförmige Bestandteile und die Luft werden durch einen
Zyklon und Gewebefilter getrennt. Die schweren Bestandteile
(43) sammeln sich am Grund der Reinigungseinheit und können
von dort beispielsweise über eine Zellradschleuse entfernt
werden.
In einer anderen Anordnung wird das Material direkt durch
einen genügend starken, warmen Luftstrom zur Reinigungsein
heit gefördert. Dabei kann dann ein zusätzlicher Luftstrom
zur Trennung entfallen, wenn der Förderluftstrom seitlich in
den Behälter führt.
Fig. 5 zeigt eine andere Ausführung der Granuliereinrich
tung. Hierbei rollen zwei oder mehrere Walzen (44) auf einer
sich drehenden gelochten ebenen Scheibe (45) ab. Durch den
sich dabei zwischen Walzen und Scheibe bildenden Spaltkeil
wird das Material durch die Löcher der Scheibe gedrückt.
Durch ein oder mehrere Messer (46) werden die sich bildenden
Stränge zu Granulatkörnern abgeschlagen.
Da verunreinigte Kunststoffe mit diesem vorgestellten
Verfahren zu Granulat verarbeitet werden können, ist haupt
sächlich in der Zerteilungs- und Erwärmungseinheit mit Ver
schleiß zu rechnen. Vorteilhaft sind deswegen alle Teile,
die einer schneidenden, scherenden oder schlagartigen Be
anspruchung unterworfen sind, aus gehärteten Materialien
gefertigt. Zusätzlich sind sie so konstruiert und an
gebracht, daß sie sich einfach und schnell auswechseln las
sen. Diese Teile sind die Kanten des Schlagschneidwerkes und
die in diesem Bereich befindliche Wand der Zerteilungs- und
Erwärmungsseinheit. Vorteilhaft lassen sich die Kanten durch
einfaches Verschrauben an dem Schlagzerkleinerungswerk be
festigen und sie können so einfach gewechselt werden. Da
diese Kanten auch nicht aufwendig bearbeitet zu werden brau
chen, sind sie auch kostengünstig herzustellen. Die Wand der
Zerteilungs- und Erwärmungseinheit ist vorteilhaft in mehre
re Segmente unterteilt, die aus gehärteten Materialien be
stehen oder eine gehärtete Oberfläche besitzen. Diese Seg
mente sind für ein einfaches Auswechseln von außen zu mon
tieren. Sie können dabei an die Zerteilungs- und Erwärmungs
einheit angeschraubt sein.
Die oben dargestellten Verfahrensschritte werden mit dem
folgenden Beispiel verdeutlicht.
Während der Aufgabe des Materials, das zu 50 Gew.-% aus PE,
15 Gew.-% aus PS, 10 Gew.-% aus PP, 5 Gew.-% aus anderen
Kunststoffen, 8 Gew.-% aus Metallen, 5 Gew.-% aus trockenen
anorganischen und organischen Verunreinigungen und zu 7%
aus Wasser besteht, steigt der Motorstrom des Schlagzer
kleinerungswerks an (Abschnitt A). Abhängig von der Größe
und dem Material der in die Zerteilungs- und Erwärmungsein
heit hineinfallenden Teile schwankt der Strom sehr stark.
Übersteigt jedoch der zeitlich gemittelte Wert des Motor
stroms eine vorher eingegebene Grenze, hier 300 A, so wird
die Zuführung automatisch gestoppt. Im folgenden kann man am
Motorstrom erkennen, daß das Material in der Zerteilungs-
und Erwärmungseinheit zerkleinert wird. Dabei sinkt der
Motorstrom ab (Abschnitt B). In der folgenden Phase (Ab
schnitt C) liegt das eingesetzte Material schnitzelförmig,
faserartig oder klumpenförmig vor. Durch die Drehung des
Schlagschneidwerks wird es nun hauptsächlich erwärmt. Der
Strom bleibt ungefähr konstant auf einem Minimum (210 A).
Erreichen die einzelnen Kunststofffraktionen den Schmelze
punkt, zuerst ist dies im allgemeinen das Polyäthylen, so
steigt der Motorstrom wieder an, da das Material eine immer
viskoser werdende Masse bildet (Abschnitt D). Ab einem ein
stellbaren Differenzwert vom Minimum (hier 50 A) wird der
Zerkleinerungs- und Erwärmungsvorgang abgebrochen und die
Masse durch die Entleerungsklappe ausgestoßen. Dadurch wer
den Kunststofffraktionen mit einem höheren Schmelzepunkt
nicht mehr aufgeschmolzen, sondern erweichen nur. Durch den
noch nicht geschmolzenen faserartigen oder klumpenfähigen
Anteil bleibt die Masse weiterhin dosierbar. Sie besitzt in
diesem Beispiel eine Temperatur von ca. 165°C. Durch einen
niedrigen Differenzstromwert kann die Temperatur noch ge
senkt, durch einen höheren gesteigert werden.
Das heiße Material wird über ein Förderband in den Ver
teilschacht gefördert. Ein Sensor, der auf Ultraschallbasis
arbeitet, mißt dabei die Höhe des Materials und schaltet bei
Erreichen einer eingestellten Höhe das Band ab, bei Unter
schreiten einer eingestellten Höhe das Band wieder an. Da
durch ist die Vorlage in dem Schacht immer sichergestellt.
Das Material wird durch eine Förderschnecke in die Reini
gungseinheit geführt. Dabei wird das aus der Förderschnecke
austretende Material von einem durch eine Düse geleiteten
heißen Luftstrom erfaßt und in einen großen Behälter hin
eingeblasen. Im freien Fall sinken die schweren Stoffe eher
ab als die leichten. Durch eine Trennwand findet dann das
Ausscheiden der schweren Stoffe statt. Dies sind in diesem
Beispiel 5 Gew.-% Metalle, 3 Gew.-% Glas und Sand und 8%
verschiedene Kunststoffe. Über eine Absaugung wird noch
einmal 4% Feinanteil, der aus anorganischem und organischem
Fremdmaterial sowie aus Kunststoffanteilen besteht, ausge
schieden. Das so gesäuberte Material, das nun zu 97 Gew.-%
aus Kunststoff, 1 Gew.-% aus Fremdmaterial und 2% Wasser
besteht, wird der Granuliereinheit zugeführt. Zwei Walzen
mit einem Durchmesser von 300 mm drücken den Kunststoff in
die Löcher der gelochten Ringfläche, die einen Innendurch
messer von 720 mm und eine Breite von 150 mm besitzt. Dabei
dreht sich die gelochte Ringfläche. Die Walzen können sich
nur um ihre eigene Achse drehen. Der Spalt zwischen Walzen
und Ringfläche ist auf 0,5 mm eingestellt. Die Ringfläche
ist radial mit ca. 2000 Löchern von 8 mm Durchmesser und 45
mm Länge ausgestattet. Vor dem Granulieren haben die Kunst
stoffe eine Temperatur von ca. 115°C. Sie werden durch die
Reibung im Spaltkeil zwischen Ringfläche und Walze wieder
leicht erwärmt und verlassen die Löcher mit einer Temperatur
von ca. 120°C. Die Stränge werden durch zwei direkt an der
Außenfläche des gelochten Ringes angebrachte Messer auf eine
Länge von ca. 8 mm abgeschlagen. Die Granulatkörner besitzen
nun die zylindrische Form mit einem Durchmesser von 8 mm und
einer Länge von 3 mm. Sie sind fest und stabil und werden in
der Kühleinheit abgekühlt. Nach Verlassen des Gegenstromküh
lers besitzen die Granulatkörner eine Temperatur von ca. 50
°C. Die austretende Luft mit einer Temperatur von ca. 90°C
wird der Reinigungseinheit zugeleitet.
Claims (29)
1. Verfahren zur Herstellung von Granulat aus schon einmal
verarbeiteten Kunststoffen oder Kunststoffprodukten,
bei dem
- a. die Kunststoffe oder Kunststoffprodukte aus ver schiedenen Sorten bestehend unzerkleinert, mit einem hohen Grad an Feuchte und Verschmutzung und einem Anteil von mindestens 30% Polyäthylen ein gesetzt werden;
- b. die unzerkleinerten Kunststoffe oder Kunststoff produkte diskontinuierlich in einem Schritt durch gleichzeitige Schlag- Reiß- Scher- und Schneid beanspruchung zerteilt, auf Temperaturen um den Schmelzpunkt des Polyäthylens erwärmt und von ei nem großen Teil der Feuchtigkeit befreit werden;
- c. das diskontinuierlich anfallende zerteilte und erwärmte, rieselfähige Material durch Speichern und dosiertes Weiterfördern in einen kontinuierli chen Materialstrom umgewandelt wird;
- d. der kontinuierliche Materialstrom ggf. in einem Trennschritt von Fremdstoffen befreit wird;
- e. der kontinuierliche Materialstrom drucklos in noch warmem Zustand in eine Granuliereinheit dosiert wird;
- f. das Material in der Granuliereinheit mittels Wal zen durch eine gelochte Matrize gepreßt und zu Strängen geformt wird;
- g. die Stränge zu Granulatkörnern zerkleinert und diese abgekühlt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
das diskontinuierliche Zerteilen und Erwärmen einer
Charge in 1-15 Minuten, vorzugsweise 2-5 Minuten vor
genommen wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich
net, daß bei dem diskontinuierlichen Zerteilen und
Erwärmen in einer Charge 10-120 kg, vorzugsweise 40-80
kg Material verarbeitet wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß über eine automatische Verfolgung
und Auswertung des Motorstroms, der für das Zerteilen
und Erwärmen benötigt wird, das Ende des Zerteilungs-
und Erwärmungsvorgangs bestimmt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß
die Temperatur des ausgestoßenen, zerteilten und er
wärmten Materials gemessen und der Endwert des Motor
stroms, der für das Zerteilen und Erwärmen benötigt
wird, proportional zur gemessenen Differenz zwischen
einer Solltemperatur und der gemessenen Temperatur
verändert wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß der jeweils nächste Zyklus der
Zerteilungs- und Erwärmungsbehandlung immer dann einge
leitet wird, wenn der kontinuierliche Massenstrom zu
einem Teil, vorzugsweise 50% weiterverarbeitet ist.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6 dadurch
gekennzeichnet, daß im Trennschritt Fremdstoffe wie
Eisen, Aluminium, Sand, Glas oder andere Fremdstoffe,
die keine Kunststoffe sind, über Windsichtung, Ma
gnet- oder Induktionsabscheider entfernt werden.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß das Material beim Zerteilen und
Erwärmen von über 80% der Feuchtigkeit befreit wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß beim Zerteilen und Erwärmen ein
Teil der fest an den Kunststoffen anhaftenden Fremd
stoffe von den Kunststoffen gelöst und dann staubförmig
abgesaugt wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-9, dadurch ge
kennzeichnet, daß das der Granulierung warm zugeführte
Material während des Granulierens mindestens soweit
erwärmt wird, daß wenigstens das Polyäthylen geschmol
zen ist und die anderen Kunststoffe erweicht sind.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch
gekennzeichnet, daß während des Granulierens das Mate
rial von dem größten Teil der Restfeuchtigkeit, vor
zugsweise bis auf weniger als 2,5% Feuchtegehalt be
freit wird.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1, 7, 9, dadurch
gekennzeichnet, daß die zum Kühlen der Granulatkörner
verwendete Luft als warme Luft dem Trennschritt zu
geführt wird.
13. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den
Ansprüchen 1 bis 12 mit
- a. einer diskontinuierlich arbeitenden Zerteilungs- und Erwärmungseinheit (2), die ein in einem Mate rialaufnahmebehälter mit hoher Drehzahl umlaufen des Schlagschneidwerk (3) aufweist;
- b. einer das chargenweise aus der Zerteilungs- und Erwärmungseinheit (2) ausgestoßene rieselfähige Material aufnehmenden Dosiereinheit (6), die ein einen Verteilschacht (10) befüllendes Förderband (5) aufweist, dessen Antrieb in Abhängigkeit von der Füllhöhe des Verteilschachtes (10) steu erbar ist;
- c. einer Granuliereinheit (18), die eine gelochte Matrize (19 bzw. 45) aufweist, auf der einerseits mehrere Walzen (20 bzw. 44) abrollen und anderer seits mehrere die Matrizenoberfläche bestreichende Messer (39 bzw. 46) angeordnet sind;
- d. einer der Granuliereinheit (18) nachgeordneten Kühleinheit (23) für das Granulat.
14. Vorrichtung nach dem Anspruch 13, dadurch gekennzeich
net, daß der Zerteilungs- und Erwärmungseinheit (2)
eine Fördereinrichtung (1), vorzugsweise ein Endlos
förderband vorgeordnet ist.
15. Vorrichtung nach den Ansprüchen 13 oder 14, dadurch
gekennzeichnet, daß der Behälter der Zerteilungs- und
Erwärmungseinheit (2) mit einer Absaugeinrichtung ver
bunden ist.
16. Vorrichtung nach den Ansprüchen 13 oder 14, dadurch
gekennzeichnet, daß zum Bestimmen des Endes des Zer
teilungs- und Erwärmungsvorgangs eine Steuereinheit
(36) vorgesehen ist, die abhängig vom Verhalten des
Motorstroms (32) des das Schlagschneidwerk (3) antrei
benden Motors (4) ein Signal (30) zum Öffnen der Ent
leerungsklappe (37) der Zerteilungs- und Erwärmungsein
heit (2) abgibt.
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13, 14 oder 16
dadurch gekennzeichnet, daß dem Förderband (5) eine
seine Befüllung abtastende Stellklappe (8) zugeordnet
ist, von der auf ein Signal (33) hin über die Steuer
einheit (36) der nächste Zerteilungs- und Erwärmungs
zyklus einleitbar ist.
18. Vorrichtung nach den Ansprüchen 13, 14, 15 oder 17,
dadurch gekennzeichnet, daß in dem Verteilschacht (10)
ein Sensor (9), vorzugsweise ein Ultraschallsensor oder
kapazitiver Sensor angeordnet ist, durch den in Abhän
gigkeit von der Füllhöhe (35) über die Steuereinheit
(36) das Förderband (5) ein- bzw. ausschaltbar ist.
19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13, 14, 16 oder
18, dadurch gekennzeichnet, daß sich an den Verteil
schacht (10) eine das Material kontinuierlich weiter
transportierende Fördervorrichtung, vorzugsweise eine
Förderschnecke (11) anschließt.
20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 19, dadurch
gekennzeichnet, daß zwischen der Dosiereinheit (6) und
der Granuliereinheit (18) eine Reinigungseinheit (12
bzw. 40) angeordnet ist, die einen Einlaß für einen
warmen Luftstrom (16 bzw. 41) zum Anblasen des kontinu
ierlichen Materialstroms von der Seite oder von unten
her aufweist.
21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 20, dadurch
gekennzeichnet, daß auf der gelochten Matrize (19) 2 bis 4
Walzen (20) abrollen.
22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 21, dadurch
gekennzeichnet, daß die gelochte Matrize ringförmig
ausgebildet ist, von einem Motor (22) antreibbar ist
und die Walzen (20) auf der Innenfläche abrollen.
23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 22, dadurch
gekennzeichnet, daß die gelochte Matrize (45) flach
ausgebildet ist und die Walzen (44) von einem Motor
(22) kreisförmig auf der Matrize (45) gedreht werden.
24. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 22 oder 23, da
durch gekennzeichnet, daß der Spalt zwischen Matrize
und Walze einstellbar ist.
25. Vorrichtung nach den Ansprüchen 22 oder 23, dadurch
gekennzeichnet, daß die Walzen in Längsrichtung Nuten
aufweisen.
26. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 25, dadurch
gekennzeichnet, daß der Matrize (19 bzw. 45) 1 bis 3
Messer (39 oder 46) zugeordnet sind.
27. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 26, gekenn
zeichnet durch eine Fördereinrichtung (21) zwischen der
Granuliereinheit (18) und der Kühleinheit (23).
28. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 27, dadurch
gekennzeichnet, daß die Kühleinheit (23) einen oberen
Einlaß (26) und über einem bodenseitigen Auslaß (29)
einen beweglichen Gitterrost (28) sowie unter dem Git
terrost (28) einen oder mehrere Einlaßstutzen (24) für
kalte Luft und oberhalb der Granulatschüttung (27)
einen Auslaß (25) für die aufgewärmte Luft aufweist.
29. Vorrichtung nach Anspruch 28, dadurch
gekennzeichnet, daß der Auslaß (25) für die aufgewärmte
Luft mit der Reinigungseinheit (12 bzw. 40) verbunden
ist und daß die Luft durch eine Düse (16 bzw. 41) in
die Sichterkammer eintritt.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19944420211 DE4420211C1 (de) | 1994-06-09 | 1994-06-09 | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Granulat aus Kunststoffen |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19944420211 DE4420211C1 (de) | 1994-06-09 | 1994-06-09 | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Granulat aus Kunststoffen |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4420211C1 true DE4420211C1 (de) | 1995-10-26 |
Family
ID=6520204
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19944420211 Expired - Fee Related DE4420211C1 (de) | 1994-06-09 | 1994-06-09 | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Granulat aus Kunststoffen |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4420211C1 (de) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19600482A1 (de) * | 1995-11-11 | 1997-05-15 | Schaefer Elektrotechnik Sonder | Verfahren und Vorrichtung zum Verarbeiten von Bauteilen aus Mischkunststoffen und damit vermischten anderen Baustoffen sowie deren Anwendung |
CN107877730A (zh) * | 2017-12-11 | 2018-04-06 | 南京科森挤出装备有限公司 | 耐高温橡塑拉条切粒机 |
CN109531856A (zh) * | 2018-11-02 | 2019-03-29 | 广州半边旗化工有限公司 | 一种新型改性eva热熔胶切料装置 |
CN111805799A (zh) * | 2020-03-30 | 2020-10-23 | 苏州润鑫包装科技有限公司 | 一种塑料包装膜的回收方法 |
CN116394429A (zh) * | 2023-04-20 | 2023-07-07 | 盐城市大丰海隆塑业有限公司 | 一种再生塑料回收设备 |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2005360A1 (de) * | 1970-02-06 | 1971-08-19 | Beck E | Verfahren zum Aufbereiten von ge brauchten und verschmutzten Kunststoffab fallen |
DE2422336A1 (de) * | 1973-05-09 | 1974-11-21 | Teijin Ltd | Verfahren zur herstellung eines formmaterials aus einem thermoplastischen, synthetischen harz |
DE2432861A1 (de) * | 1974-07-09 | 1976-01-29 | Krauss Maffei Ag | Verfahren und vorrichtung zum ueberfuehren von kunststoffabfaellen in ein granulat |
DE2547440A1 (de) * | 1975-10-23 | 1977-04-28 | Krauss Maffei Ag | Verfahren zum aufbereiten der kunststoffbestandteile von ggf. vorsortierten abfallstoffen |
DE1679834C2 (de) * | 1966-09-02 | 1977-08-04 | Eckert & Ziegler Gmbh, 8832 Weissenburg | Vorrichtung zum Überführen von dünnen thermoplastischen Kunststoffabfällen, insbesondere von Folien und Blasteilen, in ein rieselfahiges Granulat |
DE2441811C2 (de) * | 1974-08-31 | 1982-12-09 | Erich Ing.(grad.) 6520 Worms Beck | Verfahren zum Aufarbeiten von Kunststoffabfällen, inondere Folienabfällen |
DE8716077U1 (de) * | 1987-12-04 | 1988-02-11 | Plastmachines Gelderland, 8039 Puchheim | Vorrichtung zum Aufbereiten von thermoplastischem Kunststoffgut |
-
1994
- 1994-06-09 DE DE19944420211 patent/DE4420211C1/de not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1679834C2 (de) * | 1966-09-02 | 1977-08-04 | Eckert & Ziegler Gmbh, 8832 Weissenburg | Vorrichtung zum Überführen von dünnen thermoplastischen Kunststoffabfällen, insbesondere von Folien und Blasteilen, in ein rieselfahiges Granulat |
DE2005360A1 (de) * | 1970-02-06 | 1971-08-19 | Beck E | Verfahren zum Aufbereiten von ge brauchten und verschmutzten Kunststoffab fallen |
DE2422336A1 (de) * | 1973-05-09 | 1974-11-21 | Teijin Ltd | Verfahren zur herstellung eines formmaterials aus einem thermoplastischen, synthetischen harz |
DE2432861A1 (de) * | 1974-07-09 | 1976-01-29 | Krauss Maffei Ag | Verfahren und vorrichtung zum ueberfuehren von kunststoffabfaellen in ein granulat |
DE2441811C2 (de) * | 1974-08-31 | 1982-12-09 | Erich Ing.(grad.) 6520 Worms Beck | Verfahren zum Aufarbeiten von Kunststoffabfällen, inondere Folienabfällen |
DE2547440A1 (de) * | 1975-10-23 | 1977-04-28 | Krauss Maffei Ag | Verfahren zum aufbereiten der kunststoffbestandteile von ggf. vorsortierten abfallstoffen |
DE8716077U1 (de) * | 1987-12-04 | 1988-02-11 | Plastmachines Gelderland, 8039 Puchheim | Vorrichtung zum Aufbereiten von thermoplastischem Kunststoffgut |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
N.N.: Kosten mindern, Erträge mehren, Risiken mei-den. In: Plastverarbeiter, 42.Jg., 1991, Nr. 6, S.143 * |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19600482A1 (de) * | 1995-11-11 | 1997-05-15 | Schaefer Elektrotechnik Sonder | Verfahren und Vorrichtung zum Verarbeiten von Bauteilen aus Mischkunststoffen und damit vermischten anderen Baustoffen sowie deren Anwendung |
CN107877730A (zh) * | 2017-12-11 | 2018-04-06 | 南京科森挤出装备有限公司 | 耐高温橡塑拉条切粒机 |
CN109531856A (zh) * | 2018-11-02 | 2019-03-29 | 广州半边旗化工有限公司 | 一种新型改性eva热熔胶切料装置 |
CN111805799A (zh) * | 2020-03-30 | 2020-10-23 | 苏州润鑫包装科技有限公司 | 一种塑料包装膜的回收方法 |
CN116394429A (zh) * | 2023-04-20 | 2023-07-07 | 盐城市大丰海隆塑业有限公司 | 一种再生塑料回收设备 |
CN116394429B (zh) * | 2023-04-20 | 2023-10-27 | 盐城市大丰海隆塑业有限公司 | 一种再生塑料回收设备 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100478570B1 (ko) | 괴성화물 및 그 제조방법 | |
EP0373372B1 (de) | Agglomerator zum kontinuierlichen Regranulieren von thermoplastischen Kunststoffabfällen, insbesondere von Folien, Fäden und dergleichen | |
EP0800445B1 (de) | Verfahren und anlage zur aufbereitung von mischkunststoffen | |
US5088910A (en) | System for making synthetic wood products from recycled materials | |
US5096046A (en) | System and process for making synthetic wood products from recycled materials | |
US5503788A (en) | Automobile shredder residue-synthetic plastic material composite, and method for preparing the same | |
DE60206271T2 (de) | Verfahren und vorrichtung zum herstellen von gefüllten thermoplastischen polymeren | |
EP1047502B1 (de) | Verfahren zum aufbereiten von mischabfällen, aufbereitungsanlage sowie puffersilos dafür | |
JP3566348B2 (ja) | 廃棄樹脂成形品の回収・造粒方法及び装置並びに前記回収樹脂材料を用いた木質合成板の製造方法。 | |
EP2766167B1 (de) | Vorrichtung zum aufbereiten von kunststoffmaterial | |
EP2252440A1 (de) | VERFAHREN UND VORRICHTUNG ZUM SPRITZGIEßEN VON KUNSTSTOFFMATERIAL | |
EP0631537B1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur erfassung und aufbereitung von verstreckte kunststoffe enthaltenden abfällen | |
EP1125508A2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Verwertung von Tabakstaub | |
WO1993022119A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zum recycling von begastem kunststoffmaterial | |
DE202012012568U1 (de) | Vorrichtung zum Aufbereiten von Kunststoffmaterial | |
US5213021A (en) | Reciprocating cutter assembly | |
CH425185A (de) | Verfahren zum kontinuierlichen Herstellen eines granulatförmigen Schmelzproduktes aus thermoplastischen Kunststoffolien bzw. -abfällen und Einrichtungen zur Durchführung des Verfahrens | |
DE2831321A1 (de) | Vorrichtung und verfahren zur wiedergewinnung von abfaellen aus thermoplastischem kunststoff | |
DE4420211C1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Granulat aus Kunststoffen | |
US5482216A (en) | Method for reclaiming plastic which contains undesirable contaminants | |
DE69618459T2 (de) | Verfahren und vorrichtung zum materialzuführen für einen extruder | |
EP3245035B1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur herstellung eines thermoplastischen granulates | |
DE19600482A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Verarbeiten von Bauteilen aus Mischkunststoffen und damit vermischten anderen Baustoffen sowie deren Anwendung | |
EP0648149B1 (de) | Verfahren zur sortierung von thermoplasten aus einem gemengestrom | |
DE3823271C2 (de) |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8100 | Publication of the examined application without publication of unexamined application | ||
D1 | Grant (no unexamined application published) patent law 81 | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |