DE2422804B2

DE2422804B2 - Verfahren zur Herstellung eines sehr feinen Pulvers aus thermoplastischen Kunststoffabfällen

Info

Publication number: DE2422804B2
Application number: DE2422804A
Authority: DE
Inventors: Herbert Alfred 6451 Wolfgang Merges
Original assignee: Ultrex-Chemie 6451 Wolfgang GmbH
Current assignee: Ultrex-Chemie 6451 Wolfgang GmbH
Priority date: 1974-05-10
Filing date: 1974-05-10
Publication date: 1978-05-11
Also published as: DE2422804A1

Description

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines sehr feinen Pulvers, wie es für elektrostatische Beschichtungsverfahren, Wirbelsintern, Textilbehandlung oder Rotationssintern benötigt wird, aus thermoplastischen Kunststoffabfällen, wie Folien-, Fäden-, Stapelfasern- oder Geweberesten, bei dem die Abfälle in einem Granulator zerkleinert und dann unter Kühlung in einer Feinmahlmühle gemahlen werden.

Die Feinheit derartiger Pulver liegt bei 10 bis etwa 75 my für elektrostatische Beschichtungsverfahren. Für das Wirbelsintern werden Pulver in einer Körnung von 75 bis 200 my und für die Beschichtung von Geweben von 200 bis 500 my benötigt. Für das Rotationssintern ist eine Körnung zwischen 400 und 800 my erforderlich.

Aus der Zeitschrift »Kunststoff-Berater« Nr. 10 von 1963, S. 753, ist unter der Überschrift »Aufbereitung von PVC-Abfällen durch Feinmahlen« eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Herstellung von Kunstharzpulver für Sinterverfahren, für das Flammspritzen, für das sogenannte Engel-Verfahren und für Textilbehandlung sowie zur Aufbereitung von Abfällen bekannt. Nach diesem Verfahren wird mit Luftkühlung des Mahlgutes im Mahlraum und Wasserkühlung der Mühle gearbeitet, da Thermoplaste bei einer Zerkleinerung auf derartige Feinheiten bei Normaltemperatur bis zu ihrem Schmelzpunkt erhitzt werden.

Eine solche Feinmahlung kann zur Sicherung der Kornfeinheit auch unter Verwendung besonderer Kältemittel erfolgen.

Die Erfindung umfaßt für einen solchen Fall bekannte Kaltmahlverfahren und Vorrichtungen, bei denen als Kältemittel ein verflüssigtes, tiefsiedendes Gas, wie Stickstoff oder Luft, dient. Diesem Verfahren ist eigentümlich, daß das zu zerkleinernde Gut, bevor es einer Zerkleinerungsmaschine, wie Prallmühle, Stiftmühle oder sonstiger geeigneter Scheibenmühle, aufgegeben wird, mit dem Kältemittel in Berührung gebracht und auf eine geeignete niedrige Temperatur heruntergekühlt wird.

Diesem Verfahren ist ferner eigentümlich, daß das Mahlgut eine ganz bestimmte Form und Größe haben muß. Diese Voraussetzungen erfüllen Granulate zylindrischer, würfelförmiger oder linsenförmiger Gestalt.

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⁵⁰ Als obere Grenze der Abmessung solcher Granulate wird etwa ?ine Kanten- bzw. Seitenlänge von 6 mm und als untere von 2 mm angesehen. Diese Abmessungen sind erforderlich sowohl zur Behandlung in der Kälteeinrichtung als auch im Hinblick auf die Aufgabengröße für die Zerkleinerungsmaschine.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu schaffen, mit dem thermoplastische Kunststoffabfälle in Gestalt von Folien-, Fäden-, Stapelfasern- und Geweberesten in sehr feines Pulver überführbar sind. Bei der Durchführung dieses neuen Verfahrens soll eine thermische Schädigung der Substanz, wie sie häufig beim Regenerieren thermoplastischer Kunststoffe auf Extrudern eintritt, vermieden werden. Ferner soll das neue Verfahren wirtschaftlicher als die bisher bekannten im Hinblick auf die aufzuwendende Energiemenge sein.

Die Lösung dieser Aufgabe ist verwirklicht mit einem Verfahren der genannten Art, das dadurch gekennzeichnet ist, daß die Abfälle durch Verdichten während einer einmaligen Zwangsdurchführung durch Reibungswärme erzeugende Zahnscheiben und anschließendes Schneidgranulieren in granulatförmigen Zustand überführt werden und anschließend einem Kaltmahlverfahren, bei dem sie mit tiefsiedendem, verflüssigtem Gas in Berührung gebracht, versprödet und anschließend feingemahlen werden, unterworfen werden, und bei dem ein kontinuierlicher Materialfluß vom Abfall bis zum Feinstpulver vorliegt.

In der Durchführung des Verfahrens wird das Material beim »Verdichten« agglomeriert, zumindest an seiner Oberfläche gesintert, so daß die einzelnen Granulatteile Sinteragglomerate darstellen, deren Endform unregelmäßig und deren Größe durch die Sieblochung einer Schneidmühle, durch die diese Teile hindurchgeleitet werden, bestimmt ist.

Die angesinterten Granulate werden vorzugsweise nach dem in der DT-PS 14 54 873 beschriebenen Verfahren hergestellt. Die bei der Durchführung dieses Verfahrens benutzte Vorrichtung ist Gegenstand des deutschen Patents 14 54 875. Das Wesentliche hierbei ist, daß die auf einer Schneidmühle vorzerkleinert aufgegebenen Abfälle zur Herstellung des Sintergranulats nicht bis in ihren Schmelzbereich erhitzt werden, sondern daß durch die mittels der Zahn- bzw. Reibscheiben aufgebrachte Energie vermöge der Druck- und Scherkräfte bereits im plastischen Zustand dieses Materials eine Sinterung eintritt. Die einzelnen aufgegebenen Abfallteilchen werden hierbei in einmaligem Zwangsdurchgang durch die die Reibungswärme erzeugenden Elemente, wie z. B. Zahnscheiben, hindurchgeführt.

Zwar ist in den genannten Patentschriften nur von Kunststoffolien bzw. -abfällen die Rede. Zwischenzeitlich ist es jedoch möglich, das beschriebene Verfahren unter Verwendung der zugehörigen Vorrichtung auch auf Fäden-, Stapelfasern- und Gewebereste od. dgl. anzuwenden und aus diesem Material in der beschriebenen Weise Abfallgranulate herzustellen.

In der Praxis hat es sich gezeigt, daß dieses Granulat, wenn es nach einem Kaltmahlverfahren gemäß der DT-AS 16 07 462 behandelt wurde, bezogen auf sein Gewicht nur etwa ³A der für Extrudergranulate notwendigen Menge des Kältemittels benötigt, um sich einwandfrei zerkleinern zu lassen.

Bei dem Kaltmahlverfahren gemäß DT-AS 16 07 462 werden zur Feinzerkleinerung feste Stoffe in verflüssigtes Gas eingetaucht und versprödet und das durch das

Verdampfen des verflüssigten Gases entstehende Kaltgas zum Zwecke der Vorkühlung des Mahlgutes benutzt, das dieses Kaltgas im Gegenstrom durchströmt. Nach dem Eintauchen in das verflüssigte Gas wird das Mahlgut nach dem Kennzeichen dieses Verfahrens zwischen zwei relativ zueinander bewegten Wänden entstehenden Druckeffekten ausgesetzt, wobei während des Zerkleinerungsvorganges zum Transport des Gutes kein wesentlicher Gasstrom benötigt wird.

Bei den relativ zueinander bewegten Wänden handelt es sich um mit einer Feinprofilierung versehene hochtourig laufende Stahlscheiben.

Bei der Anwendung dieses Verfahrens wurde außer der Ersparnis von etwa 25% des Kältemittels im Vergleich mit Extrudergranulaten festgestellt, daß die Durchsatzleistung der Zerkleinerungsmaschine im Hinblick auf Extrudergranulate bei gleicher Antriebsleistung um einen Mittelwert von 33% anstieg.

Wesentlich für die Wirtschaftlichkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens ist jedoch, daß die Förderstrecken für das Behandlungsgut während des gesamten Verfahrensablaufs so kurz wie möglich gehalten werden, und daß die einzelnen Aggregate im Hinblick auf ihre Leistungen aufeinander abgestimmt sind, so daß die Durchführung des Verfahrens kontinuierlich vom Abfallstück bis zum Feinstpulver erfolgt, ohne daß durch unnötig große Förderwege Kälteenergie verloren geht.

Während bei bekannten Kaltmahlverfahren etwa 2 bis 1 kg Flüssiggas pro kg Feingut gerechnet wird, kar.n errindungsgemäß mit 0,75 bis 0,80 kg Flüssiggas, bezogen auf 1 kg Feingut, gearbeitet werden, wie

ιu praktische, umfangreiche Versuche gezeigt haben.

Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß es nunmehr möglich ist, unter Anwendung an sich bekannter Kaltmahlverfahren aus thermoplastischen Kunststoffabfällen feinste Pulver herzustellen, wobei die Wirtschaftlichkeit im Hinblick auf das Verarbeiten von Extrudergranulaten des Ursprungsstoffes stark verbessert wird.

Von Vorteil ist ferner, daß Kunststoffabfälle, die unter Umständen unter Anwendung erheblicher Kosten — weil nicht anders verwertbar — beseitigt werden mußten, nunmehr nutzbringend verwendbar sind, so daß teuere Rohstoffe eingespart werden können.

Claims

Patentanspruch:

Verfahren zur Herstellung eines sehr feinen Pulvers, wie es für elektrostatische Beschichtungsverfahren, Wirbelsintern; Textilbehandlung oder Rotationssintern benötigt wird, aus thermoplastischen Kunststoffabfall, wie Folien-, Fäden-, Stapelfasern- oder Geweberesten, bei dem die Abfälle in einem Granulator zerkleinert und dann unter Kühlung in einer Feinmahlmühle gemahlen u> werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Abfälle durch Verdichten während einer einmaligen Zwangsdurchführung durch Reibungswärme erzeugende Zahnscheiben und anschließendes Schneidgranulieren in granulatförmigen Zustand überführt is werden und anschließend einem Kaltmahlverfahren, bei dem sie mit tiefsiedendem, verflüssigtem Gas in Berührung gebracht, versprödet und anschließend feingemahlen werden, unterworfen werden und ein kontinuierlicher Materialfluß vom Abfall bis zum Feinstpulver vorliegt.