DE3002227A1 - Verfahren zur rueckgewinnung von kaschierten und unkaschierten schichtstoffabfaellen - Google Patents

Description

• Verfahren zur RUckgewinnung von kaschierten und unkaschier-
• ten Schichtstoffabfällen Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Rückgewinnung von NE-Metall und Isolierstoff aus Abfallmaterial, insbesondere aus Schichtstoffabfällen und Abfällen kupferkaschierten Basismaterials für gedruckte Schaltungen, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Sie findet besonders Anwendung bei der Herstellung von Schichtstoffen für die Elektroindustrie.
• Die Errindung geht von einem in DT-OS 23 43 345 beschriebenen Verfahren zur Rückgewinnung von Metallen und Kunststoffmaterialien aus, wobei es sich im wesentlichen um die Aufbereitung des Leitermaterials und des isolierenden Kunststoffmaterials der Abfälle elektrischer Kabel zur Wiederverwertung bei der Kabelherstellung handelt. Hierzu werden diese Abfälle zerkleinert und zu einem pulvrigen Granulat vermahlen, welches aufgrund des unterschiedlichen Gewichtes seiner Teilchen mittels verschiedener Einrichtungen und Flüssigkeiten, entsprechend seiner Anteile an verschiedenen Metallen und thermoplastischen Kunststoffen sortiert und schließlich getrocknet wird. Das so rückgewonnene Kunststoffmaterial ist ausreichend rein, um in einer Extruderpresse ohne weitere Behandlung wieder verwendet werden zu können. Ebenso weist auch das Kupfer bzw. Aluminium nach Abscheidung eines etwaigen Gehaltes an Stahl oder Eisenteilen mittels starker Magnete große Reinheit auf und kann ebenfalls ohne weiteres für die Herstellung neuer Leiter verwendet bzw. einer Schmelze des betreffenden Metalles beigegeben werden.
• Dieses Verfahren läßt sich jedoch für die Wiederverwendung von Schichtstoffabfällen, welche - abgesehen von dem Kupfer der Kaschierung - vorwiegend aus harzgetränktem Papier bestehen, nicht anwenden; Die Gründe hierfür liegen einerseits in dem geringeren oder gänz)Soh fehlenden Gehalt an Metallen, wodurch die Trennung auf nassem Wege mit nachfolgender Trocknung unrentabel wUrde, sowie in der Schwierigkeit, das nach Sortierung wiedergewonnene IsoliermatertalO nämlich vorwiegend Kunstharz getränktes Papiers so aufzubereiten, daß es für die Schichtstoffherstellung wiederverwendet werden kann.
• Da jedoch bei der Herstellung und Verarbeitung von Schichtpreßstoffen für die Elektroindustrie ein erheblicher Anteil unkaschierter Abfälle, z.B. Schleifstaubg Stanzabfälle> Besäumstreifen, Rohrabfälle, Zuschnittreste usw., aber auch bei der Herstellung kupferkaschierter Schichtpreßstoffe, wie etwa als Basismaterial fUr gedruckte Schaltungen, bei deren maßgerechtem Zuschnitt ebenfalls Besäumstreifen und Zuschnittsreste abfallen, besteht ein dringender Bedarf, an einem Verfahren zu deren wirtschaftlicher RUckgewinnung und Wiederverwertung bei der Schichtstoffherstellung.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde ein Verfahren zur Rückgewinnung und Wiederverwertung von Schichtstoffabfäller anzugeben, welches neben der Rückgewinnung des Kupfers aucl.
• die Aufbereitung der Isolierstoff- insbesondere Kunstharzanteile für deren Einsatz bei der Schichtstoffertigung ermöglichst, um so deren Wirtschaftlichkeit zu erhöhen und die Vergeutung von Rohstoffen zu vermeiden. Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 angegebene Erfindung gelöst.
• Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben sich aus den Patentansprüchen 2 bis 6, von welchem sich der Anspruch 2 auf bevorzugte Korngrößen bei der Aufbereitung der Isolierstoffanteile des Feingutes bzw. Grobgutes, der Anspruch 3 auf die Aufbereitung der wiedergewonnenen Metallanteile, und der Anspruch 4 auf weitere vorteilhafte Einzelheiten der Aufbereitung des Isolierstoffanteiles für dessen Wiederverwertung beziehen.
• Die Ansprüche 5 und 6 betreffen die Art und Weise der Zudosierung des rückgewonnenen Isolierstoff-Abfallmaterials bzw. dessen Anteil als arteigener Füllstoff in der für die Tränkung der Schichtstoff-Papierbahnen verwendeten Imprägnierharzlösung.
• Das wesentliche der Erfindung liegt in der Erkenntnis, daß für die Rückgewinnung und Wiederverwertung der bei der Schichtpreßstorfherstellung unvermeidlichen Abfälle eine Trennung der Metallanteile von den Isolierstoffanteilen auf trockenem Wege erfolgen muß, wenn die letzeren wieder verwendet werden sollen, sowie, daß die Wiederverwertung der Isolierstoffteilohen am Besten feinst gemahlene, bei einer Korngröße von höchstens 50 /um in Form einer viskosen Paste erfolgt, welche der Imprägnierharzlösung für den Schichtstoff -Fertigungsprozeß zudosiert und somit für diesen zurückgewonnen wird. Hierzu wird das Abfallmaterial zunächst in bekannter Weise zerkleinert und granuliert und sodann aus dem trockenen Mischgranulat von Metall- und Isolierstoffteilchen ein wesentlicher Anteil der letzteren, welcher bei kupferkaschierten Abfällen mehr als die Hälfte der Menge des granulierten Abfallmaterials betragen kann, mittels Luftstrom als Feingut abgeschieden und gesammelt.
• Durch nachfolgendes Sieben des verbleibenden Grobgut-Granulatgemisches wird hiervon das Metall abgetrennt und der weiteren Behandlung zugeführt, während die Fein- und Grobgutanteile des verbleibenden Isolierstoff-Granulatgemisches zusammengebracht, zu einem Pulver fein gemahlen, und so in einer flüssigen Harzlösung dispergiert werden. Schließlich wird der so für die Wiederverwertung aufbereitete Isolierstoff als feinst gemahlenes viskose Paste der Imprägnierharzlösung für die Schtchtstoff- beispielsweise Hartpapierw Fertigung zudosiert. Es versteht sich, daß beim RecSing, metallfreier Schichtstoffabfälle in der gleichen Weise verfahren wird, wobei jedoch die für die Aussortierung der Metallanteile und deren Wiederverwertung erforderlichen Maßnahmen entfallen und auch die Zugabe einer höheren Dosis der schließlich dem Tränkmittel beigegebenen Paste möglich ist.
• Der Vorteil dieses neuen Verfahrens liegt nämlich insbesondere darein, daß auf diese Weise neben dem Metall auch das kostenaufwendige Isoliermaterial wieder der Schichtpreßstoffertigung zugeführt werden kann. Hierbei kann der Gesamtmenge der Imprägnierharzlösung eine solche Menge der viskosen Paste zudosiert werden, daß die fein gemahlene Abfallmenge io-4o %, vorzugsweise 20033 % des Gewichtes der in der Xmprägnierharzlösung enthaltenen Menge an Harzsubstanz entspricht. Somit wird aber bei der Herstellung neuer Schichtstoffe etwa ein Viertel bis zu einem Drittel der ImprägniePharzlösung durch die Rückgewinnung des Isoliermaterials aus den Abfällen eingespart, womit sich die Wirtschaftlichkeit der Fertigung dieser Schichtpreßstoffe sehr beachtlich erhöht.
• Diese bestehen nämlich ebenso wie das Basismaterial für gedruckte Schaltungen aus in einer Harzlösung getränkten Papterbahnen, die nach ihrer Tränkung bzw. Imprägnierung in mehreren Schichten oder Lagen übereinander gelegt, und unter Wärmeanwendung zusammengepreßt werden, wobei das zur Gruppe der duroplasten Kunststoffe gehörie Harz erhärtet und mit dem zunächst als dessen Träger dienenden, geschichteten Papier sogenanntes Hartpapier bildet, das schließlich auch noch ein oder beidseitig mit einer dünnen Kupferfolie kaschiert werden kann, etwa als Basismaterial für gedruckte Schaltungen So gebildete, kaschierte oder unkaschierte Platten müssen danach auf Jeweils unterschiedlich vorgegebene, Endabmessungen zugeschnitten werden. Desgleichen müssen auch zum Beispiel in Rohrform auf ähnliche Weise hergestellte oder aus Plattenabschnitten zusammengefügte Isolierkörper zweckentsprechend zurecht geschnitten, gebohrt, gefräst, geschliffen oder in sonstiger Weise formgebend behandelt werden, wobei sich die Vielfalt von Streifen- oder StUckförmigen sowie teilweise auch staubförmigen Abfällen ergibt, deren Wiederverwertung das Ziel dieser Erfindung ist.
• Hierzu wird das bei all diesen Vorgängen abfallende Material mittels eines Grobzerkleiners wie Walzenbrecher, Hammermühle oder dergleichen zerkleinert und so durch eine Querstromprallmühle, Schneidmühle oder einen sonstigen geeigneten Granulator hindurchgeführt, wobei es bis zu einer Korngröße von weniger als 700 /um granuliert wird. Aus diesem Granulat wird zunächst das Feingut an Isolierstoffteilchen einer Korngröße bis zu 300 /um, z.B.
• durch Windsichten oder dergleichen, abgeschieden und zusammen mit dem nach Trennung des Metalles verbleibenden Grobgut an Isolierstoffteilchen zu einem Pulver einer Korngröße von etwa 100 /um fein gemahlen. Dies kann mittels einer Zahnscheiben- oder Stiftmühle erfolgen.
• Schließlich wird das zuvor fein gemahlene und dispergierte Pulver einer Korngröße von etwa 100 /um bei oder besser nach dessen Dispersion mit der Harzlösung, z.B. in einer Sand oder Perlmühle bzw. einer Korundscheibenmühle zu einer Korngröße von höchstens 50 /um feinst gemahlen, wobei es schließlich zu einer viskosen Paste vermahlen wird. Die so entstandene viskose Paste wird der Hauptmenge der betreffenden Imprägnierharzlösung, die gegebenenfalls noch weitere ZusäLze wie Flammschutzmittel, Weichmacher, Härter und Beschleuniger enthalten kann, in dem vorausgehend angegebenen Mengenverhältnis zudosiert.
• In den gesammelten, zerkleinerten und granulierten Abfällen enthaltenes Metall, wie insbesondere Kupfergranulat einer Korngröße von mehr als 400 um wird unmittelbar nach der Granulierung durch vorzugsweise zweistufiges Sieben von den verbleibenden Isolierstorfteilchen getrennt, wobei ,jede Fraktion des Metallgranulators durch nachfolgendes Windsichten von dem noch übrigen Isolterstoffanteil befreit wird. Dieses Granulat wird sodann eingeschmolzen, wobei etwaige Isolierstoffreste oder sonstige Verunreinigungen durch Pyro%:e ausgeschieden bzw. vernichtet werden, und sodann seiner Wiederverwertung, beispielsweise für die Herstellung der Kaschierfolien zugeführt.
• Zum besseren Verständnis wird die Erfindung nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert, in welcher ein Ausführungsbeispiel des Verfahrensablaufes schematisch dargestellt ist.
• Im Zuge der Anwendung dieses Verfahrens wurden mehrere Tonnen des eingangs beschriebenen Abfallmaterials 1 zunächst mittels eines Grobzerkleinerers 7,'z.B einer Schneidmühle, vorgeschnitten und sodann durch einen Granulator 8 wie QuerstromprallmUhle oder dergleichen hindurchgeführt, wobei dieses bis zu einer Korngröße von etwa 650 /um zermahlen wurde Eine solche Mühle hat sich für die Abspaltung des Kupfers als besonders vorteilhaft erwiesen, da dieses beim Aufprall im Querstrom ebenfalls granuliert. Das so entstandene Pulver wurde tn einem Vorabscheider 9, z.B. Windsichtgerät, in setne Fein- bzw.
• Grobgutanteile 2 bzw. 4 aufgeteilt, wobei der Fetngutanteil 2 mit einer Korngröße von weniger als 300 /um ausschließlich aus Isolierstoffen bestand.
• Der hiernach verbliebene Grobgutanteil 4 wurde sodann in mehreren Sieb-, bzw. Windsichtvorgängen entsprechend dem unterschiedllchen Gewicht in seine Anteile 6 an Kupfer bzw. die kleineren und wesentlich leichteren Anteile 2, nämlich an Isolierstoffen, insbesondere Phenolpapierpulver 2, aufgeteilt. Hierzu hat sich ein Doppelsieb 10, beispielsweise eine Siebmaschine mit einem Feingutteil 11 als besonders vorteilhaft erwiesen, welches in seinem Feingutteil 11 das zuströmende Grobgut 3 in je einen schwereren Feingutanteil 5 bzw. 6 einer Korngröße von über bzw. unter 400 /um aussortiert, wobei zugleich sein Grobgutteil den grobkörnigeren Materialanteil 4 einer Korngröße von mehr als 630 /um getrennt abgibt.
• Während der Kupferanteil 6 nach weiterer Windsichtung in gesondert nachgeordneten Grobgut- bzw. Feingut-Trenngeräten 16 bzw. 15, um hiervon Phenolreste 2 zu entfernen, der weiteren Metallverarbeitung zugeführt wurde, wurden die Isolierstoff-Feingutfraktionen 2 aller Trenn- und Siebvorgänge zusammengeführt und in einer Feinmühle 17, z.B. Stift- oder Zahnscheibenmühle fein gemahlen, schließlich in einem Dissolver oder Mischgerät 18 mit der Harzlösung dispergiert und sodann in einer Feinstmühle 19, z.B. Sand- bzw. Perlmühle feinst gemahlen. Die Isolierstofr-Harzlösung-Dispersion 12 wurde hierbei zugleich zu einer hochkonzentrierten, vorzugsweise hoch- viskosen, pumpfähigen, stabilen Paste 13 ohne Absetzneigung verarbetet.
• Diese Paste 13 wurde schließlich einem Rührwerktank 20 mit Tränkharzlösung 14 für die Hartpapierfertigung als billiger und nicht artfremder Füllstoff zudosiert, wobei sich eine Materialersparnis von mehr als 20 % ergab. Dies ist in Anbetracht der großen Abfallmenge von mehreren 100 Tonnen im Jahr eine beachtliche Ersparnis, welche den vergleichsweise geringen Investitionsaufwand für die Aufbereitung der Abfälle zu deren Rückgewinnung und Wiederverwertung durchaus rechtfertigt.
• Zusammenfassung: Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Rückgewindung der bei der Herstellung und Verarbeitung unkaschierter und kupferkaschterter Schichtpreßstoffe: anfallenden Abfälle. Die Aufgabe besteht in der Verringerung des Rohstoffverbrauches und Erhöhung der Wirtschaftlichkeit durch die zweckdienliche Aufbereitung dieser Abfälle zu deren Wiederverwertung bei der Schichtstofffertigung. Die Lösung besteht im wesentlichen in der Trennung des Kupfers von den Isolierstoffen nach Zerkleinerung und Granulierung der gesammelten Abfälle, und nachfolgendem Etnschmelzen des Kupfers bzw. fein Vermahlen der vom Metall befreiten Isolierstoffe zusammen mit einer Harzlösung zu einer viskosen Paste, die der Tränklösung für die Beschichtung zudosiert wird. Die Erfindung wird hauptsächlich angewandt bei der Herstellung von Schichtpreßstoffen in Form von Hartpapier- Isolierplatten und -körpern sowie von Basismaterial für gedruckte Schaltungen.
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Claims (1)

1. PatentansprUche: 1. Verfahren zur Rückgewtnnung von NEoMetall und Isolierstoff aus Abfallmaterial5 insbesondere aus Schichtstoffabfällen und Abfällen kupferkaschierten Basismaterials für gedruckte Schaltungen, wobei das Abfallmaterial zerkleinert und granuliert, sodann vorhandenes Metall aufgrund seines höheren spezifischen Gewichtes von den Isolierstoffen getrennt, gesammelte gereinigt und zur Wiederverwertung eingeschmolzen wird> während die Isolierstoffteilohen gesondert gesammelt, gegebenenfalls sortiert und der Wiederverwendung zugeführt werden d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß aus dem trockenen Mischgranulat von Metall- und Isolierstoffteilchen mittels Luftstrom ein wesentlicher Anteil der letzteren als Feingut abgeschteden und gesammelt, und durch nachfolgendes Sieben des verbleibenden Grobgut-Granulatgemisches hiervon das Metall abgetrennt und der weiteren Behandlung gugefUhrt wird und daß die Fein- und Grobgut-Isolierstoffteilchen zusammengebracht, zu einem Pulver rein gemahlen, so in einer flüssigen Harzlösung dispergiert und schließlich als feinst gemahlene viskose Paste der Imprägnierharzlösung für die Hartpapierfertigung zudosiert werden 2. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n nz e i c h n e t, daß das Abfallmaterial zunächst bis zu einer Korngröße von weniger als 700 /um granuliert, hiervon das Feingut an Isolierstoffteilohen einer Korngröße bis zu 300 /um abgeschieden und zusammen mit dem nach Trennung des Metalles verbleibenden Grobgut an Isolierstoffteilchen zu einem Pulver einer Korngröße von etwa 100 /um fein gemahlen und nach bzw. bei dessen Dispersion mit der Harzlösung zu etner Korngröße von höchstens 50 /um reinst gemahlen wird.

   3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e -k e n n z e 1 c h n e t, daß das durch Sieben von der Mischung des granulierten Abfallmaterials getrennte Metallgranulat einer Korngröße von mehr als 400 /um zweistufig gesiebt, wobei jede Fraktion durch nachfolgendes Windsichten von dem noch übrigen Isolierstoffanteil befreit und danach eingeschmolzen wird, wobei etwaige Isolierstoffreste oder sonstige Verunreinigungen durch Pyrolyse ausgeschieden bzw. vernichtet werden.

   4. Verfahren nach einem der Anspruche 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e 1 c h n e t, daß das Abfallmaterial vor dem Zusammenbringen der Fein- und Grobgut-Isolierstoff teilchen mittels eines Walzenbrechers, einer Hammermühle o.dgl. zerkleinert und so durch eine Querstromprallmühle, Schneidmühle oder einem sonstigen Granulator hindurchgeführt, und nach dem Zusammenbringen mittels einer Zahnscheiben- oder Stiftmühle fein gemahlen, anschließend mit der Harzlösung, z.B. der Lösung eines gegebenenfalls plastifizierten Phenolharzes in üblichen Lösungsmitteln wie Methanol oder einer Lösung eines gegebenenfalls halogenierten Epoxidharzes in ebenfalls üblichen Lösungsmitteln wie Aceton oder Methyläthylketon, gegebenenfalls mit weiteren Zusätzen wie Flammschutzmitteln, Pigmenten oder anderen Füllstoffen, z.B. in einem Dissolver d-ispergiert und schließlich in einer Sand- oder Perlmühle bzw. einer Korundscheibenmühle zu einer viskosen Paste vermahlen wird.

   5. Verfahren nach Anspruch 4, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß die viskose Paste der Hauptmenge der betreffenden Imprägnierharzlösung, die gegebenenfalls noch weitere Zusätze wie Flammschutzmittel, Weichmacher, Härter und Beschleuniger enthält, zudosiert wird.

   6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß <let' Gesamtmenge der Imprägn erharzlösung eine solche Menge der viskosen Paste zudosiert wird, daß die feingemahlene AbEallmenge 10-40 %, vorzugsweise 20-30 % des Gewichtes der in der Imprägnierharzlösung enthaltenen Menge an Harzsubstanz entspricht.