專利名稱：用于回收塑料的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種根據(jù)權(quán)利要求1的用于回收塑料的方法以及根據(jù)權(quán)利要求8的用于此的組件。
背景技術(shù)：
從背景技術(shù)中，長久以來已經(jīng)已知類似形式的方法次序。因此已知應(yīng)被回收的材料，首先在切割壓實(shí)機(jī)(Schneidverdichter)中在提高的溫度下且如有可能在真空加載下被再加工(aufbereiten)，緊接著在擠出機(jī)(Extruder)中熔化，并且過濾熔體、使其脫氣， 并且最后例如使其粒化(Granulierung)。用于實(shí)現(xiàn)這種方法的裝置例如從文件EP 123 771 B，文件EP 390 873 B或者文件AT 396 900 B中已知。此外，存在許多方法和裝置，以為了優(yōu)化各個(gè)步驟，例如熔體的脫氣。因此可例如在脫氣開口前設(shè)置成構(gòu)造無壓區(qū)(Druckloszone)，以為了提供可靠的塑料材料的脫氣。此外存在一些裝置，在該裝置中嘗試保持用于包含在塑料中的氣泡(Gasblase)的遷移路徑 (Migrationsweg)盡可能的小，以為了在將熔體輸送經(jīng)過最后的脫氣開口處之前使氣泡從熔體中逸出成為可能。在此，尤其涉及這樣的裝置，即，該裝置將塑料材料轉(zhuǎn)變成管狀外形。同樣存在許多不同的用于移除堅(jiān)硬的雜物和/或未熔化的殘留聚合物 (Restpolymer)的熔體過濾器的實(shí)施形式。所有這些首先用來提高成品的質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，實(shí)現(xiàn)一種改進(jìn)的用于回收塑料的方法，該方法提供高品質(zhì)的成品，其中，該方法同時(shí)可帶來高生產(chǎn)率。此外，本發(fā)明的目的是，實(shí)現(xiàn)一種裝置以用于實(shí)現(xiàn)該方法或者以用于回收塑料，該裝置同樣帶來該優(yōu)點(diǎn)。該目的在用于回收塑料的方法中通過以下方式而解決，S卩，方法包括以下加工步驟a)再加工原材料，其中，材料如果需要的話粉碎且被帶到流體狀形式中，并且在維持其塊狀性(Mtickigkeit)和可流動性(Rieseimhigkeit)的情況下加熱且持久混合，并且如有可能脫氣、軟化、干燥、提高其粘度和/或結(jié)晶，b)熔化(Aufschmelzen)再加工材料，至少到如此程度，即過濾是可能的，c)過濾熔體(Schmelze)以用于除去污物，d)使已過濾的熔體均勻化(Homogenisierung)，e)使已均勻化的熔體脫氣，以及f)送出和/或后續(xù)加工熔體，例如通過?；?Granulierung)，吹膜加工 (Blasfolie)，其中，該加工步驟以已陳述的順序過程相關(guān)地(prozessual)依次實(shí)現(xiàn)。已表明的是，準(zhǔn)確地以該加工步驟的順序的執(zhí)行方法在高效的執(zhí)行方法的同時(shí)提供高的產(chǎn)品質(zhì)量。尤其被看作有利的是在過濾之后才進(jìn)行的、然而在熔體的脫氣之前進(jìn)行的均勻化步驟帶來優(yōu)點(diǎn)，因?yàn)橐栽摲绞剑鶆蚧煌ㄟ^可能的粗大污物或者堅(jiān)硬的雜物或者未熔融的塑料殘?jiān)?Kimststoffnester)而被損害，并且同時(shí)，緊接著的脫氣可起作用且高效地完成，其中，氣泡幾乎可完全從熔體中移除。以該方式可實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的最終材料，該最終材料可應(yīng)用于不同的后續(xù)加工。在實(shí)際中，起干擾作用的凝聚物(Agglomerate)可例如通過污染物、通過填料或者在混合聚合物時(shí)通過另外的聚合物而形成。一般來說，該凝聚物以不同的方式損害塑料的最終質(zhì)量，尤其是成品的機(jī)械和光學(xué)性能。因此例如，污染物如標(biāo)簽的紙纖維、印刷油墨凝聚物、粘合劑殘留物等(該污染物在過濾之后還存在于基質(zhì)(Matrix)中)導(dǎo)致在聚合物抗拉強(qiáng)度方面的損失或者導(dǎo)致光學(xué)缺陷。因此有利地，盡管已過濾還是殘留在熔體中的干擾物質(zhì)應(yīng)盡可能細(xì)且均勻地分布。這以相同的方式適用于污染物、聚合物以及填料。這些干擾材料越細(xì)且越均勻地分布在基質(zhì)中，其對成品的不利影響就越小。根據(jù)本發(fā)明，該分布通過在過濾之后接著的均勻化而實(shí)現(xiàn)。附加地，通過均勻化還實(shí)現(xiàn)小粒子的進(jìn)一步粉碎。該干擾小粒子的碎化同樣導(dǎo)致成品的質(zhì)量提高，例如導(dǎo)致在注塑部件情況下的更好的機(jī)械值，導(dǎo)致在薄片O^olie)情況下的更小的光學(xué)損害，或者具體導(dǎo)致在在PET基質(zhì)中較細(xì)地分布聚烯烴時(shí)實(shí)現(xiàn)更好的沖擊韌性(Schlagzahigkeit)。可能的殘余氣體在最后的加工中同樣導(dǎo)致不足，例如形成氣泡、薄片撕裂等。因此，在根據(jù)本發(fā)明的方法中，熔體過濾器捕獲來自熔體的容易放出氣體的(gasend)物質(zhì)， 殘余物分布在均勻化路段中且被粉碎，并且溫度敏感的污染物通過積累的剪應(yīng)力分解。在下文的熔體脫氣中移除該氣體。一方面，溫度敏感的材料通過均勻化路段受到熱應(yīng)力，并且被強(qiáng)制排氣。另一方面，殘留的小粒子這樣細(xì)地分布在聚合物基質(zhì)中，即，使得被更好地保護(hù)，通過周圍的聚合物引起的進(jìn)一步的熱應(yīng)力，并且更少地傾向于產(chǎn)生氣體。在下文的加工步驟中，例如在吹膜塔中，現(xiàn)在產(chǎn)生不含氣體或者不含氣泡和不含凝聚物的薄膜。因此，通過過濾，很大程度上移除較大體積的干擾物質(zhì)和污染物。體積小的干擾物質(zhì)通過均勻化較細(xì)且均勻地分布，該體積小的干擾物質(zhì)經(jīng)過過濾器且保留在熔體中。由此， 其更少地在成品中起干擾作用，并且/或者在緊接著的脫氣裝置中幾乎完全移除。如這在背景技術(shù)中部分地實(shí)踐過的那樣，當(dāng)熔體在過濾前已經(jīng)均勻化時(shí)，由此，污物也被粉碎且可經(jīng)過過濾器表面或者未被過濾出。然而這是不利的且應(yīng)被防止。然而在過濾之后，還存在的干擾物質(zhì)通過均勻化而盡可能被粉碎和分布通過其已改進(jìn)的表面積/體積關(guān)系，較細(xì)的微粒此后送出更多氣體，并且可通過脫氣更高效且更完全地被移除。這附加地通過在基質(zhì)中均勻的分布而支持，因?yàn)橛纱?，表面積還要進(jìn)一步增大。此外，通過均勻的分布改進(jìn)材料的均勻性并且由此改進(jìn)材料的機(jī)械和光學(xué)性能。因此，設(shè)置每個(gè)上文的加工步驟以及維持方法鏈的準(zhǔn)確的順序或次序是重要的。方法其它有利的設(shè)計(jì)方案通過從屬權(quán)利要求的特征而描述根據(jù)優(yōu)選的方法執(zhí)行方案有利的是上文的加工步驟在時(shí)間和空間上貼近地 (immittelbar)、直接地(direkt)且沒有中間步驟地依次實(shí)現(xiàn)。雖然一定可能的是在上文的加工步驟之間也插入中間步驟，例如，材料或者熔體有時(shí)被中間存儲或者通過不起壓緊作用的螺旋運(yùn)輸器(Schnecke)等運(yùn)輸，或者還有其它的加工步驟被加入。盡管如此但是已表明上文加工步驟的貼近且直接次序尤其在方法的生產(chǎn)率和效率方面是有利的。當(dāng)放棄中間步驟且材料順暢地在不間斷的連續(xù)的加工鏈中加工時(shí)，成品質(zhì)量通常也提高。因此，這種方法執(zhí)行方案從質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)性方面為優(yōu)選的。另一有利的方法執(zhí)行方案的特征在于，熔體在均勻化時(shí)被剪切(scheren)且被混合，或者經(jīng)受強(qiáng)烈的剪切應(yīng)力和拉伸應(yīng)力并且被明顯加速。均勻化過程是相對復(fù)雜的過程。 在此有利的是，當(dāng)材料既已經(jīng)受剪切又已經(jīng)受混合時(shí)，其中，同時(shí)實(shí)現(xiàn)熔體的溫度提高以及已剪切部分與較少剪切的部分的混勻。以該方式可達(dá)到均勻的熔體，其帶有較細(xì)分布且非常小的干擾物質(zhì)，該熔體緊接著可被優(yōu)化地且有效地脫氣。根據(jù)另一有利的方法執(zhí)行方案設(shè)置有相比在所有另外的處理步驟中的溫度，在均勻化期間，然而至少在均勻化末尾和脫氣開始之前的材料或熔體的溫度至少一樣高，優(yōu)選更高些。均勻化由此而被支持，即，在均勻化期間的溫度相比在剩余的方法中更高。以該方式，熔體可盡可能好地為隨即的脫氣作準(zhǔn)備。試驗(yàn)顯示當(dāng)均勻化在如此提高的溫度中實(shí)現(xiàn)時(shí)，成品質(zhì)量令人驚訝地更高。就此而言特別有利的是，設(shè)置成材料或熔體的溫度在送出時(shí)或者溫度在后續(xù)加工中與在均勻化期間或在均勻化末尾的溫度相比更小，或者最多相同。令人驚訝地表明當(dāng)熔體的溫度在均勻化之后再次減小時(shí)，或者當(dāng)脫氣和尤其送出和可能的后續(xù)加工在相對更小的溫度下實(shí)現(xiàn)時(shí)，成品的質(zhì)量提高。為了有利地改進(jìn)脫氣性能可設(shè)置在均勻化期間或者直接在均勻化之前或者后， 然而在過濾之后且在脫氣之前，將成核介質(zhì)(zellbildend)例如二氧化碳、氮?dú)饣蛩氲饺垠w中。為了成品的質(zhì)量和方法的效率同樣有利的是，設(shè)置成熔體在脫氣之后且在送出或后續(xù)加工時(shí)或者在送出或后續(xù)加工之前尤其被冷卻了 20 %，優(yōu)選5至10 %。根據(jù)本發(fā)明的用于回收塑料以用于執(zhí)行上文的方法的組件包括a)至少一個(gè)再加工單元，尤其為已知的帶有環(huán)繞的混合-和粉碎工具的切割壓實(shí)機(jī)或者儲存器，其中，材料如果需要的話粉碎且?guī)У搅黧w狀形式中，并且在維持其塊狀性和可流動性的情況下加熱和持久混合，并且如有可能脫氣軟化、干燥、提高其粘度和/或結(jié)
曰
曰曰 b)至少一個(gè)熔化單元以用于熔化再加工的材料，至少到如此程度，即過濾是可能的，尤其為擠出機(jī)，c)至少一個(gè)過濾單元以用于過濾熔體，d)至少一個(gè)均勻化單元以用于均勻化已過濾的熔體，e)至少一個(gè)脫氣單元以用于使已均勻化的熔體脫氣，以及f)至少一個(gè)送出單元以用于送出熔體和/或至少一個(gè)后續(xù)加工單元以用于加工熔體，其中，提及的單元以已陳述的順序分別彼此前后聯(lián)結(jié)且過程相關(guān)地相繼連結(jié)，并且塑料或者熔體以該順序穿過這些單元。通過這些單元過程相關(guān)地相繼聯(lián)結(jié)，材料或熔體受限定的路徑通過根據(jù)本發(fā)明的裝置或者加工鏈標(biāo)記。如前所述，以該方式且利用該組件可提高生存率和材料質(zhì)量。
雖然在組件有利的設(shè)計(jì)方案中這是可能的，S卩，其它的單元聯(lián)結(jié)在中間，然而根據(jù)組件有利的改進(jìn)方案這也是可能的，即，單元在空間上貼近地且直接地、在沒有其它的聯(lián)結(jié)在中間的單元的情況下彼此前后聯(lián)結(jié)，并且過程相關(guān)地相繼連結(jié)。以該方式，材料或熔體的路徑較短且裝置可減少為最必要的單元。這降低直接費(fèi)用并且也在至少產(chǎn)品質(zhì)量相同、經(jīng)常還要更高的情況下加速過程執(zhí)行和穿過時(shí)間。此外有利的是，設(shè)置有控制裝置以用于分別獨(dú)立調(diào)節(jié)材料或熔體在每個(gè)單元中的相應(yīng)溫度。在每個(gè)單元中和在每個(gè)加工步驟中獨(dú)立地調(diào)節(jié)溫度對于調(diào)整產(chǎn)品質(zhì)量是有利的。因此在試驗(yàn)中令人驚訝地表明有利的是，控制裝置這樣調(diào)節(jié)溫度，即，材料或熔體的溫度在在均勻化單元中均勻化期間，然而至少在均勻化末尾且在開始在脫氣單元中脫氣之前，與在在另外的單元中的所有另外處理步驟中相比，至少是一樣高，優(yōu)選更高，尤其地，材料或熔體在在送出單元中送出時(shí)的溫度或者在在后續(xù)加工單元中后續(xù)加工期間的溫度與在在均勻化單元中均勻化期間或者均勻化末尾的溫度相比，為更小或者最多相等。這種成品的質(zhì)量在很多方面有改進(jìn)。根據(jù)本發(fā)明的組件的有利的設(shè)計(jì)方案如此設(shè)置，S卩，均勻化單元，尤其是螺旋運(yùn)輸器如此地構(gòu)造，即，熔體在其中被剪切和混合或者經(jīng)受強(qiáng)烈的剪切應(yīng)力和拉伸應(yīng)力并且被明顯加速。以該方式這為可能的，即，這樣布置剪切區(qū)域和混合區(qū)域，即，使得在螺旋運(yùn)輸器中的流動狀況可實(shí)現(xiàn)良好的均勻化。有利的組件的特征在于，各個(gè)加工單元( 至(5)，優(yōu)選( 至(6)，尤其( 至(7) 軸向上相繼布置，或者位于共同的縱軸線上。以該方式可得到在空間上節(jié)省空間的布置，對于該布置，材料或熔體采取清楚的預(yù)定的路徑。為了改進(jìn)脫氣性能可設(shè)置成，設(shè)置單元以用于將成核介質(zhì)(例如二氧化碳、氮?dú)饣蛘咚?添加到熔體中，其中，單元在均勻化期間或者直接在均勻化之前或者之后，然而在過濾之后且在脫氣之前將成核介質(zhì)引入。同樣有利的是，設(shè)置成，尤其在送出單元中設(shè)置有冷卻裝置(例如圓柱或者螺旋運(yùn)輸器)以用于從脫氣單元流出的熔體，該冷卻裝置適用于在脫氣之后并且在送出或后續(xù)加工時(shí)或在送出或后續(xù)加工之前將熔體冷卻20%，優(yōu)選5至10%。


根據(jù)本發(fā)明的方法以及根據(jù)本發(fā)明的裝置在下文示范性地參考附圖描述。圖1顯示了根據(jù)本發(fā)明的組件的草圖示意圖。圖2顯示了根據(jù)本發(fā)明的組件的具體設(shè)計(jì)方案。圖3a和北顯示了利用壓印薄片的對比試驗(yàn)的結(jié)果。圖4和5顯示了利用設(shè)有粘貼標(biāo)簽的薄片的對比試驗(yàn)的結(jié)果。
具體實(shí)施例方式在圖1中示意性地示出了用于回收塑料的裝置或組件。組件從左向右包括再加工單元1，其中，其通常可為已知的切割壓實(shí)機(jī)及再加工儲存器，在其內(nèi)部環(huán)繞的混合及粉碎工具加工且如有可能粉碎在其中提供的塑料材料。在此，材料呈穩(wěn)定的流體形式或自由流動形式，并且盡管在溫度提高的情況下，但是材料通過混合及粉碎工具始終維持塊狀和可流動的。在再加工單元1中材料還不熔化，而是至多被加熱到稍低于熔點(diǎn)的溫度下，尤其被加熱到在材料相應(yīng)的維卡軟化點(diǎn)的區(qū)域中的溫度下。取決于待處理的聚合物，聚合物在之前的方法步驟中已經(jīng)脫氣軟化、干燥、結(jié)晶和/或提高其粘性。必要時(shí)也可將真空施加到再加工儲存器1處。這類再加工單元1不同的設(shè)計(jì)方案從背景技術(shù)中充分已知。在此，僅示范性地參閱出版物 EP 123 771，EP 390 873，AT 396 900，AT 407 235，AT 407 970 等。再加工單元1的下部區(qū)域中聯(lián)接有熔化單元2，尤其為起壓縮作用的擠出機(jī)。熔化單元2用作已再加工的材料的熔化，更確切地說，至少到這種程度，即，材料的過濾是可能的。在根據(jù)圖1的組件中，熔化單元2貼近且直接地聯(lián)接到再加工單元1處，其中，從背景技術(shù)中已知各種各樣的聯(lián)接可能性，例如徑向上或者切向上的。這有如此的優(yōu)點(diǎn)，即，再加工單元1的混合及攪拌工具一定程度上將軟化的塑料材料填塞或帶入到熔化單元2的進(jìn)入?yún)^(qū)域中。備選地，材料也可通過中間單元運(yùn)送到熔化單元2處，例如通過不起壓縮作用的過渡裝置，例如填料螺旋運(yùn)輸器(Stopfschnecke)，尤其是帶有不變螺紋深度的螺旋運(yùn)輸器，該過渡裝置一定程度上不直接或間接地將再加工單元1與熔化單元2連接，然而盡管如此，保證材料流連續(xù)流入到熔化單元2中。緊接著熔化單元2布置有過濾單元3以用于過濾熔體。這類熔體過濾器同樣從背景技術(shù)中已知不同的實(shí)施形式。以該方式移取例如堅(jiān)硬的雜物，摻雜聚合物 (Fremdpolymere)禾口 / 或未熔化的聚合物殘· (Polymernester)。緊接著熔體到達(dá)均勻化單元4中。在此，通常其可為旋轉(zhuǎn)體，如螺旋運(yùn)輸器，該旋轉(zhuǎn)體的設(shè)計(jì)具有一定次序的剪切區(qū)域和混合區(qū)域。用于聚合物均勻化的深度(innig)混合通過在旋轉(zhuǎn)體或螺旋運(yùn)輸器內(nèi)部中或相應(yīng)的螺旋運(yùn)輸器區(qū)段中復(fù)雜的流動情況完成。除了在輸送方向的軸向流動，也產(chǎn)生徑向流動和逆著輸送方向的軸向流動，即所謂泄漏流動 (Leckstr0mung)。在剪切區(qū)域中實(shí)現(xiàn)熔體的溫度升高，其中，在混合區(qū)域中實(shí)現(xiàn)剪切部分與較少剪切部分的混勻(Durchmischimg)且由此實(shí)現(xiàn)一定的溫度均衡。以該方式粉碎、分布干擾微粒(St0rteilchen)且有效地均勻化熔體且為脫氣作準(zhǔn)備。直接緊接著設(shè)置有脫氣單元5，以為了從已均勻化的熔體中移取可能的氣泡和夾雜氣體(Gaseinschluss)。從背景技術(shù)中同樣已知各種各樣的裝置，以為了從熔體中有效地析出氣體。因此例如，螺旋運(yùn)輸器可構(gòu)造成很長，可設(shè)置無壓區(qū)，或者塑料材料可通過薄片或者管道脫氣。在圖1示意圖最右邊設(shè)置有送出單元6以及后續(xù)加工單元7。送出單元6用作運(yùn)送已脫氣的熔體到后續(xù)加工單元7中。后者例如可為粒化單元(Granulierungseinheit)、 吹膜設(shè)備(Blasfolienanlage)或者注塑設(shè)備(Spritzgussanlage)，該?；瘑卧⒋的ぴO(shè)備或者注塑設(shè)備將熔體再次帶入堅(jiān)硬的形式，例如顆粒或薄片。在圖1所示的是實(shí)施例中，單元1至7相繼聯(lián)結(jié)，并且塑料材料或者熔體以預(yù)定的順序連續(xù)從左向右穿過單元1至7。此外在根據(jù)圖1的組件中，各個(gè)單元在空間上貼近地且直接地相互連結(jié)，并且材料從每個(gè)單元直接、貼近地且無中間步驟地到達(dá)下一個(gè)單元。其它的單元，尤其可能的中間儲存器、運(yùn)送螺旋器等，雖然為可能的，但在圖1中未設(shè)置。由此， 根據(jù)圖1的裝置也變得相對較短且緊湊。
單元2至7，即熔化單元2至后續(xù)加工單元7，位于共同的縱軸線上或者在軸向上相繼布置。由此，整個(gè)裝置非常細(xì)長且節(jié)省空間。此外設(shè)置有控制裝置，該控制裝置以與彼此無關(guān)的方式控制在每個(gè)單獨(dú)的單元中的溫度。以該方式可調(diào)整在加工鏈中每個(gè)任意的溫度變化過程。有利地，可如此控制溫度，即，在均勻化期間，至少在均勻化末尾，但是在任何情況下在在脫氣單元5中脫氣開始之前，均勻化單元4中的溫度T4或者材料或熔體的溫度T4， 與在另外加工步驟的每一個(gè)中或在組件每個(gè)另外的單元中的相比，一樣高或者更高。由此例如，在熔化單元2中的溫度T2，過濾單元3的溫度T3，在脫氣單元5中的溫度T5，在送出單元6中的溫度T6以及在后續(xù)加工單元7中的溫度T7，與在均勻化單元4中的溫度T4相比，分別更低，或者最多一樣大。此外設(shè)置有單元8以用于添加成核介質(zhì)，通過該單元8可例如將二氧化碳、氮?dú)饣蛘咚氲饺垠w中。以該方式改進(jìn)脫氣效果。該成核介質(zhì)的添加尤其在均勻化單元4中或在均勻化稍前或稍后實(shí)現(xiàn)，然而無論如何在過濾之后或者同樣在脫氣之前實(shí)現(xiàn)。此外，在送出單元6中布置有熔體冷卻裝置9，以為了冷卻從脫氣單元5中流出的熔體。在此，其例如可為圓柱體或螺旋運(yùn)輸器。在此，熔體溫度下降20%，優(yōu)選5%至10%。在圖2中，在以圖1的實(shí)施例為基礎(chǔ)且相對于圖1的實(shí)施例擴(kuò)展的方式，詳細(xì)示出了用于執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的方法的有利的裝置的具體實(shí)施形式。該裝置包括作為再加工單元1的罐狀儲存器或切割壓實(shí)機(jī)1，待處理的塑料物從上方裝入到該罐狀儲存器或切割壓實(shí)機(jī)1中。在儲存器1底部33的區(qū)域中，工具34以已知的方式以可圍繞垂直的、布置在儲存器1中心的軸線旋轉(zhuǎn)的形式支承，并且通過貫穿底部33的軸35由馬達(dá)36驅(qū)動而旋轉(zhuǎn)。工具34有至少兩個(gè)徑向臂37，該徑向臂37設(shè)有用于塑料材料的適宜地構(gòu)造為切割棱邊的工作棱邊38。該工作棱邊38混合已輸入的塑料材料且如有可能也執(zhí)行該塑料材料的粉碎。如此加工的塑料材料到達(dá)熔化單元2中，更確切的說到第一螺旋運(yùn)輸器區(qū)段11的罩殼10中。該螺旋運(yùn)輸器區(qū)段11突出到由罩殼10形成的開口 12中。在工具34繞軸35 的軸線旋轉(zhuǎn)時(shí)，在儲存器1中環(huán)繞的塑料材料以混合噴流(Mischthrombe)的形式沿著儲存器壁升高，這通過箭頭13表明。施加到環(huán)繞的塑料材料上的離心力支持塑料材料通過開口 12進(jìn)入到以相切的方式聯(lián)接到儲存器1處的螺旋運(yùn)輸器11的罩殼10中。備選地，螺旋運(yùn)輸器罩殼10也可幾乎近似徑向聯(lián)接到儲存器1處。第一螺旋運(yùn)輸器區(qū)段11的中心直徑 (Kerndurchmesser)沿在遠(yuǎn)離開口 12的方向上增大，由此，壓縮和塑化(plastifizieren) 由螺旋運(yùn)輸器區(qū)段11吸入的塑料材料。已塑化的材料從第一螺旋運(yùn)輸器區(qū)段11的罩殼10中通過開口 14流入到過濾單元13中，并且通過連接管道15流到至少一個(gè)過濾器16，該過濾器16過濾出包含在塑料熔體中的粗大污物。在經(jīng)過過濾單元3之后，已塑化的塑料材料經(jīng)過連接管道15和經(jīng)過流入開口 17 到達(dá)均勻化單元4中，該均勻化單元4位于另一罩殼18內(nèi)部。在均勻化單元4中布置有與螺旋運(yùn)輸器11同軸對準(zhǔn)的以圓柱形旋轉(zhuǎn)體形式的均勻化器40，其中，均勻化器40在罩殼18中旋轉(zhuǎn)且由此在圍繞其流動的聚合物膜或者-軟管上施加剪切和混合作用。為了提高混合作用及同樣剪切效果，在均勻化器40外表面上布置有較多數(shù)量的突起部分(Erhebungen) 41。在該區(qū)段中已經(jīng)可能形成的氣體可逸出。此外，第二螺旋運(yùn)輸器區(qū)段19以可旋轉(zhuǎn)的形式支承在罩殼18中，該第二螺旋運(yùn)輸器區(qū)段19同軸聯(lián)接到均勻化器40處。該第二螺旋運(yùn)輸器區(qū)段19將已塑化的塑料材料輸送到脫氣區(qū)域或脫氣單元5中，經(jīng)過脫氣開口 20，通過該脫氣開口 20從塑料材料中逸出的氣體可輸出、收集且如有可能可輸入其它應(yīng)用中。在經(jīng)過脫氣開口 20之后，塑料材料通過帶有低剪切效果以送出螺旋運(yùn)輸器的形式的送出單元6到達(dá)排出口 21 (Ausla β )，工具或者后續(xù)加工單元7 (例如?；b置)可聯(lián)接到該排出口 21處。兩個(gè)螺旋運(yùn)輸器區(qū)段11，19適宜地支承在該兩個(gè)罩殼10或者18的孔40及41 中，該孔相對彼此同軸布置且分別具有相同的直徑。兩個(gè)螺旋運(yùn)輸器區(qū)段11，19和均勻化器40的同軸布置以簡單的方式使如下成為可能，即，將該兩個(gè)螺旋運(yùn)輸器區(qū)段11，19結(jié)合為帶有共同中心的唯一的結(jié)構(gòu)體，并且兩個(gè)螺旋運(yùn)輸器區(qū)段11，19在一個(gè)側(cè)邊上，即在圖2 中的左側(cè)上共同地被驅(qū)動。兩個(gè)螺旋運(yùn)輸器區(qū)段11，19的環(huán)繞方向通過箭頭23表明。為了促進(jìn)已加工的塑料材料在罩殼18中的脫氣，脫氣單元5在流入開口 17和脫氣開口 20的區(qū)域中具有無壓區(qū)27，該無壓區(qū)27由螺旋運(yùn)輸器區(qū)段19的減小的中心直徑形成。在脫氣開口 20之后，該減小的中心直徑再次過渡到送出單元6的完全中心直徑中，以為了將材料再次保持在壓力下且由此保持其充分塑化。同樣在圖2中顯示的實(shí)施例中，單元1至7相繼聯(lián)結(jié)，并且塑料材料或者熔體以預(yù)定的順序連續(xù)穿過單元1至7。此外，各個(gè)單元在空間上彼此貼近地且直接地連結(jié)，并且材料分別由各個(gè)單元直接、貼近地且在沒有中間步驟的情況下到達(dá)下一個(gè)位于下游的鄰近的單元。此外，單元2至6，即熔化單元2至送出單元6，位于共同的縱軸線上，或者單元2至 6的螺旋運(yùn)輸器軸向上相繼布置，由此整個(gè)裝置非常細(xì)長且節(jié)省空間。在沒有偏離發(fā)明核心的情況下，根據(jù)本裝置的不同的布置設(shè)計(jì)方案是可能的。因此在相應(yīng)的單元中，例如應(yīng)用單式螺旋運(yùn)輸器、雙螺旋運(yùn)輸器或者同樣多螺旋運(yùn)輸器是可能的。此外，各個(gè)方法步驟可在大氣環(huán)境或者在真空支持下完成。對于每個(gè)單元而言，多種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案為可行的，本領(lǐng)域技術(shù)人員可從背景技術(shù)中得出這些設(shè)計(jì)方案。溫度、停留時(shí)間以及其它參數(shù)首先取決于待加工或者待回收的材料， 并且可由本領(lǐng)域技術(shù)人員匹配。然而，只有當(dāng)本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)用本發(fā)明的方法和/或裝置時(shí)，才可實(shí)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。下文的例子說明了根據(jù)本發(fā)明的方法或者裝置的有利的技術(shù)效果在此，在平行的對比試驗(yàn)中(更確切地說，一方面在從背景技術(shù)中已知的設(shè)備中根據(jù)通常的方法在沒有均勻化的情況下，且與之平行地在根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備中根據(jù)本發(fā)明的方法在均勻化的情況下)，處理已污染的塑料材料，例如被壓印的或設(shè)置有粘貼標(biāo)簽的薄片，其中，可直接比較的運(yùn)行參數(shù)，例如溫度，通過量(Durchsatz)，停留時(shí)間，壓力等，盡可能在切割壓實(shí)機(jī)中或在后處理裝置中保持一致。例子1 加工已壓印的塑料薄片圖3a和北的圖像(Abbildung)對比地顯示了最初產(chǎn)品和由此得到的成品。在圖 3a和北的左邊區(qū)域中分別示出了以彩色壓印塑料薄片形式的待處理的初始薄片。在右邊區(qū)域分別示出了 100%由在處理之后得到的再生品生產(chǎn)的薄片。
可看出的是，通過已知的方法或者在已知的裝置中沒有實(shí)現(xiàn)材料的完全脫氣，并且在成品中殘留有由分解的印刷油墨引起的小氣泡。通過根據(jù)本發(fā)明的方法，尤其通過在脫氣之前均勻化，還可進(jìn)一步改進(jìn)脫氣結(jié)果，并且?guī)缀蹩床怀鰵馀?。例?和3 加工帶有紙質(zhì)標(biāo)簽的LD-PE薄膜圖4和5的圖像再次分別對比地在左邊區(qū)域中顯示了根據(jù)現(xiàn)有方法的結(jié)果和在右邊區(qū)域中顯示了按照根據(jù)本發(fā)明的方法的結(jié)果。最初材料分別為由以紙質(zhì)標(biāo)簽而污染的 LD-PE制成的透明包裝膜。污染部分約占總質(zhì)量的1%。圖像4和5顯示了膜的顯微照片， 100%由加工后得到及回收利用的材料制造而成。過濾純度(Filtrationsfeinheit)在圖 4中為110 μ m，在圖5中為125 μ m。可看出的是，分別在(根據(jù)本發(fā)明的方法的)右邊區(qū)域中，污染物，尤其紙質(zhì)微粒， 粘合劑殘留物以及同樣小氣泡與在(背景技術(shù))左邊區(qū)域中的相比，更少、更小且同樣更細(xì)地分布。由此，薄片的力學(xué)和光學(xué)性能更好。因此，在所有情況下在成品中明顯減少污染物份額且提高質(zhì)量。
權(quán)利要求
1.一種用于回收塑料的方法，其包括以下加工步驟a)再加工原材料，其中，材料如果需要的話粉碎且被帶到流體狀形式中，并且在維持其塊狀性和可流動性的情況下加熱且持久混合，并且如有可能脫氣、軟化、干燥、提高其粘度和/或結(jié)晶，b)熔化再加工材料，至少到如此程度，即過濾是可能的，c)過濾熔體以用于除去污物，d)使已過濾的熔體均勻化，e)使已均勻化的熔體脫氣，以及f)送出熔體和/或后續(xù)加工熔體，例如通過?；?，吹膜加工，其中，所述加工步驟以已陳述的順序依次實(shí)現(xiàn)
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述加工步驟a)至f)在時(shí)間上和地點(diǎn)上貼近、直接且在沒有中間步驟的情況下依次實(shí)現(xiàn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述熔體在均勻化時(shí)被剪切和混合， 或者經(jīng)受強(qiáng)烈的剪切應(yīng)力和拉伸應(yīng)力，并且被明顯加速。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在根據(jù)加工步驟b)的均勻化期間，然而至少在均勻化末尾，且在脫氣開始之前的材料或熔體的溫度(T4)，與在所有另外的處理步驟a)至f)中的溫度相比，一樣高，優(yōu)選更高。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在送出時(shí)的材料或熔體的溫度(T6)或者在后續(xù)加工中的溫度(T7)，與在均勻化期間或者在均勻化末尾的溫度(T4)相比，更低或者最多相等。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在均勻化期間或者直接在均勻化之前或者之后，然而在過濾之后且在脫氣之前，將成核介質(zhì)例如二氧化碳、氮?dú)饣蛩氲饺垠w中以用于改進(jìn)脫氣性能。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，熔體在脫氣之后且在送出或后續(xù)加工時(shí)或者在送出或后續(xù)加工之前尤其被冷卻了 20 %，優(yōu)選5至10 %。
8.一種回收塑料以用于執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的方法的組件，所述組件包括a)至少一個(gè)再加工單元(1)，尤其為已知的帶有環(huán)繞的混合-和粉碎工具的切割壓實(shí)機(jī)或者儲存器，其中，材料如果需要的話粉碎且以被帶到流體狀形式中，并且在維持其塊狀性和可流動性的情況下加熱和永持久混合，并且如有可能脫氣軟化、干燥、提高其粘度和/ 或結(jié)晶，b)至少一個(gè)熔化單元O)以用于熔化再加工的材料，至少到如此程度，即過濾是可能的，尤其為擠出機(jī)，c)至少一個(gè)過濾單元(3)以用于過濾熔體，d)至少一個(gè)均勻化單元以用于均勻化已過濾的熔體，e)至少一個(gè)脫氣單元(5)以用于使已均勻化的熔體脫氣，以及f)至少一個(gè)送出單元(6)以用于送出熔體和/或至少一個(gè)后續(xù)加工單元(7)以用于加工熔體，其中，提及的單元(1)至(6)或(7)以已陳述的順序分別彼此前后聯(lián)結(jié)且相繼或依次連結(jié)，并且塑料材料或熔體以所述順序穿過所述單元(1)至(6)或(7)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的組件，其特征在于，單元⑴至(6)或(7)在空間上貼近地、 直接地且沒有其它的聯(lián)結(jié)在中間的單元的情況下彼此前后聯(lián)結(jié)且過程相關(guān)地相繼連結(jié)。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的組件，其特征在于，設(shè)置有控制裝置以用于調(diào)節(jié)分別在單元⑴至(6)或(7)中的材料或熔體的溫度。
11.根據(jù)權(quán)利要求8至10中任一項(xiàng)所述的組件，其特征在于，所述控制裝置這樣調(diào)節(jié)溫度，即，在在所述均勻化單元中均勻化期間，然而至少在均勻化末尾，且在在所述脫氣單元(5)中脫氣開始之前，材料或熔體的溫度(T4)，與在在另外的單元中的所有另外的處理步驟相比，一樣高，優(yōu)選更高，尤其地，材料或熔體在在所述送出單元(6)中送出時(shí)的溫度(T6)或者在在所述后續(xù)加工單元(7)中后續(xù)加工期間的溫度(T7)，與在在所述均勻化單元中均勻化期間或者均勻化末尾的溫度(T4)相比，更低，或者最多相等。
12.根據(jù)權(quán)利要求8至11中任一項(xiàng)所述的組件，其特征在于，所述均勻化單元，尤其為螺旋運(yùn)輸器，如此構(gòu)造，即，熔體在其中被剪切和混合或者經(jīng)受強(qiáng)烈的剪切應(yīng)力和拉伸應(yīng)力并且被明顯加速。
13.根據(jù)權(quán)利要求8至12中任一項(xiàng)所述的組件，其特征在于，單元( 至(5)，優(yōu)選(2) 至(6)，尤其(2)至(7)在軸向上相繼布置或者位于共同的縱軸線上。
14.根據(jù)權(quán)利要求8至13中任一項(xiàng)所述的組件，其特征在于，設(shè)置單元(8)以用于將成核介質(zhì)，例如二氧化碳、氮?dú)饣蛘咚砑拥饺垠w中，其中，所述單元(8)在均勻化期間或者直接在均勻化之前或者之后，然而在過濾之后且在脫氣之前引入所述成核介質(zhì)。
15.根據(jù)權(quán)利要求8至14中任一項(xiàng)所述的組件，其特征在于，尤其在所述送出單元(6) 中設(shè)置冷卻裝置(9)，例如為圓柱體或者螺旋運(yùn)輸器，以用于從所述脫氣單元(5)中流出的熔體，所述冷卻裝置(9)適用于在脫氣之后并且在送出或后續(xù)加工時(shí)或者在送出或后續(xù)加工之前將熔體冷卻了 20 %，優(yōu)選5至10 %。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于回收塑料的方法和組件，包括以下加工步驟a)再加工原材料，其中，材料如果需要的話粉碎且被帶到流體狀形式中，并且在維持其塊狀性和流動性的情況下加熱且持久混合，并且如有可能脫氣、軟化、干燥、提高其粘度和/或結(jié)晶，b)熔化再加工材料，至少到如此程度，即過濾是可能的，c)過濾熔體以用于除去污物，d)均勻化已過濾的熔體，e)使已均勻化的熔體脫氣，以及f)送出和/或后續(xù)加工熔體，例如通過?；的ぜ庸?，其中，該加工步驟以已陳述的順序依次實(shí)現(xiàn)(圖2)。
文檔編號B29B17/00GK102395456SQ201080017855
公開日2012年3月28日 申請日期2010年4月14日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月17日
發(fā)明者G·溫德林, K·費(fèi)希廷格, M·哈克爾 申請人:奧地利埃瑞瑪再生工程機(jī)械設(shè)備有限公司