(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
あらゆる種類のプラスチック廃棄物の中の混合プラスチック（ＭＫＳ）のリサイクルにおいて、プラスチック廃棄物から木材パルプおよび他の付着物を取り除くための方法であって、
あらかじめ選別されたプラスチック廃棄物のホイルまたはより厚いプラスチック部分からの断片が、所定のサイズまでの薄片または粒子へとあらかじめ機械的に細断され、オーバーサイズ品が選り分けられ、細断による生成物が、薄片から圧密塊または集塊をそれぞれ前もって生成することなく、水とともに下記（ａ）に記載のディスク叩解機へと投入され、ここで、薄片および他の粒子の割合が全体積の少なくとも１０％であり、薄片に付着している物質が、叩解機の協働するディスクによってこすり落とされて、別個の物質として存在し、このこすり落とされた物質が、分離方法によってプラスチック粒子から分離される方法。
（ａ）ディスクが互いに間隔を空けて同心円に配置された噛み合う歯を有し、円の歯の間の間隔が、より厚く、あるいはより硬い材料の断片、またはそれまでにすでに粉砕された生成物の自由な通過を許すように、充分に大きい歯付きディスク叩解機。
【請求項２】
こすり落とされる物質が、主として木材パルプであることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
脱水されたディスク叩解機の出力生成物に、空気乾燥機において風によるふるい分けが加えられ、木材パルプが、あらかじめ抽出され、あるいは薄片とともに粒状材料から分離されることを特徴とする請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
乾燥後の薄片および粒子が、流動床乾燥機において分離されることを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項５】
木材パルプが、空気乾燥機、流動床または分散乾燥機の乾燥空気とともに排出され、ふるいまたはフィルタにおいて収集されることを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項６】
機械的な脱水および微細部分の除去の後で、出力生成物が、浮沈タンクへと投入され、浮沈タンクにおいて、木材パルプおよび比重が＞１である粒子が、比重が＜１であるプラスチック粒子から分離され、あるいは分離の境目が、必要に応じて、適切な塩水によって、１よりも大きい密度の境目に設定されることを特徴とする請求項１または２に記載の方法。
【請求項７】
機械的な脱水および必要であれば微細部分の除去の後で、出力生成物が、選別遠心分離器へと投入され、選別遠心分離器において、木材パルプおよびプラスチック粒子が互いに分離される請求項１または２に記載の方法。
【請求項８】
木材パルプが、形状によるふるい分けにより、木材パルプ懸濁液が負圧によって取り除かれるふるいによって、出力生成物から分離されることを特徴とする請求項１または２に記載の方法。  
【請求項９】
ディスク叩解機として歯付きディスク叩解機が使用され、該ディスクの間隔が、付着している物質を含まない薄片材料の厚さにほぼ一致していることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
ディスク叩解機へと投入される前に、あらかじめ細断された材料が、水とともにスラッシングドラム（パルパー）へと投入され、除去された木材パルプ繊維が分離されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
プラスチック廃棄物または薄片あるいはより大きな厚さを有する断片が、プラスチックの種類に従って選別され、あらかじめ選別された種類のプラスチックが、ディスク叩解機へと供給されることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
望ましくない種類のプラスチックが、プラスチック廃棄物または薄片あるいはより大きな厚さを有する断片から選り分けられることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１３】
乾燥後の出力生成物の薄片および／または塊が、プラスチックの種類に従って選別されることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１４】
出力生成物が、少なくとも部分的にディスク叩解機へとリサイクルされることを特徴とする請求項１〜１３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１５】
プラスチック廃棄物の緩く圧密された材料が、第１の粉砕プロセスにおいて先行するディスク叩解機で細断され、該先行する叩解機の粉砕生成物が、さらなるディスク叩解機へと投入されて細断されることを特徴とする請求項１〜１４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１６】
ディスク叩解機の出力生成物が、機械的な脱水の後で、さらなるディスク叩解機段へと供給されることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１７】
第２の叩解機である前記さらなるディスク叩解機段の出力生成物が、脱水なしで分離プロセスへと供給されることを特徴とする請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
歯付きディスク叩解機が使用されるとき、中央の供給穴から出発して最初の歯の円が、取り入れゾーンを形成するために、供給穴から或る半径方向の距離に配置されていることを特徴とする請求項１〜１７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１９】
取り入れゾーンのディスクの領域が、第１の歯の円までずっと平坦であることを特徴とする請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
歯付きディスク叩解機が使用され、該歯付きディスク叩解機の上下のディスクの間隔が、中央の供給穴から出発して半径方向に外側へと向かって連続的に減少していることを特徴とする請求項１〜１９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２１】
ディスクの半径方向外側の領域が、回転の方向において間隔をあけて配置された半径方向またはほぼ半径方向の粉砕セグメントとして用いられる歯付きディスク叩解機であることを特徴とする請求項１〜２０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２２】
粉砕された粒子および／または薄片が、隣のディスクに向かって導かれるように、粉砕セグメントの間にバリアが配置されていることを特徴とする請求項９または２１に記載の方法。
【請求項２３】
歯付きディスク叩解機が使用され、溝が、中央の供給穴の周囲の距離において供給穴から出発して、歯付きディスクへと形成され、外側に向かって延びていることを特徴とする請求項１〜２１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２４】
溝の深さが、内側から外側に向かって減少していることを特徴とする請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
溝が、円弧状であり、円弧状の溝の外側端が、回転の方向の反対を向いていることを特徴とする請求項２３または２４に記載の方法。
【請求項２６】
木材パルプまたは木材パルプ／単一粒子プラスチック混合物が、木材プラスチック複合材料の製造に使用されることを特徴とする請求項１〜２５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２７】
粒または集塊が、木材パルプ／単一粒子プラスチック混合物から形成され、あるいはそれが粒状の形態にされることを特徴とする請求項２６に記載の方法。
【請求項２８】
木材パルプ／単一粒子プラスチック混合物が、押出機において混合されることを特徴とする請求項２７に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１に記載の方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＷＯ２００６／１０００４４から、プラスチック廃棄物、とくには混合プラスチックを細断および清浄化するための方法が知られており、ホイルくずまたは他のホイル残材ならびに細切れのプラスチック片から、圧密塊（ｃｏｍｐａｃｔｅｄ  ｍａｓｓ）または集塊（ａｇｇｌｏｍｅｒａｔｅ）がそれぞれ形成されている。集塊は、プラスチック廃棄物の体積を劇的に小さくし、したがって容易に運搬が可能である。この状態で、多くの場合はエネルギーの生成に使用される。公知の方法において、それは、そのような圧密塊または集塊がそれぞれ容易に粉砕可能であって、粉砕生成物がさらなる処理および高度化の変換にきわめて適しているという発見から出発している。粉砕は、水の存在下でディスクまたはドラム叩解機（ｒｅｆｉｎｅｒ）にて行われる。薄片および他の粒子の割合は、全体積の少なくとも１０％である。薄片に付着している物質が、かなりの程度までこすり落とされて、別個の物質として存在する。微細粒子部分が、叩解機から出る粉砕生成物から取り除かれる。残りの粉砕生成物は、それぞれ、洗浄され、あるいは機械的に脱水され、乾燥させられる。さらなる処理によって、そのような粉砕生成物を、場合によっては純粋なプラスチックまたはプラスチック部品の製造のための選別プロセスからのプラスチックとともに、板材料のための原料および／または充てん材として使用することができ、きわめてさまざまな用途のための充てん材として使用することができ、対応する清浄化の度合いにて使用することができる。さらなる用途の分野は、いわゆるＷＰＣ部品（木材プラスチック複合材料）の製造である。そのような部品の製造においては、木材およびプラスチック粒子の混合物が、乾式混合および直接加工によって製造され、あるいは押出機、集塊装置、加熱ミキサ、または加熱−冷却ミキサの助けによる混合によって製造され、成形品へと加工される。
【０００３】
当然ながら、プラスチック廃棄物は、多くの用途の分野において役に立たない混入物および付着物、とくには木材パルプを、少なからぬ割合で含んでいる。この木材パルプは、粘着ラベルまたは複合梱包材から由来し、あるいはフリーペーパーの不完全な除去に起因する。古紙収集からのプラスチックにおいては、大量の木材パルプがプラスチックに付着していることが多い。圧密において、木材パルプが溶け、あるいは包み込まれ、それゆえに粉砕プロセスに到着する。粉砕の後でも、木材パルプは、依然として粉砕生成物の個々の粒または粒子へと取り込まれており、あるいは依然として粉砕生成物の粒または粒子に付着している。プラスチックが、木材パルプと一緒に押出機または射出成型装置において処理される場合、木材パルプの湿気が水蒸気の生成につながり、これが処理を困難にし、処理が不可能になることさえある。さらに、粉砕された状態の木材パルプは、場合によっては、吸湿作用によって水分を引き寄せ、それらの水分が、乾燥プロセスにおいてプラスチック材料中よりも長く存在し続けるという欠点を有している。
ＥＰ  ５１５９４６が、プラスチック廃棄物から織物繊維を分離するための方法を開示しており、薄片および粒子から圧密塊または集塊を、それぞれ、前もって生成することなく、細断された生成物を水と一緒にディスク叩解機へと投入している。
ＪＰ  ２００３  ３０５  ７２４が、プラスチック廃棄物から塗装層を分離するための方法を開示しており、薄片および粒子から圧密塊または集塊を、それぞれ、前もって生成することなく、細断された生成物を溶媒と一緒にディスク叩解機へと投入している。
圧密および集塊は、それぞれ、大きな装置のエネルギー消費を必要とし、したがってきわめてコストの高いプロセスである。さらに、集塊は、常に手元にあるわけではない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
したがって、本発明は、プラスチック廃棄物のリサイクルにおいてプラスチック廃棄物から木材パルプおよび他の付着物を取り除くための方法であって、エネルギーおよび装置に関する支出を低減する方法を示すという目的にもとづいている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この目的が、請求項１の特徴によって解決される。
本発明による方法においては、必要であればあらかじめ選別されたプラスチックが、ホイルの薄片またはより厚いプラスチック粒子の断片へと所定のサイズまで機械的に細断され、オーバーサイズ品が選り分けられる。通常は、プラスチックが、収集された廃棄物から選り分けられ、例えば圧密プロセスへと供給できるよう、シュレッダーまたは同様の分解装置の助けによって細断される。プラスチックの個々の種類に従って、手作業または自動的なやり方で、あらかじめの選別を実行することも知られている。例えば、他のプラスチックと一緒のＰＶＣまたはＰＥＴのリサイクルまたは再使用が、それぞれ、難題である。本発明の方法においては、プラスチック廃棄物が、個々の部分が特定のサイズを超えないように機械的に細断される。オーバーサイズ品が選り分けられ、必要であれば再び細断プロセスが加えられる。
【０００６】
このやり方で細断された生成物が、先立って圧密されることなく、ディスク叩解機へと供給される。好ましくは付着物を含まない薄片の厚さにほぼ一致する間隔にあるディスク叩解機の協働するディスクが、かなりの程度まで薄片から物質をこすり落とす。
【０００７】
ディスク叩解機での処理において、例えばラベルから起因してプラスチック薄片に付着している木材パルプが、完全にこすり落とされるという圧倒的に大きな利点が達成される。これは、付着している他の異物、とくには通常は水に溶けないラベルの接着剤にも当てはまる。したがって、木材パルプが、ディスク叩解機の出力生成物中に別個に存在する。これは、たとえ歯付きディスク叩解機であっても、叩解機での圧密塊または集塊の粉砕の場合にはほとんど当てはまらない。圧密塊または集塊においては、たとえ粉砕の後でも、それぞれ、木材パルプが包まれ、あるいは接続され、プラスチック粒子の表面または内部に付着している。例えばさらなる粉砕段階における微細な粉砕によるだけで、これにおいてプラスチック粒子から木材パルプ粒子を分離することができ、その後に、例えば風ふるい法などの適切な方法によって分離が可能である。
【０００８】
本発明によれば、ディスク叩解機の代わりに、ドラム叩解機を使用することが可能である。
本発明においては、木材パルプが、薄片がディスク叩解機に通された後で分離した形態にあり、分離後のプラスチックを、プロセスに通し続けることができ、すなわち粉砕および脱水というさらなる段階に通すことができ、これらは冒頭で述べた方法から知られている。しかしながら、本発明においては、いずれにせよ木材パルプがプラスチックから分離して存在しているため、プラスチックの粉砕のために、大幅に少ない程度の細断で充分である。適切な分離方法によって、分離が可能である。したがって、プラスチック廃棄物からの木材パルプの除去が、従来からの方法に比べ、大幅に安価である。
【０００９】
結果として、プラスチックと一緒に運ばれてディスク叩解機を通過するごみ部分でさえも、本発明の助けによって、例えば微細部分をふるいで除くことによって、簡単なやり方でプロセスから取り出すことができる。
【００１０】
歯付きディスク叩解機を使用する場合には、歯が、同心円に間隔を空けて配置され、円の歯の間の間隔および叩解機ディスクの互いの間隔が、薄片または断片あるいはそれまでにすでに粉砕された生成物の自由な通過を許すように、それぞれ、充分に大きい。薄片または断片の細断は、内側から外側へと向かって、内側から外側へと向かう連続的な減少を伴って進行するため、生成物の寸法は、当然ながら、歯付きディスクの間の外側の領域において、叩解機の軸に位置する供給穴の領域における寸法よりも小さい。したがって、円上の歯の間隔および粉砕ディスクの間隔を、内側から外側に向かって小さくすることができる。したがって、間隔がきわめて重要であり、そのようでないならば、水の存在にもかかわらず、断片の形態のプラスチックが叩解機に固着し、短時間で叩解機を詰まらせてしまう危険が存在しうる。
【００１１】
歯付きディスク叩解機は、それ自身は公知である。例えば古紙の処理において手に入るような木材パルプを分散させるために使用されている。木材パルプが、懸濁液にて歯付きディスク叩解機へと与えられ、材料が、最初に取り入れ領域のいわゆる縮充ゾーンにおいて処理され、その後に歯の列へと流れる。これまでのところ、歯付きディスク叩解機は、圧密されていない薄片または他のプラスチック片の細断および付着している木材パルプの除去のためには、使用されていない。これまでに既存の用途の目的において、歯付きディスク叩解機は、紙繊維を互いに分離させることを意図しており、それらの粉砕を意図していない。分散プロセスにおいては、繊維の損傷が可能な限り少ないことが望まれる。
【００１２】
本発明の他の実施形態によれば、機械的な脱水および必要であれば微細部分の除去の後で、出力生成物を、浮沈タンクへと投入することができ、浮沈タンクにおいて、木材パルプおよび比重が＞１である粒子が、比重が＜１であるプラスチック粒子から分離される。この方法は、１よりも大きい比重を有している例えばＰＶＣまたはＰＥＴが、木材パルプと一緒に沈降する一方で、残りのプラスチック粒子が浮き、したがってすくい取ることができるという利点を有している。
【００１３】
本発明の別の実施形態によれば、出力生成物が、木材パルプ懸濁液が残りの出力生成物から負圧によって取り除かれるふるいへと供給される。さらに、ＵＳ  ２００４／００５０５１０  Ａ１によるふるい装置を使用することができ、さらにこの場合には、プラスチック粒子によってフィルタケーキが形成されるが、木材パルプはドラムふるいを通過する。最後に、機械的な脱水の後で、出力生成物を、密度による選別が行われる選別遠心分離器へと供給することができる。
【００１４】
一般に、木材パルプの抽出においては、ラベルステッカーつきのホイル薄片が存在する場合に、木材パルプがディスク叩解機を通過した後に実質的に完全にプラスチックから分離され、物質の一様な稠度を有する分散液へと通過することを利用することができる。分散した木材パルプおよびホイル薄片の幾何学的サイズの相違ゆえ、ホイル薄片を保持し、木材パルプ分散液の通過を許すほぼすべての湿式ふるいを使用することができる。密度による選別は、例えば硬質プラスチックなどといった他のプラスチックが、歯付きディスク叩解機にて微細粒子へと粉砕され、したがって形状による分離がもはや適用できない場合に使用される。
【００１５】
上述の形式の歯付きディスク叩解機の助けによって、付着している木材パルプおよび他の物質が、プラスチックからそれぞれ分離され、あるいは削ぎ落とされるという効果が達成されることを、すでに述べた。そのようにすることによって、従来からの方法を避けることができ、すなわち木材パルプが付着しているホイルから乾式プロセスにおいて高価なやり方で木材パルプを取り去ることを回避でき、あるいはそれらを経済的なサイクルでの再使用が不可能な木材パルプ廃棄物を生み出す摩擦洗浄装置に通すことを回避することができる。技術水準の洗浄方法では、プラスチック材料からの木材パルプの分離が、存在しているラベル用の接着剤ゆえに木材パルプ残留物が常にプラスチック上に残るため、分離効率において多くの場合に不満足である。本発明においては、木材パルプが、第１の叩解機段の後ですでにプラスチックから実質的に完全に取り除かれ、プラスチックの処理プロセスの全体を通す必要がない。木材プラスチック複合材料のための出発材料を生成するために、分離後の木材パルプをプラスチックと一緒に処理に通し、さらに一緒に乾燥機に通すことが好都合かも知れない。このようにして、きわめて一様かつよく混合した物質の混合物が生成され、次いで、例えばパルトルーダー（ｐａｌｌｔｒｕｄｅｒ）などの適切な装置によって、必要であれば添加物および／または他のプラスチックの追加を伴って、乾燥ブレンドへと密にされ、あるいは加熱または加熱−冷却ミキサ、もしくは押出機によって混合される。対照的に、木材パルプが前もって分離される場合には、精製され、必要であれば選別されたプラスチックを、押出機において再び造粒することができる。
【００１６】
本発明の方法を、繰り返すことも可能である。歯付きディスク叩解機からの出力生成物を、完全または部分的（例えば、３０％）に、叩解機の入り口へとすぐに供給することができる。本発明においては、たとえ例えばふるいペレットなどの緩い圧密の材料であっても、ディスク叩解機の入力材料として使用することができる。ここで、ペレットにおける結合は、粒子が粒子の縁領域においてのみ噛み合い、あるいはわずかに溶けることによって達成されている。これは、薄片が溶けて離れ、これらの薄片に付着している木材パルプ材料を、効率的にこすり落とすことができるという効果を有している。
【００１７】
また、すでに述べたように、本発明の方法においては、プラスチック廃棄物からの薄片が、比較的わずかに歯付きディスク叩解機において細断される。結果として、薄片を、例えば適切な選別方法によってプラスチックの種類に従って選別することが可能である。それらを、粒状の生成物から分離することも可能である。
【００１８】
流動床または分散乾燥機での乾燥時に、薄い薄片のフィルタへの分離が存在できる一方で、粒状の硬いプラスチックは、乾燥機から排出される。このやり方で、薄いホイル小片を粒状のプラスチック粒子から分離するために、この特定の種類の乾燥機の空気ふるい効果が利用される。これらは、異なるメルト・フロー・インデックス（ＭＦＩ）を有しており、したがって異なる種類の再造粒物をもたらす。薄片および粒子が別れて存在し、木材パルプが存在しないため、それらをプラスチックの種類へと選別することが可能である。このために適用すべき選別方法は、公知である。薄片および／または粒子が、プラスチックの種類に従ってさらに選別されるとき、純粋なプラスチック粒の製造が可能である。
【００１９】
これが充分である場合には、必要であれば木材パルプを除いた粉砕生成物を、特定の後続の処理プロセスにおいて、例えばプラスチック部品、木材プラスチック複合材料、などの製造に、すぐに使用することができる。しかしながら、より一様な生成物が望まれる場合には、本発明による粉砕プロセスを、さらなる叩解機段において反復または続行することができる。
【００２０】
さらに、微細部分が、プラスチックの微細部分だけでなく、薄片または他のプラスチック粒子に依然として付着しており、あるいはこれらに混ざり合っている有機成分または他のごみ部分も含んでいる用水とともに、粉砕生成物から好都合に、それぞれ、除去される。この用水を、必要であれば微細部分の微細なふるい分けの後でさらに処理することができ、あるいは微細部分をふるい分けした後にプロセスへとリサイクルすることができる。
【００２１】
分離が、空気ふるいプロセスの前には行われない場合、プラスチック微細部分が木材パルプに含まれることを回避することができない。しかしながら、ふるい分けまたはフィルタ処理の産物を、それぞれ問題なくさらに使用することが可能である。微細粒子、とりわけポリオレフィン由来またはポリエステル（ＰＥＴ）由来の微細粒子は、木材パルプと一緒に、いわゆる木材プラスチック複合材料（ＷＰＣ）の製造のためにきわめて有用な材料をもたらす。プラスチック繊維の混合物が、例えば集塊装置によって粒子の形態にされ、あるいはツインカレンダー上に直接広げられる。他の可能性は、例えば脱気装置を備え、必要であれば例えば無水マレイン酸などの添加剤の追加を備えている特別な押出機での混合である。未使用起源の純粋なプラスチック、反応炉の生成物、またはプラスチックの種類選別からの高価値のプラスチックも、所定の処理品質を達成するために混ぜ合わせることができる。この場合、プラスチックの繊維アニーリングがこの用途を通じて生成され、木材チップと木材繊維の混合を減らすことができ、省略することさえ可能である。このようにして、ＷＰＣの製造において木材チップまたは木材繊維の処理がもはや不要になり、大きなコストの節約がもたらされる。さらなる経済的効果が、そのようでなければ木材パルプの廃棄物処理のために高い費用を支払わなければならない廃棄物処理の分野に存在する。
【００２２】
従来からの歯付きディスク叩解機を利用することが、そのような歯付きディスク叩解機が古紙からの木材パルプの分散においてよく知られているため、原理的には本発明に従って可能である。しかしながら、所望の利点を達成するため、すなわちごみおよび／または木材パルプなどといった付着物の除去を同時に伴う細断を達成するために、上記からすでに導き出すことができる通り、いくつかの変更が必要である。本発明の一実施形態においては、この目的のために、中央の供給穴から出発して最初の歯の円が、供給穴から或る半径方向の距離に配置され、好ましくは平坦な取り入れゾーンを形成する。別の実施形態においては、ディスク領域の間隔が、中央の供給穴から出発して半径方向外側に向かうにつれて連続的に減少している歯付きディスク叩解機の使用が考えられる。別の実施形態によれば、プラスチック集塊の粉砕用として知られている通常のディスク叩解機のように、ディスクの半径方向外側の領域が、回転の方向において間隔を空けて配置された半径方向またはほぼ半径方向の粉砕セグメントを特徴としている歯付きディスク叩解機を使用することができる。この文脈において、粉砕された粒子が隣接するディスクに向かって案内されるように、粉砕セグメントにバリアを設けることができる。このやり方で、さらにより効果的な粉砕が達成される。
【００２３】
最後に、本発明の歯付きディスク叩解機において、歯付きディスクに、中央の供給穴の周囲の距離において供給穴から出発し、或る経路にわたって外側に向かって延びる溝を備えることが可能である。溝は、その深さを内側から外側に向かって減少させていてよいが、いずれの場合も、断片にて存在しているプラスチック材料または薄片の進入が、それぞれ、可能であるような充分な幅である。
【００２４】
ディスク叩解機において木材パルプを取り除くとき、例えばアルミニウムホイルのプラスチック薄片からの分離など、複合材料の分離も生じることを、さらに述べておかなければならない。
本発明を、以下で図面によってさらに詳しく説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の１つの叩解機段の助けによってプラスチック廃棄物を処理するためのプラントの枠組みを示している。
【図２】本発明の２つの叩解機段の助けによってプラスチック廃棄物を処理するためのプラントの枠組みを示している。
【図３】従来からの粉砕プロセスに続いての本発明の歯付きディスク叩解機段の使用に関するプラントの枠組みを示している。
【図４】本発明において使用するための歯付きディスク叩解機のディスクの上面図を示している。
【図５】図４による歯付きディスクの改良を示している。
【図６】図５による歯付きディスクを斜視図で示している。
【図７】プラスチック廃棄物の粉砕プロセスの終わりにおける乾燥および空気によるふるい分けを概略的に示している。
【図８】図４による歯付きディスクの一部分の断面を概略的に示している。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
図１に、詳しくは後述される歯付きディスク叩解機２６が提案されている。この歯付きディスク叩解機２６は、モータ２７によって駆動される。リザーバ８０から、プラスチック薄片および他のプラスチック片が、水とともに容器２２へと投入される。プラスチック薄片およびプラスチック片は、あらかじめの細断、および必要であればあらかじめの選別の結果である。通常は、廃棄物から選別したプラスチック廃棄物を、圧縮梱の形態で手にすることができる。
【００２７】
圧縮梱への圧縮の前、またはその後でもよいが、無機成分および金属が、重量物のためのトラップの助けによって選り分けられる。フリーペーパーも、取り出すことができる。さらに、プラスチックの種類による選別も、例えば赤外線によって支援された認識検出、およびその後の識別されたプラスチックの抽出によって実行することができる。随意により、望まれないプラスチックの抽出のみを行ってもよい。開梱からのプラスチック廃棄物は、細断され、薄片がホイルの細断からもたらされ、プラスチック片が、三次元のプラスチック部分またはより厚いプラスチック部分からもたらされる。この細断は、シュレッダーまたはディスクチョッパーにて行われる。このやり方で製造される破片を、叩解機２６への供給のための容認基準を満たさないいわゆるオーバーサイズの製品が生成されることがないように、適合させなければならない。したがって、必要に応じて、とりわけプラスチック片の形態の材料からのオーバーサイズな製品のふるいによる除去を、この目的のために設置しなければならず、オーバーサイズな製品は、必要であれば細断装置を通ってリサイクルされ、あるいはこれによって抽出される。
【００２８】
固体取り扱いポンプ２４によって、容器２２内のプラスチックの薄片および断片が、水とともに、すでに述べた通りいわゆる歯付きディスク叩解機である叩解機２６へと供給される。叩解機２６は、プラスチック薄片に付着している木材パルプおよび付着物を摩擦によって分離でき、より硬い投入材料を粒子へと細断することができる。粉砕すき間が、薄片が実質的に細断されずに通過するが、付着物がこすり落とされ、あるいは削ぎ取られるように調節される。次いで、出力された生成物が、例えば遠心分離器などの助けによって、機械的に脱水される。用水が、ごみを含んでいてもよい微細部分とともに、容器２２へとリサイクルされる。あるいは、微細部分が、水のリサイクルの前にふるいによって取り去られる。あるいは、ふるいを経た用水を、処理へと供給してもよい。
【００２９】
粉砕による生成物が、装置２８に到着し、装置２８において、木材パルプがプラスチックから分離される。歯付きディスク叩解機２６は、薄片に付着している木材パルプ材料を効率的にこすり落とす特性を有しており、したがって木材パルプは、粉砕生成物中に、懸濁液の形態で分離して存在している。適切な装置の助けによって分離された木材パルプが、必要であればさらなる処理へと供給される。分離装置として、例えば伝統的なふるい、木材パルプ懸濁液が吸引されて通過するふるい、選別遠心分離器、あるいは浮沈設備が、それ自身は公知のとおり役に立つ。木材パルプが取り除かれた薄片および粒子の形態のプラスチック材料を、さらなる処理へと供給することができる。冒頭において述べた方法から知られるとおり、さらに粉砕することが可能であり、あるいは必要であれば他の処理措置の後に、すぐに使用へと供してもよい。
【００３０】
また、プラスチックからの木材パルプの分離を、好ましくは上述の手段によって、叩解機の出口において懸濁液からすぐに行うことができる。プラスチック部分の脱水は、どの分離方法が使用されるかに応じて必要である。
【００３１】
図２によるプラントの枠組みにおいて、薄片および断片のプラスチックのリザーバが、図１に関してすでに述べたように、やはり８０において考えられる。図示の場合には、薄片およびプラスチック断片が、コンベアスクリュ１６によって歯付きディスク叩解機２６へと供給される。例えば遠心分離器の助けによる機械的な脱水において、用水および微細部分が取り去られ、最終的にふるいで処理され、用水が廃水処理へと供給されて、そこからコンベアスクリュ２６へと戻される。コンベアスクリュ２６へと、新鮮な水をさらに供給することができ、したがって、支配的な水と、例えば少なくとも全体積の１０％である或る程度のプラスチック材料とが、歯付きディスク叩解機へと供給される。
【００３２】
脱水後の粉砕生成物を、新たな細断を行うために、コンベアスクリュ１６を介して歯付きディスク叩解機へと送り返すことができる。あるいは、コンベアスクリュ１８を介して、モータ１６ａによって駆動されるさらなる叩解機１２へと送ることができる。叩解機１２は、歯付きディスク叩解機であってよく、あるいは冒頭において述べた方法の文脈において知られているとおり粉砕セグメントを有している別のディスク叩解機であってよい。叩解機１６から出力された材料が、やはり例えば遠心分離器によって機械的に脱水される。微細部分を含む用水が、微細ふるいに到着し、用水が、第１段についてすでに述べたように廃水処理へと案内される。第２の叩解機段のプロセスも、線によって示されているとおりリサイクル可能である。特定の度合いの微細さを有している脱水後の出力された材料が、乾燥機に到着し、同時に風ふるいとしても機能する空気乾燥機によって処理される。乾燥用の空気とともに排出される材料が、ふるいまたはフィルタ装置８２に到着する。ふるいまたはフィルタ処理の産物を、それぞれ、すでに上述したように、例えば木材プラスチック複合材料の製造など、適切な使用へと供することができる。次いで、木材パルプおよび微細な粉砕生成物が取り除かれた残りの生成物を、８４を介してさらなる使用へと供することができる。さらに、８６において排出されるふるい装置またはフィルタ装置からの木材パルプ／プラスチック部分に、例えば分散乾燥機におけるさらなる乾燥を加えることができる。先の分離によって木材パルプが大いに取り除かれている場合、乾燥機に投入される生成物を、薄片および粒状の生成物へと分離することができる。薄片がフィルタに溜り、粒状の生成物が、乾燥機の外へと運ばれる。
【００３３】
図３においては、プラントの枠組みの各部が、図１または２によるプラントの枠組みから引き継がれている。したがって、同じ部分には、同じ参照符号が備えられている。図３の独自性は、比較的圧密されていない圧密塊が、出発材料として使用される点にある。リザーバ３０から出力される材料が、水容器２２へと供給され、水容器２２から固体取り扱いポンプによって歯付きディスク叩解機２６へと供給され、歯付きディスク叩解機２６が、薄片を精製し、より厚いプラスチック部分からの断片を細断する。乾燥プロセスおよび木材パルプの分離は、図２によって説明したプロセスと同様である。この理由で、これについて詳しく説明することはしない。
【００３４】
図４〜６および８によって、図１〜３による歯付きディスク叩解機２６の詳細を説明する。歯付きディスク叩解機のディスク４０の上面図が、図４に示されている。この場合には、ディスク４０は、歯付きディスク・ペアのディスクであり、中央の開口４２を経由して、細断すべき生成物が供給される。歯４４が、同心に配置された１０個の円にてディスク４０から形成されている。ディスク４０は、歯４４の間において平坦である。歯は、さまざまな形状を有することができるが、それぞれ円上で互いの間隔４６を有しており、間隔４６は、図示の場合にはほぼ等しいが、内側から外側に向かって減少していてもよい。円の間で、歯は間隔４８を有している。これも、内側から外側に向かって小さくなっていてもよい。粉砕プロセスにおいて、水および粉砕すべき生成物、すなわち薄片およびより小さな三次元のプラスチック片が、開口４２を経由して隣り合う２枚の歯付きディスクの間の領域に到着する。第２のディスクの歯の配置構成は、図５には示されていないが、歯の列が噛み合うことができるように構成されている。間隔４６、４８および協働する歯付きディスクの間隔は、粉砕すべきそれぞれの生成物が自由に通過できて、目詰まりが回避されるように、寸法付けられている。この理由で、間隔４６、４８および協働する歯付きディスクの間の間隔を、内側から外側に向かって減少させることができる。なぜならば、生成物の粒子が、内側から外側に向かって小さくなるからである。これを、図８に認めることができる。歯付きディスク４０の厚さが、開口４２から外側に向かって連続的に増加している。
【００３５】
図５による歯付きディスク４０は、いくつかの溝５０が供給穴４２から出発して形成されており、溝５０がほぼ円弧の形態であって、溝５０の端部が矢印５２によって示されている回転の方向の反対を向くような湾曲である点で、図４による歯付きディスクから相違している。溝５０は、供給穴４２を経由して供給される最大の薄片またはプラスチック片の幅よりもわずかに大きい幅、または若干大きい幅を有している。溝５０は、最大の深さを供給穴４２に隣接して有しており、端部において歯付きディスクの面へと達するように、深さを次第に減少させている。この端部は、歯付きディスク４０の半径のほぼ半分のところに位置する。
【００３６】
流動床乾燥機が、図７に概略的に示されており、これを図２および３による実施形態の後ろの接点において使用することができる。流動床乾燥機が、６０で全体として指し示されている。縦長のハウジングが、細断された粉砕生成物６４を上面に支持する水平なふるいまたは格子４２によって縦方向に分割されている。ふるい６２の下方に、ヒータから来る暖かい空気が供給される。次の３分の１に、冷たい空気が供給される。縦長のハウジングが、生成物がふるい６２上で左方から右方へと床として前進するように、適切な様相で振動させられる。このような流動床乾燥機は、それ自身は公知である。乾燥した材料が、流動床乾燥機の右端の６６において外部へと達し、適切な容器に集められる。投入される生成物６４は、薄片および粒状のプラスチックを含んでいる。薄片が、配管６８を介してふるいまたはフィルタ７０へと案内され、集められる。ふるい分けされた部分が、必要であれば例えば分散乾燥機によるさらなる乾燥の後で、７２を介してさらなる処理へと案内される。さらなる処理は、例えば再造粒によって行われる。それらの部分の粒子および薄片材料を、それ自身は公知の分離方法を使用して、種々のプラスチックへとさらに分離することができる。
【００３７】
投入材料６４へと木材パルプが同伴する場合には、木材パルプが、ふるいまたはフィルタ６０によって分離される一方で、精製されたプラスチック材料の全体が、６６において流動床乾燥機へと排出される。この場合、粒子材料からの薄片の分離における分離状況とは別の分離状況を、流動床乾燥機において設定しなければならない。
【００３８】
供給穴において、歯付きディスクの変更可能な間隔は、生成物が妨げなく進入できるように充分に大きい。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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