(57)【要約】アルミニウムとプラスチックとを含む複合材料を処理する方法では、プロセッサーの作業域においてスクリューを用いて高いせん断力で複合材料を混合し、プラスチック層からアルミニウム層を剥離して、懸濁する。作業域のスクリーンによって分離された粒子はハイドロサイクロンで処理し、液体からアルミニウムを分離する。このとき下流に存在する繊維は、プロセッサーに再び送り込まれる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
中にスクリュー（２、５２）が配置されている容器と、前記容器内で主要なコイルとを有するプロセッサーであって、前記容器が圧密に閉鎖されており、その上側に換気口（１０６）を有することを特徴とするプロセッサー。
【請求項２】
換気口（１０６）と結合している吸引装置を有することを特徴とする、請求項１に記載のプロセッサー。
【請求項３】
多孔板またはスクリーン（３、５３）と少なくとも１つのスクレーパー（１５０）とを有し、前記スクレーパー（１５０）が、前記スクリュー（１５１）の下側に溶接されており、かつスライダー（１５２）を有し、前記スライダー（１５２）が、前記多孔板またはスクリーンに対し３ｍｍ未満、好ましくは２ｍｍ未満の間隔で配置されていることを特徴とする、請求項１または２に記載のプロセッサー。
【請求項４】
前記スライダー（１５２）が、前記スクレーパー（１５０）に取り外し可能に配置されていることを特徴とする、請求項３に記載のプロセッサー。
【請求項５】
前記コイル（１１３）が、前記スクレーパー（１５０）に近づけられるよう軸方向に移動可能であることを特徴とする、請求項１〜４のうちいずれか一項に記載のプロセッサー。
【請求項６】
前記コイル（１１３）が、開口部（１１５）を有する管（１１４）内に配置されており、このとき前記コイル（１１３）が、軸方向において前記開口部（１１５）の前後で配置されており、前記開口部（１１５）の前で、前記開口部（１１５）の後ろとは逆向きの勾配を有することを特徴とする、請求項１〜５のうちいずれか一項に記載のプロセッサー。
【請求項７】
前記コイル（１１３）は無軸であり、逆向きの勾配を有する領域の間に、このコイル領域を結合している管状スクレーパー（１１８）を有することを特徴とする、請求項６に記載のプロセッサー。
【請求項８】
前記容器の上部領域が円形横断面を有し、懸濁液が接線方向に前記上部領域に供給されることを特徴とする、請求項１〜７のうちいずれか一項に記載のプロセッサー。
【請求項９】
スクリーンまたは多孔板によって下流（５、５４）から隔てられている上流（５６）を有する、請求項１〜８のうちいずれか一項に記載のプロセッサーを備える装置（１、５０）であって、サイクロンを有し、その周辺流入路（４３）が、前記プロセッサー（１、５０）の前記上流（５６）または前記下流（５、５４）と結合していることを特徴とする装置。
【請求項１０】
ポンプ（５９、６２）であって、その入口が前記プロセッサー（５０）の前記上流搬出路（５６）と、またその出口が前記サイクロン（４０）の前記周辺流入路（４３）と結合しているポンプ（５９、６２）を有すること、および前記サイクロン（４０）の中央流出路（４４）が、前記プロセッサー（５０）の前記流入路（４３）と結合していることを特徴とする、請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
前記ポンプが渦巻きポンプ（５９）であることを特徴とする、請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
循環ポンプ（６２）であって、前記サイクロン（４０）の前記中央流出路（４４）から前記サイクロン（４０）の前記周辺流入路（４３）に運搬する循環ポンプ（６２）を有することを特徴とする、請求項９〜１１のうちいずれか一項に記載の装置。
【請求項１３】
フィルター（７１）であって、その液体流入が前記プロセッサー（１、５０）の前記下流（５、５４）と、またその液体流出が前記渦巻きポンプ（５９）の前記流入路と結合しているフィルター（７１）を有することを特徴とする、請求項１１または１２に記載の装置。
【請求項１４】
さらに別のサイクロン（６８）であって、前記プロセッサー（５０）の前記下流（５４）と前記フィルター（７１）との間に配置されているサイクロン（６８）を有することを特徴とする、請求項１３に記載の装置。
【請求項１５】
ダンパー（５７）であって、前記プロセッサー（５０）の前記上流（５１）と前記渦巻きポンプ（５９）との間に配置されているダンパー（５７）を有することを特徴とする、請求項９〜１４のうちいずれか一項に記載の装置。
【請求項１６】
周辺の、好ましくは接線方向の流入路（４３）と中央流出路（４４）とを有する上部領域を有する、請求項１〜１５のうちいずれか一項に記載のプロセッサーまたは装置のためのサイクロン（２６、６８、４０）であって、拡大している出口円錐体（４６）が前記中央流出路（４４）に接続していることを特徴とするサイクロン。
【請求項１７】
前記上部領域が円筒形であることを特徴とする、請求項１６に記載のサイクロン。
【請求項１８】
再び先細りになっている収集円錐体（４７）が前記出口円錐体（４６）に接続していることを特徴とする、請求項１６または１７に記載のサイクロン。
【請求項１９】
閉鎖可能な搬出口（４９）が、前記出口円錐体（４６）または前記収集円錐体（４７）に接続していることを特徴とする、請求項１６〜１８のうちいずれか一項に記載のサイクロン。
【請求項２０】
前記搬出口（４９）が排水門（４８）を有することを特徴とする、請求項１９に記載のサイクロン。
【請求項２１】
前記サイクロンの下部領域、例えば搬出円錐体（４６）または収集円錐体（４７）にある供給口（７３）が、液体または気体の流入を可能にすることを特徴とする、請求項１６〜２０のうちいずれか一項に記載のサイクロン。
【請求項２２】
カバー（７４）であって、その中で、中央流出路（４４）がサイクロンの中に突出しないように配置されているカバー（７４）を有することを特徴とする、請求項１６〜２１のうちいずれか一項に記載のサイクロン。
【請求項２３】
凸状に湾曲している、または前記流出路（４４）に向かって円錐形に先細りになっているカバー（７４）を有する請求項１６〜２２のうちいずれか一項に記載のサイクロン。
【請求項２４】
請求項１〜８のうちいずれか一項に記載のプロセッサーを用いて、さまざまな原料から成る材料混合物（６、６６）を処理する方法であって、前記材料混合物に洗浄液を添加し、前記プロセッサー（１、５０）の作業域において、ローターを用いて高いせん断力で前記材料混合物（６、６６）を混合して前記混合物の少なくとも一部の留分を分離する方法において、前記プロセッサーから気体が吸引されることを特徴とする方法。
【請求項２５】
前記洗浄液が界面活性剤を有することを特徴とする、請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
前記混合物（６、６６）の前記留分の分離を、水より軽い、または重い液体（６５）中で実施することを特徴とする、請求項２４または２５に記載の方法。
【請求項２７】
前記プロセッサー全体が材料混合物で満たされており、プロセッサー内の濃度が、１０％ＧＧ超、好ましくは２０％ＧＧ超、または約３０ＧＧ％であることを特徴とする、請求項２４〜２６のうちいずれか一項に記載の方法。
【請求項２８】
混合中、前記ローターの半径方向の最外端における速度が５ｍ／ｓ未満であることを特徴とする、請求項２４〜２７のうちいずれか一項に記載の方法。
【請求項２９】
前記プロセッサー（１、５０）の作業域において、高いせん断力で前記材料混合物（６、６６）を混合して前記混合物の少なくとも一部の留分を分離するサイクロンを有する方法であって、この留分が、続いてサイクロン内でさらに処理されることを特徴とする、請求項２４〜２８のうちいずれか一項に記載の方法。
【請求項３０】
前記材料混合物（６、６６）が、例えばアルミニウムなどの金属とプラスチックとの複合材料を有することを特徴とする、請求項２４〜２９のうちいずれか一項に記載の方法。
【請求項３１】
前記材料混合物が、同一のスパイラルコンベアを用いてプロセッサー送り込まれ、そこから取り出されることを特徴とする、請求項２４〜３０のうちいずれか一項に記載の方法。
【請求項３２】
前記混合物（６、６６）の前記留分の分離が、バッチプロセスで実施されることを特徴とする、請求項２４〜３１のうちいずれか一項に記載の方法。
【請求項３３】
前記作業域において前記材料混合物の留分を分離した後、前記混合物の一部を、スパイラルコンベアで前記プロセッサーの前記作業域から取り出し、一定の処理時間の後、スクリューの作動方向を逆転させることによって、混合物を前記スパイラルコンベアから再び前記作業域に送り戻すことを特徴とする、請求項３２に記載の方法。
【請求項３４】
容器中の洗浄液がさまざまな洗浄液濃度で設けられ、前記容器から徐々に低い濃度の液体がプロセッサーに供給されることを特徴とする、請求項２４〜３３のうちいずれか一項に記載の方法。
【請求項３５】
混合物留分を最初に第１のサイクロンで、その後で第２のサイクロンで処理し、前記第１のサイクロンでは、分離度を高めるために逆流で、第２のサイクロンよりも多くの液体を送り込むことを特徴とする、請求項２４〜３４のうちいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プロセッサー、プロセッサーを備える装置、サイクロン、および材料混合物を処理する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
本発明は、特にプロセッサーの作業域において高いせん断力で材料混合物を混合する、さまざまな原料から成る材料混合物を処理する方法に関する。このプロセッサーは通常、スクリューまたはコイルを備えるパルパーである。プロセッサーを微粒子、例えば繊維の分離にも用いる場合、プロセッサーは、上流を下流から隔てるスクリーンまたは多孔板を備える。したがって本発明は、スクリューと、スクリーンによって下流から隔てられている上流とを備えるプロセッサーを用いて方法を実施する装置にも関する。
【０００３】
パルパーは、例えば高いせん断力を用いて、多層包装からアルミニウムを分離するのに用いることができる。この種の包装は複合包装とも呼ばれ、プラスチック、アルミニウム、ボール紙、紙などのさまざまな原料が含まれている。この種の複合包装は、通常、コーティング、ラミネート加工、または金属化によって生産される。有名な包装に、例えば、とりわけ錠剤の包装に用いられるブリスターがある。しかしながら、さまざまな原料から成る材料混合物は、電気回路のシュレッダーでも生じる場合がある。
【０００４】
この種の複合包装の領域における使用でもっともなじみがあるのが食品領域で、例えばジュースや牛乳のパック、冷凍食品の箱、インスタントスープの袋などが知られている。廃棄物処理において消費後の複合包装からさまざまな原料を分けるのには、莫大な費用がかかる。もっとも分離が容易なのは、紙またはボール紙の部分である。このために、複合材料を浸軟させる。そうすると、紙繊維は水をたっぷり吸収し、ふやけて、ポリオレフィンとアルミニウムの薄い層からはがれる。ポリオレフィンとしてポリエチレンが用いられることが多い。分離後に繊維材料を洗浄し、濃縮し、紙またはボール紙に加工する。紙部分またはセルロース繊維は、通常の複合包装の場合、全体量の約７５％になる。特殊な化学物質を使用することにより、繊維材料からオレフィンとアルミニウムも分離できる。
【０００５】
しかしながら、繊維材料の分離後に、オレフィンおよびアルミニウム層から成る、または複数のオレフィン層とアルミニウム層から成る残留物を分けるのは難しい。そのため、この層は分離せずにセメント業者に送られ、そこでプラスチック部分はエネルギー源として利用され、アルミニウムはセメントから製造されるコンクリートに強度をもたらすのに用られるか、あるいは単一種に分別してプラスチックをガス化する工場に送られる。高温の有機溶液でアルミニウムをポリエチレンから分離することも試みられた。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
さまざまな化学物質を多量に使用する洗浄方法なら、複合物からアルミニウムとオレフィンを分けることができる。ただしこの場合には、使用する化学物質が多いこと、またアルミニウムとオレフィンの分離が問題となる。
【０００７】
複合材料の他にも、その後の加工のために、できるだけ単一種に分別する必要のある原料混合物が存在する。従来のプロセッサーは、高額な費用をかければ分離は可能である。とはいえ、許容可能な単一種分別を実現するのが非常に困難な原料混合物は多い。特に、複合材料、具体的にはアルミニウムとオレフィンを含む複合材料では、より簡単に分離できることが求められている。
【０００８】
材料混合物を混ぜ合わせる際、特に洗浄液を用いると、泡が生じ、これが処理を妨げる。
【０００９】
したがって本発明の課題は、種類に応じたプロセッサーをさらに発展させ、さまざまな原料から成る材料混合物を分離できる装置、サイクロン、および方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この課題は、請求項１に記載するプロセッサー、請求項９に記載する装置、請求項１６に記載するサイクロン、および請求項２４に記載する方法によって解決される。有利な別の形態は、従属請求項の主題である。
【００１１】
このプロセッサーは、複合された原料の種類にかかわらず、あらゆる種類の複合原料に適している。この種の複合原料は、とりわけプラスチックまたは金属または紙を含んでよい。
【００１２】
この種のサイクロンは、周辺の、好ましくは接線方向の供給路と中央流出路とを有する上部領域を有し、この上部領域において、拡大している出口円錐体が中央流出路に接続している。したがってこれは、流れ方向にまず狭くなっている、または円筒形のままであり、それから拡大して最適な分離を引き起こすダブルサイクロンである。
【００１３】
再び先細りになっている収集円錐体は、搬出円錐体に接続していてよい。この収集円錐体に材料混合物の留分が集まり、これがハイドロサイクロンで分離されることになる。加えて、好ましくは、閉鎖可能な搬出口が、搬出円錐体または収集円錐体に接続している。この搬出口は、好ましい一実施例では、排水門として形成されている。
【００１４】
サイクロンの下部領域、例えば搬出円錐体または収集円錐体にある供給口は、液体または気体の流入を可能にする。それにより、サイクロン内に存在する原料を巻き上げ、再びサイクロンの分離領域に送り込むことができる。
【００１５】
原料が中央流出路に引っかかるのを防ぐために、サイクロンはカバーを有し、このカバーの中で、中央流出路がサイクロンの中に突出しないように配置されていることが提案される。このとき、サイクロンの中央流出路は浸漬管を有していないため、突出要素を持たない流出路を、サイクロンのカバーに形成することができる。
【００１６】
このとき、流出路が設けられているサイクロンのカバーが凸状に湾曲している、または流出路に向かって円錐形に先細りに形成されていると有利であることが判明している。サイクロンが垂直である場合には、中央流出路はサイクロンのもっとも高い地点に配置されている。それにより、粒子が、サイクロンのカバーの領域にある排出路の周りに集まるのを防ぐ。
【００１７】
この種のサイクロンは、混合物の留分を分離するために材料混合物を処理する方法に特に適していることが判明している。
【００１８】
とりわけ、例えば特にアルミニウムとプラスチックとを含む複合材料を有する材料混合物の分離には、ハイドロサイクロン、または特に空気などの気体で作動されるサイクロンが特に有利であることがわかっている。
【００１９】
サイクロンは、プロセッサーの下流と結合しており、プロセッサー内で材料から分離された、例えば砂、またはアルミニウム粒子を取り除くことができる。これには、再循環させる必要のない小型のサイクロンで十分である。
【００２０】
別法として、またはこれと併せて、プロセッサーの上流と結合している、別のもっと大型のサイクロンを設けることができる。このために、サイクロンで処理され、それに続いて再びスクリーンの上方でプロセッサーに戻される原料を、好ましくはウォームで上流から取り出す。
【００２１】
特にこの種の大型サイクロンについては、ポンプの入口がプロセッサーの上流搬出路と、またポンプの出口がサイクロンの周辺流入路と結合しており、サイクロンの中央流出路が、プロセッサーの上流搬入路と結合していることが提案される。
【００２２】
例えば有利には、このポンプは渦巻きポンプである。渦巻きポンプは、多くの量を運搬する一方で、原料の粉砕、例えば木片の破砕も行ってよい。したがって、このポンプはハンマーミルのように機能する。
【００２３】
サイクロン内でらせん運動を維持する、または制御するために、装置は、サイクロンの中央流出路からサイクロンの周辺流入路に運搬する循環ポンプを備えることが提案される。
【００２４】
有利には、装置はフィルターを有し、その液体流入がプロセッサーの下流と、またその液体流出が渦巻きポンプの流入路と結合している。それにより、円盤形フィルターとしても形成できるフィルターで繊維材料が搬出でき、その一方で、液体は渦巻きポンプの循環に戻される。
【００２５】
プロセッサーからの搬出物を事前に浄化するために、装置はさらに別のサイクロンを有し、このサイクロンがプロセッサーの下流とフィルターとの間に配置されていることが提案される。
【００２６】
さらに装置は、プロセッサーの上流と渦巻きポンプとの間に配置されているダンパーを備えてよい。
【００２７】
材料混合物を処理する方法は、継続的に実施してよい。しかしながら、特に有利には、バッチ運転で混合物の留分の分離を実施する。このとき、混合物はハイドロサイクロンに何度か送られ、混合物から分離されたさまざまな留分を、循環から徐々に取り出す。それにより、基準値に従ってその留分が分離されるまで、所定の量を処理し、再循環させる。その後で、さらなる分量を次のバッチとして処理する。このときこのバッチは、先入れ先出し（ＦＩＦＯ）の原則に従ってダンパーから取り出してよい。
【００２８】
このとき有利には、サイクロンの中央流出路と周辺流入との間の循環が、サイクロン内で回転を維持し、上げ、または下げると同時に、サイクロンの中央流出路とサイクロンの周辺流入との間の第２の循環が、プロセッサーを介して行われることで、プロセッサー内で生じるせん断力を用いて原料を分離する。このために、プロセッサーは、好ましくは高い濃度で稼働させる。
【００２９】
方法を実施する際、有利には、プロセッサーで高いせん断力を用いて、化学物質を使用して、アルミニウム層をはがし、剥離させ、粒子として懸濁させる。
【００３０】
プロセッサーの下流に流し出された粒子は、好ましくは一段式のハイドロサイクロンでさらに処理し、特に砂状の粒子を取り除く。この種のハイドロサイクロンは構造が単純で、効率がよく、エネルギーがあまり必要ない。使用する化学物質によっては、この種のハイドロサイクロンでアルミニウム粒子も排出できる。サイクロン内に生じる繊維は、円盤形フィルターまたはシックナーで取り除くか、プロセッサーの上流領域に戻してよい。
【００３１】
このような分離プロセスが終了した後に、高濃度の洗浄水で開始し、ほぼ真水で終了する多段階の清浄を行ってよい。
【００３２】
化学的損失は、濃度差が小さく（ほぼ直流式）、それにより必要な洗浄水も少ないため、本プロセスでは最小限である。
【００３３】
最後に、洗浄したプラスチックは、らせん型スクレーパーを用いてシステムから取り出してよく、プロセスを新たに開始、すなわち、新たな原料とリサイクルされた化学物質をプロセッサーに投入してよい。
【００３４】
材料混合物を作業域で混合しながら、混合物の一部をスクリューコンベアでプロセッサーの作業域から取り出してよい。特別な手順では、一定の処理時間の後、スパイラルスクレーパーのスクリューコンベアの作動方向を逆転させることによって、混合物を前記スクリューコンベアから再び前記作業域に送り戻す。
【００３５】
これにより、作業域でのバッチプロセスにおいて、スクリーンによって搬出される細かい原料がほとんどなくなり、かつ作業域に残っている粗い原料もほとんどなくなるまで、１回装入量が処理されることになる。その後で、サイクロンから送られる残りの原料に、スクリューコンベアまたはスパイラルコンベアにすでにある材料を添加し、プロセッサーでの粉砕工程を向上させてよい。
【００３６】
プロセッサーおよび／またはサイクロンで混合物を容易に分離できるように、混合物の留分の分離を、水より軽い、または重い液体中で実施することが提案される。これは例えば、水に塩やアルコールを添加することによって実現できる。しかしながら、例えば油などの疎水性液体を用いてもよい。
【００３７】
ハイドロサイクロンでは、通常、１より大きな密度の原料を分離する。しかしながら、これは流れの状態に影響される可能性がある。このために、ハイドロサイクロンの下端部において、先細りになっている収集円錐体または搬出円錐体で、特に水などの液体を供給して逆流させてよい。好ましくは、この液体を、ノズルまたは流入口を介して供給する。これは、１つまたは複数の面に分けて周囲に配置してよい。流入は、層流が分離を促すように見積もる必要がある。
【００３８】
以下に、実施例に基づいて本発明を詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】小型のハイドロサイクロンで複合材料を処理する装置の概略図である。
【図２】小型および大型のハイドロサイクロンで複合材料を処理する装置の概略図である。
【図３】洗浄機を備える装置の概略図である。
【図４】搬入および搬出スクリューを備えるプロセッサーを示す図である。
【図５】スクレーパーを有するいくつかのスクリューを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
図１は、概略的に示したスクリュー２と、下流５の領域を上流４の領域から隔てるスクリーンまたは多孔板３とを備えるプロセッサー１を示す。
【００４１】
プロセッサー１は、複合材料６の原料供給とつながっている。さらに、スクリュー２が配置されている作業域７に、マイクロエマルション８と洗浄エマルション９が添加される。プロセッサー１において、マイクロエマルション８と複合材料６と洗浄エマルション９とをスクリュー２でしっかり混ぜ合わせると、材料同士の摩擦により、細かい粒子は下流５を通って流出するのに対し、プラスチックのような粗い粒子は上流を通ってプロセッサーから取り出される。
【００４２】
プロセッサーで材料同士の強い摩擦を引き起こす高いせん断力が得られるように、プロセッサーでは、１０％ＧＧ超、好ましくは２０％ＧＧ超、実地では原料に応じて、特に好ましくは約３０％ＧＧの濃度に調節する。すなわち、乾燥した材料混合物１０ｋｇ当たり、最大９０ｋｇの水を用いる。水分量が低下すると、プロセッサー内で回転するコイルの電力消費、またはプロセッサー内で動作するスクレーパーの電力消費が上昇するものの、粒子同士の摩擦を引き起こすせん断力は上昇する。
【００４３】
混合物から空気を抜くために、最初にローターを半径方向の最外端で約１ｍ／ｓの低速にして撹拌する。このとき、プロセッサーの上端にある換気口から空気、つまり気体を放出する。続いて、混合物がプロセッサーに圧入されるまで、プロセッサーにどんどん混合物を投入する。それにより、ローターの電力消費が上昇する。その一方で、せん断力も上昇する。ローターの半径方向の最外端における速度が５ｍ／ｓ未満、かつ濃度が２０〜３０％ＧＧのとき、原料分離と電力消費に関して最善の結果が得られることが示された。
【００４４】
下流５の液体１０は、第１の槽１１に送り込まれる。さらに、液体は槽１６からプロセッサーに送られ、プラスチック中に残っていた残留化学物質と混合した後、再び同じ槽１６に送り込まれる。これと同じことを、槽１７〜１９で行う。
【００４５】
容器１６〜１９から槽１１および１６、１７、１８、１９に希釈水２０を添加すると、槽１１がなおも非常に高濃度の洗浄エマルションを有する一方で、槽１６、１７、１８、１９は徐々に希釈された洗浄エマルションを有するため、最終的に槽１９から、高希釈された洗浄エマルションが、オーバフローにより浄化設備２１に送り込まれる。
【００４６】
最後の希釈のために容器１９に真水２３を添加する。上流を通して取り出されたプラスチック２４は、完全に脱水して、その後の加工に用いることができる。
【００４７】
下流５の原料は、ポンプ２５を介してハイドロサイクロン２６に運ばれ、ハイドロサイクロン２６で液体２８からアルミニウムが分離される。繊維材料は、オーバフロー２８を介し、流れが分かれるのと一緒に引き入れられ、再びシステムに供給される。センサー２９は、洗浄プロセスを開始する正確な時間を決定にするのに用いられる。沈殿しているアルミニウム３１をさらに用いることにより、アルミニウムと繊維の混合物を容器３０で分離している間に、液体３２をオーバフローとして容器３３に送り込むする。そこから液体３４はマイクロエマルション８に運ばれ、マイクロエマルション８と一緒に再びプロセッサー１１に送られる。
【００４８】
図２は、図１に示したプロセッサーまたは類似のプロセッサーを、大型のハイドロサイクロン４０を備える装置に組み入れた図である。このハイドロサイクロン４０は、入口円錐体４１と上部領域４２とを有する。上部領域には、接線方向の流入路４３と、中央流出路４４が設けられている。入口円錐体４１は上部領域４２まで及ぶことがあるため、上部領域も円錐形に形成されている。別の実施形態では、入口円錐体４１は円筒形に形成されていてもよい。
【００４９】
入口円錐体４１の下端部には小さめの口径４５があり、入口円錐体４１の狭窄のようなこの小さめの口径４５が、拡大している出口円錐体４６に移行している。出口円錐体４６の下端部には、再び先細りになっている収集円錐体４７が設けられており、収集円錐体４７は排水門４８によって閉鎖された搬出口４９を有する。
【００５０】
プロセッサー５０は、その上部領域５１に、スクリュー５２と、その下にスクリーン５３とを有し、スクリーン５３が上部領域５１を下流５４から隔てている。
【００５１】
プロセッサー５０で処理された材料混合物５５は、搬出ウォーム５６で搬出され、大量の材料混合物を収容できるダンパー５７に運ばれ、必要に応じて収集器５８に供給され、そこから原料は、渦巻きポンプ５９を介して、ハイドロサイクロン４０の周辺流入路４３に運ばれる。収集器５８は、再循環された原料を水で希釈し、次いで液化させて渦巻きポンプ５９に添加するのに用いられる。したがって、収集器５８はスパイラルコンベアとして形成されていてよく、渦巻きポンプ５９を介して運搬可能な硬さにするために、このスパイラルコンベアに液体を加える。
【００５２】
搬出コイルまたは搬出スパイラル５６およびダンパー５７の代わりに、特に大型の搬出コイル（図３参照）を設けてもよい。この大型の搬出コイルは、原料をプロセッサーの上流から流出させることができ、その一方でできるだけ多くの材料を保持でき、それから材料が徐々に液化され、渦巻きポンプに添加される。
【００５３】
ハイドロサイクロンでは、原料はまずらせん状に狭窄部４５まで、そこからさらに出口円錐体４６に移動し、そこで原料留分は排水門４８を通して取り出される。残りの原料は、出口円錐体４６で、らせん状に再び上方の入口円錐体４１へと移動し、中央流出路４４を通ってプロセッサー５０に戻される。
【００５４】
サイクロンの下部領域にある供給口７３によって、水またはその他の液体を供給し、半径方向に外側から内側に向けられた流れ成分によって、サイクロン内での原料の分離を容易にすることができる。このために供給口は、特定の流れ方向で液体がサイクロンに入るようにするノズルとして形成してよい。
【００５５】
分岐点６０において、主流は湾曲して導管６１に、そこから循環ポンプ６２に到達する。ゆえに、この循環ポンプ６２は、サイクロン４０の中央流出路４４からサイクロン４０の接線方向の流入路４３に運搬ぶ。
【００５６】
バイパス６３は必ずしも必要ではないが、循環ポンプ６２の手前で流れの一部をそらし、収集器５８を介して、または直接渦巻きポンプ５９に送り込むことができる。
【００５７】
ハイドロサイクロン４０とプロセッサー５０と渦巻きポンプ５９の間を循環させることにより、混合物５５を長時間にわたって処理することができ、このとき搬出口４９で、循環のさまざまな留分を取り出すことができる。
【００５８】
有益な留分をすべて取り出す場合、スライド式分岐点６４を切り替え、特にポリオレフィン、例えばポリエチレンやポリプロピレンのような軽い原料を搬出する。
【００５９】
このとき、さまざまなプラスチック原料は、液体６５およびハイドロサイクロン４０の選択によっても分離できる。別法として、分岐点６４の後でも、水より軽い、または重い液体を収容する別のサイクロンでプラスチックを分離することができる。
【００６０】
新しい原料は、材料混合物６６として、渦巻きポンプ５９の手前で収集器５８に添加するか、または別の場所、例えばダンパー５７に送る。
【００６１】
プロセッサー５０の下流５４は、ポンプ６７を介して小型のサイクロン６８に送り込まれ、そこで砂、または例えばアルミニウム６９も分離され、搬出され、その一方で、特に繊維材料７０などの材料はフィルター７１に送り込まれる。ここで繊維材料は分離され、その間に液体は導管７２を介して収集器５８に到達し、そこから渦巻きポンプ５９に送られる。
【００６２】
図３は、スパイラル１０１とスクレーパー１０２とを備えるプロセッサー１００を示す。スクレーパー１０２の下にスクリーン板または多孔板１０３が配置されている。プロセッサー１００の側面にはウォーム１０４が配置されており、プロセッサー１００のカバー１０５には、特に充填工程中に空気の放出を可能にする換気部１０６が設けられている。この換気口１０６は吸引装置（図示せず）に接続させ、プロセッサー１００内を負圧にすることができる。この種の換気口はプロセッサー内が正圧になるのを防ぐ。処理する原料と使用する洗浄液に応じて、換気口を省略することもできる。多孔板１０３の下に繊維材料搬出口１０７と、その横に残留物搬出口１０８がある。
【００６３】
図４は、プロセッサー１００への搬入およびプロセッサー１００からの搬出に適したウォーム１０４を示す。そこでは、漏斗１１０を介して原料を供給し、漏斗１１２を介してウォームから落ちる原料を受け止めることができる。
【００６４】
ウォーム１０４のコイル１１３は、開口部１１５を有する管１１４内に配置されている。コイル１１３は、軸方向において開口部１１５の前後で逆向きの勾配を有する。逆方向の勾配を有するコイルの領域は、管状スクレーパー１１８と結合されており、管状スクレーパー１１８は、管１１４の内側に沿って摺動して付着を防ぐ。スライダー１１６は開口部を閉鎖することができる。
【００６５】
有利には、図に示すように、間隔を空けた２つの開口部が設けられている。このとき、プロセッサーに充填するための開口部は、プロセッサーを空にするためのもう１つの開口部よりもプロセッサーに近い方に配置されていると有意義である。それにより、ただ１つのウォームまたはコイルを用いて、単純な方法でプロセッサーに充填したり、プロセッサーを空にしたりすることができる。
【００６６】
コイル１１３は、ウォーム全体を動かすことなくスクレーパー１５０に近づけることができるよう、管１１４内で軸方向に移動可能である。
【００６７】
図３に示すプロセッサー１００は、重なり合っている複数のチャンバ１１９〜１２２を有する容器１１１と結合されている。撹拌機１２３は、それぞれのチャンバ内で液体を撹拌できる複数の撹拌羽根を有する。
【００６８】
容器１２４および１２５は、洗浄液と洗浄水をプロセッサーに供給することを可能にする。
【００６９】
導管１２６を介して処理する原料を供給することができる。導管１２７により、この原料を接線方向にプロセッサーの上部領域に供給する。
【００７０】
多孔板の動態と孔の保持は、図５に示すスクレーパー１５０を用いて実現する。スクレーパー１５０は、スクリュー１５１の下側に溶接されており、スクリーン面を通して原料を押し出すために、基本的にスクリーンの水平面に対して垂直に伸びる内壁を有する。スクレーパーの下側には、正確な位置決めが可能なスライダーが配置されており、多孔板の上方わずか１ｍｍの距離でスライダーを操作できる。これにより、処理する原料と併せて、多孔板の孔に触れずにかき寄せることができる。
【００７１】
この種のプロセッサー１００、またはプロセッサー１および５０のもっとも簡単な作動形態は、乾燥原料供給を用いたバッチ処理である。
【００７２】
例えば微粒子を含まない複合物（例えば、繊維材料）を処理するのに有利である典型的なバッチ処理の運転モード（充填／排出）の場合、プロセッサーのみ必要となる。
【００７３】
必要な液状媒体は、ローターが静止している場合、ポンプを用いて反応器に供給する。
【００７４】
空気が上昇しなくなったら、充填工程は終了となる。充填工程の最後に、ローターをゆっくり、例えば約１ｍ／ｓの周速で回転させる。
【００７５】
原料は、逆方向に作動する搬出システムとして用いられるウォーム１０４を介して、詳しく言うと、取り付けた漏斗１１０を用いて、駆動装置１０９の性能限界まで供給する。このとき原料は、圧縮された原料をできるだけ多く処理できるよう、プロセッサーに滴下する。性能曲線の終わり頃（ただし、終わりよりずっと前）に、プロセッサーの回転数は次第に分解速度に上昇する（約４ｍ／ｓ）。それに続いて、分解工程が生じる。
【００７６】
次いで、最後に洗浄工程を、詳しく言うと、好ましくは、いわゆる分別洗浄を用いて開始する。このとき、複数チャンバシステムを有する容器（垂直に重なり、それぞれ撹拌機を有する）から、それぞれ手前より活性成分の含有量が少ない、手前のバッチの分解溶媒をそれぞれ取り出す。この溶媒を継続的に反応器に送り込むと、この洗浄方法では、反応器から排出させなくとも、反応器の濃度が常に低下する。最後に、濃度が非常に低くなった液体を排出し、もう一度真水ですすぐ。必要に応じて、その間に脱水に切り替えてよい。真水ですすぐことによって付着が減少する。最後に、搬出システムを用いて原料搬出を行う。
【００７７】
例えば、繊維材料を分解、回収するのに、連続的なアンダーフローを用いるバッチ処理の運転モードが適している。
【００７８】
乾燥材料供給を用いる運転モードの場合、構成要素として同様に反応器のみ必要となる。水の供給は、流入運動量をタービン効果として利用するために、最上部から接線方向に行う。
【００７９】
反応器の充填には、搬出システムの漏斗１１０を介して原料を送り込み、繊維分解および繊維材料の洗浄も同時に行う。このプロセス段階は、下流の濃度と水流から測定し、繊維材料部分のおよそ半分が取り出されるまで行う。
【００８０】
続いて、すすいだ随伴原料を送り込み、これ以上の洗浄は不経済と思われるほどわずかの繊維材料しか反応器内に存在しなくなるまで作動させる。不経済とは、一方で繊維材料回収、他方でプラスチック回収のための洗浄に関してである。
【００８１】
最後に搬出システムを用いて反応器から排出する。厳密に言えば、反応器を完全に空にする。
【００８２】
別の形態では、懸濁液の供給、すなわち液状での供給を想定している。このプロセスは、先に説明した運転モードに似ている。しかしながら、原料供給は、接線方向の入口を介して、ポンプを用いて、例えば渦巻きポンプを用いて行う。
【００８３】
とりわけこのプロセスは、材料と水の混合を事前に行い、それにより、洗浄が大幅に加速されるという利点を有する。これにより、好ましくない重い部分を前もって、例えばサイクロンを用いて分離する可能性も生まれる。懸濁化剤でも大部分を事前に粉砕することができ、それにより、場合によってはシュレッダー前処理の代わりとなる。さらに、この種のシステムは、ウォームコンベアと吸引式渦巻きポンプの連携により、実地では、数分の間に高い構造圧力をかける必要がある搬出コイルよりも性能が非常に高い。
【００８４】
ここでも、原料供給は、下流の濃度と水流から測定し、繊維材料部分のおよそ半分が取り出されるまで行う。
【００８５】
乾燥原料供給と異なり、残りの繊維材料の分解は、随伴原料コイル全体を逆方向に動作させることによって行う。
【００８６】
それに続く排出は、コイルの性能要件が低下するまで行う。これにより、搬出ダンパーが、完全に洗浄した随伴原料で、なおも（ほぼ）満たされていることが保証される。そうすると次のバッチを開始できる。
【００８７】
図２に示した、外部ダンパーを用いるバッチ運転は、性能がはるかに高い形態であるが、費用ももっともかかる。この場合、外部ダンパーが必要となる。これがあることで、装入のどの時点でも、最大限可能な繊維材料量の供給が、またそれによりもっとも多くの繊維材料流が生じることが保証される。
【００８８】
比較として、バッチ処理において、繊維材料回収時間（原料供給に切り替える前）のおおよそ半ばで、繊維材料を非常に多く含有する原料を、繊維材料を含有しない原料に押し込み、その後で、繊維材料を含有しない原料を、繊維材料をなおも多く含有する原料と混合する。いずれの場合も、著しいエントロピーが発生する。
【００８９】
プロセス自体について：完全に空のシステムは、懸濁液を用いて満たした後、所望の残留繊維材料含有量が予見可能となるまで再循環させる。次いで、分岐点を用いて廃棄ダンパーに排出し、そこから廃棄プレスに送り込む。
【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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【国際調査報告】
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