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Dokumentenidentifikation DE69626785T2 14.08.2003
EP-Veröffentlichungsnummer 0801168
Titel Verfahren und Vorrichtung zum Wiederverwerten von Mehrschichtfolien
Anmelder Ein Engineering Co., Ltd., Tokio/Tokyo, JP
Erfinder Nishibori, Sadao, Tokyo, JP
Vertreter Kern & Collegen, 80686 München
DE-Aktenzeichen 69626785
Vertragsstaaten AT, BE, DE, DK, ES, FI, FR, GB, IT, NL, SE
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 03.12.1996
EP-Aktenzeichen 961193703
EP-Offenlegungsdatum 15.10.1997
EP date of grant 19.03.2003
Veröffentlichungstag im Patentblatt 14.08.2003
IPC-Hauptklasse D21B 1/02
IPC-Nebenklasse D21B 1/32   B02C 13/22   B02C 18/14   B07B 4/00   

Beschreibung[de]
HINTERGRUND DER ERFINDUNG 1. Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Wiederverwerten von Mehrschichtfolien. Die Mehrschichtfolien können beispielsweise ein Milchkarton (Milchbehälter aus Papier), ein Kunstbeutel der zum Verpacken verwendet wird, ein blockähnlicher Papierbehälter zum Verpacken von Currysoße oder Eintopf, eine mehrschichtige Folie, die eine Aluminiumfolienschicht beinhaltet und verwendet wird, um Papier für Schokoladentafeln zu Umhüllen, sowie unterschiedliche Arten von Mehrschichtfolien sein, die aus mehreren unterschiedlichen Materialien, wie etwa Papier, Aluminiumfolien und Kunststoffolien bestehen. Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum getrennten Sammeln der Schichten, die eine Mehrschichtfolie ausbilden, durch Abschälen und Trennen derselben voneinander. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Reproduzieren qualitativer hochwertiger Ursprungsmaterialien aus einer Masse der Mehrschichtfolie, die eine Schicht aus Papier enthält (im folgenden Papierschicht genannt).

2. Beschreibung des Standes der Technik

Eine Mehrschichtfolie vereinigt das leichte Gewicht und die Eigenschaft der leichten Verarbeitung von Papier mit den Wasserdichtigkeits- und Wärmeversiegelungseigenschaften einer Kunststoffolie sowie den Gassperreigenschaften einer Aluminiumfolie. Weiterhin wird die Mehrschichtfolie relativ einfach entsorgt, nachdem die verwendet wurde. Aufgrund dieser Eigenschaften ist es sehr populär, Gegenstände in einer Mehrschichtfolie zu verpacken, die unter Einsatz von Laminier- und Beschichtungstechniken hergestellt wird. Ein Verpackungstyp, der weit verbreitet verwendet wird, ist ein Papierbehälter mit einer Mehrschichtfolie (im folgenden einfach Papierbehälter genannt), der aus Papierkarton besteht, der zwischen Schichten einer Kunststoffolie sandwichartig angeordnet ist, wie es in Fig. 7 gezeigt ist. Der Papierbehälter dieser Art wird für die Aufbewahrung von Milch, etc. verwendet. Ein weiterer Papierbehälter mit einer Mehrschichtfolie besteht aus einem Papierkarton, bei dem beide Enden mit Aluminiumfolie überzogen und Kunststoffolien anschließend auf die Aluminiumfolie laminiert sind. Diese Art von Papierbehälter wird zum Aufbewahren haltbarer Milch, Fruchtsaft und dergleichen verwendet. Selbst wenn lediglich die Milchverpackungen gezählt werden, werden in Japan jeden Tag 9 Millionen oder mehr Verpackungen hergestellt.

Die oben erwähnten Verpackungsbehälter wurden vor der Verbrennung normalerweise zusammen mit entflammbaren Abfällen entsorgt. Wie es oben erwähnt wurde, beinhalten Mehrschichtfolien Schichten, die aus unterschiedlichen Materialien bestehen, weshalb die einfache Verbrennung der Mehrschichtfolien giftige Gase oder eine Umweltverschmutzung verursachen kann. Wenn die weggeworfenen Mehrschichtfolien wiederverwertet werden könnten, würde dies zum Erhalt der Umwelt beitragen, wie auch zum Erhalt natürlicher Ressourcen, die zur Neige gehen.

Es ist jedoch schwierig, die oben erwähnten Mehrschichtfolien, die mehrere unterschiedliche Materialschichten haben, wiederzuverwerten. Wenngleich die Mehrschichtfolien, die Papierschichten beinhalten, bislang wiederverwertet wurden, wurden Mehrschichtfolien, die viele unterschiedliche Materialschichten beinhalten, bislang nicht wiederverwertet. In der Zwischenzeit werden Mehrschichtfolien, die Papierschichten enthalten, in derselben Weise wiederverwertet, wie Papier wiederverwertet wird und wie es unten beschrieben ist, weshalb man auf unterschiedliche Probleme dem Wiederverwerten derartiger Mehrschichtfolien trifft.

Zu Beginn werden die Mehrschichtfolien, die Papierschichten enthalten zusammen mit Wasser und Chemikalien einem Bad zugeführt, das Mischradschaufeln enthält.

Das Papier, das in den Mehrschichtfolien enthalten ist, wird im Wasser zerfasert und die Fasern voneinander getrennt. Fremdsubstanzen werden aus einer Suspension entfernt, in der das fasrige Papier als Mischung enthalten ist. Um das Papier umfassender zu zerfasern, wird die Suspension in eine Hochgeschwindigkeits-Zerfaserungsmaschine eingeleitet. Die auf diese Weise zerfaserte Suspension durchläuft ein Maschenfilter, so daß die Kunststoffolie und die Alumiumfolie aus der Suspension entfernt werden. Anschließend werden Natriumhydroxid, das als Entfärbungsmittel dient, alkalische Chemikalien und ein Reinigungsmittel der Suspension zugesetzt, in der die Mehrschichtfolie in ihre Bestandteile zerlegt wird. Zerkleinerte Kunststoffolien, Aluminiumfolie und kleine Fremdkörper, wie etwa Haare, werden wiederum entfernt und die Suspension dehydriert. Die resultierende Masse wird einem Bleichvorgang unterzogen, wodurch eine gebleichte Masse wiedergewonnen wird.

Beim oben beschriebenen herkömmlichen Verfahren zum Wiederverwerten der Mehrschichtfolien, die Papierschichten enthalten, werden die Folien in einer flüssigen Substanz gemischt, um die Papierfasern in den Mehrschichtfolien voneinander zu lösen. Bedruckte Schichten werden von der Oberfläche der Mehrschichtfolien getrennt und in der Suspension dispergiert. Demzufolge werden die auf diese Weise wiedergewonnen Papierfasern durch die dispergierte Farbe gefärbt.

Es ist schwierig, die fasrigen Papierschichten aus der Suspension vollständig zurückzugewinnen und dabei andere Substanzen zurückzulassen. Nicht zurückgewonnene Papierfasern, zerkleinerte Kunststoffolien und Aluminiumfolie bleiben gemischt in einer Abfallflüssigkeit zurück, aus der die Papierfasern zurückgewonnen wurden. Es ist erforderlich, die gemischten Substanzen zurückzugewinnen, indem diese in ein Absetzbad geschüttet werden, bevor die Abfallflüssigkeit entsorgt wird.

Weiterhin ist es notwendig, die Chemikalien zu neutralisieren, die in die Abfallsflüssigkeit eingeleitet wurden, wenn die Abfallflüssigkeit entsorgt wird, in der unterschiedliche Chemikalien gemischt sind. Die unterschiedlichen Kosten, die bei den Schritten und bei den Einrichtungen anfallen, die erforderlich sind, um den Neutralisierungsvorgang auszuführen, sind beträchtlich.

Gemäß dem oben beschriebenen herkömmlichen Wiederverwertungsverfahren ist es möglich, Papierschichten aus den Mehrschichtfolien zurückzugewinnen, die die Papierschichten enthalten, wobei es jedoch unmöglich ist, getrennt die Kunststoffolien- und die Aluminiumfolienschichten in wiederverwertbarer Art und Weise zurückzugewinnen.

Die Druckschrift DE 33 43 788 A beschreibt:

ein Verfahren zum Wiederverwerten einer Mehrschichtfolie mit mehreren Schichten unterschiedlicher Materialien, wobei das Verfahren wenigstens folgende Schritte enthält: Schreddern der Mehrschichtfolie in zahlreiche zu verarbeitende Bruchstücke; und Abziehen von Trennschichten von den zu verarbeitenden Bruchstücken gemäß der Art der Schicht durch Anwenden einer Aufschlagstoßreibungskraft auf jedes der Bruchstücke, die beim vorhergehenden ausgebildet werden.

Weiterhin beschreibt diese Druckschrift, daß die getrennten Schichten der zu verarbeitenden Bruchstücke sortiert und durch Verwendung eines Siebes gesammelt werden. Das Sieb sammelt jedoch die zerschlagenen Bruchstücke und setzt sich somit zu.

Weiterhin beschreibt die Druckschrift eine Vorrichtung zum Wiederverwerten einer Mehrschichtfolie mit Schichten unterschiedlicher Materialien, wobei die Vorrichtung wenigstens enthält:

einen Shredder, der die Mehrschichtfolie in zahlreiche zu verarbeitende Bruchstücke zerschlägt;

eine feststehende Schäl- und Trenneinrichtung, die eine unbewegliche Scheibe, deren Mitte mit einem Einlaßanschluß zum Einleiten der zu bearbeitenden Bruchstücke in Verbindung steht, und Stifte enthält, die auf der unbeweglichen Scheibe in einer Reihenfolge angebracht sind, daß sie mehrere Umlaufbahnen beschreiben;

eine bewegliche Schäl- und Trenneinrichtung, die eine bewegliche Scheibe, die so angebracht ist, daß sie der unbeweglichen Scheibe gegenüberliegt, und mehrere bewegliche Stifte enthält, die auf der beweglichen Scheibe in einer Reihenfolge angebracht sind, daß sie mehrere Umlaufbahnen beschreiben, die sich von jenen unterscheiden, die die unbeweglichen Stifte beschreiben;

Einrichtungen zum Ausleiten der zerschlagenen Bruchstücke zu einem Auslaßanschluß; und eine Schäl- und Trenneinrichtung zum Abschälen oder Trennen der Schichten der Mehrschichtfolie gemäß der Schichtart durch Stoßzerschlagen der zu bearbeitenden Bruchstücke zwischen den festen und den beweglichen Stiften unter Verwendung der Stoßschlagreibung.

Weiterhin beschreibt die Druckschrift eine Sammeleinrichtung, die entlang des Außenrandes angeordnet ist, der durch die Kombination aus den festen Stiften und den unbeweglichen Stiften definiert ist, und die mit einem Auslaßanschluß über ein Sieb in Verbindung steht, das über kleine Öffnungen verfügt, die darin ausgebildet sind, wobei jede Öffnung des Siebes einen vorbestimmten Durchmesser hat.

Diese Vorrichtung hat jedoch denselben Nachteil wie das Verfahren, d. h. das Sieb sammelt die zerschlagenen Bruchstücke und setzt sich somit zu.

Übersicht über die Erfindung

Was das Verfahren angeht, wird das Problem dadurch gelöst, daß die zu verarbeitenden zerschlagenen Teile, die nicht durch das Sieb passen, zu dem Schritt zurückkehren, bei dem auf sie eine Stoßschlagreibungskraft ausgeübt wird.

Vorzugsweise enthält das Verfahren einen Schritt zum Sammeln der Schichten Schicht für Schicht durch Aussortieren jeder der Schichten des zu verarbeitenden Bruchstückes, das im vorhergehenden Schritt gemäß der Schichtart abgeschält und getrennt wurde. Vorzugsweise enthält die Mehrschichtfolie wenigstens eine Papierschicht.

Vorzugsweise enthält das Verfahren weiterhin einen Schritt zum Abschälen und Trennen einer Mehrschichtfolie, die eine Papierschicht und eine Kunststoffolie enthält, zu einer fasrigen zerschlagenen Papierschicht und einer Kunststoffolienschicht, die zu einem dünnen Streifen getrennt wird, und Sammeln der fasrigen zerschlagenen Papierschicht als Papierfasern durch Aussortieren derselben aus der Kunststoffolienschicht.

Vorzugsweise enthält das Verfahren folgende Schritte:

Abschälen und Trennen einer Mehrschichtfolie, die eine Papierschicht, eine Kunststoffolienschicht, die in einen dünnen Streifen getrennt ist, und eine Aluminiumfolienschicht enthält, die zu einem dünnen Streifen getrennt ist, und Sammelnder fasrig zerschlagenen Papierschicht als Papierfasern durch Aussortieren derselben aus der Kunststoffolienschicht und der Aluminiumfolienschicht sowie getrenntes Sammeln der Kunststoffolienschicht und der Aluminiumfolienschicht durch Aussortieren der Kunststoffolienschicht aus der Aluminiumfolienschicht unter Verwendung einer Windkraft.

Vorzugsweise wird das zu verarbeitenden Bruchstück einer Zerlegung in dessen Bestandteile durch Wasser unterzogen.

Was die Vorrichtung angeht, wird das Problem gelöst durch eine Einrichtung zum Abführen der zerschlagenen Bruchstücke im Sieb über den Auslaßanschluß, wobei der Auslaßanschluß und der Einlaßanschluß miteinander derart in Verbindung gehalten werden, daß das zerschlagene Bruchstück, das am Auslaßanschluß gesammelt wird und bearbeitet werden soll, zurück zum Einlaßanschluß durch eine Verbindungsleitung geleitet werden kann, wobei eine Abzweigleitung angebracht ist, damit die Verbindungsleitung an der Seite des Einlaßanschlusses abzweigt und mit einem Tank zum Sammeln des zerschlagenen Bruchstückes in Verbindung gehalten wird, und ein Solenoidventil an der Verbindungsstelle der Abzweigleitung angeordnet ist; und eine Schäl- und Trenneinrichtung zum Abschälen und Trennen der Schichten der Mehrschichtfolie gemäß der Schichtart durch eine Stoßschlagreibungskraft.

Vorzugsweise enthält die Vorrichtung: eine Windkraftsortiereinrichtung, die die abgeschälten und getrennten Schichten durch eine Windkraft sortiert und die die Schichten getrennt infolge dieser Sortierung sammelt.

Vorzugsweise ist der Auslaßanschluß mit dem Einlaßanschluß über eine Verbindungsleitung verbunden, die ein Gebläse hat.

Vorzugsweise ist eine Leitung zum Zuführen von Druckluft mit der Verbindungsleitung verbunden, die den Auslaßanschluß mit dem Einlaßanschluß verbindet, so daß die Druckluft in die Verbindungsleitung eingeleitet wird.

Vorzugsweise sind Solenoidventile zum Öffnen und Schließen der stromabwärtigen Seite der Verbindungsleitung vorgesehen, wobei diese beiden Solenoidventile alternativ geöffnet und geschlossen werden.

Vorzugsweise ist der Auslaßanschluß mit dem Sammeltank mittels der Abführleitung verbunden, die ein Gebläse hat.

Vorzugsweise ist der Auslaßanschluß mit drei Sammeltanks durch eine Abführleitung verbunden, die ein Gebläse und ein Dreiwegesolenoid hat.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Die Ziele und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen derselben in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen deutlich, in denen gleiche Bezugszeichen dieselben Elemente kennzeichnen. In den Zeichnungen ist:

Fig. 1 ein Systemdarstellung, die schematisch den Umriß und das Prinzip eines Schredderschrittes, eines Abschäl- und Trennschrittes und eines Windkraft-Sortierschrittes zum Wiederverwerten von Mehrschichtfolien gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 2 eine Querschnittansicht in Längsrichtung, die schematisch den Umriß des Aufbaus der Schreddereinrichtung darstellt;

Fig. 3 Querschnitteilansicht in Längsrichtung, die schematisch den Umriß des Aufbaus einer Abschäl- und Trenneinheit zeigt, die beim Abschäl- und Trennschritt gemäß der vorliegenden Erfindung Verwendung findet;

Fig. 4 eine Aufsicht der Abschäl- und Trennvorrichtung aus Fig. 3;

Fig. 5 eine schematische Frontansicht zum Veranschaulichen der Abschäl- und Trennvorgänge gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fig. 6 eine schematische Darstellung, die ein Beispiel der Verwendung der Abschäl- und Trenneinheit zeigt, die beim Abschäl- und Trennvorgang gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet; und

Fig. 7 eine schematische Darstellung, die den Aufbau eines Milchkartons zeigt, der als Beispiel eines zu verarbeitenden Gegenstandes durch die vorliegende Erfindung dient.

Detaillierte Beschreibung der Bevorzugten Ausführungsformen

Mehrschichtfolien, die durch das Wiederverwertungsverfahren und die Vorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform verarbeitet werden sollen.

Ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Wiederverwerten einer Mehrschichtfolie gemäß der vorliegenden Erfindung verwerten beispielsweise die folgenden Mehrschichtfolien als Rohmaterialien wieder:

eine Mehrschichtfolie, die aus einem Papierkarton besteht, der auf beiden Seiten mit einer Polyethylen- (PE-) Folie überzogen ist und als Tetrapak (Eingetragenes Warenzeichen) oder dergleichen verwendet wird;

einen Papierbehälter (einen Papierbehälter mit Giebelverschluß) für Verpackungszwecke, der aus einer Mehrschichtfolie besteht, wobei die Mehrschichtfolie entweder Papier enthält, das auf einer Seite mit einer PE-Folie beschichtet ist und auf der anderen Seite mit einer IR-Folie, oder ein Papier, das auf einer Seite mit einer IR-Folie, einer Aluminiumfolie und einer IR-Folie in dieser Reihenfolge beschichtet ist, und auf der anderen Seite mit einer PE-Folie, einer EVOH-Folie oder dergleichen;

eine Mehrschichtfolie, die durch Wiederverwerten von blockartigen Papierbehältern oder dergleichen hergestellt wird und über unterschiedliche Arten von Papierschichten verfügt; wobei die blockartigen Papierbehälter ein Papier enthalten, das auf der einen Seite mit einer IR-Folie, einer Aluminiumfolie, einer IR-Folie und einer PE-Folie und auf der anderen Seite mit einer PR-Folie beschichtet ist;

eine Mehrschichtfolie, die eine Schicht enthält, die aus einer Aluminiumfolie und einer Kunststoffolie besteht, sowie eine weitere Schicht, die aus Papier und einer Aluminiumfolie besteht; und

eine Mehrschichtfolie, die mehrere Arten von Schichten enthält, die aus unterschiedlichen Materialien bestehen.

Unter Berücksichtigung der Tatsachen, das ein wiederzuverwertender Gegenstand dauerhaft verfügbar sein sollte und daß Anwendungen der wiederverwerteten Gegenstände in Betracht gezogen werden sollten, ist eine Mehrschichtfolie, die eine Papierschicht enthält und beispielsweise als Milchbehälter aus Papier verwendet wird als wiederzuverwertendes Objekt zu bevorzugen.

Das Verfahren und die Vorrichtung zum Wiederverwerten einer Mehrschichtfolie, die eine Papierschicht enthält, sowie ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Wiederverwerten einer weiteren Mehrschichtfolie werden im folgenden Beschrieben.

Es werden nun Einrichtungen zum Rückgewinnen der Schichten der Mehrschichtfolie durch Abschälen und Trennen derselben voneinander beschrieben. Die Einrichtungen umfassen wenigsten einen Schredderschritt 301 zum Schreddern von Mehrschichtfolien, die aus entsorgten Mehrschichtfolien, den Papierbehältern oder dergleichen zurückgewonnen wurden, in zu verarbeitenden Bruchstücke 82; sowie einen Schäl- und Trennschritt 303, bei dem die zu verarbeitenden Bruchstücke 82 durch eine Stoßschlagreibungskraft zerschlagen werden und die auf diese Weise zerschlagenen Bruchstücke zu Schichten abgeschält und getrennt werden.

Wenn die Schichten der Mehrschichtfolien zerschlagen und in unterschiedliche Größen infolge der Anwendung der Stoßschlagreibungskraft im Schäl- und Trennschritt 303 getrennt werden, können die getrennten Schichten in diesem Schritt der Größe nach sortiert werden. Die getrennten Schichten, die unsortiert bleiben, können für jede Schicht durch eine Windkraft in einem Windkraft-Sortierschritt 305 durch Ausnutzen des Unterschiedes des spezifischen Gewichtes der Schichtmaterialien sortiert und zurückgewonnen werden (siehe Fig. 1).

Zerkleinerungsschritt 301

Die Mehrschichtfolien, die als entsorgte Milchkartons oder Saftbehälter wiedergewonnen werden, werden zu Bruchstücken in geeigneten Größen durch einen Schredder als Schreddereinrichtung 120, wie etwa einem Schredder, der in Fig. 1 gezeigt ist, vorzugsweise nachdem sie gereinigt wurden, geschreddert. Die Mehrschichtfolien werden beispielsweise in zu verarbeitenden Bruchstücken 82 geschreddert, die eine Seitenlänge von 6 bis 10 mm haben.

Die Schreddereinrichtung 120 schreddert zu schreddernde Gegenstände, wie etwa die Papierbehälter, die aus Mehrschichtfolien bestehen, in zu verarbeitende Bruchstücke 82, die eine geeignete Größe haben. Bei der vorliegenden Erfindung wird eine Messermühle als Schreddereinrichtung 120 verwendet. Fig. 1 und 2 zeigen ein Beispiel der Messermühle.

Ein Messermühlenhauptkörper 121 ist mit einem Einlaßanschluß 123 versehen, durch den zu schreddernden Gegenstände eingeführt werden, wie etwa die Papierbehälter, die aus den Mehrschichtfolien bestehen.

Eine Frässpindel 124 ist vertikal zwischen den Innenseitenwänden des Messermühlenhauptkörpers 121 gelagert, so daß sie durch eine Antriebseinrichtung (nicht gezeigt) gedreht werden kann. Vier Drehmesser 125, die mit ihren Längsachsen in einer Richtung senkrecht zum Messermühlenhauptkörper ausgerichtet sind, sind an der Frässpindel 124 entlang des Außenumfangs derselben angebracht. Diese vier Drehmesser 125 sind um 90º in Drehrichtung der Frässpindel 124 in Abstand zueinander angeordnet, wobei sie zudem derart angebracht sind, daß sie alle dieselbe Umlaufbahn beschreiben. Zwei feststehende Messer 126 sind am Messermühlenhauptkörper 121 derart befestigt, daß sie den vier Drehmessern 125 mit einem geringen Abstand zwischen den festen Messern 126 und den Drehmessern 125 gegenüberliegen.

Die beiden feststehenden Messer 126 sind entlang der Umfangslinie der Drehmesser 125 in einer im wesentlichen symmetrischen Anordnung im Bezug auf den Durchmesser der Frässpindel angebracht. Gegenstände, die geschreddert werden sollen, werden zwischen den Drehmessern 125 und den feststehenden Messern 126 infolge der Drehung der Drehmesser 125 zerkleinert.

Der Abstand zwischen den feststehenden Messern 126 und den Drehmessern 125 kann frei eingestellt werden, um einen Gegenstand auf die gewünschte Größe zu zerkleinern. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist der Zwischenraum im Bereich von 0,2 bis 0,3 mm eingestellt. Die Umgebung der Umfangslinie der Drehmesser 125 ist von einem Maschensieb 129 umgeben, mit Ausnahme am Einlaßanschluß 123. Das Sieb 129 hat Maschen, die den Durchgang der zu verarbeitenden Bruchstücke 82 mit einer Seitenlänge von 10 mm erlaubt. Ein Siebauffänger ist weiterhin außerhalb des Siebs 129 so angebracht, daß er dieses in einem bestimmten Abstand zwischen beiden umgibt. Die zu verarbeitenden Bruchstücke 82, die durch das Sieb 129 gelangt sind, werden im Zwischenraum zwischen dem Sieb 129 und dem Siebauffänger aufgefangen. Der Siebauffänger ist derart angeordnet, daß er geöffnet und geschlossen werden kann, wodurch die zu verarbeitenden Bruchstücke 82, die das Sieb 129 durchlaufen haben, aus dem Mahlfräshauptkörper 121 ausgegeben werden können.

Bei der Messermühle 120, die den oben beschriebenen Aufbau hat, werden die zu schreddernden Gegenstände, die oben beschrieben wurden, in die Messermühle durch den Einlaßanschluß 123 eingeleitet und anschließend die Frässpindel durch die Antriebseinrichtung (nicht gezeigt) angetrieben. Die zu schreddernden Gegenstände werden zwischen den Drehmessern 125 der Frässpindel 124 und den feststehenden Messern 126 zerschlagen, und die auf diese Weise zerschlagenen Gegenstände anschließend durch das Sieb 129 gesiebt. Infolge dessen werden zu verarbeitende viereckige Bruchstücke 82 ausgebildet, die eine undefinierte Form und Fläche, aber eine Seitenlänge von etwa 6 bis 10 mm haben. Der Siebauffänger wird anschließend geöffnet, um die Aufnahme der zu verarbeitenden Brückstücke 82 zu gestatten, die anschließend dem nächsten Schritt zugeführt werden.

Die Schreddereinrichtung, die bei der vorliegenden Erfindung verwendet wird, ist nicht auf die Messermühle 120 beschränkt. Eine beliebige Art einer Fräse, die in der Lage ist, Gegenstände zu Bruchstücken mit einer Seitenlänge von 6 bis 10 mm zu schreddern, eignet sich für die vorliegende Erfindung.

Es ist ebenfalls möglich, die zu verarbeitenden Bruchstücke 82 vor und nach dem Schreddervorgang, vor dem nächsten Vorgang oder im Verlauf des nächsten Vorgangs zu wässern, um so die Zerlegung der Bruchstücke in ihre Einzelteile je nach Erfordernis zu unterstützen.

Abschäl- und Trennschritt 303

Eine Stoßschlagreibungskraft wirkt auf die in dieser Weise zerschlagenen zu bearbeitenden Bruchstücke 82. Wenn die zu verarbeitenden Bruchstücke 82 Schichten aus Papier und Kunststoffolien enthalten, wird das Papier zerschlagen, getrennt und zu kleinen Fasern zerlegt.

Die Kunststoffolie wird in Kunststoffolienbruchstücke 83a in einer Größe von 2 bis 6 mm zerlegt. Wenn die zu verarbeitenden Bruchstücke 82 eine Schicht aus Aluminiumfolie zusätzlich zu den Papier- und Kunststoffolienschichten enthalten, wird die Aluminiumfolie zusätzlich zu den oben beschriebenen Papier- und Kunststof??folienfolien in Aluminiumfolienbruchstücke 83b getrennt, die eine Größe von 2 bis 6 mm haben. Die fasrigen Papierschichten werden dann aus den Kunststoffolienbruchstücken 83a oder aus der Mischung der Kunststoffolienbruchstücke 83a und der Aluminiumfolienbruchstücke 83b aussortiert, wodurch die zerlegten und flockigen Papierfasern 84 wiedergewonnen werden. Dieser Vorgang kann nach Bedarf einige Male wiederholt werden.

Wie beim Fall, bei dem die zu verarbeitenden Bruchstücke 82, die dem Abschäl-, Trenn- und Sortierungsschritt 303 unterzogen werden, beispielsweise eine Aluminiumfolienschicht und eine Kunststoffolienschicht enthalten, ist es, wenn die Schichten der zu verarbeitenden Bruchstücke im wesentlichen in gleiche Größen getrennt werden, möglich, das System derart aufzubauen, daß die zu verarbeitenden Bruchstücke dem nächsten Vorgang zugeführt werden, ohne der Sortierung in diesem Schritt unterzogen zu werden, und daß sie beim nächsten Vorgang gemäß der Schichtart sortiert und wiedergewonnen werden; d. h. dem Windkraft- Sortierungsschritt 305 unter Einsatz der Windkraft-Sortiereinrichtung.

Aus Gründen der Einfachheit wird die Abschäl- und Trenneinrichtung, die die Sortiereinrichtung enthält, die beim oben beschriebenen Schritt verwendet wird, Trennvorrichtung genannt.

Wie es in Fig. 2 bis 6 gezeigt ist, hat die Trennvorrichtung 130 einen Einlaßanschluß 132, der mit der Mitte einer feststehenden Scheibe 131 derart in Verbindung steht, daß er die zu verarbeitenden Bruchstücke 82 in die Trennvorrichtung 130 einleitet. Eine feststehende Stirnplatte 133 ist derart angeordnet, daß sie der feststehenden Scheibe 131 gegenüberliegt, wobei ein Bearbeitungsraum 155 zwischen diesen sichergestellt ist. Der Außenrand der feststehenden Scheibe 131 ist am Außenrand der feststehenden Stirnplatte 133 mit Hilfe einer in Umfangsrichtung verlaufenden Seitenplatte 135 befestigt. Eine bewegliche Scheibe 141 befindet sich im Bearbeitungsraum 155 und wird von einer horizontalen Drehwelle 142 gedreht. Die horizontale Drehwelle 142 ruht in zwei Lagern 143, 143. Die horizontale Drehwelle 142 wird durch eine Drehreinrichtung, wie etwa einen Motor gedreht.

Bei der vorliegenden Ausführungsform sind mehrere feststehende Stifte 134 im rechten Winkel an der feststehenden Scheibe 131 derart angebracht, daß sie mehrere konzentrische kreisförmige Muster ausbilden (die relativ zur beweglichen Scheibe 141 angeordnet sind); z. B. sechs konzentrische kreisförmige Muster a1 bis a6 (Fig. 5). Die feststehenden Stifte sind auf der feststehenden Scheibe 131 von der Mitte bis zum Rand derselben in den konzentrischen kreisförmigen Mustern mit einer jeweils größeren Zahl von Stiften 134 in jeder nachfolgenden Ebene angeordnet; d. h. 16-24-32-36-40-42. Andererseits sind bewegliche Stifte 144 in anderer Zahl als die feststehenden Stifte 134 in rechten Winkeln an der beweglichen Scheibe 141 angebracht. Sie beschreiben sechs Umlaufbahnen b1 bis b6, um so alternierende kreisförmige Reihen von Umlaufbahnen und konzentrische kreisförmige Muster auszubilden. Die beweglichen Stifte 144 sind auf der beweglichen Scheibe 141 von der Mitte bis zum Rand derselben in folgenden Zahlen angeordnet: 4 - 4 - 4 - 4 - 4 - 6. Die feststehenden und beweglichen Stifte 134 und 144 sind mit Bezug aufeinander derart angeordnet, daß die zu verarbeitenden Bruchstücke 82 Abschäl- und Trennwirkungen durch die Stoßschlagreibungskraft zwischen ihnen unterzogen werden. Ein Sieb 151 ist im Umfangsrichtung zwischen dem Außenrand der beweglichen Scheibe 141 und der in Umfangsrichtung verlaufenden Seitenplatte 135 derart angeordnet, daß ein vorbestimmter in Umfangsrichtung verlaufender Abgaberaum 156 zwischen dem Sieb 151 und der Seitenplatte 135 sichergestellt ist. Kleine Öffnungen einer gewünschten Größe sind in das Sieb 151 in einer vorbestimmten Maschenweite gestanzt. Ein Auslaß 152 ist unter dem Abgaberaum 156 ausgebildet. Ein Gebläse 157 steht mit der Trennvorrichtung 130 über den Auslaß 162 in Verbindung, wie es in Fig. 6 dargestellt ist.

Der Auslaß 152 ist weiterhin mit einem Sammeltank 250 über eine Auslaßleitung 239 verbunden, die am Gebläse 157 angebracht ist. Ein Dreiwege-Solenoidventil (nicht gezeigt) befindet sich stromabwärts vom Gebläse 157, und zwei weitere Sammeltanks (d. h. insgesamt drei Sammeltanks 250) stehen mit dem Auslaß 152 über die Auslaßleitungen 239 in Verbindung. Mit dieser Anordnung können Papierfasern hoher Reinheit wiederverwertet werden, wie es später beschrieben werden wird.

Ein Sieb mit Öffnungen eines Durchmessers von etwa 0,8 bis 2,0 mm wird als Sieb 151 in Abhängigkeit der Drehzahl der beweglichen Stifte verwendet, was später beschrieben werden wird. Als Gebläse wird entweder ein großes Gebläse mit 37- hp, 5 kg/cm², 2 m³/min oder ein kompaktes Gebläse mit 18,5-hp, 5 kg/cm² und 1 bis 1,5 m³/min verwendet, wobei jedes der Gebläse in der Lage ist, eine Saugkraft auf die fasrigen Papierschichten zusammen mit der Luft in der Trennvorrichtung 130 auszuüben.

Ein Auslaßanschluß 153 ist im unteren Teil des Siebes 151 innerhalb des Bearbeitungsraumes 155 ausgebildet (siehe Fig. 3).

Die Stoßschlagreibungskraft, die auf die zu verarbeitenden Bruchstücke 82 wirkt, wird durch Vergrößern des Abstandes zwischen den feststehenden und den beweglichen Stiften 134 und 144 verringert, wohingegen sie vergrößert wird, indem der Abstand verringert wird.

Ein Gebläse 158 steht mit dem Auslaßanschluß 153 derart in Verbindung, daß Luft in die Trennvorrichtung 130 durch eine Saugkraft eingeleitet wird, wie es in Fig. 1 gezeigt ist. Der Auslaßanschluß 153 kann mit dem Einlaßanschluß 132 über das Gebläse 158 in Verbindung stehen. Weiterhin kann der Auslaßanschluß 153 mit dem Bearbeitungsraum durch die Verbindungsleitung 235 verbunden sein, wie es in Fig. 3 und 6 dargestellt ist. Druckluft, die von einer Druckluftquelle (nicht gezeigt) zugeführt wird, und die vom Auslaßanschluß 153 zum Arbeitsraum 155 zurückgeführt wird, wird in die Verbindungsleitung 235 über eine Leitung 236 eingeleitet. Infolge dessen können die getrennten Kunststoffolienbruchstücke 83a und die Aluminiumfolienbruchstücke 83b, die aus dem Auslaßanschluß 153 ausgegeben werden, wieder zum Bearbeitungsraum 155 der Trenneinrichtung 130 zurückkehren.

Eine Abzweigleitung 237 befindet sich in der Verbindungsleitung 235 in der Nähe des Einlaßanschlusses 132, so daß sie mit einem Sammeltank 240 zum Sammeln der Kunststoffolienbruchstücke 83a oder der Mischung aus Kunststoffolienbruchstücken 83a und den Aluminiumfolienbruchstücken 83b in Verbindung steht. Ein Zweiwege-Solenoidventil 238, das zu einem vorbestimmten Zeitpunkt beispielsweise unter Verwendung eines Zeitgebers je nach Erfordernis umgeschaltet wird, befindet sich am Abzweigpunkt der Abzweigleitung 237. Das stromabwärtige Ende der Verbindungsleitung 235 ist durch ein Solenoidventil verschlossen und die Abzweigleitung 237 geöffnet. Demzufolge werden die Kunststoffolienbruchstücke 83a oder die Mischung aus Kunststoffolienbruchstücken 83a und Aluminiumfolienbruchstücken 83b, die im Sieb 151 zurückbleiben, durch eine Saugkraft in den Sammeltank 240 über die Abzweigleitung 237 eingeleitet. Alternativ dazu können Solenoidventile jeweils an der Abzweigleitung 237 und der stromabwärtigen Seite der Verbindungsleitung 235 derart angeordnet sein, daß diese beiden Solenoidventile alternativ geöffnet und geschlossen werden (Fig. 6).

Die horizontale Drehwelle 142 wird durch die Dreheinrichtung, wie etwa einem Motor, derart gedreht, daß sich die bewegliche Scheibe 141 ebenfalls dreht. Wenn zu diesem Zeitpunkt die zu verarbeitenden Bruchstücke 82 in den Einlaßanschluß 132 eingeleitet werden, werden die zu verarbeitenden Bruchstücke 82 einer Stoßschlagreibungskraft, die sich zwischen den feststehenden und den beweglichen Stiften 134 und 144 entwickelt, in der Mitte des Bearbeitungsraumes 155 ausgesetzt. Infolge dessen werden die Papier- und Kunststoffolienschichten oder die Papier-, die Kunststoffolien- und Aluminiumfolienschichten der zu verarbeitenden Bruchstücke 82 voneinander abgezogen oder getrennt. Von diesen Schichten wird die Papierschicht in kleine Fasern mit Hilfe der Stoßschlagreibungskraft zerlegt. Im Gegensatz dazu werden die Kunststoffolien- und Aluminiumfolienschichten in die dünnen streifenähnlichen Kunststoffolienbruchstücke 83a und die Aluminiumfolienbruchstücke 83b, die ein unbestimmte Größe aber einen Durchmesser von etwa 2 bis 6 mm haben, durch die Stoßschlagreibungskraft getrennt.

Kurz gesagt werden die zu verarbeitenden Bruchstücke 82 durch die Stoßschlagreibungskraft zerschlagen, die von den feststehenden und den beweglichen Stiften 134 und 144 ausgeübt wird, wodurch die Papierschicht auf der Oberseite der zu verarbeitenden Bruchstücke 82 fein zerstoßen oder gebrochen wird. Gleichzeitig wird das zu verarbeitende Bruchstück 82 wiederholt gebogen, wodurch die fein gebrochene Papierschicht von dem zu verarbeitenden Bruchstück 82 gelöst wird.

Auf diese Weise werden das Papier und die Kunststoffolie, oder die Papier-, die Kunststoffolien- und die Aluminiumfolienschichten des zu verarbeitenden Bruchstücks 82 gemäß der Art der Schicht voneinander geschält und getrennt. Die Papierschicht wird zu Fasern zerlegt, während die Kunststoffolien- und die Aluminiumfolienschichten in die Kunststoffolienbruchstücke 83a bzw. die Aluminiumfolienbruchstücke 83b zerlegt werden. In der Zwischenzeit bewegen sich die auf diese Weise getrennte fasrige Papierschicht und die Kunststoffolienbruchstücke 83a, oder die Mischung der fasrigen Papierschicht, der Kunststoffolienbruchstücke 83a und der Aluminiumfolienbruchstücke 83b dicht an das Sieb 151, das entlang des Außenrandes der Trennvorrichtung 130 angeordnet ist, durch die Zentrifugalkraft, die aus der Drehung der beweglichen Scheibe 141, der Saugwirkung durch das Gebläse 157 oder einer Luftströmung resultiert, die duch die Druckluft verursacht wird, die dem Bearbeitungsraum 155 über die Leitung 236 zugeführt wird. Lediglich die fasrigen Papierschichten durchdringen das Sieb 151, das über Maschen verfügt, die 0,8 bis 2 mm messen, und werden in den Ausgaberaum 156 ausgegeben. Die fasrigen Papierschichten werden anschließend nach außen durch den Auslaß 152 und das Gebläse 157 befördert. Anschließend werden sie im Sammeltank 250 durch die Auslaßleitung 239 gesammelt, worauf die fasrigen Papierschichten in Gestalt der zerlegten und flockigen Papierfasern 84 sortiert und wiedergewonnen werden.

Andererseits durchlaufen weder die Kunststoffolienbruchstücke 83a noch die Aluminiumfolienbruchstücke 83b das Sieb 153, weshalb sie in der Bearbeitungskammer zurückbleiben.

Nach Abschluß des Sammelns der Papierfasern 84, werden der Auslaßanschluß 153 und der Bearbeitungsraum 155 miteinander durch die Verbindungsleitung 235 je nach Bedarf verbunden. Die Kunststoffolienfolienbruchstücke 83a oder die Mischung der Kunststoffolienbruchstücke 83a und der Aluminiumfolienbruchstücke 83b, die im Bearbeitungsraum zurückbleiben, werden wieder in den Bearbeitungsraum 155 eingeleitet. Dadurch wird es möglich, weiter die Papierschicht zu entfernen, die immer noch an den Kunststoffolienbruchstücken 83a und den Aluminiumfolienbruchstücken 83b haftet. Anschließend werden die Kunststoffolienbruchstücke 83a oder die Mischung aus den Kunststoffolienbruchstücken 83a und der Aluminiumfolie 83b, die auf diese Wiese von der Papierschicht getrennt wurden, durch den Auslaßanschluß 153 nach außen abgegeben.

Unter Verwendung des Zweiwege-Solenoidventils 238 der Abzweigleitung 237, das in der Verbindungsleitung 235 in der Nähe des Einlaßanschlusses 132 derart angebracht ist, daß sie mit dem Sammeltank 240 zum Sammeln der Kunststoffolienbruchstücke 83a verbunden ist, wird die Verbindungsleitung 235 an ihrem stromabwärtigen Ende geschlossen und die andere Seite, die sich in der Nähe der Abzweigleitung 237 befindet, geöffnet. Demzufolge werden die Kunststoffolienbruchstücke 83a oder die Mischung aus den Kunststoffolienbruchstücken 83a und den Aluminiumfolienbruchstücken 83b durch eine Saugkraft in den Sammeltank 240 durch die Abzweigleitung 237 eingeleitet.

Wie es in Fig. 3 gezeigt ist, ist die Verbindungsleitung 235 mit der Abzweigleitung 237 mit Hilfe eines Flansches 154 verbunden, der sich in einer Leitung zwischen der stromaufwärtigen Seite der Verbindungsleitung 235 und dem Auslaßanschluß 153 (in rückwärtiger Richtung in Fig. 3) befindet.

Die auf diese Weise gesammelten Papierfasern 84 werden durch das bekannte Verfahren wiedergewonnen. Die Außenfläche der oben beschriebenen Papierbehälter, d. h. die Oberfläche der Kunststoffolienschicht, die die Papierschicht bedeckt, trägt eine Druckschicht, wie etwa einen Handelsnamen, ein Warenzeichen und Hinweise auf den Inhalt. Diese Schichten lösen sich auch durch die Verarbeitung in der Trennvorrichtung nicht von der Oberfläche der Kunststoffolie. Da der Aufdruck auf der Oberfläche der Kunststoffolienbruchstücke 83a haften bleibt, sind die Papierfasern 84, die auf diese Weise beim oben beschriebenen Schritt gesammelt werden, frei von der Farbe, die auf die Oberfläche der Kunststoffolie aufgetragen wurde.

Sortierschritt: Windkraft-Sortierschritt 305

Für den Fall der Mehrschichtfolien, die wiedergewonnen werden sollen und eine Kunststoffolienschicht sowie eine Aluminiumfolienschicht beinhalten, werden mehrere Schichten, d. h. die Kunststoff- und Aluminiumfolienschichten auf die im wesentlichen selbe Größe infolge des Einsatzes der Stoßschlagreibungskraft beim vorangehenden Abschäl- und Trennschritt 303 getrennt, wobei sie in der Trennvorrichtung verbleiben. Der Schritt dient zum Sortieren der so zurückgebliebenen getrennten Bruchstücke durch den Unterschied des spezifischen Gewichtes, so daß die Bruchstücke getrennt gesammelt werden. Dieser Schritt wird nicht nur für den Fall der Mehrschichtfolie, die Papier-, Kunststoffolien- und Aluminiumfolienschichten enthält, durchgeführt, sondern auch für den Fall von Mehrschichtfolien, die durch Polymerisation von Aluminiumfolie und Kunststoffolie hergestellt werden. Wie bei der Mehrschichtfolie, die ein Papier und eine Kunststoffolie enthält und als ein Beispiel bei den Beschreibungen des vorangehenden Schrittes verwendet wird, können, wenn die Mehrschichtfolien Schichten enthalten, die in zwei unterschiedliche Größen durch die Stoßschlagreibungskraft getrennt werden, diese gemäß dem Schichttyp durch die Sortierung gesammelt werden, die beim Abschäl- und Trennschritt 303 durchgeführt wird. Somit kann der vorliegende Schritt ausgelassen werden.

Nimmt man die Mehrschichtfolie, die Papier-, Kunststoffolien- und Aluminiumfolienschichten enthält, als Beispiel eines Gegenstandes, der wiederverwertet werden soll, werden die Kunststoffolienbruchstücke 83a und die Aluminiumbruchstücke 83b, die durch die Entfernungseinrichtung im vorangehenden Schritt gelöst werden, zusammengemischt, wenn sie aus der Trennvorrichtung 130 entnommen werden. Unter Verwendung einer Saugwindkraft-Sortiereinrichtung 30, die ein Gebläse 33 enthält, das mit einem Zyklon 31 ausgestattet und in der Lage ist, eine Saugkraft mit einer Rate von 200 bis 500 Kg/h zu erzeugen, werden die Kunststoffolienbruchstücke 83 aus der Mischung durch Saugen gesammelt, wobei die Aluminiumfolienbruchstücke 83b ebenfalls aussortiert werden (Fig. 1).

Auf diese Weise ist es möglich, einzeln die Kunststoffolienbruchstücke 83a und die Aluminiumbruchstücke 83b zu sammeln. Die Menge einer weiteren Schicht, die an den Kunststoffolienbruchstücken 83a und den Aluminiumfolienbruchstücken 83b haftet, ist sehr gering.

Aus diesen Gründen werden die auf diese Weise gesammelten Aluminiumbruchstücke als Rohmaterial für unterschiedliche Aluminiumprodukte wiedergewonnen. Weiterhin werden die Kunststoffolienbruchstücke zu Pellets gepreßt, wobei diese Pellets als Rohmaterial unterschiedlicher Kunststofformteile wiedergewonnen werden können. Kunststofformteile, die aus diesem Material reproduziert werden, d. h. die Kunststoffolienbruchstücke, die beim vorliegenden Schritt gesammelt werden, sind durch die Farbe gefärbt, die auf der Oberfläche der Kunststoffolienbruchstücke haftet. Daher sind die Einsatzgebiete der auf diese Weise wiedergewonnenen Kunststoffmaterialien auf Formteile, wie etwa künstliches Holz und gefärbte Umhüllungsfolien beschränkt, bei denen die Färbung keine Probleme darstellt.

Ergebnisse von Versuchen der Wiederverwertung von Mehrschichtfolien unter Verwendung der Wiederverwertungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung werden im folgenden Beschrieben.

Ausführungsform 1

Es wurden Milchkartons, die als Behälter für Milch verwendet wurden, gesammelt und 60 g der Mehrschichtfolie, die die Milchkartons ausbildet, als Gegenstand behandelt, die wiederverwertet werden soll.

Die Milchkartons waren aus einer Mehrschichtfolie gefertigt, wobei die Mehrschichtfolie aus einem Papierkarton bestand, dessen beide Seiten mit Polyethylenschichten überzogen waren. Das Verhältnis von Papierkartonschicht zu Polyethylenschicht betrug 51,1 g (83,5 Gew.-%) zu 9,9 g (16,5 Gew.-%), einschließlich des Gewichtes der Druckfarbe. Die Dicke der Folie des Milchkartons betrug etwa 0,5 mm und die Dicke der Oberseite der Verpackung, wo die Folien miteinander verklebt sind, etwa 2,2 mm. Die Dicke des Bodens der Verpackung, wo die Folien ebenfalls miteinander verklebt sind, betrug etwa 1,1 mm.

Die oben beschriebenen Milchkartons wurden zu viereckigen Bruchstücken mit einer Seitenlänge von 6 bis 10 mm unter Verwendung der Messermühle geschreddert, wodurch man die zu verarbeitenden Bruchstücke erhielt. Diese zu verarbeitenden Bruchstücke (60 g) wurden in die Trenneinrichtung eingeleitet, die mit einem Sieb mit einer Maschenweite von 0,8 mm ausgerüstet ist und sich bei 55 Hz mit 1.200 U/min dreht. Die Stoßschlagreibungskraft wirkte auf die zu verarbeitenden Bruchstücke etwa fünf Minuten ein.

Nach der Drehung der Trenneinrichtung begann plötzlich die Trennung der Polyethylenfolienschicht von der Papierschicht, nachdem etwa 2,5 Minuten vergangen waren. Die auf diese Weise getrennte Papierschicht wurde in kleine Fasern zerlegt und die auf diese Weise zerschlagenen Fasern sortiert, indem sie ein Sieb mit Öffnungen eines Durchmessers von 1 mm durchdrangen. Anschließend wurden die Fasern aus der Trenneinrichtung ausgegeben und zum Tank 250 über die Auslaßleitung 239 durch Saugen des Gebläses 157 geleitet. Schließlich erhielt man zerlegte flockige Papierfasern.

Andererseits blieb die Polyethylenfolienschicht, die von der Papierschicht abgezogen oder getrennt worden war, in einem zerschlagenen Zustand in der Trenneinrichtung zurück. Die Polyethylenfolienschicht wurde anschließend zum Tank 240 durch die Abzweigleitung 237 mit Hilfe des Betriebs des Solenoidventils transportiert. Auf diese Weise wurde die Polyethylenfolienschicht gesammelt und gleichzeitig von der Papierschicht getrennt.

Wie es oben beschrieben wurde, waren die zerschlagene Papierschicht und die Polyethylenfolienschicht im wesentlichen vollständig voneinander getrennt, nachdem die Zeit von etwa drei bis fünf Minuten vergangen war, seit die Trenneinrichtung aktiviert worden war. Zum Schluß konnten sie getrennt gesammelt werden.

Ein bedruckte Oberfläche der Außenseite des Milchkartons blieb unverändert auf den Polyethylenfolienbruchstücken. Keine Farbe haftete an den gesammelten Papierfasern.

Die auf diese Weise gesammelten Papierfasern sind als Rohmasse für Recyclingpapier verwendbar. Andererseits können die Polyethylenfolienbruchstücke als Material unterschiedlicher Kunststofferzeugnisse verwendet werden.

Ausführungsform 2

Der Wiederverwertungsversuch wurde unter Verwendung von 60 g blockähnlicher Papierbehälter für Fruchtsaft ausgeführt. Die Papierbehälter waren aus einem Papierkarton hergestellt, dessen Vorderseite (die Seite, die von außen zu sehen ist, wenn der Papierkarton zu einem Behälter ungeformt wird) mit einer Polyethylenfolie bedeckt war und dessen Hinterseite (die Seite, die innen liegt, wenn der Papierkarton zum Behälter umgeformt wird) mit einer Folie bedeckt war, die durch Polymerisation von Aluminiumfolie und einer Polyethylenfolie hergestellt worden war.

Die Mehrschichtfolie (60 g), die man aus den blockähnlichen Papierbehältern erhielt, hatte ein Verhältnis von Papierschicht zu Polyethylenfolienschicht und Aluminiumfolienschicht von 48,6 g (81,0 Gew.-%) zu 11,4 g (19,0 Gew.-%), einschließlich des Gewichtes der Druckfarbe. Weiterhin war das Verhältnis der Polyethylenschicht zur Aluminiumfolienschicht 2,0 g (17,7 Gew.-%) zu 9,4 g (82,3 Gew.- %).

Die Dicke der Mehrschichtfolie, die die blockähnlichen Papierverpackungen ausbildete, betrug 0,4 bis 0,5 mm.

Die oben erwähnten blockähnlichen Papierverpackungen wurden in rechteckige Bruchstücke mit einer Seitenlänge von 6 bis 10 mm geschreddert, nachdem sie zuvor gereinigt und getrocknet worden waren, wodurch man zu verarbeitende Bruchstücke erhielt. Diese zu verarbeitende Bruchstücke (60 g) wurden in die Trenneinrichtung eingeleitet, die sich bei 60 Hz und 1.400 U/min dreht. Die Stoßschlagreibungskraft wurde auf die zu verarbeitenden Bruchstücke (60 g) für etwa fünf Minuten angewendet.

Infolge der Drehung der Trenneinrichtung, die die zu verarbeitenden Bruchstücke enthält, wurde die Papierschicht der zu verarbeitenden Bruchstücke zu Fasern zerlegt. Die Polyethylenfolienschicht und die Aluminiumfolienschicht wurden zerschlagen und in dünne streifenähnliche Polyethylenfolienbruchstücke und Aluminiumfolienbruchstücke getrennt. Aus diesen verarbeiteten Substanzen wurde die zu Fasern zerlegte Papierschicht mittels eines Durchgangs durch das Sieb aussortiert, dessen Öffnungen eine Breite von 1 mm haben. Die Papierschicht wurde aus der Trenneinrichtung abgegeben und in Form von zerlegten und flockigen Papierfasern gesammelt.

Andererseits konnten die Kunststoffolienbruchstücke und die Aluminiumfolienbruchstücke, die zu dünnen Streifen mit unregelmäßigen Formen sowie einer Größe von 2 bis 6 mm zerschlagen wurden, nicht das Sieb durchdringen und blieben gemischt in der Trenneinrichtung zurück. Auf diese Weise wurden sie gesammelt.

Wie bei den Papierfasern der ersten Ausführungsform haftete keine Druckfarbe an den auf diese Weise gesammelten Papierfasern.

Anschließend wurden die Polyethylenfolienbruchstücke und die Aluminiumfolienbruchstücke, die gemischt in der Trenneinrichtung zurückgeblieben waren, der Trenneinrichtung entnommen und anschließend im Windkraftsortierschritt 305 unter Verwendung des Zyklons sortiert, wodurch sie getrennt gesammelt wurden.

Die Papierschicht haftete im wesentlichen weder an den auf diese Weise gesammelten Polyethylenbruchstücken noch an den Aluminiumfolienbruchstücken, wodurch diese als Rohmaterial für unterschiedliche Aluminiumerzeugnisse und Rohmaterial von Kunststofformteilen verwendet werden können.

Ausführungsform 3

Unter Verwendung der Probestücke der Ausführungsformen 1 und 2 wurden dieselben zu verarbeitenden Bruchstücke vorbereitet und in die Trenneinrichtung eingeleitet, die mit einem Sieb mit einer Maschenweite von 1,8 mm ausgestattet ist, das sich bei 20 Hz und 400 U/min dreht. Eine Stoßschlagreibungskraft wirkte auf die zu verarbeitenden Bruchstücke für etwa sieben Minuten ein.

Das Solenoidventil (nicht gezeigt), das stromabwärtig des Gebläses 157 angeordnet ist, wurde für eine Minute aktiviert, und getrennte Fremdkörper wurden im ersten Tank gesammelt. Die meisten davon waren Proteine, Öle und Fette der Milch sowie andere Verunreinigungen als die Papierfasern. Anschließend wurde das Dreiwegesolenoidvebtil für vier Minuten umgeschaltet und die getrennten Substanzen im zweiten Tank gesammelt. Es waren qualitativ hochwertige lange Papierfasern ohne Fremdkörper. Die auf diese Weise gesammelten Papierfasern nahmen etwa 70% des Gesamtvolumens der wiedergewonnenen Papierfasern ein. Das Dreiwegesolenoidventil wurde nochmals für eine oder zwei Minuten umgeschaltet und die resultierenden Papierfasern, die vollständig von der Kunststoff- oder der Kunststoff- und Aluminiumfolie getrennt wurden, im dritten Tank gesammelt. Die auf diese Weise gesammelten Papierfasern nahmen etwa 30% des Gesamtvolumens der wiedergewonnenen Papierfasern ein.

Nachdem die Papierfasern, die man bei den Ausführungsformen 1 und 3 unter Verwendungen eines Siebes von 40 mesh erhält, sortiert worden waren, blieben 47% der Papierfasern, die man bei der Ausführungsform 1 erhielt, auf dem Sieb und 67,5% der Papierfasern, die man in der Ausführungsform 3 erhielt, auf dem Sieb. Es zeigte sich, daß die Papierfasern, die man in Ausführungsform 3 erhielt, in ausreichendem Maße als weißer Papierkarton verwendbar war, da die Fasern lang waren. Was die pulpeähnliche Substanzen angeht, die man infolge der Zerlegung der Probestücke von Ausführungsform 1 durch Wasser erhielt, blieben 75,1% davon auf dem Sieb. Auch wenn sie unter Verwendung der Trenneinrichtung in Ausführungsform 3 verarbeitet wurden, wurden lediglich etwa 10% der Papierfasern zerstört. Als Ergebnis der Untersuchung der Papierfasern mit Hilfe eines Mikroskops zeigte sich, daß die Papierfasern, die in Ausführungsform 3 gesammelt wurden, im wesentlichen dieselbe Länge wie die der Materialpulpe hatten, wobei sie keine aneinander haftenden Fasern hatten. Daher waren sie ebenfalls für die Wiederverwertung geeignet.

Da das Wiederverwertungsverfahren und die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung in der oben beschriebenen Art und Weise ausgeführt werden, ist es möglich, die Schichten der Mehrschichtfolie gemäß der Schichtart lediglich durch Aufwenden der Stoßschlagreibungskraft auf die zu verarbeitenden Bruchstücke, die aus der Mehrschichtfolie erzeugt werden, zu trennen und zu sammeln. Im Vergleich mit dem herkömmlichen Verfahren und der Vorrichtung zum Wiederverwerten der Mehrschichtfolie, die eine Papierschicht enthält, ermöglichen es das Wiederverwertungsverfahren und die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung, die Mehrschichtfolien mit einer geringeren Zahl von Verfahrensschritten und unter Verwendung kleinerer Einrichtungen wiederzuverwerten. Weiterhin führen das Verfahren und die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung nur eine trockene Bearbeitung aus. Somit besteht kein Verschmutzungsrisiko bedingt durch Abfallflüssigkeiten, wodurch es wiederum möglich wird, den Aufwand, der mit der Verarbeitung der Abfallflüssigkeiten in Verbindung steht, zu verringern.

Gemäß dem Verfahren und der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung ist es möglich, getrennt die Schichten der Mehrschichtfolien gemäß der Schichtenart zu sammeln, und ist es ebenfalls möglich Mehrschichtfolien wiederzuverwerten, die keine Papierschichten enthalten. Daher ist es möglich, nicht nur die Papierschicht wiederzuverwerten, die als Recyclingpapier wiederverwertet wird, sondern auch die anderen Kunststoffolien- und Aluminiumfolienschichten.

Es zeigt sich somit, daß die Ziele, die oben ausgeführt wurden und jene, die durch die vorangehenden Beschreibung deutlich gemacht wurden, wirkungsvoll erreicht werden, und daß es, da bestimmte Änderungen beim oben erwähnten Aufbau vorgenommen werden können, ohne vom Geltungsbereich der Erfindung abzuweichen, beabsichtigt ist, daß sämtliche Gegenstände, die in der vorangehenden Beschreibung enthalten oder in den beiliegenden Zeichnungen dargestellt sind, im Sinne der Veranschaulichung und nicht der Einschränkung betrachtet werden sollten.

Es versteht sich zudem, daß die folgenden Ansprüche sämtliche der beschriebenen Erfindung eigene und spezielle Merkmale umfassen sollen.

Erläuterung der Bezugszeichen

30 Windkraftsortiereinrichtung

31 Zyklon

33 Gebläse

82 zu verarbeitende Bruchstücke

83a Kunststoffolienbruchstücke

83b Aluminiumfolienbruchstücke

84 Papierfaser

120 Schredder (Messermühle)

121 Messermühlenhauptkörper

123 Einlaßanschluß

124 Frässpindel

125 Drehmesser

126 Feststehendes Messer

129 Sieb

130 Abschäl-/Trenn- (Sortier-) Vorrichtung (Trenneinrichtung)

131 Feststehende Scheibe

132 Einlaßanschluß

133 Feststehende Stirnplatte

134 Feststehender Stift

135 In Umfangsrichtung verlaufende Seitenplatte

141 Bewegliche Scheibe

142 Drehwelle

143 Lager

144 Beweglicher Stift

151 Sieb

153 Auslaßanschluß

154 Flansch

155 Bearbeitungsraum

156 Abgaberaum

157 Gebläse

158 Gebläse

235 Verbindungsleitung

236 Leitung

237 Abzweigleitung

238 Solenoidventil


Anspruch[de]

1. Verfahren zum Wiederverwerten einer Mehrschichtfolie mit mehreren Schichten unterschiedlicher Materialien, wobei das Verfahren wenigstens folgende Schritte enthält: Schreddern der Mehrschichtfolie in zahlreiche zu verarbeitende Bruchstücke; Abziehen und Trennen jeder der Schichten der zu verarbeitenden Bruchstücken jeweils gemäß der Art der Schicht durch Anwenden einer Aufschlagstoßreibungskraft auf jedes der zu verarbeitenden Bruchstücke, die beim vorhergehenden ausgebildet werden; Sortieren und Sammeln der getrennten Schichten der zu verarbeitenden Bruchstücke mit Hilfe eines Siebes; und Rückführen der größeren zerschlagenen zu verarbeitenden Bruchstücke, die nicht das Sieb durchdringen, zum Schritt des Anwendens einer Aufschlagstoßreibungskraft.

2. Verfahren zum Wiederverwerten von Mehrschichtfolien nach Anspruch 1, weiterhin enthaltend einen Schritt zum Sammeln der Schichten Schicht für Schicht, durch Sortieren jeder der Schichten der zu verarbeitenden Bruchstücke, die im vorhergehenden Schritt gemäß der Schichtart abgezogen und getrennt wurden.

3. Verfahren zum Wiederverwerten einer Mehrschichtfolie nach Anspruch 1, bei der die Mehrschichtfolie wenigstens eine Papierschicht enthält.

4. Verfahren zum Wiederverwerten einer Mehrschichtfolie nach Anspruch 1, weiterhin enthaltend einen Schritt zum Abschälen und Trennen einer Mehrschichtfolie, die eine Papierschicht und eine Kunststoffolie enthält, zu einer fasrigen zerschlagenen Papierschicht und einer Kunststoffolienschicht, die zu einem dünnen Streifen getrennt wird, und Sammeln der fasrigen zerschlagenen Papierschicht als Papierfasern durch Aussortieren derselben aus der Kunststoffolienschicht.

5. Verfahren zum Wiederverwerten einer Mehrschichtfolie nach Anspruch 1, weiterhin enthaltend folgende Schritte: Abschälen und Trennen einer Mehrschichtfolie, die eine Papierschicht, eine Kunststoffolienschicht, die in einen dünnen Streifen getrennt ist, und eine Aluminiumfolienschicht enthält, die zu einem dünnen Streifen getrennt ist, und Sammeln der fasrig zerschlagenen Papierschicht als Papierfasern durch Aussortieren derselben aus der Kunststoffolienschicht und der Aluminiumfolienschicht sowie getrenntes Sammeln der Kunststoffolienschicht und der Aluminiumfolienschicht durch Aussortieren der Kunststoffolienschicht aus der Aluminiumfolienschicht unter Verwendung einer Windkraft.

6. Verfahren zum Wiederverwerten einer Mehrschichtfolie nach Anspruch 1, bei dem das zu verarbeitenden Bruchstück einer Zerlegung in dessen Bestandteile durch Wasser unterzogen wird.

7. Vorrichtung zum Wiederverwerten einer Mehrschichtfolie mit mehreren Schichten unterschiedlicher Materialien, wobei die Vorrichtung wenigstens enthält: einen Shredder (120), der die Mehrschichtfolie in zahlreiche zu verarbeitende Bruchstücke (82) schreddert; eine feststehende Schäl- und Trenneinrichtung, die eine feststehende Scheibe (131), deren Mitte mit einem Einlaßanschluß (132) zum Einleiten der zu bearbeitenden Bruchstücke (82) in Verbindung steht, und Stifte (134) enthält, die feststehend auf der feststehenden Scheibe in einer Reihenfolge angebracht sind, daß sie mehrere Umlaufbahnen beschreiben; eine bewegliche Schäl- und Trenneinrichtung, die eine bewegliche Scheibe (141), die so angebracht ist, daß sie der feststehenden Scheibe (131) gegenüberliegt, und bewegliche Stifte (144) enthält, die auf der beweglichen Scheibe (141) in einer Reihenfolge angebracht sind, daß sie mehrere Umlaufbahnen beschreiben, die sich von jenen unterscheiden, die die feststehenden Stifte (134) beschreiben;

eine Sammeleinrichtung, die entlang des Außenrandes angeordnet ist, der durch die Kombination aus den feststehenden Stiften (134) und den beweglichen Stiften (144) definiert ist, und die mit einem Auslaßanschluß (153) über ein Sieb in Verbindung steht, das über kleine Öffnungen verfügt, die darin ausgebildet sind, wobei jede Öffnung des Siebes einen vorbestimmten Durchmesser hat;

eine Einrichtung zum Abführen der zerschlagenen Bruchstücke, die im Sieb (151) zurückbleiben, über den Auslaßanschluß (153), wobei der Auslaßanschluß (153) und der Einlaßanschluß (132) miteinander derart in Verbindung gehalten werden, daß das zerschlagene Bruchstück, das am Auslaßanschluß (153) gesammelt wird und bearbeitet werden soll, zurück zum Einlaßanschluß (132) durch eine Verbindungsleitung (235) geleitet werden kann, wobei eine Abzweigleitung (237) angebracht ist, damit die Verbindungsleitung (235) an der Seite des Einlaßanschlusses abzweigt und mit einem Tank zum Sammeln des zerschlagenen Bruchstückes in Verbindung gehalten wird, und ein Solenoidventil (238) an der Verbindungsstelle der Abzweigleitung (237) angeordnet ist; und eine Schäl- und Trenneinrichtung zum Abschälen und Trennen der Schichten der Mehrschichtfolie gemäß der Schichtart durch eine Stoßschlagreibungskraft.

8. Vorrichtung zum Wiederverwerten einer Mehrschichtfolie nach Anspruch 7, weiterhin enthaltend: eine Windkraftsortiereinrichtung (30), die die abgeschälten und getrennten Schichten durch eine Windkraft sortiert und die die Schichten getrennt infolge dieser Sortierung sammelt.

9. Vorrichtung zum Wiederverwerten einer Mehrschichtfolie nach Anspruch 7, bei der der Auslaßanschluß (153) mit dem Einlaßanschluß (132) über eine Verbindungsleitung (235) verbunden ist, die ein Gebläse (33) hat.

10. Vorrichtung zum Wiederverwerten einer Mehrschichtfolie nach Anspruch 7, bei der eine Leitung zum Zuführen von Druckluft mit der Verbindungsleitung (235) verbunden ist, die den Auslaßanschluß (153) mit dem Einlaßanschluß (132) derart verbindet, daß die Druckluft in die Verbindungsleitung (153) eingeleitet wird.

11. Vorrichtung zum Wiederverwerten einer Mehrschichtfolie nach Anspruch 7, bei der ein Solenoidventil (238) zum Öffnen und Schließen der Verbindungsleitung (237) und ein Solenoidventil (238) zum Öffnen und Schließen der stromabwärtigen Seite der Verbindungsleitung (235) vorgesehen sind, und diese beiden Solenoidventile alternativ geöffnet und geschlossen werden.

12. Vorrichtung zum Wiederverwerten einer Mehrschichtfolie nach Anspruch 7, bei der der Auslaßanschluß (153) mit dem Sammeltank mittels der Abführleitung verbunden ist, die ein Gebläse (33) hat.

13. Vorrichtung zum Wiederverwerten einer Mehrschichtfolie nach Anspruch 12, bei der der Auslaßanschluß (153) mit drei Sammeltanks durch eine Abführleitung verbunden ist, die ein Gebläse und ein Dreiwegesolenoid hat.







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