CH387929A - Verfahren und Mahlanlage zum Fein- und Feinstmahlen von thermoplastischen Kunststoffen - Google Patents

Description

  
 



  Verfahren und Mahlanlage zum   Fein- und    Feinstmahlen von thermoplastischen Kunststoffen
Der sich ständig ausweitende Anwendungsbereich thermoplastischer Kunststoffe lässt sowohl bei der Verarbeitung dieser Kunststoffe als auch zufolge natürlichen Verschleisses und durch Unbrauchbarwerden beim Letztverbraucher immer grösser werdende Mengen von Kunststoffabfällen anfallen. Der Abfall moderner Produktionsanlagen zählt nach vielen Tonnen monatlich, und auch im Müll von Grossstädten beträgt der Anteil an Kunststoffabfällen bis zu   2 0/0,    das sind bei einer Grossstadt mit einer Million Einwohnern z. B. einige tausend Tonnen Kunststoffabfälle.

   Es entstehen ferner laufend bedeutende Mengen an Kunststoffabfällen bei der Produktion von Formteilen im   Vakuum-Tiefzieh-und    im Pressverfahren, da diese Formteile alle blinde und verlorene Teile aufweisen.



   Mit diesen Mengen ergab sich von selbst die Frage der industriellen Verwertung dieser Abfälle.



  Wegen des breiten Anwendungsbereiches stellt sich das Problem vor allem für die Polyvinylchloride, kurz PVC genannt.



   Diese Kunststoffe haben nun aber die nachteilige Eigenschaft, einmal ausgehärtet, in aufgemahlenem oder gebrochenem Zustand mit den notwendigen Weichmachern versehen, nur noch für weiche Qualitäten verarbeitbar zu sein, z. B. für Fussbodenbeläge usw. Für technisch hochwertige Erzeugnisse sind jedoch sogenannte harte Qualitäten erforderlich.



   Zur Weiterverarbeitung von Abfallkunststoffen dieser Art war es zwar bisher theoretisch immer möglich, die physikalische Zerkleinerung mit grossem Aufwand so weit zu treiben, dass mittels entsprechender Rezepturen auch wieder härtere Qualitäten, z. B.



  Hart-PVC, erzeugt werden konnten. Das Mahlen musste hierzu aber in gekühlten Aggregaten durchgeführt werden und war absolut unwirtschaftlich.



  Die Kühlung beim Mahlvorgang war erforderlich, weil diese Stoffe bereits bei einer Temperatur zwischen 60 und 800 C thermoplastisch wurden, das Innere von Mahlapparaturen verschmierten, den Mahlvorgang zum Erliegen brachten und so Aufwendungen verursachten, die im Hinblick auf den Marktpreis des Erzeugnisses und im Hinblick auf die weiteren kostspieligen Verarbeitungsverfahren nicht tragbar waren.



   Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Feinund Feinstmahlen von thermoplastischen Kunststoffen, mittels welchem das gestellte Problem auf eine einfache Weise gelöst ist und welches frei von den geschilderten Nachteilen ist.



   Gemäss der Erfindung ist dieses Verfahren dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb einer Apparatur   vorzerkleinertes    Mahlgut in einem Gasstrom, bei einer Zumischung von mindestens 30000 Volumteilen atmosphärischer Luft zu einem Volumteil Mahlgut, verwirbelt und vermahlen wird, wobei die Verweilzeit in der Apparatur im Maximum 1,2 Sekunden beträgt.



   Ferner umfasst die Erfindung eine Mahlanlage zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens, welche gekennzeichnet ist durch eine Wirbelund Mahlapparatur, eine dieser nachgeschaltete Abscheide anlage für den Luftanteil und eine der letzteren nachgeschaltete Anlage zur Klassierung des Mahlgutes in einen grösseren Anteil von Fertiggut und einen kleineren Anteil von Überkorn.



   In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Mahlanlage mit einer strichliert eingezeichneten Zusatzstufe schematisch dargestellt, anhand welcher das erfindungsgemässe Verfahren beispielsweise beschrieben ist.  



   Die dargestellte Mahlanlage besitzt eine Wirbelund Mahlapparatur 1 mit vertikaler Welle und radial an dieser angeordneten Mahlplatten la, die an einem vertikal geriffelten Stator   lb    mit hoher Tourenzahl vorbeistreichen. Über diesen Mahlplatten   la    ist an der Welle ein Ventilator lc angeordnet, der zusammen mit den erstgenannten den extrem grossen Luftzutritt bewirkt. Der Boden des Statorgehäuses weist zu diesem Zwecke Durchbrechungen auf, durch welche die Zuluft in Pfeilrichtung K einströmen kann.



  Vor der Mahlapparatur 1 ist eine Zuteilvorrichtung 2 mit einer Schleuse 3 angeordnet, mittels welcher die thermoplastischen Kunststoffabfälle in die Mahlapparatur eingebracht werden. Der Wirbel- und Mahlapparatur 1 nachgeschaltet ist eine z. B. durch einen Zyklon gebildete Abscheideanlage 4 für den Luftanteil, der dort nach oben in Pfeilrichtung C ausgeführt wird. Das Mahlgut tritt an der Unterseite der Anlage 4 in Richtung D aus. Auf der Seite des Mahlgutaustritts ist die Abscheideanlage 4 mit einer Siebanlage 5 zur Klassierung des Mahlgutes verbunden, aus welcher das Überkorn bei E und das Fertiggut bei F austritt. Im Anschluss an den Luftaustritt ist an die Abscheideanlage 4 ein z. B. aus einem Schlauchfilter gebildeter Luftfilter 6 nachgeschaltet, aus welchem die abgeschiedenen Feststoffe bei G und die gereinigte Luft bei   Ct    austreten.



   Bei einer speziellen Ausführung der Anlage ist, hier mit strichliert gezeichneten Linien dargestellt, an die Überkornseite E der Klassieranlage 5 eine weitere Wirbel- und Mahlapparatur 7 angeschlossen, deren Austrittsseite H mit der Eintrittsseite der Luftabscheideanlage 4 der ersten Stufe verbunden ist.



   Zum   Fein- und    Feinstmahlen von thermoplastischen Kunststoffen werden deren Abfälle, auf 5 bis 10 mm Korngrösse vorzerkleinert, in Pfeilrichtung A der Zuteilvorrichtung 2 aufgegeben, von welcher sie über die Schleuse 3 in die Mahlapparatur 1 gelangen.



  Die Dosierung des Schleusennachschubs ist dabei derart bemessen, dass auf mindestens 30 000 Volumteile bei K in die Apparatur eingebrachte atmosphärische Luft ein Volumteil Mahlgut zugemischt wird.



  Ausserdem wird die Tourenzahl des Rotors, unter Berücksichtigung der Durchströmgeschwindigkeit, derart eingestellt, dass die Durchlaufzeit des Mahlgutes vom Eintritt in die Apparatur bei 3 bis zum Verlassen derselben bei B, also der eigentliche Verwirbel- und Mahlvorgang, etwa eine Sekunde, im Maximum 1,2 Sekunden beträgt, womit die eingangs erwähnten nachteiligen thermoplastischen Eigenschaften dieser Kunststoffe beim Mahlvorgang ausgeschaltet sind. Der Anteil der Luftzumischung kann bis auf 90000 Volumteile pro Volumteil Mahlgut gesteigert werden; eine weitere Steigerung hat jedoch einen merklichen Leistungsabfall zur Folge.



   Das mit grossem Luftüberschuss angereicherte Material verlässt die Mahlapparatur 1 in Richtung B und wird anschliessend in den Zyklon 4 eingeführt, wo das Mahlgut in Richtung D abgeschieden und der Siebklassierung 5 zugeführt wird. Das dort in Richtung E abgeschiedene Überkorn, das sich ab einer Grösse von etwa 0,5 mm bei der Verarbeitung schon störend bemerkbar machen würde, wird weiter in Richtung E der Zuteilvorrichtung 2 zurückgeführt und dort dem Mahlkreislauf erneut aufgegeben. Das Fertiggut verlässt bei F die die Mahlanlage bildende Apparaturenkette, um der chemischen Weiterbehandlung für die Verformung zugeführt zu werden.



   Bei Verwendung einer zweiten Wirbel- und Mahlapparatur 7 ist dieselbe dem Kreislauf der beschriebenen und dargestellten Mahlanlage so zuzuschalten, dass die Speisung der Apparatur 7 mit Mahlgut ausschliesslich mit aus dem bei der Siebklassierung 5 in Richtung E abgeschiedenen Überkorn erfolgt, welches, der relativ klein anfallenden Mengen wegen, ohne Zuteilschleuse bei E1 in die Mahlapparatur 7 eingeführt wird. Das die letztere in Richtung H verlassende Luft-Mahlgut-Gemisch wird darauf dem Zyklon 4 nach der ersten Wirbel- und Mahlstufe zugeführt.



   Zur gründlichen Reinigung der in Richtung C aus dem Zyklon austretenden Luft ist dieselbe durch die Filterapparatur 6 hindurchgeführt und tritt bei C1 ins Freie. Die bei G austretenden abgeschiedenen Feststoffe werden dem Fertiggutkreislauf F zugeführt.



   Mit dem beschriebenen Verfahren ist es erstmals möglich geworden, die Weiterverarbeitung thermoplastischer Kunststoffabfälle zu einem Qualitätsprodukt auf einfache und betriebssichere Weise wirtschaftlich durchzuführen. Das Verfahren ist insofern eigenartig und originell, als nach den Erkenntnissen und der Lehrmeinung der Feinstmahlung grosse Luftmengen auf den Effekt des Mahlvorgangs und die Möglichkeit, feinste Kornanteile zu erzielen, durchaus schädlich wirken. Es hat sich aber im praktischen Betrieb herausgestellt, dass Zerkleinerungsgrade mit einem oberen Grenzkorn von 0,4 bis 0,5 mm bei diesem Verfahren im kontinuierlichen Dauerbetrieb mit drei Schichten pro Tag praktiziert werden können.   

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH 1 Verfahren zum Fein- und Feinstmahlen von thermoplastischen Kunststoffen, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb einer Apparatur (1) vorzerkleinertes Mahlgut in einem Gasstrom, bei einer Zumischung von mindestens 30000 Volumteilen atmosphärischer Luft zu einem Volumteil Mahlgut, verwirbelt und vermahlen wird, wobei die Verweilzeit in der Apparatur (1) im Maximum 1,2 Sekunden beträgt.

   UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch I, gekennzeichnet durch die Aufgabe vorzerkleinerten Mahlgutes mit einem Grenzkorn von 10 mm.

   2. Verfahren nach Patentanspruch I und Unteranspruch 1, gekennzeichnet durch eine obere Grenze der Luftzumischung von 90000 Volumteilen atmosphärischer Luft.

   3. Verfahren nach Patentanspruch I und den Unteransprüchen 1 und 2, mit einer Abscheidung des Überkorns aus dem Mahlgut, dadurch gekennzeichnet, dass das Überkorn (E) in die Wirbel- und Mahlapparatur (1) zurück- und wiedereingeführt wird.

   4. Verfahren nach Patentanspruch I und den Unteransprüchen 1 und 2, mit einer Abscheidung des überkorn aus dem Mahlgut, dadurch gekennzeichnet, dass das Uberkorn (E) einer zweiten Wirbel- und Mahlapparatur (7) zugeführt und deren Luft-Mahlgut-Gemisch (H) in die Abscheideanlage (4) nach der ersten Wirbel- und Mahlstufe eingeführt wird.

   PATENTANSPRUCH II Mahlanlage zur Durchführung des Verfahrens nach Patentanspruch I, gekennzeichnet durch eine Wirbel- und Mahlapparatur (l-lc), eine dieser nachgeschaltete Abscheideanlage (4) für den Luftanteil und eine der letzteren nachgeschaltete Anlage (5) zur Klassierung des Mahlgutes (D) in einen grösseren Anteil von Fertiggut (F) und einen kleineren Anteil von Überkorn (E).

   UNTERANSPRÜCHE 5. Mahlanlage nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass der Uberkornseite der Klassierungsanlage (5) eine weitere Wirbel- und Mahlapparatur (7) nachgeschaltet ist, deren Austrittsseite (H) mit der Eintrittsseite der Luftabscheideanlage (4) der ersten Stufe verbunden ist.

   6. Mahlanlage nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass luftaustrittsseitig der Luftabscheide anlage (4) ein Luftfilter (6) nachgeschaltet ist.

   PATENTANSPRUCH III Aus thermoplastischen Kunststoffen nach dem Verfahren gemäss Patentanspruch I hergestelltes Mahlgut, gekennzeichnet durch ein oberes Grenzkorn zwischen 0,4 und 0,5 mm.