CH718700A1

CH718700A1 - Recycling-Verfahren.

Info

Publication number: CH718700A1
Application number: CH00641/21A
Authority: CH
Inventors: Heyde Michael; Horn Christiane; Borchers Bryan-Cody
Original assignee: Alpla Werke Alwin Lehner Gmbh & Co Kg
Priority date: 2021-06-02
Filing date: 2021-06-02
Publication date: 2022-12-15
Also published as: WO2022253953A1; BR112023025149A2; US20240262973A1; CN117597222A; EP4347210A1; MX2023013834A

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Recycling von als ersten Artikeln bezeichneten nach dem „key-locker“ Prinzip entfärbbaren Verpackungsabfällen aus PET oder Polyolefinen (PO) und wenigstens zweiten Artikeln aus PET oder PO aufweisend die folgenden Verfahrensschritte: (a) Vorsortierung der ersten und zweiten Artikel, (b) Vorwaschen der ersten und zweiten Artikel, (c) Zerkleinerung der Artikel zu Flakes, (d) Waschen der Artikel in einem ersten Waschschritt oder Intensivwaschschritt, (e) Entwässerung und Trocknung der Flakes in einem ersten Trocknungsschritt, (f) Flakesortierung, (g) Extrusion, (h) Fest-Phasen-Polykondensation (SSP) im Fall von PET-Abfällen, oder (i) Dekontaminierung im Fall von PO-Abfällen. Zur Aufkonzentrierung der ersten Artikel werden diese von den zweiten Artikeln durch eine optische Sortierung getrennt und nach der Trennung separat von den zweiten Artikeln in einem Entfärbungsschritt (j) durch ein als „key“ bezeichnetes Reagenz entfärbt. Die ersten entfärbten Artikel werden nach dem Schritt (j) in einem Speicher (m) zwischengespeichert. Die ersten Artikel werden nach der Speicherung separaten Schritten (g) und (h) oder(i) zugeführt.

Description

Gebiet der Erfindung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Recycling von als ersten Artikeln bezeichneten nach dem „key-locker“ Prinzip entfärbbaren Verpackungsabfällen aus PET oder Polyolefinen (PO) und wenigstens zweiten Artikeln aus PET oder PO gemäss Oberbegriff des Anspruchs 1.

Stand der Technik

[0002] In der EP 3 516 108 A1 ist ein Verfahren zur Herstellung eines pigmentierten Polymer-materials offenbart. Dabei ist das Polymer eine Mischung aus einem ersten Polymer und einem zweiten mit dem ersten Polymer kompatiblen Polymer. Das zweite Polymer stellt ein Masterbatch dar und besitzt ein Bindemittel für eine wässrige Pigment-Zusammensetzung.

[0003] Aus der EP 3 770 208 A1 ist ein Verfahren zum Entfärben eines farbigen synthetischen oder nicht-synthetischen Polar-Polymer-Materials bekannt. Dabei wird das gefärbte Polymer einem polaren Lösungsmittel ausgesetzt. Das polare Lösungsmittel enthält als Schlüssel-Reagenz ein polares Entfärbungsmittel zur Absorbierung der Farbe des Polymers.

[0004] In diesen Patentanmeldungen wird also eine Technologie zum Färben von Kunststoffen beschrieben, wobei der gefärbte Kunststoff aufgrund der Eigenschaften des Färbemittels mit einem Schlüssel-Reagenz bzw. einem „key“ entfärbt werden kann. Diese Technologie soll im Rahmen dieser Anmeldung als „key-locker“ Prinzip bezeichnet sein.

[0005] Soll das gefärbte Kunststoffmaterial recycelt werden, so besteht die Gefahr, dass die gemäss obenstehendem Verfahren gefärbten Kunststoffteile in einer gemeinsamen Fraktion mit anders gefärbten Kunststoffteilen „ausbluten“, d.h. ihre Farbe frühzeitig bzw. an Stellen im Recyclingprozess abgeben, wo sich dies störend auswirkt.

[0006] Ausserdem können diese gefärbten Kunststoffe momentan nicht getrennt recycelt werden, da die Mengen für einen wirtschaftlichen Betrieb im Rücklauf der Wertstoffsammlung noch zu gering sind. Die gefärbten Kunststoffe müssen daher mit anderen Kunststoffen zusammen recycelt werden.

Aufgabe der Erfindung

[0007] Aus den Nachteilen des beschriebenen Stands der Technik resultiert die Aufgabe ein Recycling-Verfahren zu schaffen, bei welchem sich oben beschriebene gefärbten Polymere in einem effizienten und kostengünstigen und dementsprechend wirtschaftlichen Betrieb entfärben lassen.

Beschreibung

[0008] Die Lösung der gestellten Aufgabe gelingt bei einem Verfahren zum Recycling von als ersten Artikeln bezeichneten nach dem „key-locker“ Prinzip entfärbbaren Verpackungsabfällen aus PET oder PO und wenigstens zweiten Artikeln aus PET oder PO durch die im kennzeichnenden Abschnitt des Patentanspruchs 1 angeführten Merkmale. Zu den Polyolefinen zählt beispielsweise PP oder HDPE. Weiterbildungen und/oder vorteilhafte Ausführungsvarianten sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.

[0009] Die Erfindung zeichnet sich bevorzugt dadurch aus, dass zur Aufkonzentrierung der ersten Artikel, diese von den zweiten Artikeln durch eine optische Sortierung getrennt werden und nach der Trennung separat von den zweiten Artikeln in einem Entfärbungsschritt (j) durch ein als „key“ bezeichnetes Reagenz entfärbt werden, dass die ersten entfärbten Artikel nach dem Schritt (j) in einem Speicher (m) zwischengespeichert werden und dass die ersten Artikel nach der Speicherung separaten Schritten (g) und (h) oder (i) zugeführt werden. Durch die Abtrennung der ersten Artikel, lassen sich diese in einem wirtschaftlichen Recycling-Verfahren entfärben, da der Hauptstrom der zweiten Artikel durch die grosse Menge an wenigstens zweiten Artikeln getragen wird. Das Vorsehen eines Speichersilos ermöglicht es, eine ausreichende Menge an entfärbten Flakes bereitzustellen, um den Seitenstrom kontinuierlich und dementsprechend rentabel betreiben zu können. Bei Bedarf kann der Speichersilo zusätzlich mit geeigneten Flakes aus einem separaten Recycling-Verfahren gespeist werden. Deshalb kann der Anteil an ersten Artikel gering sein und das Recycling-Verfahren ist trotzdem wirtschaftlich. In dem Entfärbungsschritt werden farbgebende Substanzen mit Hilfe des „keys“ aus den ersten Artikeln herausgelöst.

[0010] Ein „Ausbluten“ der ersten Artikel und eine damit verbundene ungewollte Verfärbung des Hauptstromes der zweiten Artikel kann durch deren Abtrennung verhindert werden. Der Einsatz des „keys“ zum Herauslösen von farbgebenden Substanzen kann isoliert vom Hauptstrom der zweiten Artikel erfolgen.

[0011] In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden die ersten Artikel in dem Verfahrensschritt (a) von den zweiten Artikeln getrennt. Dadurch können die ersten Artikel, beispielsweise Flaschen, aus dem Hauptstrom der zweiten Artikel gleich im ersten Verfahrensschritt entfernt werden und die ersten Artikel können bereits sortiert und separat zu Flakes zerkleinert werden. Ein Ausbluten der ersten Artikel kann vermieden werden, indem diese entfärbt werden, bevor sie heiss und intensiv gewaschen werden. Ein weiterer Vorteil der Sortierung der unzerkleinerten Artikel ist, dass ein Teil der Markier-Informationen durch die Mahlung verloren gehen. Diese Information ist bei den unzerkleinerten ersten Artikeln jedoch vollständig vorhanden. Die optische Sortierung der ersten Artikel erfolgt durch Farbe, Form, digitale Wasserzeichen oder Markiersubstanzen. Die Sortierung nach Form, Markenlogos oder digitaler Wasserzeichen ist nur bei den unzerkleinerten ersten Artikel möglich.

[0012] Zweckmässigerweise werden die ersten Artikel als Flakes in dem Verfahrensschritt (f) von den zweiten Artikeln getrennt. Die optische Erkennungsrate der ersten Artikel ist in der Flakesortierung besonders gut.

[0013] Als sinnvoll hat es sich erwiesen, wenn die optische Sortierung der ersten Artikel durch Farbe, Form, digitale Wasserzeichen oder Markiersubstanzen erfolgen kann. Je nachdem wie die ersten Artikel markiert sind, lässt sich eine hohe Erkennungsrate erzielen. Bevorzugt erfüllt die im „key-locker“ Konzept als „key“ eingesetzte Substanz gleichzeitig die Funktion des Markers. Als Marker können auch digitale Wasserzeichen, Markiersubstanzen oder andere passive Detektionsmerkmale eingesetzt werden, die mittels nicht-visueller Spektroskopien erkennbar sind (z.B. Infrarotspektroskopien, Laserspektroskopie).

[0014] In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Sortierung der ersten Artikel eine optische Sortierung und kann durch Farbe, Form, digitale Wasserzeichen oder Markiersubstanzen erfolgen. Diese Art der Sortierung stellt eine hohe Trennschärfe von ersten und zweiten Artikeln sicher.

[0015] In einer bevorzugten Ausführungsform wird der Speicher (m) ausschliesslich mit ersten Artikeln als Flakes befüllt. Dies ist dann von Vorteil, wenn der Recycling-Markt bereits relevant mit ersten Artikeln durchdrungen ist. Dadurch ist die Menge an ersten Artikeln im Recycling-Strom ausreichend, um eine eigene Recycling-Linie in einem Seitenstrom rentabel betreiben zu können. Unter einer relevanten Marktdurchdringung soll im Rahmen dieser Anmeldung verstanden werden, wenn die ersten Artikel grösser gleich 10 Gew% des Gesamtstromes ausmachen.

[0016] Falls der Recycling-Markt zu Beginn der Markteinführung der ersten Artikel nur eine geringe Marktdurchdringung aufweist, so ist es bevorzugt, wenn der Speicher (m) mit ersten Artikeln als Flakes und mit naturfarbenen POFlakes bzw. transparenten PET Flakes aus einem externen Recycling-Verfahren (n) befüllt wird. Dadurch kann eine eigene Recycling-Linie in einem Seitenstrom rentabel betrieben werden, auch wenn die Menge an ersten Artikeln (noch) gering ist. Unter einer geringen Marktdurchdringung soll im Rahmen dieser Anmeldung verstanden werden, wenn die ersten Artikel unter 10 Gew% des Gesamtstromes ausmachen.

[0017] Die Erfindung zeichnet sich auch bevorzugt dadurch aus, dass der Entfärbungsschritt (j) Teil eines Bypasses der sortierten ersten Artikel ist, welcher Bypass in einem Hauptstrom der ersten Artikel zu dem Hauptstrom der zweiten Artikel geführt ist. Durch eine gezielte Abzweigung des Bypasses von dem Hauptstrom der zweiten Artikel, lässt sich die Entfärbung der ersten Artikel wirtschaftlich durchführen, auch wenn die Mengen im Rücklauf der Wertstoffsammlung gering sind. Eventuell auftretende Ausblutungen des Masterbatches passieren isoliert in dem Bypass, wodurch der Hauptstrom der zweiten Artikel schadlos gehalten werden kann. Ein geringer Hauptstrom der ersten Artikel lässt sich in dem Speichersilo durch die Zuführung eines geeigneten zusätzlichen Flakestromes ergänzen.

[0018] Zweckmässigerweise erfolgt der Entfärbungsschritt (j) in einem Entfärbungsbad. Dadurch kann der „key“ effizient wirken, um farbgebenden Substanzen aus den ersten Artikeln herauszulösen.

[0019] In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann der Entfärbungsschritt (j) entweder absatzweise oder kontinuierlich betrieben werden. Kommt es auf exakte Einstellung einer Verweilzeit an, ist der Batchbetrieb zu bevorzugen. Ist dies weniger wichtig, ist der apparativ weniger aufwändige kontinuierliche Betrieb zu bevorzugen, bei welchem weniger Behälter als im Batchbetrieb benötigt werden.

[0020] In einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden die ersten Artikel zu Flakes gemahlen, bevor sie dem Entfärbungsschritt (j) zugeführt werden. An den Flakes kann der „key“ besonders effizient angreifen, um die Flakes vollständig zu entfärben.

[0021] Um bestimmte Reinheitsanforderungen zu erfüllen, kann in dem Bypass vor oder nach dem Entfärbungsschritt (j) ein zweiter Waschschritt (b, k) vorgesehen sein. Um das Waschergebnis zu verbessern ist es bevorzugt, wenn der Waschschritt nach der Entfärbung ein zweiter Intensivwaschschritt(k) ist.

[0022] Bevorzugt ist es, wenn der zweite Intensivwaschschritt (k) bei einer Temperatur zwischen 50 °C und 90 °C und mit einer Waschlauge mit 0,5 bis 5 % NaOH durchgeführt wird.

[0023] In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist in dem Bypass ein zweiter Trocknungsschritt (I) vorgesehen, in welchem die entfärbten Flakes entwässert werden. Bei PO reicht eine mechanische Entwässerung zur Feuchtigkeitsentfernung zumeist aus. Der zweite Trocknungsschritt (I) ermöglicht es, dass die bei der Flakesortierung (f) sortierten ersten Artikel nach dem Entfärben direkt der Extrusion (g) aufgegeben werden können.

[0024] In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist in dem Bypass ein zweiter Trocknungsschritt (I) vorgesehen, in welchem die entfärbten Flakes getrocknet werden. Diese (thermische) Trocknung ist für erste Artikel aus PET notwendig, da für diese ein mechanisches Entwässern keine ausreichende Entfeuchtung ermöglicht. Als vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn der erste Waschschritt ein erster Intensivwaschschritt (d) ist. Die Intensivierung des ersten Waschschrittes kann durch die Wahl der Temperatur (Heiss- oder Kaltwäsche), die Anzahl der Wäschen in Stufen (einstufig oder mehrstufig) den Einsatz von Detergenzien, wie Laugen, oder eine oder mehrere Schwimm-Sink-Trennungen erfolgen

[0025] Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung mehrerer Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die schematischen Darstellungen. Es zeigen in nicht massstabsgetreuer Darstellung: Figur 1: ein Fliessschema eines Verfahrens zum Recycling von PET-oder PO-Flaschen wie aus dem Stand der Technik bekannt; Figur 2: ein Fliessschema, welches eine erste Ausführungsform zum Entfärben von ersten Artikeln, integriert in das Verfahren nach Figur 1, zeigt, wobei das Masterbatch heisslaugenresistent ist und die ersten Artikel eine geringe Marktdurchdringung besitzen (die geringe Marktdurchdringung gilt auch für die Ausführungsformen der Figuren 3 bis 5); Figur 3: ein Fliessschema, welches eine zweite Ausführungsform zum Entfärben von ersten Artikeln, integriert in das Verfahren nach Figur 1, zeigt wobei das Masterbatch ebenfalls heisslaugenresistent ist; Figur 4: ein Fliessschema, welches eine dritte Ausführungsform zum Entfärben von ersten Artikeln, integriert in das Verfahren nach Figur 1, zeigt, wobei das Masterbatch nicht heisslaugenresistent ist, Figur 5: ein Fliessschema, welches eine vierte Ausführungsform zum Entfärben von ersten Artikeln, integriert in das Verfahren nach Figur 1, zeigt, wobei das Masterbatch ebenfalls nicht heisslaugenresistent ist, Figur 6: ein Fliessschema, welches eine fünfte Ausführungsform für heisslaugenresistente Masterbatches zeigt wobei die ersten Artikel eine relevante Marktdurchdringung besitzen (die relevante Marktdurchdringung gilt auch für die Ausführungsformen der Figuren 6 bis 9); Figur 7: ein Fliessschema, welches eine sechste Ausführungsform für heisslaugenresistente Masterbatches zeigt; Figur 8: ein Fliessschema, welches eine siebente Ausführungsform für nicht heisslaugenresistente Masterbatches zeigt und Figur 9: ein Fliessschema, welches eine achte Ausführungsform für ebenfalls nicht heisslaugenresistente Masterbatches zeigt.

[0026] In der Figur 1 ist ein Fliessschema eines bekannten Verfahrens zum Recycling von PET-oder PO Verpackungsabfällen dargestellt. Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte: (a) Vorsortierung der gesammelten Artikel, (b) Vorwaschen der Artikel, (c) Zerkleinerung der Artikel zu Flakes, (d) Waschen der Artikel in einem ersten Waschschritt, (e) Entwässerung und Trocknung der Flakes in einem ersten Trocknungsschritt, (f) Flakesortierung, (g) Extrusion und (h) Fest-Phasen-Polykondensation (SSP) im Fall von PET-Abfällen, oder (i) Dekontaminierung im Fall von PO-Abfällen.

[0027] Bei der Vorsortierung (a) handelt es sich um eine optische Sortierung, durch die aus den gemischtfarbigen Kunststoff-Abfallprodukten einer Kunststoffart (PO oder PET) bevorzugt Artikel nach Farbe sortiert werden und weitere Fremdmaterialien abgetrennt werden, sodass die Zielfraktion aufkonzentriert wird.

[0028] Die Schritte (b) und (c) können in folgenden Ausführungsmöglichkeiten vorgenommen werden: 1.) Einstufige Zerkleinerung mit Vor- und/oder Nachwäsche oder 2.) Zweistufige Zerkleinerung mit Vor- und/oder Mittel- und/oder Nachwäsche oder 3.) Zerkleinerung mittels einer Nass- oder Trockenmühle.

[0029] Bei dem ersten Waschschritt (d) kann es sich um einen Intensivwaschschritt handeln. Beispielsweise kann die Intensivierung durch eine mehrstufige intensive heisse Wäsche mit Lauge und Detergenzien erfolgen. Nach der SSP (h) können die durch Extrusion (g) hergestellten Pellets aus rPET beispielsweise wieder zu Behältern, insbesondere Flaschen verarbeitet werden. Die recycelten Pellets aus rHDPE können beispielsweise ebenfalls wieder zu Behältern,bevorzugt Flaschen verarbeitet werden.

[0030] Bei dem Verfahren gemäss der Figuren 2 bis 5 sind in den Verpackungsabfällen, welche als Ballen dem Schritt (a) aufgegeben werden, erste und wenigstens zweite Artikel aus PET oder Polyolefinen (PO) vermischt. Die Ballen enthalten zwischen 90 und 98 Gew% Verpackungsabfälle einer Kunststoffart also PET oder PO. Die ersten Artikel sind nach dem „key-locker“ Prinzip entfärbbar, welches Prinzip in der EP 3 516 108 A1 und der EP 3 770 208 A1 offenbart ist. Dabei wird ein Farb-Masterbatch eingesetzt, dessen Farbe durch ein polares Entfärbungsmittel (Reagenz bzw. „key“) absorbierbar ist. Dadurch lassen sich die ersten Artikel entfärben, indem die farbgebenden Substanzen aus den ersten Artikeln herausgelöst werden. Dies verbessert die Nachhaltigkeit von Kunststoffflaschen und -produkten grundsätzlich.

[0031] Bei diesem Prinzip besteht zum einen die Gefahr, dass die ersten Artikel in einer gemeinsamen Fraktion mit zweiten Artikeln „ausbluten“, d.h. ihre Farbe frühzeitig bzw. an Stellen im Recyclingprozess abgeben, wo dies störend ist. Auch ist es störend, wenn Verunreinigungen mit ins Entfärbebad gelangen.

[0032] Zum anderen sind bei der Einführung einer neuen Technologie, wie es das „key-locker“ Prinzip darstellt, die Mengen im Rücklauf der Wertstoffsammlung noch zu gering, um diese sortenrein und gleichzeitig wirtschaftlich recyceln zu können.

[0033] Die Flussdiagramme gemäss den Figuren 2 bis 5 betreffen Verfahren, wenn die ersten Artikel eine geringe Marktdurchdringung besitzen. D.h. der Aufgabestrom an Verpackungsabfällen besitzt einen geringen Anteil an ersten Artikeln. Typische Mengen an ersten Artikeln betragen unter 10 Gew%.

[0034] Die Flussdiagramme gemäss den Figuren 6 bis 9 zeigen Verfahren für eine relevante Marktdurchdringung von ersten Artikeln. D.h. der Aufgabestrom an Verpackungsabfällen besitzt einen relevanten Anteil an ersten Artikeln. Typischerweise sind im Recyclingstrom grösser gleich 10 Gew% an ersten Artikeln vorhanden.

[0035] Die Fliessschemata gemäss der Figuren 2 und 3basieren auf der Idee, den Recyclingstrom in der Aufbereitungsphase aufzuteilen und dabei die ersten Artikel während der Flakesortierung (f) in einen Bypass bzw. einen Hauptstrom der ersten Artikel abzutrennen und nach der Entfärbung (j) separat in einem Speichersilo (m) zu sammeln. Dadurch lässt sich das Recycling-Verfahren auch bei einer geringen Marktdurchdringung wirtschaftlich betreiben. Nachdem die als Flakes vorliegenden ersten Artikel erst nach dem ersten Waschschritt (d) vom Hauptstrom der zweiten Artikel abgetrennt werden, muss das Masterbatch heisslaugenresistent sein. Ein Ausbluten im Intensivwaschschritt (d) ist daher nicht möglich.

[0036] Zur Aufkonzentrierung der ersten Artikel in dem Bypass bzw. dem Hauptstrom der ersten Artikel werden optische Sensoren verwendet. Es ist denkbar, nur nach der Farbe zu sortieren, weil das entfärbbare Masterbatch nur für eine Farbe eingesetzt wird, ebenso können charakteristische Formmerkmale oder Markenlogos herangezogen werden, die per Bilddatenverarbeitung identifizierbar sind. Schließlich können auch digitale Wasserzeichen und Markiersubstanzen zum Einsatz kommen. Es versteht sich, dass Erkennungsmerkmale, wie in den letzten beiden Sätzen beschrieben, nur bei unzerkleinerten ersten Artikeln erkannt werden können. Formmerkmale, Markenlogos oder digitale Wasserzeichen können als Sortiermerkmale nur in Verfahren gemäß Fliessschemas der Figuren 4 und 8 verwendet werden.

[0037] In dem Bypass ist ein Entfärbungsschritt (j) vorgesehen, in dem die als Flakes vorliegenden ersten Artikel durch den „key“ entfärbt werden. Der Schritt (j) erfolgt bevorzugt in einem Entfärbungsbad. Die entfärbten Flakes werden gemäss der Figur 2 einer Nachwäsche (k1) zugeführt. Diese Nachwäsche kann mit kaltem Wasser und ohne Chemikalien erfolgen, wenn die entfärbten Flakes keine intensive Reinigung mehr benötigen.

[0038] Gemäss der Figur 3 kann die Nachwäsche auch ein zweiter Intensivwaschschritt (k2) mit Natronlauge und Reinigungssubstanzen sein. Nachdem die Flakes bereits entfärbt sind können sie in dem Intensivwaschschritt (k2) nicht mehr ausbluten. Nach einem zweiten Trocknungsschritt (I) werden die entfärbten Flakes im Speichersilo (m) gelagert.

[0039] Bei geringer Marktdurchdringung mit ersten Artikeln wäre es wirtschaftlich unrentabel, wenn die ersten Artikel einer separaten Extrusion (g) mit anschliessenden Schritten (h) oder (i) durchlaufen. Deshalb wird der Silo (m) mit naturfarbenen PO-Flakes bzw. transparenten PET Flakes aus einem externen Recycling-Verfahren (n) zusätzlich befüllt. Die transparenten Flakes sind gemäss dem Verfahren der Figur 1 bis zur Flakesortierung (f) aufbereitet. Die separate Extrusion (g) des Seitenstromes kann dadurch mit einer ausreichenden Menge an Flakes wirtschaftlich betrieben werden.

[0040] Auch können die entfärbten und gereinigten Flakes der ersten Artikel einem bereits bestehenden Recyclingverfahren, welches naturfarbene bzw. transparente Flakes produziert, in einem Speichersilo (m) beigemischt werden, bevor die Flakes-Mischung extrudiert wird.

[0041] In den Figuren 4 und 5 sind zwei Ausführungsformen für eine geringe Marktdurchdringung von ersten Artikeln gezeigt, bei welchen das Masterbatch nicht heisslaugenresisttent ist und dementsprechend bei einer intensiven Heisswäsche mit Chemikalien ausbluten würde. In diesem Fall wird die Abtrennung der ersten Artikel vom Hauptstrom der zweiten Artikel vorgezogen und der erste Waschschritt (d) erfolgt erst nach dem Speichersilo (m) zusammen mit den naturfarbenen bzw. transparenten Artikeln aus einem separaten Recycling-Verfahren.

[0042] Gemäss dem Verfahren nach der Figur 4 werden die ersten Artikel bereits als Flaschen aus dem Hauptstrom der zweiten Artikel aussortiert und die weiteren Verfahrensschritte (b) und (c) erfolgen bereits im Seitenstrom. Nach der Entfärbung (j) und einem ersten Trocknungsschritt (e) werden die entfärbten Flakes in dem Speichersilo (m) gesammelt und mit den zusätzlichen naturfarbenen Flakes vermischt, damit eine rentable Menge an Flakes vorliegt. Erst nach dem Speichersilo (m) erfolgt der erste Waschschritt oder Intensivwaschschritt (d), welcher unkritisch ist, da die ersten Artikel bereits entfärbt sind. Nach einem zweiten Trocknungsschritt (I) und der Flakesortierung (f) können die Flakes extrudiert werden.

[0043] In Figur 5 ist ebenfalls eine Ausführungsform des Recycling-Verfahrens für eine geringe Marktdurchdringung an ersten Artikeln und einem nicht heisslaugenresistenten Masterbatch visualisiert. Zuerst werden die üblichen Verfahrensschritte (a), (b) und (c) vorgenommen. Nach einem Vorwaschschritt (d2), welcher schonend vorgenommen wird, um ein Ausfärben des Masterbatches zu verhindern, werden die ersten Artikel in der Flakesortierung (f) abgetrennt. Nach einem ersten Trocknungsschritt werden die als entfärbte Flakes vorliegenden ersten Artikel in dem Speichersilo (m) zwischengelagert. Wie weiter oben bereits ausgeführt, wird die Menge an Flakes mit den zusätzlichen naturfarbenen Flakes (n) vergrössert, damit eine rentable Menge an Flakes vorliegt.

[0044] Erst nach dieser Mengenvergrösserung werden die Flakes im Waschschritt oder Intensivwaschschritt (d) intensiv gewaschen. In diesem Schritt (d) kann das Masterbatch nicht mehr ausbluten, da die ersten Artikel bereits vorher entfärbt wurden. Nach einem zweiten Trocknungsschritt (I) werden die Flakes des Seitenstromes separat vom Hauptstrom der zweiten Artikel extrudiert. Diese separate Extrudierung (g) mit den Nachfolgeschritten (h) oder (i) ist wirtschaftlich rentabel, da im Speichersilo (m) eine ausreichende Menge an Flakes vorhanden ist.

[0045] Grundsätzlich sind die Ausführungsformen gemäss der Figuren 6 bis 9 mit denen der Figuren 2 bis 5 vom Verfahrensablauf gleich zu setzen. Diese Optionen werden jedoch erst angewendet, wenn der Recycling-Markt eine ausreichend relevante Marktdurchdringung an ersten Artikeln besitzt. Dann ist es nicht mehr notwendig die als Flakes vorliegenden ersten Artikel im Speichersilo (m) durch einen separaten Strom (n) an transparenten Flakes (PO) oder naturfarbenen Flakes (PET) zu ergänzen.

[0046] Die Erfindung ermöglicht die Kombination mehrerer Vorsortierschritte mit einer Vorwäsche (b), (k), die eine Aufkonzentrierung und Vorreinigung der für das Entfärbebad (j) vorzusehenden Anteile ermöglicht. Dazu werden die ersten Artikel nach der Vorsortierung in einem Bypass bzw. in einem Hauptstrom der ersten Artikel geführt, welche ersten Artikel nach ihrer Entfärbung in einem Speichersilo (m) gesammelt und zwischengelagert werden.

[0047] Je nach Marktdurchdringung können in den Speichersilo (m) bei Bedarf zusätzlich transparente PET Flakes oder naturfarbene PO Flakes beigemischt werden. Diese zugesetzten Flakes können bereits intensiv gewaschen und getrocknet sein, wenn die ersten Artikel ebenfalls gereinigt in den Speichersilo gelangen. Dadurch ist sichergestellt, dass eine ausreichend Flakemenge vorhanden ist, damit eine separate Extrusion (g) für die ersten Artikel rentabel ist. Grundsätzlich ist der Ansatz für PO-Kunststoffprodukte und für PET-Kunststoffprodukte geeignet.

Claims

1. Verfahren zum Recycling von als ersten Artikeln bezeichneten nach dem „key-locker“ Prinzip entfärbbaren Verpackungsabfällen aus PET oder Polyolefine (PO) und wenigstens zweiten Artikeln aus PET oder PO aufweisend die folgenden Verfahrensschritte: (a) Vorsortierung der ersten und zweiten Artikeln, (b) Vorwaschen der ersten und zweiten Artikeln, (c) Zerkleinerung der Artikel zu Flakes, (d) Waschen der Artikel in einem ersten Waschschritt, (e) Entwässerung und Trocknung der Flakes in einem ersten Trocknungsschritt, (f) Flakesortierung, (g) Extrusion, (h) Fest-Phasen-Polykondensation (SSP) im Fall von PET-Abfällen, oder (i) Dekontaminierung im Fall von PO-Abfällen, dadurch gekennzeichnet, dass zur Aufkonzentrierung der ersten Artikel, diese von den zweiten Artikeln durch eine Sortierung getrennt werden und nach der Trennung separat von den zweiten Artikeln in einem Entfärbungsschritt (j) durch ein als „key“ bezeichnetes Reagenz entfärbt werden, dass die ersten entfärbten Artikel nach dem Schritt (j) in einem Speicher (m) zwischengespeichert werden und dass die ersten Artikel nach der Speicherung separaten Schritten (g) und (h) oder(i) zugeführt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Artikel in dem Verfahrensschritt (a) von den zweiten Artikeln getrennt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Artikel als Flakes in dem Verfahrensschritt (f) von den zweiten Artikeln getrennt werden.

4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sortierung der ersten Artikel eine optische Sortierung ist und durch Farbe, Form, digitale Wasserzeichen oder Markiersubstanzen erfolgen kann.

5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Speicher (m) ausschliesslich mit ersten Artikeln als Flakes befüllt wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Speicher (m) mit ersten Artikeln als Flakes und mit naturfarbenen PO Flakes bzw. transparenten PET Flakes aus einem externen Recycling-Verfahren (n) befüllt wird.

7. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Entfärbungsschritt (j) Teil eines Bypasses der sortierten ersten Artikel ist, welcher Bypass in einem Hauptstrom der ersten Artikel zu dem Hauptstrom der zweiten Artikel geführt ist.

8. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Entfärbungsschritt (j) in einem Entfärbungsbad erfolgt.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Entfärbungsschritt (j) entweder absatzweise oder kontinuierlich betrieben werden kann.

10. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Artikel zu Flakes gemahlen werden, bevor sie dem Entfärbungsschritt (j) zugeführt werden.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Bypass vor oder nach dem Entfärbungsschritt (j) ein zweiter Waschschritt (b, k) vorgesehen ist.

12. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Waschschritt ein zweiter Intensivwaschschritt (k) ist.

13. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Intensivwaschschritt (k) bei einer Temperatur zwischen 50 °C und 90 °C und mit einer Waschlauge mit 0,5 bis 5% NaOH durchgeführt wird.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Bypass ein zweiter Trocknungsschritt (I) vorgesehen ist, in welchem die entfärbten Flakes entwässert werden.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Bypass ein zweiter Trocknungsschritt (I) vorgesehen ist, in welchem die entfärbten Flakes getrocknet werden.

16. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Waschschritt ein erster Intensivwaschschritt (d) ist.