EP2473328A1 - Verfahren zum wiederaufbereiten von papiermaschinenbespannungen - Google Patents

Verfahren zum wiederaufbereiten von papiermaschinenbespannungen

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EP2473328A1
EP2473328A1 EP10751618A EP10751618A EP2473328A1 EP 2473328 A1 EP2473328 A1 EP 2473328A1 EP 10751618 A EP10751618 A EP 10751618A EP 10751618 A EP10751618 A EP 10751618A EP 2473328 A1 EP2473328 A1 EP 2473328A1
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EP
European Patent Office
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starting material
measure
particles
comminuted
fabric
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP10751618A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Torsten Kallweit
Michael Straub
Matthias Schmitt
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Voith Patent GmbH
Original Assignee
Voith Patent GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Voith Patent GmbH filed Critical Voith Patent GmbH
Publication of EP2473328A1 publication Critical patent/EP2473328A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • Y02W30/62—Plastics recycling; Rubber recycling

Definitions

  • the present invention relates to a process for recycling papermachine clothing, such as e.g. Forming fabrics, dryer fabrics or press felts, press belts or process belts, as starting material.
  • papermachine clothing such as e.g. Forming fabrics, dryer fabrics or press felts, press belts or process belts, as starting material.
  • fabrics have been described in US Pat Past used as a so-called geotextile, for example, to improve the cohesion of the soil or to prevent the flooding of soil by exploiting the open-pore structure, for example in the area of dykes.
  • this object is achieved by a method for reprocessing the building material of paper machine clothing, in particular forming fabrics, press felts, press belts, dryer fabrics and process belts, as starting material, comprising the measures:
  • the fabrics are analyzed in a classification procedure and thus determined, for example with which basic material or base materials and in which production manner they are constructed, in order to subsequently take the correct further processing measures to be able to.
  • the fabrics used as starting material and thus classified are then subjected to a comminution process in order to provide suitable, in particular unmixed starting material for the final extrusion procedure, preferably granulation procedure, on the other hand to open the possibility of physical separation in starting material with several base materials and then to be able to feed the separated particles of different base material to the extrusion process, eg as part of a granulation process.
  • the starting material be cleaned before carrying out the measure a) or / and after the implementation of the measure a) and before carrying out the measure b) in a cleaning process.
  • the cleaning process includes a pre-cleaning, preferably by means of scraper, brush, deformation, vibration excitation and / or ultrasound, or / and that the cleaning process a main cleaning, preferably by dry ice application and / or laundry, especially high pressure washing, with surfactant or / and solvent use, preferably terpene.
  • the starting material is classified as grade-pure, if it is constructed essentially with a base material or if the base material comprises a material mixture, or classified as mixed if it is composed of at least two different base materials. It is preferably provided that the measure b) is carried out as a function of the result of the classification obtained when carrying out the measure a).
  • the starting material to be reprocessed can have a comparatively high liquid content in its volume range, resulting from the permanent contact with water during the paper production process, depending on which base material or base materials it is composed of.
  • the comminuted starting material be predried before the measure c) is carried out.
  • the predrying of the comminuted starting material or / and the polycondensation are preferably carried out when the granules obtained when carrying out the measure c) are composed of polyamide or polyethylene terephthalate.
  • the measure b) by means of a granulator, a single or multi-shaft shredder , a cutter, a hand-cutter, a shredder, a guillotine or a splitting machine.
  • the measure a), ie the classification of the starting material, can be carried out, for example, using near-infrared spectroscopy.
  • the starting material is examined optically.
  • the frequency or wavelength components contained in the result of this spectral investigation are Characteristic of the starting material or its construction material and allow this to be identified with regard to its constituents, that is to say the base materials contained in the starting material.
  • the present invention furthermore relates to a method for recycling building material of paper machine clothing, in particular forming fabrics and press felts, as starting material, comprising comminuting the starting material by means of a cutting mill and / or separating particles of different base material contained in comminuted starting material by means of a centrifuge supported by density separation. greed operation is completed.
  • FIG. 1 shows a block-type illustration of the basic sequence of a method for reprocessing paper machine clothing
  • Figure 2 is a block diagram representation of the process flow in the reprocessing of a used paper machine clothing in the form of a fabric.
  • FIG. 4 is a block diagram representation of the process sequence in the recycling of a used papermachine fabric in the form of a press felt;
  • Fig. 5 is an illustration of an alternative to the procedure of FIG. 4 Procedure in the reprocessing of a used press felt.
  • two different groups of the starting material to be reprocessed are basically to be distinguished.
  • a first of these groups includes all those paper machine clothing which were in use, that is, in the production of paper in paper machines in contact with the paper to be produced or the starting material have come for it. These papermachine clothes are generally comparatively heavily contaminated even if repeatedly or continuously cleaned in the papermaking process.
  • the second group includes all those papermachine clothing or parts or sections thereof which are incurred as waste or waste in the manufacture of the papermachine clothing. Since these fabrics used as starting material were not used in the paper production process, and therefore are to be regarded as "brand new", they are generally not interspersed with impurities.
  • the two groups of starting material thus differ substantially in that the first-mentioned group is comparatively heavily interspersed with impurities and thus advantageously undergoes a purification process before further processing, while this is not necessarily the case for the second group.
  • a first stage of the classification already takes place, for example, distinguishing on which supply route the raw material to be reprocessed is supplied.
  • This classification can be machine, possibly also can be done by identifying the Zu Equipmentsweges, but of course can also be done manually.
  • the classification or differentiation between a starting material previously used in the papermaking application and a starting material supplied from the production of papermachine clothing can also take place in particular taking into account the geometric nature of the starting material.
  • pre-sorting or classification can already be carried out by transferring waste materials, such as edge portions or thread remnants, into containers provided for this purpose at the place of formation and not subsequently developing them at another location Committee are mixed. This also makes it possible to classify, for example, by identifying the container containing such sorted starting material or to deduce it, from which region of the manufacturing process it originates and, to that extent, to treat it in a specific manner during the reprocessing.
  • the starting material to be reprocessed is a papermachine fabric from the paper production process, then prior to a further classification, for example, in a mechanical prepurification process, it is ensured that larger impurities accumulated, in particular in the surface area, are removed.
  • various mechanical pre-cleaning equipment such as scrapers or brushes, can be used.
  • the deformation of the starting material can lead to the release of impurities, as well as the stimulation to vibrations, in particular by ultrasound.
  • mechanical vibrations for example those of a tumble screen, can lead to a release of impurities. This effect can be enhanced by the use of freely movable brushes on top of the tumbler.
  • plug wires accumulate mostly in the fraction 1, 0-1, 25 mm (scattering via the fractions 0.8-1.0 mm and 1, 25-1.5 mm). Cored wires accumulate mostly in fractions 1, 5 - 2.0 mm and 2.0 - 2.5 mm), the scattering is significantly greater than with the plug wires and from 0.8 to> 5 mm in the fractions. Spiral yarn particles accumulate mainly in the fractions 0.6 - 0.8 mm and 3.15 - 4.0 mm.
  • the starting material to be cleaned by means of dry ice ie solid carbon dioxide at a temperature of about -79 ° C, irradiated as a blasting medium.
  • dry ice ie solid carbon dioxide at a temperature of about -79 ° C, irradiated as a blasting medium.
  • the chemically inert and thus not reacting with the building material of the reprocessed starting material dry ice passes at ambient pressure directly from the solid to the gaseous state and thereby solves by embrittlement of the impurity particles and the spontaneous increase in volume during the transition to the gaseous state from the impurity particles.
  • the cleaning effect can be intensified firstly by oscillation of the dry jet before impinging on the surface to be cleaned and secondly by late merging of dry ice and high pressure jet in the compressed air gun.
  • a washing process For example, using a high-pressure laundry, mechanically act on the starting material, wherein the cleaning liquid surfactants can be buried to allow by lowering the surface tension penetration of the liquid, especially water, even in deeper areas of the reprocessed starting material. Even with the use of high-pressure washing, the cleaning effect can be improved by oscillating the high-pressure water jet used.
  • Paper machine clothing After this initial cleaning procedure, the paper machine clothing returned from the papermaking process is comparatively clean and, like the unused papermachine clothing or waste of its manufacture attributable to the latter group, can be further classified.
  • Paper machine clothing generally has different configurations depending on the area of a paper machine in which it is used.
  • the forming fabrics used in the first field of paper production are generally formed as a fabric, these fabrics may be sorted, so all used to build the fabric warp or weft threads from the same base material may be constructed, or not sorted, so mixed could be.
  • Mixed fabrics include, for example, with regard to their base material differing warp threads on the one hand and weft threads on the other hand or even within these thread types threads of different base material.
  • the base material can in principle be pure in type, ie consist of a single substance, while mixtures of substances are also possible.
  • a thread made up of a substance mixture of a fabric can basically be regarded as sorted, since this base material used to build up such a thread is compatible with the existing mixing ratio of the various substances at the end of the recovery. preparing process in this way should be available again to then be able to perform this mixed base material the production process of such threads again. If, therefore, a constituent of a starting material, whether filamentary or fibrous, already consists of a mixture of substances, such a substance mixture can be considered in the sense of the present invention as the end material also to be provided again and thus sorted.
  • the press felts used in wet sections are generally formed with a mechanical and machine cross-directional mechanical support structure, which may comprise, for example, a fabric, a scrim, or spiral elements connected by plug wires.
  • a mechanical and machine cross-directional mechanical support structure which may comprise, for example, a fabric, a scrim, or spiral elements connected by plug wires.
  • One or more porous layers for example of a nonwoven material, can be applied to such a support structure and connected thereto, for example, by needling.
  • This means that such press felts are fundamentally present as composite bodies, which in themselves can again be composed of a plurality of constituents, for example with warp and weft threads in the region of the support structure. This generally leads to the fact that such press felts are not available as pure starting material, although this may in principle also be the case.
  • optical examination methods can be used, such as e.g. near-infrared spectroscopy.
  • the starting material to be analyzed or classified is irradiated with short-wave infrared light.
  • the resulting spectrum of analysis is characteristic of the base material used and allows the identification of various materials contained in the starting material, in particular polymer materials. It can thus be determined whether the raw material to be reprocessed is sorted or mixed, and if mixed, which base material contains the mixture.
  • the classification can also be carried out taking into account information that is available with regard to the starting material to be reprocessed.
  • This information can be provided, for example, by data accompanying the papermachine fabricating process, for example with regard to the building material.
  • Any paper machine clothing introduced into the paper production process is fundamentally identified or identifiable, so that information associated with such clothing can be used in the classification, for example by reading from a database.
  • the optical examination can be avoided, which in itself speeds up the reprocessing process.
  • the starting material to be reprocessed is sorted by grade and represents a material mixture or whether the pure starting material (S2) is present in the form of yarn, fleece, fabric or press felt. It is also distinguishable in the starting material provided as mixture (S3), whether this is present, for example, as fabric or press felt.
  • the starting material is comminuted in a next stage. It should be noted, for example, that prior to classification and / or a prior cleaning procedure, pre-shredding may take place in the sense that the generally very large paper machine clothing is cut into smaller pieces in order to handle them more easily. This pre-shredding can be done using suitable cutting tools, such as cutting machines, or manually.
  • the unmixed starting material for example in the form of yarn or non-woven fabric before (S4), which will generally be the case, if this from the manufacturing process of papermachine clothing leftover waste stocks, for example, the yarn material from a supporting this coil using a Falling or the like are separated.
  • a further size reduction can then take place using various mechanical methods suitable for this purpose.
  • a single-shaft crusher, a multi-shaft crusher, a shredder, a guillotine or a knife mill may be used (S5).
  • Critical success factor for comminution is that the measure used or the comminution aggregates used cut or chop as a crushing principle.
  • So-called cutting mills have proven to be particularly suitable for the recycling of paper machine tensions, in which a plurality of knives are provided on a rotor, which move past knives held on a stator in a rotational movement and in a shearing process produce the same Cut area of existing body to be shredded.
  • a shredded body collecting sieve is ensured that only particles up to a maximum size defined by the sieve of such a Cutting mill come out while even larger particles are recycled to the further crushing process.
  • the unmixed starting material is a fabric or a press felt, which is constructed with a support structure and nonwoven material of the same base material (S6), a further size reduction can preferably take place by means of a granulator so that particle material having a particle size is produced , which is less than 4mm, preferably less than 2mm.
  • the resulting from this crushing process (S5) particulate material is then processed depending on which material this is basically considered to be sorted particulate matter, further processed.
  • the base material is PPS (polyphenylene sulfide)
  • this particulate material can be fed directly to the granulation then to be carried out (S7).
  • this material is PA (polyamide) or PET (polyethylene terephthalate)
  • predrying S8. This is therefore necessary because such material, especially when it has been produced from a papermachine fabric used in the paper making process, can have a comparatively large water content of up to 8% due to the long-term contact with water in its near-surface volume range. In the predrying process, for example, by heating, this water content can be significantly reduced, so that the material to be supplied to the granulation can then essentially be regarded as dry.
  • the comminuted and optionally predried particulate material is treated in a manner known, for example, from the reprocessing of PET bottles.
  • the particulate material for example, a Single-screw extruder fed, in which the pre-pumped by the screw particulate material is melted to free this in a degassing of volatile impurities.
  • the melt may then be filtered with or without backwashing and in a water ring granulation process
  • Underwater granulation process or a strand granulation process to the granules are further processed.
  • the above-described granulation process is largely consistent in fundamental aspects with an extrusion process by means of which, for example, the yarns to be used in a weaving process can be produced.
  • the particles obtained in the previously discussed reprocessing procedure can directly, ie without the intermediate step of producing a granulate, by carrying out an extrusion step optionally with simultaneous degassing, a filtration step and then passing the thus processed material through spinnerets or the like directly into yarns or other starting materials, in particular for the production of papermachine clothing, are processed.
  • a complete granulation does not necessarily have to be carried out, that is to say the intermediate step of producing granules to be supplied again to an extrusion process can be dispensed with.
  • the granules thus obtained consist of PPS, it can be used directly for the recovery of, for example, yarn or fiber material.
  • the granules consist of PA or PET, it may be necessary first to ensure in a polycondensation process that the viscosity lowered when the granulation is carried out by breaking up the chain structure is raised again (S9). After this polycondensation, the resulting granules can also be used in the production be fed back process (S10).
  • the classification has shown that the starting material to be reprocessed is mixed (S3), as FIG. 1 makes clear, depending on whether this mixture is a fabric (S1 1) or a press felt (FIG. S12), basically different procedures.
  • this mixture is a fabric (S1 1) or a press felt (FIG. S12), basically different procedures.
  • this is a conventional fabric with warp and weft threads, or a structure with a multiplicity of helical elements extending in the cross machine direction of a papermachine fabric and in a mutual overlapping region are interconnected by passing through this overlap region through wires.
  • additional filling yarns can be used, which reduce the void volume fraction.
  • the particle size is less than 4 mm, preferably less than 2 mm, it is ensured that all tissue structures generated by crossing crossed warp and weft threads are broken, so as to ensure that no contiguous particles with different materials are present .
  • the particle material thus obtained contains particles of different base material due to the fact that the fabric was mixed. These must be separated from each other in order to ensure that the granulation has a pure particle material (S14). For dry sieves, in particular spiral screens, a comminution of the material to a monofilament particle length of on average 6 to 8 mm is sufficient to fully open the structure.
  • This separation of the particles of different base material can be done in various ways. For example, this can be done by air sifting or screening, in particular by the use of Taumelsieben, possibly in conjunction with launched on the Sieboberseite, freely movable brushes, to support a generated by heating a melting point partial agglomeration can be used to screen out the so partially agglomerated particles or to be able to filter and thus separate particles of different base material from each other.
  • this separation is carried out using a centrifuge and a density separation.
  • a centrifuge or as a decanter the entrained in a liquid particles of different base material are introduced into a circular flow. Due to the centrifugal force occurring, a density separation takes place, wherein particles with a base material of higher density will accumulate in the radially outer flow area.
  • This centrifugal force assisted particulate separation employed in a centrifuge or decanter may be further assisted by providing the liquid containing the particles of different base material at a density which permits additional density-assisted separation.
  • PA-particles have a density in the range of 1, 13g / cm 3 to 1, 24g / cm 3.
  • the PET particles have a density in the range of 1.38 g / cm 3 .
  • magnesium sulfate (MgSO 4 ) having a density of about 1.25 g / cm 3 is then used as density separation medium.
  • potassium carbonate (K 2 CO 3 ) has a density of about 1.25 g / cm 3 and could be used.
  • the density of the separation medium lies between the densities of the base materials of the particles of the particulate material, so that this density difference will lead to gravitational and centrifugal forces supporting the higher density particles on the one hand and the lower density particles on the other and between these phases, the medium density separation medium will accumulate.
  • the thus separated particles can then be withdrawn in a continuous process and fed as two separate material streams for further processing.
  • these streams of material not only contain the then separated in terms of their base material particles, but at least also shares of the separation medium, so for example magnesium sulfate. This substantially wetting the surface of the particles material can then be removed in a cleaning process with water, possibly with water contained in the particulate material. Subsequently, again the granulation (S7), possibly with downstream polycondensation (S9).
  • the material stream containing the higher density fraction ie the PET particles
  • the material stream containing the lower density fraction ie the PA particles
  • the material stream containing the lower density fraction may still contain contaminant particles which, for example, enter the process by which the starting material enveloping or cohesive packaging material has not been completely removed.
  • Such impurities are generally constructed with polyolefin having a density of less than 1 g / cm 3 . It is then possible for the material stream containing the fraction with lower density to be subjected again to the separation process described above, but now water is used as separation medium.
  • the process of comminution can be carried out by first separating edge portions from the starting material by means of a cutting device (S15).
  • a cutting device S15
  • the spirally or helically wound elements are firmly connected to the plug wires or filling yarns in order to avoid their lateral detachment from the paper machine clothing.
  • This compound is generally by gluing or melting and is practically insoluble. This means that the thus-cut edge portions are generally considered to be waste because they contain an at least mechanically non-separable mixture of various base materials.
  • the filling yarns contained in the helical structure can be removed comparatively easily, since they are contained substantially loosely in the cavities.
  • a lateral tilting of the starting material or larger pieces thereof can cause the filling yarns to slip downwards and thus be separated from the helical or spirally wound elements.
  • the separate components can then as substantially single-grade products of the foregoing already explained crushing and other possibly also be carried out depending on the material processing.
  • plug wires are generally constructed of the same polymer material as the helical wound elements and also insofar as a pure product is present in which after crushing a separation of the particles does not have to be done. If this is not the case, after comminution there is a mixture of particles of different base material which can be separated into the various constituents in the manner described above and then further processed.
  • the starting material to be processed is a press felt (S12) with mixed base materials for a fabric forming the support structure on the one hand and the nonwoven fabric connected therewith, for example by needling
  • the nonwoven fabric connected therewith for example by needling
  • first, for example, by inserting a Scher standing. Splitting the fleece or much of the same are removed from the tissue (S17). Since at least a small proportion of the fiber material of the nonwoven remains in the fabric structure during this shearing, the remaining fiber material can additionally be removed from there by means of a high-pressure water jet by irradiation of the surface of the fabric.
  • the fabric and the nonwoven material can then be fed to a comminution process (S18), which is preferably carried out separately, in particular when the fabric on the one hand and the nonwoven on the other hand are made of different base materials, so that a subsequent following re-separation of the particles can be avoided.
  • S18 comminution process
  • the entire web can be detached from the support structure by high-pressure water jet cutters and, if necessary, also be comminuted.
  • the nonwoven fabric was sorted, ie constructed only with a base material, it can, like the nonwoven particles removed by the high-pressure water jet, be subjected to a purification process using a solvent such as an alcohol solution after comminution in an extraction step (S19).
  • the copolymer fibers used for the construction of nonwoven material for example polyamide fibers, are generally wetted with another copolymer on their surface. This further bonding of the nonwoven fibers supporting copolymer is removed in this extraction process and removed with the solution.
  • the then cleaned particles of the fleece base material are fed to the granulation (S7), if necessary with the interposition of the pre-drying step (S8), if the base material makes this necessary.
  • the comminution results in a particle mixture with particles of different base material.
  • These are subsequently separated from each other (S20), for example in the manner described above using a centrifuge with density separation or by selective agglomeration, ie forming larger particles of material by raising the temperature of a liquid containing the particles above the melting temperature of the lowest melting base material.
  • the particles thus separated from one another can then be cleaned of surface wetting agents in an extraction step by means of an alcohol solution (S19), which is advantageous in particular in the case of the nonwoven particles.
  • the separated particles of the fabric can be fed directly to the granulation (S7), wherein a pre-drying step (S8) can also be interposed here depending on the material. It is to be understood that in the case where the nonwoven fabric and / or the fabric were inherently segregated, separation is not required when the nonwoven fabric or fabric was crushed apart from each other.
  • the press felts may be comminuted as they result from the classification (S12) (S18). That is, the nonwoven fabric and the support structure, such as a fabric, are comminuted together.
  • the mixture of particles of different building material thus obtained is separated, for example, in the manner described above (S20), whereupon the particles which are formed by comminution of the tissue or support structure portion of the press felt are then immediately subjected to granulation or predrying, respectively the particles resulting from the reduction of the nonwoven portion are fed to the extraction (S19), ie surface cleaning by means of an alcohol solution, and are then passed on.
  • FIG. 2 shows an example in which a used paper machine clothing (PMC) used in paper production is to be reprocessed in the form of a fabric (S21).
  • PMC used paper machine clothing
  • Such a papermachine fabric was used for example as a forming fabric and is therefore relatively heavily contaminated.
  • this paper machine clothing if necessary after it has been divided into larger pieces, is cleaned in a mechanical pre-cleaning (S22), that is to say freed from impurities deposited thereon by acting on the surface.
  • S22 mechanical pre-cleaning
  • S23 a further step, for example with a high-pressure scrubber, if appropriate with the use of surfactants, it is attempted to dissolve further contamination particles lying inside the fabric (S23).
  • S1, S6, S1 1). This can optionally be done by visual inspection, but can be done for a more detailed analysis, preferably using optical methods, in particular near infrared spectroscopy.
  • this classification indicates that a sorted tissue is present (S6), this is comminuted in a granulator, for example (S5).
  • the resulting pure material, that is built from a base material particulate material is then first subjected to a main wash in a next cleaning procedure (S24).
  • a washing machine can be used, in which the particles are preferably cleaned in water using surfactants and a further mechanical cleaning effecting balls, sheets and / or diaphragms at elevated temperature, possibly even under the action of ultrasound. In this cleaning, adhering on the surface of the particles still adhering coatings, so generally applied to fabrics for easier processing spinning oils, removed, which are basically water-soluble.
  • the thus cleaned particles are then rinsed and spun to remove them from the to separate washed-off impurities (S25).
  • one of the granulation (S7) upstream step (S8) for predrying after the rinsing and spinning nor adhering to the surface water is removed.
  • the base material is PA or PET
  • liquid accumulated in its near-surface volume region is discharged.
  • the particulate material is processed in a granulating plant in order, if appropriate after a polycondensation step (S9), to have a granulate (S10) which can be used for reuse.
  • the classification (S1) indicates that a mixed fabric is present (S1 1)
  • the particulate material is separated in a granulator and in a main wash (S26) with subsequent rinsing (S27) (S14), for example in a centrifuge with density separation.
  • the separated, but then unmixed particulate materials are optionally after the predrying (S8) of the granulation (S7) supplied.
  • predrying (S8) can make sense, regardless of whether the base material makes it possible to penetrate liquid to a noticeable extent, since the particle material also generally results from the separation (S14) in liquid-wetted form.
  • FIG. 3 shows an alternative procedure in the recycling of used paper machine clothing in the form of a fabric (S21). It can be seen that, before this starting material is classified in detail, after the mechanical pre-cleaning (S22) in a main cleaning cycle (S28) as an alternative to high-pressure washing or possibly in addition to the Dry tissue can be cleaned to remove deeper contaminant particles.
  • S1 classification
  • S6 single-grade tissue
  • S1 1 mixed tissue
  • Fig. 4 illustrates a procedure in which a used press felt is reused (S29). It is classified (S1) after it has already been classified as press felt and then subjected to a cleaning procedure. This comprises a mechanical pre-cleaning (S30) and then a high-pressure cleaning (S31), in which by means of a high-pressure water jet and possibly using a splitting tool, the fleece is separated from the support structure, so for example a fabric.
  • tissue is not sorted (S1 1), it will be after crushing (S13) and subsequent washing procedure (S35, S36) to the separating process (S14).
  • predrying S8
  • granulation S7
  • polyamide portions is broken down chemically in a depolymerization stage (S37) so that, for example, caprolactam is obtained.
  • This can then be polymerized again in a subsequent polymerization stage (S38), so as to obtain, similar to the production of virgin material, a polymer granulate (S10 '), in particular polyamide granules, such as PA6 granules.
  • S10 ' polymer granulate
  • the polyamide which is not chemically broken down during depolymerization (S37), is essentially pure in type and can be subjected to predrying (S8) and subsequently to granulation (S7).
  • FIG. Another alternative approach in recycling the build material of a used press felt is shown in FIG. Again, the used press felt (S29), if necessary after it has been cut into larger pieces, subjected to a mechanical pre-cleaning (S30) and then a pre-wash (S35), for example using a high-pressure cleaner.
  • the then more detailed classification (S1) shows whether it is a single-grade or a mixed press felt.
  • the unmixed press felt (S6) that is to say a press felt in which both the nonwoven and the support structure, for example fabric, are constructed with the same base material can be comminuted, for example in a granulator (S5), and then the main already explained above - wash (S32) followed by rinsing and spinning (S33).
  • the particles resulting from the comminution of the tissue are cleaned by means of lubricants.
  • the copolymers which still wetting the surface of the particles resulting from the nonwoven comminution are removed in a subsequent extraction step (S34) and removed with the solvent.
  • the thus obtained unmixed particulate material is, if necessary, predried (S8) and then fed to granulation (S7).
  • the granules (10) thus obtained may then, if necessary, be subjected to a polycondensation (S9) in order to obtain the desired viscosity.
  • the classification indicates that a mixed press felt (S1 1) is to be processed, then in the procedure shown in FIG. 5 it is comminuted in its entirety (S13) and after carrying out the main wash (S35) or rinsing and spinning (S36 ) subjected to separation (S14). Possibly. can also be used here with selective agglomeration, which may be advantageous if the resulting from the crushing particulate material contains more than three basic materials. If already unmixed particle flows are obtained in the separation, these can be fed directly to the predrying (S8) and then to the granulation (S7).

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Abstract

Ein Verfahren zum Wiederaufbereiten des Aufbaumaterials von Papiermaschinenbespannungen, insbesondere Formiersiebe und Pressfilze, als Ausgangsgut, umfasst die Maßnahmen: a) Klassifizieren von wiederaufzubereitendem Ausgangsgut wenigstens hinsichtlich seiner Materialzusammensetzung, b) Zerkleinern des Ausgangsgutes, c) Extrudieren des zerkleinerten Ausgangsgutes.

Description

Verfahren zum Wiederaufbereiten von Papiermaschinenbespannungen
Beschreibung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Wiederaufbereitung von Papiermaschinenbespannungen, wie z.B. Formiersiebe, Trockensiebe oder Pressfilze, Pressbänder bzw. Prozessbänder, als Ausgangsgut. Um die bei Papiermaschinen beispielsweise als Formiersiebe, Trockensiebe oder Pressfilze bzw. Pressbänder eingesetzten Bespannungen dann, wenn sie auf Grund des Erreichens eines vorbestimmten Betriebslebensalters bzw. Abnutzungsgrades in der Papierfertigung nicht mehr eingesetzt werden, nicht als Abfall entsorgen zu müssen, wurden derartige Bespannungen in der Vergangenheit beispielsweise als so genannte Geotextile eingesetzt, um unter Ausnutzung der offenporigen Struktur beispielsweise im Bereich von Deichen den Zusammenhalt des Bodens zu verbessern bzw. das Ausschwämmen von Erdreich zu verhindern. Obgleich dies eine durchaus sinnvolle und nachgefragte Nutzungsweise derartiger Bespannungen ist, wird dabei der Tatsache, dass derartige Bespannungen aus sehr hochwertigen Materialien aufgebaut sind, grundsätzlich nicht Rechnung getragen. Vielmehr besteht bei derartigem Einsatz der abgenutzten Bespannungen die Notwendigkeit, neu aufzubauende Bespannung aus Neumaterial zu fertigen, was zu entsprechend hohen Kosten führt. Die im Fertigungsprozess von Papiermaschinenbespannungen zwangsweise anfallenden Abfälle können einer derartigen weiteren Nutzung nicht zugeführt werden und müssen daher als Abfall entsorgt werden, beispielsweise durch Deponierung oder Verbrennung zur Energiegewinnung, beispielsweise in der Zementherstellung.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Wiederaufbereiten von Papiermaschinenbespannungen vorzusehen, mit welchem es ermöglicht wird, die in derartigen Bespannungen enthaltenen Grundmaterialien wiederaufzubereiten und somit in den Produktionskreislauf insbesondere zur Herstellung von Papiermaschinenbespannungen zurück- zuführen.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zum Wiederaufbereiten des Aufbaumaterials von Papiermaschinenbespannungen, insbesondere Formiersiebe, Pressfilze, Pressbänder, Trockensiebe und Prozessbänder, als Ausgangsgut, umfassend die Maßnahmen:
a) Klassifizieren von wiederaufzubereitendem Ausgangsgut wenigstens hinsichtlich seiner Materialzusammensetzung,
b) Zerkleinern des Ausgangsgutes,
c) Extrudieren des zerkleinerten Ausgangsgutes.
Da Papiermaschinenbespannungen in verschiedenster Art bzw. aus verschiedensten Materialien aufgebaut werden können, werden erfindungsgemäß in einer Klassifizierungsprozedur die Bespannungen analysiert und damit festgestellt, beispielsweise mit welchem Grundmaterial bzw. welchen Grundmaterialien und in welcher Herstellungsart sie aufgebaut sind, um abhängig davon nachfolgend die richtigen Weiterbearbeitungsmaßnahmen ergreifen zu können. Die als Ausgangsgut verwendeten und so klassifizierten Bespannungen werden dann einem Zerkleinerungsprozess unterzogen, um einerseits für die abschließend durchzuführende Extrusionsprozedur, vorzugsweise Granulierungsprozedur, geeignetes, insbesondere sortenreines Ausgangsmaterial zur Verfügung zu stellen, andererseits bei Ausgangsgut mit mehreren Grundmaterialien die Möglichkeit der physikalischen Trennung zu eröffnen und dann die voneinander getrennten Partikel unterschiedlichen Grundmaterials dem Extrusionsprozess, z.B. im Rahmen eines Granulierungsprozesses, zuführen zu können. Insbesondere dann, wenn derartige Papiermaschinenbespannungen aus dem Arbeitsprozess rückgeführt werden, sind sie bisweilen derart verschmutzt bzw. mit Rückständen aus der Papierfertigung durchsetzt, dass die Klassifizierung dadurch erheblich erschwert bzw. beeinträchtigt werden könnte. Es wird daher vorgeschlagen, dass das Ausgangsgut vor Durchführung der Maßnahme a) oder/und nach Durchführung der Maßnahme a) und vor Durchführung der Maßnahme b) in einem Reinigungsprozess gereinigt wird. Dazu kann vorgesehen sein, dass der Reinigungsprozess eine Vorreinigung, vorzugsweise vermittels Schaber, Bürste, Verformung, Schwingungsanregung oder/und Ultraschall, umfasst, oder/und dass der Reinigungsprozess eine Hauptreinigung, vorzugsweise vermittels Trockeneisauftrag oder/und Wäsche, insbesondere Hochdruckwäsche, mit Tensideinsatz oder/und Lösungsmitteleinsatz, vorzugsweise Terpen, umfasst.
Um bei der erfindungsgemäßen Vorgehensweise die nach der Klassifizierung durchzuführenden Arbeitsmaßnahmen geeignet auswählen zu können, wird weiter vorgeschlagen, dass bei Durchführung der Maßnahme a) das Ausgangsgut als sortenrein klassifiziert wird, wenn es im Wesentlichen mit einem Grundmaterial aufgebaut ist oder das Grundmaterial ein Materialgemisch aufweist, oder als gemischt klassifiziert wird, wenn es aus wenigstens zwei verschiedenen Grundmaterialien aufgebaut ist. Es ist dabei vorzugsweise vorgesehen, dass die Maßnahme b) in Abhängigkeit von dem Ergebnis der bei Durchführung der Maßnahme a) erhaltenen Klassifizierung durchgeführt wird.
Selbst dann, wenn vor der Maßnahme a), also dem Klassifizieren des aufzubereitenden Ausgangsgutes, ein Reinigungsprozess durchgeführt wird, besteht grundsätzlich die Gefahr, dass in das Innere einer derartigen Bespan- nung eingebettete Verunreinigungen nicht vollständig entfernt werden können. Es wird daher weiter vorgeschlagen, dass nach Durchführung der Maß- nähme b) das zerkleinerte Ausgangsgut in einem weiteren Reinigungspro- zess gereinigt wird. Nach dem Zerkleinern des Ausgangsgutes ist dieses in kleine Partikel ggf. verschiedenen Grundmaterials aufgeschlossen, und die zunächst auch noch in den Innenvolumenbereich des Ausgangsgutes einge- betteten Verunreinigungen liegen im Allgemeinen ebenfalls in Partikelform vor bzw. benetzen die Oberfläche der durch Zerkleinerung generierten Partikel und sind daher bei Durchführung eines weiteren Reinigungsprozesses vergleichsweise leicht entfernbar. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass der weitere Reinigungsprozess eine Hauptwäsche, vorzugsweise vermittels einer Waschmaschine mit Ten- sideinsatz, Kugeln, Wärmeeintrag oder/und Ultraschall, umfasst.
Um nach dem weiteren Reinigungsprozess die losgelösten Verunreinigun- gen zu entfernen, wird weiter vorgeschlagen, dass nach der Hauptwäsche ein Spül- oder/und Schleuder-Vorgang durchgeführt wird.
Das wiederaufzubereitende Ausgangsgut kann abhängig davon, aus welchem Grundmaterial oder welchen Grundmaterialien es aufgebaut ist, in sei- nem Volumenbereich, herrührend aus dem permanenten Kontakt mit Wasser beim Papierfertigungsprozess, einen vergleichsweise hohen Flüssigkeitsgehalt aufweisen. Um dafür zu sorgen, dass das abschließend der Granulierung zuzuführende zerkleinerte Ausgangsgut zu hochwertigem Granulat verarbeitet werden kann, wird weiter vorgeschlagen, dass vor Durchführung der Maßnahme c) das zerkleinerte Ausgangsgut vorgetrocknet wird.
Es hat sich weiter gezeigt, dass bei dem Granulierungsvorgang abhängig von dem Grundmaterial, welches der Granulierung zugeführt wird, die Polymerkettenstruktur teilweise zerstört werden kann, so dass ein deutlicher Vis- kositätsabbau auftritt. Um dem entgegenzuwirken, wird weiter vorgeschlagen, dass nach Durchführung der Maßnahme c) eine Polykondensation durchgeführt wird.
Das Vortrocknen des zerkleinerten Ausgangsgutes oder/und die Polykondensation werden vorzugsweise dann durchgeführt, wenn das bei Durchführung der Maßnahme c) erhaltene Granulat aus Polyamid oder Polyethylenterephthalat aufgebaut ist.
Um bei Durchführung der Maßnahme b) ggf. auch abhängig von dem bei Durchführung der Maßnahme a) erhaltenen Ergebnis der Klassifizierung das Ausgangsgut in Partikel der gewünschten Größe aufzubrechen, kann vorgesehen sein, dass die Maßnahme b) vermittels einer Schneidmühle, eines Ein- oder Mehrwellenzerkleinerers, eines Cutters, eines Hand-Cutters, eines Schredders, einer Guillotine (Fallmessers) oder einer Spaltmaschine durchgeführt wird.
Um bei Durchführung der Maßnahme c) ein dem erneuten Fertigungspro- zess zuführbares sortenreines Granulat erlangen zu können, wird vorgeschlagen, dass nach Durchführung der Maßnahme b) und vor Durchführung der Maßnahme c) das zerkleinerte Ausgangsgut in Bestandteile unterschied- liehen Grundmaterials separiert wird.
Es hat sich gezeigt, dass das Separieren des zerkleinerten Ausgangsgutes in Bestandteile unterschiedlichen Grundmaterials mit sehr hoher Effizienz dadurch erlangt werden kann, dass das Separieren durch vorzugsweise durch Dichtetrennung unterstütztes Zentrifugieren, durch Windsichten oder vorzugsweise durch Teilagglomeration unterstütztes Sieben erfolgt.
Die Maßnahme a), also das Klassifizieren des Ausgangsgutes, kann beispielsweise unter Einsatz der Nahinfrarotspektroskopie erfolgen. Dabei wird das Ausgangsgut optisch untersucht. Die in dem Ergebnis dieser Spektraluntersuchung enthaltenen Frequenz- bzw. Wellenlängenanteile sind charakteristisch für das Ausgangsgut bzw. dessen Aufbaumaterial und gestatten, dieses hinsichtlich seiner Bestandteile, also der im Ausgangsgut enthaltenen Grundmaterialien, zu identifizieren.
Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Wiederaufbereiten von Aufbaumaterial von Papiermaschinenbespannungen, insbesondere Formiersiebe und Pressfilze, als Ausgangsgut, umfassend das Zerkleinern des Ausgangsgutes vermittels einer Schneidmühle oder/und das Trennen von in zerkleinertem Ausgangsgut enthaltenen Partikeln unterschiedlichen Grundmaterials vermittels eines durch Dichtetrennung unterstützten Zentrifu- giervorgangs.
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die beiliegenden Figuren detailliert erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 eine blockbildartige Darstellung des grundsätzlichen Ablaufs eines Verfahrens zum Wiederaufbereiten von Papiermaschinenbespannungen;
Fig. 2 eine blockbildartige Darstellung des Verfahrensablaufs bei der Wiederaufbereitung einer gebrauchten Papiermaschinenbespannung in Form eines Gewebes;
Fig. 3 einen alternativen Verfahrensablauf bei der Wiederaufbereitung einer gebrauchten Papiermaschinenbespannung aus Gewebe;
Fig. 4 eine blockbildartige Darstellung des Verfahrensablaufs bei der Wiederaufbereitung einer gebrauchten Papiermaschinenbespannung in Form eines Pressfilzes;
Fig. 5 eine Darstellung eines zum Verfahrensablauf der Fig. 4 alternativen Verfahrensablaufs bei der Wiederaufbereitung eines gebrauchten Pressfilzes.
Bei der erfindungsgemäß durchzuführenden Wiederaufbereitung von Papiermaschinenbespannungen sind grundsätzlich zwei unterschiedliche Gruppen des wiederaufzubereitenden Ausgangsgutes zu unterscheiden. Eine erste dieser Gruppen umfasst all diejenigen Papiermaschinenbespannungen, welche im Einsatz waren, also bei der Herstellung von Papier in Papiermaschinen in Kontakt mit dem zu fertigenden Papier bzw. dem Ausgangsmaterial dafür gekommen sind. Diese Papiermaschinenbespannungen sind im Allgemeinen auch dann, wenn sie bei dem Papierherstellungsprozess wiederholt oder kontinuierlich gereinigt wurden, vergleichsweise stark verunreinigt. Die zweite Gruppe umfasst all diejenigen Papiermaschinenbespannungen bzw. Bestandteile oder Abschnitte davon, die bei der Herstellung der Papiermaschinenbespannungen als Ausschuss oder Abfall anfallen. Da diese als Ausgangsgut verwendeten Bespannungen im Papierfertigungsprozess nicht eingesetzt waren, somit also als„fabrikneu" zu betrachten sind, sind sie im Allgemeinen nicht mit Verunreinigungen durchsetzt.
Die beiden Gruppen von Ausgangsgut unterscheiden sich also im Wesentlichen dadurch, dass die erstgenannte Gruppe vergleichsweise stark mit Verunreinigungen durchsetzt ist und somit vorteilhafterweise vor der weiteren Bearbeitung einem Reinigungsprozess unterzogen wird, während dies bei der zweiten Gruppe nicht notwendigerweise der Fall ist. Mit der Unterscheidung, ob wiederaufzubereitendes Ausgangsgut als Rücklauf aus dem Papierfertigungsprozess zugeführt wird oder als Rücklauf aus dem Papierma- schinenbespannungsfertigungsprozess zugeführt wird, findet bereits eine erste Stufe der Klassifizierung statt, die beispielsweise eine Unterscheidung dadurch trifft, auf welchem Zulieferweg das wiederaufzubereitende Ausgangsgut zugeführt wird. Diese Klassifizierung kann maschinell, ggf. auch durch Identifizierung des Zuführungsweges erfolgen, kann selbstverständlich aber auch manuell erfolgen. Die Klassifizierung bzw. Unterscheidung zwischen einem vorher im Papierfertigungseinsatz verwendeten Ausgangsgut und einem aus der Fertigung von Papiermaschinenbespannungen zugeführten Ausgangsgut kann insbesondere auch unter Berücksichtigung der geometrischen Beschaffenheit des Ausgangsguts erfolgen. So kann beispielsweise unterstellt werden, dass dann, wenn Randabschnitte oder kleinere Stücke von Ausgangsgut zugeführt werden, diese als Ausschuss im Herstel- lungsprozess der Papiermaschinenbespannungen entstanden sind und insofern unter Berücksichtigung der Tatsache, dass sie im Allgemeinen nicht verunreinigt sind, ohne Reinigungsprozess weiter bearbeitet werden können. Dabei kann bei der Herstellung von Papiermaschinenbespannungen bereits eine Vorsortierung bzw. Klassifizierung dadurch vorgenommen werden, dass Ausschussmaterialien, wie z.B. auch Randabschnitte oder Fadenreste, am Ort des Entstehens in dafür vorgesehene Behälter gegeben werden und nachfolgend bzw. vor der Wiederaufbereitung nicht mit an anderem Ort entstehendem Ausschuss vermischt werden. Auch dadurch kann beispielsweise durch Identifizierung der das so sortierte Ausgangsgut enthaltenden Behälter klassifiziert bzw. darauf geschlossen werden, aus welchem Bereich des Herstellungsprozesses diese stammen und insofern in bestimmter Art und Weise bei der Wiederaufbereitung zu behandeln sind.
Ist das wieder aufzubereitende Ausgangsgut eine Papiermaschinenbespan- nung aus dem Papierfertigungsprozess, so wird vor einer weitergehenden Klassifizierung dann beispielsweise in einem mechanischen Vorreinigungsvorgang dafür gesorgt, dass größere, insbesondere im Oberflächenbereich angesammelte Verunreinigungen entfernt werden. Hierzu können verschiedene der mechanischen Vorreinigung dienende Gerätschaften, wie z.B. Schaber oder Bürsten, eingesetzt werden. Auch die Verformung des Ausgangsgutes kann zum Loslösen von Verunreinigungen führen, ebenso wie das Anregen zu Schwingungen, insbesondere durch Ultraschall . Auch mechanische Schwingungen, zum Beispiel die eines Taumelsiebs können zu einem Loslösen von Verunreinigungen führen. Dieser Effekt kann durch die Zuhilfenahme von frei beweglichen Bürsten auf der Oberseite des Taumelsiebs verstärkt werden.
Beim Sieben, insbesondere dem Einsatz eines Taumelsiebs, sammeln sich beispielweise bei zuvor zerkleinerten und vollständig aufgeschlossenen Geweben von Spiralsieben, Steckdrähte größtenteils in der Fraktion 1 ,0 - 1 ,25 mm an (Streuung über die Fraktionen 0,8 - 1 ,0 mm und 1 ,25 - 1 ,5 mm). Fülldrähte sammeln sich größtenteils in den Fraktionen 1 ,5 - 2,0 mm und 2,0 - 2,5 mm an), die Streuung ist deutlich größer als bei den Steckdrähten und von 0,8 bis > 5 mm in den Fraktionen anzutreffen. Spiralgarnteilchen sammeln sich schwerpunktmäßig in den Fraktionen 0,6 - 0,8 mm und 3,15 - 4,0 mm.
Nach dem Vorreinigungsvorgang können bei einem Hauptreinigungsvorgang die weiter in der Tiefe liegenden Verunreinigungen entfernt werden. Hier hat sich ein Reinigungsvorgang unter Einsatz von Trockeneis als besonders vorteilhaft erwiesen. Dabei wird das zu reinigende Ausgangsgut vermittels Trockeneis, also festem Kohlendioxid mit einer Temperatur von ca. -79°C, als Strahlmittel bestrahlt. Das chemisch inerte und somit nicht mit dem Aufbaumaterial des wiederaufzubereitenden Ausgangsgutes reagierende Trockeneis geht bei Umgebungsdruck direkt vom festen in den gasförmigen Zustand über und löst dabei durch Versprödung der Verunreinigungspartikel und die spontane Volumenvergrößerung beim Übergang in den gasförmigen Zustand die Verunreinigungspartikel ab. Der Reinigungseffekt kann zum einen durch Oszillation des Trockeneinsstrahls vor dem Auftreffen auf die zu reinigende Oberfläche und zum anderen durch ein spätes Zusammenführen von Trockeneis und Hochdruckstrahl erst in der Druckluftpistole verstärkt werden. Alternativ oder zusätzlich kann in einem Waschvorgang, beispielsweise unter Einsatz einer Hochdruckwäsche, mechanisch auf das Ausgangsgut eingewirkt werden, wobei der Reinigungsflüssigkeit Tenside beigesetzt werden können, um durch Absenkung der Oberflächenspannung ein Eindringen der Flüssigkeit, insbesondere Wasser, auch in tiefer liegende Bereiche des wiederaufzubereitenden Ausgangsgutes zu ermöglichen. Auch bei Einsatz der Hochdruckwäsche kann der Reinigungseffekt durch ein Oszillieren des eingesetzten Hochdruckwasserstrahls verbessert werden.
Nach dieser ersten Reinigungsprozedur sind die aus dem Papierfertigungs- prozess rückgeführten Papiermaschinenbespannungen vergleichsweise rein und können, ebenso wie die der zweitgenannten Gruppe zuzuordnenden nicht gebrauchten Papiermaschinenbespannungen oder Abfälle der Herstellung derselben, einer weitergehenden Klassifizierung zugeführt werden. Papiermaschinenbespannungen weisen je nachdem, in welchem Bereich einer Papiermaschine sie eingesetzt werden, im Allgemeinen unterschiedliche Ausgestaltungen auf. Die im ersten Bereich der Papierfertigung eingesetzten Formiersiebe sind im Allgemeinen als Gewebe ausgebildet, wobei diese Gewebe sortenrein sein können, also alle zum Aufbau des Gewebes eingesetz- ten Kett- bzw. Schussfäden aus dem gleichen Grundmaterial aufgebaut sein können, oder nicht sortenrein, also gemischt sein können. Gemischte Gewebe umfassen beispielsweise hinsichtlich ihres Grundmaterials sich unterscheidende Kettfäden einerseits und Schussfäden andererseits oder auch innerhalb dieser Fadenarten Fäden unterschiedlichen Grundmaterials. Bei derartigen Geweben bzw. den zum Aufbau derselben eingesetzten Fäden kann das Grundmaterial an sich grundsätzlich sortenrein sein, also aus einem einzigen Stoff bestehen, während auch Stoffgemische möglich sind. Dies bedeutet, ein aus einem Stoffgemisch aufgebauter Faden eines Gewebes kann grundsätzlich als sortenrein betrachtet werden, da dieses zum Auf- bau eines derartigen Fadens eingesetzte Grundmaterial mit dem vorhandenen Mischungsverhältnis der verschiedenen Stoffe am Ende des Wiederauf- bereitungsprozesses in dieser Art auch wieder vorliegen sollte, um dieses gemischte Grundmaterial dann dem Herstellungsvorgang derartiger Fäden wieder zuführen zu können. Sofern also ein Bestandteil eines Ausgangsgutes, ob faden- oder faserartig, bereits aus einem Stoffgemisch besteht, kann im Sinne der vorliegenden Erfindung ein derartiges Stoffgemisch als am Ende auch wieder zur Verfügung zu stellendes Grundmaterial und somit sortenrein betrachtet werden. Die in Nasspartien eingesetzten Pressfilze sind im Allgemeinen mit einer die mechanische Belastung in Maschinenrichtung und Maschinenquerrichtung aufnehmenden Tragestruktur ausgebildet, die beispielsweise ein Gewebe, ein Gelege oder durch Steckdrähte verbundene Spiralelemente umfassen kann. Auf eine derartige Tragestruktur können eine oder mehrere poröse La- gen beispielsweise eines Vliesmaterials aufgebracht und damit beispielsweise durch Vernadeln verbunden sein. Dies bedeutet, dass derartige Pressfilze grundsätzlich als Verbundkörper vorliegen, die in sich selbst wieder aus mehreren Bestandteilen, beispielsweise mit Kett- und Schussfäden im Bereich der Tragestruktur, aufgebaut sein können. Dies führt im Allgemei- nen dazu, dass derartige Pressfilze nicht als sortenreines Ausgangsgut vorliegen, obgleich dies grundsätzlich auch der Fall sein kann.
In einem beispielsweise nach dem Beenden der vorangehend erläuterten Reinigungsprozedur durchzuführenden Klassifizierungsvorgang (S1 in Fig. 1 ) wird unterschieden, in welcher Form das wiederaufzubereitende Ausgangsgut vorliegt. Dies kann zumindest unterstützend auch durch in Augenscheinnahme erfolgen, insbesondere dann, wenn zwischen Geweben bzw. Formiersieben einerseits und Verbundkörpern, wie Pressfilzen, andererseits zu unterscheiden ist. Bei einer derartigen Inaugenscheinnahme kann aber oftmals nur schwer eine weitergehende Analyse dahingehend erfolgen, ob verschiedene Grundmaterialien, beispielsweise für Kett- und Schussfäden oder für das Vlies und die Tragestruktur eingesetzt sind.
Um hier eine genauere Analyse bzw. Klassifizierung vornehmen zu können, können optische Untersuchungsverfahren eingesetzt werden, wie z.B. die Nahinfrarotspektroskopie. Dabei wird das zu analysierende bzw. zu klassifizierende Ausgangsgut mit kurzwelligem Infrarotlicht bestrahlt. Das sich ergebende Analysespektrum ist charakteristisch für das eingesetzte Grundmaterial und ermöglicht die Identifizierung verschiedener in dem Ausgangsgut enthaltener Materialien, insbesondere auch Polymermaterialien. Es kann so- mit festgestellt werden, ob das wiederaufzubereitende Ausgangsgut sortenrein ist oder gemischt, und wenn es gemischt ist, welche Grundmaterialien das Gemisch enthält.
Die Klassifizierung kann weiterhin unter Berücksichtigung von Informationen durchgeführt werden, die hinsichtlich des wieder aufzubereitenden Ausgangsgutes vorliegen. Diese Informationen können beispielsweise bereitgestellt sein durch den Herstellungsprozess einer Papiermaschinenbespannung begleitende Daten, beispielsweise hinsichtlich des Aufbaumaterials. Jede in den Papierfertigungsprozess eingeführte Papiermaschinenbespan- nung ist grundsätzlich identifiziert bzw. identifizierbar, so dass in Zuordnung zu einer derartigen Bespannung vorliegende Informationen, beispielsweise durch Auslesen aus einer Datenbank, bei der Klassifizierung genutzt werden können. Somit kann beispielsweise die optische Untersuchung dann, wenn derartige begleitende Informationen verfügbar sind, vermieden werden, was den Wiederaufbereitungsvorgang an sich beschleunigt.
Nach der Klassifizierung steht also fest, ob das wieder aufzubereitende Ausgangsgut sortenrein ist und ein Materialgemisch darstellt bzw. ob das sortenreine Ausgangsgut (S2) in Form von Garn, Vlies, Gewebe oder Pressfilz vorliegt. Auch bei dem als Gemisch (S3) bereitgestellten Ausgangsgut ist unterscheidbar, ob dieses beispielsweise als Gewebe oder Pressfilz vorliegt. Nach diesem Klassifizierungsvorgang wird in einer nächsten Stufe das Ausgangsgut zerkleinert. Es ist darauf hinzuweisen, dass beispielsweise bereits vor der Klassifizierung oder/und einer davor durchzuführenden Reinigungs- prozedur eine Vorzerkleinerung in dem Sinne erfolgen kann, dass die im Allgemeinen sehr großen Papiermaschinenbespannungen in kleinere Stücke zerschnitten werden, um diese leichter handhaben zu können. Diese Vorzerkleinerung kann unter Einsatz geeigneter Schneidwerkzeuge, beispielsweise Schneidmaschinen, oder aber auch manuell erfolgen.
Liegt das sortenreine Ausgangsgut beispielsweise in Form von Garn oder Vlies vor (S4), was im Allgemeinen dann der Fall sein wird, wenn dies aus dem Fertigungsprozess von Papiermaschinenbespannungen übrig gebliebene Abfallbestände sind, so kann beispielsweise das Garnmaterial von einer dieses tragenden Spule unter Einsatz eines Fallbeils oder dergleichen getrennt werden. Eine weitergehende Zerkleinerung kann dann unter Einsatz verschiedener hierfür geeigneter mechanischer Verfahren erfolgen. Beispielsweise kann ein Einwellenzerkleinerer, ein Mehrwellenzerkleinerer, ein Schredder, eine Guillotine oder eine Messermühle zum Einsatz gebracht werden (S5). Kritischer Erfolgsfaktor für die Zerkleinerung ist dabei, dass die verwendete Maßnahme bzw. die verwendeten Zerkleinerungsaggregate Schneiden oder Hacken als Zerkleinerungsprinzip anwenden.
Als besonders geeignet für die Wiederaufbereitung von Papiermaschinenbe- Spannungen haben sich so genannte Schneidmühlen erwiesen, bei welchen an einem Rotor eine Mehrzahl von Messern vorgesehen ist, die sich an an einem Stator gehaltenen Messern in einer Rotationsbewegung vorbei bewegen und dabei in einem Scherprozess die in diesem Bereich vorhandenen zu zerkleinernden Körper zerschneiden. Durch ein die zerkleinerten Körper auffangendes Sieb wird dafür gesorgt, dass nur Partikel bis zu einer durch das Sieb definierten Maximalgröße aus einer derartigen Schneidmühle herausgelangen, während noch größere Partikel dem weiteren Zerkleinerungsprozess wieder zugeführt werden.
Auch dann, wenn das sortenreine Ausgangsgut ein Gewebe oder ein Press- filz, dieser aufgebaut mit einer Tragestruktur und Vliesmaterial aus dem gleichen Grundmaterial, ist (S6), kann vorzugsweise vermittels einer Schneidmühle eine weitergehende Zerkleinerung erfolgen, so dass Partikelmaterial mit einer Partikelgröße erzeugt wird, die unter 4mm, vorzugsweise unter 2mm liegt.
Das aus diesem Zerkleinerungsprozess (S5) hervorgehende Partikelmaterial wird dann abhängig davon, aus welchem Material dieses grundsätzlich als sortenrein zu betrachtende Partikelmaterial aufgebaut ist, weiter verarbeitet. Ist beispielsweise das Grundmaterial PPS (Polyphenylensulfid), so kann dieses Partikelmaterial direkt der dann durchzuführenden Granulierung zugeführt werden (S7). Ist dieses Material PA (Polyamid) oder PET (Polyethylenterephthalat), so wird es zunächst einer Vortrocknung unterzogen (S8). Dies ist daher erforderlich, da derartiges Material vor allem dann, wenn es aus einer im Papierfertigungsprozess eingesetzten Papiermaschinenbespannung erzeugt worden ist, durch den über lange Zeit vorhandenen Kontakt mit Wasser in seinem oberflächennahen Volumenbereich einen vergleichsweise großen Wassergehalt von bis zu 8% aufweisen kann. In dem Vortrocknungsprozess kann beispielsweise durch Erwärmung dieser Wassergehalt deutlich gemindert werden, so dass das dann der Granulierung zuzuführende Material im Wesentlichen als trocken betrachtet werden kann.
Bei der Granulierung (S7) wird das zerkleinerte und ggf. vorgetrocknete Partikelmaterial in einer Art und Weise behandelt, wie dies beispielsweise auch aus der Wiederaufbereitung von PET-Flaschen bekannt ist. Bei einer derartigen Granulierung wird das Partikelmaterial beispielsweise einem Einzelschneckenextruder zugeführt, in welchem das durch die Schnecke vorangeförderte Partikelmaterial aufgeschmolzen wird, um dieses in einer Entgasungsstufe von flüchtigen Verunreinigungen zu befreien. Die Schmelze kann dann mit oder ohne Rückspülung gefiltert werden und in einem Wasserringgranulierungsprozess, einem
Unterwassergranulierungsprozess oder einem Stranggranulierungsprozess zu dem Granulat weiterverarbeitet werden.
Der vorangehend beschriebene Granulierungsprozess stimmt in grundsätzli- chen Aspekten weitgehend überein mit einem Extrusionsprozess vermittels welchem beispielsweise die in einem Webvorgang einzusetzenden Garne hergestellt werden können. Auch in einem derartigen Extrusionsprozess können die in der vorangehend erläuterten Wiederaufbereitungsprozedur gewonnenen Partikel direkt, also ohne dem Zwischenschritt der Erzeugung eines Granulats, durch Durchführung eines Extrusionsschrittes ggf. mit gleichzeitiger Entgasung, eines Filtrationsschrittes und dann dem Hindurchführen des so bearbeiteten Materials durch Spinndüsen oder dergleichen direkt zu Garnen oder sonstigen Ausgangsmaterialien, insbesondere für die Fertigung von Papiermaschinenbespannungen, verarbeitet werden. Dies be- deutet also, dass nicht notwendigerweise eine vollständige Granulierung durchgeführt werden muss, also der Zwischenschritt des Erzeugens von dann erneut einem Extrusionsvorgang zuzuführenden Granulat entfallen kann. Besteht das so gewonnene Granulat aus PPS, so kann es unmittelbar zur Wiederherstellung beispielsweise von Garn oder Fasermaterial eingesetzt werden. Besteht das Granulat aus PA oder PET, so kann es erforderlich sein, zunächst in einem Polykondensationsvorgang dafür zu sorgen, dass die bei Durchführung der Granulierung durch Aufbrechen der Kettenstruktur abgesenkte Viskosität wieder angehoben wird (S9). Nach dieser Polykon- densation kann auch das daraus hervorgehende Granulat dem Fertigungs- prozess wieder zugeführt werden (S10).
Hat die Klassifizierung ergeben, dass das wiederaufzubereitende Ausgangsgut gemischt ist (S3), so wird, wie die Fig. 1 dies verdeutlicht, in Abhängig- keit davon, ob es sich bei diesem Gemisch um ein Gewebe (S1 1 ) oder um einen Pressfilz (S12) handelt, grundsätzlich unterschiedlich verfahren. Bei einem Gewebe kann zunächst weiterhin dahingehend unterschieden werden, ob dies ein herkömmliches Gewebe mit Kett- und Schussfäden ist, oder eine Struktur mit einer Vielzahl von spiral- bzw. wendelartig ausgebildeten Elementen, die sich in der Quermaschinenrichtung einer Papiermaschinenbespannung erstrecken und in einem gegenseitigen Überlappungsbereich durch durch diesen Überlappungsbereich hindurch geführte Steckdrähte miteinander verbunden sind. In derartige nicht gewebte Strukturen können zusätzliche Füllgarne eingesetzt sein, die den Hohlraumvolumenanteil senken.
Handelt es sich um ein klassisches Gewebe, so kann dieses zerkleinert werden, also beispielsweise einem Ein- oder Mehrwellenzerkleinerer, einer Schneidmühle oder einer Kombination derselben zugeführt werden, um in der vorangehend beschriebenen Weise Partikelmaterial zu erhalten (S13). Wenn dabei insbesondere dafür gesorgt wird, dass die Partikelgröße unter 4mm, vorzugsweise unter 2mm liegt, so ist sichergestellt, dass alle durch Überkreuzen von Kett- und Schussfäden generierten Gewebestrukturen aufgebrochen sind, so dass sichergestellt ist, dass keine zusammenhängenden Partikel mit unterschiedlichen Materialien vorhanden sind. Das so gewonnene Partikelmaterial enthält auf Grund der Tatsache, dass das Gewebe gemischt war, Partikel unterschiedlichen Grundmaterials. Diese müssen nachfolgend voneinander getrennt werden, um dafür zu sorgen, dass für die Granulierung sortenreines Partikelmaterial vorliegt (S14). Bei Trockensieben, insbesondere Spiralsieben, ist eine Zerkleinerung des Materials auf eine Monofilament-Partikellänge von durchschnittlich 6 bis 8 mm zum vollständigen Aufschließen der Struktur ausreichend.
Dieses Separieren der Partikel unterschiedlichen Grundmaterials kann in verschiedener Weise erfolgen. Beispielsweise kann dies durch Windsichtung oder Sieben erfolgen, insbesondere durch den Einsatz von Taumelsieben, ggf. in Verbindung mit auf der Sieboberseite aufgelegten, freibeweglichen Bürsten, wobei zur Unterstützung eine durch Erwärmung über einen Schmelzpunkt generierte Teilagglomeration genutzt werden kann, um die so teilagglomerierten Partikel aussieben bzw. ausfiltern zu können und somit Partikel unterschiedlichen Grundmaterials voneinander trennen zu können.
Bei einer besonders bevorzugten und im Kontext des erfindungsgemäßen Verfahrens sich als sehr vorteilhaft erweisenden Vorgehensweise wird diese Separierung unter Einsatz einer Zentrifuge und einer Dichtetrennung durchgeführt. In einer derartigen als Zentrifuge bzw. als Dekanter bekannten Vorrichtung werden die in einer Flüssigkeit mitgeführten Partikel unterschiedlichen Grundmaterials in eine Kreisströmung eingebracht. Durch die dabei auftretende Zentrifugalkraft findet eine Dichtetrennung statt, wobei Partikel mit einem Grundmaterial höherer Dichte sich im radial äußeren Strömungsbereich ansammeln werden. Diese in einer Zentrifuge bzw. einem Dekanter eingesetzte, durch die Zentrifugalkraft unterstützte Partikeltrennung kann weiter dadurch unterstützt werden, dass die die Partikel unterschiedlichen Grundmaterials enthaltende Flüssigkeit mit einer Dichte bereitgestellt wird, die eine zusätzliche durch Dichtevariation unterstützte Trennung ermöglicht. Sind beispielsweise in dem aus der Zerkleinerung hervorgegangenen Partikelmaterial Partikel aus PA und Partikel aus PET enthalten, so weisen diese im Falle der PA-Partikel eine Dichte im Bereich von 1 ,13g/cm3 bis 1 ,24g/cm3 auf. Die PET-Partikel weisen eine Dichte im Bereich von 1 ,38g/cm3 auf. Als Dichtetrennmedium wird dann beispielsweise Magnesiumsulfat (MgSO4) eingesetzt, das eine Dichte von etwa 1 ,25g/cm3 aufweist. Auch Kaliumcarbonat (K2CO3) weist eine Dichte von etwa 1 ,25g/cm3 auf und könnte eingesetzt werden. Man erkennt, dass die Dichte des Trennmediums zwischen den Dichten der Grundmaterialien der Partikel des Partikelmaterials liegt, so dass dieser Dichteunterschied dazu führen wird, dass auch schwerkraftbedingt bzw. Zentrifugalkraft unterstützt die Partikel mit höherer Dichte einerseits und die Partikel mit geringerer Dichte andererseits voneinander separiert werden und zwischen diesen Phasen das Trennmedium mit der mittleren Dichte sich ansammeln wird. Die so getrennten Partikel können dann in einem kontinuierlichen Prozess abgezogen werden und als zwei separate Materialströme der weiteren Verarbeitung zugeführt werden. Dabei ist zu berücksichtigen, dass diese Materialströme nicht nur die hinsichtlich ihres Grundmaterials dann getrennten Partikel enthalten, sondern zumindest auch Anteile des Trennmediums, also beispielsweise Magnesiumsulfat. Dieses im Wesentlichen die Oberfläche der Partikel benetzende Material kann dann in einem Reinigungsprozess mit Wasser entfernt werden, ggf. mit in dem Partikelmaterial enthaltenem Wasser. Nachfolgend kann wieder die Granulierung (S7) erfolgen, ggf. mit nachgeschalteter Polykondensation (S9).
Bei den beiden so erhaltenen Materialströmen kann im Allgemeinen davon ausgegangen werden, dass der die Fraktion mit höherer Dichte, also die PET-Partikel enthaltende Materialstrom vergleichsweise rein ist und nach dem Entfernen des darin noch enthaltenen Trennmediums beispielsweise in einer Reinigungsprozedur mit Wasser der weiteren Verarbeitung zugeführt werden kann. Der die Fraktion mit geringerer Dichte, also die PA-Partikel enthaltende Materialstrom kann jedoch noch Verunreinigungspartikel enthalten, die beispielsweise dadurch in den Prozess gelangen, dass das Ausgangsgut umhüllendes oder zusammenhaltendes Verpackungsmaterial nicht vollständig entfernt wurde. Derartige Verunreinigungen sind im Allgemeinen mit Polyolefin aufgebaut, das eine Dichte von weniger als 1 g/cm3 aufweist. Es kann dieser die Fraktion mit geringerer Dichte enthaltende Materialstrom dann erneut dem vorangehend beschriebenen Separationsprozess unterzogen werden, wobei nunmehr jedoch Wasser als Trennmedium eingesetzt wird. Bei dieser erneuten Separation entstehen wieder zwei Materialströme, von welchen die Fraktion mit höherer Dichte im Wesentlichen nur noch die PA-Partikel enthält, während die Fraktion mit geringerer Dichte die Verunreinigungen enthält und aus dem weiteren Verarbeitungsprozess entfernt werden kann. Liegt das Gewebe in der vorangehend erläuterten Spiral- bzw. Wendelstruktur vor, so kann der Vorgang des Zerkleinerns dadurch erfolgen, dass zunächst von dem Ausgangsgut Randabschnitte mittels eines Schneidgeräts abgetrennt werden (S15). In diesen Randabschnitten, die eine Breite von 1 cm bis 2cm aufweisen können, sind die spiral- bzw. wendelartig gewunde- nen Elemente mit den Steckdrähten bzw. Füllgarnen fest verbunden, um deren seitliches Herauslösen aus der Papiermaschinenbespannung zu vermeiden. Diese Verbindung erfolgt im Allgemeinen durch Verkleben oder Aufschmelzen und ist praktisch nicht auflösbar. Dies bedeutet, dass die so abgeschnittenen Randabschnitte im Allgemeinen als Abfall zu betrachten sind, da sie ein zumindest mechanisch nicht auftrennbares Gemisch verschiedener Grundmaterialien enthalten.
Nach Abtrennen der Randabschnitte können insbesondere die in der Wendelstruktur enthaltenen Füllgarne vergleichsweise leicht entfernt werden, da sie in den Hohlräumen im Wesentlichen lose enthalten sind. Bereits ein seitliches Ankippen des Ausgangsgutes oder größerer Stücke davon kann dazu führen, dass die Füllgarne nach unten heraus rutschen und so von den Wendel- bzw. spiralartig gewundenen Elementen getrennt werden. Dies ist im Prinzip eine Umkehrung des Herstellungsprozesses derartiger spiral- bzw. wendelartiger Strukturen (S16). Die voneinander getrennten Bestandteile können dann als im Wesentlichen sortenreine Produkte der vorangehend bereits erläuterten Zerkleinerung und weiteren ggf. auch materialabhängig durchzuführenden Verarbeitung zugeführt werden. Dabei ist zu berücksichtigen, dass die aus der Wendelstruktur nur schwer herauszulösenden Steckdrähte im Allgemeinen aus dem gleichen Polymermaterial aufgebaut sind, wie die wendelartig gewundenen Elemente und auch insofern ein sortenreines Produkt vorliegt, bei dem nach der Zerkleinerung ein Trennen der Partikel nicht erfolgen muss. Sollte dies nicht der Fall sein, liegt nach der Zerkleinerung ein Gemisch von Partikeln verschiedenen Grundmaterials vor, das in der vorangehend beschriebenen Art und Weise in die verschiedenen Be- standteile getrennt und dann weiter verarbeitet werden kann.
Hat die Klassifizierung ergeben, dass das zu verarbeitende Ausgangsgut ein Pressfilz (S12) mit gemischten Grundmaterialien für ein die Tragestruktur bildendes Gewebe einerseits und das damit beispielsweise durch Vernadeln verbundene Vlies andererseits ist, so kann, wie dies die rechte Seite der Fig. 1 verdeutlicht, in verschiedener Weise vorgegangen werden. Bei einer möglichen Variante kann zunächst beispielsweise durch Einsetzen eines Scherbzw. Spaltwerkzeugs das Vlies oder ein Großteil desselben von dem Gewebe abgetragen werden (S17). Da bei diesem Abscheren zumindest ein gerin- ger Anteil des Fasermaterials des Vlieses in der Gewebestruktur verbleibt, kann zusätzlich mit einem Hochdruckwasserstrahl durch Bestrahlung der Oberfläche des Gewebes das verbleibende Fasermaterial von dort abgetragen werden. Es verbleibt dann bei dieser Vorgehensweise einerseits das im Wesentlichen kein Vliesmaterial mehr enthaltende Gewebe, andererseits das durch Abscheren losgelöste Vlies sowie das durch den Hochdruckwasserstrahl abgetragene Vliesmaterial, welches im Allgemeinen bereits eine sehr kleine, nicht notwendigerweise noch zu verringernde Partikelgröße haben wird. Das Gewebe und das Vliesmaterial können dann einem Zerkleine- rungsprozess zugeführt werden (S18), was insbesondere dann, wenn das Gewebe einerseits und das Vlies andererseits aus unterschiedlichen Grundmaterialien aufgebaut sind, vorzugsweise getrennt erfolgt, so dass ein nach- folgendes erneutes Trennen der Partikel vermieden werden kann. Bei einer Variante kann das gesamte Vlies durch Hochdruckwasserstrahlschneider von der Tragestruktur gelöst und dabei ggf. auch zerkleinert werden. War das Vlies sortenrein, also nur mit einem Grundmaterial aufgebaut, so kann es, ebenso wie die durch den Hochdruckwasserstrahl abgetragenen Vliespartikel, nach der Zerkleinerung in einem Extraktionsschritt (S19) einem Reinigungsprozess unter Einsatz eines Lösungsmittels, wie z.B. einer Alkohollösung, unterzogen werden. Die für den Aufbau von Vliesmaterial einge- setzten Copolymerfasern, beispielsweise Polyamidfasern, sind im Allgemeinen mit einem weiteren Copolymer an ihrer Oberfläche benetzt. Dieses das Verkleben der Vliesfasern unterstützende weitere Copolymer wird in diesem Extraktionsprozess abgelöst und mit der Lösung abgetragen. Die dann gereinigten Partikel des Vlies-Grundmaterials werden der Granulierung zuge- führt (S7), ggf. unter Zwischenschaltung des Vortrockenschrittes (S8), sofern das Grundmaterial dies erforderlich macht.
Ist das Vlies bzw. das Gewebe nicht sortenrein, so führt die Zerkleinerung zu einem Partikelgemisch mit Partikeln unterschiedlichen Grundmaterials. Die- se werden nachfolgend voneinander separiert (S20), beispielsweise in der vorangehend beschriebenen Art und Weise unter Einsatz einer Zentrifuge mit Dichtetrennung oder auch durch selektive Agglomeration, also das Bilden größerer Materialpartikel durch das Anheben der Temperatur einer die Partikel enthaltenden Flüssigkeit über die Schmelztemperatur des niedrigst schmelzenden Grundmaterials. Die so voneinander separierten Partikel können dann in einem Extraktionsschritt vermittels einer Alkohollösung von Oberflächenbenetzungsstoffen gereinigt werden (S19), was insbesondere für den Fall der Vliespartikel vorteilhaft ist. Die separierten Partikel des Gewebes können ggf. direkt der Granulierung zugeführt werden (S7), wobei auch hier materialabhängig ein Vortrockenschritt (S8) zwischengeschaltet werden kann. Es ist selbstverständlich, dass in dem Falle, in welchem das Vlies oder/und das Gewebe an sich sortenrein waren, eine Separierung dann nicht erforderlich ist, wenn Vlies oder Gewebe voneinander getrennt zerkleinert wurden.
Bei einer alternativen Vorgehensweise können die Pressfilze so, wie sie aus der Klassifizierung (S12) hervorgehen, zerkleinert werden (S18). D.h., das Vlies und die Tragestruktur, also beispielsweise ein Gewebe, werden zusammen zerkleinert. Das so erhaltene Gemisch von Partikeln unterschiedlichen Aufbaumaterials wird beispielsweise in der vorangehend beschriebenen Art und Weise separiert (S20), woraufhin dann diejenigen Partikel, welche durch Zerkleinerung des Gewebe- bzw. Tragestrukturanteils des Pressfilzes entstehen, unmittelbar der Granulierung bzw. Vortrocknung zugeführt werden, während die durch Verkleinerung des Vliesanteils sich ergebenden Partikel der Extraktion (S19), also Oberflächenreinigung vermittels einer Alkohollösung, zugeführt und erst dann weitergeleitet werden.
Vorangehend wurde anhand der Fig. 1 grundsätzlich ein Verfahren beschrie- ben, mit welchem die verschiedenen entweder aus dem Papierfertigungspro- zess oder dem Herstellungsprozess rückgeführten Papiermaschinenbespannungen bzw. Teile derselben abhängig davon, wie sie aufgebaut sind, derart weiter bearbeitet werden, dass am Ende des Prozesses je nachdem, ob sortenreines oder gemischtes Grundmaterial des Ausgangsgutes vorliegt, eine oder mehrere Arten von Granulat erhalten werden können, die dann erneut in den Herstellungszyklus der zum Aufbau von Papiermaschinenbespannung erforderlichen Materialien, insbesondere Garne oder Fasern, rückgeführt werden können. Dieser Prozess wird nachfolgend anhand einiger spezieller Beispiele einer wieder aufzubereitenden Papiermaschinenbespannung noch einmal verdeutlicht. ln Fig. 2 ist ein Beispiel gezeigt, bei welchem eine gebrauchte, also in der Papierfertigung eingesetzte Papiermaschinenbespannung (PMC) in Form eines Gewebes wiederaufzubereiten ist (S21 ). Eine derartige Papiermaschinenbespannung war beispielsweise als Formiersieb eingesetzt und ist daher vergleichsweise stark verunreinigt. Bevor eine weitergehende Klassifizierung (S1 ) stattfindet, wird diese Papiermaschinenbespannung, ggf. nachdem sie in größere Stücke unterteilt worden ist, in einer mechanischen Vorreinigung gereinigt (S22), also durch Einwirkung auf die Oberfläche von daran angelagerten Verunreinigungen befreit. Nachfolgend wird in einem weiteren Schritt beispielsweise mit einem Hochdruckwäscher gegebenenfalls unter Einsatz von Tensiden versucht, weiter im Inneren des Gewebes liegende Verunreinigungspartikel zu lösen (S23). Das so gereinigte Ausgangsgut, ggf. bereits in Stücke unterteilt, wird dann dahingehend klassifiziert, ob es sortenrein oder gemischt ist (S1 , S6, S1 1 ). Dies kann ggf. durch Inaugenscheinnahme erfolgen, kann aber zur genaueren Analyse vorzugsweise unter Einsatz optischer Methoden, insbesondere der Naheninfrarotspektroskopie, erfolgen.
Ergibt diese Klassifizierung, dass ein sortenreines Gewebe vorliegt (S6), wird dieses beispielsweise in einer Schneidmühle zerkleinert (S5). Das so erhaltene sortenreine, also aus einem Grundmaterial aufgebaute Partikelmaterial wird dann in einer nächsten Reinigungsprozedur zunächst einer Hauptwäsche unterzogen (S24). Hierzu kann eine Waschmaschine eingesetzt werden, in welcher die Partikel in Wasser vorzugsweise unter Einsatz von Tensiden und eine weitere mechanische Reinigung bewirkenden Kugeln, Blechen und/oder Blenden bei erhöhter Temperatur ggf. auch unter Ultraschalleinwirkung gereinigt werden. Bei dieser Reinigung werden auch an der Oberfläche der Partikel noch anhaftende Avivagen, also im Allgemeinen an Geweben zur leichteren Verarbeitung aufgebrachte Spinnöle, abgetragen, welche grundsätzlich wasserlöslich sind. Die so gereinigten Partikel werden dann gespült und geschleudert, um sie von den abgewaschenen Verunreinigungen zu trennen (S25). In einem der Granulierung (S7) vorgeschalteten Schritt (S8) zum Vortrocknen wird das nach dem Spülen und Schleudern noch an der Oberfläche anhaftende Wasser entfernt. Weiter wird insbesondere dann, wenn das Grundmaterial PA oder PET ist, in dessen oberflächennahen Volumenbereich angesammelte Flüssigkeit ausgetragen. Nachfolgend wird in der vorangehend beschriebenen Art und Weise in einer Granulieranlage das Partikelmaterial verarbeitet, um, ggf. nach einem Polykondensationsschritt (S9), ein zur Wiederverwendung nutzbares Granulat (S10) zur Verfügung zu haben.
Ergibt die Klassifizierung (S1 ), dass ein gemischtes Gewebe vorliegt (S1 1 ), so wird nach dessen Zerkleinerung (S13) beispielsweise in einer Schneidmühle und dem Reinigen in einem Hauptwaschvorgang (S26) mit nachfolgendem Spülen bzw. Schleudern (S27) das Partikelmaterial separiert (S14), beispielsweise in einer Zentrifuge mit Dichtetrennung. Die voneinander getrennten, dann aber sortenreinen Partikelmaterialien werden ggf. nach der Vortrocknung (S8) der Granulierung (S7) zugeführt. Auch hier kann die Vortrocknung (S8) unabhängig davon, ob das Grundmaterial das Eindringen von Flüssigkeit in spürbarem Ausmaß ermöglicht, sinnvoll sein, da auch aus der Separierung (S14) das Partikelmaterial im Allgemeinen flüssigkeitsbe- netzt hervorgeht. Hierzu kann es vorteilhaft sein, beispielsweise in einem weiteren Spülvorgang mit klarem Wasser das Trennmedium zur Dichtetrennung abzuspülen, so dass bei der Vortrocknung (S8) lediglich Wasser abgetragen wird und nicht die Gefahr besteht, dass irgendwelche Rückstände auf der Partikeloberfläche verbleiben.
Die Fig. 3 zeigt eine alternative Vorgehensweise bei der Wiederaufbereitung von gebrauchter Papiermaschinenbespannung in Form eines Gewebes (S21 ). Man erkennt, dass, bevor dieses Ausgangsgut detailliert klassifiziert wird, nach der mechanischen Vorreinigung (S22) in einem Hauptreinigungsgang (S28) alternativ zur Hochdruckwäsche oder ggf. zusätzlich dazu das Gewebe mit Trockeneis gereinigt werden kann, um tiefer liegende Verunreinigungspartikel auszutragen. Nach der Klassifizierung (S1 ) wird abhängig davon, ob sortenreines Gewebe (S6) oder gemischtes Gewebe (S1 1 ) vorliegt, entweder zerkleinert (S5) und dann in einer Granulieranlage wieder granuliert (S7), oder nach der Zerkleinerung (S13) in einer Separierstufe (S14) das Partikelmaterial in Bestandteile unterschiedlichen Grundmaterials aufgeteilt und dann der Granulierung (S7) zugeführt. Auch hier können ggf. vor der Zuführung zur Granulierung (S7) bzw. zur Vortrocknung (S8) die vorangehend erläuterten Reinigungsschritte durchgeführt werden.
In Fig. 4 ist eine Prozedur veranschaulicht, bei welcher ein gebrauchter Pressfilz wieder verwendet wird (S29). Dieser wird, nachdem er bereits als Pressfilz eingestuft worden ist, klassifiziert (S1 ) und dann einer Reinigungsprozedur unterzogen. Diese umfasst eine mechanische Vorreinigung (S30) und danach eine Hochdruckreinigung (S31 ), bei welcher vermittels eines Hochdruckwasserstrahls und ggf. unter Einsatz eines Spaltwerkzeugs das Vlies von der Tragestruktur, also beispielsweise einem Gewebe, getrennt wird. Es ergibt sich in diesem Beispiel dann ein sortenreines Vlies (S4), das nach einer Hauptwäsche (S32) und einem Spül/Schleuder-Vorgang (S33) und der anschließenden Reinigung (S34) von die Vliespartikel benetzenden Copolymer-Klebstoffen insbesondere dann, wenn PA als Grundmaterial verwendet wurde, der Vortrocknung (S8) und nach der Granulierung (S7) ggf. der Polykondensation (S9) zugeführt wird. Das Gewebe wird dann, wenn es sortenrein ist (S6), nach der Zerkleinerung (S5), ähnlich wie die aus der Hochdruckreinigung hervorgehenden Vliespartikel, der Hauptwäsche (S32) und dem Spülen/Schleudern (S33) unterzogen und dann der Granulierung (S7) zugeführt. Das Ablösen von Oberflächenbe- netzungsmaterialien ist hier im Allgemeinen nicht erforderlich.
Ist das Gewebe nicht sortenrein (S1 1 ), so wird es nach dem Zerkleinern (S13) und daran anschließender Waschprozedur (S35, S36) dem Separier- prozess (S14) unterzogen. Die aus der Separierung (S14) hervorgehenden Partikel werden, sofern sie dann als sortenrein zu betrachten sind, der Vortrocknung (S8) und weiterhin der Granulierung (S7) zugeführt. Dies ist bei- spielsweise dann problemlos möglich, wenn das gemischte Gewebe aus PA einerseits und PP (Polypropylen) bzw. PU (Polyurethan) andererseits aufgebaut war. Wurden jedoch zum Aufbau des Gewebes beispielsweise unterschiedliche Polyamide eingesetzt, so können diese bei der den Dichteunterschied ausnutzenden Separation im Allgemeinen nicht getrennt werden, da die vorhandenen Dichteunterschiede zu gering sind. Es kann daher so vorgegangen werden, dass einer der Polyamidanteile in einer Depolymerisati- onsstufe (S37) chemisch aufgebrochen wird, so dass beispielsweise Caprolactam erhalten wird. Dieses kann dann in einer nachfolgenden Polymerisationsstufe (S38) wieder polymerisiert werden, um somit, ähnlich wie bei der Herstellung von Neumaterial, ein Polymergranulat (S10'), insbesondere Polyamidgranulat, wie z.B. PA6-Granulat, zu erhalten. Das bei der Depolymerisation (S37) nicht chemisch aufgebrochene Polyamid liegt im Wesentlichen sortenrein vor und kann der Vortrocknung (S8) und nachfolgend der Granulierung (S7) unterzogen werden.
Eine weitere alternative Vorgehensweise bei der Wiederverwertung des Aufbaumaterials eines gebrauchten Pressfilzes ist in Fig. 5 gezeigt. Auch hier wird der gebrauchte Pressfilz (S29), ggf. nachdem er in größere Stücke zerschnitten worden ist, einer mechanischen Vorreinigung (S30) und dann einer Vorwäsche (S35), beispielsweise unter Einsatz eines Hochdruckreinigers, unterzogen. Die dann vorliegende detailliertere Klassifizierung (S1 ) ergibt, ob es sich um einen sortenreinen oder einen gemischten Pressfilz handelt. Der sortenreine Pressfilz (S6), also ein Pressfilz, bei welchem sowohl das Vlies als auch die Tragestruktur, also beispielsweise Gewebe, mit dem glei- chen Grundmaterial aufgebaut sind, kann beispielsweise in einer Schneidmühle zerkleinert (S5) und dann der vorangehend bereits erläuterten Haupt- wäsche (S32) mit nachfolgendem Spülen und Schleudern (S33) unterzogen werden. Dabei werden die aus der Zerkleinerung des Gewebes sich ergebenden Partikel von Avivagen gereinigt. Die die Oberfläche der aus der Vlieszerkleinerung sich ergebenden Partikel noch benetzenden Copolymere werden in einem nachfolgenden Extraktionsschritt (S34) abgelöst und mit dem Lösungsmittel abgeführt. Das so erhaltene sortenreine Partikelmaterial wird erforderlichenfalls vorgetrocknet (S8) und dann der Granulierung (S7) zugeführt. Das so erhaltene Granulat (10) kann dann erforderlichenfalls einer Polykondensation (S9) unterzogen werden, um die gewünschte Viskosi- tat zu erhalten.
Ergibt die Klassifizierung, dass ein gemischter Pressfilz (S1 1 ) zu verarbeiten ist, so wird bei der in Fig. 5 gezeigten Vorgehensweise dieser in seiner Gesamtheit zerkleinert (S13) und nach Durchführung der Hauptwäsche (S35) bzw. des Spülens und Schleudern (S36) der Separierung unterzogen (S14). Ggf. kann auch hier mit selektiver Agglomeration gearbeitet werden, was dann vorteilhaft sein kann, wenn das aus der Zerkleinerung hervorgehende Partikelmaterial mehr als drei Grundmaterialien enthält. Werden in der Separierung bereits sortenreine Partikelströme erhalten, können diese unmittelbar der Vortrocknung (S8) und dann der Granulierung (S7) zugeführt werden. Liegt wieder der vorangehend beschriebene Fall vor, dass die Separierung auf Grund zu geringer Dichteunterschiede oder/und zu geringer Schmelztemperaturunterschiede die verschiedenen Grundmaterialien nicht trennen kann, so kann zunächst in einer Depolymerisation (S37) wieder einer der Partikelanteile chemisch aufgebrochen und der nachfolgenden Polymerisation (S38) zugeführt werden, während der andere bei der Depolymerisation nicht aufgebrochene Partikelanteil als im Wesentlichen sortenreines Partikelmaterial der Vortrocknung (S8) und der nachfolgenden Granulierung (S7) zugeführt werden kann.
Es sei abschließend darauf hingewiesen, dass vorangehend insbesondere mit Bezug auf die Fig. 2 bis 5 nur Beispiele beschrieben wurden, die veranschaulichen, wie Papiernnaschinenbespannungen insbesondere dann, wenn das zu verarbeitende Ausgangsgut zunächst in einer ersten Klassifikationsstufe bereits als gebrauchter Pressfilz oder als gebrauchtes Gewebe einge- stuft worden ist, unter Berücksichtigung des dann jeweils konkret vorhandenen Aufbaumaterials weiter verarbeitet werden können. Diese Beispiele könnten selbstverständlich in verschiedenen Aspekten modifiziert werden, beispielsweise hinsichtlich der zum Zerkleinern eingesetzten Vorrichtungen bzw. auch der zur Separierung eingesetzten Geräte.

Claims

Ansprüche
1 . Verfahren zum Wiederaufbereiten des Aufbaumaterials von Papiermaschinenbespannungen, insbesondere Formiersiebe, Pressfilze, Pressbänder, Trockensiebe und Prozessbänder, als Ausgangsgut, umfassend die Maßnahmen:
a) Klassifizieren von wiederaufzubereitendem Ausgangsgut wenigstens hinsichtlich seiner Materialzusammensetzung,
b) Zerkleinern des Ausgangsgutes,
c) Extrudieren des zerkleinerten Ausgangsgutes.
2. Verfahren nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgangsgut vor Durchführung der Maßnahme a) oder/und nach Durchführung der Maßnahme a) und vor Durchführung der Maßnahme b) in einem Reinigungsprozess gereinigt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, dass der Reinigungsprozess eine Vorreinigung, vorzugsweise vermittels Schaber, Bürste, Verformung, Schwingungsanregung oder/und Ultraschall, umfasst.
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet, dass der Reinigungsprozess eine Hauptreinigung, vorzugsweise vermittels Trockeneisauftrag oder/und Wäsche, insbesondere Hochdruckwäsche, besonders bevorzugt mit einem oszillierenden Trockeneis- und/oder Hochdruckwasserstrahl, mit Tensideinsatz oder/und Lösungsmitteleinsatz, vorzugsweise Terpen, umfasst.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, dass bei Durchführung der Maßnahme a) das
Ausgangsgut klassifiziert wird als:
sortenrein, wenn es im Wesentlichen mit einem Grundmaterial aufgebaut ist oder das Grundmaterial ein Materialgemisch aufweist,
gemischt, wenn es aus wenigstens zwei verschiedenen Grundmaterialien aufgebaut ist.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, dass die Maßnahme b) in Abhängigkeit von der bei Durchführung der Maßnahme a) erhaltenen Klassifizierung durchgeführt wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, dass nach Durchführung der Maßnahme b) das zerkleinerte Ausgangsgut in einem weiteren Reinigungsprozess gereinigt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, dass der weitere Reinigungsprozess eine Hauptwäsche, vorzugsweise vermittels einer Waschmaschine mit Ten- sideinsatz, Kugeln, Bleche, Blenden, Wärmeeintrag oder/und Ultraschall, umfasst.
9. Verfahren nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, dass nach der Hauptwäsche ein Spüloder/und Schleuder-Vorgang durchgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der weitere Reinigungsprozess in Abhängigkeit von der bei Durchführung der Maßnahme a) erhaltenen Klassifizierung durchgeführt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, dass vor Durchführung der Maßnahme c) das zerkleinerte Ausgangsgut vorgetrocknet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 1 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass nach Durchführung der Maßnahme c) eine Polykondensation durchgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 1 oder 12,
dadurch gekennzeichnet, dass das Vortrocknen oder/und die Polykondensation dann durchgeführt wird, wenn das bei Durchführung der Maßnahme c) erhaltene Granulat aus Polyamid oder Polyethylen- terephthalat aufgebaut ist.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Maßnahme b) das Zerkleinern des Ausgangsgutes vermittels
einer Schneidmühle,
eines Ein- oder Mehrwellenzerkleinerers,
eines Cutters,
eines Hand-Cutters,
eines Schredders,
einer Spaltmaschine,
eines Fallbeils, insbesondere einer Guillotine,
umfasst.
15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass nach Durchführung der Maßnahme b) und vor Durchführung der Maßnahme c) das zerkleinerte Ausgangsgut in Bestandteile unterschiedlichen Grundmaterials separiert wird.
16. Verfahren nach Anspruch 15,
dadurch gekennzeichnet, dass das Separieren durch vorzugsweise durch Dichtetrennung unterstütztes Zentrifugieren, durch Windsichten oder vorzugsweise durch Teilagglomeration unterstütztes Sieben erfolgt.
17. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Maßnahme a) eine Nahinfrarotspek- troskopie des Ausgangsgutes umfasst.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 17,
dadurch gekennzeichnet, dass die Maßnahme c) das Granulieren des zerkleinerten Ausgangsgutes umfasst.
19. Verfahren zum Wiederaufbereiten von Aufbaumaterial von Papiermaschinenbespannungen, insbesondere Formiersiebe und Pressfilze, als Ausgangsgut, umfassend das Zerkleinern des Ausgangsgutes vermittels einer Schneidmühle oder/und das Trennen von in zerkleinertem Ausgangsgut enthaltenen Partikeln unterschiedlichen
Grundmaterials vermittels eines durch Dichtetrennung unterstützten Zentrifugiervorgangs.
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