EP4688366A1 - Verfahren zum recycling von polyolefin-behältern - Google Patents

Verfahren zum recycling von polyolefin-behältern

Info

Publication number
EP4688366A1
EP4688366A1 EP24712109.8A EP24712109A EP4688366A1 EP 4688366 A1 EP4688366 A1 EP 4688366A1 EP 24712109 A EP24712109 A EP 24712109A EP 4688366 A1 EP4688366 A1 EP 4688366A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
lye
flakes
washing step
washing
sorting
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP24712109.8A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Michael Heyde
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Alpla Werke Alwin Lehner & CoKg GmbH
Alpla Werke Alwin Lehner GmbH and Co KG
Original Assignee
Alpla Werke Alwin Lehner & CoKg GmbH
Alpla Werke Alwin Lehner GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Alpla Werke Alwin Lehner & CoKg GmbH, Alpla Werke Alwin Lehner GmbH and Co KG filed Critical Alpla Werke Alwin Lehner & CoKg GmbH
Publication of EP4688366A1 publication Critical patent/EP4688366A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29BPREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B9/00Making granules
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29BPREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B17/00Recovery of plastics or other constituents of waste material containing plastics
    • B29B17/0026Recovery of plastics or other constituents of waste material containing plastics by agglomeration or compacting
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29BPREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B17/00Recovery of plastics or other constituents of waste material containing plastics
    • B29B17/02Separating plastics from other materials
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29BPREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B17/00Recovery of plastics or other constituents of waste material containing plastics
    • B29B17/04Disintegrating plastics, e.g. by milling
    • B29B17/0412Disintegrating plastics, e.g. by milling to large particles, e.g. beads, granules, flakes, slices
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29BPREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B17/00Recovery of plastics or other constituents of waste material containing plastics
    • B29B17/02Separating plastics from other materials
    • B29B2017/0213Specific separating techniques
    • B29B2017/0217Mechanical separating techniques; devices therefor
    • B29B2017/0234Mechanical separating techniques; devices therefor using gravity, e.g. separating by weight differences in a wind sifter
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29BPREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B17/00Recovery of plastics or other constituents of waste material containing plastics
    • B29B17/02Separating plastics from other materials
    • B29B2017/0213Specific separating techniques
    • B29B2017/0217Mechanical separating techniques; devices therefor
    • B29B2017/0237Mechanical separating techniques; devices therefor using density difference
    • B29B2017/0241Mechanical separating techniques; devices therefor using density difference in gas, e.g. air flow
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29BPREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B17/00Recovery of plastics or other constituents of waste material containing plastics
    • B29B17/02Separating plastics from other materials
    • B29B2017/0213Specific separating techniques
    • B29B2017/0279Optical identification, e.g. cameras or spectroscopy
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29BPREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B17/00Recovery of plastics or other constituents of waste material containing plastics
    • B29B17/02Separating plastics from other materials
    • B29B2017/0213Specific separating techniques
    • B29B2017/0286Cleaning means used for separation
    • B29B2017/0289Washing the materials in liquids
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29BPREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B17/00Recovery of plastics or other constituents of waste material containing plastics
    • B29B17/02Separating plastics from other materials
    • B29B2017/0213Specific separating techniques
    • B29B2017/0293Dissolving the materials in gases or liquids
    • B29B2017/0296Dissolving the materials in aqueous alkaline solutions, e.g. NaOH or KOH
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29KINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2023/00Use of polyalkenes or derivatives thereof as moulding material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29LINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2031/00Other particular articles
    • B29L2031/712Containers; Packaging elements or accessories, Packages
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/62Plastics recycling; Rubber recycling

Definitions

  • the invention relates to a process for recycling polyolefin containers according to the preamble of claim 1.
  • a processing method for producing polyolefin recyclates is known from the state of the art, in which polyolefin-containing residues are shredded into flakes. The flakes are washed in an alkaline medium, sorted, granulated and degassed in an extruder. The granulate obtained in this way can be used to produce new consumer product packaging.
  • the washing is carried out with water at 80°C (hot wash) and with a lye concentration of 1 to 3% by weight.
  • the advantage of these washing conditions is that the flakes are reliably freed of impurities, label residues and adhesive residues.
  • these washing conditions also have disadvantages:
  • Polyolefins especially HDPE (high density polyethylene) and PP (polypropylene) are non-polar polymers. During recycling, these are washed with polar media such as water, alkalis and acids. Washing lye is widely used. Washing non-polar plastics with a polar washing lye has the immediate consequence that impurities that are less polar than water or caustic soda dissolve in the polymer to an increased extent and thus contaminate the polymer. These impurities can lead to unpleasant odors and discoloration. These impurities can also contaminate food filled in a recycled container or cause skin irritation when the container is touched. Although washing cleans the surface of the flakes, the material itself is additionally contaminated by the washing.
  • polar media such as water, alkalis and acids. Washing lye is widely used. Washing non-polar plastics with a polar washing lye has the immediate consequence that impurities that are less polar than water or caustic soda dissolve in the polymer to an increased extent and thus
  • the polyolefins have adhesives, labels and sleeves with colors, coatings and other types of decoration on them that come off the polyolefins easily or better at elevated temperatures. These residues partially crosslink or release plasticizers during hot washing and therefore become brittle as a result of hot washing. The resulting dust (fines) can hardly be separated using optical separation mechanisms.
  • Sleeves made of PETG or other polyesters such as PLA roll up when washed at hot temperatures and enclose the polyolefin flakes by wrapping and rolling them up. This often makes it impossible to separate them using the sink-float process. Polyester particles that are to be sorted out reach their glass transition point at temperatures above 60°C, become sticky and stick to devices in the recycling plant. Separating the sticky polyester particles is made more difficult by their adhesion.
  • the invention is characterized in that the washing step is carried out with a lye having a lye temperature of less than 60°C and a lye concentration of less than less than 0.5% by weight.
  • the flakes which are still cold after the cold wash, absorb fewer contaminants because the material inside is still cold and the migration of odorous substances into the material is significantly lower when cold. Due to the low alkali concentration, large molecules of contaminants that are on the surface of the flakes (e.g. adhesive residues) are broken down less. The undesirable migration of small molecules into the polymer matrix is thus significantly reduced.
  • the "mild" alkali parameters surprisingly lead to a significant improvement in product quality with regard to odor, discoloration and irritation on skin contact:
  • the usual contamination of polyolefins in the concentration of butyric acid, nonenal, nonanal, nonalactone and limonene can be reduced by 50%.
  • the alkali concentration By additionally lowering the alkali concentration, the migrated contamination is reduced by a further 10 to 20%.
  • the lye has a temperature between 40°C and 60°C. At this low temperature range, the tendency of small molecules to migrate into the polyolefin matrix is significantly reduced. The cleaning performance of the lye is still sufficient above 40°C, since flakes on which label and adhesive residues still adhere after the washing step can be identified and separated in a flake sorting system.
  • the lye is processed and cleaned in a lye processing plant in the washing step and the washing step is carried out partly with fresh lye and partly with lye processed in the lye processing plant.
  • the shredding is wet shredding with washing water and acts as a first washing step, with the washing water being treated in a water treatment plant. This means that the containers and flakes are roughly cleaned at the same time as the containers are shredded into flakes.
  • the washing step is a second washing step, whereby the flakes are cleaned twice, namely during the wet crushing and during the washing step.
  • the lye is fed to the shredding unit in countercurrent after the lye preparation.
  • the countercurrent flow of the lye without prior preparation is economically problematic.
  • the lye is therefore regenerated in the lye preparation unit and kept in circulation for as long as possible.
  • the cleaning performance of the wash water is increased by partially feeding the regenerated lye to the shredding unit.
  • the flake sorting is an optical sorting with color recognition and/or polymer recognition.
  • the sorter recognizes label and adhesive residues, since such contaminated flakes have a different color and/or a different polymer than the flakes that are not sorted out by the sorter.
  • flakes with label residues and adhesive residues are sorted out in the flake sorting. Due to the selected parameters of the washing liquor in terms of temperature and concentration, more label, film and adhesive residues remain on the flakes than if the liquor parameters according to the prior art are 80°C and a liquor concentration of at least 1%. The flakes with contamination residues can be separated very well using the flake sorting, whereby the disadvantage of washing with cold and mild liquor can be completely compensated.
  • Figure 1 shows a flow diagram of a process according to the invention for recycling polyolefin containers, which originate from collected post-consumer waste and are designated as a whole with the reference number 11.
  • the process is used to produce PCR (post-consumer recycled) granulate, which in turn can be used to produce recycled polyolefin containers.
  • PCR post-consumer recycled
  • This requires higher requirements for characteristics such as particle contamination, color and odor than when the granulate is used to produce products for the construction industry, for example sewage pipes.
  • the flow chart of the process for recycling polyolefin containers shows the process steps (a) to (g) in a predetermined order.
  • a first process the discarded and collected polyolefin containers 13 (input material) are sorted.
  • the containers are sorted by color and polymer. This allows other polymers that are still present in the polyolefin recycling stream to be sorted out and different color classes to be created.
  • step (b) the containers are reduced to flakes in a wet cutting mill with a water circuit 27 including water treatment (i), and the flakes are fed to a washing step (c).
  • the increased quality requirements with regard to granulate contamination, odor and color can surprisingly be met with a lye 15 with a lye temperature of less than 60°C and particularly preferably between less than 60°C and 40°C.
  • the lye concentration is less than 0.5% in order to break down large molecules as little as possible.
  • the required quality can also be achieved with the existing "mild" lye parameters.
  • the low lye temperature and the low lye concentration mean that degradation products that are detrimental to quality are avoided (large molecules are degraded less) and the tendency of impurities to migrate into the polyolefin matrix is reduced.
  • the washing step (c) is carried out partly with fresh lye 15 and partly with lye 24 that has been processed in the lye preparation (k) so that no degradation products or impurities can penetrate into the flakes. However, these washing conditions mean that more label and film residues and adhesive residues adhere to the flakes after the washing step (c).
  • the washing step (c) also includes a sink-float separation including final rinsing of the lye residues.
  • a portion of the used lye is fed in countercurrent 17 to the wet shredding process (b), which is operated with >5m 3 of circulating water per megaton of plastic waste.
  • the shredding thus functions as a first washing step, which efficiently separates coarse contaminants.
  • the circulating water 27 is to be treated using suitable process technology (i), preferably with a sedimentation tank with an upstream sand trap, before it is returned to the water circuit 27 of the shredder.
  • the flake stream is freed from residues 19 of free labels, tags and foils (sleeves) in an air sifter (d).
  • the flakes can also be dried in the air sifter (d).
  • a highly sensitive sorter which has a color recognition and/or a polymer recognition.
  • the sorter is used to Flakes 21 with a color that differs from the main color and flakes made of foreign polymers are separated.
  • flakes with label and film residues and adhesive residues can also be sorted out in the flake sorting (e), as these have a different color or a foreign polymer, which the sorter detects.
  • the flakes washed with lye of low concentration and temperature and optically sorted have a surprisingly high quality with regard to undesirable migration into the polymer matrix and impurities on the surface.
  • an extrusion (f) the flakes are extruded into pellets or granules.
  • the recycled polyolefin material can also be degassed in the extruder, as this is melted and the heating can serve to separate migrated impurities.
  • a final step (g) the odor treatment of the granules or pellets takes place.
  • the final granulate 23, which leaves the odor treatment (g) can be packed in big-backs or temporarily stored in silos.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Separation, Recovery Or Treatment Of Waste Materials Containing Plastics (AREA)
  • Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)

Abstract

Verfahren zum Recycling von Polyolefin-Behältern aufweisend die folgenden Verfahrensschritte: (a) Behältersortierung, (b) Zerkleinerung der Behälter zu Flakes, (c) Waschschritt, (d) Windsichtung, (e) Flakesortierung, (f) Granulieren der Flakes in einem Extruder und (g) Geruchsbehandlung des Granulats. Der Waschschritt (c) wird mit einer Lauge mit einer Laugentemperatur von weniger als 60°C und einer Laugenkonzentration von weniger als 0,5 Gew% durchgeführt.

Description

Verfahren zum Recycling von Polyolefin-Behältern
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Recycling von Polyolefin-Behältern gemäss Oberbegriff des Anspruchs 1.
Stand der Technik
Aus dem Stand der Technik ist ein Aufbereitungsverfahren zur Herstellung von Polyole- fin-Rezyklaten bekannt, bei dem polyolefinhaltige Reststoffe zu Flakes zerkleinert werden. Die Flakes werden einer Wäsche in einem alkalischen Medium, einer Sortierung und einer Granulierung und Entgasung in einem Extruder unterzogen. Das so erhaltene Granulat kann zur Herstellung von neuen Consumer-Produktverpackungen verwendet werden.
Die Wäsche wird mit Wasser bei 80°C (Heisswäsche) und mit einer Laugenkonzentration von 1 bis 3 Gew% vorgenommen. Der Vorteil dieser Waschbedingungen liegt darin, dass die Flakes zuverlässig von Verunreinigungen, Etiketten resten und Klebstoffrückständen befreit werden. Diese Waschbedingungen weisen jedoch auch Nachteile auf:
Polyolefine, insbesondere HDPE (high density Polyethylen) und PP (Polypropylen) sind unpolare Polymere. Beim Recycling werden diese mit polaren Medien wie Wasser, Laugen und Säuren gewaschen. Weit verbreitet sind Waschlaugen. Das Waschen unpolarer Kunststoffe mit einer polaren Waschlauge hat unmittelbar zur Folge, dass Verunreinigungen, die weniger polar als Wasser oder die Natronlauge sind, sich vermehrt im Polymer lösen und das Polymer dadurch verunreinigen. Diese Verunreinigungen können zu unangenehmem Geruch und Verfärbungen führen. Auch können diese Verunreinigungen in einem recycelten Behälter abgefüllte Lebensmittel verunreinigen oder zu Hautirritationen bei Berührung des Behälters führen. Durch das Waschen wird zwar die Oberfläche der Flakes sauber, das Material selbst wird durch die Wäsche allerdings zusätzlich verunreinigt.
Vor der Wäsche im Recycling-Werk, befinden sich Substanzen auf den zu waschenden Polyolefin-Flakes, die nur durch einen chemischen Abbau im Sinne einer Ätzreaktion beseitigt werden können. Diese Ätzung kann durch Laugen oder Säuren erfolgen. Üblich sind Laugen, zumeist 1 bis 3%ige Natronlauge, weil sie günstig herzustellen sind. Grosse Moleküle, die wegen Ihrer Größe nicht in die Polyolefinmatrix eindringen, werden durch Laugen stark abgebaut. Dadurch entstehen kleine Moleküle, die tief in die Matrix eindringen und das Polymer dadurch verunreinigen. Auch hier entstehen Kontaminationen in der Polymermatrix, wie im letzten Absatz beschrieben. Je höher die Temperatur der Waschlauge ist, umso besser werden die Oberflächen der Flakes von der Lauge abgeätzt, aber umso höher ist die Verunreinigungskonzentration in der Polymermatrix.
Auf den Polyolefinen befinden sich Kleber, Etiketten und Sleeves mit Farben, Coatings und sonstige Arten einer Dekoration, die sich unter erhöhter Temperatur gut oder besser von den Polyolefinen lösen. Diese Rückstände vernetzen durch die heisse Wäsche zum Teil weiter oder geben Weichmacher ab und werden durch die Heisswäsche daher brüchig. Die daraus resultierenden Stäube (Fines) sind durch optische Trennmechanismen kaum noch abtrennbar. Sleeves aus PETG oder anderen Polyestern wie PLA rollen sich bei heißer Wäsche ein und schließen die Polyolefin-Flakes durch das Umhüllen und Einrollen ein. Ein Abtrennen durch das Schwimm-Sink-Verfahren ist dadurch oft nicht mehr möglich. Auszusortierende Polyester-Partikel erreichen bei Temperaturen über 60°C ihren Glasüberganspunkt, werden klebrig und haften an Vorrichtungen der Recyclinganlage. Eine Abscheidung der klebrigen Polyesterpartikel wird durch deren Anhaftung erschwert.
Aufgabe der Erfindung
Aus den Nachteilen des beschriebenen Stands der Technik resultiert die Aufgabe ein verbessertes Aufbereitungsverfahren zu schaffen, bei welchem die Qualität der gereinigten Polyolefin-Flakes, insbesondere deren Polymermatrix-Kontamination mit Verunreinigungen und deren Oberflächenverunreinigung mit Etiketten- und Kleberesten, verbessert ist.
Beschreibung
Die Lösung der gestellten Aufgabe gelingt bei einem Verfahren zum Recycling von Po- lyolefin-Behältern durch die im kennzeichnenden Abschnitt des Patentanspruchs 1 angeführten Merkmale. Weiterbildungen und/oder vorteilhafte Ausführungsvarianten sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.
Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass der Waschschritt mit einer Lauge mit einer Laugentemperatur von weniger als 60°C und einer Laugenkonzentration von we- niger als 0,5 Gew% durchgeführt wird. Die nach der Kaltwäsche noch kalten Flakes nehmen weniger Verunreinigungen auf, da das Material im Inneren noch kalt ist und die Migration von Geruchsstoffen in das Material im kalten Zustand deutlich geringer ist. Durch die geringe Laugenkonzentration werden grosse Moleküle von Verunreinigungen, welche sich auf der Oberfläche der Flakes befinden (beispielsweise Klebstoffreste), weniger abgebaut. Die unerwünschte Migration von kleinen Molekülen in die Polymermatrix ist dadurch deutlich reduziert.
Die «milden» Laugenparameter führen in überraschender Weise zu einer signifikanten Verbesserung der Produktqualität bezüglich der Geruchsbelastung, der Verfärbung und Irritationen bei Hautkontakt: Durch die Temperaturabsenkung können die üblichen Kontaminationen von Polyolefinen in der Konzentration von Buttersäure, Nonenal, Nonanal, Nonalacton und Limonen um 50% reduziert werden. Durch die zusätzliche Absenkung der Laugenkonzentration reduzieren sich die migrierten Kontaminationen um weitere 10 bis 20%.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besitzt die Lauge eine Temperatur zwischen 40°C und 60°C. Bei diesem niedrigen Temperaturbereich wird die Migrationsneigung von kleinen Molekülen in die Polyolefinmatrix deutlich reduziert. Die Reinigungsleistung der Lauge ist über 40°C noch ausreichend, da Flakes auf denen nach dem Waschschritt noch Etiketten- und Klebstoffreste haften, in einer Flakesortierung erkannt und abgetrennt werden können.
Bevorzugt ist es, wenn in dem Waschschritt die Lauge in einer Laugenaufbereitung aufbereitet und gereinigt wird und der Waschschritt teils mit frischer Lauge und teils mit in der Laugenaufbereitung aufbereiteten Lauge betrieben wird. Dadurch befinden sich in der Lauge weniger gelöste Verunreinigungen, welche unerwünscht in die Polyolefinmatrix migrieren könnten. Die Laugenreinheit verbessert daher die Qualität der Flakes die Geruchsbelastung betreffend.
Als vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn die Zerkleinerung eine Nasszerkleinerung mit Waschwasser ist und als ein erster Waschschritt wirkt, wobei das Waschwasser in einer Wasseraufbereitung aufbereitet wird. Dadurch erfolgt gleichzeitig mit der Zerkleinerung der Behälter zu Flakes eine Grobreinigung der Behälter und der Flakes.
In vorteilhafter Weise ist der Waschschritt ein zweiter Waschschritt, wodurch die Flakes zweifach gereinigt werden nämlich während der Nasszerkleinerung und während des Waschschrittes. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die Lauge nach der Laugenaufbereitung im Gegenstrom der Zerkleinerung zugeführt. Die Gegenstromführung der Lauge ohne vorherige Aufbereitung ist wirtschaftlich problematisch. Die Lauge wird daher in der Laugenaufbereitung regeneriert und so lange im Kreislauf wie möglich gehalten. Durch die teilweise Zuführung der regenerierten Lauge in die Zerkleinerung wird die Reinigungsleistung des Waschwassers verstärkt.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Flakesortierung eine optische Sortierung mit einer Farberkennung und/oder einer Polymererkennung. In überraschender Weise erkennt der Sortierer Etiketten- und Klebereste, da solche verunreinigten Flakes eine andere Farbe und/oder ein anderes Polymer aufweisen, als die Flakes die von dem Sortierer nicht aussortiert werden.
In einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden in der Flakesortierung Flakes mit Etikettenresten und Kleberesten aussortiert. Durch die gewählten Parameter der Waschlauge die Temperatur und die Konzentration betreffend, verbleiben mehr Etiketten-, Folien- und Klebereste auf den Flakes, als wenn die Laugenparameter gemäss dem Stand der Technik bei 80°C und einer Laugenkonzentration von wenigstens 1% liegen. Die Flakes mit Verunreinigungsreste können sehr gut über die Flakesortierung abgetrennt werden, wodurch der Nachteil der Wäsche mit kalter und milder Lauge vollständig kompensiert werden kann.
Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung unter Bezugnahme auf eine schematische Fliessbild-Darstellung.
Figur 1 zeigt ein Fliessbild eines erfindungsgemässen Verfahrens zum Recycling von Polyolefin-Behältern, welche aus gesammelten post consumer Abfällen stammen und gesamthaft mit dem Bezugszeichen 11 bezeichnet ist. Das Verfahren dient der Herstellung von PCR (Post Consumer Recycled)-Granulat, das seinerseits zur Herstellung von recycelten Polyolefin-Behältern dienen kann. Das bedingt höhere Anforderungen an Merkmale wir Partikel-Verunreinigungen, Farbe und Geruch, als wenn aus dem Granulat Produkte der Bauindustrie, beispielsweise Abwasserrohre, hergestellt werden
Das Fliessbild des Verfahrens zum Recycling von Polyolefin-Behältern zeigt die Verfahrensschritte (a) bis (g) in einer vorgegebenen Reihenfolge. In einem ersten Verfahrens- schritt (a) werden die entsorgten und gesammelten Polyolefin-Behälter 13 (Input-Material) sortiert. Die Behälter werden nach Farbe und Polymer sortiert. Dadurch können andere Polymere, welche noch in dem Polyolefin-Recyclingstrom vorhanden sind, aussortiert werden und verschiedene Farbklassen erstellt werden.
Im Schritt (b) werden die Behälter in einer Nass-Schneidmühle mit einem Wasserkreislauf 27 einschließlich Wasseraufbereitung (i) zu Flakes zerkleinert und die Flakes werden einem Waschschritt (c) zugeführt. Die erhöhten Qualitätsanforderungen bezüglich Granulat-Verunreinigung, Geruch und Farbe können in überraschenderweise Weise mit einer Lauge 15 mit einer Laugentemperatur von weniger als 60°C und besonders bevorzugt zwischen weniger als 60°C und 40°C realisiert werden. Die Laugenkonzentration beträgt weniger als 0,5%, um grosse Moleküle möglichst wenig abzubauen. Im Gegensatz zu der allgemeinen Auffassung, dass nur eine Heisswäsche mit einer 2% Lauge mit 80°C zu der gewünschten Granulatqualität führt, ist die benötigte Qualität auch mit den vorliegenden «milden» Laugenparametern zu erreichen.
Die niedrige Laugentemperatur und die niedrige Laugenkonzentration führt dazu, dass qualitätsschädliche Abbauprodukte vermieden werden (grosse Moleküle werden weniger abgebaut) und die Migrationsneigung von Verunreinigungen in die Polyolefinmatrix reduziert ist. Der Waschschritt (c) wird teils mit frischer Lauge 15 und teils mit in der Laugenaufbereitung (k) aufbereiteten Lauge 24 betrieben, damit keine Abbauprodukte bzw. Verunreinigungen in die Flakes eindringen können. Diese Waschbedingungen führen jedoch dazu, dass auf den Flakes nach dem Waschschritt (c) vermehrt Etiketten- und Folienreste und Kleberückstände anhaften. Der Waschschritt (c) enthält ferner eine Schwimm-Sink-Trennung einschließlich finalem Abspülen der Laugenreste.
Ein Teil der benutzten Lauge wird im Gegenstrom 17 der Nass-Zerkleinerung (b) aufgegeben, die mit >5m3 Kreislaufwasser pro Megatonne Kunststoffabfall betrieben wird. Die Zerkleinerung fungiert somit als erster Waschschritt, der Grobverunreinigungen effizient abtrennt. Das Kreislaufwasser 27 ist mit geeigneter Verfahrenstechnik (i) aufzubereiten, bevorzugt mit einem Sedimentationstank mit vorgeschaltetem Sandfang, bevor es in den Wasserkreislauf 27 des Zerkleinerers zurückgeführt wird.
Der Flakestrom wird in einer Windsichtung (d) von Resten 19 von freien Labels, Etiketten und Folien (Sleeves) befreit. In der Windsichtung (d) können die Flakes auch getrocknet werden.
In der Flakesortierung (e) wird ein hochsensibler Sortierer angewendet, welcher eine Farberkennung und/oder eine Polymererkennung besitzt. Mit dem Sortierer werden die Flakes 21 mit einer von der Hauptfarbe abweichender Farbe und Flakes aus Fremdpolymeren abtrennt. In überraschender weise lassen sich in der Flakesortierung (e) auch Flakes mit Etiketten- und Folienresten und Kleberückständen aussortieren, da diese eine andere Farbe bzw. ein Fremdpolymer aufweisen, worauf der Sortierer anschlägt. Die mit Lauge geringer Konzentration und Temperatur gewaschenen und optisch sortierten Flakes weisen eine überraschend hohe Qualität bezüglich unerwünschter Migrationen in die Polymermatrix und Verunreinigungen an der Oberfläche auf. In einer Extrusion (f) werden die Flakes zu Pellets bzw. Granulat extrudiert. In dem Extruder kann auch eine Entgasung des recycelten Polyolefin-Materials stattfinden, da dieses aufge- schmolzen wird und die Erwärmung zur Abscheidung von migrierten Verunreinigungen dienen kann. In einem abschliessenden Schritt (g) findet die Geruchsbehandlung des Granulats bzw. der Pellets statt. Das Endgranulat 23, welches die Geruchsbehandlung (g) verlässt, kann in big-backs verpackt werden oder in Silos zwischengelagert werden.
Legende:
11 Verfahren zum Recycling von Polyolefin-Behältern
13 Gesammelte Polyolefin-Behälter
15 Lauge
17 Gegenstrom
19 Reste von Etiketten und Folien
21 Flakes mit abweichender Farbe und abweichenden Polymeren
23 Endgranulat
25 Laugenkreislauf
27 Waschwasserkreislauf Zerkleinerer a Farbsortierung der Behälter b Zerkleinerung der Behälter zu Flakes c heißer Waschschritt der Flakes incl Schwimm-Sinktrennung c1 Erster Waschschritt c2 Zweiter Waschschritt d Windsichtung e Flakesortierung f Extrusion g Geruchsbehandlung h Laugenaufbereitung i Wasseraufbereitung Zerkleinerer

Claims

1. Verfahren (11) zum Recycling von Polyolefin-Behältern aufweisend die folgenden
Verfahrensschritte
(a) Behältersortierung,
(b) Zerkleinerung der Behälter zu Flakes,
(c) Waschschritt,
(d) Windsichtung,
(e) Flakesortierung,
(f) Granulieren der Flakes in einem Extruder und
(g) Geruchsbehandlung des Granulats dadurch gekennzeichnet, dass der Waschschritt (c) mit einer Lauge (15) mit einer Laugentemperatur von weniger als 60°C und einer Laugenkonzentration von weniger als 0,5 Gew% durchgeführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lauge (15) eine Temperatur zwischen 40°C und 60°C besitzt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Waschschritt (c) die Lauge (15) in einer Laugenaufbereitung (h) aufbereitet und gereinigt wird und der Waschschritt (c) teils mit frischer Lauge (15) und teils mit in der Laugenaufbereitung (k) aufbereiteten Lauge betrieben wird.
4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zerkleinerung eine Nasszerkleinerung (b) mit Waschwasser ist und als ein erster Waschschritt (c1) wirkt, wobei das Waschwasser in einer Wasseraufbereitung (i) aufbereitet wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Waschschritt ein zweiter Waschschritt (c2) ist.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Lauge nach der Laugenaufbereitung (h) im Gegenstrom (17) der Zerkleinerung (b) zugeführt wird.
7. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Flakesortierung (e) eine optische Sortierung mit einer Farberkennung und/oder einer Polymererkennung ist.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass in der Flakesortie- rung (e) Flakes (21) mit Etikettenresten und Kleberesten aussortiert werden.
EP24712109.8A 2023-03-24 2024-03-21 Verfahren zum recycling von polyolefin-behältern Pending EP4688366A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CH000328/2023A CH720640A1 (de) 2023-03-24 2023-03-24 Verfahren zum Recycling von Polyolefin-Behältern
PCT/EP2024/057639 WO2024200218A1 (de) 2023-03-24 2024-03-21 Verfahren zum recycling von polyolefin-behältern

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP4688366A1 true EP4688366A1 (de) 2026-02-11

Family

ID=86329627

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP24712109.8A Pending EP4688366A1 (de) 2023-03-24 2024-03-21 Verfahren zum recycling von polyolefin-behältern

Country Status (5)

Country Link
EP (1) EP4688366A1 (de)
CN (1) CN120916877A (de)
CH (1) CH720640A1 (de)
MX (1) MX2025010361A (de)
WO (1) WO2024200218A1 (de)

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009019706A1 (de) * 2009-05-05 2010-11-25 Zech Umwelt Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Aufbereiten verunreinigter Kunststoffgebinde, insbesondere Ölbehälter
DE102010019824A1 (de) * 2010-05-08 2011-11-10 Arnulf Lorenz Verfahren und Anlage zur Rückgewinnung von Kunststoff-Recyclaten aus zerkleinerten Kunststoffen
DE102016116742A1 (de) * 2016-09-07 2018-03-08 Der Grüne Punkt - Duales System Deutschland GmbH Verfahren zur Herstellung von Polyolefin-Rezyklaten
GB2557682A (en) * 2016-12-15 2018-06-27 saperatec GmbH Method and apparatus for recycling packaging material

Also Published As

Publication number Publication date
CH720640A1 (de) 2024-09-30
MX2025010361A (es) 2025-10-01
CN120916877A (zh) 2025-11-07
WO2024200218A1 (de) 2024-10-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3509811B1 (de) Verfahren zur herstellung von polyolefin-rezyklaten
EP2364246B1 (de) Verfahren und vorrichtung zum abtrennen einzelner wertstoffe aus gemischtem, insbesondere zerkleinertem, kunstoffabfall
EP3541592B1 (de) Anlage und verfahren für das recycling verunreinigter polyolefine
DE4217005C2 (de) Verfahren zur Wiedergewinnung des Kunststoffes aus lackierten Kunststoffteilen
EP1737904B1 (de) Verfahren zum recycling von polyestern oder polyestergemischen aus polyesterhaltigen abfällen
EP2101974B1 (de) Verfahren zur vorbehandlung, aufarbeitung bzw. recyclierung von thermoplastischem kunststoffmaterial
EP0493720B1 (de) Verfahren zur Wiederaufbereitung von thermoplastbeschichteten Verpackungsmaterialien sowie Thermoplastmaterial für weitere Verarbeitung
EP0521418B1 (de) Verfahren zur Aufbereitung von gebrauchten Gegenständen aus Polyolefin zu wiederverwendbarem Rohstoff
DE102020102310A1 (de) Verfahren zum Recyclen eines Transferprodukts
EP0304667B1 (de) Verfahren zur Wiederaufbereitung der PET-Bestandteile von gebrauchten, PET-haltigen Produkten, sowie Anordnung zur Durchführung des Verfahrens
EP1628814A1 (de) Verfahren zum lebensmittelechten recyceln von polyethylen-terephthalat (pet)
DE19509244C1 (de) Recyclingverfahren für Zwischenfolien aus Verbundglasscheiben
CH687374A5 (de) Verfahren zum Recycling von Folienabfaellen, Recyclingmaterial und seine Verwendung.
WO2024200218A1 (de) Verfahren zum recycling von polyolefin-behältern
EP4225548A1 (de) Verfahren zum recyclen von schalen und blistern
EP4716626A1 (de) Verfahren zum recycling von farbgemischten polyolefin-behältern
EP4474125A1 (de) Verfahren zur herstellung eines kunststoffrecyclats
DE4327164A1 (de) Verfahren zur direkten Verarbeitung von Altprodukten aus Thermoplasten zu Halbzeugen oder Fertigprodukten
DE10206263A1 (de) Verfahren zum trockenen Aufbereiten von Mischabfällen, welche Kunststoff und gegebenenfalls metallische Materialien an denen Fremdstoffe anhaften, enthalten
WO2022253953A1 (de) Recycling-verfahren

Legal Events

Date Code Title Description
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: UNKNOWN

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE INTERNATIONAL PUBLICATION HAS BEEN MADE

PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: REQUEST FOR EXAMINATION WAS MADE

17P Request for examination filed

Effective date: 20251015

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC ME MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR