ES2200241T3 - Procedimiento para la separacion de componentes en una hoja de vidrio compuesto. - Google Patents

Procedimiento para la separacion de componentes en una hoja de vidrio compuesto.

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ES2200241T3 ES98113527T ES98113527T ES2200241T3 ES 2200241 T3 ES2200241 T3 ES 2200241T3 ES 98113527 T ES98113527 T ES 98113527T ES 98113527 T ES98113527 T ES 98113527T ES 2200241 T3 ES2200241 T3 ES 2200241T3
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Abstract

LA INVENCION SE REFIERE A UN PROCEDIMIENTO PARA LA SEPARACION DE LOS COMPONENTES DE UN DISCO DE VIDRIO COMPUESTO, QUE SE COMPONE AL MENOS DE UN DISCO DE VIDRIO INORGANICO Y UNA CAPA DE PLASTICO QUE SE UNE CON EL, DONDE EL DISCO DE VIDRIO COMPUESTO SE TRATA TERMICAMENTE EN UNA ATMOSFERA DE GAS. PARA QUE AL MENOS UNA CAPA DE LOS COMPONENTES DEL DISCO DE VIDRIO COMPUESTO PUEDA SER RECUPERADO LIBRES DE DESTRUCCION, LA INVENCION PROPONE QUE EL DISCO DE VIDRIO COMPUESTO SE CALIENTE EN UNA FASE DE CALENTAMIENTO CON UNA VELOCIDAD DE CALENTAMIENTO QUE ALCANZA UN MAXIMO DE 50 C/MIN HASTA UNA TEMPERATURA EXTREMA DE AL MENOS 300 C, Y QUE EL DISCO DE VIDRIO COMPUESTO SE MANTENGA EN UNA FASE SOSTENIDA EN LA TEMPERATURA EXTREMA, HASTA QUE LA CAPA DE PLASTICO SE DISGREGA Y/O SE EVAPORA DE FORMA ESENCIALMENTE TERMICA.

Description

Procedimiento para la separación de componentes en una hoja de vidrio compuesto.
La invención se refiere a un procedimiento para la separación de componentes en una hoja de vidrio compuesto que se trata de modo térmico en una atmósfera de gas.
Un procedimiento de este tipo se conoce a partir del informe de 1996, Photovoltaik, número de informe 76, "Untersuchungen zu den technischen Möglichkeiten der Verwertung und des Recyclings von Solarmodulen auf Basis von kristallinen und amorphem Silizium" del Ministerio alemán de Educación, Ciencia, Investigación y Tecnología. Para la separación de módulos solares fotovoltaicos con células solares integradas en una hoja de etilenovinilacetato, se sugiere en este documento calentar la hoja de vidrio compuesto de los módulos solares por medio de aire caliente a temperaturas entre 150 y 250 grados C, gracias a lo cual se consigue una adherencia del cristal claramente reducida del plástico. El rápido calentamiento a temperaturas por encima de 250 grados C es visto como algo problemático para determinados materiales.
La descomposición térmica es vista como algo crítico por T M Bruton y col en el documento
"Re-Cycling of High Value, High Energy Content Components of Silicon PV Modules", publicado en la 12ª Conferencia europea de Energía Solar Fotovoltaica, abril 1994, en particular referida a los efectos sobre las células solares, ya que el plástico carbonizado deja completamente inutilizable a la oblea de silicio.
Otra posibilidad de separar los componentes de las hojas de vidrio compuesto se da a conocer en el documento DE 44 18 573 C1, según el que se prevé calentar las hojas de vidrio compuesto que se han de preparar, en primer lugar, en un horno de lecho fluidizado a una temperatura de aproximadamente 450 a 500 grados C, y a continuación enfriarlas bruscamente, en donde las partes constituyentes del vidrio se rompen y a continuación se criban.
Un procedimiento según el preámbulo de la reivindicación 1 se conoce a partir del documento JP-A-04 34 91 52. En el procedimiento conocido a partir del documento JP-A-04 34 91 52 para la separación de componentes de una hoja de vidrio compuesto, se introduce a este último en un horno de secado por aire caliente, en el que hay un nivel de temperatura de aproximadamente 350 grados C. En este horno de secado por aire caliente, se calienta la hoja de vidrio compuesto. Debido a las relaciones de temperatura que se dan en el horno de secado por aire caliente, se funde y se quema de modo uniforme una capa intermedia del plástico de la hoja de vidrio compuesto. Las dos hojas de vidrio que pertenecen a la hoja de vidrio compuesto se separan de este modo una de otra. En el procedimiento conocido por el documento mencionado, no se produce una destrucción de estas hojas de vidrio.
Partiendo del procedimiento genérico explicado anteriormente, la invención se basa en el objetivo de proporcionar un procedimiento para la separación de componentes de una hoja de vidrio compuesto, en el que los componentes sensibles contenidos en la hoja de vidrio compuesto, tales como dispositivos eléctricos o células solares, se puedan volver a recuperar sin roturas junto con por lo menos una hoja de vidrio inorgánica.
Este objetivo se alcanza conforme a la invención a través de un procedimiento con las características indicadas en la reivindicación 1.
Según la invención se prevé que la hoja de vidrio compuesto, en la que por lo menos una hoja de vidrio inorgánica esté unida con una capa de plástico, dado el caso, mediante un pegamento que proporcione adherencia, se caliente con una tasa de calentamiento máxima de 50 grados C/min a una temperatura final de por lo menos 300 grados C. Preferentemente se trabaja en este caso con una tasa de calentamiento máxima de 30 grados C/min, en particular con una tasa máxima de 5 grados C/min. Se entiende que el proceso de calentamiento en el caso normal parte de la temperatura ambiente. A continuación de la fase de calentamiento, según la invención, la hoja de vidrio compuesto se mantiene a la temperatura final en una fase de mantenimiento, hasta que la capa de plástico básicamente se haya descompuesto térmicamente y/o evaporado.
Por básicamente descompuesto térmicamente y/o evaporado se entiende, en el marco de la invención, que la capa de plástico que existía al principio del tratamiento se ha retirado o se ha descompuesto prácticamente por completo, esto significa típicamente por lo menos 95%, de tal manera que los productos de la descomposición se pueden retirar de un modo sencillo de la hoja de vidrio de modo mecánico, por ejemplo, con un cepillo, soplando o limpiando.
La invención se basa en el conocimiento de que la separación térmica de componentes de una hoja de vidrio compuesto en una atmósfera de gas con una tasa de calentamiento seleccionada adecuada así como con una fase de mantenimiento después de alcanzar la temperatura final, a través de la cual normalmente se consigue una distribución de temperatura uniforme, provoca una carga térmica menor de la hoja de vidrio compuesto y del dispositivo eléctrico o célula solar dispuesta adicionalmente en el interior.
En los experimentos con hojas de vidrio compuesto con células solares de silicio policristalino integradas en una capa de plástico se ha mostrado, sorprendentemente, que no sólo se puede volver a recuperar sin rotura las hojas de vidrio, sino que las células solares experimentan únicamente modificaciones insignificantes a través del tratamiento conforme a la invención. Las células solares dispuestas libremente se podían utilizar directamente después del tratamiento o bien después de una limpieza y grabado por agua fuerte como obleas de silicio, y después del reprocesado a células solares se podían usar de nuevo para la transformación de energía de radiación en energía eléctrica.
Para algunos tipos de hojas de vidrio compuesto, en particular para aquellos que presentan una capa de plástico con una alta estabilidad térmica, por ejemplo hechos de silicona, es adecuado calentar a una temperatura final de por lo menos 600 grados C.
La duración de la fase de mantenimiento a la temperatura final se orienta en función de cómo esté ya de avanzada la separación de los componentes de la hoja de vidrio compuesto al alcanzar la temperatura final. Su duración, en el caso extremo, puede ser de pocos segundos. Sin embargo, en el caso normal, tiene una duración de por lo menos 5 min.
Preferentemente, en la fase de calentamiento, en su mayor parte, se ajusta una tasa de calentamiento constante. Sin embargo, también puede tener sentido el introducir en la fase de calentamiento por lo menos una fase adicional de mantenimiento con una temperatura fundamentalmente constante o que disminuya ligeramente.
Después de la finalización de la descomposición y/o de la evaporación de la capa de plástico al final de la fase de mantenimiento, se lleva a cabo un enfriamiento del resto de los componentes de la hoja de vidrio compuesto, típicamente hasta alcanzar una temperatura ambiente. Para la reducción de las tensiones inducidas térmicamente se trabaja preferentemente con una tasa de enfriamiento que no sobrepase el valor de 50 grados C/min. Se prefiere especialmente que el valor de la tasa de enfriamiento no sobrepase los 30 grados C/min, en particular los 5 grados C/min.
Normalmente, el enfriamiento se llevará a cabo con una tasa de enfriamiento fundamentalmente constante. Sin embargo, también para la fase de enfriamiento puede representar una ventaja introducir por lo menos una fase de mantenimiento con una temperatura fundamentalmente constante.
El tratamiento térmico de la hoja de vidrio compuesto se realiza por lo menos en la fase de calentamiento y/o en la fase de mantenimiento de modo ventajoso en una atmósfera de gas que contenga un medio de oxidación para la capa de plástico. La composición exacta de la atmósfera de gas que se ha de ajustar depende del tipo y de la construcción de la hoja de vidrio compuesto que se ha de tratar. Por ejemplo, en caso de que la hoja de vidrio compuesto no presente problemas desde el punto de vista técnico, puede ser totalmente suficiente calentar la hoja de vidrio y tratarla térmicamente dentro de la fase de mantenimiento en el aire. Sin embargo, para favorecer la oxidación de las partes de plástico de la hoja de vidrio compuesto, se puede también trabajar en la fase de calentamiento y/o en la fase de mantenimiento en una atmósfera de gas enriquecida con oxígeno. En este caso, sin embargo, se ha de prestar atención al hecho de que el empleo de oxígeno puede llevar a una reacción fuertemente exotérmica que sea difícil de controlar y que puede incluso llevar a que se fundan las hojas de vidrio. Por esta razón, de modo ventajoso, cuando el oxígeno contenido en la atmósfera de gas o bien el aire se quema en la fase de calentamiento, éste es suministrado en cantidades pequeñas y dosificadas. Si bien es cierto que este modo de proceder puede llevar en primer lugar de una carbonización más fuerte de los plásticos, sin embargo facilita el control de la temperatura. Cuando el plástico está totalmente descompuesto se puede volver a aumentar el contenido de oxígeno de la atmósfera de gas, sin que se produzcan reacciones exotérmicas molestas.
Además de oxígeno, a la atmósfera de gas también se pueden añadir como medios de oxidación por lo menos uno de los gases CO_{2}, H_{2}O, SO_{2}, SO, O_{3}, NO_{2} o Cl_{2}. En este caso se simplifica el procedimiento de manejo cuando en la fase de calentamiento de la atmósfera de gas se alimenta una mezcla de gases compuesta fundamentalmente de la misma manera.
Para conseguir, en el caso del tratamiento térmico de módulos solares o similares, una oxidación del material plástico que lo cuide especialmente sin que se dé una corrosión de los metales de los circuitos impresos y de las células solares digna de mención, se deberían ajustar en este caso las condiciones de reacción posibles que llevaran a un ataque selectivo al material plástico. Para ello, por ejemplo, se añade a la atmósfera de gas oxígeno bajo ciertas condiciones definidas en bajas concentraciones. La proporción de oxígeno en la atmósfera de gas se ajusta normalmente a un valor entre 2% y 25% en volumen. Una reducción de la proporción de oxígeno, por ejemplo al comienzo de la fase de calentamiento, se puede llevar a cabo, por ejemplo, de modo indirecto a través del mezclado de argón, nitrógeno u otro gases inertes, si bien también se puede realizar a través de la mezcla de gases reductores, como amoniaco, gas natural o sus componentes o bien hidrógeno, que se queman entonces previamente en la atmósfera de gas. El calor que se genera en este caso se puede usar directamente para el calentamiento del horno. Preferentemente, la mezcla de gases suministrada a la atmósfera de gas recibe durante el tratamiento térmico de la hoja de vidrio compuesto por lo menos un medio de oxidación con una proporción de 1 a 30% en volumen, y por lo menos un gas inerte con una proporción de 70 a 99% en volumen.
La velocidad de descomposición y el desarrollo de las reacciones de descomposición se puede controlar en caso de que sea necesario a través del hecho de que la hoja de vidrio compuesto, por lo menos durante un cierto tiempo, sea tratada térmicamente a una presión negativa.
El procedimiento según la invención se puede influenciar de un modo adecuado, en particular, se puede hacer más corto, cuando por lo menos el calentamiento de la hoja de vidrio compuesto se lleva a cabo en presencia de un medio de reacción que influya en la descomposición de la capa de plástico, por ejemplo un catalizador o un componente químico que favorezca la descomposición de la capa de plástico. Preferentemente, a tal fin, antes del calentamiento de la hoja de vidrio compuesto, se aplica el medio auxiliar de reacción sobre las regiones libres del borde de la capa de plástico. De modo alternativo, el medio auxiliar de reacción se puede añadir a la atmósfera de gas como una composición volátil. El medio auxiliar de reacción puede actuar, dado el caso, como inhibidor que controla la velocidad de la reacción y con ello también el tono térmico de la reacción. Como medio auxiliar de reacción es particularmente apropiada una composición que actúe de modo ácido o alcalino como, por ejemplo, SO_{2}, AlCl_{3}, NH_{3} o CaO. Preferentemente, la proporción de un medio auxiliar de reacción en forma de gas en la mezcla de gas suministrada a la atmósfera de gas es de 0,01 a 5% en volumen.
La separación de los componentes de la hoja de vidrio compuesto se puede apoyar a través del hecho de que en la hoja de vidrio compuesto, antes del comienzo de la fase de calentamiento, se dispongan dispositivos para la separación mecánica de los componentes individuales, en particular, se introduzcan por presión en el borde de la capa de plástico. La pretensión elástica que se puede generar con esto facilita la penetración de la atmósfera de gas en la hoja de vidrio compuesto y puede llevar a una descomposición acelerada de la capa de plástico.
Al usar el procedimiento conforme a la invención hay que prestar atención, a través de una regulación adecuada a la composición de la atmósfera de gas y a su temperatura, al hecho de que no se realice ninguna reacción fuertemente exotérmica, lo cual llevaría a una formación de llamas en la región del borde de la hoja de vidrio compuesto. Esto llevaría a fuertes faltas de homogeneidad en la distribución de temperatura en el horno y dentro de las hojas de vidrio compuesto, y pondría en peligro la consecución del objetivo de poder volver a usar sus componentes.
El procedimiento se emplea de un modo especialmente ventajoso para el tratamiento térmico de hojas de vidrio compuesto en las que por lo menos una hoja de vidrio está hecha de vidrio de sodio, cal y silicato o vidrio de boro y silicato. Otro uso preferido está constituido por el tratamiento térmico de hojas de vidrio compuesto con una capa de plástico que está compuesta por poliuretanos alifáticos o aromáticos, polivinilbutirol, etilenovinilacetato, derivados ácidos acrílicos, como n-butilacrilato, resinas epóxicas, siliconas o mezclas.
Se producen ventajas especiales en el tratamiento térmico conforme a la invención de hojas de vidrio compuesto con células solares situadas sobre la capa de plástico y/o integradas en ésta, cuando las células solares están hechas de silicio, diseleniuro de cobre-indio, arseniuro de galio o telurio de cadmio.
También las hojas de vidrio compuesto, especialmente hojas de vidrio compuesto inastillables, en las que sobre la capa de plástico se lamina por lo menos otra hoja de vidrio, en la que la capa de plástico conforma la capa de unión de dos hojas de vidrio, pueden ser tratadas con el procedimiento conforme a la invención. En este caso es especialmente adecuado introducir, antes del comienzo del tratamiento térmico, dispositivos, por ejemplo, cuñas o elementos de separación, en la capa de plástico, por ejemplo introducirlos por presión en la parte del borde, lo que hace que las hojas de vidrio estén a una cierta distancia. Sin embargo, el procedimiento también está indicado para el tratamiento de hojas de vidrio aislantes que presenten separadores.
Un dispositivo preferido para la realización del procedimiento conforme a la invención comprende un horno de crisol que se puede calentar, que presenta por lo menos una entrada de gas para la adición de gases a la atmósfera de gas y por lo menos un dispositivo de aspiración de gases con un dispositivo para la combustión posterior de los gases de escape. Para la homogenización de la atmósfera de gas se pueden prever varias entradas de gas para la alimentación de gases a varias posiciones del horno de crisol situadas a una cierta distancia entre ellas. Desde el punto energético, se puede trabajar de un modo especialmente favorable si se prevé un dispositivo de retroalimentación para los gases de escape generados en la combustión posterior en el horno de crisol. Un dispositivo con el que se puede realizar el procedimiento según la invención de un modo continuo comprende una cinta transportadora sin fin, resistente al calor, para las hojas de vidrio compuesto que se han de tratar, la cual es conducida a través de un cierto número de segmentos del horno, pudiéndose ajustar en los segmentos del horno diferentes atmósferas de gas y/o temperaturas.
A continuación, se explica la invención mediante el dibujo adjunto así como mediante ejemplos.
Se muestra
Figura 1 la representación de la temperatura en una hoja de vidrio compuesto tratada térmicamente según la invención para la fase de calentamiento, mantenimiento y enfriamiento,
Figura 2 el volumen de reacción (descomposición/ evaporación) del plástico de la capa de plástico de una hoja de vidrio compuesto bajo ciertas condiciones de reacción,
Figura 3 diferentes gráficos de la presión parcial de un medio de oxidación usado para el procedimiento en la atmósfera de gas.
Ejemplo 1
Una hoja de vidrio compuesto conformada como un módulo solar fotovoltaico con las dimensiones
40 x 40 cm^{2} estaba compuesta por una hoja de cobertura de 4 mm de grosor hecha por un cristal de sodio, cal y silicato pobre en hierro, así como por una capa de plástico de 2 mm de grosor que sirve entre las hojas de cristal como capa de unión. La capa de plástico se construyó a través de un vertido y, a continuación, un endurecimiento de una mezcla monomérica sobre una base de acrilato con una proporción de acrilato de más del 80% en peso, integrándose en la capa de plástico cuatro células solares hechas de silicio policristalino. La hoja de vidrio compuesto fabricada se empleó de modo horizontal en un bastidor de acero y se introdujo en un horno por aire de circulación. En el borde libre de la capa de plástico se introdujeron a una cierta distancia entre ellas varias cuñas de metal a modo de separadores. En otro experimento, se emplearon ganchos que fueron cargados con una fuerza de tracción controlada, y con ello mantuvieron separadas las hojas de vidrio entre sí durante el tratamiento térmico.
La hoja de vidrio compuesto que se encontraba en primer lugar a la temperatura ambiente se calentó en el horno, en el aire, con una tasa de calentamiento fundamentalmente constante de 5ºC/min hasta una temperatura final de 550ºC, y se mantuvo a esa temperatura aproximadamente durante 30 minutos. El enfriamiento hasta una temperatura cercana a la temperatura ambiente se realizó con una tasa de enfriamiento predominantemente constante con un valor de 3ºC/min. El transcurso de temperatura/tiempo en la hoja de vidrio se puede ver en la Figura 1. Se obtuvieron hojas de vidrio íntegras, liberadas completamente de la capa de plástico, células solares que no habían sido destruidas y uniones de cobre oxidadas como productos del procedimiento unos junto a otros. Las células solares fueron sometidas a un proceso de limpieza de la oblea habitual en la tecnología de semiconductores, que se compone de una serie de pasos cáusticos con medios ácidos y alcalinos. Se obtuvieron obleas de silicio que se pudieron volver a utilizar como células solares sin una pérdida de calidad digna de mención.
Ejemplo 2
Dos módulos solares fotovoltaicos de la misma construcción que en el ejemplo 2, en los que, sin embargo, la capa de plástico estaba compuesta por una capa de 2 mm de grosor conformada por una mezcla de monómeros con aproximadamente 78% en peso de n-butiloacrilato, se trataron en un horno de cámaras estanco al gas según el transcurso de temperatura/ tiempo según la Fig. 1.
En la fase de calentamiento, comenzó por encima de aproximadamente 300ºC una reacción exotérmica de la capa de plástico con el oxígeno que actuaba como medio de oxidación del aire como medio de oxidación, tal y como se puede ver a partir del desarrollo temporal del volumen de la reacción (parte porcentual del plástico que ya ha sido descompuesto/evaporado) en la Figura 2. Para la protección contra un ataque oxidativo indeseado en las células solares y en las uniones metálicas, a través de la adición de nitrógeno como gas inerte, se redujo la proporción de oxígeno en la atmósfera de gas hasta un nivel por debajo del 5% en peso, y con ello se redujo la velocidad de reacción. Poco antes de alcanzar la temperatura final deseada, ya se había descompuesto (quemado) o evaporado una alta proporción del volumen (aproximadamente 95% en volumen) de la capa de plástico. Para completar la retirada de la capa de plástico, se volvió a elevar la proporción de oxígeno en la atmósfera de gas hasta alcanzar la temperatura final a través de la introducción de aire. El desarrollo de la presión parcial de oxígeno en la atmósfera de gas en este ejemplo está representado en la Fig. 3 como una línea continua. El resto de componentes de las hojas de vidrio compuesto se enfriaron lentamente hasta la temperatura ambiente después la fase de mantenimiento que duró aproximadamente una hora a través de la adición de aire frío.
En caso de que los componentes metálicos y las sustancias semiconductoras en la hoja de vidrio compuesto que ha de ser tratada sean muy sensibles a la oxidación, entonces también se puede trabajar en la fase de mantenimiento y/o en la fase de enfriamiento con una atmósfera de gas con un contenido reducido en medio de oxidación. Para ello, por ejemplo, a la atmósfera de gas se le puede añadir un medio de reducción como el hidrógeno, de modo que finalmente se enfríe a temperatura ambiente en una atmósfera de gas que contiene fundamentalmente nitrógeno. La curva a trazos en la Figura 3 muestra el desarrollo de la presión parcial de oxígeno en la atmósfera de gas para la fase de mantenimiento y la fase de enfriamiento en el procedimiento explicado.
Ejemplo 3
Una hoja de vidrio compuesto conformada como un módulo solar fotovoltaico con las dimensiones
20 x 30 cm^{2} estaba compuesta por una hoja de cobertura de 3 mm de grosor hecha por un cristal de sodio, cal y silicato, una hoja de poliéster recubierta por ambos lados con polivinilfluorido con un grosor total de 0,2 mm como capa portadora, así como una hoja de copolímero de etilenovinilacetato de 2 mm de grosor que sirve como capa de unión entre la hoja de vidrio y la hoja de poliéster, en la que se habían integrado cuatro células solares como silicio monocristalino. La hoja de vidrio compuesto se introdujo con la capa portadora hacia arriba de modo horizontal en un horno de cámaras. Ésta fue calentada con una tasa de calentamiento fundamentalmente constante de 10ºC/min en el aire hasta una temperatura final de aproximadamente 500ºC, y se mantuvo a esa temperatura aproximadamente 40 minutos. A continuación, se produjo un enfriamiento con una tasa de enfriamiento con un valor de 5ºC/min en primer lugar hasta 120ºC, a la cual siguió una fase de mantenimiento adicional de aproximadamente 5 minutos a esta temperatura. El enfriamiento posterior a la temperatura ambiente se realizó con la misma tasa de enfriamiento que anteriormente.
Las partes de plástico de la hoja de vidrio compuesto estaban totalmente quemadas después de la finalización del tratamiento térmico. Sobre la hoja de vidrio compuesto íntegra estaban las células solares íntegras y las uniones. Las células solares pudieron volver a ser tratadas para volver a ser utilizadas como en el ejemplo 1.
Ejemplo 4
Una hoja de vidrio compuesto conformada como un módulo solar fotovoltaico con las dimensiones
40 x 40 cm^{2} estaba compuesta por una hoja de cobertura de 3 mm de grosor hecha por un cristal de sodio, cal y silicato, que estaba recubierta por un lado con células solares de capa fina hechas de silicio. Sobre la capa de células solares estaba aplicada una capa de plástico de 4 mm de grosor conformada a partir de una mezcla de monómeros de aproximadamente 78% en peso de proporción de n-butilacrilato como capa de unión sobre una hoja portadora de 4 mm de grosor hecha de cristal de sodio, cal y silicato. La hoja de vidrio compuesto estaba provista de un sellado en el borde de silicona. Se proveyó antes del comienzo del tratamiento de un separador introducido por presión en la capa de plástico, sujeto bajo pretensión. A medida que se producía la combustión de la capa de plástico, el separador se introducía más en la capa de plástico, y hacía que se produjera una separación que aumentaba progresivamente entre la hoja de cobertura y la hoja portadora, lo cual favorecía la eliminación del plástico. Por lo demás, las condiciones del experimento se correspondieron con las del ejemplo 1.
Después de la finalización del procedimiento, las hojas de vidrio intactas se encontraban separadas la una de la otra. Las células solares de capa fina estaban completamente oxidadas. Sobre las hojas de vidrio quedaba una capa de óxido suelta y fina que, sin embargo, tenía un efecto negativo en la posibilidad de fundir el vidrio y en su reutilización.
En el uso industrial del procedimiento conforme a la invención se puede trabajar en un funcionamiento en lote y en funcionamiento continuo. Para el funcionamiento en lote está especialmente indicado un horno de crisol que se pueda calentar que presente por lo menos una entrada de gas para la adición de gases a la atmósfera de gas y por lo menos un dispositivo de extracción de gases, en donde los gases de escape son así mismo quemados a continuación de modo catalítico. Se emplean preferentemente armaduras de acero resistentes al calor con apoyos de esteras de acero que puedan alojar diferentes tipos de hojas de vidrio compuesto que se tengan que tratar. Se deberían prever dentro de lo posible más entradas de gas para la alimentación de gases a posiciones del horno de crisol separadas una cierta distancia entre ellas, para que así se pudiera ajustar una atmósfera de gas lo más homogénea posible. Para el funcionamiento continuado está especialmente indicado un horno con una cinta de transporte sin fin resistente al calor para hojas de vidrio compuesto que sea guiada a través de un cierto número de segmentos del horno, pudiéndose ajustar en los segmentos del horno diferentes atmósferas de gas y/o temperaturas.

Claims (25)

1. Procedimiento para la separación de componentes de una hoja de vidrio compuesto, que está formada por lo menos por una hoja de vidrio inorgánica y una capa de plástico unida con ella, procedimiento en el que se trata térmicamente la hoja de vidrio compuesto en una atmósfera de gas, en el que la hoja de vidrio compuesto se calienta hasta una temperatura final de por lo menos 300 grados C y se mantiene en una fase de mantenimiento a esta temperatura final hasta que la capa de plástico básicamente se descomponga térmicamente y/o se evapore, caracterizado porque la hoja de vidrio compuesto está formada además por un dispositivo eléctrico y/o por un elemento de transformación de la energía solar o por una célula solar dispuesta sobre y/o en la capa de plástico, y porque la hoja de vidrio compuesto se calienta en la fase de calentamiento con una tasa de calentamiento que tiene un valor máximo de 50 grados C/min.
2. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que la hoja de vidrio compuesto se calienta a una temperatura final de por lo menos 600 grados C.
3. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 ó 2, en el que la tasa de calentamiento tiene un valor máximo de 30 grados C/min, preferentemente un valor máximo de 5 grados C/min.
4. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 3, en el que la fase de mantenimiento tiene una duración de por lo menos 5 minutos.
5. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 4, en el que la fase de calentamiento se ajusta en su mayor parte a una tasa de calentamiento constante.
6. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 4, en el que en la fase de calentamiento se prevé por lo menos una fase adicional de mantenimiento a una temperatura fundamentalmente constante.
7. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 6, en el que a continuación de la fase de mantenimiento se realiza el enfriamiento del resto de componentes de la hoja de vidrio compuesto con una tasa de enfriamiento cuyo valor no supera 50 grados C/min.
8. Procedimiento según la reivindicación 7, caracterizado porque el valor de la tasa de enfriamiento no supera 30 grados C/min, preferentemente 5 grados C/min.
9. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 8, en el que el tratamiento térmico de la hoja de vidrio compuesto, por lo menos en la fase de calentamiento y en la fase de mantenimiento, se realiza en una atmósfera de gas que contiene un medio de oxidación para la capa de plástico.
10. Procedimiento según la reivindicación 9, en el que como atmósfera de gas se usa principalmente aire.
11. Procedimiento según la reivindicación 9 ó 10, en el que a la atmósfera de gas se añade por lo menos uno de los gases O_{2}, CO_{2}, H_{2}O, SO_{2}, SO_{3}, O_{3}, NO_{2} o Cl_{2}.
12. Procedimiento según una de las reivindicaciones 9 a 11, en el que a la atmósfera de gas se añade un gas inerte, como N_{2} o Ar.
13. Procedimiento según una de las reivindicaciones 9 a 12, en el que en la fase de calentamiento y/o en la fase de mantenimiento se reduce la proporción de medio de oxidación en la atmósfera de gas para la limitación temporal de reacciones exotérmicas.
14. Procedimiento según una de las reivindicaciones 9 a 13, en el que a la atmósfera de gas se añade durante el tratamiento térmico de la hoja de vidrio compuesto una mezcla de gases que contiene por lo menos un medio de oxidación con una proporción de 1 a 30% en volumen y por lo menos un gas inerte con una proporción de 70 a 99% en volumen.
15. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 14, en el que el tratamiento térmico de la hoja de vidrio compuesto se realiza por lo menos temporalmente bajo una presión negativa.
16. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 15, en el que al menos en la fase de calentamiento se emplea un medio auxiliar de reacción que favorece la descomposición de la capa de plástico.
17. Procedimiento según la reivindicación 16, en el que como medio auxiliar de reacción se emplea una composición que actúa de modo ácido o alcalino, en particular SO, AlCl_{3}, NH_{3} o CaO.
18. Procedimiento según la reivindicación 16 ó 17, en el que el medio auxiliar de reacción se aplica antes de la fase de calentamiento sobre regiones libres de la capa de plástico.
19. Procedimiento según la reivindicación 16 ó 17, en el que el medio auxiliar de reacción se añade a la atmósfera de gas como composición volátil en una mezcla de gases.
20. Procedimiento según la reivindicación 19, en el que la proporción del medio auxiliar de reacción en la mezcla de gas añadida a la atmósfera de gas es de 0,01 a 5% en volumen.
21. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 20, en el que en la hoja de vidrio compuesto antes del comienzo de la fase de calentamiento se disponen dispositivos para la separación mecánica de los componentes individuales de la hoja de vidrio compuesto, en particular introduciéndolos por presión en el borde en la capa de plástico.
22. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 21 para el tratamiento térmico de hojas de vidrio compuesto que presentan por lo menos una hoja de vidrio hecha de vidrio de sodio, cal y silicato o vidrio de boro y silicato.
23. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 21 para el tratamiento térmico de hojas de vidrio compuesto con por lo menos una capa de plástico que está compuesta por poliuretanos alifáticos o aromáticos, polivinilbutirol, etilenovinilacetato, derivados ácidos acrílicos, como n-butilacrilato, resinas epóxicas, siliconas o mezclas.
24. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 21 para el tratamiento térmico de hojas de vidrio compuesto, en el que las celdas solares dispuestas sobre y/o en la capa de plástico están hechas de silicio, diseleniuro de cobre-indio, arseniuro de galio o telurio de cadmio.
25. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 21 para el tratamiento térmico de hojas de vidrio compuesto, en el que al menos otra capa de vidrio se une con la capa de plástico como otro componente, en particular para el tratamiento térmico de hojas de vidrio aislante que presentan separadores o de hojas de vidrio compuesto de seguridad.
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Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11289103A (ja) * 1998-02-05 1999-10-19 Canon Inc 半導体装置および太陽電池モジュ―ル及びその解体方法
ATE321364T1 (de) 2000-09-11 2006-04-15 Antec Solar Energy Ag Recycling-verfahren für cdte/cds- dünnschichtsolarzellenmodule
CN100368497C (zh) * 2003-04-14 2008-02-13 积水化学工业株式会社 被粘物的剥离方法、从电子部件层叠体回收电子部件的方法及夹层玻璃的剥离方法
JP4502197B2 (ja) * 2004-10-06 2010-07-14 独立行政法人産業技術総合研究所 自動車用ガラスの再利用方法
JP2008188521A (ja) * 2007-02-02 2008-08-21 Takasago Ind Co Ltd 廃ガラス用熱処理炉
DE102007034441B4 (de) * 2007-07-20 2020-06-04 Ulrich Loser Technisches Verfahren zum Entfernen der Front- und Rückseitenkontakte von Solarzellen bei gleichzeitiger Gewinnung von Wertstoffen und Minimierung von Abfällen
DE102008047675B4 (de) * 2008-06-13 2014-05-15 Ctf Solar Gmbh Recycling-Verfahren für Dünnschichtsolarzellenmodule
JP5207410B2 (ja) * 2010-03-23 2013-06-12 独立行政法人産業技術総合研究所 自動車用ガラスの再利用方法
EP2791054A4 (en) * 2011-12-15 2016-03-09 Midsummer Ab RECYCLING OF COPPER INDIUM GALLIUM DISELENID
ITVR20120103A1 (it) * 2012-05-19 2013-11-20 Univ Padova Metodo per la separazione di componenti di moduli fotovoltaici laminati
JP6297254B2 (ja) * 2012-11-30 2018-03-20 株式会社新菱 太陽電池素子構成材料の回収方法
ITBA20130021A1 (it) * 2013-03-12 2014-09-13 Politecnico Di Bari "processo criogenico per il recupero di materiali rigidi mono o poli-cristallini od amorfi rivestiti con materiali plastici"
EP2858125B1 (en) * 2013-10-01 2021-07-21 Korea Institute of Energy Research Method for disassembling photovoltaic module
DE102013112004B4 (de) 2013-10-31 2018-08-16 variata Dorit Lang GmbH & Co. KG Recycling von Photovoltaikmodulen und/oder Solarmodulen
JP2015229126A (ja) * 2014-06-03 2015-12-21 株式会社日本スペリア社 太陽電池パネルの再生処理方法
EP2998038A1 (en) * 2014-09-16 2016-03-23 SASIL S.p.A. Method and apparatus for detaching glass form a mono- or polycrystalline silicon-based photovoltaic panel
JP6596735B2 (ja) * 2014-11-10 2019-10-30 株式会社ジンテク 太陽電池モジュールから有価物を回収する方法及び回収するための処理装置
JP6593585B2 (ja) * 2015-03-17 2019-10-23 株式会社ジンテク 合わせガラスからガラスを回収する方法及び回収するための処理装置
DE102015216932A1 (de) * 2015-09-03 2017-03-09 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Verfahren zum Recycling von Kompositwerkstoffen sowie recycelte Kompositwerkstoffe
JP7108037B2 (ja) 2018-08-06 2022-07-27 株式会社トクヤマ 太陽電池モジュールから有価物を回収する方法
WO2020218341A1 (ja) 2019-04-26 2020-10-29 株式会社新見ソーラーカンパニー 熱分解装置
US12544814B2 (en) * 2020-07-01 2026-02-10 Tokuyama Corporation Waste photovoltaic module processing method
WO2024252911A1 (ja) 2023-06-09 2024-12-12 株式会社トクヤマ クロロシラン類の製造方法
EP4574377A1 (de) * 2023-12-21 2025-06-25 Heinz Schirmacher GmbH Separieren von flächigen, glas- und kunststofflagen enthaltenen verbundelementen

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IT1178519B (it) * 1984-09-28 1987-09-09 Alusuisse Italia Spa Procedimento per la produzione di corpi carboniosi
JPH04349152A (ja) * 1991-04-24 1992-12-03 Sekisui Chem Co Ltd 積層安全ガラス板からガラス板を分離回収する方法
DE4304294C2 (de) * 1993-02-12 1995-04-06 Strepp Gmbh & Co Kg Papierfabr Verfahren zur Gewinnung verwertbarer Stoffe aus Verbundmaterial
EP0648829B1 (en) * 1993-10-19 1998-08-19 Mitsubishi Jukogyo Kabushiki Kaisha Process for the gasification of organic materials
DE4418573C1 (de) * 1994-05-27 1996-02-22 Joerg Weinfurtner Verfahren zum Recyceln von Isolier- und Verbundgläsern
DE19608045A1 (de) * 1996-03-02 1997-09-04 Tzn Forschung & Entwicklung Verfahren zum Trennen von Glas und Folien insbesondere von Verbundscheiben

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Publication number Publication date
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DE19731160C2 (de) 1999-05-27
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EP0893250A1 (de) 1999-01-27

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