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Verfahren zum Aufbereiten von Beimengungen enthaltenden Abfällen aus
thermoplastischen Kunststoffen Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufbereiten
von Beimengungen enthaltenden Abfällen aus thermoplastischen Kunststoffen durch
Verwendung von Lösungsmitteln und Abtrennung der Beimengungen.
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Es ist bekannt, thermoplastische Kunststoffe zurückzugewinnen und
von beigefügten Pigmenten zu trennen, indem man den pigmentierten Kunststoff mit
in Wasser unlöslichen, organischen, indifferenten Lösungsmitteln, wie Äthylbenzol
oder Toluol, behandelt, in denen sich der Kunststoff löst, die anorganischen Pigmente
sich jedoch nicht lösen, und der organischen Lösung eine wäßrige Lösung aliphatischer
Amine mit weniger als 18 Kohlenstoffatomen und nicht mehr als zwei endständigen
Aminogruppen und Alkanolaminen mit weniger als 18 Kohlenstoffatomen und nicht mehr
als zwei Aminogruppen im Molekül zusetzt und anschließend die organische Phase vom
abgesetzten Pigment und der wäßrigen Phase physikalisch trennt. Um die Auflockerung
des Pigments zu begünstigen, können der wäßrigen Phase wasserlösliche Celluloseäther,
beispielsweise Methylcellulose, zugesetzt werden (USA.-Patentschrift 2915482).
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Bei der Aufbereitung von Kabelresten aus mit Polyvinylchlorid bewehrten
Kupferdrähten war es bisher sehr schwierig, das Kupfer zurückzugewinnen.
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Beim bekannten Abbrennen der Polyvinylchloridumhüllung ist zu beachten,
daß Polyvinylchlorid nur unter ständiger Einwirkung einer Heizflamme brennt.
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Wird die Heizflamme entfernt, so erlischt der Brand von selbst. Ein
weiterer Nachteil besteht in der wesentlichen Rußentwicklung während der Verbrennung,
die es erforderlich macht, die Kupferkabel anschließend zu reinigen. Schließlich
ist noch zu beachten, daß bei der Verbrennung von Polyvinylchlorid in größerem Umfang
Salzsäure entsteht, so daß die Abgase überwacht und gegebenenfalls gereinigt werden
müssen.
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Es ist ferner bekannt, die Ausgangsmaterialien von Kunststoff überzogenen
Metalldrähten dadurch zurückzugewinnen, daß die Abfälle bis zum Erweichungspunkt
des thermoplastischen Überzuges erwärmt werden, worauf dieser dann durch ein Sieb
abgepreßt wird.
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Es ist ferner bekannt, Polyamidpulver mit Teilchengrößen unter 40
L zum Herstellen von Polyamideormkörpern durch Sintern zu gewinnen, indem man Polyamidabfälle,
beispielsweise Abfalltextilpolyamid, in einem Lösungsmittel, beispielsweise Äthylenglykol,
in dem sich das Polyamid bei Zimmertemperatur nicht, jedoch bei erhöhten Temperaturen
löst, heiß
auflöst, die Lösung gegebenenfalls filtriert und das Polyamid durch Kühlen
ausfällt, dann das Lösungsmittel enfernt und anschließend das Polyamidpulver mit
Wasser wäscht und trocknet (deutsche Auslegeschrift 1026 068).
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Diese bekannten Verfahren haben den Nachteil, daß der wiederzugewinnende
Kunststoff gelöst werden muß. Dazu sind in der Regel höhere Temperaturen und gegebenenfalls
erhöhte Drücke notwendig.
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Durch die Anwendung höherer Temperaturen ist die Gefahr einer thermischen
Schädigung des Kunststoffes nicht immer auszuschließen. Da manche Kunststoffe, wie
beispielsweise die Polyamide, gegen oxidative Einflüsse sehr empfindlich sind, ist
es in manchen Fällen zweckmäßig, die Auflösung des Kunststoffes unter Einfluß inerter
Gase, beispielsweise einer Stickstoffatmosphäre, durchzuführen. Bei Anwendung von
Alkoholen als Lösungsmittel ist immer die Gefahr gegeben, daß durch Alkoholyseerscheinungen
eine Molekülverkleinerung des Makromoleküls in Form eines Ketten abb aues eintritt.
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Die nach den bekannten Verfahren der Technik durch Abkühlen oder
Fällen wiedergewonnenen Kunststoffe fallen in der Regel als feine Pulver an, die
durch Filtrieren nur sehr schwer vom Lösungsmittel zu trennen sind. Auf Grund der
großen Oberfläche von Kunststoffpulvern wird das Lösungs- oder Fällmittel oder die
Waschflüssigkeit zäh festgehalten, so daß die Kunststoffpulver nur schwer zu trocknen
sind.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Aufbereitungsvorgang
so durchzuführen, daß die Kunststoffe nicht völlig gelöst werden und dadurch einfacher
rückgewonnen werden können.
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Gemäß der Erfindung läßt man beim Aufarbeiten von Kabelresten aus
mit Kunststoff umhüllten Metalldrähten das Lösungsmittel mit einem höheren spezifischen
Gewicht als das derKunststoffumhüllung auf die zweckmäßig vorzerkleinerten Kabelreste
nur bis zum Quellen der Kunststoffumhüllung einwirken, worauf die aus der Kunststoffumhüllung
herausgelösten Metalldrähte absinken und die auf dem Lösungsmittel schwimmenden
Kunststoffumhüllungen abgeschöpft werden.
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Das erfindungsgemäße Verfahren hat den Vorteil, daß es zur Rückgewinnung
des Kunststoffes nicht notwendig ist, diesen in Lösungsmittel zu lösen. Die Anwendung
hoher Temperaturen und erhöhter Drücke wird dadurch vermieden und die Gefahr einer
Schädigung des Kunststoffes vermindert. Durch die schonende Art der Behandlung der
Kunststoffabfälle treten keine Abbauerscheinungen des Mikromoleküls ein, so daß
die Kunststoffe in unveränderter Form und Kettenlänge wiedergewonnen werden. Die
Gefahr einer oxidativen Schädigung des Kunststoffes ist gering, so daß zum Aufbereiten
von Kabelresten aus mit Kunststoff umhüllten Metalldrähten kein Arbeiten in einer
inerten Atmosphäre notwendig ist. Die wiederzugewinnenden Kunststoffe kommen nur
mit indifferenten Lösungs- und Quellmitteln in Berührung und nicht mit Chemikalien,
z. B. mit Aminen, die den Kunststoff chemisch verändern können. Da die Lösungsmittel
nur bis zum Quellen des Kunststoffes einwirken, werden die Kunststoffe nicht von
beigegebenen, beispielsweise anorganischen Pigmenten getrennt, sondern können in
der ursprünglichen Zusammensetzung gewonnen und wiederverarbeitet werden. Die Kunststoffe
fallen gemäß der Erfindung nicht als Feinpulver an und sind infolgedessen leicht
von noch anhaftendem Quellmittel zu befreien und brauchen in der Regel nicht zusätzlich
gewaschen zu werden.
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Das erfindungsgemäße Verfahren bietet darüber hinaus noch den Vorteil,
daß es durch seine Einfachheit und infolge des zur Durchführung des Verfahrens notwendigen,
nur sehr geringen Aufwandes wirtschaftlich außerordentlich günstig ist. Es treten
nur wenige Verluste an Lösungs- bzw. Quellmitteln auf. Die Quellmittel brauchen
nicht hochgereinigt zu sein. Zusätzliche Chemikalien werden nicht benötigt.
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Komplizierte Apparaturen, Druckgefäße, Filtriervorrichtungen u. dgl.
sind entbehrlich.
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Das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt eine saubere Trennung von
Kunststoffumhüllungen aus P olykohlenwas serstoffen, vorzugsweise Vinylpolymeren,
und Kupfer, so daß beide wiederverwendet werden können. Das Kupfer bleibt blank,
und es treten keinerlei Abgasprobleme auf. Die verwendeten organischen Flüssigkeiten
sind nicht feuergefährlich.
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Polyvinylchlorid z. B. bleibt unverändert, lediglich die Weichmacher
gehen teilweise in Lösung.
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Ebenso können auch Umhüllungen aus Polyäthylen wiedergewonnen werden.
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Als Quellmittel sind besonders organische Kohlenwasserstoffe, vorzugsweise
halogenierte Aliphate, z. B. Dichlormethan, Trichloräthylen, Chloroform, Methylenchlorid
oder Tetrachlorkohlenstoff, geeignet. Weiterhin können auch halogenierte Aromaten,
z.
B. Chlorbenzol oder Orthodichlorbenzol, verwendet werden. Gegebenenfalls kann das
Quellmittel auch aus mehreren Komponenten bestehen, die entweder vor oder während
des Quellprozesses zusammengemischt werden können. Dadurch ist es möglich, das spezifische
Gewicht des Quellmittels während des Quellprozesses zu verändern.
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Beispiel 1 Auf eine Länge von etwa 1 cm zurechtgeschnittene mit Polyvinylchlorid
umhüllte Kupferkabel werden in einem Becherglas mit Dichlormethan übergossen und
etwa 10 Minuten unter gelegentlichem Umrühren bei Zimmertemperatur stehengelassen.
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Bereits beim Umschütteln fallen aus den stark gequollenen Polyvinylchloridhüllen
teilweise die blanken Kupferstücke heraus. Durch entsprechende Zugabe von Tetrachlorkohlenstoff
schwimmen die Polyvinylchloridhüllen auf der Flüssigkeitsoberfläche, die blanken
Kupferstücke liegen am Boden des Gefäßes.
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Das Lösungsmittelgemisch kann nach neuer Zugabe von Dichlormethan
aufs neue benutzt werden.
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Beispiel 2 Mit Polyvinylchlorid umhüllte Kupferkabel von etwa 1 cm
Länge werden in einem Becherglas mit 1 Teil Methylenchlorid etwa 5 Minuten unter
gelegentlichem UmrührenbeiZimmertemperatur stehengelassen. Schon beim Umschütteln
fallen aus den stark gequollenen Polyvinylchloridhüllen teilweise die blanken Kupferstücke
heraus. Durch Zugabe von 2 Teilen Tetrachlorkohlenstoff schwimmen die Polyvinylchloridhüllen
auf der Flüssigkeitsoberfläche, und die blanken Kupferstücke liegen am Boden des
Gefäßes. Das Lösungsmittelgemisch kann nach neuer Zugabe von Methylenchlorid aufs
neue benutzt werden.
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Beispiel 3 Zerkleinerter, mit Polyvinylchlorid umhüllter Kupferdraht
wird mit einem Gemisch von 1 Teil Orthodichlorbenzol und 2 Teilen Tetrachlorkohlenstoff
übergossen. Bei Zimmertemperatur ist bereits nach etwa 10 Minuten das Polyvinylchlorid
so weit aufgelöst, daß die blanken Kupferstücke herausfallen und das Polyvinylchlorid
an die Flüssigkeitsoberfläche steigt.
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Beispiel 4 Zerkleinerter, mit Polyvinylchlorid umhüllter Kupferdraht
wird mit einem Gemisch von 3 Teilen Methylenchlorid und 1 Teil Chlorbenzol übergossen.
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Bei Zimmertemperatur ist nach etwa 15 Minuten das Polyvinylchlorid
so weit aufgelöst, daß die blanken Kupferstäbe herausfallen und das Polyvinylchlorid
an die Flüssigkeitsoberfläche steigt.