DE4207015A1 - Verfahren und vorrichtung zum verarbeiten von kunststoffen - Google Patents
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum
Verarbeiten von Kunststoffen gemäß den Oberbegriffen der Ansprüche 1 und
8.
Neben der Verarbeitung von sortenreinem Rohmaterial für Kunststoffe, wie
z. B. reines Polyamid, Polycarbonat oder Polypropylen, ist es bekannt,
auch ungereinigte Kunststoffe, welche Schmutz- und/oder Lackpartikel
enthalten, zu regenerieren bzw. zu reinigen und wiederzuverarbeiten. Der
regenerierte Kunststoff fällt nach dem Aufschmelzen und Reinigen in der
Regel als Sekundärgranulat an, welches für die Wiederverarbeitung
entweder allein oder zusammen mit Primärgranulat erneut aufgeschmolzen
wird. Bei wiederholtem Schmelzen von Kunststoffen findet aber ein
unerwünschter, mehrfacher Abbau der physikalischen Eigenschaften des
Materials statt.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, bei der Wiederverarbei
tung von ungereinigten Kunststoffen die Schmelzvorgänge zu reduzieren
und die Austragsleistung zu erhöhen.
Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der ersten,
aus Neumaterial bzw. Primärgranulat bestehenden, Kunststoffschmelze eine
zweite oder weitere Schmelzen aus ungereinigtem, regenerierbarem Kunst
stoff nach einem Reinigungsvorgang direkt zugeführt werden. Hierdurch
kann der ungereinigte Kunststoff unmittelbar nach seiner Reinigung als
Schmelze, d. h. ohne zwischenzeitliches Abkühlen und Wiederaufschmelzen,
zusammen mit der ersten Schmelze wiederverarbeitet werden.
Die Reinigung erfolgt vorteilhaft mechanisch mittels Filter und/oder
Trennkopf bzw. Sieb. Bei der Verarbeitung von ungereinigten Kunststof
fen, welche z. B. Lackpartikel enthalten, wird die ungereinigte Schmelze
vorteilhaft entgast.
Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht in vorteilhafter Weise, daß
die gereinigte Schmelze entweder einen Kern innerhalb der ersten Schmel
ze oder aber einen Mantel um die erste Schmelze bildet. Hierdurch ist
eine Mehrkomponententechnik möglich, d. h. je nach Qualitätsanspruch kann
das Kunststoffregenerat aus der gereinigten Schmelze außen oder innen
sein.
Die Entgasung am bzw. nach dem Zusammenfluß beider Schmelzen ist in
vorteilhafter Weise einfach und sicher durch Einschalten einer Entga
sungseinrichtung zu realisieren.
Eine Speicherung der gereinigten Schmelzen mittels eines Schmelzespei
chers, welcher der Plastifiziervorrichtung für das Primärgranulat
vorgeschaltet ist, ermöglicht vorteilhaft einen kontinuierlichen Be
trieb. Hierdurch können Anfahrdruckstöße vermieden werden. Außerdem wird
die Schmelze durch den Einsatz eines Filters weniger beansprucht, da der
gesamte Zyklus zum Filtern der Schmelze zur Verfügung steht.
In vorteilhafter Weise erfolgt die Einspeisung der Schmelze in die
Plastifiziereinrichtung im Bereich der Schneckenmisch
oder -einzugszone. Ein Vorteil dieser Anordnung ist eine
geringere Belastung der Schmelze bei großen Plastifizier
leistungen. Bei einer Zuführung der Schmelze in die Misch
zone können außerdem über die Einzugszone der Plastifi
ziereinrichtung Füll- und Verstärkungsstoffe sowie Neuware
hinzugegeben werden. Durch diese vorteilhafte Anordnung ist
eine sehr gute Mischung der Zugaben mit der gereinigten
Schmelze möglich.
Vorteilhaft werden als Plastifizierungseinrichtungen Extrudersysteme
und/oder Spritzgießplastifiziereinheiten verwendet, wobei die Plastifi
ziereinheiten für die Mehrkomponententechnik auch mit konzentrischen
Spritzdüsen versehen sein können. In einem Zweikomponentenkopf werden
dabei die gereinigten Schmelzen mit der ersten bzw. der Primärschmelze
zusammengeführt.
Um im ungereinigten Kunststoff enthaltene Metallteile zu entfernen, wird
in vorteilhafter Weise ein vorgeschaltetes Magnetfilter benutzt.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung, Fig. 1 bis 7
schematisch dargestellt.
Gemäß Fig. 1 ist eine Plastifiziereinrichtung 1 für das Spritzgießen von
Kunststoff mit einer Spritzdüse 2 und einem Trichter 7 für die Zufuhr
von Neuware bzw. Primärgranulat versehen. Über der Plastifiziereinheit 1
ist eine weitere Plastifiziereinrichtung 3 vorgesehen, die im wesentli
chen aus einem Extrudersystem besteht. Dieses ist mit einem Trichter 4
für das Einfüllen von ungereinigtem Kunststoffregranulat und mit einer
Zuführung 5 für das Zuführen des gereinigten Kunststoffs in die Plasti
fiziereinrichtung 1 versehen. Der Plastifiziereinrichtung 3 sind ferner
ein Filter 6 sowie eine nicht dargestellte Entgasungseinrichtung zuge
ordnet.
Fig. 2 zeigt eine Plastifiziereinrichtung 8 für Primärgranulat als
Bestandteil einer Spritzgießeinheit 9 mit einem Trichter 10, einer
Entgasungseinrichtung 11, und einer Formschließeinheit 12. Eine zweite
Plastifiziereinrichtung 13 dient als Extrudereinheit zur Schmelzeaufbe
reitung von ungereinigtem Material, welches mittels eines Trichters 14
eingefüllt wird. über eine Rohrleitung 15 wird die Schmelze zur Reini
gung durch ein Filter 16 der Plastifiziereinrichtung 8 zugeführt, wobei
die so vereinigten Schmelzen über die Entgasungsvorrichtung 11 entgast
werden.
Fig. 3 entspricht Fig. 2, jedoch ist hier zwischen dem Filter 16 und der
Plastifiziereinrichtung 8 ein Schmelzespeicher 17 angeordnet.
Gemäß Fig. 4 ist der Plastifiziereinrichtung 13 und dem Filter 16 eine
weitere Plastifiziereinrichtung 18 mit einer Entgasungseinrichtung 11
als Entgasungseinheit nachgeschaltet, aus der die gereinigte und ent
gaste Sekundärschmelze über den Schmelzespeicher 17 der Primärschmelze
zugeführt wird, und zwar im Bereich der Schneckenmischzone der Plastifi
ziereinrichtung 8.
Fig. 5 entspricht Fig. 4 mit dem Unterschied, daß die Sekundärschmelze
statt in die Schneckenmischzone in die Schneckeneinzugszone der Plasti
fiziereinrichtung 8 eingespeist wird.
Gemäß Fig. 6 ist zwischen den beiden Plastifiziereinrichtungen 13 und 8
eine Spritzgießeinheit 19 mit einer Entgasungseinrichtung 11 als Schmel
zespeicher eingeschaltet.
Fig. 7 zeigt ein Zweikomponentensystem, welches von einer Vorrichtung
gemäß Fig. 3 ausgeht. Zusätzlich zur Plastifiziereinrichtung 8 ist eine
weitere Plastifiziereinrichtung 20 angeordnet, die beide über eine
Leitung 21 einen Zweikomponentenspritzkopf 22 mit Schmelze beschicken,
so daß die gereinigte Schmelze entweder einen Kern innerhalb der Primär
schmelze oder einen Mantel um die Primärschmelze bildet.
Claims (16)
1. Verfahren zum Verarbeiten von Kunststoffen, bei dem eine erste,
aus Neumaterial bzw. Primärgranulat bestehende, Kunststoffschmelze
zusammen mit regeneriertem, wiederverarbeitbarem Kunststoff verarbeitet
wird, dadurch gekennzeichnet, daß der ersten Kunststoffschmelze eine
zweite oder weitere Schmelzen aus ungereinigtem, regenerierbarem Kunst
stoff nach einem Reinigungsvorgang direkt zugeführt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
ungereinigte Kunststoffschmelze mechanisch gereinigt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß
die ungereinigte Schmelze entgast wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß
nach dem Zuführen der gereinigten Schmelzen in die erste Schmelze die so
vereinigten Schmelzen entgast werden.
5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4 oder einem derselben,
dadurch gekennzeichnet, daß die gereinigten Schmelzen gespeichert
werden, bevor sie der ersten Schmelze zugeführt werden.
6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5 oder einem derselben,
dadurch gekennzeichnet, daß die gereinigte Schmelze einen Kern inner
halb der ersten Schmelze bildet.
7. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5 oder einem derselben,
dadurch gekennzeichnet, daß die gereinigte Schmelze einen Mantel um
die erste Schmelze bildet.
8. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1
bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine Plastifiziereinrichtung (3, 13)
mit einem Einfülltrichter (4, 14) für den ungereinigten, regenerierbaren
Kunststoff und einem nachgeschaltetem Filter (6, 16) für mechanische
Verunreinigungen sowie einer Zuführung (5, 15) für den gereinigten
Kunststoff in eine Plastifiziereinrichtung (1, 8) für die erste Schmelze
und die Plastifiziereinrichtung mit einer eingebauten und/oder vorge
schalteten Entgasungseinrichtung (11) versehen ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß
zwischen der Plastifiziereinrichtung (3, 13) für den ungereinigten
Kunststoff und der Plastifiziereinrichtung (1, 8) für das Primärgranulat
eine weitere Plastifiziereinrichtung (18) mit einer Entgasungseinrich
tung (11) als Entgasungseinheit eingeschaltet ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die
Entgasungseinheit ein Extrudersystem mit einer Entgasung ist.
11. Vorrichtung nach den Ansprüchen 8 bis 10 oder einem derselben,
dadurch gekennzeichnet, daß der Plastifiziereinrichtung (1, 8) für das
Primärgranulat ein Schmelzespeicher (17) vorgeschaltet ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der
Schmelzespeicher (17) als Entgasungseinheit ausgebildet ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet,
daß eine Spritzgießeinheit (19) als Schmelzespeicher ausgebildet ist.
14. Vorrichtung nach den Ansprüchen 8 bis 13 oder einem derselben,
dadurch gekennzeichnet, daß die Schmelzeeinführung im Bereich der
Schneckenmischzone der Plastifiziereinrichtung (1, 8) vorgesehen ist.
15. Vorrichtung nach den Ansprüchen 8 bis 13 oder einem derselben,
dadurch gekennzeichnet, daß die Schmelzeeinführung im Bereich der
Schneckeneinzugszone der Plastifiziereinrichtung (1, 8) vorgesehen ist.
16. Vorrichtung nach den Ansprüchen 8 oder 11, dadurch gekennzeich
net, daß zu der Plastifiziereinrichtung (1, 8) eine weitere Plastifizier
einrichtung (20) für Erstgranulat parallel geschaltet ist, derart, daß
beide Einrichtungen über eine Leitung (21) einen gemeinsamen Zweikompo
nentenspritzkopf (22) mit Schmelze beschicken.
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