專利名稱：Pet瓶回收利用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種回收利用用過的PET瓶的方法和裝置。
回收利用用過的PET瓶的方法和裝置是已知的。通常首先分開和除去標(biāo)簽。然后在另一步驟中利用研磨機(jī)將瓶(包括封蓋)粉碎成碎片。然后在不同的洗滌步驟中洗滌該產(chǎn)物混合物，并清洗存在的粘膠殘留物。然后按照不同的塑料種類(瓶體的PET和蓋的聚乙烯)分離。然后任選在隨后的去污步驟中凈化PET，從而可以重新用于制備新的瓶。
這種回收利用方法的實(shí)例在US-A 5 115 987、US-A 5 688 693或者DE 10 002 682 A1中有述。
但是這些已知方法有以下缺點(diǎn)與玻璃不同，在玻璃情況下雜質(zhì)在玻璃表面上，而且易于再除去，而PET瓶的雜質(zhì)擴(kuò)散進(jìn)材料中。視塑料的壁厚而定，在去污時(shí)，雜質(zhì)再?gòu)牟牧现杏袇^(qū)別地快速擴(kuò)散出來。如果要保證被粉碎的塑料材料實(shí)際上完全被凈化，必須適應(yīng)調(diào)整回收利用參數(shù)，使得即使最深度污染的厚壁的組成部分也可以充分去污。因此，現(xiàn)有技術(shù)中，凈化或回收利用參數(shù)適應(yīng)于最難以凈化的較厚部分。不過，由于對(duì)較薄的塑料碎片進(jìn)行了“過度凈化”，因此這在經(jīng)濟(jì)上只是限制地有意義。
因此，本發(fā)明的任務(wù)在于，提供一種可以經(jīng)濟(jì)地回收利用PET瓶的方法和裝置。
該任務(wù)是通過權(quán)利要求1的方法和權(quán)利要求8的裝置實(shí)現(xiàn)的。
本發(fā)明方法在于，將瓶粉碎成塑料碎片后，根據(jù)至少一種標(biāo)準(zhǔn)，將其分揀為至少兩種分量，然后對(duì)每種分量進(jìn)行個(gè)別性回收利用處理或者評(píng)價(jià)。
這里，塑料碎片是指這樣的要求，它是基本上是種類純的或者都來自瓶材料的碎片，即，其他材料在粉碎步驟前或者在分揀步驟前被分離出去，并且在自身循環(huán)中被廢舊利用或清除。其他材料是標(biāo)簽或者塑料容器蓋，例如聚乙烯旋蓋或鋁制旋蓋。因此，在步驟b中，基本上種類純的塑料碎片根據(jù)至少一種標(biāo)準(zhǔn)被分揀為至少兩種分量，并進(jìn)一步處理。
在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，在步驟(b)中，塑料碎片可以按照不同尺寸和/或不同厚度和/或不同質(zhì)量和/或不同密度進(jìn)行分揀。在常用的PET瓶中，大體上區(qū)分開來自瓶壁的塑料碎片和來自瓶頭以及具有較厚PET段的塑料碎片。由于所述兩類塑料碎片凈化難度不同，所述分揀標(biāo)準(zhǔn)可以分開所述兩類塑料碎片。所述兩類主要區(qū)別在于其厚度和/或其不同質(zhì)量和/或其不同尺寸，任選還根據(jù)還影響密度的結(jié)晶度。因此，有利的是，按照這些標(biāo)準(zhǔn)的一種或者按照其組合對(duì)塑料碎片進(jìn)行分揀。以相應(yīng)方式還可以對(duì)多層PET瓶的碎片進(jìn)行分揀，因?yàn)楸举|(zhì)上阻隔層的碎片比內(nèi)壁和外壁的碎片更薄。
有利地，第一分量可以包括至少約95％，特別是至少98％來自飲料容器厚壁部分、特別是螺紋件的塑料碎片，第二分量包括至少約95％，特別是至少98％來自飲料容器薄壁部分的塑料碎片。100％分離兩類塑料碎片雖然從純理論上是可能的，但經(jīng)濟(jì)上意義很小，因?yàn)楹臅r(shí)，和從而成本高。事實(shí)表明，為了充分達(dá)到所需的安全標(biāo)準(zhǔn)，以約95％的可靠性進(jìn)行分揀。這意味著分揀的塑料碎片最多5％由其他種類塑料碎片組成。如下所述，這樣的分離品質(zhì)可以技術(shù)上和經(jīng)濟(jì)上有意義地實(shí)現(xiàn)，因而該方法總體上是有效的并且是便宜的。有利地，視分量不同，在方法步驟(c)中用不同的溫度處理塑料碎片。已知，在較高溫度下擴(kuò)散過程較快，在較低溫度下則較慢。因此，通過溫度，可以優(yōu)化取決于塑料碎片尺寸或厚度的去污過程。
特別有利的是，與第二分量相比，可以在更高溫度下處理第一分量。例如，對(duì)于兩種分量，調(diào)節(jié)去污溫度，使得兩種分量的去污步驟時(shí)間基本上是相同的。從而使總回收利用時(shí)間適合于兩種分量，這對(duì)充分利用回收利用裝置是有利的，因?yàn)榛厥绽醚b置的去污部分同時(shí)用于兩種分量。
對(duì)此可替代地，或者額外地，在方法步驟(c)中，視分量不同，塑料碎片可以處理不同長(zhǎng)度的時(shí)間。由于擴(kuò)散不僅取決于溫度，而且還取決于時(shí)間，所以還可以改變這些參數(shù)，從而優(yōu)化回收利用方法。有利地，一種(第一)分量比第二分量處理更長(zhǎng)時(shí)間。由于在第一分量中塑料碎片較厚，因此可以實(shí)現(xiàn)大體上同樣良好地對(duì)兩種分量去污。因此，回收利用后合并兩種分量，并且可以一起重新進(jìn)一步加工成飲料瓶等。不過，例如用于非食物領(lǐng)域時(shí)，也可以省略對(duì)一種(第一)分量進(jìn)行去污。在該情況下可以立即擠出和造粒。還可以考慮直接清除一種分量，并包括在權(quán)利要求1中。
在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，在方法步驟(c)中，在另一粉碎步驟中后粉碎第一分量。從而得到與第二分量中類似的塑料碎片厚度，由此在去污時(shí)，在方法步驟(c)中，第一分量象第二分量一樣被處理，不必過度加熱第一分量的塑料碎片，或者不必過長(zhǎng)時(shí)間去污。
有利地，在第一分量的后粉碎步驟后，將第一分量和第二分量重新合并，并在方法步驟(c)中一起去污。由于可以這樣進(jìn)行后粉碎，使得塑料碎片在其厚度或其尺寸和質(zhì)量方面相應(yīng)于第一分量的塑料碎片，從而可以在共同的去污步驟中去污。
特別有利地，在分揀步驟(b)中使用干洗搖床。干洗搖床特別適合于分揀塑料碎片，因?yàn)槠淇梢园凑粘叽缁蛘甙凑蘸穸然蛘甙凑詹煌|(zhì)量分揀密度相同的材料混合物。因此，可以可靠地和重復(fù)地分揀塑料碎片。
實(shí)施該方法的裝置包括至少一個(gè)粉碎裝置，用于將塑料容器粉碎成塑料碎片，分揀裝置，用于按照至少一種標(biāo)準(zhǔn)將塑料碎片分揀成至少兩種分量，和去污裝置，用于對(duì)塑料碎片進(jìn)行去污。
在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，該分揀裝置包括干洗搖床。干洗搖床可以將相同密度的材料混合物按照不同厚度或者不同尺寸或者不同質(zhì)量而分離為兩種分量。
有利地，分揀段還可以包括篩分裝置。搖床(Herde)對(duì)受限制的粒徑譜運(yùn)行更好。因此，有利的是，使該混合物流經(jīng)篩子，在材料混合物進(jìn)入干洗搖床前，除去小級(jí)分。然后將篩分流過物加入干洗搖床。從而進(jìn)一步改善分離效率。
本發(fā)明的實(shí)施例以附圖表示，并在下面解釋。附圖為

圖1是用于回收利用用過的塑料容器，特別是PET瓶的本發(fā)明方法第一實(shí)施例的方框圖，圖2是用于回收利用用過的塑料容器，特別是PET瓶的本發(fā)明方法第二實(shí)施例的方框圖，圖3是用于回收利用用過的塑料容器，特別是PET瓶的本發(fā)明裝置實(shí)施例的示意圖。
在圖1的方框圖中，各個(gè)方法步驟用符號(hào)表示。如所公開的，PET瓶首先在步驟101中被粉碎和洗滌。此時(shí)，還將PET組成部分與其他組成部分分離開，即，還除去封蓋、標(biāo)簽、粘膠殘留物或者可能存在的底蓋。方法步驟101結(jié)束時(shí)基本上只有種類純的PET碎片。
PET碎片經(jīng)過傳感預(yù)選器(Weiche)102。在那分揀出很強(qiáng)污染的碎片，并棄用。
然后在方法步驟103中(在權(quán)利要求方法步驟b中)分揀還單獨(dú)存在的PET塑料碎片。可以這樣進(jìn)行分揀，使得第一分量基本上由壁較厚的部分或碎片形成，而且特別是來自螺紋件或瓶頭的碎片，而第二分量含有薄壁的壁部分?？梢杂枚喾N輔助手段進(jìn)行分離。特別合適的是所謂的干洗搖床，結(jié)合圖3對(duì)其更詳細(xì)描述。
在步驟103中，不必?zé)o條件地100％分離碎片。清潔度為95％，特別是98％已經(jīng)足夠。
在圖1所示的方法過程中，在步驟c(權(quán)利要求1)中，對(duì)各種分量進(jìn)行個(gè)別性回收利用處理，使得對(duì)壁較厚的PET碎片在方框104中進(jìn)行后粉碎。優(yōu)選這樣后粉碎，使得由此得到的碎片件與薄壁碎片一起在共同的去污步驟(針對(duì)薄壁的塑料碎片)中被去污。該步驟通常包括洗滌過程以及干燥過程。事實(shí)表明，對(duì)于典型的碎片尺寸，例如直徑小于10mm，在約170℃下干燥四小時(shí)，以便除去大約99％的所有雜質(zhì)。該方法步驟還可以局部地分別地在再循環(huán)器(Recycler)或轉(zhuǎn)爐中進(jìn)行。
在最后的步驟106中，再次檢驗(yàn)碎片，并且在清潔度足夠情況下放出，以進(jìn)一步處理。例如通過氣相色譜進(jìn)行檢驗(yàn)。
在圖2所示的方法變體中，在粉碎201和分揀步驟203(權(quán)利要求1中步驟b)后不后粉碎較粗大的碎片。代之以對(duì)兩種分量進(jìn)行不同的去污204、205。瓶頸區(qū)域以及壁較厚的PET碎片被強(qiáng)烈去污，而壁較薄的壁區(qū)域被不太強(qiáng)烈地去污。
然后還再次進(jìn)行常規(guī)檢驗(yàn)206并釋放。
圖3示意性表示實(shí)施本發(fā)明方法不同方法變體的裝置。
這樣的裝置包括粉碎機(jī)300，其粉碎加入的PET瓶。然后經(jīng)過傳感器301，其分揀出強(qiáng)污染的部分。
進(jìn)行方法步驟b(分揀種類純的PET碎片)的實(shí)施方式所使用的分揀裝置的核心部件是記為303的干洗搖床。
干洗搖床303具有縱向上傾斜的打孔的板304，其在該方向上以朝上的輸送傾向驅(qū)動(dòng)性搖晃，并從下面用空氣305貫流。待分離的PET碎片306從上面在大約中間部位加到打孔的板304上。貫流的空氣將目標(biāo)物流化并分離為位于板304上的重物和漂浮的輕物。重物307在此情況下是厚壁的PET碎片，與板304接觸，并且通過接觸摩擦和板的搖晃向上傳送。輕物308，即薄壁的PET碎片，與之相反，向下移動(dòng)。為了改善分揀效果，可以額外地(這里沒有畫出)，在混合物進(jìn)入干洗搖床303前，通過篩子進(jìn)行預(yù)分揀。當(dāng)干洗搖床在限制的粒徑譜情況下更好地運(yùn)行時(shí)，這樣是有利的。例如可以連接一個(gè)篩子，從混合物中除去尺寸小于3mm的部分級(jí)分，以便隨后將該級(jí)分重新加入具有薄壁PET碎片的分量。
壁較厚的PET碎片的分量可以在粉碎機(jī)309中再進(jìn)行一次后粉碎，然后，如虛線箭頭所示，與較薄的PET碎片一起在共同的去污步驟310中去污。在未畫出的方式中，將較粗大的碎片未被后粉碎地加入自身的去污步驟中。
實(shí)驗(yàn)中，使用PET碎片作為起始材料，其通過研磨由新瓶制得。用篩子除去小于3mm的顆粒級(jí)分。然后將剩余物加到干洗搖床上，并用通量280kg/h，打孔面積600×1200mm，孔1.5mm以及搖晃頻率65Hz進(jìn)行操作。調(diào)節(jié)傾斜度，使得圓的碎片獨(dú)立于其尺寸不向下滾動(dòng)。用這些參數(shù)可以得到大于99％的級(jí)分清潔度，以壁厚作為分離標(biāo)準(zhǔn)。細(xì)級(jí)分的壁厚小于1毫米，粗級(jí)分的壁厚大于1毫米。
權(quán)利要求
1.回收利用用過的PET瓶的方法，包括以下步驟a)將瓶粉碎(101、201)為塑料薄片，b)按照至少一種標(biāo)準(zhǔn)將塑料碎片分揀(103、104)為至少兩種分量，和c)個(gè)別性回收利用處理，任選包括去污處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中，在步驟b)中，塑料碎片按照不同尺寸和/或不同厚度和/或者不同質(zhì)量和/或不同密度和/或不同結(jié)晶度進(jìn)行分揀。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的方法，其中，這樣分揀，使得第一分量包括至少約95％，特別是至少98％來自飲料容器厚壁部分、特別是瓶頭的塑料碎片，第二分量包括至少約95％，特別是至少98％來自飲料容器薄壁部分的塑料碎片。
4.根據(jù)權(quán)利要求1到3之一的方法，其中，在方法步驟c)中，在另一粉碎步驟(104)中后粉碎第一分量。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的方法，其中，在第一分量的后粉碎步驟(104)后，將第一分量和第二分量重新合并，并一起去污。
6.根據(jù)權(quán)利要求1到5之一的方法，其中，在分揀步驟b)中使用干洗搖床(303)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1到5之一的方法，其中，分揀步驟b)包括在流體介質(zhì)中進(jìn)行作為結(jié)晶度函數(shù)的密度分離。
8.回收利用用過的PET瓶的裝置，該裝置包括粉碎裝置(300)，用于將塑料容器粉碎成塑料碎片，分揀裝置(303)，用于按照至少一種標(biāo)準(zhǔn)將塑料碎片分揀成至少兩種分量，和去污裝置(309、310)，用于對(duì)塑料碎片進(jìn)行去污。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的裝置，其特征在于，該分揀裝置包括干洗搖床(303)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的裝置，其特征在于，該分揀裝置包括篩分裝置。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種回收利用用過的PET瓶的方法。該方法包括以下步驟a)將瓶粉碎為塑料碎片，b)按照至少一種標(biāo)準(zhǔn)將塑料碎片分揀為至少兩種分量，和c)進(jìn)行個(gè)別性回收利用處理，包括去污處理。本發(fā)明裝置能夠?qū)嵤┍景l(fā)明方法。采用本發(fā)明方法和裝置，可以將難以凈化的PET瓶螺旋件的塑料碎片與易于凈化的瓶壁的薄壁塑料碎片分開，并在自身的回收利用步驟中進(jìn)一步加工。
文檔編號(hào)B29B17/00GK1938138SQ200480030099
公開日2007年3月28日 申請(qǐng)日期2004年10月9日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月13日
發(fā)明者T·弗里德倫德爾, M·霍費(fèi)爾貝特, T·基?；舴?申請(qǐng)人:克羅內(nèi)斯股份公司