DE4112171A1 - Recycling thermoplastic FRP materials - where binder and fibres are similar polymers, by disintegrating FRP and heating within limits to prevent thermal fibre length degradation - Google Patents

Abstract

A recovery process is applied to FRP with thermoplastic binder and reinforcements of synthetic fibres of the same or similar structure thermoplastic polymer, where both the upper and lower limits of the melting pt. range of the fibres are higher than those of the polymer binder, in all cases these ranges overlapping to a certain extent. In the process the FRP is heated and disintegrated so that it can then be moulded again and its modulus of elasticity, its impact strength and tensile strength are all at least 50% of the corresponding values of the binder polymer before the recovery process. ADVANTAGE - The procedure enables the FRP concerned to be used again (at least as the binder), where the FRP system uses virtually the same resin for binder and reinforcment

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Wiederaufbereitung eines Faserverbundwerkstoffs mit einer Matrix aus thermoplastischem Kunststoff und mit Verstärkungseinlagen bestehend aus Synthesefasern eines thermoplastischen Kunststoffs mit gleicher oder zumindest sehr ähnlicher Struktur.The invention relates to a method for Reprocessing of a fiber composite material with a matrix of thermoplastic and with Reinforcing inserts made of synthetic fibers a thermoplastic with the same or at least very similar structure.

Zur Herstellung insbesondere auch technischer Bauteile werden heute zunehmend faserverstärkte Thermoplaste eingesetzt, wobei durch Einlagerung von Fasern aus sortenfremden Werkstoffen in den Matrix-Werkstoff zum Teil wesentlich verbesserte Festigkeitseigenschaften erzielt werden können. Mit der US-PS 45 01 856 ist außerdem bereits die Möglichkeit angesprochen worden, thermoplastische Kunststoffe durch Einlagerung von Synthesefasern aus einem thermoplastischen Kunststoff mit zumindest sehr ähnlicher Struktur zu verbessern. Synthesefasern sind durch ihren Herstellvorgang (beispielsweise Spinn- und Verstreckvorgang) hochorientiert und weisen dadurch gegenüber dem Matrix-Werkstoff deutlich verbesserte mechanische Eigenschaften auf, mit denen sich aufgrund der Kompatibilität mit dem Matrix-Werkstoff die Eigenschaften des Faserverbundwerkstoffs günstig beeinflussen lassen. Unter thermoplastischen Kunststoffen mit gleicher oder zumindest sehr ähnlicher Struktur sind dabei Kunststoffe zu verstehen, welche der gleichen Kunststoff-Familie angehören; in dem hier interessierenden Zusammenhang sollten der Matrix-Werkstoff und der Synthesefaser-Kunststoff so beschaffen sein, daß nach der Wiederaufbereitung kein irgendwie gemischter Aufbereitungswerkstoff, sondern ein sortenreiner Kunststoff vorliegt, welcher erneut zumindest als Matrix-Werkstoff eingesetzt werden kann.For the production in particular also technical Components are increasingly being fiber-reinforced today Thermoplastics used, whereby by storing Fibers made of non - brand materials in the Matrix material in some cases significantly improved Strength properties can be achieved. With the US-PS 45 01 856 is also already Possibility addressed thermoplastic Plastics by embedding synthetic fibers a thermoplastic with at least a lot similar structure to improve. Are synthetic fibers through their manufacturing process (for example Spinning and drawing process) highly oriented and thereby point towards the matrix material significantly improved mechanical properties, with which due to the compatibility with the Matrix material the properties of the Allow fiber composite material to influence favorably. Among thermoplastics with the same or at least a very similar structure Understanding plastics which of the same  Belong to plastic family; in this one of interest should be the Matrix material and the synthetic fiber plastic so be such that after reprocessing none somehow mixed processing material, but a pure plastic is present, which again at least be used as a matrix material can.

Der Erfindung liegt dementsprechend die Aufgabe zugrunde, ein Wiederaufbereitungsverfahren anzugeben, mit dem sich Faserverbundwerkstoffe der eingangs erwähnten Art (eigenfaserverstärkte Faserverbundwerkstoffe) für den erneuten Einsatz - zumindest als Matrix-Werkstoff - zurückgewinnen lassen.The object of the invention is accordingly based on specifying a reprocessing procedure with which fiber composite materials of the beginning mentioned type (self-reinforced Fiber composites) for reuse - at least as a matrix material - recover to let.

Die Erfindung baut dabei auf der bereits erwähnten Erkenntnis auf, daß die Moleküle in Synthesefasern aufgrund des Herstellungsverfahrens einen erhöhten Ordnungszustand aufweisen; diese Ausbildung hat zur Folge, daß der Temperaturbereich, in dem die Synthesefasern auf schmelzen, zumindest zum Teil höher liegt als der Schmelztemperaturbereich des Matrix-Werkstoffs. Abhängig von der Art des thermoplastischen Kunststoffs ergeben sich für den Matrix-Werkstoff und die Synthesefasern Schmelztemperaturbereiche, die voneinander getrennt liegen (vgl. die US-PS 45 01 856) oder sich nur teilweise überlappen.The invention builds on that already mentioned Realization that the molecules in synthetic fibers an increased due to the manufacturing process Have tidy condition; this training has to Consequence that the temperature range in which the Synthetic fibers on melt, at least partially higher is the melting temperature range of the Matrix material. Depending on the type of thermoplastic arise for the Matrix material and the synthetic fibers Melting temperature ranges that are separated lie (see. US-PS 45 01 856) or just partially overlap.

Die Aufgabe wird durch ein Verfahren gelöst, welches die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist. Ausgehend davon, daß die untere und obere Temperaturgrenze des Schmelzbereichs der Synthesefasern jeweils höher liegt als die untere bzw. obere Temperaturgrenze des Matrix-Werkstoffs bei sich allenfalls teilweise überlappenden Temperaturbereichen der beiden Schmelzbereiche, wird der Faserverbundwerkstoff in zerkleinertem Zustand derart unter Wärmezufuhr behandelt, daß der entstehende Aufbereitungswerkstoff erneut einer Formgebung unterworfen werden kann und hinsichtlich seiner wesentlichen Festigkeitseigenschaften dem Matrix-Werkstoff vor der Wiederaufbereitung zumindest ähnlich ist: Der Elastizitätsmodul, die Schlagzähigkeit sowie die Zugfestigkeit des Aufbereitungswerkstoffs sollten größenmäßig jeweils zumindest 50% des betreffenden Wertes des Matrix-Werkstoffs vor der Wiederaufbereitung erreichen.The task is solved by a method which has the features of claim 1. Assuming that the lower and upper Temperature limit of the melting range of the Synthetic fibers are higher than the lower one or upper temperature limit of the matrix material partially overlapping at most Temperature ranges of the two melting ranges the fiber composite material in shredded state  treated with heat so that the resulting processing material again one Shaping can be subjected and regarding its essential strength properties At least matrix material before reprocessing is similar: the modulus of elasticity, the Impact strength and tensile strength of the Processing material should be sized at least 50% of the relevant value of the Matrix material before reprocessing to reach.

Bei den hier angesprochenen, den Faserverbundwerkstoff bildenden thermoplastischen Kunststoffen handelt es sich neben Polyolefinen (PE bzw. PP) insbesondere um Polyester (PET bzw. PBT bzw. Pc), Polyamide (Polyamid 6, Polyamid 6.6, Polyamid 6.10 bzw. Polyamid 12), Polyacryl und Polystyrol.With those addressed here, the Fiber composite material forming thermoplastic In addition to polyolefins (PE or PP) especially polyester (PET or PBT or Pc), polyamides (polyamide 6, polyamide 6.6, Polyamide 6.10 or polyamide 12), polyacrylic and Polystyrene.

Grundsätzlich sollte die Verfahrensführung, insbesondere die Temperaturführung, über den in Frage kommenden Zeitraum so gewählt werden, daß der Matrix- Werkstoff möglichst wenig abbaut, d. h. im Hinblick auf seine Eigenschaften nach der Zerkleinerung möglichst wenig verändert wird. Dies läßt sich vor allem dadurch erreichen, daß die Aufbereitungstemperatur - unter Berücksichtigung sonstiger für die Verfahrensführung wesentlicher Gesichtspunkte - möglichst niedrig oder zumindest über die Zeitdauer des Schmelzvorgangs im Durchschnitt möglichst niedrig gewählt wird.Basically, the procedure, in particular the temperature control over which in question next period can be chosen so that the matrix Degrades material as little as possible, d. H. with regard on its properties after crushing changed as little as possible. This can be said achieve everything in that the Preparation temperature - taking into account other essential for the conduct of the procedure Aspects - as low as possible or at least over the duration of the melting process in Average is chosen as low as possible.

Bei der Wiederaufbereitung eines Faserverbundwerkstoffs mit Schmelzbereichen für den Matrix-Werkstoff und die Synthesefasern, deren Temperaturbereiche sich teilweise überlappen, sind grundsätzlich zwei Vorgehensweisen möglich: Zum einen kann die Aufbereitungstemperatur in der Weise eingestellt werden, daß allenfalls die obere Temperaturgrenze des Schmelzbereichs des Matrix-Werkstoffs erreicht wird, jedoch zumindest die untere Temperaturgrenze des Schmelzbereichs der Synthesefasern (Anspruch 2). Dies hat zur Folge, daß neben dem Matrix-Werkstoff auch die Synthesefasern aufgeschmolzen werden: Dabei kann ein Aufbereitungswerkstoff entstehen, welcher bessere mechanische Eigenschaften aufweist als der Matrix-Werkstoff vor der Aufbereitung oder als ein verhältnismäßig wenig verstärkter Faserverbundwerkstoff. Zum anderen kann das Verfahren bei einer Aufbereitungstemperatur ablaufen, die im Höchstfall knapp unterhalb der unteren Temperaturgrenze des Schmelzbereichs der Synthesefasern liegt (Anspruch 3). Auf diese Weise können die Synthesefasern zumindest annähernd in dem Zustand erhalten werden, der nach Beendigung lediglich des Zerkleinerungsvorgangs vorgelegen hat.When reprocessing a Fiber composite material with melting ranges for the Matrix material and the synthetic fibers, their Temperature ranges partially overlap basically two approaches are possible: On the one hand, the processing temperature in the Be set so that at most the upper Temperature limit of the melting range of the  Matrix material is achieved, but at least that lower temperature limit of the melting range of the Synthetic fibers (claim 2). This has the consequence that in addition to the matrix material, also the synthetic fibers can be melted: a Processing material arise, which better has mechanical properties than that Matrix material before processing or as a relatively little reinforced Fiber composite material. On the other hand, the method can be used for a Processing temperature expire, the maximum just below the lower temperature limit of the Melting range of the synthetic fibers is (claim 3). In this way, the synthetic fibers be obtained at least approximately in the state who, after completion, only the Crushing process has occurred.

Bei der Wiederaufbereitung eines Faserverbundwerkstoffs mit Schmelzbereichen, deren Temperaturbereiche voneinander getrennt liegen, läuft das Verfahren unter Aufrechterhaltung einer Aufbereitungstemperatur ab, bei welcher allenfalls die obere Temperaturgrenze des Schmelzbereichs des Matrix-Werkstoffs erreicht wird (Anspruch 4). Dies hat zur Folge, daß die nach der Zerkleinerung des Faserverbundwerkstoffs vorliegenden Faserfragmente - abhängig von den sonstigen Verfahrensbedingungen - im wesentlichen erhalten bleiben. Die Eigenschaften des Aufbereitungswerkstoffs lassen sich erforderlichenfalls dadurch günstig beeinflussen, daß spätestens während des Schmelzvorgangs des Matrix-Werkstoffs neuwertiges Zusatzmaterial bestehend aus dem Matrix-Werkstoff beigemischt wird (Anspruch 5). Statt dessen oder zusätzlich können auch - spätestens im noch geschmolzenen Zustand - neuwertige Synthesefasern beigemischt werden, deren Struktur derjenigen des Matrix-Werkstoffs zumindest sehr ähnlich und deren Länge größer ist als diejenige der Verstärkungseinlagen des zerkleinerten Faserverbundwerkstoffs (Anspruch 6).When reprocessing a Fiber composite material with melting ranges, the Temperature ranges are separated from each other, runs the process while maintaining a Processing temperature at which at most the upper temperature limit of the melting range of the Matrix material is achieved (claim 4). This has the consequence that after the shredding of the Fiber composite material present fiber fragments - depending on the other procedural conditions - in remain essentially unchanged. Let the properties of the processing material thereby favorably if necessary influence that at the latest during the Melting process of the matrix material as good as new Additional material consisting of the matrix material is added (claim 5). Instead, or in addition can also - at the latest in molten state - like new synthetic fibers are added, the structure of which is that of  Matrix material at least very similar and their Length is greater than that of Reinforced inserts of the shredded Fiber composite material (claim 6).

Das Aufbereitungsverfahren kann unter Verwendung einer Aufschmelz- und Homogenisiereinrichtung, insbesondere in Gestalt eines Zweischneckenkneters, ausgeführt werden. Die Beimischung neuwertiger Synthesefasern erfolgt mittels einer Zuführeinrichtung, insbesondere in Gestalt einer Beschickungsschnecke. Neuwertiger Matrix-Werkstoff wird zweckmäßig unmittelbar in den Eintrittsbereich der Aufschmelz- und Homogenisiereinrichtung eingeleitet.The reprocessing process can be done using a melting and homogenizing device, especially in the form of a twin-screw kneader, be carried out. The addition of new ones Synthetic fibers are made using a Feeding device, in particular in the form of a Feed screw. As good as new matrix material It is advisable to go directly into the entrance area the melting and homogenizing device initiated.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung im einzelnen erläutert. Es zeigen:The invention is described below with reference to the drawing explained in detail. Show it:

Fig. 1 als Schemabild über der Temperatur aufgetragen das Schmelzverhalten eines Faserverbundwerkstoffs für den Fall, daß der Schmelzbereich des Matrix-Werkstoffs vollständig unterhalb des Schmelzbereichs der Synthesefasern liegt, Fig. 1 as a schematic picture of the temperature of the melting behavior of a coated fiber composite material for the case that the melting range of the matrix material is completely below the melting range of the synthetic fibers,

Fig. 2 als Schemabild das Schmelzverhalten eines Faserverbundwerkstoffs für den Fall, daß die Schmelzbereiche des Matrix-Werkstoffs und der Synthesefasern sich teilweise überlappen, Fig. 2 as a schematic image, the melting behavior of a fiber composite material for the case that the melting range of the matrix material and the synthetic fibers to partially overlap,

Fig. 3 schematisch den Bereich der einzustellenden Aufbereitungstemperatur für den Fall, daß der Faserverbundwerkstoff gemäß Fig. 1 bei Erhaltung seiner Faserstruktur aufbereitet wird, Fig. 3 schematically shows the area of the discontinuing treatment temperature for the case that the fiber composite material of FIG. 1 is processed while maintaining its fibrous structure

Fig. 4a schematisiert den Bereich der Aufbereitungstemperatur für den Fall, daß der Faserverbundwerkstoff gemäß Fig. 2 bei Erhaltung seiner Faserstruktur wiederaufbereitet wird, FIG. 4a schematically the region of the treatment temperature in the case that the fiber composite material of FIG. 2 is recycled with maintenance of its fiber structure,

Fig. 4b schematisiert den Bereich der Aufbereitungstemperatur für den Fall, daß der Faserverbundwerkstoff gemäß Fig. 2 unter Veränderung bzw. Verlust seiner Faserstruktur wiederaufbereitet wird, und FIG. 4b schematically shows the range of the processing temperature in the event that the fiber composite material according to FIG. 2 is reprocessed while changing or losing its fiber structure, and

Fig. 5 in Form eines Fließschemas den Aufbau und Ablauf des Wiederaufbereitungsverfahrens. Fig. 5 in the form of a flow diagram, the structure and sequence of the reprocessing process.

Dem Grundgedanken der Erfindung folgend bezieht sich die Zeichnung auf Faserverbundwerkstoffe, deren Matrix und Verstärkungseinlagen in Form von Synthesefasern aus einem thermoplastischen Kunststoff mit gleicher oder zumindest sehr ähnlicher Struktur bestehen. Es handelt sich dabei um thermoplastische Kunststoffe derselben Familie bzw. um thermoplastische Kunststoffe, die einander derart ähnlich sind, daß sie nach der Wiederaufbereitung (RECYCLING) miteinander einen sortenreinen Aufbereitungswerkstoff bilden.Following the basic idea of the invention relates the drawing on fiber composite materials whose Matrix and reinforcement in the form of Synthetic fibers made from a thermoplastic with the same or at least very similar structure consist. These are thermoplastic Plastics of the same family or um thermoplastics that are each other are similar that they are after reprocessing (RECYCLING) a single variety Form treatment material.

Die Fig. 1 und 3 beziehen sich auf einen Faserverbundwerkstoff, dessen Matrix-Werkstoff und Synthesefasern vollständig voneinander getrennte Schmelzbereiche SM (Schmelzbereich Matrix-Werkstoff) bzw. SF (Schmelzbereich Synthesefasern) aufweisen. Die untere und obere Temperaturgrenze der beiden Schmelzbereiche ist mit TMu, TFu bzw. TMo, TFo bezeichnet. Die untere Temperaturgrenze TFu des Schmelzbereichs SF der Synthesefasern liegt dabei mit Abstand oberhalb der oberen Temperaturgrenze TMo des Schmelzbereichs SM des Matrix-Werkstoffs. Mit Rücksicht auf das erwähnte Schmelzverhalten des Faserverbundwerkstoffs gemäß Fig. 1 (vgl. dazu die US-PS 45 01 856) kann dieser - bei Erhaltung der Faserstruktur - in einem als Recyclingfenster Rf 1 bezeichneten Temperaturbereich wiederaufbereitet werden. Dieser liegt (wie Fig. 3 erkennen läßt) zwischen der unteren und oberen Temperaturgrenze TMu bzw. TMo (vgl. dazu Fig. 1). Figs. 1 and 3 relate to have a fiber composite material, the matrix material and synthetic fibers completely separate melting ranges SM (melting range matrix material) or SF (melting range of synthetic fibers). The lower and upper temperature limits of the two melting ranges are labeled TMu, TFu and TMo, TFo. The lower temperature limit TFu of the melting range SF of the synthetic fibers lies at a distance above the upper temperature limit TMo of the melting range SM of the matrix material. With regard to the aforementioned melting behavior of the fiber composite material according to FIG. 1 (cf. US Pat. No. 4,501,856), this can - if the fiber structure is retained - be reprocessed in a temperature range designated as recycling window Rf 1 . This is (as can be seen in FIG. 3) between the lower and upper temperature limits TMu and TMo (cf. FIG. 1).

Bei dem mit Fig. 2 angesprochenen Faserverbundwerkstoff aus thermoplastischem Kunststoff sind der Matrix-Werkstoff und die eingelagerten Synthesefasern derart beschaffen, daß sich ihre Schmelzbereiche SM und SF teilweise überlappen: Die obere Temperaturgrenze TMo des Matrix-Werkstoffs liegt dabei oberhalb der unteren Temperaturgrenze TFu der Synthesefasern. Ein Faserverbundwerkstoff der hier angesprochenen Art kann beispielsweise aus einer Polyäthylenmatrix (FELD) mit Polyäthylenfasern (PE-UHMW) bestehen; während erstere bereits bei Temperaturen zwischen 100° C und 130° C aufschmilzt, liegt der Schmelzbereich der zugehörigen Synthesefasern zwischen etwa 120° C bis 150° C. Falls also der Bereich für die Aufbereitungstemperatur - Recyclingfenster Rf 2 in Fig. 4a - derart eingestellt wird, daß die untere Temperaturgrenze TFu des Schmelzbereichs SF der Synthesefasern gerade nicht erreicht, d. h. knapp unterschritten wird, kann dieser Faserverbundwerkstoff bei Erhaltung einer Faserstruktur wiederaufbereitet werden. Im Falle der zuvor erwähnten konkreten Temperaturbereiche (100 bis 130° C bzw. 120 bis 150° C) wäre die Aufbereitungstemperatur danach auf einen Wert unterhalb von 120° C einzustellen. Diese Vorgehensweise hätte zur Folge, daß der Matrix-Werkstoff zwar aufschmelzen, zumindest jedoch anschmelzen und die Synthesefasern benetzen kann, diese jedoch nicht zerstört werden. . In the raised with Figure 2 fiber composite material of thermoplastic resin of the matrix material and the incorporated synthetic fibers are such that their melting areas SM and SF are overlapped in part: The upper temperature limit TMo of matrix material lies above the lower temperature limit TFu of the synthetic fibers . A fiber composite material of the type mentioned here can consist, for example, of a polyethylene matrix (FELD) with polyethylene fibers (PE-UHMW); while the former already melts at temperatures between 100 ° C and 130 ° C, the melting range of the associated synthetic fibers is between about 120 ° C to 150 ° C. If the range for the processing temperature - recycling window Rf 2 in Fig. 4a - is set in this way that the lower temperature limit TFu of the melting range SF of the synthetic fibers is just not reached, that is to say it is just below this, this fiber composite material can be reprocessed while maintaining a fiber structure. In the case of the aforementioned specific temperature ranges (100 to 130 ° C or 120 to 150 ° C), the preparation temperature would then have to be set to a value below 120 ° C. This procedure would result in the matrix material melting, but at least melting and wetting the synthetic fibers, but not being destroyed.

Falls für die Wiederaufbereitung des mit Fig. 2 angesprochenen Faserverbundwerkstoffs die Aufbereitungstemperatur in dem in Fig. 4b mit Rf 3 gekennzeichneten Bereich liegt, tritt auch ein Verlust an Faserstruktur auf, da die Synthesefasern zumindest teilweise aufschmelzen. Der Temperaturbereich Rf 3 wird dabei begrenzt durch die untere Temperaturgrenze TFu des Schmelzbereichs SF und die obere Temperaturgrenze TMo des Schmelzbereichs SM (vgl. dazu Fig. 2). Bei den zuvor erwähnten konkreten Temperaturbereichen (SM = 100/130° C; SF = 120/150° C) liegt das Recyclingfenster Rf 3 zwischen 130° C und 150° C.If the processing temperature for the reprocessing of the fiber composite material referred to in FIG. 2 is in the range marked Rf 3 in FIG. 4b, a loss of fiber structure also occurs since the synthetic fibers at least partially melt. The temperature range Rf 3 is limited by the lower temperature limit TFu of the melting range SF and the upper temperature limit TMo of the melting range SM (cf. FIG. 2). At the aforementioned concrete temperature ranges (SM = 100/130 ° C; SF = 120/150 ° C) the recycling window Rf 3 is between 130 ° C and 150 ° C.

Wie in Fig. 5 stark schematisiert dargestellt ist, wird der zu recyclierende Faserverbundwerkstoff 1 (in Gestalt eines konkreten Gegenstandes) zunächst in einer Mühle 2 hinreichend zerkleinert; die nach der Zerkleinerung vorliegende Partikelgröße ist an den sich anschließenden Aufschmelz- und Homogenisiervorgang angepaßt. Dieser wird mittels eines Zweischneckenkneters 3 ausgeführt, und zwar unter Zufuhr der (durch Pfeile 4 angedeuteten) Wärmeenergie, die für die Einstellung der gewünschten Aufbereitungstemperatur (vgl. dazu Fig. 3 und Fig. 4a, b) benötigt wird. Die Aufbereitungstemperatur und die Arbeitsweise des Zweischneckenkneters 3 sollten grundsätzlich so beschaffen sein, daß der Matrix-Werkstoff möglichst wenig abbaut, d. h. hinsichtlich seiner nach der Zerkleinerung vorliegenden mechanischen Eigenschaften keine Veränderung erfährt; dies läßt sich insbesondere dadurch verwirklichen, daß die Aufbereitungstemperatur - unter Berücksichtigung sonstiger Gesichtspunkte - möglichst niedrig gehalten wird. Der Aufschmelz- und Homogenisiervorgang läuft im übrigen in der Weise ab, daß die Synthesefasern ihre nach der Zerkleinerung vorliegende Ausgangslänge zumindest annähernd beibehalten. Der nach Abschluß der Wärmebehandlung vorliegende Aufbereitungswerkstoff 5 ist mit Rücksicht auf die Gleichartigkeit des den Matrix-Werkstoff und die Synthesefasern bildenden thermoplastischen Kunststoffs sortenrein und hinsichtlich seiner mechanischen Eigenschaften dem Matrix-Werkstoff des zu recyclierenden Faserverbundwerkstoffs zumindest ähnlich. Mit anderen Worten ausgedrückt soll der Aufbereitungswerkstoff (Recyclatwerkstoff) so beschaffen sein, daß er ggf. erneut wie ein Neuwerkstoff eingesetzt werden kann, ggf. also auch als Matrix-Werkstoff. Mit Rücksicht auf industrielle Einsatzmöglichkeiten sollte das Wiederaufbereitungsverfahren in der Weise ausgestaltet sein, daß der Elastizitätsmodul, die Schlagzähigkeit und die Zugfestigkeit des Aufbereitungswerkstoffs größenmäßig jeweils zumindest 50% der betreffenden Werte des den Faserverbundwerkstoff mitbildenden Matrix-Werkstoffs allein erreichen.As is shown very schematically in FIG. 5, the fiber composite material 1 to be recycled (in the form of a concrete object) is first of all comminuted sufficiently in a mill 2 ; the particle size present after comminution is adapted to the subsequent melting and homogenizing process. This is carried out by means of a twin-screw kneader 3, under the supply (indicated by arrows 4 indicated) heat energy which is needed for setting the desired treatment temperature (see FIG. To FIG. 3 and FIG. 4a, b). The processing temperature and the mode of operation of the twin-screw kneader 3 should in principle be such that the matrix material degrades as little as possible, ie it does not undergo any change in terms of its mechanical properties after comminution; This can be achieved in particular by keeping the processing temperature as low as possible, taking into account other aspects. The melting and homogenization process otherwise takes place in such a way that the synthetic fibers at least approximately maintain their original length after comminution. The preparation material 5 present after completion of the heat treatment is sorted with regard to the uniformity of the thermoplastic material forming the matrix material and the synthetic fibers and at least similar in terms of its mechanical properties to the matrix material of the fiber composite material to be recycled. In other words, the processing material (recycled material) should be such that it can be used again like a new material, if necessary also as a matrix material. With regard to industrial applications, the reprocessing process should be designed in such a way that the modulus of elasticity, the impact strength and the tensile strength of the reprocessing material each reach at least 50% of the relevant values of the matrix material that forms the fiber composite material.

Die Eigenschaften des Aufbereitungswerkstoffs 5 lassen sich ggf. dadurch günstig beeinflussen, daß dem zerkleinerten Faserverbundwerkstoff spätestens während des Schmelzvorgangs neuwertiger Matrix-Werkstoff 6 beigemischt wird. Zusätzlich dazu oder statt dessen können in den Zweischneckenkneter 3 über eine Beschickungsschnecke 7 auch neuwertige Synthesefasern 8 aus einem zumindest sehr ähnlichen thermoplastischen Kunststoff eingebracht werden; falls deren Länge größer ist als diejenige der Synthesefasern des zu recyclierenden Faserverbundwerkstoffs nach der Zerkleinerung, läßt sich dadurch die im Aufbereitungswerkstoff vorhandene durchschnittliche oder mittlere Faserlänge in Richtung auf ein verbessertes Festigkeitsverhalten verändern. Das zuvor beschriebene Einbringen neuwertigen Matrix-Werkstoffes und/oder neuwertiger Synthesefasern in den noch geschmolzenen Faserverbundwerkstoff kann insbesondere in den Fällen in Frage kommen, in denen Faserverbundwerkstoffe mit voneinander getrennten Schmelzbereichen SM und SF wiederaufzubereiten sind (vgl. dazu Fig. 1).The properties of the processing material 5 can, if necessary, be influenced favorably by admixing the comminuted fiber composite material with new matrix material 6 at the latest during the melting process. In addition to this or instead of this, also new synthetic fibers 8 made of an at least very similar thermoplastic material can be introduced into the twin-screw kneader 3 via a feed screw 7 ; if their length is greater than that of the synthetic fibers of the fiber composite material to be recycled after comminution, the average or average fiber length present in the processing material can be changed in the direction of an improved strength behavior. The previously described introduction of new matrix material and / or new synthetic fibers into the still molten fiber composite material can be considered in particular in cases in which fiber composite materials with separate melting ranges SM and SF have to be reprocessed (see Fig. 1).

Claims (6)

1. Verfahren zur Wiederaufbereitung eines Faserverbundwerkstoffs mit einer Matrix aus thermoplastischem Kunststoff und mit Verstärkungseinlagen bestehend aus Synthesefasern eines thermoplastischen Kunststoffs mit gleicher oder zumindest sehr ähnlicher Struktur, wobei die untere und obere Temperaturgrenze des Schmelzbereichs der Synthesefasern jeweils höher liegt als die untere bzw. obere Temperaturgrenze des Matrix-Werkstoffs bei sich allenfalls teilweise überlappenden Temperaturbereichen der beiden Schmelzbereiche und wobei der Faserverbundwerkstoff nach Zerkleinerung derart unter Wärmezufuhr behandelt wird, daß der entstehende Aufbereitungswerkstoff erneut einer Formgebung unterworfen werden kann und sein Elastizitätsmodul, seine Schlagzähigkeit sowie seine Zugfestigkeit größenmäßig jeweils zumindest 50% des betreffenden Wertes des Matrix-Werkstoffs vor der Wiederaufbereitung erreichen.1. Procedure for reprocessing a Fiber composite material with a matrix thermoplastic and with Reinforcing inserts made of synthetic fibers a thermoplastic with the same or at least very similar structure, the lower one and upper temperature limit of the melting range of the Synthetic fibers are higher than the lower one or upper temperature limit of the matrix material partially overlapping at most Temperature ranges of the two melting ranges and the fiber composite material after comminution is treated with heat so that the resulting processing material again one Shaping can and will be subjected Modulus of elasticity, its impact strength as well as its Tensile strength in terms of size at least 50% of the relevant value of the matrix material before the Achieve reprocessing. 2. Verfahren nach Anspruch 1 zur Wiederaufbereitung eines Faserverbundwerkstoffs mit Schmelzbereichen, deren Temperaturbereiche sich teilweise überlappen, gekennzeichnet durch eine Einstellung der Aufbereitungstemperatur, bei der allenfalls die obere Temperaturgrenze des Schmelzbereichs des Matrix-Werkstoffs erreicht wird, jedoch zumindest die untere Temperaturgrenze des Schmelzbereichs der Synthesefasern.2. The method according to claim 1 for reprocessing a fiber composite material with melting ranges, whose temperature ranges partially overlap, characterized by an attitude the processing temperature at which the upper temperature limit of the melting range of the Matrix material is achieved, but at least that lower temperature limit of the melting range of the Synthetic fibers. 3. Verfahren nach Anspruch 1 zur Wiederaufbereitung eines Faserverbundwerkstoffs mit Schmelzbereichen, deren Temperaturbereiche sich teilweise überlappen, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufbereitungstemperatur auf einen Wert allenfalls knapp unterhalb der unteren Temperaturgrenze des Schmelzbereichs der Synthesefasern eingestellt wird.3. The method according to claim 1 for reprocessing a fiber composite material with melting ranges, whose temperature ranges partially overlap, characterized in that the Processing temperature to a value at most  just below the lower temperature limit of the Melting range of the synthetic fibers is set. 4. Verfahren nach Anspruch 1 zur Wiederaufbereitung eines Faserverbundwerkstoffs mit Schmelzbereichen, deren Temperaturbereiche voneinander getrennt liegen, gekennzeichnet durch eine Einstellung der Aufbereitungstemperatur, bei welcher allenfalls die obere Temperaturgrenze des Schmelzbereichs des Matrix-Werkstoffs erreicht wird.4. The method according to claim 1 for reprocessing a fiber composite material with melting ranges, whose temperature ranges are separated from each other, characterized by an attitude the processing temperature at which at most the upper temperature limit of the melting range of the Matrix material is achieved. 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß dem Faserverbundwerkstoff spätestens während des Schmelzvorgangs neuwertiges Zusatzmaterial bestehend aus dem Matrix-Werkstoff beigemischt wird.5. The method according to claim 4, characterized in that the fiber composite material at the latest during the Melting process as new additional material is mixed from the matrix material. 6. Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 4 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß dem Faserverbundwerkstoff spätestens in noch geschmolzenem Zustand neuwertige Synthesefasern beigemischt werden, deren Struktur derjenigen des Matrix-Werkstoffs zumindest sehr ähnlich und deren Länge größer ist als diejenigen der Verstärkungseinlagen des zerkleinerten Faserverbundwerkstoffs.6. The method according to at least one of claims 4 to 5, characterized in that the fiber composite material as new, at the latest when still molten Synthetic fibers are added, their structure at least very much that of the matrix material similar and their length is longer than that of Reinforced inserts of the shredded Fiber composite.