DE4446129A1 - Processing of wet particulate material - Google Patents

Processing of wet particulate material

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Abstract

Processing of wet material, existing in particle form after a pretreatment including washing, involves (a) delivering the wet material by means of a stuffing device (4) under the pressure of a plasticising device with a housing contg. one or more rotating conveyor screws; (b) removing the water, squeezed out by the stuffing device (4) in combination with a compression zone (7) of the plasticising device, out of the housing through an opening (6) which does not allow material passage and which is provided between the entry region (5) and the compression zone (7); and (c) transporting the material, beyond the compression zone (7), by the conveyor screw through a melting region (9), followed by a degassing region (10), to the nozzle (11) of the plasticising device.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Aufbereiten von feuchtem Material, das nach einer einen Waschprozeß einschließenden Vorbehandlung in Form von Partikeln vorliegt, mit welchem zunächst die Feuchtigkeit aus dem Material weitestgehend entfernt wird und mit welchem das Material abschließend getrocknet wird sowie auf eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.The invention relates to a method for processing of damp material after a washing process including pretreatment in the form of particles, with which first the moisture from the material is largely removed and with which the material is finally dried and on a device for Execution of the procedure.

Insbesondere aus Gründen des Umweltschutzes werden die unterschiedlichsten Materialien nach Gebrauch nicht mehr thermisch verwertet oder auf Müllhalden deponiert, sondern im sogenannten "Recycling" aufbereitet und einer Wiederverwendung zugeführt. Das gilt für organische Produkte, wie beispielweise Lebensmittel, aber auch für Kunststoff, auf den sich stellvertretend für alle anderen betroffenen Produkte die weiteren Ausführungen beziehen.Especially for reasons of environmental protection different materials no longer after use thermally recycled or landfilled, but in the so-called "recycling" processed and re-use fed. This applies to organic products such as Groceries, but also for plastic on which representative of all other affected products refer to other versions.

Da Kunststoff je nach Herkunft mehr oder weniger stark verschmutzt ist, muß der Kunststoff vor seinem erneuten Einsatz gewaschen und getrocknet werden. Dafür sind Verfahren bekannt und weltweit im Einsatz. Sie werden beispielweise als "System AKW", als "Andritzverfahren" oder als "System B.u.B." verwendet. Der gewaschene, noch feuchte Kunststoff wird bei diesen Verfahren über schräge Förderschnecken oder Siebanlagen oder durch Zentrifugen geleitet, um einen großen Anteil der Feuchtigkeit zu entfernen. Die restliche Feuchtigkeit in der Größenordnung von 10 bis 25 Gewichtsprozent des Gesamtvolumens wird grundsätzlich durch aufgeheizte Luft entfernt. Der Aufwand zur Aufbereitung des Kunststoffs ist bei den bekannten Verfahren apparativ hoch und es wird viel Energie benötigt. Es besteht außerdem die Gefahr, daß der Kunststoff beim Trocknen durch die aufgeheizte Luft thermisch geschädigt wird.Because plastic is more or less strong depending on its origin is dirty, the plastic must be renewed Insert washed and dried. There are procedures for that known and used worldwide. For example, they are considered "System AKW", as "Andritzverfahren" or as "System B.u.B." used. The washed, still wet plastic is at this process via inclined screw conveyors or screening plants or passed through centrifuges to a large portion of the To remove moisture. The remaining moisture in the On the order of 10 to 25 percent by weight of the total volume  is always removed by heated air. Of the The effort involved in preparing the plastic is known Processes high in equipment and a lot of energy is required. It there is also a risk that the plastic will dry is thermally damaged by the heated air.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das eingangs geschilderte Verfahren und die entsprechende Vorrichtung einfacher zu gestalten.The invention has for its object that described method and the corresponding device easier to design.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst,According to the invention, this object is achieved by

  • - daß der feuchte Kunststoff mittels einer Stopfvorrichtung unter Druck einer Plastifiziervorrichtung mit einem Gehäuse und mindestens einer drehbar in demselben angeordneten Förderschnecke aufgegeben wird,- That the damp plastic by means of a stuffing device under pressure of a plasticizer with a Housing and at least one rotatable in the same arranged screw conveyor is abandoned,
  • - daß die durch den Stopfvorgang in Verbindung mit einer Kompressionszone der Plastifiziervorrichtung aus dem Kunststoff herausgepreßte Feuchtigkeit durch eine im Verlauf der Förderschnecke zwischen dem Einzugsbereich und der Kompressionszone im Gehäuse der Plastifiziervorrichtung angebrachte, den Kunststoff selbst nicht durchlassende Öffnung aus dem Gehäuse entfernt wird und- That by the tamping process in connection with a Compression zone of the plasticizer from the Plastic squeezed out moisture by a Course of the screw conveyor between the feed area and the compression zone in the housing of the Plasticizer attached to the plastic even non-permeable opening from the housing is removed and
  • - daß der Kunststoff hinter der Kompressionszone mittels der Förderschnecke zumindest durch einen Aufschmelzbereich mit nachfolgender Entgasung und abschließend zur Düse der Plastifiziervorrichtung gefördert wird.- That the plastic behind the compression zone by means of the screw conveyor at least by one Melting area with subsequent degassing and finally to the nozzle of the plasticizing device is promoted.

Mit diesem Verfahren bzw. mit der entsprechenden Vorrichtung kann gewaschener und noch feuchter Kunststoff auf einfache Weise aufbereitet werden. Es wird dazu eine an sich übliche Plastifiziervorrichtung verwendet - im folgenden kurz "Extruder" genannt. Das Gehäuse des Extruders muß lediglich mit der in geeigneter Weise ausgeführten Öffnung ausgerüstet werden und die Förderschnecke des Extruders ist entsprechend zu gestalten. Der Kunststoff wird mittels der Stopfvorrichtung in das Gehäuse des Extruders hineingedrückt. Im Zusammenwirken mit der Kompression wird dadurch die Feuchtigkeit weitestgehend aus dem Kunststoff herausgepreßt und durch die Öffnung im Gehäuse des Extruders aus demselben entfernt. In der Öffnung des Gehäuses wird in bevorzugter Ausführungsform eine quer zur Förderschnecke verlaufende Schnecke angebracht, die in Richtung des Gehäuses fördert. Der noch nicht aufgeschmolzene Kunststoff kann nicht aus der Öffnung im Gehäuse des Extruders austreten, da er durch die in der Öffnung drehende Schnecke ständig in das Gehäuse zurückgedrückt wird. Die Feuchtigkeit hingegen wandert an der Schnecke entlang und tritt an deren freiem Ende aus. Sie kann dort in einem Behälter aufgefangen werden. Die Restfeuchtigkeit wird in einer der Kompressionszone des Extruders folgenden Dekompressionszone aus dem Kunststoff entfernt. Dabei wird im Aufschmelzbereich die Restfeuchtigkeit in den gasförmigen Zustand überführt. Das Gas verläßt das Gehäuse des Extruders durch die nachfolgende Entgasung. Der trockene Kunststoff wird weiter plastifiziert und zur Düse des Extruders gefördert. Er tritt dort aus dem Extruder aus und kann nach Abkühlung beispielsweise granuliert werden.With this method or with the corresponding device can be washed and still damp plastic on simple Be prepared in a way. It will be a common one Plasticizing device used - briefly below Called "extruder". The housing of the extruder only has to equipped with a suitable opening and the screw of the extruder is corresponding  to design. The plastic is made using the stuffing device pressed into the housing of the extruder. In cooperation with the compression becomes the moisture largely pressed out of the plastic and through the Opening in the extruder housing removed from the same. In the opening of the housing is in a preferred embodiment a screw running across the screw conveyor is attached, which promotes towards the housing. Not yet melted plastic cannot come out of the opening in the Extruder housing, as it passes through the in the Opening rotating screw constantly in the housing is pushed back. The moisture, however, migrates to the Snail along and exits at its free end. she can be caught there in a container. The Residual moisture is in one of the compression zones of the Extruder following decompression zone from the plastic away. The residual moisture in the melting area converted into the gaseous state. The gas leaves it Extruder housing through subsequent degassing. Of the dry plastic is further plasticized and to the nozzle of the Extruders promoted. It exits the extruder there and can be granulated after cooling, for example.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.Further advantageous embodiments of the invention are based the subclaims.

Das Verfahren nach der Erfindung wird anhand der Zeichnungen als Ausführungsbeispiel erläutert.The method according to the invention is illustrated in the drawings explained as an embodiment.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 eine Gesamtansicht eines für das Verfahren nach der Erfindung verwendbaren Extruders in schematischer Darstellung. Fig. 1 is an overall view of an extruder usable for the method according to the invention in a schematic representation.

Fig. 2 das Gehäuse des Extruders nach Fig. 1 in einer Draufsicht. Fig. 2 shows the housing of the extruder according to Fig. 1 in a plan view.

Fig. 3 eine gegenüber Fig. 2 ergänzte Ausführungsform des Gehäuses. FIG. 3 shows an embodiment of the housing that is supplemented compared to FIG .

Bei dem in Fig. 1 dargestellten Extruder handelt es sich in bevorzugter Ausführungsform um einen Doppelschneckengleichläufer, einen sogenannten Compounder. Es könnte aber auch jeder andere bekannte Extruder mit einer Förderschnecke oder zwei Förderschnecken, die gleichlaufend oder gegenläufig sind, verwendet werden. Die Förderschnecken oder auch Plastifizierschnecken können außerdem zylindrisch oder konisch ausgeführt sein. In der folgenden Beschreibung werden stellvertretend für alle möglichen Ausführungsformen ein Extruder mit einer Förderschnecke und weiter das Material "Kunststoff" berücksichtigt. Statt des Wortes "Feuchtigkeit" wird der Einfachheit halber außerdem das Wort "Wasser" verwendet. Die Förderschnecke ist der Einfachheit halber nicht mit dargestellt. Die eingezeichnete Unterteilung des Gehäuses des Extruders in Abschnitte dient dem besseren Verständnis.In a preferred embodiment, the extruder shown in FIG. 1 is a twin-screw co-rotating device, a so-called compounder. However, any other known extruder with a screw conveyor or two screw conveyors, which run in the same direction or in opposite directions, could also be used. The screw conveyors or plasticizing screws can also be cylindrical or conical. In the following description, representative of all possible embodiments, an extruder with a screw conveyor and the material "plastic" are taken into account. Instead of the word "moisture", the word "water" is also used for the sake of simplicity. The screw conveyor is not shown for the sake of simplicity. The subdivision of the housing of the extruder into sections serves for better understanding.

Die Förderschnecke des Extruders wird von einem Motor 1 unter Zwischenschaltung eines Getriebes 2 angetrieben und dadurch um ihre Achse gedreht. Über einen Trichter 3 wird dem Extruder feuchter Kunststoff aufgegeben, dessen Wassergehalt beispielsweise zwischen 10 und 50 Gewichtsprozent des Gesamtvolumens liegen kann. Der feuchte Kunststoff wird mittels einer Stopfvorrichtung 4 in das Gehäuse des Extruders hineingepreßt. Als Stopfvorrichtung 4 kann eine sich um ihre Achse drehende Schnecke verwendet werden, die bis in das Gehäuse des Extruders hineinragt.The screw conveyor of the extruder is driven by a motor 1 with the interposition of a gear 2 and thereby rotated about its axis. Via a funnel 3 , the extruder is fed moist plastic, the water content of which can be, for example, between 10 and 50 percent by weight of the total volume. The moist plastic is pressed into the housing of the extruder by means of a stuffing device 4 . A screw rotating about its axis can be used as the stuffing device 4 , which protrudes into the housing of the extruder.

In Förderrichtung der Förderschnecke folgt hinter dem gekühlten Einzugsbereich 5 des Gehäuses ein Bereich mit einer Öffnung 6, dem eine Kompressionszone 7 folgt. Im Bereich des Gehäuses mit der Öffnung 6 ist außen an demselben eine Schnecke 8 angebracht, deren Achse im dargestellten Ausführungsbeispiel rechtwinklig zur Achse der Förderschnecke verläuft. Die Spitze der Schnecke 8 ragt in die Öffnung 6 hinein. Sie liegt unmittelbar an der Förderschnecke ohne diese zu berühren. Die Schnecke 8 ist drehbar in einem Gehäuse angeordnet.In the conveying direction of the screw conveyor, an area with an opening 6 follows behind the cooled feed area 5 of the housing, which is followed by a compression zone 7 . In the area of the housing with the opening 6 , a screw 8 is attached to the outside thereof, the axis of which in the exemplary embodiment shown is perpendicular to the axis of the screw conveyor. The tip of the screw 8 protrudes into the opening 6 . It is located directly on the screw conveyor without touching it. The worm 8 is rotatably arranged in a housing.

Das Wasser wird durch das Zusammenwirken von Stopfvorrichtung 4 und Kompressionszone 7 aus dem Kunststoff herausgepreßt. Es kann das Gehäuse durch die Öffnung 6 verlassen. Damit nicht auch der Kunststoff aus der Öffnung 6 austritt, ist in derselben die Schnecke 8 vorgesehen. Sie fördert durch ihre Drehung den Kunststoff ständig in das Gehäuse des Extruders zurück. Das Wasser läuft an der Schnecke 8 entlang. Es kann am freien Ende derselben aus deren Gehäuse austreten und dort in einem Behälter aufgefangen werden.The water is pressed out of the plastic by the interaction of the tamping device 4 and the compression zone 7 . It can leave the housing through the opening 6 . So that the plastic does not emerge from the opening 6 , the screw 8 is provided in the same. With its rotation, it constantly conveys the plastic back into the housing of the extruder. The water runs along the screw 8 . It can emerge from the housing at the free end thereof and be collected there in a container.

Die Schnecke 8 kann als Extruder ausgeführt sein. Sie dreht sich dann also in einem Gehäuse. Der Extruder kann auch als Doppelschneckenextruder mit zwei konischen, gegenläufigen Schnecken ausgeführt sein.The screw 8 can be designed as an extruder. It then turns in a housing. The extruder can also be designed as a twin-screw extruder with two conical, counter-rotating screws.

Im Kunststoff bleibt hinter der Kompressionszone 7 eine Restfeuchtigkeit von etwa 3 bis 7 Gewichtsprozent des Gesamtvolumens. Diese wird durch nachfolgende Erwärmung aus dem Kunststoff entfernt. Dazu weist das Gehäuse einen Aufschmelzbereich 9 mit nachfolgender Entgasung 10 auf. Der Kunststoff wird hier durch Scherung und Temperierung aufgeschmolzen. Das restliche Wasser wird dadurch in den gasförmigen Zustand überführt. Das Gas kann das Gehäuse durch die Entgasung 10 verlassen. Es handelt sich beispielsweise um eine athmosphärische Entgasung oder um eine Vakuumentgasung.In the plastic, a residual moisture of about 3 to 7 percent by weight of the total volume remains behind the compression zone 7 . This is removed from the plastic by subsequent heating. For this purpose, the housing has a melting area 9 with subsequent degassing 10 . The plastic is melted here by shearing and tempering. The remaining water is thereby converted into the gaseous state. The gas can leave the housing through the degassing 10 . For example, it is an atmospheric degassing or a vacuum degassing.

Bis zur Düse 11 des Extruders können im Verlauf des Gehäuses mehrere Vakuumentgasungen 12 und ein Filter 13 vorhanden sein. Das Filter 13 dient gegebenenfalls zur Entfernung verschmutzter Partikel. Der getrocknete und entgaste Kunststoff tritt aus der Düse 11 aus. Er kann nach Durchlaufen einer Kühlstrecke 14 einem Granulator 15 aufgegeben werden. Es ist jedoch auch möglich, den Kunststoff direkt einer Weiterverarbeitung zuzuführen, beispielsweise einer Vorrichtung zur Herstellung von Rohren oder Profilen.Up to the nozzle 11 of the extruder, several vacuum degassings 12 and a filter 13 can be present in the course of the housing. The filter 13 is optionally used to remove contaminated particles. The dried and degassed plastic emerges from the nozzle 11 . After passing through a cooling section 14 , it can be fed into a granulator 15 . However, it is also possible to feed the plastic directly for further processing, for example a device for the production of pipes or profiles.

Der Kunststoff kann hinter der Kompressionszone 7 entspannt werden. In diesem Expansionsbereich 16 können dem Kunststoff beispielsweise mittels einer seitlichen Zuführschnecke 17 weitere Komponenten aufgegeben werden. Solche Komponenten sind beispielsweise Füll- und Farbstoffe oder faserige Zuschlagstoffe oder allgemein Zusatzstoffe zur Modifikation der Eigenschaften des Kunststoffs.The plastic can be relaxed behind the compression zone 7 . In this expansion area 16 , additional components can be added to the plastic, for example by means of a lateral feed screw 17 . Such components are, for example, fillers and dyes or fibrous additives or generally additives for modifying the properties of the plastic.

Claims (11)

1. Verfahren zum Aufbereiten von feuchtem Material, das nach einer einen Waschprozeß einschließenden Vorbehandlung in Form von Partikeln vorliegt, mit welchem zunächst die Feuchtigkeit aus dem Material weitestgehend entfernt wird und mit welchem das Material abschließend getrocknet wird, dadurch gekennzeichnet,
  • - daß das feuchte Material mittels einer Stopfvorrichtung (4) unter Druck einer Plastifiziervorrichtung mit einem Gehäuse und mindestens einer drehbar in demselben angeordneten Förderschnecke aufgegeben wird,
  • - daß die durch den Stopfvorgang in Verbindung mit einer Kompressionszone (7) der Plastifiziervorrichtung aus dem Material herausgepreßte Feuchtigkeit durch eine im Verlauf der Förderschnecke zwischen dem Einzugsbereich (5) und der Kompressionszone (7) im Gehäuse der Plastifiziervorrichtung angebrachte, das Material selbst nicht durchlassende Öffnung (6) aus dem Gehäuse entfernt wird und
  • - daß das Material hinter der Kompressionszone (7) mittels der Förderschnecke zumindest durch einen Aufschmelzbereich (9) mit nachfolgender Entgasung (10) und abschließend zur Düse (11) der Plastifiziervorrichtung gefördert wird.
1. A process for the preparation of moist material which, after a pretreatment including a washing process, is in the form of particles, with which the moisture is first largely removed from the material and with which the material is subsequently dried, characterized in that
  • that the moist material is fed in by means of a stuffing device ( 4 ) under pressure from a plasticizing device with a housing and at least one screw conveyor rotatably arranged in the same,
  • - That by the tamping in connection with a compression zone ( 7 ) of the plasticizing device pressed out of the moisture by a screw in the course of the screw conveyor between the feed area ( 5 ) and the compression zone ( 7 ) in the housing of the plasticizing device, the material itself does not let through Opening ( 6 ) is removed from the housing and
  • - That the material behind the compression zone ( 7 ) is conveyed by means of the screw conveyor at least through a melting area ( 9 ) with subsequent degassing ( 10 ) and finally to the nozzle ( 11 ) of the plasticizing device.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß außen an das Gehäuse der Plastifiziervorrichtung mindestens eine quer zur Förderschnecke verlaufende, mit ihrer Spitze in die Öffnung (6) des Gehäuses hineinragende und drehbar gelagerte Schnecke (8) angeschlossen wird, die bei Drehung um ihre Achse ständig in Richtung des Gehäuses fördert und über welche die aus dem Material herausgepreßte Feuchtigkeit abläuft.2. The method according to claim 1, characterized in that on the outside of the housing of the plasticizing device at least one transverse to the screw conveyor, with its tip in the opening ( 6 ) of the housing and rotatably mounted screw ( 8 ) is connected, which rotates around their axis constantly conveys towards the housing and through which the moisture pressed out of the material runs off. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
  • - daß das Material hinter der Kompressionszone (7) mittels der Förderschnecke einem Expansionsbereich (16) zugeführt wird und
  • - daß dem Material in dem Expansionsbereich (16) Zusatzstoffe beigegeben werden.
3. The method according to claim 1 or 2, characterized in
  • - That the material behind the compression zone ( 7 ) is fed to an expansion area ( 16 ) by means of the screw conveyor and
  • - That the material in the expansion area ( 16 ) additives are added.
4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3 unter Verwendung einer Plastifiziervorrichtung mit mindestens einer Förderschnecke, dadurch gekennzeichnet,
  • - daß im Einzugsbereich (5) der Plastifiziervorrichtung eine Stopfvorrichtung (4) angeordnet ist,
  • - daß zwischen dem Einzugsbereich (5) und einer Kompressionszone (7) eine Öffnung (6) im Gehäuse der Plastifiziervorrichtung angebracht ist und
  • - daß in die Öffnung (6) eine außen am Gehäuse der Plastifiziervorrichtung angeordnete, in Richtung der Förderschnecke fördernde Schnecke (8) hineinragt.
4. Device for performing the method according to one of claims 1 to 3 using a plasticizing device with at least one screw conveyor, characterized in that
  • - That a stuffing device ( 4 ) is arranged in the feed area ( 5 ) of the plasticizing device,
  • - That between the feed area ( 5 ) and a compression zone ( 7 ) has an opening ( 6 ) in the housing of the plasticizing device and
  • - That protrudes into the opening ( 6 ) arranged on the outside of the housing of the plasticizing device, in the direction of the screw conveyor screw ( 8 ).
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnecke (8) rechtwinklig zur Förderschnecke der Plastifiziervorrichtung angeordnet ist. 5. The device according to claim 4, characterized in that the screw ( 8 ) is arranged at right angles to the screw conveyor of the plasticizing device. 6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Plastifiziervorrichtung mit zwei gleichlaufenden Förderschnecken ausgerüstet ist.6. The device according to claim 4 or 5, characterized characterized in that the plasticizer with two co-rotating screw conveyors is equipped. 7. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Plastifiziervorrichtung mit zwei gegenläufigen Förderschnecken ausgerüstet ist.7. The device according to claim 4 or 5, characterized characterized in that the plasticizer with two counter-rotating screw conveyors. 8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Förderschnecken zylindrisch ausgeführt sind.8. Device according to one of claims 5 to 7, characterized characterized that the two screw conveyors are cylindrical. 9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Förderschnecken konisch ausgeführt sind.9. Device according to one of claims 5 to 7, characterized characterized in that the two screw conveyors are conical are executed. 10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnecke (8) als Extruder ausgeführt ist.10. Device according to one of claims 4 to 9, characterized in that the screw ( 8 ) is designed as an extruder. 11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Extruder als Doppelschneckenextruder mit zwei konischen, gegenläufigen Schnecken ausgeführt ist.11. The device according to claim 10, characterized in that the extruder as a twin screw extruder with two conical, counter-rotating screws.
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