Welche Maschinen werden für das Kunststoffrecycling verwendet?

Anlagen für das Kunststoffrecycling lösen die traditionellen Probleme der feuerfesten Zersetzung von Kunststoff, der Umweltverschmutzung sowie der Abfallverwertung. Unter Abfallverwertung versteht man das Sammeln von Materialien, die andernfalls entsorgt würden. Für das Kunststoffrecycling müssen mehrere Geräte zusammenarbeiten. Finden wir es heute gemeinsam heraus.

Maschinen zur Größenreduzierung

Kunststoffmaterialien müssen in der Regel in kleinere Stücke geschnitten werden, um eine weitere Verarbeitung zu ermöglichen und die Verpackung, den Transport sowie den Vertrieb des recycelten Materials zu erleichtern. Dieser Schneidprozess stellt gewisse Herausforderungen dar, da viele Kunststoffe abrasiv auf Metallklingen wirken und große Unterschiede in Härte, Gewicht und Dicke aufweisen können. Die meisten Standard-Größenreduzierungen werden von Ein- oder Mehrwellen-Zerkleinerern und Granulatoren durchgeführt. Mehrwellen-Zerkleinerer führen einen scherenartigen Schnitt mit einer Reihe rotierender Klingen aus, die mit mäßig verschmutztem oder kontaminiertem Material umgehen können, jedoch bei der Schnittgröße etwas ungenau sind. Einwellen-Zerkleinerer führen eher eine reißende Bewegung aus und haben langsamere Motoren, was die Lebensdauer der Klingen verlängert. Sie können ebenfalls mit verschmutztem oder abrasivem Material umgehen und verfügen meist über einstellbare oder austauschbare Klingen.

Granulatoren bestehen aus einem Rotor, an dem Klingen befestigt sind, die in einer Kammer mit einem Gitterboden rotieren. Ihre Kapazität zur Verarbeitung von Kunststoffmaterial hängt von der Geschwindigkeit des Rotors, dem Winkel der Schneidklingen, dem Abstand des Gitters und der Form des Rotors ab. Granulatoren sind in der Regel robuste Maschinen, die zu relativ schnellen Schnittraten fähig sind, und das Vorhandensein des Gitters ermöglicht eine präzisere Kontrolle über die Schnittgröße. Granulatorklingen müssen im Laufe des Betriebs in der Regel regelmäßig ausgetauscht werden.

Waschanlagen

Nachdem der Kunststoff in kleinere Stücke oder “Flocken” geschnitten wurde, muss das Material in der Regel gewaschen werden, um verbleibenden Schmutz oder Anhaftungen zu entfernen. Papier, Klebstoff, Sand und Splitt sind einige der häufigsten Elemente, die im Waschprozess entfernt werden sollen, was durch Wasserbäder, Reibungswäscher oder eine Waschanlage erreicht werden kann. Die Waschanlage trägt einen kontinuierlichen Heißsprühstrahl auf einen Strom von Kunststoffmaterial auf und entfernt dabei einige oder alle Etiketten und Verschmutzungen, die an der Kunststoffoberfläche haften. Reinigungsmittel und Desinfektionsmittel werden oft in diesen Prozess einbezogen, um den Reinigungsgrad zu verbessern.

Trennvorrichtungen

Um das Potenzial für Materialverunreinigungen zu verringern, durchläuft der meiste recycelte Kunststoff Trennbehandlungen, die darauf abzielen, Anhaftungen oder nicht wiederverwendbare Materialien zu entfernen, die in einer Charge von Flocken vorhanden sein könnten. Die meisten Trennverfahren lassen sich in “nasse” oder “trockene” Methoden unterteilen. Schwimm-Sink-Anlagen sind die gebräuchlichste nasse Methode, bei der das Material basierend auf der Dichte und der Frage, ob es sinkt oder schwimmt, getrennt wird, während Hydrozyklone Zentrifugalkraft nutzen, um Material nach Gewicht zu trennen.

Bei den trockenen Methoden unterscheidet die Windsichtung zwischen Kunststoffarten basierend auf dem Verhältnis von Flockenoberfläche zu Masse, was bedeutet, dass dickere Materialien von dünnen getrennt werden. Mechanische Separatoren unterteilen Flocken in der Regel nach Größe und manchmal nach Form. Diese Maschinen können mit flachen, kreisförmigen oder geneigten Konfigurationen konstruiert sein. Laserspektralanalysatoren sind die fortschrittlichsten Maschinen, die spektroskopische Erkennung verwenden, um präzise Verunreinigungsgrade in einer bestimmten Charge zu bestimmen. Alternative Geräte können ultraviolettes oder fluoreszierendes Licht verwenden, um Kunststoff nach Farbe oder Lichtabsorptionsgraden zu trennen. Schmelztrennmaschinen bewegen Kunststoffflocken über ein Förderband oder eine heiße Walze, während Wärme angewendet wird, um das Material zu trennen.

Pelletiermaschinen

Das Pelletieren von zurückgewonnenem Kunststoff ist der letzte Schritt in den meisten Recyclingprozessen. Die Umwandlung von Post-Consumer-Kunststoff in Pellets ermöglicht eine einfachere Verteilung und Wiederverarbeitung und kommt letztendlich der Geschwindigkeit und Effektivität der Wiedereinführung von recyceltem Kunststoff in die industrielle Fertigung zugute. Nach dem Sortieren, Ziehen, Trennen und Trocknen des zurückgewonnenen Materials ist das Flockenmaterial bereit, zu Pellets extrudiert zu werden.

Typischerweise werden in dieser Phase Ein- oder Doppelschneckenextruder verwendet. Das Verhältnis zwischen der Länge der Extruderschnecke und ihrem Durchmesser sowie das gesamte Schneckendesign können je nach Art des verarbeiteten Harzes variieren. Einschneckenextruder verlassen sich auf Pumpwirkung und Scherung, um den Kunststoff zu formen, während Doppelschneckenextruder eher eine Mischfunktion mit geringerer Scherkraft ausüben, um ein Verbundmaterial zu erzeugen. Belüftungs- und Vakuumpumpen können erforderlich sein, um die Entgasungseffekte zu regulieren. Sobald der zurückgewonnene Kunststoff pelletiert wurde, ist er bereit für den Vertrieb und die Wiederverarbeitung.

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