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Themengebiet: Aufschlusszerkleinerung
Thema: Selektive Zerkleinerung von Verbundabfällen

Die beiden Linien zeigen die bekannte Tatsache, dass einige Stoffe leichter zerbrechen als andere. Die Zerkleinerung erfolgt dabei in einer Sieb-Hammermühle mit beweglichem Schlagwerk (rechts). Das zerkleinerte Material verlässt durch den Siebboden den Prozess. Nach wenigen Minuten sind die Schaumstoffe 100%ig zerkleinert und entfernt.

Was man nicht sieht: Die Schlagbeanspruchung kann durch die Drehzahl der Mühle und die Gestaltung des Hammerschlagwerks variiert werden. Die unzerkleinerten Stoffe werden separat durch eine automatische Klappe ausgeschleust und anschließend eine neue Charge zugeführt. Wegen der entstehenden Wärme muss das Material vorgekühlt werden, wenn es im Prozess aufschmelzen könnte.

Was man erkennt: Mittels Versuchsreihen ist die Schlagbeanspruchung so optimiert, dass die Schaumstoffe möglichst schnell zerkleinert werden, während die kompakten Kunststoffmaterialien möglichst ganz bleiben. Dadurch ist das Verbundmaterial sowohl aufgeschlossen, als auch bereits sortiert. Leider lässt sich dieses Prinzip nur auf Fälle übertragen, bei denen die Brucheigenschaften stark verschieden sind. Aufgrund der starken Schwankungen in der einzelnen Schlagbeanspruchung erfolgt sonst hauptsächliche eine allgemeine („summative“) Zerkleinerung aller Komponenten. Auch die gezielte thermische Versprödung einiger Komponenten lässt sich im Prozess kaum nutzen.

Was man damit macht: Armaturen für Oberklassefahrzeuge bestehen aus einem Sandwich-Verbundkunststoff. Darin vermittelt eine Mittellage aus Schaumstoff ein weiches Gefühl bei Berührung, während sich auf der einen Seite eine genarbte Abdeckfolie zum Innenraum und auf der anderen Seite ein hartes Trägermaterial zur Karosse befindet. Da der Schaumstoff zwischen der Folie und dem Trägermaterial liegt, führt die selektive Zerkleinerung zu einem vollständigen Aufschluss des Verbundmaterials. Da der Kunststoffverbund auch bei großen äußeren Belastungen – Temperatur, Vibration, Feuchtigkeit und Bestrahlung – über viele Jahre halten soll, ist er entsprechend stark verhaftet. Aus Qualitätsgründen werden daher zunächst die ganze Armaturentafel hergestellt, und dann die Durchbrüche für Lenkrad, Handschuhkasten und Armaturen ausgestanzt. Folglich fallen bereits in der Produktion große Mengen an neuwertigem Verbundabfall an. Diese können auf diese einfache Weise direkt aufgeschlossen und wiederverwendet werden.

Meine Veröffentlichungen dazu:

Verfahren zum Zerlegen und sortenreinen Trennen der unterschiedlichen Kunststoffe von zu recyclierenden Verbundbauteilen Patent DE 42 16 638 (1992) mit Güldenpfennig, M.; Melchiorre, M.; Zürn, J.

Ein neues Verfahren zum Recycling von Kunststoffverbundwerkstoffen am Beispiel der Instrumententafelfertigung eines PKW Kunststoffe 84, 272-75 (1994) mit Güldenpfennig, M.; Melchiorre, M.; Zürn, J.

Material Recovery of Composite Products Proceedings Book Recycle’94, Davos/Schweiz, 10,1.1-7 (1994) mit Kettemann, B.-U.; Melchiorre, M.

Auftrennung und Separation von Kunststoff-Verbundwerkstoffen: I ‘Recycling von Polyurethan-Kunststoffen’, W. Raßhofer (Hrsg.), Hüthig-Verlag, Heidelberg, 103-124 (1994) mit Melchiorre, M.

Waste Processing by Comminution Proceedings Recycle’95, Davos, Switzerland, 12-3.1/8 (1995) mit Jakob, R., Melchiorre, M.

Liberation of composite waste from manufactured products Proceedings 8th European Conference on Comminution Stockholm, Sweden, 152-163 (1994) und International Journal of Mineral Processing 44/45, 143-153 (1996) mit Melchiorre, M.