Verfahren und Vorrichtung zum Behandeln von Verbündelernen- ten

Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zum Behandeln von Verbundelementen aus festen organischen und/oder anorganischen Verbundwerkstoffen wie Verbunden aus Metall/Metall, Kunststoff/Kunststoff, Metall/Kunststoff oder mineralischen Verbunden mit Metallen und/oder Kunst¬ stoffen.

Verbundelemente dieser Art sind beispielsweise verzinnte Kupferleiterbahnen von Schaltungen, faserverstärkte Kunststoffe oder verkupferte Aluminiumdrähte in koextru- dierter oder laminierter Form. So bestehen Metall-Metall- Verbunde -- etwa bei Koaxialkabeln -- vornehmlich aus einem Metallträger, beispielsweise einem Aluminiumdraht, mit einer galvanisch oder thermisch aufgetragenen Kupfer¬ schicht, Kunststoff-Kunststoff-Verbünde beim Anwendungsfall Verpackungsfolie für Lebensmittel aus einem von Polyamiden (PA) gebildeten Kunststoffträger mit aufkaschiertem, laminiertem oder koextrudiertem Polyethylen (PE) . Auch Kunststoff-Metallverbunde sind miteinander durch einen Ka¬ schier- oder Laminiervorgang verbunden, z. B. bei einer Glasfaserepoxidplatte als Träger mit Kupferauftrag als Ba¬ sismaterial für gedruckte Schaltungen. Metall-Kunststoff- verbünde umfassen u.a. einen Träger aus Aluminiumblech mit einer aufgeklebten Schutzfolie aus Polypropylen (PP) für Fassadenplatten und Wetterschutzverkleidungen.

Probleme bilden diese Verbundelemente vor allem bei der Entsorgung, da bislang ein Trennen der sich im Verbund be¬ findlichen Stoffe nicht stattfindet. Diese Verbundelemente werden heute fast ausschließlich -- in umweltunverträgli¬ cher Weise -- verbrannt oder deponiert und so dem Wirt- schaftskreislauf entzogen.

Zu den Verbundelementen, welche zukünftig geordnet entsorgt werden müssen, gehören vor allem auch Rückstände aus dem Verpackungsbereich. Gerade dort sind koextrudierte und la¬ minierte Produkte bislang unersetzlich, da die im Verbund befindlichen Werkstoffe in Kombination hervorragende Verpackungseigenschaften besitzen.

Bei konventioneller Aufbereitung erfolgt der Aufschluß des Verbundelementes über die Korn- bzw. Partikelgröße, die kleiner als die jeweilige Schichtdicke der Komponenten ist. Dieser Aufschluß wird in der Regel über eine zumindest einstufige FeinstZerkleinerung in entsprechenden Mühlen -- etwa Hammer-, Prall- oder Gegenstrom-Mühlen durchgeführt, gegebenenfalls mit Unterstützung von Stickstoff zur Inertisierung und Tiefkühlung.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu entwickeln, mit welchem Verbundelemente so behandelt werden können, daß eine Rückgewinnung von Wertstoffen er¬ folgt; die Verbundwerkstoffe sollen -- ohne die Umwelt zu belasten -- in die Wirtschaftskreisläufe zurückgebracht zu werden vermögen.

Zur Lösung dieser Aufgabe führt die Lehre der unabhängigen Patentansprüche; die Unteransprüche geben günstige Weiter¬ bildungen an.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden aus den erwähn¬ ten Verbundelementen Feststoffpartikel erzeugt und diese einem Transportfluid -- wie Luft -- zugeführt, wobei relativ zum Strom des Gemisches aus Feststoffpartikeln und Transportfluid wenigstens ein diesen Strom querendes Strömungshindernis als Abrißkante zur Bildung von das Ge¬ misch beschleunigend aufschließenden Heckwirbeln bewegt wird. Beim Übergang in diese Heckwirbel erfolgt sowohl eine

plötzliche Erhöhung der Beschleunigung der Feststoff¬ partikel als auch deren -- sie aufschließende -- Reibung aneinander.

Dazu hat es sich als günstig erwiesen, das Gemisch aus Transportfluid und Feststoffpartikeln dem Trenn- oder Auf¬ schließvorgang an der/den Abrißkante/n mit einer Beschleu¬ nigung von 20 bis 25 m/sec ² zuzuführen, nachdem die zu be¬ handelnden Verbundelemente -- bevorzugt auf eine Korngröße von 5 mm bis 30 mm -- zerkleinert oder aber vor dem Trenn¬ oder Aufschließvorgang verdichtet worden sind.

Die durch dieses Verfahren zu behandelnden Verbundstoffe werden vor dem selektiven Aufschluß zu Partikeln vorzerkleinert, die oberhalb der Korngröße von Feinzerkleinerungen liegen, und dann der Trenn- oder Aufschließzone zugeführt, somit im Luftstrom beschleunigt. Die einzelnen im Verbund befindlichen Stoffe werden freigesetzt, die physikalisch unterschiedlichen me¬ tallischen Schichten wie auch die Kunststoffschichten lösen sich voneinander ab. Dieser Ablösevorgang erfolgt entlang der Phasengrenzen.

Vorteilhafterweise sollen während des Trenn- oder Auf- schließvorganges eine Prozeßtemperatur zwischen 10° und 75° C, insbesondere etwa Raumtemperatur, und eine Umfangsge¬ schwindigkeit an der Abrißkante zwischen 50 und 200 m/sec - - bevorzugt 70 und 180 m/sec -- vorhanden sein.

Dank dieser Maßgaben wird in der Trenn- oder Aufschließzone die Adhäsion zwischen den Komponenten der Feststoffpartikel durch deren Kraft übersteigende Beschleunigungs- und Reibungskräfte aufgehoben; das Lösen der Komponenten der Feststoffpartikel voneinander erfolgt bevorzugt unter Wär¬ mezufuhr bzw. unter Flüssigkeits- und/oder Gaseintrag.

Im Rahmen der Erfindung liegen folgende Betriebsparameter in der Trenn- oder Aufschließzone:

eine Beschleunigung der Feststoffpartikel zwischen 20 und 60 m/sec ² , bevorzugt 23 und 53 m/sec ² , eine Umfangsge¬ schwindigkeit zwischen 70 und 200 m/sec, bevorzugt 72 bis 180 m/sec, und ein Luftmengendurchsatz zwischen 5000 und 8500 Nm ³ /h.

So haben sich beispielsweise für Verbundelemente hoher Flä¬ chenadhäsion -- etwa ein Tubenlaminat, dessen Aluminiumfo¬ lie beidseits mit LDPE (low density polyethylene) beschichtet ist -- Beschleunigungen von 35 bis 40 m/sec ² , insbesondere etwa 38 m/sec ² , eine Temperatur von 70 bis 80°C, insbesondere etwa 75°C eine Umfangsgeschwindigkeit von 150 bis 200 m/sec, insbesondere etwa 180 m/sec, sowie ein Luftdurchsatz von 5000 bis 5600 Nm ³ /h, insbesondere von etwa 5250 Nm /h, als besonders günstig erwiesen.

Für Innenbekleidungen der Kraftfahrzeugindustrie -- wie Ar¬ maturentafeln mit ABS, PUR-Schaum und PVC-Folien -- oder entsprechend aufgebaute Verbünde wurden als Betriebsparame¬ ter festgelegt:

Beschleunigungen von 20 bis 30 m/sec ² , insbesondere etwa 23 m/sec ² , eine Temperatur von 25 bis 35°C, insbesondere etwa 30°C, eine Umfangsgeschwindigkeit von 68 bis 77 m/sec, ins¬ besondere etwa 72 m/sec, sowie ein Luftdurchsatz von 7800 bis 8500 Nm ³ /h, insbesondere etwa 8100 Nm ³ /h.

Für den Bereich beschichteter Drahtkörper wie Aluminium¬ drähte mit Metallbeschichtung und PVC-Mantel sollen als Be¬ triebswerte gelten:

eine Beschleunigung von 48 bis 56 m/sec ² , insbesondere etwa 53 m/sec ² , eine Temperatur von 35 bis 45°C, insbesondere etwa 40°C, sowie eine Umfangsgeschwindigkeit von 80 bis 90 m/sec, insbesondere etwa 85 m/sec, sowie ein Luftdurchsatz von 6000 bis 7000 Nm ³ /h, insbesondere von etwa 6320 Nm ³ /h.

Es wird deutlich, daß die einstellbaren Parameter des Auf¬ schließvorganges an die zu behandelnde Sorte von Feststoff- partikeln angepaßt werden müssen; letztere werden -- wie oben angedeutet -- in Abhängigkeit von ihren unterschiedli¬ chen physikalischen Eigenschaften -- insbesondere der Dich¬ te, Re-ißdehnung, Rückstellkraft, Wärmeausdehnung und Wärmeübergang sowie der Elastizität und der damit verbunde¬ nen molekularen Strukturunterschiede -- selektiv aufge¬ schlossen, die Adhäsionen der Verbundwerkstoffe untereinan¬ der werden aufgehoben.

Durch das selektive Aufschließen erfolgt ein Zerfallen des Verbundelements in unterschiedlichste Strukturen, wobei sich die einzelnen Komponenten bezüglich Dimension und Geo¬ metrie infolge ihrer unterschiedlichen Charakteristiken auch unterschiedlich verhalten. Es hat sich gezeigt, daß beim selektiven Aufschließen die Bestandteile aus Po¬ lyethylen im wesentlichen unverändert bleiben, während me¬ tallische Bestandteile, beispielsweise aus Aluminium -- die vorher in flächiger Form vorlagen -- sich einrollen und zu zwiebelartigen Strukturen deformiert werden. Kunststoffver¬ bünde, beispielsweise Polystyrol-Polyethylen schließen sich ohne deutliche Deformation -- in unterschiedliche Strukturen auf mit deutlichen Unterschieden in Bezug auf die Partikelgrößen; diese sind erheblich größer als die er¬ wähnten Zwiebelstrukturen.

Das unterschiedliche Aufschließ- bzw. Deformierungs- Verhalten der Metalle bewirkt, daß sich die einzelnen Be¬ standteile voneinander ablösen, so daß darauffolgend ein getrenntes Abziehen der Kunststoffe, der mineralischen Fa¬ seranteile und der Metallteile ermöglicht wird. So werden etwa die großen Partikel von den kleinen Partikeln getrennt, da die weniger stark aufgeschlossenen Produkte im Sieb verbleiben, während die kleineren Partikel die Maschen passieren. Eine weitere Separation wird in einem Trenntisch und/oder durch ein Fließbett ermöglicht, wobei sich die

Strukturen, Dichten sowie geometrische und gravimetrische Unterschiede verfahrensfördernd auswirken.

Das beschriebene selektive Aufschließen erfolgt in einer Vorrichtung, die einen Strömungsweg für das -- aus dem/den Verbundelement/en z.B. auf dem Wege des Zerkleinerns hergestellte -- Feststoffpartikel tragende Transportfluid, anbietet, der von einer quer zur Strömungsrichtung profi¬ lierten Wandung sowie einer Schar von aufeinander folgen¬ den, relativ zur Wandung bewegten Werkzeugen begrenzt ist; letztere bilden jeweils in Strömungsrichtung zumindest eine Abrißkante zur Erzeugung eines Heckwirbels aus Transport¬ fluid und _. Feststofffrächt . Bevorzugt drehen sich die Werkzeuge als Teile eines Rotors in einem die Wandung ent¬ haltenden Gehäuse als Stator. Der Aufschluß vollzieht sich in dem walzenartigen Heckwirbel in Abhängigkeit von der Ad¬ häsion und der Schichtdicke der Feststoffpartikel, der Ver¬ weilzeit in dieser Aufschließzone und der Umfangsgeschwin¬ digkeit des Rotors sowie der erreichten Intensität der erzeugten Wirbel .

Das vorzerkleinerte Material wird durch Werkzeuge des Ro¬ tors im Luftstrom beschleunigt . In den dabei entstehenden Wirbeln -- bis hin in den Ultraschallbereich -- schließt sich das zugeführte Material gegenseitig auf. Die einzelnen im Verbund befindlichen Stoffe werden freigesetzt, die physikalisch unterschiedlichen metallischen Schichten wie auch die Kunststoffschichten lösen sich voneinander ab. Die Metallschichten rollen sich -- in beschriebener Weise -- ein und bauen sich zwiebelartig auf . Der Durchmesser der entstehenden Zwiebelstrukturen wird dabei zum Mehrfachen der Schichtdicke des zuvor flächigen Verbundes. Die Kunststoffschichten erreichen durch ihre unterschiedlichen physikalischen Eigenschaften eine unterschiedliche Struktur und Geometrie zueinander sowie zu den metallischen Schich¬ ten, die sich ihrerseits untereinander oder auch zu mineralischen Verbundanteile unterschiedlich verhalten.

Insgesamt arbeitet dieses Verfahren außerordentlich wirkungsvoll und energiesparend. Durch das gegenseitige Aufschließen infolge des Aufeinanderprallens des Materials wird der Verschleiß an den Werkzeugen des Rotors sehr gering gehalten, was sich auf die Standzeit sowie die Verfügbarkeit der Vorrichtung oder entsprechender Anlagen im Betrieb sehr effizient auswirkt. Zu erwähnen ist vor allem, daß die Fraktionen letztendlich in fast reiner Form vorliegen und so äußerst günstig in die Wirtschaftskreis¬ läufe zurückfließen.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung; diese zeigt in

Fig. 1: die Draufsicht auf eine Anlage zum

Behandeln von Verbundelementen;

Fig. 2: die teilweise Seitenansicht zu Fig.

1 nach deren Pfeil II;

Fig. 3: den Schnitt durch Fig. 1 nach deren

Linie III-III;

Fig. 4: eine Trenn- oder Aufschließeinheit aus der Anlage nach Fig. 1 in teil¬ weise geschnittenem Aufriß;

Fig. 5: den Querschnitt durch Fig. 4 nach deren Linie V-V mit vergrößertem Detail;

Fig. 6 b i s

Fig. 8: unterschiedliche Ausführungen ver¬ größerter Werkzeuge der Trenn- oder Aufschließeinheit in Schrägsicht;

Fig. 9: einen Schnitt durch einen Teil einer weiteren Trenn- oder Auf- schließeinheit,*

Fig. 10: die Draufsicht auf ein weiteres

Werkzeug;

Fig. 11: die Seitenansicht zu Fig. 10;

Fig . 12 b i s

Fig. 14: Schrägsichten auf Teile von Ver¬ bundelementen;

Fig. 15: einen Querschnitt durch ein Ver¬ bundelement mit Hinweisen auf die Zerkleinerungswirkung;

Fig. 16: eine Graphik zur Abhängigkeit des

Ablösegrades von der Partikelgröße;

Fig. 17: eine Graphik zur Korngrößenvertei¬ lung bei einer Zerkleinerung eines Verbundelements aus drei Komponen¬ ten;

Fig. 18: Verteilung der Korngrößen bei se¬ lektivem Aufschluß in der Trenn¬ oder Aufschließeinheit,*

Fig. 19: eine Graphik zur Separation selek¬ tiv aufgeschlossener Verbundwerk¬ stoffe.

Gemäß Fig. 1 werden Verbundelemente 10 aus festen organi¬ schen und/oder anorganischen Verbundwerkstoffen -- wie Ver¬ bunden aus Metall/Metall, Kunststoff/Kunststoff, Me¬ tall/Kunststoff oder mineralischen Verbunden mit Metallen und/oder Kunststoffen -- durch Erzeugung von Feststoffpar- tikeln in einem Vorzerkleinerer 12 auf eine Korngröße von 5 bis 30 mm zerkleinert sowie über eine Schnecke 14 zur Do¬ sierung Silobehältern 16 zugeführt. Aus diesen fördern Do¬ sierschnecken 18 die entstandenen Feststoffpartikel zu einer Trenn- oder Aufschließeinheit 20, in der sie selektiv aufgeschlossen werden.

In der Trenn- oder Aufschließeinheit 20 werden die Verbund¬ elemente 10 in ihre Bestandteile zerlegt sowie die abgelö¬ sten Schichten als Gemisch über Rohrleitungen 22 zu einem Zyklon-Filter 24 geführt, um über eine Zellenradschleuse 26 auf einen Elevator 28 zur Förderung des Gemisches der Kom¬ ponenten in weitere Silos 30 zur Zwischenlagerung gefördert zu werden. Diesen ist eine Förderschnecke 32 nachgeschal¬ tet, über die und einen weiteren Elevator 28 _a das Gemisch in eine Siebeinrichtung 34 gelangt, in der das Gemisch einer Separation unterzogen wird.

Das nicht sortenreine Gemisch wird zur Separation dann Fließbettseparatoren 36 zugeführt. Die sortenreinen Komponenten werden von der Siebeinrichtung 34 bzw. den Fließbettseparatoren 36 zu einem Extruder 38 oder zu einer Absackstation 40 gebracht; die nun sortenrein vorliegenden Komponenten der Verbundelemente 10 werden der Verwertung zugeführt.

Die Trenn- oder Aufschließeinheit 20 enthält in Fig. 4 in¬ nerhalb eines zylindrischen Gehäuses 42 an Radialarmen 44 einer vertikalen angetriebenen Welle 45 Werkzeuge 46. Die Wandung 43 des Gehäuses 42 weist eine querschnittlich pro¬ filierte Innenfläche auf, beispielsweise in Fig. 5 eine Wellenform und in Fig. 9 einen sägezahnartigen Querschnitt.

Das als Stator dienende Gehäuse 42 begrenzt die eine Seite des Strömungsweges für das Gemisch aus Feststoffpartikeln und Trägerfluid, beispielsweise Luft; die andere Seite wird in den vier in Fig. 4 angedeuteten Etagen durch die Werkzeuge 46 begrenzt bzw. durch eine innerhalb des Konstruktionskreises K für die Werkzeugpositionen des Ra¬ dius r liegende Rohrwand 48, die sich zwischen zwei in Ab¬ stand a zueinander vorgesehenen Tellern 50 jeder Etage er¬ streckt. Deren Radius ist mir r_ _. bezeichnet und mißt das 5- bis 10-fache der Weite b eines schmalen Ringraumes 56, der sich innerhalb des Gehäuses 42 erstreckt.

Die Welle 45 bildet mit diesen von ihr abragenden Etagen aus Radialarmen 44, Werkzeugen 46, Rohrwand 58 und Tellern 50 einen Rotor 52, zwischen dessen Etagen die in Spaltab¬ stand e benachbarten beiden Teller 50 einen Spaltraum 54 begrenzen.

Das Gemisch aus Feststoffpartikeln und Transportluft wird dem zwischen Stator 42 und Rotor 52 vorhandenen Ringraum 56 der tiefstliegenden Etage so zugeführt, daß es gegen die Drehrichtung x des Rotors 52 strömt. Dabei entsteht -- in Drehrichtung x -- hinter jedem Werkzeug 46, das eine Abrißkante 47 anbietet, ein Heckwirbel, wie er in Fig. 9 bei Q angedeutet ist. In diesem Heckwirbel Q wird der Ge¬ mischstrom abrupt beschleunigt, die Feststoffpartikel wer¬ den aneinandergerieben und dabei in ihre Komponenten aufgelöst . Dazu sind Umfangsgeschwindigkeit der Abrißkante 47, Prozeßtemperatur und Luftmengendurchsatz ebenso vorwählbar wie die Form der Wirbelbildung durch die Paarung Statorprofil / Werkzeugform.

Vor Eintritt in die nächste Etage kann sich der Gemisch¬ strom in jenem Spaltraum 54 kurzzeitig ausdehnen, um dann in den nachgeordneten Ringraum 56 zu gelangen.

Werkzeugformen sind den Fig. 6 bis 9 zu entnehmen, wobei die einfachste -- eine in den Ringraum 56 ragende Radial¬ platte -- nicht wiedergegeben ist. Die in den Werkzeugen 46, 46 _a , 46* ₃ von Vertikalrippen 58 oder Wandstegen 59 be¬ grenzten Durchbrüche bilden Kammern 60, welche die be¬ schriebene Wirbelbildung verändern; durch die Auslegung der Werkzeuge werden die Intensitäten der enstehenden Verwirbelungen und somit die Wirkungen auf die Verbundelemente verändert (Beschleunigung, Aufprallenergie od. dgl . ) . Die Vertikalrippen 58 erzeugen vertikal nebeneinander gestreckte Kammern 60, die Wandstege 59 mehrere auch übereinander vorgesehene Kammern 60.

Das Werkzeug 46 der Fig. 10, 11 bietet zwei querschnittlich zueinander gekrümmte, einen Düsenspalt 62 begrenzende Ra¬ dialprofile 64 an; der Gemischstrom wird hier bereits vor der Abrißkante 47 zusätzlich in einer zweiten Achse beschleunigt .

Einige Beispiele von Verbundelementen sollen das Verfahren weitergehend erläutern helfen.

BEISPIEL 1;

Schichtaufbau eines Tubenlaminates als Verbundelement 10 in Fig. 12:

Komponente 70 LPDE 120 μm

Haftvermittler 71

Komponente 72 Aluminium 25 - 40 μm

Haftvermittler 71

Komponente 73 LPDE 180.

Die gesamte Schichtdicke h mißt hier etwa 325 - 340 μm.

BEISPIEL 2:

Schichtaufbau einer Armaturentafel eines Personenkraftwa¬ gens als Verbundelement 10 _a in Fig. 13:

Komponente 70a ABS 1,2 mm

2-Komponentenkleber 71a

Komponente 72a PUR-Schaum 3,5 mm

2-Komponentenkleber 71a

Komponente 73a PVC-Folie 250 μm

Die gesamte Schichtdicke h mißt hier etwa 4,95 mm.

BEISPIEL 3;

Schichtaufbau von verkupferten Aluminiumdrähten als Verbundelement 10b in Fig. 14:

Komponente 70b PVC 500 μm (Isolation) Komponente 72b Aluminium 0 0,5 mm Komponente 73b elektrochemischer Kupferauftrag 9 μm

Die gesamte Schichtdicke (Durchmesser d) mißt hier etwa 1009 μm.

Zu den obenstehenden Beispielen gelten die folgenden Betriebsparameter:

TABELLE 1 BETRIEBSPARAMETER

Produkt Tubenlaminat Armaturentafeln Aluminiumdraht Beispiel 1 Beispiel 2 Beispiel 3 Index "a" Index "b"

Anzahl Schichten 3 3 3

Komponente 70 LDPE ABS PVC

Komponente 72 Aluminium PUR-Schaum Aluminium

Komponente 73 LDPE PVC-Folie Kupfer

Schichtdicken 70 120 μm 1,2 mm 300 μm

Schichtdicken 72 25-40 μm 3, 5 mm 0 0,5 mm

Schichtdicken 73 180 μm 250 μm 9 mm gesamt 325-340 μm 4,95 mm 1009 μm

Eintrittsbeschleunigung 38 m/sec. ² 23 m/sec. ² 53 m/sec. ²

Temperatur 75°C 30°C 40°C

Umfangsge¬ schwindigkeit 180 m/sec. 72 m/sec. 85 m/sec.

Laufmengen¬ durchsatz 5250 N m ³ /h 8100 Nm ³ /h 6320 N m ³ /h

Die Schichtdicken der Komponenten liegen also zwischen 9 μm und 3,5 mm bzw. 3500 μm. Die Beschleunigung des Materials in der Trenn- oder Aufschließeinheit 20 beträgt zwischen 23 und 53 m/sec. ² , was einer Prozeßzeit von 0,015 bis 0,078 sec. entspricht.

Bei einer Umfangsgeschwindigkeit des Rotors 52 zum Stator 42 von 72 - 180 m/sec. erfolgt ein Luftmengendurchsatz zwi¬ schen 5250 - 8100 N m ³ /h bei einer Feststoffmenge von etwa 500 kg/h. Bei höheren Durchsätzen sind die Luftmengen linear zu erhöhen.

Das Verbundelement 10, 10 _a , 10 _] -, wird durch Freisetzung der unterschiedlichen physikalischen Eigenschaften der Verbund¬ werkstoffe -- insbesondere der Dichte, Reißdehnung, Rückstellkraft, Wärmeausdehnung und Wärmeübertragung sowie der Elastizität und der damit verbundenen molekularen Strukturunterschiede -- selektiv aufgeschlossen und die Ad¬ häsionen der Verbundwerkstoffe untereinander aufgehoben.

Durch die Behandlung in der Trenn- oder Aufschließeinheit 20 erfolgt ein Aufschluss des Verbundelements 10, 10 _a , 10^ in unterschiedlichste Strukturen, wobei sich die einzelnen Komponenten bezüglich Dimension und Geometrie infolge ihrer unterschiedlichen physikalischen Charakteristiken auch un¬ terschiedlich verhalten.

Die Verbundelemente 10, 10 _a , lO^ können vor dem Aufschluß verdichtet -- beispielsweise extrudiert -- werden. Es hat sich gezeigt, daß bei diesem selektiven Aufschluß die Be¬ standteile aus Polyethylen im wesentlichen unverändert bleiben, während metallische Bestandteile, beispielsweise aus Aluminium -- die vorher in flächiger Form vorlagen -- in zwiebelartige Strukturen deformiert werden. Kunststoff- verbunde, beispielsweise Polystyrol/Polyethylen, schließen sich ohne deutliche Deformation in unterschiedliche Strukturen auf mit erkennbaren Unterschieden in Bezug auf

die Partikelgrößen; diese sind erheblich größer als die er¬ wähnten AluminiumzwiebelStrukturen.

Durch den selektiven Aufschluß werden die einzelnen Schichten des Verbundelements 10, 10 _a , 10 _] -, abgelöst, ohne daß die -Schichtdicke der Komponenten verringert werden.

Einen Vergleich zwischen den Partikelgrößen der Verbund¬ stoffe vor der Aufschließeinheit 20 (vorzerkleinert) , dem selektiven Aufschluß und dem Austrag nach dem selektiven Aufschluß zeigt :

TABELLE 2

Produkt Tubenlaminat Armaturentafeln Aluminiumdraht Beispiel 1 Beispiel 2 Beispiel 3 Index "a" Index "b"

Eintrag:*

Schichtdicke -325-340 μm ~4.95 mm 0 1009 μm

Vorzerkleinert 8 mm 10 mm 16 mm

Struktur Flocken Granulat Zylinderform

Austraσ:*

Schichtdicken:

Komponente 70 120 μm 1.2 mm 500 μm

Komponente 72 0100-180 μm 3.5 mm 0 1.8 mm

Komponente 73 180 μm 250 μm 0 47 μm

Partikelσrößen:

Komponente 70 6.2 mm 8.3 mm 14 mm

Komponente 72 0 150 - 180 μm 3.9 mm 0 1.8

Komponente 73 6.5 mm 9.6 mm 0 47 μm

Struktur:

Komponente 70 Flocken Chips Rohr0 (aufgeri;

Komponente 72 Zwiebel Granulat (kubisch) Zwiebel

Komponente 73 Flocken Flocken Zwiebel

* Mittelwerte

Bei diesem selektiven Aufschluß der Verbundelemente 10 , 10 _a , 10 _k findet die Trennung der Komponenten in Abhängigkeit der physikalischen Unterschiede der

Komponenten zueinander zwischen den j eweiligen Schichten

statt . Bei einer Zerkleinerung erfolgt kein Aufschluß in Abhängigkeit der physikalischen Unterschiede.

Konventioneller Aufschluß der Verbundelemente geschieht -- wie erwähnt -- auf eine Korn- bzw. Partikelgröße, die kleiner sein muß als die jeweilige Schichtdicke der Komponenten des Verbundelementes; dies soll Fig. 15 verdeutlichen.

Dabei entsteht eine Korngrößenverteilung, die nicht durch die Komponenten als solche, sondern durch die geforderte Partikelgröße gegeben ist z.B. 100 % < 300 μm. In Fig. 16 ist über der Aufschlußpartikelgröße G der Trennungs- oder Ablösegrad aufgetragen.

In dieser Korngrößenverteilung sind die Komponenten gemäß Fig. 17 (Menge M über der Partikelgröße G) in einer Bandbreite homogen verteilt.

Eine Separation kann somit nur bedingt auf einer Siebanlage erfolgen.

Erfordern die Schichtdicken eine feinste Vermahlung -- wie z.B. bei einem Tubenlaminat Aluminium 25 - 40 μm -- ergibt sich eine notwendige Partikelgröße von < 25 - 40 μm, um eine Separation vornehmen zu können.

Diese notwendige Partikelgröße wird zwangsläufig auch bei den anderen Komponenten wie LDPE erreicht. Eine Trennung der Komponenten wird hierdurch praktisch unterbunden, da die zur Trennung notwendigen Unterschiede fehlen.

Bei dem beschriebenen Verfahren liegen die Komponenten nunmehr in unterschiedlichen Partikelgrößen vor. Die Größenverteilung der Partikel ist entgegen einer Zerkleinerung (Feinvermahlung) -- wie Fig. 17 anhand eines Diagrammes der Mengen M über der Korn- bzw. Partikelgrδße G

verdeutlicht -- nicht überlagernd, sondern nebeneinanderliegend (Fig. 18) .

Das unterschiedliche Aufschließ- bzw. Deformierungsverhal- ten der Komponenten bewirkt, daß sich die einzelnen Schichten voneinander ablösen, so daß darauffolgend eine Separation der Kunststoffe und der Metallteile möglich wird.

So werden etwa die großen Partikel in einem Sieb von den kleinen Partikeln getrennt, da die weniger stark aufge¬ schlossenen Produkte im Sieb verbleiben, während die kleineren Partikel die Maschen passieren.

Diese Siebung erfolgt auf einer in Fig. 19 skizzierten Mehrdeckersiebanlage 34 _a , deren Zulauf mit 75 bezeichnet ist und deren Sieblagen 76 _a bis 76^ so ausgelegt werden, daß sie den Siebschnitten 1 bis 4 in Fig. 18 entsprechen, was eine weitgehende Separation der Komponenten ermöglicht. So liegen die Bereiche A, C und E bereits sortenrein vor (Strom A_ ; C-j_; E_ ) , die Ströme B _Q _, D^ des Bereichs B (Schnittmenge Komponente 1/2) bzw. des Bereichs D (Schnittmenge Komponente 2/3) werden anschließend einer weiteren Separation auf Trenntischen und/oder auf einem Fließbett zugeführt, wobei die Strukturen, Dichten sowie geometrische und gravimetrische Unterschiede zur Trennung genutzt werden.

Sobald durch das Trennen eine Metall- und/oder Kunststoff¬ fraktion gewonnen ist, können die Fraktionen verdichtet werden. Dieses Verdichten erfolgt durch Agglomeration und/oder Extrusion.