Wie eine fortschrittliche Linie PET-Thermoformen recycelt

Tomra Sorting hat Sharp Eye entwickelt, weil der Anteil an Thermoformen in PET-Flaschenballen zugenommen hat. | Mit freundlicher Genehmigung von Tomra.

PET-Thermoformen bringen Sondermüll in den Recyclingprozess: Optische Sortierer können sie oft nicht von Flaschen unterscheiden, und Thermoform-Flocken neigen eher dazu, in Feinteile zu zerfallen.

Eine Anlage im Raum Los Angeles wird Geräte verwenden, die für die Bewältigung beider Herausforderungen ausgelegt sind. Green Impact Plastics, ein mexikanisches Unternehmen, das eine 7-Millionen-Dollar-Anlage in Vernon, Kalifornien, baut, plant, Ballen mit PET-Thermoformen einzuführen und saubere Flocken für die Verwendung in Lebensmittelverpackungen herzustellen.

Das Unternehmen, das derzeit eine Thermoform-Recyclinganlage in Ciudad Juarez betreibt, wird Flakes an den PET-Reclaimer rPlanet Earth verkaufen. Das ebenfalls in Vernon ansässige Unternehmen wird das Material zur Herstellung von Platten für neue Thermoformen verwenden.

Kürzlich haben Vertreter der Recyclingausrüstungslieferanten Zimmer America Recycling Solutions (ZARS), STF Group (ZARS ist Teil der STF Group) und Tomra Sorting das Plastics Recycling Update mit Einzelheiten zur bevorstehenden Verarbeitungslinie versorgt. Sie beschrieben, wie das System mit einer Produktionskapazität von 6.600 Pfund pro Stunde optimiert wird, um Hindernisse beim Thermoform-Recycling zu überwinden.

Der Aufwand ist einzigartig, da Post-Consumer-Thermoformen im Allgemeinen nicht für das Recycling zu neuen Thermoformen bestimmt sind.

„Unsere Mission ist es, die Kreislaufwirtschaft voranzutreiben, daher ist dieses Projekt ein vielversprechender Schritt in die richtige Richtung, damit wir den Kreislauf für ein ansonsten nicht recyceltes Material schließen können“, sagte Nick Doyle, Verkaufsleiter für den Recyclingbereich im Westen USA bei Tomra Sorting.

Zu Beginn des Verarbeitungssystems gelangen die Ballen in einen Ballenöffner, woraufhin ein Magnet alle Eisenmetalle entfernt. Das Material durchläuft dann einen manuellen Sortierbereich, wo bis zu sechs Arbeiter Verunreinigungen entfernen. Der Strom gelangt dann zu einem optischen Sortierer von Tomra mit verbesserten Erkennungsfunktionen.

Carlos Manchado Atienza, Regionaldirektor für Amerika bei Tomra Sorting, sagte, die Einheit werde die Sharp-Eye-Technologie des Unternehmens nutzen, die zwischen einer PET-Flasche und einer PET-Thermoform unterscheiden kann. In diesem Fall wäre es nicht sinnvoll, eine Kamera zu installieren, die mit einem künstlichen Intelligenzsystem verbunden ist, um Materialien anhand ihrer visuellen Eigenschaften zu identifizieren, sagte er. Das liegt daran, dass eine PET-Schale ähnlich aussehen würde wie eine PVC-Schale.

Neben der Unterscheidung zwischen PET und PVC ist das Sharp Eye auch in der Lage, PET-Schalen und PET-Flaschen anhand ihrer relativ geringen molekularen Unterschiede zu unterscheiden. Es ist wichtig, beides zu trennen. Manchado Atienza stellte fest, dass die intrinsische Viskosität (IV) bei thermogeformtem PET niedriger ist als bei Flaschen-PET, und dass eine zu starke Vermischung die IV des recycelten Kunststoffs verändern kann. Tomra Sorting hat Sharp Eye entwickelt, weil der Anteil an Thermoformen in PET-Flaschenballen zugenommen hat.

Der Sortierer feuert auf PET und entfernt es, anstatt Verunreinigungen gezielt zu entfernen. Dieser Positivsortierungsansatz stellt sicher, dass das PET die höchste Reinheit aufweist, sagte Manchado Atienza. Diese Strategie stellt außerdem sicher, dass die schwarzen Kunststoffe, die der Sortierer nicht identifizieren kann, nicht dem thermogeformten PET folgen.

Der Flockensortierer von Tomra kann Material bis zu einer Größe von 2 Millimetern nach Farbe und Polymer erkennen und sortieren. | Mit freundlicher Genehmigung von Tomra.

Roland Zimmer, CEO von ZARS, sagte, dass die ZARS/STF-Gruppe für die Integration der von Tomra Sorting gelieferten optischen Sortierkomponenten in ein größeres Recyclingsystem von ZARS/STF verantwortlich sei.

Nach dem Verlassen des optischen Sortierers gelangen die Thermoformen in einen Dosierbunker, der den Fluss nach dem optischen Sortierer vergleichmäßigt, sagte Dirk Leiber, Vertriebsleiter bei STF. Ein vertikaler Schneckenförderer befördert das Material bis zum Einlauf einer Nassmühle.

Zimmer wies darauf hin, dass die Klingen durch die Verwendung einer Nassschleifmaschine anstelle eines Trockenschleifverfahrens länger halten. Dadurch wird auch die Entstehung von Geldstrafen reduziert und der Ertrag verbessert. Darüber hinaus führe die Mahleinrichtung zu einer recht guten Vorreinigung des Materials, sagte er.

Dann werden die Flocken durch Schwerkraft in einen Schwimm-Sink-Tank geleitet, obwohl Leiber anmerkte, dass ihr Hauptnutzen nicht die Trennung ist; Es werde etwas Material geben, das abschwimme, aber der Tank werde grundsätzlich eine reibungslose Reinigung der Thermoformflocken gewährleisten, sagte er.

In einer normalen Anlage wäre nach der Nassschneidemühle eine Linie mit einem Reibungsreiniger ausgestattet, um Flocken von Wasser und anderen Feststoffen zu trennen. Aber Reibungsreiniger, die eine Trommel und einen Rotor mit sich mit hoher Geschwindigkeit drehenden Klingen verwenden, seien normalerweise aggressiv für das Material, sagte er. Da thermogeformte Flocken spröder seien als Flaschenflocken, wolle man nicht so viel mechanische Kraft auf sie ausüben, erklärte er, weshalb sich das Unternehmen stattdessen für einen Schwimm-Sink-Tank entschieden habe.

Nach dem Tank gelangen die Flocken zu einem speziellen Reibungsreiniger mit Frequenzsteuerung, der es dem Bediener ermöglicht, die Klingen zu verlangsamen, wodurch die Kraft auf die Flocken reduziert und die Bildung von Feinpartikeln reduziert wird, sagte Leiber. Bei Reibungsreinigern entstehen die meisten Feinpartikel, weshalb die Geschwindigkeitsregelung so sanft wie möglich ist, sagte er.

Als nächstes, so Zimmer, werden die Flocken einer Heißwäsche unterzogen, um sie für die Verwendung in Lebensmittelverpackungen zu reinigen. Für die Anpassung des STF-Heißwaschsystems an Thermoformen waren keine Modifikationen erforderlich, da es schonend konzipiert ist.

Die Flocken gelangen dann zu einer einzigartigen STF-Ausrüstung: einer Trennstufe, die mithilfe eines Rührbehälters und eines Trennbehälters „Schwimmer“ von „Sinkern“ entfernt.

Das geschlossene und streng kontrollierte System nutzt die Dichte zur Materialtrennung, unterscheidet sich jedoch von herkömmlichen Schwimm-Sink-Tanks, die laut Leiber als „Schwimmbecken“ bezeichnet werden. Zimmer sagte, es führe zu einer sehr hohen Reinheit der PET-Flocken.

Auf die Frage, ob die Dichte des Wassers verändert werde, wies Leiber darauf hin, dass teilweise Zusatzstoffe eingesetzt werden, um zu verhindern, dass sich Luftblasen auf PET-Flocken bilden und diese aufschwimmen. In diesem Fall muss noch geklärt werden, ob ein solches Additiv bei Green Impact Plastics benötigt wird, die Trennanlage wird jedoch bei Bedarf über eine Dosierstation für Additive verfügen.

Als nächstes gelangen die Flocken zu einem Doppelreibungsreiniger mit Frequenzsteuerung, in dem die Flocken getrocknet und gereinigt werden, sagte Zimmer. Das System verbrauche keine Wärme, sagte er.

Anschließend gelangt der Kunststoff in einen Windsichter, der mithilfe von Luft alle verbleibenden Papier- oder Folienetiketten von den schwereren PET-Flocken entfernt. Anschließend gelangt das Material zu einem Klassierer, der die Feinanteile aus den Flocken heraussiebt. Zimmer erklärte, dass die PET-Feinstoffe recycelt werden können, sie jedoch auf ein Minimum beschränkt werden sollten, da ihr Wert geringer sei. Folienhersteller wollen nur einen bestimmten Prozentsatz an Feinanteilen in den PET-Flocken, da Feinanteile ihre Produktionsfähigkeit beeinträchtigen könnten, sagte er. Sie sind in der Lage, Produktionsläufe nur mit Feinanteilen durchzuführen, aber in diesem Fall passen sie ihre Extruder entsprechend an.

Nach dem Klassierer gelangen die Flocken in einen Entstauber, gefolgt von einem Flockensortierer von Tomra, der Material bis zu einer Größe von 2 Millimetern nach Farbe und Polymer erkennen und sortieren kann. Doyle von Tomra sagte, der Flockensortierer werde Verunreinigungen, einschließlich aller Nicht-PET-Polymere und aller farbigen Kunststoffe, gezielt entfernen und entfernen.

Nach dem Sortierer füllt eine Füllstation Säcke mit den gewaschenen, sauberen Flocken, die für den Transport zum rPlanet Erde bereit sind.

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