DE4029167A1 - Verfahren zur kennzeichnung von kunststoffen - Google Patents

Verfahren zur kennzeichnung von kunststoffen

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    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
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    • B07C5/3425—Sorting according to other particular properties according to optical properties, e.g. colour of granular material, e.g. ore particles, grain
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
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    • Y10S209/00—Classifying, separating, and assorting solids
    • Y10S209/93—Municipal solid waste sorting

Description

Die Wiederverwendung von Kunststoffen aus Müll und Abfällen setzt voraus, daß man die Kunststoffe nach ihrer chemischen Beschaffenheit sortieren kann. Es gibt aber keine äußerlich erkennbaren Merkmale, mit deren Hilfe man Kunststoffe schnell, einfach und sicher charakterisieren kann.
Die verfügbaren Analysenmethoden beispielsweise spektroskopische Untersuchungen sind zum Sortieren von Abfällen viel zu langsam, zu teuer und nicht sicher genug, da sie auch auf Beimengungen, Alter, Zustand, Gebrauchsspuren und Verunreinigungen der Kunst­ stoffe ansprechen.
Es besteht daher ein Bedürfnis nach einer einfachen und sicheren Methode zur Charakterisierung von Kunst­ stoffen.
Dieser Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß man Kunststoffe dadurch eindeutig erkennbar machen kann, daß man ihnen eine sehr kleine Menge eines ein Signal lie­ fernden Stoffs zufügt.
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum Erkenn­ barmachen eines Kunststoffs, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man dem Kunststoff bei oder nach seiner Her­ stellung 0,001 bis 0,5 Gew.-% eines Fluoreszenz-Farb­ stoffs zusetzt.
Geeignete Fluoreszenz-Farbstoffe sind beispielsweise in den Deutschen Offenlegungsschriften 29 25 546, 28 15 031, 15 69 761, 19 13 612 und der Europäischen Patentanmeldung 25 136 beschrieben.
Der Zusatz solcher kleinen Mengen eines Fluoreszenz- Farbstoffs verändert die Eigenschaften der Kunststoffe einschließlich der Einfärbbarkeit dieser Stoffe nicht. Durch fluoreszenzspektroskopische Aufnahme der Kunst­ stoffoberfläche kann man den zugesetzten Fluoreszenz- Farbstoff identifizieren und damit auch den Kunststoff.
Dies setzt natürlich voraus, daß die Fluoreszenz-Farb­ stoffe hinreichend stabil sind und im Kunststoff hin­ reichend lange erhalten bleiben, so daß die von ihnen emittierten Frequenzen jederzeit gefunden und identifi­ ziert werden können. Die in den oben angegebenen Lite­ raturstellen enthaltenen Fluoreszenz-Farbstoffe erfüllen diese Forderung, inbesondere gilt dies für die Farb­ stoffe der deutschen Offenlegungsschrift 29 25 546.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist die Anwendung des erfindungsgemäßen Erkennungsverfahrens zur Trennung von Kunststoffmüll.
Kunststoffe im durchschnittlichen Hausmüll sind etwa 65% Polyolefine (Polyethylen), 15% Polystyrol, 10% Polyvinylchlorid und 5 % Polyester (Polyethylen­ terephthalat). Wenn man nur diese vier Kunststoffe dadurch kennzeichnet, daß man ihnen einen bestimmten Fluoreszenz-Farbstoff beimischt, kann man bereits 95% des Kunststoffabfalls sortieren und wiederverwenden.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist somit ein Ver­ fahren zum Sortieren von Kunststoffmüll, das dadurch ge­ kennzeichnet ist, daß man erfindungsgemäß mit Hilfe von Fluoreszenz-Farbstoffen erkennbargemachte Kunststoff­ teile aufgrund dieser Kennung klassiert.
Es ist dazu im wesentlichen erforderlich, die entspre­ chend ausgerüsteten Kunststoffteile auf einem Förderband mit UV-Licht zu betrahlen, wobei sich die Art oder Sorte des Kunststoffs durch seine Fluoreszenz-Strahlung zu er­ kennen gibt.
Beispiel 1
Es wurden Probenplättchen aus Polycarbonat in den han­ delsüblichen Farben schwarz, weiß und transparent mit dem Farbstoff LlSA gelb (9 400 57 400; Le A 19 688) ver­ setzt.
Dazu wurden die Substanzen in Granulatform gemischt und zu Plättchen spritzgegossen. Anschließend wurde eine fluoreszenzspektroskopische Aufnahme von der Oberfläche gemacht.
Die Ergebnisse sind in der Tabelle zusammengestellt.
Das Fluoreszenzsignal des LISA-Farbstoffs ist bis zu Konzentrationen von 25×10-4 (g/kg) eindeutig nach­ weisbar.
Probe
Beispiel 2
Es wurden 5 Probeplättchen aus Bisphenol-A-Polycarbonat hergestellt von denen jedes 0,01 Gew.-% eines Fluor­ eszenzfarbstoffs enthält.
Die Emissionsmaxima der Plättchen liegen wie folgt:
Nr.
nm
1
521 (grün)
2 590 (gelb)
3 595 (orange)
4 623 (rot)
5 635 (dunkelrot)
Alle Plättchen werden mit der gleichen Wellenlänge von 480 nm angeregt und folgende Ergebnisse erhalten:
Bei Bestrahlung von Plättchen 1 mit 482 nm war die Emission bei 513 nm und die relative Peakhöhe 268; bei Betrahlung von Plättchen 5 mit 576 nm war die Emission bei 597 nm und die relative Peakhöhe 316.
Somit ist die Emission und die Peakhöhe in gewissen Grenzen praktisch unabhängig von der Anregungswellen­ länge. Dies bedeutet, daß man mit einer Anregungswellen­ länge alle 5 Fluoreszenzfarbstoffe zur Emission anregen kann. Dies bedeutet, daß die 5 Plättchen auch bei An­ regung mit nur einer Wellenlänge an ihrer Emission unterschieden werden können. Der Modellversuch zeigt, daß das erfindungsgemäße Klassierverfahren durchführbar und sogar automatisierbar ist.

Claims (2)

1. Verfahren zum Erkennbarmachen eines Kunststoffs, dadurch gekennzeichnet, daß man dem Kunststoff bei oder nach seiner Herstellung 0,001 bis 0,5 Gew.-% eines Fluoreszenz-Farbstoffs zusetzt.
2. Verfahren zum Sortieren von Kunststoffmüll, dadurch gekennzeichnet, daß man gemäß Anspruch 1 erkennbar­ gemachten Kunststoffmüll nach den Kunststoffsorten aufgrund der emitierten Fluoreszenz-Strahlung klassiert.
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