Metallseparation beim Recycling von UPVC-Fenstern

353.000 Tonnen Fensterprofile und verwandte Produkte wurden im Jahr 2020 recycelt (Quelle Recovinyl).  Auch wenn die Gesamtzahl im Jahr 2020 (aufgrund der Covid-19-Pandemie) leicht rückläufig war, recycelte Deutschland die höchste Menge an PVC in Europa, gefolgt vom Vereinigten Königreich und Irland.

Das Recycling von UPVC-Fenstern ist eine langjährige Erfolgsgeschichte. Seit Anfang der 1990er Jahre haben Modifizierungen der Fenster- und Profilbauweisen die Wiederverwertbarkeit verbessert und die Trennung einzelner Komponenten und Materialien erleichtert. Metall ist eines der wichtigsten zu entfernenden Materialien.

Ein UPVC-Fenster besteht aus vielen Metallteilen, darunter Griffe, Scharniere und Schlösser.  Diese können aus Stahl, Edelstahl, Aluminium und Messing bestehen.  Wenn dieses Metall während des Recyclingprozesses nicht erfolgreich entfernt wird, kann es schwere und kostspielige Schäden an den Verarbeitungsanlagen (z. B. Schredder) verursachen und die Qualität des für den Wiederverkauf bestimmten Endprodukts mindern.

Entfernen des Metalls

Das in UPVC-Fenstern enthaltene Metall ist eine Mischung aus Eisen (magnetisch), Nichteisen (nicht magnetisch) und Edelstahl (schwach magnetisch nach dem Zerkleinern).  Dies bedeutet, dass mehrere Stufen der Metallabscheidung erforderlich sind, wobei unterschiedliche Technologien eingesetzt werden.

Die optimale Metallseparation hängt von dem Materialaufschluss (Freisetzung des Metalls aus dem Kunststoff) und der Leistung der Magnetabscheideanlage ab.  Nach der manuellen Trennung der UPVC-Fenster in Weiß und Nicht-Weiß wird in einer ersten Zerkleinerungsstufe eine grobe Fraktion erzeugt, die freies größeres Metall enthält.  In diesem Stadium gibt es zwei Möglichkeiten der Eisenmetallabscheidung.

Separation von Eisenmetallen

Ein Überbandmagnet besteht aus einem Magnetblock (permanent oder elektrisch), der zwischen zwei Umlenkrollen montiert ist, um welche ein Förderband läuft.  Der Überbandmagnet sitzt über dem Entladeband des Schredders, hebt eisenhaltige Metalle an und setzt sie automatisch in einem separaten Sammelbereich ab.  Für eine erfolgreiche Abscheidung von Eisenmetallen muss das Material in einer homogenen Schicht transportiert werden, um Materialverschleppung zu vermeiden, wenn das Metall nach oben und in Richtung der Magnetfläche gezogen wird.

• Technische Produktinformationen: Überbandmagnete

Mit dem Trommelmagneten wird in der Regel ein höherer Grad der Separation von eisenhaltigen Metallen erreicht.  Im Betrieb wird eine gleichmäßige Schicht zerkleinerten Materials auf die Oberseite des rotierenden, nichtmagnetischen Trommelmantels aufgebracht. Der Trommelmantel umhaust das Magnetsystem – bestehend aus einem stationären gelagertem Magnetbogen. Zugeführte magnetisch beeinflussbare Materialien werden durch das magnetische Feld angezogen und unter die Trommel verbracht, weg von den nichtmagnetischen Materialien. Die Feldstärke auf der Oberfläche der Trommel ist stärker als die vom Überbandmagneten, was eine effektivere Abtrennung von Eisenmetallen bewirkt.

• Technische Produktinformationen: Trommelmagnete

NE-Metallseparation

In einem Wirbelstromscheider werden Nichteisenmetalle automatisch aus nichtmetallischen Materialien „herauskatapultiert“.  Ein mit hoher Geschwindigkeit rotierender Magnetrotor, der in einem nichtmetallischen Gehäuse montiert ist, dient als Kopftrommel in einem kurzen Fördersystem.  Ein Vibrationsförderer beschickt das Förderband mit einer homogene Materialschicht, welches dann zur Kopftrommel und in das wechselpolige Magnetfeld transportiert wird.  Das magnetische Wechselfeld induziert einen Strom in das Nichteisenmetall, welches ein eigenes Magnetfeld erzeugt, welches dem wechselpoligen Magnetfeld stets entgegengesetzt ist.  Dadurch wird das Metall abgestoßen, und ein strategisch positionierter Trennscheitel unterstützt das Abtrennen vom inerten Material.

• Technische Produktinformationen: Wirbelstromabscheider

Separation von Edelstahl

Bis vor kurzem war die effektive Extraktion von Edelstahl schwierig.  Edelstahl, der einen Schredder durchläuft, wird schwach magnetisch, aber die magnetische Suszeptibilität ist zu gering für eine erfolgreiche Separation mithilfe anderer Magnetabscheider wie Überbandmagneten.

Die Edelstahl-abscheider HISC und SSSC verwenden eine hochintensive magnetische Kopftrommel, um sehr schwache magnetische Partikel abzuscheiden. Im Betrieb fördert ein Vibrationsförderer eine einlagige Materialschicht auf ein dünnes Förderband.  Das Band bewegt das Material in das Magnetfeld der Kopftrommel, wo die Anziehungskraft des Magnetrotors die schwach magnetischen Partikel ablenkt und die Trennung von nichtmetallischen Materialien ermöglicht.

• Technische Produktinformationen: Magnetische Edelstahl-abscheider

Metalldetektion

Indem das UPVC ein oder zwei Stufen der Metalldetektion durchläuft, werden kleine Metallreste identifiziert, vor allem wenn diese von inerten Materialien noch eingeschlossen sind.

Nach dem Edelstahl-abscheider durchlaufen die 20-50 mm großen Bruchteile einen Freifall-Metalldetektor, der alle verbliebenen Metallverunreinigungen identifiziert und automatisch aussortiert.  In einigen Anlagen wird auch ein hochempfindlicher Tunnel-Metalldetektor um ein Förderband herum montiert, um eine letzte Qualitätskontrolle vor dem Verpacken oder Lagern durchzuführen.

Technische Produktinformationen: Metalldetektoren

UPVC bereit zur Wiederverwendung

Nach der Abtrennung aller Metalle und der weiteren Farberkennung und -entfernung wird das UPVC üblicherweise zu wiederverwendbarem Granulat oder Pulver zerkleinert.

UPVC-Fenster können mindestens sieben Mal recycelt werden, ohne dass die Qualität oder die Witterungsbeständigkeit beeinträchtigt wird.