Textilabfälle für die Pyrolyse vorbereiten: Zerkleinerung, Korngröße und Schneckenbeschickung

Textilabfälle können nicht in ihrer Anlieferungsform in eine kontinuierliche Pyrolyseanlage gelangen. Ganze Kleidungsstücke, lange Zuschnitte, verhedderte Stoffe und gepresste Ballen bilden Brücken in Trichtern, wickeln sich um rotierende Teile und belasten die Eintragsschnecke ungleichmäßig. Eine wirksame Textilzerkleinerung für die Pyrolyse muss daher Länge, Form, Schüttdichte, Metall, Feuchte, Staub und Materialübergabe kontrollieren.

Dieser Leitfaden behandelt ein System mit maximal 50 mm zulässiger Aufgabegröße. 20–30 mm können als erster Testbereich dienen, sind jedoch kein allgemeingültiger Standard.

Warum Textilabfälle vor der Pyrolyse vorzerkleinert werden müssen

Die ursprüngliche Geometrie eignet sich nicht für kontinuierliche Dosierung. Hemd, Teppichstreifen, Rollenende und Mischkleiderballen fließen unterschiedlich. Typische Probleme sind unregelmäßige Abmessungen, Verwicklung, schwankende Schüttdichte, verdeckte Reißverschlüsse und Nieten, variable Feuchte sowie Mischungen aus Baumwolle, Polyester, Nylon, Elastan und Beschichtungen.

Vorbehandlung soll nicht das kleinstmögliche Teil erzeugen. Sie muss ein Materialfenster schaffen, das Trichter, Dosierer, Schnecke, Reaktor, Gasbehandlung und Koks-Austrag zuverlässig verarbeiten.

Für allgemeine Maschinenwahl lesen Sie den Textilschredder-Leitfaden. Hier geht es ausschließlich um Pyrolysebeschickung.

Welche Größe soll in die Pyrolyseschnecke gelangen?

Richtig ist der Größenbereich, der ohne Brücken, Wickeln, Stöße oder zu viele Feinanteile durch das gesamte System läuft. Die Reaktorgrenze von 50 mm ist eine Ausschlussgrenze, kein Nachweis sicherer Förderung.

Ein Arbeitsziel von 20–30 mm kann geprüft werden, wenn die Schnecke nichts über 50 mm annimmt. Schneckendurchmesser, Steigung, Welle, Einlauf, Drehzahl, Trichterwinkel und Druckabdichtung beeinflussen das Ergebnis.

Mehr als eine Abmessung definieren

„30-mm-Sieb“ beschreibt eine Maschineneinstellung. Die Folgeanlage erhält reale Teile mit Länge, Breite, Dicke, Elastizität und Reibung.

Kleiner ist nicht automatisch besser

Kleinere Abmessungen können den inneren Wärmeweg verkürzen. Übermäßige Zerkleinerung erzeugt aber mehr Faserstaub, benötigt Energie, senkt den Nutzdurchsatz, verdichtet den Trichter und erhöht Feinaustrag. Ziel sind kontrollierte Form, wenig Überkorn und wenig Feinanteil.

Warum die Siebgröße die Textilabmessung nicht garantiert

Textil biegt, dehnt und faltet sich. Ein langer Streifen kann mit der schmalen Kante durch eine Öffnung gelangen, obwohl seine gestreckte Länge deutlich größer ist.

Eine Primärstudie zur Schneckenförderung von Holzbiomasse zeigt ebenfalls, dass Partikelgröße und -form die Dosierleistung beeinflussen. Sie legt keinen Textilwert fest, bestätigt aber, dass eine Nenngröße nicht genügt. Siehe die DOE-Studie zu Partikelform und Schneckendosierung.

Rumtoo trennt Maschineneinstellung, nachgewiesene Austragsgeometrie und realen Beschickungstest. Erst die letzten beiden zeigen die Reaktoreignung.

Ein- oder zweistufige Textilzerkleinerung

Ein allgemeiner Rotationsbrecher ist nicht automatisch richtig. Textilien können sich in für spröde Kunststoffe gebauten Maschinen wickeln. Die zweite Stufe wird nach Materialversuch als Textilschneider, Schneidmühle oder Feinschredder gewählt.

Der Beitrag Einwellen- vs. Zweiwellen-Schredder erklärt die Grundlage. Für Pyrolyse kommen Streifenform, Staub, Metallfreilegung und Schneckenverhalten hinzu.

Empfohlener Vorbehandlungsprozess

Annahme und Ballenöffnung → Vorsortierung → Primärzerkleinerung → Metallkontrolle → Siebung und Überkornrücklauf → optionale Nachzerkleinerung → Absaugung → Puffertrichter → Dosierung → abgedichtete Schneckenschnittstelle → Reaktor

1. Annahme und Vorsortierung

Schuhe, Bügel, Batterien, Elektronik, große Schnallen, Steine und harte Fremdkörper vor dem Schredder entfernen. Ballen öffnen, ohne Binderdraht einzutragen. Faserzusammensetzung, Herkunft, Feuchte, Verschmutzung und Eingangsform dokumentieren.

2. Kontrollierte Primärbeschickung

Ketten- oder Stollenförderer sollen auf die Schredderlast reagieren. Einlauf, Seitenwände und Brückenbrecher verhindern, dass leichte Kleidung über der Kammer stehen bleibt.

3. Primärzerkleinerung

Der passende Textilabfall-Schredder hängt von losem, gepresstem, gerolltem, nassem oder beschichtetem Material ab. Messerprofil, Spalt, Abstreifer, automatische Reversierung und Langsamlauf-Drehmoment sind wichtiger als Motorleistung allein.

4. Metallkontrolle

Überbandmagnet oder Magnettrommel entfernen nach der Öffnung freigelegte Eisenmetalle. Ein Detektor schützt Nachschneider und Reaktor. Messing, Aluminium und andere Nichteisenmetalle können Detektion mit Ausschleusung, manuelle Kontrolle oder Wirbelstromabscheidung verlangen.

5. Siebung und Rücklauf

Ein Vibrationssieb trennt Gutmaterial, Überkorn und Feinanteil. Überkorn kehrt zur Schneidstufe zurück. Wegen gefalteter Streifen muss die gestreckte Länge zusätzlich manuell gemessen werden.

6. Nachzerkleinerung bei Bedarf

Die zweite Stufe verarbeitet geöffnetes, dosiertes und metallkontrolliertes Material. Sie wird nur eingesetzt, wenn der Primärversuch die nachgeschaltete Spezifikation verfehlt.

7. Pufferung und Dosierung

Ein Füllstandstrichter entkoppelt Schredder und Reaktor. Textilien können in steilen Trichtern brücken; Austrag kann Schubboden, Rührwerk oder Doppelschnecke erfordern.

8. Abgedichtete Reaktorschnittstelle

Die letzte Förderschnecke ist nicht zwangsläufig der Reaktordosierer. Verdichtung, Spülgas, Zellenradschleuse sowie Druck- und Sauerstoffkontrolle legt der Pyrolyseanbieter fest. Beide Lieferanten müssen Geometrie, Dichte, Feuchte, Temperatur, Steuerlogik, Lufteintritt und Not-Aus schriftlich abstimmen.

Einfluss der Faserzusammensetzung

Zusammensetzung beeinflusst Schnitt und thermische Umwandlung. Eine Studie von 2024 verglich reine Baumwolle, reines Polyester und 55 % Polyester/45 % Baumwolle bei 425 °C, 500 °C und 575 °C. Öl-, Gas- und Koksanteile unterschieden sich nach Material und Temperatur. Das stützt die Charakterisierung der Stoffgruppen, definiert aber keine industrielle Aufgabegröße. Siehe Pyrolysis of textile waste.

Erfassen Sie Fasern, Beschichtungen, Schäume, Gummi, Klebstoffe, Flammschutz, Metallteile, Schmutz und Mischstrategie. Einheitliche Geometrie beseitigt eine Variable, macht Polymere aber nicht thermisch gleich.

Linie an den Reaktorbedarf anpassen

Ausgelegt wird auf kontinuierlichen spezifikationsgerechten Austrag, nicht auf Katalogspitzen. Schüttdichte, Feuchte, Eingang, Sieb, Messerzustand, Metallstopps und Überkornrücklauf verändern die Leistung.

Trennen Sie Nass- und Trockenmasse, Primäraustrag und Endprodukt, Betriebszeit und Wartung, Momentanproduktion und mittleren Reaktorbedarf sowie Prozesspuffer und Lagerung. Erweiterungen lassen sich modular vorbereiten, ohne konkrete Kapazitätszahlen zu veröffentlichen.

Staub, Brand und internationale Konformität

Zerkleinerung erzeugt Fasern und Staub an Messern, Sieben, Übergaben und Trichtern. Absaugung gehört in die Grundauslegung.

OSHA weist darauf hin, dass fein verteiltes brennbares Material in Luft explosionsfähig sein kann, und nennt Textil sowie Recycling als betroffene Branchen. US-Projekte müssen Staub, Zündquellen, Reinigung, Absaugung, Erdung, Isolation und Brandschutz bewerten. Siehe OSHA zu brennbaren Stäuben.

In Europa betrifft ATEX 2014/34/EU Geräte in explosionsfähiger Atmosphäre, während 1999/92/EG Arbeitgeberpflichten regelt. Die Anwendung hängt von Staub und Zoneneinteilung ab. Siehe die offizielle ATEX-Seite der EU-Kommission.

Materialversuch und Abnahmekriterien

Der Versuch muss Material, Einstellungen, Abscheidung und Folgeförderung abbilden. Vorher festlegen: Material und Feuchte, kontinuierlicher Gutmaterialaustrag, maximale gestreckte Abmessungen, Überkorn- und Feinanteil nach Masse, Schüttdichte, Metallverschleppung, Trichter- und Schneckenverhalten, Stauberfassung und Steuerungsreaktionen.

„Passt durch das Sieb“ ist kein Endkriterium. Das Material muss eine schriftliche Geometriespezifikation und einen repräsentativen Beschickungstest erfüllen.

Häufige Fragen

Muss jedes Teil unter 50 mm liegen?

Wenn dies die Grenze ist, muss die Messmethode feststehen: Sieböffnung, gestreckte Länge, Breite oder Kombination. Ein gefalteter Streifen kann durch 50 mm passen und dennoch zu lang sein.

Sind 20–30 mm immer optimal?

Nein. Es ist ein möglicher Testbereich, abhängig von Trichter, Schnecke, Reaktor, Faser, Feuchte, Dichte, Feinanteilen und Abdichtung.

Reicht ein Textilschredder?

Bei sauberen Zuschnitten manchmal. Kleidung, Ballen, lange Streifen, Teppich und Mischungen können Primäröffnung plus Nachschnitt erfordern. Der Versuch entscheidet.

Wie verhindert man Wickeln an der Schnecke?

Maximale Länge und Seitenverhältnis kontrollieren, elastische Fäden begrenzen, Trichteraustrag stabilisieren, dosieren und den realen Einlauf testen. Ein kleineres Sieb allein genügt nicht.

Wo werden Metalle entfernt?

Große Teile vor dem Schredder, freigelegtes Eisen nach der Primärstufe, zusätzliche Detektion vor empfindlichen Maschinen. Nichteisenmetalle separat bewerten.

Muss Textil getrocknet werden?

Feuchte messen und mit der Reaktorspezifikation vergleichen. Nutzen und Kosten hängen von Eingangswasser, verfügbarer Wärme, Lagerung und Zielprodukten ab.

Das Beschickungssystem vorbereiten, nicht nur den Schredder

Gute Vorbehandlung kontrolliert Streifen, Überkorn, Feinanteil, Metall, Staub, Dichte, Feuchte, Puffer und abgedichtete Schnittstelle. Ausgangspunkt sind repräsentatives Material und eine schriftliche Folgespezifikation.

Kontaktieren Sie das Rumtoo-Prozessteam mit Proben, Zusammensetzung, Eingangsform, Maximalabmessungen, Feuchte und Angaben zum Reaktoreintrag.