Het scheiden van metalen en kunststoffen is een essentiële stap in recyclingprocessen, vooral wanneer het ingangsmateriaal bestaat uit gemengde fracties die moeilijk te verwerken zijn met traditionele systemen.
Om de scheidingsmogelijkheden in de praktijk te toetsen, heeft Stokkermill een reeks tests uitgevoerd met zijn eigen elektrostatische laboratoriumscheider op PVC-vlokken die verontreinigd zijn met aluminium.
De test toonde aan dat het elektrostatische proces het aluminium kan concentreren in een geleidende fractie en het zo kan scheiden van de hoofdfractie PVC. De tests werden uitgevoerd bij een werkspanning van 30 kV op twee materiaalmonsters met verschillende korrelgroottes.
1. Hoe werkt een elektrostatische scheider?
Een elektrostatische scheider benut de verschillende elektrische eigenschappen van materialen om geleidende deeltjes van niet-geleidende deeltjes te scheiden.
In de machine die voor de test werd gebruikt, wordt het materiaal op een geaarde, roterende rol van roestvrij staal gedoseerd en passeert het het elektrische veld dat door de hoogspanningselektrode wordt opgewekt.
Aluminium staat als geleidend materiaal zijn lading snel af aan de rol en wordt door de middelpuntvliedende kracht naar voren geslingerd. PVC daarentegen is een isolerend materiaal: het behoudt zijn lading, blijft aan het trommeloppervlak kleven en wordt naar beneden afgevoerd naar zijn eigen opvangfractie.
Het systeem voorziet daarnaast in een tussenfractie (middlings), bedoeld voor deeltjes die tijdens de scheiding tussenliggend gedrag vertonen.
2. Elektrostatische scheiding van aluminium en PVC
De test werd uitgevoerd op PVC-vlokken verontreinigd met aluminium, met fijne metaaldeeltjes en kunststoffragmenten. Er werden twee monsters geanalyseerd:
- een monster met een geschatte korrelgrootte van ongeveer 2–6 mm;
- een tweede monster met een opgegeven korrelgrootte van 1–3 mm.
In beide gevallen bestond de verontreiniging uit aluminiumvlokken en dunne aluminiumfolies.
De elektrostatische laboratoriumscheider verdeelt het materiaal in drie afzonderlijke fracties:
- Geleidende fractie – aluminium
- Tussenfractie – middlings
- Niet-geleidende fractie – PVC
Met deze configuratie kan niet alleen worden beoordeeld in hoeverre het metaal wordt verwijderd, maar ook hoe de kunststoffractie zich tijdens het proces gedraagt.
3. Testresultaten: aluminium geconcentreerd in de geleidende fractie
Bij het eerste monster bestond de geleidende fractie uit een zeer kleine hoeveelheid materiaal, voornamelijk dunne vlokken glanzend aluminium, met een minimale hoeveelheid kunststof. De scheiding van het metaal bleek doeltreffend.
Ook het tweede monster leverde een kleine geleidende fractie op, bestaande uit aluminiumvlokken en dunne folies. In dit geval werden enkele lichtgekleurde fragmenten waargenomen, toe te schrijven aan meegesleept PVC of aan gelakt of met kunststof gelamineerd aluminium.
4. PVC gescheiden van aluminium
In beide monsters was de niet-geleidende fractie de hoofdfractie. Bij het eerste monster bestond deze voornamelijk uit fijne, dunne en gekrulde PVC-vlokken; bij het tweede overheersten dunne witte en grijze vlokken.
In beide gevallen werd bij visuele inspectie geen aluminium in de PVC-fractie aangetroffen.
Het resultaat bevestigt de waarde van elektrostatische scheiding voor de verwerking van kunststoffen die verontreinigd zijn met geleidende metalen, waarbij het verschil in elektrische eigenschappen van de materialen kan worden benut voor een gerichte scheiding.
5. De tussenfractie: een parameter om te optimaliseren
Naast de aluminium- en PVC-fracties levert het proces een tussenfractie op.
Bij het eerste monster werd deze fractie visueel geschat op ongeveer 25–35% van het totale materiaal; ze bestond voornamelijk uit PVC met dikkere, compactere vlokken. Ook bij het tweede monster bestond de tussenfractie overwegend uit dikkere, stijvere vlokken, met een iets kleiner volume dan bij het eerste.
De test brengt dus een belangrijk aspect voor de procesontwikkeling aan het licht: het rendement van de PVC-fractie kan worden geoptimaliseerd door de scheidingsparameters en de voorbereiding van het materiaal aan te passen. Volgens de waarnemingen tijdens de test lijkt het gedrag van de tussendeeltjes meer te worden bepaald door de dikte en vorm van de vlokken dan door de aanwezigheid van de verontreiniging.
6. Elektrostatische laboratoriumscheider van Stokkermill
De scheider die voor de tests werd gebruikt, is een laboratoriummachine met elektrostatische trommel, uitgerust met:
- toevoertrechter;
- trilgoot van roestvrij staal;
- elektromagnetische vibrator met instelbaar debiet;
- rol van roestvrij staal met instelbare snelheid;
- elektrostatische generator, instelbaar tot 35 kV;
- elektrode met instelbare positie;
- voorverwarmingssysteem voor het materiaal;
- instelbare verdelers (splitters);
- drie opvangladen voor de geleidende, de tussen- en de niet-geleidende fractie.
Tijdens de beschreven tests werden beide monsters verwerkt bij een werkspanning van 30 kV.
7. Waarom een elektrostatische laboratoriumscheider gebruiken?
Met laboratoriumtests kan het gedrag van een materiaal vooraf worden beoordeeld, voordat een industriële installatie wordt ontwikkeld of gedimensioneerd. Bij de scheiding van aluminium en PVC toonde de test het volgende aan:
- een doeltreffende concentratie van het aluminium in de geleidende fractie;
- een kleine, visueel schone geleidende fractie;
- een hoofdfractie PVC zonder bij visuele inspectie waarneembaar aluminium;
- consistent gedrag bij de twee geanalyseerde monsters;
- de mogelijkheid om de procesparameters aan te passen om het PVC-rendement te optimaliseren.
De test concludeert dat elektrostatische scheiding bij 30 kV doeltreffend bleek bij het verwijderen van aluminium uit de PVC-vlokken in beide geanalyseerde monsters.
De vermelde beoordelingen zijn afkomstig van een laboratoriumtest en zijn gebaseerd op visueel onderzoek van de uitgaande fracties. De resultaten zijn afhankelijk van de eigenschappen van het verwerkte materiaal en vormen op zichzelf geen garantie voor prestaties op industriële schaal.
8. Elektrostatische scheidingstests op echte materialen
Het Stokkermill-laboratorium voert scheidingstests uit op echte monsters, om het gedrag van het materiaal te controleren en de meest geschikte procesparameters te bepalen.
Bij toepassingen voor de scheiding van PVC en aluminium is de karakterisering van het ingangsmateriaal (korrelgrootte, vorm, dikte en samenstelling) essentieel om het gedrag van de verschillende fracties te voorspellen.
Stokkermill ontwikkelt oplossingen voor de scheiding en terugwinning van materialen in de recyclingsector, met elektrostatische technologieën voor het sorteren van geleidende en niet-geleidende materialen.
01-10-2026