CZ308848B6 - Způsob přípravy materiálu pro vstřikovací lisování, extruzi a/nebo termoforming - Google Patents
Způsob přípravy materiálu pro vstřikovací lisování, extruzi a/nebo termoforming Download PDFInfo
- Publication number
- CZ308848B6 CZ308848B6 CZ2020274A CZ2020274A CZ308848B6 CZ 308848 B6 CZ308848 B6 CZ 308848B6 CZ 2020274 A CZ2020274 A CZ 2020274A CZ 2020274 A CZ2020274 A CZ 2020274A CZ 308848 B6 CZ308848 B6 CZ 308848B6
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- weight
- mixture
- particles
- parts
- amount
- Prior art date
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 64
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 56
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 title claims abstract description 23
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 title claims abstract description 22
- 238000003856 thermoforming Methods 0.000 title claims abstract description 22
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 189
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 177
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 68
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 claims abstract description 45
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 claims abstract description 45
- 239000003380 propellant Substances 0.000 claims abstract description 27
- 239000002243 precursor Substances 0.000 claims abstract description 11
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 39
- 229920008262 Thermoplastic starch Polymers 0.000 claims description 36
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 24
- 108010068370 Glutens Proteins 0.000 claims description 10
- 235000021312 gluten Nutrition 0.000 claims description 10
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 claims description 9
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 9
- 229920000331 Polyhydroxybutyrate Polymers 0.000 claims description 8
- GUJOJGAPFQRJSV-UHFFFAOYSA-N dialuminum;dioxosilane;oxygen(2-);hydrate Chemical compound O.[O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3].O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O GUJOJGAPFQRJSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229910052901 montmorillonite Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 229910052615 phyllosilicate Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000005015 poly(hydroxybutyrate) Substances 0.000 claims description 8
- 239000007858 starting material Substances 0.000 claims description 8
- 239000001814 pectin Substances 0.000 claims description 7
- 235000010987 pectin Nutrition 0.000 claims description 7
- 229920001277 pectin Polymers 0.000 claims description 7
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 7
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 6
- 239000008107 starch Substances 0.000 claims description 6
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 claims description 6
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims description 5
- FPYJFEHAWHCUMM-UHFFFAOYSA-N maleic anhydride Chemical compound O=C1OC(=O)C=C1 FPYJFEHAWHCUMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000004021 humic acid Substances 0.000 claims description 4
- -1 polybutylene succinate Polymers 0.000 claims description 4
- 239000004631 polybutylene succinate Substances 0.000 claims description 4
- 229920002961 polybutylene succinate Polymers 0.000 claims description 4
- 229920001610 polycaprolactone Polymers 0.000 claims description 4
- 239000004632 polycaprolactone Substances 0.000 claims description 4
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 4
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 claims description 3
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims description 3
- 239000000975 dye Substances 0.000 claims description 3
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 claims description 3
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000011707 mineral Substances 0.000 claims description 3
- 239000004626 polylactic acid Substances 0.000 claims description 3
- 150000004679 hydroxides Chemical class 0.000 claims description 2
- 125000000896 monocarboxylic acid group Chemical group 0.000 claims description 2
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 claims description 2
- 239000005014 poly(hydroxyalkanoate) Substances 0.000 claims description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 2
- 229940070710 valerate Drugs 0.000 claims description 2
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 claims 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 claims 1
- 229920000520 poly(3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyvalerate) Polymers 0.000 claims 1
- 235000018102 proteins Nutrition 0.000 claims 1
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 claims 1
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 claims 1
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 80
- 235000019738 Limestone Nutrition 0.000 description 70
- 239000006028 limestone Substances 0.000 description 69
- 239000004628 starch-based polymer Substances 0.000 description 34
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 31
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 25
- 235000013339 cereals Nutrition 0.000 description 24
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 22
- SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N bentoquatam Chemical compound O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 21
- 239000000047 product Substances 0.000 description 20
- 239000000454 talc Substances 0.000 description 20
- 229910052623 talc Inorganic materials 0.000 description 20
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Chemical compound OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 239000000440 bentonite Substances 0.000 description 11
- 229910000278 bentonite Inorganic materials 0.000 description 11
- 239000012978 lignocellulosic material Substances 0.000 description 11
- 108010010803 Gelatin Proteins 0.000 description 6
- 239000002585 base Substances 0.000 description 6
- YGANSGVIUGARFR-UHFFFAOYSA-N dipotassium dioxosilane oxo(oxoalumanyloxy)alumane oxygen(2-) Chemical compound [O--].[K+].[K+].O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O YGANSGVIUGARFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229920000159 gelatin Polymers 0.000 description 6
- 239000008273 gelatin Substances 0.000 description 6
- 235000019322 gelatine Nutrition 0.000 description 6
- 235000011852 gelatine desserts Nutrition 0.000 description 6
- 235000011187 glycerol Nutrition 0.000 description 6
- 229910052627 muscovite Inorganic materials 0.000 description 6
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 6
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 6
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 5
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 5
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 description 5
- 235000012245 magnesium oxide Nutrition 0.000 description 5
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 4
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 4
- 229920005610 lignin Polymers 0.000 description 4
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 4
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- FBPFZTCFMRRESA-FSIIMWSLSA-N D-Glucitol Natural products OC[C@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)CO FBPFZTCFMRRESA-FSIIMWSLSA-N 0.000 description 3
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000001639 calcium acetate Substances 0.000 description 3
- 235000011092 calcium acetate Nutrition 0.000 description 3
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 description 3
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Inorganic materials [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000013329 compounding Methods 0.000 description 3
- 235000013312 flour Nutrition 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- 239000011265 semifinished product Substances 0.000 description 3
- 239000000600 sorbitol Substances 0.000 description 3
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 3
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N titanium dioxide Inorganic materials O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229940100445 wheat starch Drugs 0.000 description 3
- QJZYHAIUNVAGQP-UHFFFAOYSA-N 3-nitrobicyclo[2.2.1]hept-5-ene-2,3-dicarboxylic acid Chemical compound C1C2C=CC1C(C(=O)O)C2(C(O)=O)[N+]([O-])=O QJZYHAIUNVAGQP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920001732 Lignosulfonate Polymers 0.000 description 2
- 229920001131 Pulp (paper) Polymers 0.000 description 2
- 240000007313 Tilia cordata Species 0.000 description 2
- 241000209140 Triticum Species 0.000 description 2
- 235000021307 Triticum Nutrition 0.000 description 2
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000001342 alkaline earth metals Chemical class 0.000 description 2
- 229910052925 anhydrite Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- VSGNNIFQASZAOI-UHFFFAOYSA-L calcium acetate Chemical compound [Ca+2].CC([O-])=O.CC([O-])=O VSGNNIFQASZAOI-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 229960005147 calcium acetate Drugs 0.000 description 2
- OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L calcium sulfate Chemical compound [Ca+2].[O-]S([O-])(=O)=O OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 2
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 2
- 239000012767 functional filler Substances 0.000 description 2
- SYUXAJSOZXEFPP-UHFFFAOYSA-N glutin Natural products COc1c(O)cc2OC(=CC(=O)c2c1O)c3ccccc3OC4OC(CO)C(O)C(O)C4O SYUXAJSOZXEFPP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N kaolin Chemical compound O.O.O=[Al]O[Si](=O)O[Si](=O)O[Al]=O NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 2
- 229920000747 poly(lactic acid) Polymers 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- 229920001592 potato starch Polymers 0.000 description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 2
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 2
- 239000010902 straw Substances 0.000 description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 1
- 229920002261 Corn starch Polymers 0.000 description 1
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004117 Lignosulphonate Substances 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000881 Modified starch Polymers 0.000 description 1
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005411 Van der Waals force Methods 0.000 description 1
- 240000008042 Zea mays Species 0.000 description 1
- 235000005824 Zea mays ssp. parviglumis Nutrition 0.000 description 1
- 235000002017 Zea mays subsp mays Nutrition 0.000 description 1
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 1
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- FNAQSUUGMSOBHW-UHFFFAOYSA-H calcium citrate Chemical compound [Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[O-]C(=O)CC(O)(CC([O-])=O)C([O-])=O.[O-]C(=O)CC(O)(CC([O-])=O)C([O-])=O FNAQSUUGMSOBHW-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 1
- 239000001354 calcium citrate Substances 0.000 description 1
- BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Chemical compound [O-2].[Ca+2] BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000739 chaotic effect Effects 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 235000005822 corn Nutrition 0.000 description 1
- 239000008120 corn starch Substances 0.000 description 1
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- BUACSMWVFUNQET-UHFFFAOYSA-H dialuminum;trisulfate;hydrate Chemical compound O.[Al+3].[Al+3].[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O BUACSMWVFUNQET-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 229910001653 ettringite Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 239000010440 gypsum Substances 0.000 description 1
- 229910052602 gypsum Inorganic materials 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-ZSJDYOACSA-N heavy water Substances [2H]O[2H] XLYOFNOQVPJJNP-ZSJDYOACSA-N 0.000 description 1
- 239000013072 incoming material Substances 0.000 description 1
- 239000011256 inorganic filler Substances 0.000 description 1
- 229910003475 inorganic filler Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 229910052622 kaolinite Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019357 lignosulphonate Nutrition 0.000 description 1
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 1
- 239000011344 liquid material Substances 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004137 mechanical activation Methods 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 235000019426 modified starch Nutrition 0.000 description 1
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 1
- 239000010893 paper waste Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 238000012805 post-processing Methods 0.000 description 1
- 230000001376 precipitating effect Effects 0.000 description 1
- 230000010349 pulsation Effects 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 150000004760 silicates Chemical class 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229920005552 sodium lignosulfonate Polymers 0.000 description 1
- RLQWHDODQVOVKU-UHFFFAOYSA-N tetrapotassium;silicate Chemical compound [K+].[K+].[K+].[K+].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] RLQWHDODQVOVKU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012815 thermoplastic material Substances 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 235000013337 tricalcium citrate Nutrition 0.000 description 1
- 229910001845 yogo sapphire Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
- B29B9/00—Making granules
- B29B9/08—Making granules by agglomerating smaller particles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
- B29B7/00—Mixing; Kneading
- B29B7/002—Methods
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
- B29B7/00—Mixing; Kneading
- B29B7/02—Mixing; Kneading non-continuous, with mechanical mixing or kneading devices, i.e. batch type
- B29B7/06—Mixing; Kneading non-continuous, with mechanical mixing or kneading devices, i.e. batch type with movable mixing or kneading devices
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
- B29B7/00—Mixing; Kneading
- B29B7/02—Mixing; Kneading non-continuous, with mechanical mixing or kneading devices, i.e. batch type
- B29B7/06—Mixing; Kneading non-continuous, with mechanical mixing or kneading devices, i.e. batch type with movable mixing or kneading devices
- B29B7/10—Mixing; Kneading non-continuous, with mechanical mixing or kneading devices, i.e. batch type with movable mixing or kneading devices rotary
- B29B7/18—Mixing; Kneading non-continuous, with mechanical mixing or kneading devices, i.e. batch type with movable mixing or kneading devices rotary with more than one shaft
- B29B7/20—Mixing; Kneading non-continuous, with mechanical mixing or kneading devices, i.e. batch type with movable mixing or kneading devices rotary with more than one shaft with intermeshing devices, e.g. screws
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
- B29B7/00—Mixing; Kneading
- B29B7/30—Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices
- B29B7/34—Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices with movable mixing or kneading devices
- B29B7/52—Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices with movable mixing or kneading devices with rollers or the like, e.g. calenders
- B29B7/56—Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices with movable mixing or kneading devices with rollers or the like, e.g. calenders with co-operating rollers, e.g. with repeated action, i.e. the material leaving a set of rollers being reconducted to the same set or being conducted to a next set
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
- B29B7/00—Mixing; Kneading
- B29B7/80—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29B7/82—Heating or cooling
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
- B29B7/00—Mixing; Kneading
- B29B7/80—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29B7/88—Adding charges, i.e. additives
- B29B7/90—Fillers or reinforcements, e.g. fibres
- B29B7/92—Wood chips or wood fibres
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
- B29B9/00—Making granules
- B29B9/02—Making granules by dividing preformed material
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
- B29B9/00—Making granules
- B29B9/12—Making granules characterised by structure or composition
- B29B9/14—Making granules characterised by structure or composition fibre-reinforced
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
- B29C45/17—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
- B29B7/00—Mixing; Kneading
- B29B7/30—Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices
- B29B7/58—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29B7/72—Measuring, controlling or regulating
- B29B7/726—Measuring properties of mixture, e.g. temperature or density
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
Způsob přípravy materiálu pro vstřikovací lisování, extruzi a/nebo termoforming v jednom technologickém kroku spočívá v tom, že se vytvoří směs částic alespoň jedné látky z první skupiny zahrnující termoplasty a jejich prekurzory o velikosti částic do 10 mm, s alespoň jednou látkou z druhé skupiny zahrnující lignocelulózové látky o velikosti částic do 35 mm a anorganické látky o velikosti částic do 15 mm, přičemž poměr hmotnosti sušiny látek z první skupiny k celkové hmotnosti sušiny látek ze druhé skupiny je od 0,1 do 3, zatímco vzájemný poměr hmotností sušiny lignocelulózových látek a sušiny anorganických látek z druhé skupiny je v rozmezí od 0 do 10, přičemž celková vstupní vlhkost směsi je nejvýše 70 % celkové hmotnosti směsi, tato směs se přivádí společně s hnacím plynem v množství 0,4 m3 hnacího plynu/1 kg směsi až 1,5 m3 hnacího plynu/1 kg směsi ke středu pracovního prostoru uspořádaného mezi dvěma souosými kruhovými deskami mechanicko-termického integrátoru, které jsou opatřeny prostředky pro udělení mechanického silového impulzu částicím směsi, přičemž obě tyto kruhové desky mechanicko-termického integrátoru se otáčí proti sobě, načež prostředky pro udělení mechanického silového impulzu na jednotlivých rotujících deskách udeří alespoň dvakrát po sobě do každé částice, přičemž první mechanický silový impulz udělený částicím se uskuteční srážkou částice s prostředkem pro udělení mechanického silového impulzu pohybujícím se rychlostí alespoň 40 ms-1 a každý následující mechanický silový impulz částicím směsi se uskutečňuje za nejméně stejné intenzity mechanického silového impulzu, ve srovnání s impulzem předchozím, čímž ve směsi upravovaného materiálu dojde k zahřátí a rozpojení částic mechanickým impulzem, a díky vzniklým srážkám částic látek z první skupiny a z druhé skupiny se zajistí homogenizace směsi a vytvoří se jemnozrnný aglomerát částic materiálu směsi s vlhkostí do 2 % hmotn.
Description
Způsob přípravy materiálu pro vstřikovací lisování, extruzi a/nebo termoforming
Oblast techniky
Vynález se týká způsobu přípravy materiálu pro vstřikovací lisování, extruzi a/nebo termoforming prováděné zvláště výhodně v jedné technologické operaci, tedy v jednom technologickém kroku, kde se ze vstupní suroviny připraví kompozitní materiál vhodný jako polotovar používaný při vstřikovacím lisování, extruzi i termoformingu.
Dosavadní stav techniky
V současnosti se vstupní suroviny pro výrobu kompozitních materiálů na bázi lignocelulózových materiálů, termoplastů, funkčních anorganických plniv a klasických plniv, pro vstřikolisování zpracovávají kompaundací těchto materiálů s podílem termoplastů obvykle vyšším než 60 %. Pro výrobu procesem extruze se výše uvedené suroviny připravují obdobným způsobem s nižším podílem termoplastů. Obdobný způsob přípravy se používá i pro termoforming.
Lignocelulózové materiály a případně i další komponenty se upravují na požadovanou vstupní sušinu (pro vstřikolisování je nutno více než 98 %) pouze sušením v klasických sušárnách na potřebnou vlhkost. Lignocelulózovými materiály se pro účely této přihlášky rozumí přírodní materiály obsahující celulózu a/nebo lignin. Lignocelulózové materiály se rovněž předběžně upravují chemicky nebo termicky pro zlepšení jejich přilnavosti k termoplastům. Základním lignocelulózovým materiálem pro výše popsané výroby, tj. vstřikolisování, extruzi a termoforming, jsou v současnosti dřevní piliny o vstupní zrnitosti do 0,75 mm o velmi nízké vlhkosti. Tyto piliny se v míchačkách míchají spolu práškovými nebo granulovanými termoplasty, barvivý, či dalšími aditivy. Vzniklé směsi se kompaundují na kompaundačních linkách. Granule vystupující z kompaundačních linek jsou obvykle chlazeny ve vodní lázni, následně sušeny a teprve potom využívány ke vstřikolisování, extruzi nebo termoformingu do tvaru požadovaných výrobků. Pro výrobu těchto materiálů se dosud využívá zásadně primárních vstupních surovin a v případě biodegadabilních či kompostovatelných výrobků i velmi drahých biologicky odbouratelných termoplastů. Nevýhodou je nutnost přípravy dřevních pilin se zrnitostí nejvýše 0,75 mm a s velmi nízkou vlhkostí, což je energeticky velmi náročné.
Podstata vynálezu
Podle prvního aspektu tohoto vynálezu je možné připravit materiál vhodný pro vstřikovací lisování, extruzi a/nebo termoforming ze směsi obsahující termoplast díky tomu, že při udělení opakovaného, alespoň dvojnásobného, dostatečně silného mechanického silového impulzu částicím této směsi, dochází jednak k rozbití částic na menší a jednak ke zvýšení teploty ve středu částice, takže u termoplastu dojde k jeho tavení a spojení s dalšími částicemi směsi, přičemž pokud se zajistí víření částic alespoň v průběhu udělování opakovaného mechanického silového impulzu, dojde k promíchání částic směsi, která se pak hodí pro výše uvedené použití. Popsaný mechanický silový impulz může být částicím udělen jak úderem, tak i pulzem v důsledku dostatečně rychlého zvýšení a následného snížení tlaku, respektive jejich kombinací. Podle dalšího aspektu je možné použít místo termoplastu i jeho prekurzor, protože při popsané úpravě dojde k jeho přeměně na termoplast.
Podle tohoto vynálezu je tedy poskytnut způsob přípravy materiálu vhodného pro vstřikovací lisování, extruzi a/nebo termoforming, při kterém se smísí alespoň jeden termoplast s dalším materiálem, přičemž jeho podstata spočívá v tom, že se vytvoří směs částic alespoň jedné látky z první skupiny, zahrnující termoplasty a jejich prekurzory o velikosti částic do 8 mm, s alespoň jednou látkou z druhé skupiny, zahrnující lignocelulózové látky o velikosti částic do 35 mm a
- 1 CZ 308848 B6 anorganické látky o velikosti částic do 15 mm, přičemž poměr hmotnosti sušiny látek z první skupiny k celkové hmotnosti sušiny látek ze druhé skupiny je od 0,1 do 3, zatímco vzájemný poměr hmotností sušiny lignocelulózových látek a sušiny anorganických látek z druhé skupiny je v rozmezí od 0 do 10, přičemž celková vstupní vlhkost směsi je nejvýše 70 % celkové hmotnosti směsi, tato směs se přivádí společně se hnacím plynem, zvláště výhodně vzduchem, v množství 0,4 m3 hnacího plynu/1 kg směsi až 1,5 m3 hnacího plynu/1 kg směsi ke středu pracovního prostoru uspořádaného mezi dvěma souosými kruhovými deskami mechanicko-termického integrátoru, které jsou opatřeny prostředky pro udělení mechanického silového impulzu částicím směsi, přičemž obě tyto kruhové desky mechanicko-termického integrátoru se otáčí proti sobě, načež prostředky pro udělení mechanického silového impulzu na jednotlivých rotujících deskách udeří alespoň dvakrát po sobě do každé částice (zrna), přičemž první mechanický silový impuls udělený částicím se uskuteční srážkou částice s prostředkem pro udělení mechanického silového impulzu pohybujícím se rychlostí alespoň 40 ms1 a každý následující mechanický silový impuls částicím směsi se uskutečňuje za nejméně stejné intenzity mechanického silového impulzu, ve srovnání s impulsem předchozím, čímž ve směsi upravovaného materiálu dojde k zahřátí a rozpojení částic mechanickým impulsem, a díky vzniklým srážkám částic látek z první skupiny a z druhé skupiny se zajistí homogenizace směsi a vytvoří se jemnozmný aglomerát částic materiálu směsi s vlhkostí do 2 %. Uvedené rozmezí poměru hnacího plynu ke směsi od 0,4 m3 hnacího plynu/1 kg směsi až po 1,5 m3 hnacího plynu/1 kg je pro způsob přípravy směsi podle vynálezu důležité, protože při množství hnacího plynu vyšším, než 1,5 m3/l kg směsi nedochází k dostatečné interakci mezi nástroji a částicemi směsi v důsledku vzniklého proudění hnacího plynu se směsí, takže se částice směsi prostředkům pro udělení mechanického silového impulzu z valné části „vyhýbají“, takže nedochází k potřebným srážkám. Při množství hnacího plynu nižším, než 0,4 m3/l kg směsi zase nedochází mezi prostředky pro udělení mechanického silového impulzu k dostatečnému stlačení směsi, takže způsob přípravy je málo účinný až neúčinný. Podle výhodného provedení způsobu podle vynálezu se po alespoň dvojnásobném úderu dále v časovém intervalu kratším než 0,005 s rázově zvýší nejméně 2x, nejvýše však lOOx, tlak hnacího plynu se směsí upravovaných materiálů, a následně se opět sníží.
Jak již bylo uvedeno, lignocelulózovými materiály se pro účely této přihlášky rozumí nejen materiály obsahující celulózu a lignin, ale i materiály obsahující jen celulózu nebo jen lignin. Zvláště výhodně je lignocelulózovým materiálem používaným při uskutečňování způsobu podle vynálezu zejména dřevní hmota (štěpka, piliny), ale také rostlinný materiál jako je pluch, otruby, sláma, sena a jiné rostlinné stonky atp. Mechanicko-termickým integrátorem se pro účely této přihlášky rozumí zařízení používané při provádění způsobu úpravy podle vynálezu, ve kterém se předává mechanická energie jednotlivým částicím upravovaných látek. Při provádění způsobu podle tohoto vynálezu se ale v mechanicko-termickém integrátoru mechanická energie částicím upravovaných látek rovněž předává i při střetu částic upravovaných materiálů s povrchem kruhových desek nebo při vzájemných srážkách částic poté, co alespoň jedna ze srazivších se částic byla před touto srážkou urychlena prostředkem pro udělení mechanického silového impulzu v mechanicko-termickém integrátoru. Mechanickým impulzem se pro účely této přihlášky rozumí především náraz tohoto prostředku do částice, rozumí se jím, ale i případné rázové zvýšení tlaku hnacího plynu s částicemi s následným snížením, čímž se vlastně mechanicky působí na částice v podstatě stejně, jako by do částice prostředek pro udělení mechanického silového impulzu narazil. V důsledku popsaného mechanického silového impulzu uděleného částicím dochází k rozpojování částic a k jejich následnému rozpadu na menší částice a také k jejich mechanické aktivaci, při které se vytváří v částicích síť vnitřních defektů a velmi členité a elektricky nabité tzv. aktivní povrchy částic. V mechanicko-termickém integrátoru zároveň také dochází k opakovanému stlačování částic, vzájemnému tření částic a ke vzniku defektů částic. V důsledku výše popsaného dochází tak u upravovaných částic směsi k jejich zahřívání a v případě částic termoplastů k jejich měknutí. Upravovaný materiál se zahřívá tímto způsobem „zevnitř“ a tím dochází k částečnému odpaření a významnému vypuzení vody z lignocelulózového materiálu, pokud je tento ve směsi přítomen, a k současné aktivaci tohoto materiálu. Zvláště výhodně se následně směs rozpojeného, aktivovaného a plastifikovaného materiálu ve směsi se hnacím plynem, již také výhodně částečně zahřátým, podrobí velmi rychlému a intenzivnímu stlačení a následnému rozpínání, které je vyvoláno
-2 CZ 308848 B6 průchodem dalších prostředků pro udělení mechanického silového impulzu kolem částic, jak v mechanicko-termickém integrátoru putují od jeho středu k jeho obvodu. Prostředky pro udělení mechanického silového impulzu částicím mají například průřez ve tvaru trojúhelníku, rovnoběžníku nebo lichoběžníku v rovině rovnoběžné s rovinou rotoru, jsou uspořádány například jako konvergentní a/nebo konvergentně divergentní trysky na jednom rotoru, proti kterým se pohybují na druhém rotoru rozmístěné prostředky pro udělení mechanického silového impulzu, např. o průřezu ve tvaru lichoběžníku nebo trojúhelníku v rovině rovnoběžné s rovinou rotoru, a které opakovaně uzavírají a otevírají průchod směsi tryskou. Vzhledem k tomu že prostředky pro udělení mechanického silového impulzu umístěné na různých, vůči sobě, respektive v opačném smyslu se otáčejících rotačních deskách, se otáčejí velkou vzájemnou rychlostí, většinou vyšší než 80 m.s1, ale častěji i kolem 200 m.s1, i více, uvedené trysky, vytvořené prostředky pro udělení mechanického silového impulzu, mají obvykle délku prvních desítek mm, realizuje se tato změna tlaku ve velmi krátkém časovém intervalu, obvykle v rozmezí 0,001 s až 0,005 s, zvláště výhodněji pak kratším než 0,003 s, např. jen 0,002 s nebo i 0,001 s. Zároveň s touto změnou tlaku dochází k dalším srážkám částic směsi s prostředky pro udělení mechanického silového impulzu a vzájemně mezi sebou. Zejména ve fázi poklesu tlaku dochází v důsledku chaotického stochastického pohybu částic materiálu díky intenzivnímu turbulentnímu proudění, vzniklém za rychle se pohybujícími prostředky pro udělení mechanického silového impulzu, takže dochází i k interakci mezi těmito částicemi a při šokovém stlačování směsi upravovaných látek a hnacího plynu následně k jejich integraci v aglomeráty. Efektů rychlého stlačení, expanze a turbulentního proudění se zvláště výhodně dosáhne i kombinací příslušných prostředků pro udělení mechanického silového impulzu, které jsou výhodně vytvořeny např. podobně jako urychlovací a brzdicí lopatky v kompresoru, přičemž prostředky pro udělení mechanického silového impulzu s fúnkcí urychlovacích lopatek jsou umístěny na jednom rotoru, zatímco a s fúnkcí brzdicích lopatek na druhém rotoru, který se otáčí oproti prvnímu rotoru v opačném smyslu.
Výhodně se při provádění způsobu přípravy materiálu pro vstřikolisování, extruzi a/nebo termoforming podle tohoto vynálezu přidá do směsi přiváděné do mechanicko-termického integrátoru látka ze skupiny fylosilikátů a jejich směsí v množství od 2 % hmota, do 25 % hmotnostních, vztaženo k celkové hmotnosti směsi. Tato látka působí jako aktivní mikrofiler ke snížení viskozity výsledného aglomerátu a zlepšení jeho zpracovatelnosti při následné výrobě výrobků pomocí vstřikolisování, extruze či termoformingu. Výhodně je látkou ze skupiny fylosilikátů montmorillonit a/nebo směs fylosilikátů obsahující alespoň 50 % hmota, montmorillonitu.
Termoplasty použitelné při uskutečňování způsobu podle tohoto vynálezu výhodně zahrnují termoplastické škroby, kyselinu polymléčnou (PLA), polyhydroxyalkanoát (PHA), polyhydroxybutyrát (PHB), polyhydroxybutyrát-valerát (PHBV), polykaprolakton (PCL), polybutylensukcinát (PBS), maleinanhydrid (MAH), roubování maleinanhydridem MAH-g, nemodifikované a chemicky modifikované huminové kyseliny i jejich směsi. Prekurzorem termoplastu použitelným v tomto vynálezu je výhodně směs, která obsahuje alespoň 30 % hmota, nemodifikovaného škrobu a vody a/nebo látek obsahujících skupiny OH a/nebo látek obsahujících skupiny COOH.
Podle jednoho výhodného uskutečnění způsobu podle vynálezu se do směsi materiálů před a/nebo v průběhu jejich úpravy přidá voda v množství až 40 % celkové hmotnosti sušiny upravovaných materiálů. Odparem vody ze směsi při zahřívání částic směsi při způsobu úpravy podle vynálezu totiž dochází k regulaci teploty výstupního aglomerátu, přičemž vyšší obsah vody teplotu snižuje.
Podle dalšího výhodného uskutečnění způsobu podle vynálezu se regulováním množství hnacího plynu vstupujícího do mechanicko-termického integrátoru ve výše uvedeném rozmezí 0,4 m3 hnacího plynu/1 kg směsi až 1,5 m3 hnacího plynu/1 kg směsi ovlivňuje velikost zrn výstupního aglomerátu, přičemž nižší rychlost proudění způsobuje větší zrna aglomerovaného materiálu a naopak.
-3 CZ 308848 B6
Podle ještě dalšího výhodného uskutečnění způsobu podle vynálezu se do směsi materiálů přiváděných do mechanicko-termického integrátoru přidají aditiva v pevném a/nebo kapalném ze skupiny látek zahrnujících želatinu, glutin, pektin a gluten a/nebo jejich směsí v množství od 5 % do 35 % vztaženo ke hmotnosti, pro zlepšení Teologických vlastností výsledného aglomerátu při následném zpracování na výrobky pomocí vstřikolisování, extruze a/nebo termoformingu a pro zlepšení jejich biodegradability.
Podle ještě dalšího výhodného uskutečnění způsobu podle vynálezu se do směsi vstupních materiálů dále přidá látka ze skupiny oxidů, hydroxidů, organických a/nebo anorganických solí alkalických kovů a/nebo kovů alkalických zemin a/nebo jejich směsí a/nebo jejich roztoky v množství od 0,1 do 25 % hmotnosti, vztaženo ke hmotnosti sušiny vstupních materiálů, jako plastifikátorů zlepšujících reologické vlastnosti směsi při jejím zpracování a zároveň jako prekurzorů látek umožňujících efektivní rozpad výrobků vzniklých vstřikolisováním, extruzí a/nebo termoformingem výsledného aglomerátu ve vodě.
Podle ještě dalšího výhodného uskutečnění způsobu podle vynálezu se do směsi vstupních materiálů přidají barviva v pevném nebo kapalném skupenství pro ovlivnění barvy výsledného materiálu.
Podle dalšího výhodného uskutečnění způsobu podle vynálezu se alespoň jedna z látek směsi upravované v mechanicko-termickém integrátoru předehřeje před jejím zavedením do mechanicko-termického integrátoru nejméně na 50 °C. Toto předehřátí pomáhá jednak při odstraňování vody z materiálu v průběhu provádění způsobu podle vynálezu, zejména pokud je její obsah vyšší. Dále, v případě, že se použije prekurzor termoplastu, přechod tohoto prekurzoru na termoplast probíhá díky výše uvedenému zahřátí alespoň jedné látky na nejméně 50 °C rychleji a efektivněji za menšího množství vložené energie.
Podle ještě dalšího výhodného uskutečnění způsobu podle vynálezu se může aglomerovaný materiál, vzniklý aplikací některého z jinde v této přihlášce popsaných uskutečnění způsobu přípravy podle tohoto vynálezu, dále upravit tím, že se jako vstupní materiál znovu podrobí úpravě opakovaným zavedením do mechanicko-termického integrátoru, přičemž se k němu přidá látku ze skupiny lignocelulózových materiálů o vstupní zrnitosti ne vyšší než 5 mm a vlhkosti ne vyšší než 30 % hmotnosti a/nebo látka ze skupiny anorganických materiálů o vstupní zrnitosti ne vyšší než 5 mm a vstupní hmotnosti ne vyšší než 25 % hmotnosti. Zvláště výhodně se pak při její přípravě dále přidají aditiva v pevném a/nebo kapalném stavu ze skupiny látek zahrnujících želatinu, glutin, pektin, gluten, organické a anorganické sole alkalických kovů a kovů alkalických zemin a jejich směsí a/nebo jejich roztoky v množství od 0,1 do 30 % hmotnosti, vztaženo ke hmotnosti sušiny materiálu přiváděného k aglomeraci. Při tomto opakovaném podrobení se materiál již upravený způsobem podle vynálezu může zavést do jiného mechanicko-termického integrátoru, než jaký byl použit při první úpravě.
Prostředky pro udělení mechanického silového impulzu instalované na v opačném smyslu se otáčejících kruhových deskách mechanicko-termického integrátoru předávají částicím upravovaných látek energii prostřednictvím mechanického úderu při srážce částic vstupujícího materiálu s tělesy pro udělení mechanického silového impulzu. Již při udělení prvního mechanického silového impulzu částici dojde zejména u lignocelulózových materiálů, jsou-li tyto ve směsi přítomny, většinou k narušení jejich struktury, a k částečnému narušení vazby mezi ligninovou a celulózovou složkou. Zároveň dojde k zahřátí a plastikaci částic termoplastu k překonávání Van der Waalsových sil působících mezi jeho molekulami a v případě přítomnosti anorganických látek k rozpojování jejich částic. Skupina termoplastických materiálů je velmi široká a termoplasty jsou obvykle nejdražší složkou směsí. Podle jednoho zvláště výhodného uskutečnění způsobu podle vynálezu se k termoplastu a/nebo jeho prekurzoru přidává alespoň jedna anorganická, ve vodě nerozpustná látka, případně se alespoň jedna anorganická, ve vodě nerozpustná látka přidává i ke směsi alespoň jednoho termoplastu a/nebo jeho prekurzoru s alespoň jednou lignocelulózovou látkou. Podle jednoho aspektu se alespoň jedna anorganická ve vodě
-4 CZ 308848 B6 nerozpustná látka používá ve způsobu podle vynálezu jako běžné plnivo z důvodu, aby se výsledná aglomerovaná směs používaná pro vstřikolisování, extruzi a/nebo termoforming zlevnila. Takovouto anorganickou ve vodě nerozpustnou látkou je zvláště výhodně vápenec a/nebo oxid křemičitý. Podle jiného aspektu však podle jednoho zvláště výhodného uskutečnění způsobu podle vynálezu slouží přidávaná alespoň jedna anorganická ve vodě nerozpustná látka jako funkční plnivo, které má vliv na proces zpracování samotný, nebo má významný vliv na následné zpracování pň procesech vstřikolisování, extruze nebo termoformingu a významně jej zefektivňuje. Takovouto anorganickou ve vodě nerozpustnou látkou, která slouží jako funkční plnivo, jsou fylosilikáty, tedy silikáty s vrstevnatou strukturou a přítomností OH skupiny v prostorech mezi vrstvami tetraedrů S1O2 a oktaedrů AI2O3, zvláště výhodně se používá mastek, muskovit a/nebo kaolinit. Podle zvláště výhodného uskutečnění způsobu podle vynálezu je použitým fýlosilikátem fylosilikát montmorillonitu a/nebo látky obsahující podstatný podíl tohoto minerálu, například bentonit, nebo jiné typy tzv. smektitů.
Podle jednoho zvláště výhodného uskutečnění způsobu podle vynálezu se získaný aglomerát, který je před zchladnutím v polotuhém, respektive částečně plastickém stavu, formuje do požadovaného tvaru výsledných zrn a rozměrů (např. pelety nebo granule, používané dále pro vstřikolisování, extruzi či termoforming) a to s minimálními energetickými nároky.
Způsob přípravy materiálu podle tohoto vynálezu umožňuje významně rozšířit spektrum vstupních surovin, použitelných pro přípravu polotovarů pro výrobu výrobků formou vstřikolisování, extruze a termoformingu. Způsob podle vynálezu umožňuje zpracovávat vstupní materiály s vyšší vstupní vlhkostí, větší zrnitostí, např. u lignocelulózových materiálů umožňuje zpracovávat i některé odpadní materiály, jako jsou neupravené a nesušené piliny, dřevní štěpka, stonky rostlin, odpady z výroby papim, odpadní papír včetně kartonáže apod. Řešení dále umožňuje snížení množství použitého termoplastu a zvláště výhodně umožňuje částečnou nebo i plnou náhradu vybraných biologicky odbouratelných termoplastů (modifikovaných škrobů) jejich prekurzory. Výhodou tohoto vynálezu je, že se díky němu celý proces přípravy polotovarů zjednodušuje, zkracuje a zlevňuje. Způsob popsaný v této přihlášce umožňuje na rozdíl od doposud běžně používaných, vstup libovolného množství komponent, a to i s relativně vysokou vlhkostí, možnost přidávání pevných i kapalných aditiv a barviv a podobně.
Objasnění výkresů
Na obr. 1 až 6 jsou vyobrazeny příklady uspořádání prostředků na udělení mechanického impulzu na výseku z rotoru mechanicko-termického integrátoru, používaného k provedení způsobu podle vynálezu.
Příklady uskutečnění vynálezu
Předložený vynález bude popsán pomocí konkrétních uskutečnění a s odkazem na určité výkresy, ale vynález tímto není omezen, ale pouze nároky. Popsané výkresy jsou pouze schematické a nejsou uvažovány jako omezující. Na výkresech může být velikost některých prvků zveličena a tyto nemusí být nakresleny v měřítku z ilustrativních důvodů. Rozměry na obrázcích nemusí odpovídat skutečným rozměrům a slouží při výkladu vynálezu. Dále výrazy první, druhý a podobné výrazy v popisu a v nárocích jsou použity pro rozlišení mezi podobnými prvky a nemusí to být pro popis následnosti, nebo dočasnosti, či prostoru, nadřazenosti nebo jiným dalším způsobem. Je třeba rozumět tomu, že takto použité výrazy jsou zaměnitelné za určitých okolností a že uskutečnění vynálezu, jak je popsáno zde, je schopné výkonu v jiných sekvencích, než jsou popsány nebo zobrazeny zde. Navíc výrazy nahoře, dole, první, druhý a podobné v popisu a nárocích jsou použity k popisným účelům a nemusí nutně popisovat jejich požadovanou situaci. Je třeba rozumět tomu, že takto použité výrazy jsou za určitých okolností zaměnitelné, a že uskutečnění vynálezu, jak je zde popsané, je schopné provozu i v dalších orientacích, než je popsáno nebo zobrazeno zde. Je
- 5 CZ 308848 B6 třeba rovněž poznamenat, že výraz „zahrnující“, používaný v nárocích, nemá být vykládán tak, jako že omezuje nárok výhradně na znaky dále uvedené; nevylučují se tedy další prvky nebo kroky. Je tedy nutné je vykládat jako uvedení představené vlastnosti, celku, kroků nebo dílů, na které odkazuje, ale nevylučuje přítomnost nebo dodání jedné nebo více dalších vlastností, celků, kroků nebo složek, nebo jejich skupin.
Příklad 1
Látkou první skupiny je granulovaný termoplast PET o velikosti částic do 5 mm, které se spolu v množství 40 dílů hmotnosti smíchají s látkou druhé skupiny, kterou jsou dřevní piliny o průměrné vstupní velikosti částic 3 mm a o vstupní vlhkosti 20 % hmota, v množství 60 dílů hmotnosti, a tato směs se přivede spolu se vzduchem jako hnacím plynem v množství cca 0,4 m3/l kg směsi do mechanicko-termického integrátoru, ve kterém se částicím udělí opakovaný (tj. minimálně dvojnásobný) mechanický silový impulz. Opakovaný mechanický silový impulz se částicím směsi udělí dvěma rotory mechanicko-termického integrátoru otáčejícími se proti sobě. Směs se přivede mezi dva proti sobě se otáčející souosé rotory j_, každý o průměru 800 mm a obvodové rychlosti 110 m/s. Směs se přivádí do oblasti blízko středu jejich rotace. Na prvním z rotorů 1 (obr. 1) tohoto mechanicko-termického integrátoru jsou umístěny dvě kruhové řady prostředků 2 pro udělení mechanického silového impulzu ve tvaru hranolů s rovnoběžníkovým průřezem, přičemž v těchto dvou řadách je umístěno po třiceti prostředcích 2 pro udělení mechanického silového impulzu, přičemž první řada má průměr 610 mm a druhá řada má průměr 660 mm. Prostředky 2 pro udělení mechanického silového impulzu v prvních dvou řadách jsou uspořádány tak, že vždy dva sousední vytvářejí konvergentní trysku se šíří vstupního průřezu di = 40 mm a výstupním průřezu d2 = 12 mm, a délkou trysky h = 40 mm. Ve třetí řadě o průměru 690 mm je umístěno čtyřicet pět prostředků 3 pro udělení mechanického silového impulzu s lichoběžníkovým průřezem, jejichž širší základna má délku 10 mm a kratší základna 6 mm. Na protilehlém (obr. 2), v opačném smyslu se otáčejícím, rotoru 1 mechanicko-termického integrátoru jsou umístěny tři kruhové řady prostředků 2 pro udělení mechanického silového impulzu. V první řadě prostředků 2 pro udělení mechanického silového impulzu o průměru 635 mm je uspořádáno čtyřicet prostředků 2 pro udělení mechanického silového impulzu ve tvaru hranolů s lichoběžníkovým průřezem, jejichž širší základna má délku 12 mm a kratší základna 7 mm, přičemž tyto prostředky 2 procházejí mezi první a druhou řadou prostředků 2 na prvním rotoru, ve třetí řadě o průměru 675 mm je uspořádáno šedesát prostředků 2 pro udělení mechanického silového impulzu ve tvaru hranolů s rovnoběžníkovým průřezem, ve druhé řadě o průměru 710 mm je uspořádáno šedesát prostředků 2 pro udělení mechanického silového impulzu ve tvaru hranolů s rovnoběžníkovým průřezem, přičemž všechny prostředky 2 pro udělení mechanického silového impulzu mají výšku 17 mm, zatímco kolmá vzdálenost rotorů je 20 mm. Při průchodu částic směsi mezi oběma rotory 1 dojde jednak opakovanému úderu prostředků 2 pro udělení mechanického silového impulzu do částic směsi a jednak k vytvoření silových pulzů v důsledku prvních prostředků druhého rotoru 1 procházejících mezi prvními a druhými prostředky prvního rotoru tvořícími konvergentní trysku, takže při otáčení rotorů proti sobě částice jednak narážejí do prostředků, jednak jsou v konvergentní trysce stlačovány a současně zpracovávány prvními prostředky druhého rotoru. Díky tomu dojde ve směsi k silovým pulzům, které způsobí prudké zahřátí částic. Touto úpravou vznikly aglomeráty PET s jemně rozptýlenými částicemi dřevní hmoty, kde tyto aglomeráty mají velikost do 3 mm, vlhkost do 2 % hmotnostních, přičemž teplota aglomerátu na výstupu z mechanicko-termického integrátoru byla 60 °C až 65 °C.
Příklad 2
Granule termoplastu PET o velikosti částic do 3 mm v množství 25 dílů hmotnosti se smíchají s dřevními pilinami, o průměrné vstupní zrnitosti 3 mm a o vstupní vlhkosti 25 % hmota, v množství 50 dílů hmotnosti pilin, 25 dílů hmotnosti krystalického kalcitického vápence o vstupní velikosti částic do 3 mm a vstupní vlhkosti 4 % hmotnosti, a tato směs se přivede spolu se vzduchem v množství 0,7 m3/l kg směsi do mechanicko-termického integrátoru z příkladu 1 a podrobí se v něm popsané úpravě. Touto úpravou vznikly aglomeráty PET s jemně rozptýlenými
-6CZ 308848 B6 částicemi dřevní hmoty a kalcitického vápence o velikosti do 3 mm, o vlhkosti do 2 % hmota, a teplotě na výstupu z integrátoru 50 °C až 55 °C.
Příklad 3
Granule termoplastu PET o velikosti částic do 5 mm v množství 75 dílů hmotnosti se smíchají s dřevními pilinami, o průměrné velikosti částic 3 mm a o vstupní vlhkosti 10 % hmota, v množství 15 dílů hmotnosti, 10 dílů hmotnosti krystalického kalcitického vápence o vstupní velikosti částic do 3 mm a vstupní vlhkosti 4 % hmotnosti a tato směs se přivede spolu se vzduchem v množství ίο 0,7 m3/l kg směsi do mechanicko-termického integrátoru z příkladu 1 a podrobí se v něm popsané úpravě. Touto úpravou vznikly aglomeráty PET s jemně rozptýlenými částicemi dřevní hmoty a kalcitického vápence o velikosti do 3 mm, o vlhkosti do 2 % a teplotě na výstupu z integrátoru 75 °C až 80 °C.
Příklad 4
Granule termoplastu PET o velikosti částic do 3 mm v množství 70 dílů hmotnosti se smíchají s dřevními pilinami, o průměrné vstupní velikosti částic 5 mm a o vstupní vlhkosti 10 % hmota, v množství 15 dílů hmotnosti, 10 dílů hmotnosti krystalického kalcitického vápence o vstupní 20 velikosti částic do 3 mm a vstupní vlhkosti 4 % hmotnosti a 5 dílů hmotnosti suchého, jemně mletého mastku, a tato směs se přivede spolu se vzduchem v množství 0,7 m3/l kg směsi do mechanicko-termického integrátoru z příkladu 1 a podrobí se v něm popsané úpravě. Touto úpravou vznikly aglomeráty PET s jemně rozptýlenými částicemi dřevní hmoty a kalcitického vápence, mastku a muskovitu o velikosti do 3 mm, o vlhkosti do 2 % a teplotě na výstupu z 25 integrátoru 60 °C až 70 °C.
Příklad 5
Granule termoplastu PET o velikosti do 5 mm v množství 70 dílů hmotnosti se smíchají s dřevními 30 pilinami, o průměrné vstupní velikosti částic 5 mm a o vstupní vlhkosti 10 % hmota, v množství 15 dílů hmotnosti, 5 dílů hmotnosti krystalického kalcitického vápence o vstupní velikosti částic do 3 mm a vstupní vlhkosti 4 % hmotnosti a 10 dílů hmotnosti suchého, jemně mletého muskovitu, atato směs se přivede spolu se vzduchem v množství 0,7 m3/l kg směsi do mechanicko-termického integrátoru z příkladu 1 a podrobí se v něm popsané úpravě. Touto úpravou vznikly aglomeráty 35 PET s jemně rozptýlenými částicemi dřevní hmoty a kalcitického vápence, mastku a muskovitu o velikosti do 3 mm, o vlhkosti do 2 % hmota, a teplotě na výstupu z integrátoru 80 °C až 120 °C.
Příklad 6
Granule termoplastu PET o velikosti do 3 mm v množství 70 dílů hmotnosti se smíchají s mletou slámou, o průměrné vstupní velikosti částic 2 mm a o vstupní vlhkosti 5 % hmota, v množství 15 dílů hmotnosti, 5 dílů hmotnosti krystalického kalcitického vápence o vstupní velikosti částic do 3 mm a vstupní vlhkosti 4 % hmotnosti, 5 dílů hmotnosti suchého, jemně mletého mastku a 5 dílů hmotnosti suchého, jemně mletého muskovitu, a tato směs se přivede spolu se vzduchem v 45 množství 1,2 m3/l kg směsi do mechanicko-termického integrátoru z příkladu 1 a podrobí se v něm popsané úpravě. Touto úpravou vznikly aglomeráty PET s jemně rozptýlenými částicemi lignocelulózové hmoty, kalcitického vápence, mastku a muskovitu o velikosti do cca 2 mm, o vlhkosti do 2 % hmota, a teplotě na výstupu z integrátoru 60 °C až 70 °C.
so Příklad 7
Granule termoplastu PET o velikosti do 3 mm v množství 70 dílů hmotnosti se smíchají s dřevními pilinami, o průměrné vstupní velikosti částic 5 mm a o vstupní vlhkosti 10 % hmota, v množství 15 dílů hmotnosti, 7 dílů hmotnosti krystalického kalcitického vápence o vstupní velikosti částic 55 do 3 mm a vstupní vlhkosti 4 % hmotnosti, 3 díly hmotnosti suchého, jemně mletého mastku a 5
-7 CZ 308848 B6 díly hmota, suchého neaktivovaného bentonitu, a tato směs se přivede spolu se vzduchem v množství 0,7 m3/l kg směsi do mechanicko-termického integrátoru z příkladu 1 a podrobí se v něm popsané úpravě. Touto úpravou vznikly aglomeráty PET s jemně rozptýlenými částicemi dřevní hmoty a kalcitického vápence, neaktivovaného bentonitu a mastku o velikosti do 3 mm, o vlhkosti do 2 % hmota, a teplotě na výstupu z integrátoru 60 °C až 80 °C.
Příklad 8
Granule termoplastu PET o velikosti do 6 mm v množství 25 dílů hmotnosti se smíchají s dřevními pilinami, o průměrné vstupní velikosti částic 5 mm a o vstupní vlhkosti 25 % hmota, v množství 35 dílů hmotnosti pilin, 20 dílů hmotnosti krystalického kalcitického vápence o vstupní velikosti částic do 3 mm a vstupní vlhkosti 4 % hmota, a 20 dílů neaktivovaného jemnozmného bentonitu o vlhkosti 2 % hmotnosti, a tato směs se přivede spolu se vzduchem v množství 1,5 m3/l kg směsi do mechanicko-termického integrátoru z příkladu 1 a podrobí se v něm popsané úpravě. Touto úpravou vznikly aglomeráty PET s jemně rozptýlenými částicemi dřevní hmoty a kalcitického vápence a bentonitu o velikosti do 1 mm, o vlhkosti do 2 % hmota, a teplotě na výstupu z integrátoru 50 °C až 55 °C.
Příklad 9
Granule termoplastu PET o velikosti do 5 mm v množství 30 dílů hmotnosti se smíchají s dřevní štěpkou, o maximální vstupní velikosti částic 15 mm a o vstupní vlhkosti 25 % hmota, v množství 40 dílů hmotnosti štěpky, 20 dílů hmotnosti krystalického kalcitického vápence o vstupní velikosti částic do 3 mm a vstupní vlhkosti 4 % hmotnosti, 5 % hmotnosti suchého mastku o vstupní velikosti částic do 3 mm a 5 % hmotnosti suchého jemnozmného Na - aktivovaného bentonitu, a tato směs se přivede spolu se vzduchem v množství 0,7 m3/l kg směsi do mechanicko-termického integrátoru z příkladu 1 a podrobí se v něm popsané úpravě. Touto úpravou vznikly aglomeráty PET s jemně rozptýlenými částicemi dřevní hmoty, kalcitického vápence masku a aktivovaného bentonitu o velikosti do 3 mm, o vlhkosti do 2 % hmota, a teplotě na výstupu z integrátoru 90 °C až 120 °C.
Příklad 10
Biodegradabilní termoplast-termoplastický škrob v práškové formě v množství 55 dílů hmotnosti se smíchá s dřevními pilinami o průměrné vstupní velikosti částic do 0,5 mm a o vstupní vlhkosti 20 % hmota, v množství 25 dílů hmotnosti a čistým sparitickým vápencem z lokality Čertovy schody o velikosti částic do 2,5 mm a vlhkosti do 5 % hmota., v množství 20 dílů hmotnosti, a tato směs se přivede spolu se vzduchem v množství 0,7 m3/l kg směsi upravovaných materiálů, do dvourotorového protiběžného mechanicko-termického integrátoru mezi dva proti sobě se otáčející souosé rotory 1, každý o průměru 800 mm a obvodové rychlosti 110 m/s. Směs je přiváděna do oblasti blízko středu jejich rotace. Najednom z rotorů jsou umístěny čtyři kruhové řady prostředků pro udělení mechanického silového impulzu o lichoběžníkovém průřezu, které vytvářejí konvergentní trysky se šíří vstupního průřezu di = 40 mm a výstupním průřezu d2= 12 mm, a délkou trysky h = 40 mm, přičemž v prvních dvou řadách je umístěno po 30ti prostředcích 2 pro udělení mechanického silového impulzu a ve druhých dvou řadách je umístěno po 40ti prostředcích 2 pro udělení mechanického silového impulzu. Na protilehlém, v opačném smyslu se otáčejícím rotoru 1 jsou umístěny dvě kruhové řady prostředků 2 pro udělení mechanického silového impulzu, tj. kolíků ve tvaru hranolů s lichoběžníkovým průřezem, jejichž širší základna má délku 10 mm a kratší základna 6 mm a výška 12 mm a které zapadají mezi řady prostředků 2 pro udělení mechanického silového impulzu na protilehlém rotoru, přičemž v první řadě s průměrem 700 mm je umístěno 90 prostředků 2 pro udělení mechanického silového impulzu a v řadě průměrem 760 mm je umístěno 120 prostředků 2 pro udělení mechanického silového impulzu, přičemž kolmá vzdálenost rotorů je 18 mm. Touto úpravou vznikly aglomeráty termoplastického škrobu a jemných zrn dřevní hmoty a vápencového prášku, které mají velikost do 5 mm, vlhkost do 2 %
- 8 CZ 308848 B6 hmota, a teplota na výstupu z integrátoru 70 °C až 75 °C, vhodné pro výrobu kompostovatelných a plně biodegradabilních výrobků.
Příklad 11
Granule biodegradabilního termoplastu PHB o velikosti do 5 mm v množství 60 dílů hmotnosti se smíchá se 20 díly hmotnosti dřevních pilin o průměrné vstupní velikosti částic 0,5 mm a o vstupní vlhkosti 10 % hmota, a 20 díly hmotnosti krystalického vápence z lokality Lipová - lázně o velikosti částic 1,5 mm avstupní vlhkosti 4 %hmotn., spolu se vzduchem v množství 0,8 m3/l kg směsi do mechanicko-termického integrátoru z příkladu 1 a podrobí se v něm popsané úpravě. Touto úpravou vznikly aglomeráty PHB s jemně rozptýlenými částicemi dřevní hmoty, kalcitického vápence o velikosti do 3 mm, o vlhkosti do 2 % hmota, a teplotě na výstupu z integrátoru 80 °C až 100 °C.
Příklad 12
Granule o velikosti 2 mm až 6 mm z regranulované termoplastické fólie vyrobené z biodegradabilního termoplastického škrobu v množství 40 dílů hmotnosti se smíchají se 40 díly hmotnosti dřevních pilin o vstupní vlhkosti 25 % hmota., 5 díly hmotnosti krystalického kalcitického vápence o vstupní velikosti částic 0 až 2 mm a vlhkosti 4 % hmota, z ložiska Lipová - lázně, 5 díly hmotnosti suchého, jemně mletého mastku, 5 díly hmotnosti suchého, Naaktivovaného bentonitu, 5 díly hmotnosti suché práškové huminové kyseliny, a tato směs se spolu se vzduchem v množství 0,7 m3/l kg směsi přivede do mechanicko-termického integrátoru. Směs se zavede do prostoru mezi dva rotory 1 vzdálené od sebe 42 mm, měřeno v kolmé vzdálenosti. Každý rotor 1 má průměr 780 mm a otáčí se s obvodovou rychlostí 125 ms1. Na jednom rotoru 1 jsou umístěny dvě soustředné kruhové řady prostředků 2 pro udělení mechanického silového impulzu ve tvaru kolíků se čtvercovým průřezem v rovině rovnoběžné s rovinou rotace rotorů, přičemž první řada prostředků 2 pro udělení mechanického silového impulzu, která je nejblíže středu otáčení, má průměr 558 mm a obsahuje 42 prostředků 2 pro udělení mechanického silového impulzu a druhá řada prostředků 2 pro udělení mechanického silového impulzu o průměru 626 mm obsahuje 94 prostředků 2 pro udělení mechanického silového impulzu a třetí řada prostředků 2 pro udělení mechanického silového impulzu o průměru 690 mm je tvořena 54 urychlovacími lopatkami se sklonem 30° vůči tečně ke kružnici pracovní řady v místě upevnění lopatky a dále čtvrtá řada prostředků pro udělení mechanického silového impulzu o průměru 762 mm je tvořena 60 ks urychlovacích lopatek se sklonem 30° vůči tečně ke kružnici pracovní řady v místě upevnění lopatky. Na protějším druhém rotoru 1 jsou umístěny dvě řady prostředků 2 pro udělení mechanického silového impulzu ve tvaru čtyřhranných kolíků o rozměrech 12 mm x 12 mm a výšce 28 mm a třetí řada prostředků 2 pro udělení mechanického silového impulzu vytvořených jako brzdicí lopatky. První řada prostředků 2 pro udělení mechanického silového impulzu na druhém rotoru 1, která je uspořádána nejblíže středu, má průměr 592 mm a je opatřena 49 prostředky 2 pro udělení mechanického silového impulzu, tj. výše uvedenými čtyřhrannými kolíky, další řada prostředků 2 pro udělení mechanického silového impulzu má průměr 658 mm a je opatřena 112 prostředky 2 pro udělení mechanického silového impulzu, tj. výše uvedenými čtyřhrannými kolíky, a třetí řada prostředků pro udělení mechanického silového impulzu vytvořených jako brzdicí lopatky se sklonem 45° vůči tečně ke kružnici pracovní řady v místě upevnění lopatky, má průměr 726 mm, přičemž všechna pracovní tělesa v ní mají výšku od povrchu rotorů 35 mm. Touto úpravou vznikly aglomeráty termoplastického škrobu, jemných zrn dřevní hmoty, vápencového prášku, mastku a bentonitu, modifikované kyselinou huminovou, které mají velikost do 3 mm, vlhkost do 2 % hmota, a teplota na výstupu z integrátoru 70 °C až 75 °C, vhodné pro výrobu kompostovatelných a plně biodegradabilních výrobků.
Příklad 13
Práškový pšeničný škrob v množství 60 dílů hmotnosti se smíchá s 20 díly hmotnosti dřevních pilin o průměrné vstupní velikosti částic 1,5 mm a o vstupní vlhkosti 70 % a 10 hmota, díly čistého
-9CZ 308848 B6 sparitického vápence z lokality Čertovy schody o velikosti částic 2,5 mm a vstupní vlhkosti 10 %, se 3 díly hmotnosti neaktivovaného bentonitu o vstupní velikosti částic do 0,01 mm a vstupní vlhkosti 20 % hmotnosti, glycerolem v množství 2 díly hmotnosti, vodou v množství 5 dílů hmotnosti, spolu se vzduchem v množství 0,5 m3/l kg směsi se přivede do mechanicko-termického integrátoru se dvěma proti sobě se otáčejícími rotory 1 o průměru 780 mm, vzájemnou obvodovou rychlostí 310 ms1 a s kolmou vzdáleností mezi sebou 35 mm, přičemž na jednom rotoru je instalována první řada prostředků mechanického silového impulzu, která má průměr 620 mm a je tvořena 42 válcovými tělesy o průměru 15 mm a výšce 28 mm, dále je na stejném rotoru 1 instalována druhá řada prostředků 2 pro udělení mechanického silového impulzu, která má průměr 670 mm a je tvořena 54 prostředky pro udělení mechanického silového impulzu, a třetí řada o průměru 720 mm s 54 prostředky 2 pro udělení mechanického silového impulzu. Druhá a třetí řada prostředků 2 pro udělení mechanického silového impulzu je tvořena následujícími, z nichž dva nejbližší sousední prostředky 2 pro udělení mechanického silového impulzu mají funkci konvergentní trysky pro stlačení směsi surovin se vzduchem materiálu do 70 % původního objemu a další jedna řada prostředků 2 pro udělení mechanického silového impulzu je ve tvaru trojbokých kolíků o výšce 28 mm a má průměr 755 mm, na protějším rotoru 1 je instalována jedna řada 50 prostředků 2_pro udělení mechanického silového impulzu ve tvaru válcových impaktních těles o průměru 15 mm a výšce 28 mm, která má průměr 645 mm, dále další řada 54 prostředků 2 pro udělení mechanického silového impulzu ve tvaru trojbokých kolíků o výšce 28 mm, která má průměr 695 mm a dále jsou na stejném rotoru 1 instalovány dvě řady prostředků 2 pro udělení mechanického silového impulzu, z nichž první má průměr 740 mm s 60 prostředky pro udělení mechanického silového impulzu a druhá řada o průměru 770 mm s 60 prostředky 2 pro udělení mechanického silového impulzu, z nichž dva nejbližší sousední prostředky 2 pro udělení mechanického silového impulzu mají funkci konvergentní trysky pro stlačení směsi hnacího plynu s upravovanými surovinami do 50 % původního objemu. Touto úpravou vznikly aglomeráty termoplastického škrobu, jemných zrn dřevní hmoty, vápencového prášku a bentonitu, které mají velikost do 5 mm, vlhkost do 2 % hmota, a teplotu na výstupu z integrátoru 80 °C až 85 °C, vhodné pro výrobu kompostovatelných a plně biodegradabilních výrobků.
Příklad 14
Práškový pšeničný škrob v množství 35 dílů hmotnosti se smíchá s 30 díly hmotnosti dřevních pilin o průměrné vstupní velikosti částic 1,5 mm a o vstupní vlhkosti 40 % a 15 díly hmotnosti čistého sparitického vápence z lokality Čertovy schody o velikosti částic 2,5 mm a vstupní vlhkosti 10 %, s 9 díly hmotnosti neaktivovaného bentonitu o vstupní velikosti částic do 0,01 mm a vstupní vlhkosti 20 % hmotnosti, glycerolem v množství 3 díly hmotnosti, vodou v množství 7 dílů hmotnosti a jedním dílem hmotnosti kyseliny citrónové, spolu se vzduchem v množství 0,6 m3/l kg směsi se přivede do mechanicko-termického integrátoru z příkladu 13 a podrobí se v něm popsané úpravě. Touto úpravou vznikly aglomeráty termoplastického škrobu, jemných zrn dřevní hmoty, vápencového prášku a bentonitu, které mají velikost do 4 mm, vlhkost do 2 % a teplotu na výstupu z integrátoru 55 °C až 65 °C, vhodné pro výrobu kompostovatelných a plně biodegradabilních výrobků.
Příklad 15
Práškový bramborový škrob v množství 40 dílů hmotnosti se smíchá s 5 díly hmotnosti suchého jemně mletého mastku, se 30 díly hmotnosti dřevních pilin o průměrné velikosti částic 2,5 mm a vstupní vlhkosti 50% hmotnostních, 5 díly hmotnosti krystalického kalcit-dolomitického vápence z lokality Bohdaneč o průměrné vstupní velikosti částic do 4 mm a vstupní vlhkosti 30 % hmotnostních, 5 díly hmota. Na aktivovaného bentonitu o vstupní vlhkosti 10 % hmotnostních, 2 hmota, díly sorbitolu, 3 díly hmota, glycerínu, 7 hmota, díly vody a 3 díly hmotnosti práškového MgO spolu se vzduchem v množství 0,8 m3/l kg směsi a přivede se do mechanicko-termického integrátoru z příkladu 1 a podrobí se v něm popsané úpravě. Touto úpravou vznikly aglomeráty termoplastického škrobu, s jemně rozptýlenými částicemi dřevní hmoty, kalcitického vápence,
- 10CZ 308848 B6 bentonitu a Mg(0H)2, o velikosti do 3 mm, o vlhkosti do 2 % hmota, a teplotě na výstupu z integrátoru 60 °C až 65 °C.
Příklad 16
Granulovaná pšeničná mouka o velikosti granulí do 4 mm, obsahující cca 60 % hmota, škrobu a 35 % hmota, glutenu, v množství 50 dílů hmotnosti se smíchá s 15 díly hmotnosti dřevních pilin o vstupní velikosti částic do 3 mm a vlhkosti 50 % hmotnostních, 10 díly kalcitického krystalického vápence z ložiska Lipová - lázně o velikosti zrn do 3 mm a vlhkosti ca 4 % hmotnostní, 5 díly ίο hmota, suchého neaktivovaného práškového bentonitu a 20 díly vody a tato směs se spolu se vzduchem v množství 0,5 m3/l kg směsi přivede do mechanicko-termického integrátoru z příkladu 1 a podrobí se v něm popsané úpravě. Touto úpravou vznikly jemnozmné aglomeráty termoplastického škrobu s glutenem, jemně rozptýlenými částicemi dřevní hmoty a kalcitického vápence o velikosti do 3 mm, vlhkosti cca 3 % hmotnosti o teplotě v rozmezí 50 °C až 85 °C.
Příklad 17
Předdrcený recyklovaný termoplast ABS o průměrné velikosti částic 4 mm v množství 60 dílů hmotnosti se smíchá s dřevními pilinami o průměrné vstupní velikosti částic 2 mm a o vstupní 20 vlhkosti 10 % hmota, v množství 20 dílů hmotnosti, 10 díly hmotnosti kalcitického krystalického vápence z lokality Lipová - lázně o průměrné vstupní velikosti částic 2 mm a vlhkosti 4 % hmota, a vodou v množství 10 dílu hmotnostních, a tato směs se spolu se vzduchem v množství 0,7 m3/1 kg směsi přivede do mechanicko-termického integrátoru z příkladu 1 a podrobí se v něm popsané úpravě. Touto úpravou vznikly aglomeráty ABS s jemně rozptýlenými částicemi dřevní hmoty a 25 kalcitického vápence o velikosti do 3 mm, vlhkosti cca. 2 % hmotnosti o teplotě v rozmezí 80 °C až 90 °C.
Příklad 18
Granule termoplastu ABS o průměrné velikosti částic 3 mm v množství 50 dílů hmotnosti se smíchají s dřevními pilinami o průměrné vstupní velikosti částic 2 mm a o vstupní vlhkosti 10 % hmota, v množství 10 dílů hmotnosti, 10 díly hmotnosti kalcitického krystalického vápence z lokality Lipová - lázně o průměrné vstupní velikosti částic 2 mm a vlhkostí 4 % hmota, a vodou v množství 30 dílů, a tato směs se spolu se vzduchem v množství 0,7 m3/l kg směsi přivede do 35 mechanicko-termického integrátoru z příkladu 1. Směs se přivede mezi tyto dva proti sobě se otáčející souosé rotory j. a to do oblasti blízko středu jejich rotace. Touto úpravou vznikly aglomeráty ABS s jemně rozptýlenými částicemi dřevní hmoty a kalcitického vápence o velikosti do 3 mm, vlhkosti ca 3,5 % hmotnosti o teplotě v rozmezí 85 °C až 110 °C.
Příklad 19
Granulovaný suchý termoplastický škrob o velikosti granulí cca 3 mm v množství 40 dílů hmotnosti se smíchá se 40 díly hmotnosti dřevních pilin o vstupní vlhkosti 25 % hmota., 5 díly hmotnosti suchého, jemně mletého mastku a 15 díly hmota, vody, a tato směs se spolu se vzduchem 45 v množství 0,7 m3/l kg přivede do mechanicko-termického integrátoru podle obr. 5 a 6, a to prostoru mezi dvěma proti sobě se otáčejícími rotory, umístěnými v kolmé vzdálenosti od sebe 42 mm. Každý rotor je o průměru 780 mm, každý se otáčí obvodovou rychlostí 135 ms1. Díky vyšším otáčkám je dodáváno zpracovávané směsi více energie a dosáhne se i vyšší teploty pro plastifikaci, přičemž na jednom rotoru jsou umístěny dvě soustředné kruhové řady prostředků pro 50 udělení mechanického silového impulzu ve tvaru kolíků se čtvercovým průřezem v rovině rovnoběžné s rovinou rotace rotorů, přičemž první řada nejblíže středu otáčení má průměr 558 mm a 42 prostředků pro udělení mechanického silového impulzu a druhá řada prostředků pro udělení mechanického silového impulzu o průměru 626 mm a má 94 prostředků pro udělení mechanického silového impulzu a třetí řada urychlovacích lopatkových těles o průměru 690 mm s 54 lopatkami 55 se sklonem 30° vůči tečně ke kružnici pracovní řady v místě upevnění lopatky a dále čtvrtá řada
- 11 CZ 308848 B6 prostředků pro udělení mechanického silového impulzu o průměru 762 mm se 60 ks urychlovacích lopatek se sklonem 30° vůči tečně ke kružnici pracovní řady v místě upevnění lopatky a na protějším, druhém rotoru jsou umístěny dvě řady impaktních pracovních těles ve tvaru čtyřhranných kolíků o rozměrech 12 mm x 12 mm a výšce 28 mm, přičemž první řada nejbližší 5 středu má průměr 592 mm, která má 49 prostředků pro udělení mechanického silového impulzu, další řada prostředků pro udělení mechanického silového impulzu o průměru 658 mm se 112 prostředky pro udělení mechanického silového impulzu, a třetí řada prostředků pro udělení mechanického silového impulzu s funkcí brzdicích lopatek se sklonem 45° vůči tečně ke kružnici pracovní řady v místě upevnění lopatky, která má průměr 726 mm, přičemž všechna pracovní ίο tělesa mají výšku od povrchu rotorů 35 mm. Touto úpravou vznikly aglomeráty termoplastického škrobu, jemných zrn dřevní hmoty a mastku, které mají velikost do 3 mm, vlhkost do 3 % hmota, a teplotu na výstupu z integrátoru 80 °C až 95 °C, vhodné pro výrobu kompostovatelných a plně biodegradabilních výrobků.
Příklad 20
Biodegradabilní termoplast-termoplastický škrob v práškové formě v množství 55 dílů hmotnosti se smíchá s dřevní pilinami o průměrné vstupní velikosti částic do 0,5 mm a o vstupní vlhkosti 20 % hmota, v množství 25 dílů hmotnosti a čistým sparitickým vápencem z lokality Čertovy 20 schody o velikosti částic do 2,5 mm a vlhkosti do 5 % hmota, v množství 20 dílů hmotnosti, a tato směs se přivede spolu se vzduchem v množství 0,90 m3/l kg směsi upravovaných materiálů do dvourotorového protiběžného mechanicko-termického integrátoru z příkladu 10, přičemž oba proti sobě se otáčející souosé rotory mají každý obvodovou rychlost 120 m/s. Směs je přiváděna do oblasti blízko středu jejich rotace. Touto úpravou vznikly aglomeráty termoplastického škrobu a 25 jemných zrn dřevní hmoty a vápencového prášku, které mají velikost do 2,5 mm, vlhkost do 2 % a teplotu na výstupu z integrátoru 75 °C až 80 °C, vhodné pro výrobu kompostovatelných a plně biodegradabilních výrobků.
Příklad 21
Biodegradabilní termoplast-termoplastický škrob v práškové formě v množství 55 dílů hmotnosti se smíchá s dřevními pilinami o průměrné vstupní velikosti částic do 0,5 mm a o vstupní vlhkosti 20 % hmota, v množství 25 dílů hmotnosti a čistým sparitickým vápencem z lokality Čertovy schody o velikosti částic do 2,5 mm a vlhkosti do 5 % v množství 20 dílů hmotnosti, a tato směs 35 se přivede spolu se vzduchem v množství 0,6 m3/l kg směsi upravovaných materiálů do mechanicko-termického integrátoru z příkladu 20 a podrobí se v něm popsané úpravě. Touto úpravou vznikly aglomeráty termoplastického škrobu a jemných zrn dřevní hmoty a vápencového prášku, které mají velikost do 5 mm, vlhkost do 2 % a teplota na výstupu z integrátoru 70 °C až 95 °C, vhodné pro výrobu kompostovatelných a plně biodegradabilních výrobků.
Příklad 22
Granule termoplastu PET o velikosti do 3 mm v množství 75 dílů hmotnosti se smíchají s dřevními pilinami, o průměrné vstupní velikosti částic 5 mm a o vstupní vlhkosti 10 % hmota, v množství 45 15 dílů hmotnosti, 10 dílů hmotnosti krystalického kalcitického vápence o vstupní velikosti částic do 3 mm a vstupní vlhkosti 4 % hmotnosti, a tato směs se přivede spolu se vzduchem v množství 0,5 m3/l kg směsi do mechanicko-termického integrátoru z příkladu 1 a podrobí se v něm popsané úpravě. Touto úpravou vznikly aglomeráty PET s jemně rozptýlenými částicemi dřevní hmoty a kalcitického vápence o velikosti do 7 mm, o vlhkosti do 2 % a teplotě na výstupu z integrátoru so 70 °C až 85 °C.
Příklad 23
Granule termoplastu PET o velikosti do 6 mm v množství 75 dílů hmotnosti se smíchají s dřevními 55 pilinami, o průměrné vstupní velikosti částic 5 mm a o vstupní vlhkosti 10 % hmota, v množství
- 12CZ 308848 B6 dílů hmotnosti, 10 dílů hmotnosti krystalického kalcitického vápence o vstupní velikosti částic do 3 mm a vstupní vlhkosti 4 % hmotnosti, a tato směs se přivede spolu se vzduchem v množství l,0m3/lkg do mechanicko-termického integrátoru z příkladu 1 a podrobí se vněm popsané úpravě. Touto úpravou vznikly aglomeráty PET s jemně rozptýlenými částicemi dřevní hmoty a kalcitického vápence o velikosti do 1,5 mm, o vlhkosti do 2 % hmota, a teplotě na výstupu z integrátoru 60 °C až 85 °C.
Příklad 24
Biodegradabilní termoplast-termoplastický škrob v práškové formě v množství 40 dílů hmotnosti se smíchá s práškovou želatinou v množství 15 dílů hmotnosti, s dřevními pilinami o průměrné vstupní velikosti částic do 0,5 mm a o vstupní vlhkosti 30 % hmota, v množství 25 dílů hmotnosti a čistým sparitickým vápencem z lokality Čertovy schody o velikosti částic do 2,5 mm a vlhkosti do 5 %, v množství 20 dílů hmotnosti, a tato směs se přivede spolu se vzduchem v množství 0,7 m3/l kg směsi upravovaných materiálů, do mechanicko-termického integrátoru z příkladu 20 a podrobí se v něm popsané úpravě. Touto úpravou vznikly aglomeráty termoplastického škrobu, želatiny, jemných zrn dřevní hmoty a vápencového prášku, které mají velikost do 5 mm, vlhkost do 4 % hmota, a teplotu na výstupu z integrátoru 70 °C až 85 °C, vhodné pro výrobu kompostovatelných a plně biodegradabilních výrobků.
Příklad 25
Granulovaný suchý biodegradabilní termoplast PHB o velikosti granulí cca 3 mm v množství 55 dílů hmotnosti se smíchá s 5 díly hmotnosti práškového suchého pektinu, s 30 díly hmotnosti dřevních pilin o průměrné vstupní velikosti částic 0,5 mm a o vstupní vlhkosti 10 % a 10 díly hmotnosti krystalického vápence z lokality Lipová - lázně o velikosti částic 1,5 mm a vstupní vlhkosti 4 %, spolu se vzduchem v množství 0,8 m3/l kg směsi do mechanicko-termického integrátoru z příkladu 1 a podrobí se v něm popsané úpravě. Touto úpravou vznikly aglomeráty PHB s pektinem, jemně rozptýlenými částicemi dřevní hmoty a kalcitického vápence o velikosti do 3 mm, o vlhkosti do 2 % hmota, a teplotě na výstupu z integrátoru 60 °C až 85 °C.
Příklad 26
Granule biodegradabilního polymeru PLA o velikosti granulí cca 4 mm v množství 55 dílů hmotnosti se smíchají se 25 díly hmotnosti dřevních pilin o průměrné vstupní velikosti částic do 4 mm o vstupní vlhkosti 25 % hmota., 5 díly hmotnosti krystalického kalcitického vápence o vstupní velikosti částic 0 až 2 mm a vlhkosti 4 % hmota, z ložiska Lipová - lázně, 5 díly hmotnosti suchého, jemně mletého mastku, 5 díly hmotnosti suchého, Na - aktivovaného bentonitu, 5 díly hmotnosti suchého práškového pektinu, a tato směs se spolu se vzduchem v množství 0,7 m3/l kg směsi přivede do mechanicko-termického integrátoru z příkladu 12. Touto úpravou vznikly aglomeráty termoplastického PLA, jemných zrn dřevní hmoty, vápencového prášku, mastku a bentonitu a pektinu, které mají velikost do 3 mm, vlhkost do 2 % hmota, a teplotu na výstupu z integrátoru 70 °C až 95 °C, vhodné pro výrobu kompostovatelných a plně biodegradabilních výrobků.
Příklad 27
Biodegradabilní termoplast-termoplastický škrob v práškové formě v množství 45 dílů hmotnosti se smíchá s 10 díly hmotnosti pšeničné mouky obsahující nemodifikovaný škrob a lepek (gluten), dřevní pilinami o průměrné vstupní velikosti částic do 0,5 mm a o vstupní vlhkosti 40 % hmota, v množství 25 dílů hmotnosti a čistým sparitickým vápencem z lokality Čertovy schody o velikosti částic do 2,5 mm a vlhkosti do 5 % hmotnostních, v množství 20 dílů hmotnosti, a tato směs se přivede spolu se vzduchem v množství 0,7 m3/l kg směsi upravovaných materiálů do dvourotorového protiběžného mechanicko-termického integrátoru z příkladu 20 a podrobí se vněm popsané úpravě. Touto úpravou vznikly aglomeráty termoplastického škrobu, lepku
- 13 CZ 308848 B6 jemných zm dřevní hmoty a vápencového prášku, které mají velikost do 5 mm, vlhkost do 2 % hmota, a teplotu na výstupu z integrátoru 70 °C až 85 °C, vhodné pro výrobu kompostovatelných a plně biodegradabilních výrobků.
Příklad 28
Biodegradabilní termoplast-termoplastický škrob v práškové formě v množství 55 dílů hmotnosti se smíchá s dřevní pilinami o průměrné vstupní velikosti částic do 0,5 mm a o vstupní vlhkosti 20 % hmota, v množství 25 dílů hmotnosti a bílým krystalickým vápencem z lokality Lipová lázně o velikosti částic do 2,5 mm a vlhkosti do 4 % hmotnostních, v množství 10 dílů hmotnosti, suchým práškovým oxidem hořečnatým MgO (E530) v množství 7 dílů hmotnosti a suchým práškovým octanem vápenatým (E263) v množství 3 díly hmotnosti, a tato směs se přivede spolu se vzduchem v množství 0,75 m3/l kg směsi upravovaných materiálů do dvourotorového protiběžného mechanicko-termického integrátoru z příkladu 20 a podrobí se v něm popsané úpravě. Touto úpravou vznikly aglomeráty termoplastického škrobu a jemných zm dřevní hmoty a vápencového prášku, degradabilita ve vodném prostředí je zvýšena přídavkem MgO a octanu vápenatého, přičemž mají velikost do 2 mm, vlhkost do 2 % hmota, a teplotu na výstupu z integrátoru 65 °C až 80 °C, vhodné pro výrobu kompostovatelných a plně biodegradabilních výrobků.
Příklad 29
Biodegradabilní termoplast-termoplastický škrob v práškové formě v množství 55 dílů hmotnosti se smíchá s dřevní pilinami o vstupní velikosti částic do 1 mm a o vstupní vlhkosti 20 % hmota, v množství 20 dílů hmotnosti a bílým krystalickým vápencem z lokality Lipová - lázně o velikosti částic do 2,5 mm a vlhkosti do 4 % hmotnostních, v množství 10 dílů hmotnosti, suchým práškovým bassanitem CaSO4 · Ά H2O (sádrou) v množství 5 dílů hmotnosti, suchým práškovým oxidem vápenatým CaO v množství 5 dílů hmotnosti a suchým práškovým síranem hlinitým A12(SO4)3 v množství 5 dílů hmotnosti, a tato směs se přivede spolu se vzduchem v množství 0,75 m3/l kg směsi upravovaných materiálů do dvourotorového protiběžného mechanickotermického integrátoru z příkladu 20 a podrobí se v něm popsané úpravě. Touto úpravou vznikly aglomeráty termoplastického škrobu a jemných zm dřevní hmoty a vápencového prášku, degradabilita ve vodném prostředí je zvýšena přídavkem CaO, CaSO4.1/2H2O a A12(SO4)3, které ve vodném prostředí reagují na minerál ettringit Ca6A12(SO4)3(OH)i2.26(H2O) a tyto agregáty mají velikost do 2 mm, vlhkost do 2 % hmota, ateplotu na výstupu z integrátoru 70 °C až 85 °C, vhodné pro výrobu kompostovatelných a plně biodegradabilních výrobků.
Příklad 30
Granulovaný suchý biodegradabilní termoplastický škrob o velikosti granulí do 8 mm v množství 40 dílů hmotnosti se smíchá s 5 díly hmotnosti suchého jemně mletého mastku, s 30 díly hmotnosti dřevních pilin o průměrné velikosti částic 2,5 mm a vstupní vlhkosti 25 % hmotnostních, 5 díly hmotnosti krystalického kalcit-dolomitického vápence z lokality Krty o průměrné vstupní velikosti částic do 4 mm a vstupní vlhkosti 5 % hmota., 5 díly hmota. Na - aktivovaného bentonitu o vstupní vlhkosti 5 % hmotnostních, a 14,9 díly hmotnosti 80ti procentního vodného roztoku lignosulfonátu hořečnatého a 0,1 dílu hmotnosti citronanu vápenatého a tato směs se spolu se vzduchem v množství 0,8 m3/l kg směsi přivede do mechanicko-termického integrátoru z příkladu 1 a podrobí se v něm popsané úpravě. Touto úpravou vznikly aglomeráty termoplastického škrobu s jemně rozptýlenými částicemi dřevní hmoty, kalciticko-dolomitického vápence, mastku a bentonitu, o velikosti do 3 mm, o vlhkosti do 2 % hmota, a teplotě na výstupu z integrátoru 60 °C až 75 °C, jejichž následné reologické vlastnosti a biodegradabilita výrobků jsou ovlivněny přítomností lignosulfonátu Mg.
- 14CZ 308848 B6
Příklad 31
Biodegradabilní termoplast-termoplastický škrob v práškové formě v množství 30 dílů hmotnosti 5 se smíchá s dřevními pilinami o průměrné vstupní velikosti částic do 1,5 mm a o vstupní vlhkosti 50 % hmota, v množství 20 dílů hmotnosti a práškovým metakaolinem páleným za teploty 750 °C v množství 30 dílů hmotnosti, s 10 díly hmotnosti draselného vodního skla s obsahem K2O 26 % hmotnostních, 3 díly hmotnosti suchého KOH v granulích o velikosti do 5 mm a 7 díly hmotnosti vody a tato směs se přivede spolu se vzduchem v množství 0,75 m3/l kg směsi upravovaných 10 materiálů do dvourotorového protiběžného mechanicko-termického integrátoru z příkladu 20 a podrobí se v něm popsané úpravě. Touto úpravou vznikly aglomeráty termoplastického škrobu, jemných zrn dřevní hmoty a hydrokeramiky, které mají velikost do 2 mm, vlhkost do 3 % hmota, a teplotu na výstupu z integrátoru 65 °C až 80 °C.
Příklad 32
Biodegradabilní termoplast-termoplastický škrob v práškové formě v množství 55 dílů hmotnosti se smíchá s dřevní pilinami o průměrné vstupní velikosti částic do 0,5 mm a o vstupní vlhkosti 20 % hmota, v množství 25 dílů hmotnosti a šedým sparitickým vápencem z lokality Štramberk o 20 velikosti částic do 2,5 mm a vlhkosti do 5 %, v množství 17 dílů hmotnosti a suchým práškovým oxidem titaničitým-TiO2 (E171) v množství 3 dílů hmotnosti, a tato směs se přivede spolu se vzduchem v množství 0,75 m3/l kg směsi upravovaných materiálů, do mechanicko-termického integrátoru (MTI) z příkladu 10, přičemž oba proti sobě se otáčející souosé rotory mají každý obvodovou rychlost 120 m/s.
Touto úpravou vznikly aglomeráty termoplastického škrobu a jemných zrn dřevní hmoty a vápencového prášku, jejichž bělost je zvýšena přídavkem TÍO2 které mají velikost do 2 mm, vlhkost do 2 % hmota, a teplotu na výstupu z integrátoru 65 °C až 75 °C, vhodné pro výrobu kompostovatelných a plně biodegradabilních výrobků.
Příklad 33
Granule termoplastu PET o velikosti do 7 mm v množství 45 dílů hmotnosti se smíchají s dřevními pilinami, o průměrné vstupní velikosti částic 2,5 mm a o vstupní vlhkosti 15 % hmota, v množství 35 40 dílů hmotnosti pilin, 5 dílů hmotnosti krystalického kalcitického vápence o vstupní velikosti částic do 3 mm a vstupní vlhkosti 4 % hmotnosti a 10 díly hmotnosti montmorillonitického okru (směsi montmorillonitu a limonitu s obsahem F2O3 16 % hmotnostních), a tato směs se přivede spolu se vzduchem v množství 0,7 m3/l kg směsi do mechanicko-termického integrátoru z příkladu 1 a podrobí se vněm popsané úpravě. Touto úpravou vznikly aglomeráty PET s jemně 40 rozptýlenými částicemi dřevní hmoty, kalcitického vápence a montmorillonitu, probarvené okrovou barvou o velikosti do 3 mm, o vlhkosti do 2 % hmot, a teplotě na výstupu z integrátoru 80 °C až 115 °C.
Příklad 34
Práškový kukuřičný škrob v množství 63 dílů hmotnosti se důkladně promíchá s vodou v množství 30 dílů hmotnosti, glycerinem v množství 5 dílů hmotnosti, 2 díly hmotnosti kyseliny citrónové, a tato směs se zároveň s mícháním zahřeje na teplotu 55 °C. Po 10 minutách míchání a zahřívání se tato směs přivede spolu s dřevními pilinami o průměrné vstupní velikosti částic 3,5 mm 50 a o vstupní vlhkosti 10 % hmota, v množství 40 dílů hmotnosti a krystalickým vápencem z ložiska
Lipová - lázně o vstupní velikosti částic do 3 mm v množství 20 dílů hmotnosti, předehřátého předběžně na 120 °C, a spolu se vzduchem v množství 0,7 m3/l kg směsi, do mechanickotermického integrátoru z příkladu 1 a podrobí se v něm popsané úpravě. Touto úpravou vznikly aglomeráty termoplastického škrobu s jemně rozptýlenými částicemi dřevní hmoty a vápence o 55 velikosti do 3 mm, o vlhkosti do 2 % hmota, a teplotě na výstupu z integrátoru 60 °C až 85 °C.
- 15 CZ 308848 B6
Příklad 35
Práškový pšeničný škrob v množství 60 dílů hmotnosti se důkladně promíchá s vodou v množství 30 dílů hmotnosti, glycerinem v množství 5 dílů hmotnosti, sorbitolem v množství 3 díly hmotnosti a kyselinou citrónovou v množství 2 díly hmotnosti, a tato směs se zároveň s mícháním ve střižném kontinuálním hnětiči zahřeje na teplotu 85 °C. Po 15 minutách míchání a zahřívání se tato směs smíchá s dřevními pilinami o průměrné vstupní velikosti částic 3,5 mm a o vstupní vlhkosti 30 % hmota, v množství 40 dílů hmotnosti a krystalickým vápencem z ložiska Lipová - lázně o vstupní velikosti částic do 3 mm a vlhkosti 2 % hmota, v množství 20 dílů hmotnosti, přičemž jak dřevní piliny tak vápenec jsou předehřátý teplota 50 °C, a spolu se vzduchem v množství 0,7 m3/l kg směsi se přivede do mechanicko-termického integrátoru z příkladu 1 a podrobí se v něm popsané úpravě. Touto úpravou vznikly aglomeráty termoplastického škrobu s jemně rozptýlenými částicemi dřevní hmoty a vápence o velikosti do 3 mm, o vlhkosti do 2 % hmota, a teplotě na výstupu z integrátoru 90 °C až 95 °C.
Příklad 36
Bramborový škrob v množství 55 dílů hmotnosti se smíchá s 5 díly hmotnosti suchého jemně mletého mastku, se 30 díly hmotnosti dřevních pilin o průměrné velikosti částic 2,5mm a vstupní vlhkosti 60 % hmotnostních, 2 hmota, díly sorbitolu, 2 díly hmota, glycerínu, 5 hmota, díly vody a 1 dílem hmotnosti kyseliny citrónové, s spolu se vzduchem v množství 0,8 m3/l kg směsi se přivede do mechanicko-termického integrátoru z příkladu 1 a podrobí se v něm popsané úpravě. Touto úpravou vznikly aglomeráty termoplastického škrobu s j emně rozptýlenými částicemi dřevní hmoty, kalcitického vápence, bentonita a Mg(OH)2 o velikosti do 3 mm, o vlhkosti do 2 % hmota, a teplotě na výstupu z integrátoru 60 °C až 75 °C.
Tyto aglomeráty v množství 60 dílů hmotnosti jsou dále smíchány s 15 díly hmotnosti dřevních pilin o velikosti částic do 3 mm a vstupní vlhkosti 15 % hmotnostních, 10 díly krystalického vápence z ložiska Lipová - lázně o velikosti částic do 3 mm a vstupní vlhkosti 3 % hmotnostní, a 10 díly hmotnosti suché práškové želatiny a 5 díly hmotnosti vody. Takto vytvořená směs se spolu se vzduchem v množství 0,7 m3/l kg směsi přivede do mechanicko-termického integrátoru z příkladu 12. Touto úpravou vznikly aglomeráty termoplastického škrobu, jemných zrn dřevní hmoty, vápencového prášku, mastku, modifikované želatinou o velikosti do 3,5 mm, vlhkosti do 2 % hmota, a teplotě 75 °C až 90 °C.
Příklad 37
Kukuřičná mouka, obsahující ca 75 % hmota, škrobu a 10 % hmota, glutenu, v množství 60 dílů hmotnosti se smíchá s 10 díly hmotnosti dřevních pilin o vstupní velikosti částic do 3 mm a vlhkosti 50 % hmotnostních, 10 díly kalcitického krystalického vápence z ložiska Lipová - lázně o velikosti zrn do 3 mm a vlhkosti ca 4 % hmota, a 18 díly hmotnosti vody předehřáté na 90 °C a 2 díly hmotnosti glycerinu a tato směs se spolu se vzduchem v množství 0,5 m3/l kg směsi přivede do mechanicko-termického integrátoru z příkladu 1 a podrobí se v něm popsané úpravě. Touto úpravou vznikly jemnozmné aglomeráty termoplastického škrobu s glutenem, jemně rozptýlenými částicemi dřevní hmoty a kalcitického vápence o velikosti do 3 mm, vlhkosti ca 3 % hmotnosti o teplotě v rozmezí 90 °C až 95 °C.
Tyto agregáty v množství 70 dílů hmotnosti se smíchají s dřevní štěpkou o velikosti částic ca 5 mm a vlhkosti 25 % hmota, v množství 15 dílů hmotnosti, 5 díly hmotnosti neaktivovaného bentonita a 7 díly hmotnosti 80ti procentního vodného roztoku sulfonátu hořečnato-vápenatého a 3 díly hmotnosti močoviny. Tato směs se spolu se vzduchem v množství 0,6 m3/l kg směsi přivede do mechanicko-termického integrátoru z příkladu 13 a podrobí se vněm popsané úpravě. Touto úpravou vznikly jemnozmné aglomeráty termoplastického škrobu s glutenem, jemně rozptýlenými
- 16CZ 308848 B6 částicemi dřevní hmoty a kalcitického vápence o velikosti do 3 mm, vlhkosti ca 3 % hmotnosti o teplotě v rozmezí 75 °C až 95 °C, modifikované lignosulfonátem sodným a močovinou.
Výše uvedené příklady uskutečnění vynálezu jsou pouze ilustrativní a ukazují možnosti míchání látek z první skupiny a druhé skupiny. Pokud se hovoří o dílech některé látky tvořící upravovanou směs, jsou tyto díly vždy považovány za hmota, díly. Velikosti částic látek první skupiny a druhé skupiny uvedené v příkladech uskutečnění vynálezu jsou pouze zvláště výhodné a je možné je nahradit částicemi s jakýmkoliv rozměrem v rozsahu specifikovaném v nároku 1. Například velikost částic polymeru 3 mm byla daná komerční dostupností částic granulí polymeru PET. Stejně tak je ale možné použít částice termoplastů o jakýchkoliv jiných rozměrech uvedených v nároku 1. Obdobná situace je při použití dřevěných pilin jako lignocelulózových částic, které jsou dostupné většinou s velikostí částic 0,3 mm až 5 mm, používaných proto i v příkladech. Při použití lignocelulózových částic o větších rozměrech je výhodné, pokud se při provádění způsobu úpravy nejprve zmenší jejich velikost, tj. například při průchodu mechanicko-termickým integrátorem se tyto částice zmenší nárazem do prvních řad prostředků k udělení mechanického silového impulzu, než vstoupí do další části, kde se zpracovávají na principu stlačení a uvolnění (pulzace tlaku), pokud jsou tyto prostředky přítomny. Rozměry částic materiálů první a druhé skupiny použité v příkladech by tedy neměly být chápány jako omezující vynález na popsané rozměry.
Výhodou způsobu přípravy materiálu vhodného pro vystřikovací lisování, extruzi a/nebo termoforming podle vynálezu je, že umožňuje v jednom technologickém kroku zpracovávat materiály s podstatně většími rozměry, než je tomu u způsobů dle stavu techniky a rozšiřuje tak i možný rozsah používaných materiálů, přičemž výsledný materiál je dokonale homogenizovaný, s nízkou vlhkostí (do 2 % hmotnosti), umožňuje zpracovávat i materiály s podstatně vyšším obsahem vlhkosti, dokonce umožňuje současně zpracovávat materiály suché i kapalné, a díky vyšší výsledné teplotě výstupního materiálu je možné následně tento materiál zpracovat do případně požadované velikosti granulí či pelet s nižší energetickou náročností. Výstupní materiál dosažený způsobem přípravy materiálu pro vystřikovací lisování, extruzi a/nebo termoforming podle vynálezu je vhodný pro použití v kterémkoliv z těchto výrobních procesů.
Claims (14)
- PATENTOVÉ NÁROKY1. Způsob přípravy materiálu vhodného pro vstřikovací lisování, extruzi a/nebo termoforming, při kterém se smísí alespoň jeden termoplast s dalším materiálem, vyznačující se tím, že se vytvoří směs částic alespoň jedné látky z první skupiny látek zahrnující termoplasty a jejich prekurzory o velikosti částic do 10 mm, s alespoň jednou látkou z druhé skupiny látek zahrnující lignocelulózové látky o velikosti částic do 35 mm a anorganické látky o velikosti částic do 15 mm, přičemž poměr hmotnosti sušiny látek z první skupiny k celkové hmotnosti sušiny látek ze druhé skupiny je od 0,1 do 3, zatímco vzájemný poměr hmotností sušiny lignocelulózových látek a sušiny anorganických látek z druhé skupiny je v rozmezí od 0 do 10, přičemž celková vstupní vlhkost směsi je nejvýše 70 % celkové hmotnosti směsi, tato směs se přivádí společně s hnacím plynem v množství 0,4 m3 hnacího plynu/1 kg směsi až l,5m3 hnacího plynu/1 kg směsi ke středu pracovního prostoru uspořádaného mezi dvěma souosými kruhovými deskami mechanicko-termického integrátoru, které jsou opatřeny prostředky pro udělení mechanického silového impulzu částicím směsi, přičemž obě tyto kruhové desky mechanicko-termického integrátoru se otáčí proti sobě, načež prostředky pro udělení mechanického silového impulzu na jednotlivých rotujících deskách udeří alespoň dvakrát do každé částice směsi, přičemž první mechanický silový impuls udělený částicím se uskuteční srážkou částice s prostředkem pro udělení mechanického silového impulzu pohybujícím se rychlostí alespoň 40 ms1 a každý následující mechanický silový impuls částicím směsi se uskutečňuje za nejméně stejné intenzity mechanického silového impulzu, ve srovnání s impulsem předchozím, až ve směsi upravovaného materiálu dojde alespoň k zahřátí částic a jejich rozpojení, přičemž srážkami částic látek z první skupiny s částicemi látek z druhé skupiny se zajistí homogenizace směsi a vytvoří se jemnozmný aglomerát částic materiálu směsi s vlhkostí do 2 % hmota.
- 2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že se opakuje udělení mechanického silového impulzu částicím dalším prostředkem pro udělení mechanického silového impulzu pohybujícím se alespoň rychlostí 40 ms1 nebo vyšší nebo se následně v časovém intervalu kratším než 0,005 s rázově zvýší nejméně 2x, nejvýše však lOOx, tlak hnacího plynu se směsí upravovaných materiálů, a následně se opět sníží.
- 3. Způsob podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že při úpravě směsi mezi dvěma kruhovými deskami mechanicko-termického integrátoru se rychlým pohybem prostředků pro udělení mechanického silového impulzu vytvoří intenzivní turbulentní proudění částic směsi látek první a druhé skupiny v hnacím plynu pro umocnění jejich vzájemných srážek.
- 4. Způsob podle alespoň jednoho z nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že do směsi se jako anorganická ve vodě nerozpustná látka přidá alespoň jeden fylosilikát a/nebo jeho směs v množství od 1 % hmota, do 40 % hmota, vztaženo k celkové hmotnosti směsi.
- 5. Způsob podle nároku 4, vyznačující se tím, že jako fylosilikát se přidá montmorillonit a/nebo směs minerálů obsahující alespoň 40 % hmota, montmorillonitu.
- 6. Způsob podle alespoň jednoho z nároků 1 až 5, vyznačující se tím, že jako termoplast se přidá alespoň jedna látka ze skupiny tvořené termoplastickými škroby, kyselinou polymléčnou (PLA), polyhydroxyalkanoátem (PHA), polyhydroxybutyrátem (PHB), polyhydroxybutyrát-valerátem (PHBV), polykaprolaktonem (PCL), polybutylensukcinátem (PBS), maleinanhydridem (MAH), maleinanhydridem pro roubování (MAH-g), nemodifikovanými a chemicky modifikovanými huminovými kyselinami nebo jejich směsí.
- 7. Způsob podle alespoň jednoho z nároků 1 až 6, vyznačující se tím, že se do směsi vstupních materiálů přidá směs nemodifikovaného škrobu a/nebo materiálu obsahujícího alespoň 30 % hmota, nemodifikovaného škrobu a vody a/nebo látek obsahujících skupiny OH a/nebo látek obsahujících skupiny COOH.- 18 CZ 308848 B6
- 8. Způsob podle alespoň jednoho z nároků 1 až 7, vyznačující se tím, že se do směsi vstupních materiálů před a/nebo v průběhu jejich úpravy přidá voda do 40 % hmotnosti, vztaženo k hmotnosti sušiny upravovaných materiálů, pro regulaci teploty výstupního aglomerátu.
- 9. Způsob podle alespoň jednoho z nároků 1 až 8, vyznačující se tím, že se regulováním množství do úpravy vstupujícího hnacího plynu řídí velikost zrn výstupního aglomerátu.
- 10. Způsob podle alespoň jednoho z nároků 1 až 9, vyznačující se tím, že se do směsi vstupních materiálů přidají aditiva v pevném a/nebo kapalném skupenství vybraná ze skupiny látek zahrnujících proteiny, pektin a gluten a/nebo jejich směsi v množství od 5 % hmotnosti do 35 % hmotnosti, vztaženo ke hmotnosti směsi.
- 11. Způsob podle alespoň jednoho z nároků 1 až 10, vyznačující se tím, že se do směsi vstupních materiálů přidá látka ze skupiny kovů, oxidů, hydroxidů, organických a/nebo anorganických solí alkalických kovů a/nebo kovů alkalických zemin a/nebo AI a jejich směsí a/nebo jejich roztoky v množství od 0,1 do 25 % hmotnosti, vztaženo ke hmotnosti sušiny vstupních materiálů, jako plastifikátorů.
- 12. Způsob podle alespoň jednoho z nároků 1 až 11, vyznačující se tím, že se do směsi vstupních materiálů přidají barviva v pevném nebo kapalném skupenství.
- 13. Způsob podle alespoň jednoho z nároků 1 až 12, vyznačující se tím, že alespoň jedna látka z první skupiny nebo alespoň jedna látka z druhé skupiny se předehřeje nejméně na 50 °C.
- 14. Způsob přípravy materiálu vhodného pro vstřikovací lisování, extruzi a/nebo termoforming, vyznačující se tím, že zrna aglomerátu, vzniklého úpravou podle kteréhokoliv z nároků 1 až 12, se podrobí opakovaně této úpravě.3 výkresy
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2020274A CZ308848B6 (cs) | 2020-05-15 | 2020-05-15 | Způsob přípravy materiálu pro vstřikovací lisování, extruzi a/nebo termoforming |
| EP21173439.7A EP3912715B1 (en) | 2020-05-15 | 2021-05-11 | Material preparation method for injection moulding, extrusion and/or thermoforming |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2020274A CZ308848B6 (cs) | 2020-05-15 | 2020-05-15 | Způsob přípravy materiálu pro vstřikovací lisování, extruzi a/nebo termoforming |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ2020274A3 CZ2020274A3 (cs) | 2021-07-07 |
| CZ308848B6 true CZ308848B6 (cs) | 2021-07-07 |
Family
ID=76651817
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ2020274A CZ308848B6 (cs) | 2020-05-15 | 2020-05-15 | Způsob přípravy materiálu pro vstřikovací lisování, extruzi a/nebo termoforming |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP3912715B1 (cs) |
| CZ (1) | CZ308848B6 (cs) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115403900B (zh) * | 2022-07-04 | 2023-06-23 | 四川轻化工大学 | 一种制备生物质聚对苯二甲酸乙二醇酯复合材料的方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010023356A (ja) * | 2008-07-18 | 2010-02-04 | Toyota Boshoku Corp | 熱可塑性組成物の製造方法及び成形体の製造方法 |
| US8101112B2 (en) * | 2006-06-09 | 2012-01-24 | Toyota Boshoku Kabushiki Kaisha | Process for injection molding resin with plant material |
| CN206106136U (zh) * | 2016-09-29 | 2017-04-19 | 广东东大科技有限公司 | 一种切粒刀盘结构 |
| CN209111281U (zh) * | 2018-10-11 | 2019-07-16 | 内蒙古科尔沁药业有限公司 | 一种新型开放式炼胶机 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9272468B1 (en) * | 2008-04-03 | 2016-03-01 | Purdue Research Foundation | Apparatus and method for producing biobased carriers from byproducts of biomass processing |
| CN103154098B (zh) * | 2010-07-14 | 2015-11-25 | Ubq材料有限公司 | 来自废弃物以及硫化橡胶和轮胎帘布中的至少一种成分的复合材料 |
| US8465683B2 (en) * | 2010-08-27 | 2013-06-18 | Regents Of The University Of Minnesota | Agglomerated stover for use as a liquid absorbent |
| EP3260115A1 (en) * | 2016-06-21 | 2017-12-27 | Omya International AG | Method for the production of a dosage form |
-
2020
- 2020-05-15 CZ CZ2020274A patent/CZ308848B6/cs unknown
-
2021
- 2021-05-11 EP EP21173439.7A patent/EP3912715B1/en active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8101112B2 (en) * | 2006-06-09 | 2012-01-24 | Toyota Boshoku Kabushiki Kaisha | Process for injection molding resin with plant material |
| JP2010023356A (ja) * | 2008-07-18 | 2010-02-04 | Toyota Boshoku Corp | 熱可塑性組成物の製造方法及び成形体の製造方法 |
| CN206106136U (zh) * | 2016-09-29 | 2017-04-19 | 广东东大科技有限公司 | 一种切粒刀盘结构 |
| CN209111281U (zh) * | 2018-10-11 | 2019-07-16 | 内蒙古科尔沁药业有限公司 | 一种新型开放式炼胶机 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CZ2020274A3 (cs) | 2021-07-07 |
| EP3912715B1 (en) | 2022-11-09 |
| EP3912715A1 (en) | 2021-11-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Gorrasi et al. | Mechanical milling as a technology to produce structural and functional bio-nanocomposites | |
| US2900256A (en) | Method and apparatus for producing granulated food products | |
| US20050158541A1 (en) | Process for producing biodegradable fiber molding | |
| CN100584884C (zh) | 复合无机材料补强耐高温生物降解母粒的制备方法 | |
| Gutiérrez | Biodegradability and compostability of food nanopackaging materials | |
| BR112020000949B1 (pt) | Mistura de polialita e potassa granulada e um processo para produção da mesma | |
| US3765920A (en) | Bloated fly ash aggregates | |
| CZ308848B6 (cs) | Způsob přípravy materiálu pro vstřikovací lisování, extruzi a/nebo termoforming | |
| RU2522835C1 (ru) | Способ получения однородной мелкодисперсионной высокоактивной массы сыпучего материала при утилизации фосфогипса | |
| JP2006272696A (ja) | 木質系成形体の製造方法および木質系成形体 | |
| CN111712321B (zh) | 钾碱粉尘制粒工艺 | |
| Ranakoti et al. | Critical review on polylactic acid: properties, structure, processing, biocomposites, and nanocomposites. Materials. 2022; 15: 4312 | |
| KR100432418B1 (ko) | 폐 패각 분쇄물을 이용한 복합 과립 비료의 제조방법 | |
| Kong et al. | Comparing Waste Gypsum with CaCO₃ as Filler Towards Developing Low-cost PBAT C omposites | |
| JP2020097679A (ja) | セルロース複合粉末の製造方法 | |
| CN118871399A (zh) | 处理未硬化水泥组合物的方法、在该方法中使用的外加剂以及通过该方法生产的固体颗粒的用途 | |
| Abdulkareem et al. | The impact of uncalcined & calcined eggshell powder as biofiller for polylacticacid | |
| CN109401234A (zh) | 一种聚乳酸绿色纳米成核耐温剂及其制备方法 | |
| US20260070802A1 (en) | Nucleating agent for polylactic acid formulation | |
| JPH02145493A (ja) | 緩効性肥料およびその製造方法 | |
| CN106565995A (zh) | 一种生态薄膜专用填充母料及其制备方法 | |
| Akos et al. | Effect of fiber load and compatibilization on biodegradation of poly (ε-caprolactone)/poly (lactic acid) composites | |
| JP7325873B1 (ja) | ケラチン含有粉体を用いた製造方法および製造システム、ケラチン含有粉体製造方法ならびに熱硬化成形体 | |
| CN114539568B (zh) | 一种生物可降解塑料、制备方法及其应用 | |
| RU2572429C1 (ru) | Способ получения безобжигового зольного гравия |