PL170857B1

PL170857B1 - Sposób wytwarzania przygotowanego wstepnie produktu wtórnego w postaci tworzywa sztucznego oraz przygotowany wstepnie produkt wtórny w postaci tworzywa sztucznego PL PL

Info

Publication number: PL170857B1
Application number: PL93299026A
Authority: PL
Inventors: Joachim Preiss
Original assignee: Himont Inc
Priority date: 1992-05-22
Filing date: 1993-05-21
Publication date: 1997-01-31
Also published as: JP3279732B2; ES2108777T3; DE59307446D1; DE4217005A1; RU2124438C1; US5566889A; CA2096768A1; CN1037077C; EP0575751A1; MX9302954A; DE4217005C2; NO931822L; KR930023132A; PL299026A1; ATE158748T1; EP0575751B1; NO931822D0; CN1089542A; CZ94793A3; JPH06134761A

Abstract

1 Sposób wytwarzania przygotowanego wstepnie produktu wtórnego w postaci tworzywa sztucznego, z la- kierowanych czesci z tworzywa sztucznego, zwlaszcza z przemyslu samochodowego, w którym lakierowane czesci ze sztucznego tworzywa rozdrabnia sie na zgrubne czastki, po czym zgrubne czastki rozdrabnia sie mialko z jednoczesnym odrywaniem znacznej czesci przylegaja- cego do nich lakieru, po czym oddziela sie uzyskane ra- zem czastki tworzywa sztucznego i lakieru, znamienny tym, ze zgrubne czastki podczas mialkiego rozdrabniania z odrywaniem przylegajacego lakieru poddaje sie jedno- czesnie oddzialywaniu rozciagajacemu i scinajacemu. 16. Przygotowany wstepnie produkt wtórny w postaci tworzywa sztucznego, pochodzacy z lakierowanych czesci z tworzywa sztucznego, stanowiacy granulat z tworzywa sztucznego pozbawiony oderwanego lakieru, znamienny tym, ze granulat produktu wtórnego ma na powierzchni wtracenia czastki lakieru, mniejsze od 0,25 mm2 PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania przygotowanego wstępnie produktu wtórnego w postaci tworzywa sztucznego, pochodzącego z lakierowanych części z tworzywa sztucznego, zwłaszcza z przemysłu samochodowego.

Ponadto przedmiotem wynalazku jest przygotowany wstępnie produkt wtórny w postaci tworzywa sztucznego, pochodzący z lakierowanych części z tworzywa sztucznego pozbawiony oderwanego lakieru.

Sposób wtórnego wykorzystania lakierowanych części termoplastycznych ma zastosowanie ogólne, lecz szczególnie nadaje się do części pochodzących z przemysłu samochodowego, zwłaszcza do wtórnego wykorzystania lakierowanych zderzaków samochodowych. Części z tworzywa sztucznego stosowane w dziedzinie produkcji samochodowej mogą być wykonywane z różnorodnych polimerów. Często chodzi tu o dwuskładnikowe lub trójskładnikowe termoplastyczne tłoczywo, korzystnie na bazie polipropylenu, lub znacznie rzadziej, na bazie polietylenu. Tłoczywa tego rodzaju znajdują zastosowanie między innymi jako wyłożenia wnęki koła, jako wyłożenia bagażnika oraz przy wykonywaniu pokryw akumulatorowych, skrzynek akumulatorowych, pokryć bocznych, zderzaków itd. W praktyce znane są różne sposoby wytwarzania produktu wtórnego z elementów, które w znacznej części składają się z mas termoplastycznych.

Sposób znany w praktyce dotyczy przykładowo przeróbki lakierowanych zderzaków. Zderzaki wykonane są z modyfikowanego elastomerem polipropylenu, przy czym do modyfikowania jako składniki kauczukowe, stosuje się kopolimery polietylenowy-polipropylenowy (EPM) i/lub kopolimery polietylenowy-polipropylenowy-dien (EPDM). Poza tym przetwarzany może być wspólnie cały szereg dodatków, w celu zamierzonego oddziaływania na właściwości dwuskładnikowego względnie trójskładnikowego tłoczywa z tworzywa sztucznego.

W znanym sposobie wtórnego wykorzystywania, zuzyte nielakierowane zderzaki najpierw są demontowane a następnie, za pomocą znanego fachowcowi zgrubnego młyna tnącego, zostają wstępnie rozdrobnione łącznie z wszystkimi obcymi materiałami, jak lampy, zamocowania, stalowe wsporniki, itp., do elementów wielkości dłoni. Elementy te, przez mielenie na mokro pod wysokim ciśnieniem, zostają rozdrobnione na starannie, drobno zmielony materiał. Drobno zmielony materiał podlega ujednorodnieniu i po analizie, odpowiednio do żądanego zastosowania, jest stabilizowany, a następnie mieszany w stosunku 1:5 do 1:6 ze zmielonym materiałem ze skrzynek akumulatorowych z kopolimeru polipropylenowego. Powstaje w ten sposób produkt wtórny, który ze względu na swoje właściwości, zwłaszcza na brak odpowiedniej udarności w niskich temperaturach oraz na brak odpowiedniej udamości z karbem przy temperaturach pokojowych i przy niskich temperaturach, nie może być stosowany do wytwarzania nowych zderzaków, lecz tylko do mniej ważnych zastosowań, np. do wyłożenia wnęki koła. Dla tego zastosowania mniejsza udarność jest wskazana. W sposobie tym problemem jest jednak wygląd i nieprzyjemny zapach produktu wtórnego, przy czym wspomniany

170 857 zapach może być powodowany zwłaszcza przez zawartość siarki w zmielonym materiale ze skrzynek akumulatorowych.

Szczególnie trudna jest przeróbka lakierowanych części ze sztucznego tworzywa, a zwłaszcza lakierowanych zderzaków ze sztucznego tworzywa Wiele elementów, ze względu na wygląd optyczny lub w celach ochronnych, pokrytych jest lakierem na bazie poliuretanu lub akrylu. Dla wytworzenia wystarczającej przyczepności pomiędzy lakierem i na ogół niepolarną powierzchnią danego elementu, powierzchnie części z tworzywa sztucznego muszą być poddane wstępnej obróbce, przez zgruntowame lub obróbkę płomieniową albo trawienie lub t.p Najczęściej stosowana jest obróbka płomieniowa elementów Za pomocą rzadko stosowanych specjalnych metod takich jak obróbka plazmowa lub wyładowanie koronowe, udaje się wytworzyć przyczepność pomiędzy warstwą lakieru i danym elementem, która me poddaje się próbom rozpuszczenia przez żaden dostępny rozpuszczalnik, a także próbom usunięcia strumieniem piasku lub obróbką płomieniową. Na ogół produkty wtórne pochodzące z lakierowanych części z tworzywa sztucznego, o stosunkowo dużej zawartości resztek lakieru, ustępują pod względem ważnych właściwości, produktom wtórnym pochodzącym z części nie lakierowanych. Przykładowo, lakierowane zderzaki, przetworzone analogicznie do omówionego sposobu dla nielakierowanych elementów, dają w efekcie produkt wtórny i ponownie z niego wykonane elementy, które posiadają powierzchniowe wady przeszkadzające zwłaszcza przy ponownym lakierowaniu.

Wykazują przy tym spadek wydłużenia przy zerwaniu oraz spadek uderzeń względnie udamości przy nagłej zmianie temperatury, tak że ich właściwości pozostają wyraźnie poniżej stawianych dzisiaj wymagań. Próbowano uzyskiwać z lakierowanych zderzaków (Plastverarbeiter, 42, str. 48, 1991 r.) przez wielostopniowe mielenie, produkt wtórny, który posiadałby mechaniczne właściwości w niskich temperaturach będące do przyjęcia. W tym celu w próbach testowych, z odpadów produkcyjnych lakierowanych zderzaków, w pierwszej operacji mielenia wytwarzano pierwszy mielony materiał o uziarnieniu wynoszącym 6 do 12 mm. Zgrubnie zmielony materiał, w mikromłynie fluidazacyjnym został rozdrobniony do ziaren o wielkości 300 do 500 pm Poziom właściwości mechanicznych dla drobno zmielonego materiału wzrósł wprawdzie znacznie w porównaniu do materiału zmielonego zgrubnie, jednakże siła uszkadzająca, odkształcenie i praca przy przebiciu elektrycznym według DIN 53 443/2 w temperaturze -30°C, skłaniały się wyraźnie w stronę gorszych wartości Drobno zmielony materiał składa się ze swobodnie obok siebie istniejących bardzo drobnych cząstek lakieru i tworzywa sztucznego i/lub bardzo drobnych cząstek tworzywa sztucznego, do których przylegają resztki lakieru. Dopiero przez dodanie do drobno zmielonego materiału odpowiedniego środka pośredniczącego w przyczepności, dla związania swobodnie istniejącego lakieru w materiale tworzywa sztucznego i to w wystarczającej ilości około 1%, wspomniane właściwości odpowiadają w przybliżeniu poziomowi odpowiadającemu zgrubnie zmielonemu materiałowi z nielakierowanych zderzaków. Pozostaje jednak ciągle widoczny spadek tych właściwości tak, że z reguły bez dalszego oddzielania lakieru, można brać pod uwagę tylko mniej wartościowe zastosowanie produktu wtórnego.

Po drobnym zmieleniu lakierowanego materiału, dla dalszej poprawy jakości, proponuje się wytłaczanie, odgazowanie i filtrację stopionego polipropylenu, a dla dalszego zastosowania odfiltrowanego materiału, granulację termoplastycznego tłoczywa. Przy oddzielaniu stopu, względnie przy tzw. filtracji stopu, roztopiony, drobno zmielony materiał w procesie wytłaczania przeciskany jest przez perforowaną płytę względnie przez pakiet wkładów z płyt filtracyjnych. Ze względu na uziarnienie cząstek lakieru zbliżone do pyłu, konieczne są również bardzo drobne wkłady filtracyjne, np. 500 pm, 250 pm itd. Aby pokonać powstający przez to opór przepływu konieczna jest dodatkowa pompa do przepompowywania stopu, co zwiększa koszty procesu jego filtracji Nie ma dotychczas żadnych dokładnych wyników prób odfiltrowywania cząstek lakieru ze stopu, można jednak oczekiwać, że przy odpowiednich rozmiarach takiego urządzenia tłocząco-filtrującego, koniecznych dla wystarczającego usuwania lakieru, przepustowość będzie stosunkowo niska tak, ze wysoki nakład energii dla uzyskania stopu produktu wtórnego nie byłby uzasadniony ekonomicznie. Próbowano również odrywać wars170 857 twę lakieru przylegającą do poszczególnych elementów stosując wielostopniowe mielenie przy użyciu środków chłodniczych. Przez ochładzanie mielonego materiału do bardzo niskich temperatur zwiększa się łamliwość polipropylenu, co przy dalszym rozdrabnianiu powoduje przyczepności lakieru i w końcu prowadzi do odpadania cząstek lakieru. Według tej propozycji dochodzi do bardzo znacznego oddzielenia lakieru, jednak konieczny, wysoki nakład na chłodzenie czym sposób nieekonomicznym.

Zadaniem wynalazku jest więc opracowanie sposobu wytwarzania z lakierowanych części z tworzywa sztucznego przygotowanego wstępnie produktu wtórnego uwolnionego z pozostałości lakieru Dalszym zadaniem wynalazku jest uzyskanie przygotowanego wstępnie produktu wtórnego z lakierowanych części z tworzywa sztucznego, zwłaszcza na bazie termoplastycznych tłoczyw zawierających polipropylen

Sposób wytwarzania przygotowanego' wstępnie produktu wtórnego w postaci tworzywa sztucznego, z lakierowanych części z tworzywa sztucznego, zwłaszcza z przemysłu samochodowego, w którym lakierowane części ze sztucznego tworzywa rozdrabnia się na zgrubne cząstki, po czym zgrubne cząstki rozdrabnia się miałko z jednoczesnym odrywaniem znacznej części przylegającego do nich lakieru, po czym oddziela się uzyskane razem cząstki tworzywa sztucznego i lakieru, według wynalazku charakteryzuje się tym, ze zgrubne cząstki podczas miałkiego rozdrabniania z odrywaniem przylegającego lakieru poddaje się jednocześnie oddziaływaniu rozciągającemu i ścinającemu.

Zgrubne cząstki rozdrabnia się miałko przez rozwłóknienie. Zgrubne cząstki rozdrabnia się na miałko rozdrobniony włóknisty materiał w postaci tworzywa sztucznego o długości włókna pomiędzy 0,5 i 6 mm i grubości od 0,005 do 0,5 mm, korzystnie o długości od 1 do 3 mm i grubości ok. 0,1 mm Korzystnie w sposobie według wynalazku zgrubne cząstki dla miałkiego rozdrobnienia, wprowadza się w szczelinę pomiędzy wirującą tarczą mielącą i nieruchomą tarczą mielącą agregatu mielącego, przy czym przy przechodzeniu przez szczelinę, jednocześnie odkształca się je, usuwając resztki lakieru.

Zgrubne cząstki, podczas rozwłókniania, przeprowadza się pomiędzy dwoma tarczami mielącymi tworzącymi zwęzającą się szczelinę o profilu piłokształtnym.

Szczególnie korzystnie w sposobie według wynalazku miałko rozdrobniony włóknisty materiał w postaci sztucznego tworzywa, po pierwszym przejściu przez agregat mielący odsiewa się, a materiał odbiegający od żądanej wielkości korzystnie doprowadza się ponownie do agregatu mielącego.

Miałkie rozdrabnianie przeprowadza się w młynie, korzystnie w młynie udarowym lub w młynie z wirującą tarczą odbojową, przy czym miałkie rozdrabnianie prowadzi się na mokro.

Przed zgrubnym rozdrabnianiem lakierowane części z tworzywa sztucznego razem z ewentualnymi metalowymi elementami rozdrabnia się wstępnie w rozdrabniającym młynie tnącym, po czym rozdrobnioną wstępnie frakcję poddaje się zgrubnemu oddzielaniu Lakierowane części ze sztucznego tworzywa rozdrabnia się zgrubnie do cząstek o wielkości od 4 do 12 mm, korzystnie 6 do 8 mm. Lakierowane części z tworzywa sztucznego, mieli się z jednoczesnym cięciem, korzystnie w młynie tnącym. Mielenie z jednoczesnym cięciem przeprowadza się na mokro. Zgrubne cząstki ze strumienia materiału poddawane są oddzielaniu w hydrocyklonie zależnie od gęstości, przy czym usuwa się wszystkie osadzające się materiały o gęstości > 1 g/cm³.

Uzyskane razem miałko rozdrobnione włókna tworzywa sztucznego i cząstki lakieru, sortuje się, za pomocą sita wibracyjnego. Oddzielone cząstki tworzywa sztucznego, przeprowadza się przez wytłaczarkę ślimakową i eliminuje się z nich wodę za pomocą próżni, a następnie granuluje się.

Przygotowany wstępnie produkt wtórny w postaci tworzywa sztucznego, pochodzący z lakierowanych części z tworzywa sztucznego, stanowiący granulat z tworzywa sztucznego pozbawiony oderwanego lakieru, według wynalazku charakteryzuje się tym, że granulat produktu wtórnego ma na powierzchni wtrącenia cząstki lakieru, mniejsze od 0,25 mm² Przygotowany wstępnie produkt wtórny zawiera zasadniczo polipropylen i/lub polietylen i/lub kopolimer-etylen-propylen (EPM) i/lub kopolimer-etylen-propylen-dien- (EPDM). Przygotowany

170 857 wstępnie produkt wtórny zawiera środki barwiące, środki antyadhezyjne, wypełniacze, przeciwutleniacze, stabilizatory UV, środki ognioodporne i/lub włókna nieorganiczne.

W sposobie według wynalazku usuwanie lakieru jest szczególnie skuteczne i jednocześnie wymaga mniej nakładów'. Tym samym sposób ten jest ekonomiczniejszy od dotychczasowych sposobów. Produkt wtórny z lakierowanych części z tworzywa sztucznego, zwłaszcza na bazie termoplastycznych tłoczyw zawierających polipropylen, posiada właściwości bardzo zbliżone do produktu zregenerowanego, a tym samym nadaje się do wysokowartościowych zastosowań

Otrzymany według wynalazku pozbawiony lakieru produkt wtórny w postaci tworzywa sztucznego, ma tak wysoką jakość, że może być przetwarzany w wyroby lakierowane lub nie lakierowane.

Płyty wykonane z produktu wtórnego uzyskanego sposobem według wynalazku, wykazały podczas badań laboratoryjnych, że możliwe jest wytwarzanie części, które zarówno pod względem przyczepności lakieru, zwłaszcza przy teście zmian klimatycznych znanym fachowcowi, jak i co do właściwości mechanicznych, stwierdzanych na lakierowanych płytach, nie wykazują gorszej jakości niz nowe wyroby.

Według wynalazku, w jednej z operacji sposobu, rozdrabnianie lakierowanych części ze sztucznego tworzywa związane jest z silnym oddziaływaniem na rozdrabniane cząstki, a przy działaniu rozciągająco-ścinającym polakierowane jeszcze cząstki poddawane są tak wielkiemu rozciąganiu i tak dużym siłom ścianającym, ze warstwa lakieru odpada z lakierowanych cząstek sztucznego tworzywa. W przeciwieństwie do sposobów znanych ze stanu techniki, mielony materiał nie jest tutaj mielony na proszek w celu uzyskania żądanego oderwania lakieru. Przy rozdrabnianiu według wynalazku zgrubne cząstki są tak deformowane, względnie skręcane a zwłaszcza rozciągane, że cząstki lakieru przywierające do zgrubnych cząstek sztucznego tworzywa, odłupują się względnie odpryskują Ze względu na wielkość odłupujących się cząstek, która znajduje się wyraźnie powyżej znanej ze stanu techniki wielkości drobnego proszku, dokonywane następnie oddzielanie jest znacznie uproszczone i czyni dalszą przeróbkę efektywniejszą i bardziej ekonomiczną.

Aby uzyskać żądane uziarnienie materiału, można przeprowadzać kolejno wiele operacji rozdrabniania zgrubnego, np. ze względu na pojemność urządzenia do rozdrabniania zgrubnego. Jako agregaty do rozdrabniania zgrubnego, mogą być brane pod uwagę wszystkie znane ze stanu techniki agregaty, znane dobrze fachowcom. Uwzględnić należy jednak, aby przetwarzane elementy nie absorbowały zbyt wiele energii stosowanej przy procesie rozdrabniania, ażeby zapobiec ewentualnemu silnemu nagrzaniu materiału i jego niepożądanemu stopieniu. Do operacji zgrubnego rozdrabniania dobrze nadają się agregaty, które obrabiają elementy ze sztucznego tworzywa przez ich cięcie i rodzaj mielenia. Szczególnie dobrze nadają się do tego znane młyny tnące. W pierwszym stopniu rozdrabnianie może być przeprowadzane albo na sucho albo na mokro. Jednakże ze wspomnianych powodów zmniejszenia poboru energii przez elementy ze sztucznego tworzywa podczas ich rozdrabniania, z reguły przy zgrubnym rozdzielaniu lakierowanych części ze sztucznego tworzywa, do agregatu rozdrabniającego doprowadza się wodę chłodzącą tak, ze mielenie odbywa się na mokro. W razie potrzeby po zgrubnym mieleniu na mokro mogą następować dalsze operacje oddzielania, czyszczenia i osuszania.

W zasadzie można przeprowadzać rozdrabnianie zgrubne tak jak opisano wyżej. Korzystne jest jednak, gdy trudne do manipulacji lakierowane części ze sztucznego tworzywa wraz z ewentualnymi metalowymi elementami, przed zgrubnym rozdrabnianiem zostaną wstępnie rozdrobnione w rozdrabniającym młynie tnącym, na elementy o wielkości dłoni. Te elementy poddawane są następnie zgrubnemu oddzielaniu dla wydzielania znajdującej się ewentualnie metalowej frakcji Oddzielanie zgrubne może być przeprowadzone ewentualnie przy pomocy wody, w której, ze względu na różnice gęstości, głównie elementy metalowe zostaną oddzielone jako frakcja opadająca, natomiast frakcja pływająca, zawierająca głównie tworzywo sztuczne, odprowadzana jest za pomocą przenośnika ślimakowego

Jako wynik działania w stopniu rozdrabniania zgrubnego otrzymuje się produkt w postaci sztucznego tworzywa w kształcie cząstek, o uziarnieniu w wielkości 4 do 12 mm, do które170 857 go przyczepione są stosunkowo mocne wszystkie istniejące przed tym cząstki lakieru. Uzyskany materiał w postaci zgrubnych cząstek z przywierającym do nich lakierem jest następnie, według wynalazku, poddawany rozwłókniającemu rozdrabnianiu w stopniu miałkiego rozdrabniania, a jednocześnie cząstki sztucznego tworzywa poddane zostają działaniu znacznych sił deformujących i ścinających. W tym celu materiał w postaci cząstek z agregatu stopnia rozdrabniania zgrubnego, korzystnie po dalszym oczyszczaniu, oddzielaniu i suszeniu, zostaje wprowadzony do agregatu rozdrabniającego w stopniu miałkiego rozdrabniania. Tutaj materiał pochodzący z pierwszego rozdrabniania zgrubnego zostaje rozdrobniony miałko tak, ze w szczególnie korzystnej postaci wykonania, uzyskuje się włóknisty materiał z tworzywa sztucznego o włóknach o długości od 0,5 do 6 mm i szerokości średnicy włókna od 0,005 do 0,5 mm, korzystnie o długości od 1 do 3 mm i grubości włókna około 0,1 mm. Nie powstają przy tym włókna regularne, często powstają urwane lub rozerwane włókna ze sztucznego tworzywa posiadające postać nieregularną, które jednak odznaczają się korzystnie stosunkiem długości włókna do jego średnicy L/D wynoszącym około 30.

Rozdrabnianie miałkie ma spełnić w zasadzie trzy zadania. Powoduje ono dalsze rozdrabnianie zgrubnych cząstek, przy czym rozdrabnianie polega na rozrywaniu zgrubnych cząstek lub ma odrywaniu mniejszych cząsteczek z większych cząstek w procesie zbliżonym do mielenia. W przeciwieństwie do pierwszego stopnia rozdrabniającego, zachodzące ewentualnie rozdrabnianie przez cięcie, ma drugorzędne znaczenie. Według wynalazku, w stopniu miałkiego rozdrabniania istotne jest rozwłóknienie materiału w postaci sztucznego tworzywa. Jak widać z podanych uprzednio wielkości włókien z tworzywa sztucznego, przez rozwłókniające mielenie zgrubnych cząstek sztucznego tworzywa, według wynalazku, z cząstek o strukturze globularnej uzyskuje się przede wszystkim zmniejszenie grubości materiału, natomiast długość cząstek zmniejsza się znacznie mniej.

Miałkie rozdrabnianie zgrubnych cząstek z tworzywa sztucznego, w korzystnej postaci wykonania sposobu według wynalazku powodowane jest przez to, że zgrubne cząstki przechodzą przez szczelinę pomiędzy tarczami, stałą i obrotową, agregatu mielącego, który jednocześnie przystosowany jest do wytwarzania dużych sił ścinających Przy przechodzeniu przez szczelinę cząstki poruszane są dalej w kierunku wylotu i są przy tym deformowane i odkształcone przez ściskanie, przy czym wielkość cząstek wychodzących z agregatu mielącego określona jest przez wielkość odstępu szczeliny pomiędzy wirującą tarczą mielącą i stalą tarczą mielącą. Cząstki, które są za duże dla danej szczeliny zostają rozerwane przez występujące tam wielkie siły tak, że mogą przejść przez szczelinę.

Według wynalazku zgrubne cząstki ulegają korzystnemu rozwłóknieniu, gdy przechodzą przez zwężającą się szczelinę pomiędzy tarczami mielącymi o profilu piłokształtnym

Zwiększa to szczególnie korzystne odrywanie względnie rozrywanie cząstek z tworzywa sztucznego. Większe cząstki chwytane są przez obszar szczeliny o większym odstępie i przenoszone są w kierunku wylotu Ze względu na wielkie siły i szczelinę zwężającą się w kierunku wylotu, cząstki ulegają rozerwaniu, a jednocześnie ze względu na deformację powodowaną przed rozerwaniem, polegającą w zasadzie na rozciąganiu względnie wydłużaniu cząstek z tworzywa sztucznego, wykonane zostaje również trzecie zadanie stopnia rozdrabniania miałkiego. Ta trzecia funkcja stopnia rozdrabniania miałkiego polega na tym, że cząstki tworzywa sztucznego przy rozwłóknianiu tak mocno są skręcane, ze resztki lakieru, przyczepione do cząstek, odpryskują. Ze względu na duze wartości wydłużenia przy zerwaniu materiałów z tworzywa sztucznego na bazie polipropylenu modyfikowanych elastomerem (wydłużenie przy zerwaniu dla materiałów ze sztucznego tworzywa może na ogół być określone przez kilkaset procentów) i ze względu na duzą różnicę względem wydłużenia przy zerwaniu dla cząstek lakieru (wydłużenie przy zerwaniu stosowanych zwykle lakierów kryjących wynosi około 100-150%, podczas gdy wydłużenie przy zerwaniu dla podkładu jest znacznie mniejsze tak, że dla materiału w postaci lakieru, dla wydłużenia przy zrywaniu można brać pod uwagę wielkości 50-200%), cząstki lakieru mogą współdziałać z wydłużeniem cząstek tworzywa sztucznego co najwyżej częściowo i wskutek tego odpadają Po przejściu przez stopień rozdrabniania

170 857 miałkiego powstaje mieszanina ze stosunkowo nieregularnych włókien tworzywa sztucznego i odłupanych cząstek lakieru.

Jeżeli po pierwszym przebiegu przez agregat miałkiego rozdrabniania nie osiągnięta zosLżąd aąaana wieiśćSu wtuieni i jcz.di jeszcze w^T zbyt duży ni stopniu lakier przylega do włókien, to może być korzystne, gdy raz już rozwłókniona mieszanka materiałów, po pierwszym przejściu przez agregat mielący, poddana zostanie odsianiu, a materiał odbiegający od żądanej wielkości zostanie doprowadzony do tego samego agregatu mielącego w celu ponownego rozwłóknienia

Do rozwłókniającego mielenia można w zasadzie stosować każdy agregat używany w praktyce, dopuszczający tego rodzaju obróbkę materiału. Szczególnie korzystne jest jednak zastosowanie młynów o działaniu udarowym, w których na materiał wywierane jest działanie udarowe Chodzi tu zwłaszcza o znane młyny udarowe względnie młyny z wirującą tarczą odbojową, przy czym według wynalazku, zwłaszcza te ostatnie stosowane są korzystnie jako agregaty mielące do selektywnego rozdrabniania. Przy zastosowaniu takiego agregatu do miałkiego rozdrabniania, celowe jest dodawanie wody do agregatu rozdrabniającego zgrubne cząstki Istniejący prawie we wszystkich lakierowanych częściach z tworzywa sztucznego, polipropylen jako homopolimer lub w postaci kopolimerów lub w postaci mechanicznej mieszanki, posiada bardzo wysoką absorpcję energii tak, że przy mieleniu na sucho może dojść do stopienia sztucznego tworzywa, gdyż występują temperatury powyżej zakresu topienia. W stanie stopionym, polipropylen i ewentualnie również inne roztopione termoplastyczne tworzywa sztuczne, działają jak środek smarowy, co znacznie utrudnia rozwłókniające rozdrabnianie.

Po dokonanym rozwłóknieniu i skręcaniu cząstek tworzywa sztucznego, mieszanina włókna tworzywa sztucznego i oderwanych cząstek lakieru doprowadzana jest do stopnia oddzielającego dla dalszej obróbki. Stopień ten pracuje na ogół w oparciu o różnice gęstości i/lub wielkości cząstek lub ciężar cząstek W przykładzie wykonania wynalazku, korzystne jest aby uzyskane cząstki tworzywa i lakieru poddać klasyfikacji pneumatycznej w oddzielaczu odśrodkowym, dla ich oddzielenia. W kolejnym przykładzie oddzielania w celu klasyfikacji cząstek przewiduje się odsiewanie mieszanki, przykładowo za pomocą sita wibracyjnego.

W jeszcze innym przykładzie wykonania wynalazku, korzystne jest, aby uzyskane razem cząstki tworzywa sztucznego i lakieru poddać oddzielaniu w rozdzielaczu hydraulicznym lub w hydrocyklonie.

Przy oddzielaniu z zastosowaniem wody, można wykorzystać okoliczność, że wszystkie cząstki tworzywa sztucznego posiadają zwykle mniejszą gęstość niż woda, natomiast cząstki lakieru wypełnione zwykle wypełniaczem takim jak kreda, są na ogół znacznie cięższe od wody. Wskutek tego cząstki lakieru spadają przy oddzielaniu wodnym i jako osadzająca się zawiesina mogą zostać usunięte. Pływające po wodzie cząstki polimeru mogą zostać zebrane i doprowadzone do dalszej przeróbki W zasadzie zebrane cząstki polimeru być przygotowane za pomocą każdej ze stosowanych metod i dalej przetwarzane.

W ramach wynalazku korzystne jest, aby oddzielone włókna sztucznego tworzywa, w procesie przygotowawczym, poddać granulacji, gdyż włókna te posiadają bardzo niski ciężar nasypowy, a wskutek stosunkowo dużej powierzchni przywiera do nich dużo wody. W tym celu włókna te doprowadza się do wytłaczarki ślimakowej i za pomocą próżni uwalnia od wody, a następnie granuluje się je.

Otrzymany granulat posiada bardzo dobre własności technologiczne dla dalszego przetwarzania Może on albo sam bez domieszek, albo jako domieszka innego tłoczywa, służyć we wszystkich procesach przetwórczych stosujących tłoczywa Otrzymany wtórnie granulat może być łatwo przetwarzany dalej za pomocą urządzeń stosowanych do przetwarzania tworzyw sztucznych, takich jak walce, mieszacze, wytłaczarki ślimakowe, wygniatarki, itp. Nadaje się bardzo dobrze do odlewania ciśnieniowego.

Odpowiednio do składu zuzytych części ze sztucznego tworzywa, zgodnie ze sposobem według wynalazku, można wszystkie termoplastyczne elementy, które są polakierowane, przetworzyć w znacznym stopniu w produkt wykonywany wtórnie.

170 857

Sposób według wynalazku można szczególnie korzystnie stosować dla zuzytych polakierowanych elementów, które zawierają kopolimery, polipropylen i/lub polietylen i/lub etylen-propylen (EPM) i/lub etylen-propylen-dien (EPDM) tak, że uzyskuje się przygotowany wstępnie produkt z tworzywa sztucznego, który zawiera te same wymienione wyżej substancje Przy stosowaniu sposobu nie przeszkadzają również dodatki modyfikujące, jakie z reguły zawierają tłoczywa na bazie termoplastycznej. Stosownie do dodatków modyfikujących istniejących w zużytych częściach, przeznaczonych do wykorzystania wtórnego, uzyskuje się przetworzony produkt w postaci tworzywa sztucznego, zawierający dodatki takie jak środki barwiące, środki antyadhezyjne, wypełniacze, przeciwutleniacze, stabilizatory UV, środki ognioochronne i/lub włókna nieorganiczne. W korzystnej postaci wykonania, wytworzone ze zużytych części sposobem według wynalazku, zwłaszcza starych, lakierowanych zderzaków, produkty w postaci sztucznego tworzywa, mogą być stosowane do wytwarzania nowych zderzaków do samochodów, a przy 20% udziale produktu wtórnego według wynalazku, nie powstaje żaden odpad ze względu na wydłużenie przy zerwaniu, udarność i odporność na nagłe zmiany temperatury, a przy ewentualnym ponownym lakierowaniu termoplastycznych elementów stanowiących produkt wtórny, nie występują żadne zakłócające zmiany na powierzchni ukształtowanej części.

Wynalazek dotyczy również termoplastycznego tworzywa sztucznego jako produktu wtórnego o wydłużeniu przy zerwaniu większym niż 50%, korzystnie większym niż 100%, który został uzyskany po oderwaniu znacznej części lakieru przyczepionego do części z tworzywa sztucznego, w obróbce rozdrabniającej, z jednoczesnym rozciąganiem i ścinaniem oraz następującym po tym oddzielaniem oderwanych cząstek lakieru. Produkt wtórny uzyskany w opisany sposób odznacza się bardzo małym udziałem resztkowych cząstek lakieru. Wynikają stąd wspomniane uprzednio dodatnie właściwości, a zwłaszcza szczególnie mały odpad w porównaniu do nowych tłoczyw.

Termoplastyczne tworzywo sztuczne stanowiące produkt wtórny według wynalazku, można scharakteryzować za pomocą resztkowych cząstek lakieru w nim zawartych. Im mniejsza jest liczba resztkowych cząstek lakieru istniejących w określonej próbce, tym lepsze są na ogół określone krytyczne właściwości produktu wtórnego. Jakość produktu wtórnego badana jest za pomocą testu foliowego. W tym celu określona ilość, wynosząca około 0,2 g badanego produktu wtórnego zostaje odważona za pomocą wagi analitycznej. Odważona próbka zostaje sprasowana do postaci folii o grubości około 0,03-0,4 mm i średnicy 30 mm, przy czym dokonuje się to w ten sposób, że próbkę umieszcza się pomiędzy dwoma foliami aluminiowymi i w ogrzewanej aż do 300°C prasie laboratoryjnej o polerowanych płytach ściskających, sprasowuje się te folie w temperaturze 200°C, przez okres około jednej minuty. Następnie utworzona folia zostaje poddana ekspertyzie na podświetlonym stole i oceniona zostaje liczba wtrąceń.

Zgodnie z opisanym testem foliowym, w produkcie wtórnym według wynalazku, w folii o grubości 0,03-0,4 mm i o powierzchni o średnicy 30 mm, nie wykryto na podświetlonym stole żadnych wtrąceń pochodzących od cząstek lakieru, które byłyby większe niz 0,25 mm. Produkt wtórny uznawany jest za dobry, jeżeli z pięciu próbek utworzonych zgodnie z powyższym testem foliowym, trzy próbki posiadają rozpoznawalne wtrącenia o wielkości od 0,1 do 0,25 m² a żadna próbka me ma wtrąceń większych od 0,25 m2 Warunki te zostały spełnione dla wszystkich serii testów.

Opisany przykład wykonania sposobu według wynalazku wytwarzania wstępnie przetworzonego produktu w postaci tworzywa, przedstawiony jest na rysunku.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony schematycznie w przykładzie wykonania na rysunku, w postaci blokowej.

Lakierowane części 1 z tworzywa sztucznego, razem ze znajdującymi się na nich innymi materiałami, przykładowo z zamocowaniami, lampami, są wprowadzane do wstępnego rozdrabniacza (rozdrabniający młyn tnący) A. Metalowe części 2 są odprowadzane za rozdrabniaczem. Za pomocą wirujących przeciwbieżnie nozy, w rozdrabniaczu zachodzi rozdrabnianie na części o wielkości dłoni. Rozdrobnione wstępnie elementy 3 poddane zostają pierwszemu od10

170 857 dzielaniu zgrubnemu w urządzeniu do rozdzielania hydraulicznego B. Na skutek różnicy gęstości, w doprowadzanej wodzie 4 następuje podział elementów 3 na frakcję osadową i frakcję pływającą

Frakcja osadowa 5, składająca się w zasadzie z metali, jest odprowadzana i poddawana dalej innej obróbce. Frakcja pływająca 6, składająca się z materiału bogatego w sztuczne tworzywo odprowadzana jest za pomocą przenośnika ślimakowego i doprowadzana, dla dalszego przetwarzania, do zgrubnego młyna C rozdrabniającego na mokro. Przy wprowadzaniu wody 7 elementy o wielkości dłoni stanowiące frakcję materiałową, zostają rozdrobnione do miewa 8 o wielkości od 6 do 8 mm. Jednocześnie inne zanieczyszczenia, np. etykiety itp., zostają w zgrubnym młynie usunięte, a mielenie na mokro powoduje korzystne chłodzenie i redukcję kurzu. Części 8 frakcji materiałowej, w razie potrzeby, mogą być zawracane ponownie do młyna zgrubnego C, ażeby części materiału odbiegające od założonej wielkości zemleć ponownie, ewentualnie po przeprowadzeniu odsiewania. Wilgotny strumień materiału 8 wychodzący ze zgrubnego młyna C, wprowadzany jest do suszarki odśrodkowej D i po wysuszeniu, jako frakcja materiałowa 11, przechodzi do dalszego oddzielania w hydrocyklonie E. Przy zawirowaniu w wodzie, następuje tu rozdział materiału według gęstości.

Wszystkie materiały 12 o gęstości większej od 1 g/cm³, np. poliamidy, tworzywa sztuczne ABS itp., zostają odrzucone, natomiast wszystkie materiały o gęstości mniejszej od jedności należą do frakcji materialnej 13, która wprowadzana jest do suszarki mechanicznej F. Po wysuszeniu w mechanicznej suszarce F frakcja materiałowa 14 zostaje na mokro rozdrobniona rozwłokrnająco, w agregacie mielącym G, np w młynie z wirującą tarczą odbojową. W przypadku młyna z wirującą tarczą odbojową chodzi o agregat mielący (rozdrabniający), z wirnikiem odrzutowym wirującym w stożkowej obudowie, z listwami umieszczonymi promieniowo pomiędzy dwoma tarczami odbojowymi. Jedna z tarcz odbojowych wiruje przeciwnie do wirnika odrzutowego, natomiast druga tarcza odbojowa jest nieruchoma. Mielony materiał podawany jest osiowo przez stalą tarczę odbojową i rozdrabniany rozwłókniająco pomiędzy wirnikiem i tarczami odbojowymi, a następnie usuwany na pobocze przez szczelinę pomiędzy obiema tarczami odbojowymi

Uzyskiwana frakcja materiałowa 16, o przeciętnej długości włókna od 1 do 3 mm i grubości włókna wynoszącej około 0,1 mm, poddana jest następnie klasyfikacji za pomocą sita wibracyjnego H. W sicie wibracyjnym H, lakier 17 oderwany w młynie udarowym G, zostaje odsiany i wydalony. Frakcja materiałowa 18 pozbawiona lakieru, doprowadzana jest do wytłaczarki ślimakowej L granulującej w próżni tak, że uzyskuje się produkt wtórny w postaci granulatu 19, który korzystnie wykazuje tylko bardzo niewielkie straty jakości spowodowane przez bardzo małe pozostałości cząstek lakieru

170 857

Departament Wydawnictw UP RP Nakład 90 egz.

Cena 4,00 zł

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Sposób wytwarzania przygotowanego wstępnie produktu wtórnego w postaci tworzywa sztucznego, z lakierowanych części z tworzywa sztucznego, zwłaszcza z przemysłu samochodowego, w którym lakierowane części ze sztucznego tworzywa rozdrabnia się na zgrubne cząstki, po czym zgrubne cząstki rozdrabnia się miałko z jednoczesnym odrywaniem znacznej części przylegającego do nich lakieru, po czym oddziela się uzyskane razem cząstki tworzywa sztucznego i lakieru, znamienny tym, że zgrubne cząstki podczas miałkiego rozdrabniania z odrywaniem przylegającego lakieru poddaje się jednocześnie oddziaływaniu rozciągającemu i ścinającemu.
2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że zgrubne cząstki rozdrabnia się miałko przez rozwłóknianie.
3. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że zgrubne cząstki rozdrabnia się na miałko rozdrobniony włóknisty materiał w postaci tworzywa sztucznego o długości włókna pomiędzy 0,5 i 6 mm i grubości od 0,005 do 0,5 mm, korzystnie o długości od 1 do 3 mm i grubości ok. 0,1 mm.
4. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że zgrubne cząstki do miałkiego rozdrobnienia, wprowadza się w szczelinę pomiędzy wirującą tarczą mielącą i nieruchomą tarczą mielącą agregatu mielącego (G), przy czym przy przechodzeniu przez szczelinę, jednocześnie odkształca się je, usuwając cząstki lakieru.
5. Sposób według zastrz, 4, znamienny tym, że zgrubne cząstki, podczas rozwłókniania, przeprowadza się pomiędzy dwoma tarczami mielącymi tworzącymi zwężającą się szczelinę o profilu piłoksztattnym.
6. Sposób według zastrz. 1 albo 5, znamienny tyra, że miałko rozdrobniony włóknisty materiał w postaci sztucznego tworzywa, po pierwszym przejściu przez agregat mielący (G) odsiewa się, a materiał odbiegający od żądanej wielkości korzystnie doprowadza się ponownie do agregatu mielącego (G).
7. Sposób według zastrz. 1 albo 5, znamienny tym, że miałkie rozdrabnianie przeprowadza się w agregacie mielącym (G), korzystnie w młynie udarowym lub w młynie z wirującą tarczą odbojową.
8. Sposób według zastrz. 1 albo 5, znamienny tym, że miałkie rozdrabnianie prowadzi się na mokro.
9. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że przed zgrubnym rozdrabnianiem lakierowane części z tworzywa sztucznego razem z ewentualnymi metalowymi elementami rozdrabnia się wstępnie w rozdrabniającym młynie tnącym (A), po czym rozdrobnioną wstępnie frakcję poddaje się zgrubnemu oddzielaniu
10. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że lakierowane części ze sztucznego tworzywa rozdrabnia się zgrubnie do cząstek o wielkości od 4 do 12 mm, korzystnie 6 do 8 mm.
11. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że lakierowane części z tworzywa sztucznego, mieli się z jednoczesnym cięciem, korzystnie w młynie tnącym (A).
12. Sposób według zastrz. 11, znamienny tym, ze mielenie z jednoczesnym cięciem przeprowadza się na mokro.
13. Sposób według zastrz. 12, znamienny tym, że zgrubne cząstki ze strumienia materiału poddawane są oddzielaniu w hydrocyklonie (E) zależnie od gęstości, przy czym usuwa się wszystkie osadzające się materiały o gęstości > 1 g/cm³.
14. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że uzyskane razem miałko rozdrobnione włókna tworzywa sztucznego i cząstki lakieru, sortuje się, za pomocą sita wibracyjnego (H).

170 857
15 Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że oddzielone cząstki tworzywa sztucznego, przeprowadza się przez wytłaczarkę ślimakową (L) i eliminuje się z nich wodę za pomocą próżni, a następnie granuluje się.

ιΑιί Vw·

1£ Dfn/Złn+rtłyramz αγλλ. .

av. a i Ajg^viuyYUiij ννΰΐγ|λιιιν piwuK

WfArmj •/κζ^ιΛΑν'.ι rn zo

S'rt~t1 p^zn a, AilUVUlV trtA ł>^r»V»^z17*a 'ζ,ν.

cy z lakierowanych części z tworzywa sztucznego, stanowiący granulat z tworzywa sztucznego pozbawiony oderwanego lakieru, znamienny tym, że granulat produktu wtórnego ma na powierzchni wtrącenia cząstki lakieru, mniejsze od 0,25 mm².
17. Przygotowany wstępnie produkt wtórny według zastrz. 16, znamienny tym, że zawiera zasadniczo polipropylen i/lub polietylen i/lub kopolimer-etylen-propylen (EPM) i/lub kopolimer-etylen-propylen-dien- (EPDM).
18. Przygotowany wstępnie produkt wtórny według zastrz. 16, znamienny tym, że zawiera środki barwiące, środki antyadhezyjne, wypełniacze, przeciwutleniacze, stabilizatory UV, środki ognioodporne i/lub włókna nieorganiczne.