PL211905B1 - Sposób i urządzenie do usuwania z opakowań powłoki z tworzywa sztucznego - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób i urządzenie do usuwania powłoki z tworzywa sztucznego z opakowań .

W procesie przemysłowej produkcji opakowanych produktów, opakowania wykonywane są zazwyczaj z kartonu (celulozy) pokrytego farbą drukarską i/lub innymi powłokami ochronnymi i/lub zdobniczymi. Następnym etapem produkcji jest pokrycie opakowania powłoką z tworzywa sztucznego, tzn. opakowanie zamkniętej paczki zawierającej na przykład papierosy, zioła, herbatę lub słodycze, w folię z tworzywa sztucznego. W praktyce wykorzystuje się do tego celu folie wykonane w szczególnoś ci z tworzyw sztucznych z grupy poliolefin, na przykład z polipropylenu. Ze względu na wymagania producentów, stosuje się folie jednolite (wykonane z jednego tworzywa/materiału) oraz folie wielowarstwowe w tym kompozytowe, w których na przykład warstwy folii wykonane są z tworzyw o różnych własnościach fizycznych i chemicznych.

Ze względów technologicznych i/lub marketingowych, występuje konieczność odrzucenia części lub całości wyprodukowanej partii opakowanych produktów. Jedną z przyczyn może być niespełnienie kryteriów kwalifikacji jakościowej gotowego produktu, albo na przykład przekroczenie terminu przydatności do użycia.

W przypadku wyrobów odrzuconych bądź zawróconych do producenta należy odzyskać do powtórnego użycia podstawowy składnik produktu znajdujący się wewnątrz opakowania. W przypadku paczek z papierosami jest to tytoń znajdujący się w papierosach. Aby tego dokonać należy najpierw usunąć z opakowania powłokę z folii z tworzywa sztucznego, następnie usunąć pośrednie opakowanie, np. kartonowe, a następnie całkowicie odseparować je od produktów znajdujących się wewnątrz opakowania/paczki. Operacja usunięcia z opakowania folii z tworzywa sztucznego jest prowadzona niezależnie od operacji otwierania opakowania kartonowego. Jest to spowodowane wymogiem całkowitej separacji cząstek folii z tworzywa sztucznego od właściwego produktu.

Najtrudniejszym etapem jest usunięcie z opakowania folii z tworzyw sztucznych. W procesie usuwania z opakowań folii z tworzyw sztucznych, chodzi o usunięcie folii w całości, w taki sposób, aby nie nastąpiło ani chemiczne skażenie właściwego produktu znajdującego się wewnątrz opakowania, na przykład przez opary powstałe z niecałkowitego spalania i/lub pirolizy folii, ani jego degradacja termiczna i/lub mechaniczna, czy też zanieczyszczenie mechaniczne uniemożliwiające powtórne wykorzystanie właściwego produktu.

Główną trudnością usuwania folii plastikowej wykonanej z poliolefin, na przykład z udziałem polipropylenu, są ich własności mechaniczne, w tym duża odporność na rozerwanie, pękanie oraz odporność chemiczna na rozpuszczalniki. Na skutek amorficznej budowy, folia z opakowań poddana mechanicznej obróbce, na przykład krojeniu i/lub rozrywaniu i/lub pękaniu, rozrywa się wzdłuż nieregularnych linii, często postrzępionych, w efekcie czego powstają niekorzystne wtrącenia luźnych skrawków/strzępków folii. Cząstki te mogą następnie dostać się do strumienia odzyskiwanego produktu właściwego zanieczyszczając go i uniemożliwiając dalszą obróbkę i recykling.

W stanie techniki znane są rozwią zania problemu usuwania powł oki z tworzywa sztucznego, są to jednakże rozwiązania wykorzystujące procesy mechaniczne, np. cięcie powłoki z tworzyw sztucznych.

I tak na przykład, patent USA nr 5,476,354 przedstawia sposób i urządzenie do otwierania miękkich paczek papierosów. Urządzenie według tego wynalazku usuwa celofanową powłokę odcinając część szczytową opakowania. Następnie usuwa odcięte części tworzywa sztucznego z wykorzystaniem odpowiednich środków transportowych.

Urządzenie do usuwania powłok z tworzyw sztucznych jest przedmiotem zgłoszenia patentowego USA nr 2004/0250670 A1.

Urządzenie do odpakowywania zaopatrzone jest w sekcję rozcinającą, która jest zaopatrzona w podgrzany element tnący. Urządzenie to również bazuje na wykorzystaniu elementów rozcinających i usuwających rozcięte fragmenty opakowania.

Celem wynalazku jest sposób i urządzenie do usuwania z opakowań folii z tworzyw sztucznych tak, aby produkt właściwy, znajdujący się w opakowaniu z którego zdejmowana jest folia, nie został zanieczyszczony cząstkami folii, aby nie został zanieczyszczony chemicznie oraz aby nie został zniszczony poprzez gwałtowne oddziaływanie mechaniczne.

Sposób według wynalazku jest sposobem usuwania powłoki z tworzywa sztucznego z opakowań, w którym opakowania pokryte powłoką z tworzywa sztucznego wprowadza się do pierwszego toru transportowego urządzenia oddzielającego do usuwania opakowań, przy czym sposób charaktePL 211 905 B1 ryzuje się tym, że do drugiego toru transportowego tego urządzenia wprowadza się sorbent, stanowiący substancję zdolną do pochłaniania ciekłych tworzyw sztucznych, w szczególności z grupy poliolefin, który nagrzewa się do temperatury równej co najmniej temperaturze płynięcia usuwanego tworzywa sztucznego, w szczególności z grupy poliolefin, a następnie w części wspólnej pierwszego i drugiego toru transportowego urządzenia miesza się sorbent i przemieszczające się opakowania pokryte powłoką z tworzywa sztucznego, po czym kieruje się sorbent z zaabsorbowanym tworzywem sztucznym do ciągu odprowadzającego przez separator urządzenia, natomiast pozbawione powłoki opakowania kieruje się do śluzy wylotowej urządzenia.

Jako sorbent korzystnie stosuje się granulat z substancji zwilżalnej przez poliolefiny, w szczególności granulatem są porowate, jednolite cząstki metalu i/lub cząstki metalu osadzone na podłożu ceramicznym.

Ewentualnie, jako sorbent można stosować granulat, korzystnie stanowiący kulki ceramiczne i/lub kulki ceramiczne z naniesioną porowatą warstwą metalu, o średnicy od 0,5 mm do 50 mm, z maksymalnie rozwiniętą powierzchnią , tzw. porowato ścią.

Jako sorbent można zastosować granulat o strukturze jednolitej lub wielowarstwowej, korzystnie stanowiący kulki metalowe o średnicy od 0,5 mm do 50 mm.

W innym wariancie, jako sorbent stosuje się granulat o strukturze wielowarstwowej, stanowią cy cząstki w formie rolek, których powierzchnia robocza jest pokryta warstwą porowatego metalu.

Korzystnie, jako sorbent do bezpośredniego kontaktu z usuwanym tworzywem stosuje się substancję stanowiącą katalizator utleniania poliolefin.

Sorbent może być materiałem wybranym z grupy materiałów posiadających lepsze powinowactwo z tworzywem sztucznym usuwanej powłoki niż materiał, z którego wykonano opakowanie.

Urządzenie oddzielające według wynalazku służy do usuwania powłoki z tworzywa sztucznego z opakowań i zawiera dwa oddzielne cią gi transportowe, które posiadają część wspóln ą .

Urządzenie charakteryzuje się tym, że jeden ciąg transportowy przystosowany jest do transportu opakowań pokrytych powłoką z tworzywa sztucznego, zaś drugi ciąg transportowy przystosowany jest do transportu sorbentu, stanowiącego substancję zdolną do pochłaniania ciekłych tworzyw sztucznych, w szczególności z grupy poliolefin, przy czym w ciągu transportowym sorbentu umieszczone są środki podgrzewające sorbent do temperatury równej co najmniej temperaturze płynięcia usuwanego tworzywa sztucznego, a ponadto w części wspólnej dwóch ciągów transportowych znajdują się środki do mieszania sorbentu z opakowaniami pokrytymi powłoką z tworzywa sztucznego, przy czym część wspólna ciągów transportowych posiada separator oddzielający sorbent od pozbawionych powłoki opakowań.

Zakres temperatur nagrzewania sorbentu jest dobierany indywidualnie dla obrabianego typu produktu i/lub do rodzaju materiałów opakowań, szczególnie zaś do własności fizykochemicznych zewnętrznej folii opakowania, które ma być usunięte. Ostatnią częścią wspólnego toru jest separator, np. sito urządzenia oddzielającego, które kieruje sorbent pokryty zaabsorbowanym tworzywem sztucznym do ciągu odprowadzającego, a pozbawione powłoki z tworzyw sztucznych opakowania kieruje się do śluzy wylotowej urządzenia oddzielającego.

Sposób według wynalazku jest szczególnie korzystny w zastosowaniach, które wymagają obróbki w procesie suchym, tj. bez kontaktu z płynami, a także zachowania szczególnej czystości odzyskiwanego produktu. Sposób według wynalazku nie poddaje produktu nadmiernym oddziaływaniom mechanicznym, ponadto w procesie nie pojawiają się szkodliwe produkty uboczne procesów spalania, zwłaszcza niecałkowitego spalania, ani też pirolizy. Ograniczenie temperatur sorbentu w części wspólnej ciągu transportowego do zakresu temperatur płynięcia oddzielanego tworzywa sztucznego pozwala na bezpieczne oddzielenie powłoki z tworzywa sztucznego od opakowania produktu.

Sorbent może zostać poddany procesowi regeneracji tak, aby materiał absorbowany, na przykład poliolefiny, mógł być oddzielony od powierzchni sorbentu i usunięty z procesu, po czym sorbent doprowadzony do odpowiednich parametrów technicznych, może zostać zwrócony do procesu głównego.

Korzystne jest, aby sorbentem był katalizator o temperaturze pracy, tj. temperaturze w której zachodzi proces utleniania tworzywa, wyższej od temperatury płynięcia tworzywa, z którego wykonano folię, np. poliolefin / polipropylen.

Szczególnie korzystne jest to, że regeneracja sorbentu może przebiegać w fazie sorpcji, jeśli sorbentem będzie niskotemperaturowy katalizator utleniania poliolefin.

Przedmiot zgłoszenia został przedstawiony w korzystnym przykładzie wykonania na rysunku, na którym w widoku izometrycznym przedstawiono urządzenie według wynalazku.

PL 211 905 B1

W urzą dzeniu przedstawionym na rysunku opakowania pokryte folią z tworzywa sztucznego, zawierające produkty tytoniowe 11 są zsypywane lub w inny sposób podawane przez wlot 1. Procesowa część 2 urządzenia zawiera zespół transportowy 3 wymuszający przesuw opakowań 11 oraz sorbentu 12 wewnątrz urządzenia. W przedstawionym przykładzie wykonania, zespołem tym jest podajnik ślimakowy.

Następnie, wewnątrz urządzenia w zespole transportowym 2 opakowania 11 miesza się z sorbentem 12. Na skutek wzajemnego przemieszczania się sorbentu względem opakowań oraz ich ruchu w procesowej części 2 urządzenia wymuszanego przez zespół transportowy 3, oraz z uwagi na lepsze powinowactwo tworzywa sztucznego z sorbentem niż z opakowaniem, następuje oddzielenie powłoki z tworzyw sztucznych od podłoża opakowania i jego sorpcja na powierzchni sorbentu. Sorbent z zaabsorbowaną z opakowania powłoką z tworzywa sztucznego jest następnie usuwany z urządzenia, np. przez sito 8 i następnie podawany do regeneratora 6, gdzie następuje usunięcie tworzywa sztucznego z powierzchni granulatu (sorbentu) i regeneracja jego powierzchni umożliwiająca powtórzenie procesu sorpcji tworzywa sztucznego w kolejnym cyklu procesu. Granulat 12 jest następnie, na przykład poprzez zespół podajników 5, zawracany do procesu i podawany do urządzenia 2 poprzez dozownik i/lub zasyp 2.

Po oddzieleniu od sorbentu, opakowania 11 są transportowane dalej i opuszczają procesową część 2 urządzenia przez dozownik i/lub wysyp wyjściowy 4.

W zależności od potrzeb, w regeneratorze 6 może zachodzić proces pirolizy usuniętego z opakowań plastiku. Odciąg gazów 9 umożliwia kontrolowanie warunków pracy urządzenia.

Podobnie, odciąg gazów 10 z procesowej części 2 urządzenia umożliwia kontrolowanie i utrzymanie właściwych warunków pracy tego urządzenia.

Claims (7)

1. Sposób usuwania powłoki z tworzywa sztucznego z opakowań, w którym opakowania pokryte powłoką z tworzywa sztucznego wprowadza się do pierwszego toru transportowego urządzenia oddzielającego do usuwania opakowań, znamienny tym, że do drugiego toru transportowego tego urządzenia wprowadza się sorbent (12), stanowiący substancję zdolną do pochłaniania ciekłych tworzyw sztucznych, w szczególności z grupy poliolefin, który nagrzewa się do temperatury równej co najmniej temperaturze płynięcia usuwanego tworzywa sztucznego, w szczególności z grupy poliolefin, a następnie w części, wspólnej (2) pierwszego i drugiego toru transportowego urządzenia miesza się sorbent (12) i przemieszczające się opakowania, pokryte powłoką z tworzywa sztucznego, po czym kieruje się sorbent z zaabsorbowanym tworzywem sztucznym do ciągu odprowadzającego (6, 9) przez separator (8) urządzenia, natomiast pozbawione powłoki opakowania (11) kieruje się do śluzy wylotowej (4) urządzenia.

2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że jako sorbent stosuje się granulat z substancji zwilżalnej przez poliolefiny, w szczególności granulatem są porowate, jednolite cząstki metalu i/lub cząstki metalu osadzone na podłożu ceramicznym.

3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że jako sorbent stosuje się granulat, korzystnie stanowiący kulki ceramiczne i/lub kulki ceramiczne z naniesioną porowatą warstwą metalu, o średnicy od 0,5 mm do 50 mm, z maksymalnie rozwiniętą powierzchnią, tzw. porowatością.

4. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że jako sorbent stosuje się granulat o strukturze jednolitej lub wielowarstwowej, korzystnie stanowiący kulki metalowe o średnicy od 0,5 mm do 50 mm.

5. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że jako sorbent stosuje się granulat o strukturze wielowarstwowej, stanowiący cząstki w formie rolek, których powierzchnia robocza jest pokryta warstwą porowatego metalu.

6. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że jako sorbent do bezpośredniego kontaktu z usuwanym tworzywem stosuje się substancję stanowiącą katalizator utleniania poliolefin.

7. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że stosuje się sorbent z materiału wybranego z grupy materiałów posiadających lepsze powinowactwo z tworzywem sztucznym usuwanej powłoki niż materiał, z którego wykonano opakowanie.