PL221176B1

PL221176B1 - Sposób wytwarzania elementów ze spienionego polistyrenu

Info

Publication number: PL221176B1
Application number: PL400073A
Authority: PL
Inventors: Andrzej Mościcki; Tomasz Chmielecki
Original assignee: Future Spółka Z Ograniczoną Odpowiedzialnością
Priority date: 2012-07-20
Filing date: 2012-07-20
Publication date: 2016-03-31
Also published as: PL400073A1

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania elementów ze spienionego polistyrenu, zwanego również styropianem.

Typowe systemy wytwarzania elementów ze spienionego polistyrenu, przykładowo takie jak system ujawniony w amerykańskim opisie patentowym nr US4721588, zawierają ekspander do wstępnego rozszerzania surowca pierwotnego, którym są rozszerzalne ziarna polistyrenowe, silos do sezonowania wstępnie rozszerzonego surowca pierwotnego oraz linię doprowadzania surowca pierwotnego z silosu do stanowisk formowania elementów, w których surowiec rozszerza się w dalszym stopniu przyjmując w masie kształt zadany przez formę danego stanowiska.

Elementy ze spienionego polistyrenu w trakcie użycia często narażone są na kontakt z produktami mogącymi podlegać różnym procesom biologicznym i pożądanym byłoby zapobiec lub spowolnić te procesy. Przykładowo, w przypadku opakowań styropianowych do żywności pożądanym byłoby spowolnić rozwój bakterii, co wydłużyłoby termin przechowywania żywności w opakowaniu.

Znane są preparaty powłokotwórcze oparte na nanocząsteczkach metali, zwykle srebra, którymi pokrywa się wewnętrzną stronę opakowań. Wadą takiego rozwiązania jest jednak trudność w pokryciu całej powierzchni opakowania o skomplikowanym kształcie wewnętrznym.

Celem wynalazku jest opracowanie sposobu wytwarzania elementów ze spienionego polistyrenu ze środkiem bakteriobójczym opartym o nanocząsteczki metali, który zapewni dokładne rozłożenie środka na całej powierzchni opakowania.

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania elementów ze spienionego polistyrenu, w którym surowiec, którym są rozszerzalne ziarna polistyrenowe, poddaje się wstępnemu rozszerzaniu w ekspanderze, a następnie wstępnie rozszerzony surowiec sezonuje się w silosie, po czym doprowadza się surowiec z silosu do stanowisk formowania elementów, w których następuje rozszerzanie surowca w dalszym stopniu do momentu, kiedy surowiec przyjmuje w masie kształt zadany przez formę danego stanowiska formowania elementów, charakteryzujący się tym, że surowiec przygotowuje się w ten sposób, że na część rozszerzalnych ziaren polistyrenowych stanowiącą od 10% do 50% wagowo surowca implantuje się nanocząstki srebra w ten sposób, że ziarna polistyrenowe poddaje się kolejno operacjom powlekania koloidalnym roztworem nanocząstek srebra o rozmiarze od 40 nm do 60 nm w alkoholu izopropylowym o stężeniu 1000 ppm i suszenia w temperaturze poniżej 70°C aż do uzyskania stężenia nanocząstek srebra na ściankach ziaren polistyrenowych na poziomie co najmniej 40 ppm, po czym miesza się tak zmodyfikowane ziarna polistyrenowe z niezmodyfikowanym surowcem pierwotnym w proporcjach od 1:1 do 1:10, przygotowując mieszaninę ziaren polistyrenowych o zawartości nanocząstek srebra na poziomie co najmniej 20 ppm.

Rozwiązanie według wynalazku pozwala na uzyskanie elementów ze spienionego polistyrenu, w których nanocząstki srebra są rozmieszczone równomiernie w całej objętości opakowania.

Przedmiot rozwiązania został przedstawiony za pomocą przykładu wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schemat linii technologicznej do prowadzenia sposobu według wynalazku.

Elementy ze spienionego polistyrenu według wynalazku wykonywane są z mieszanki surowca pierwotnego oraz surowca zmodyfikowanego. Surowcem pierwotnym są rozszerzalne ziarna polistyrenowe zawierające środek rozszerzający, na przykład pentan, pobierane ze zbiornika 101. Surowiec pierwotny jest podawany do mieszalnika 103, w którym miesza się go z koloidalnym roztworem nanosrebra 102 w celu pokrycia jego powierzchni roztworem. Powleczony surowiec przenosi się do suszarni 104, w której w temperaturze nie przekraczającej 70°C odparowuje się ciecz, pozostawiając na powierzchni ziaren polistyrenowych implantowane nanocząstki srebra. Proces powlekania i suszenia można powtarzać, tak aby uzyskać na powierzchni ziaren polistyrenowych pożądane stężenie nanocząstek srebra.

Jako roztwór koloidalny nanocząstek srebra można stosować roztwór alkoholu i cząstek nanosrebra o rozmiarze od 40 nm do 60 nm i stężeniu co najmniej 1000 ppm. Przykładowo, stosować można roztwór np. alkoholu izopropylowego i cząstek nanosrebra o rozmiarze od 40 nm do 60 nm i stężeniu 1000 ppm dostępny w handlu w firmie Amepox, Łódź pod nazwą NanoSilver Ip 1000.

Po implantacji cząstek nanosrebra do ziaren polistyrenowych do odpowiedniego stężenia, uzyskuje się surowiec zmodyfikowany, który magazynuje się w zbiorniku 105.

Surowiec zmodyfikowany ze zbiornika 105 i surowiec pierwotny ze zbiornika 101 podaje się następnie do mieszalnika 106, w proporcjach odpowiednio od 1:1 do 1:10. Proporcje dobiera się w zależności od zawartości nanosrebra w surowcu zmodyfikowanym, tak aby uzyskać stężenie nanosrebra

PL 221 176 B1 w produkcie końcowym na poziomie co najmniej 20 ppm. Proporcje dobiera się również w zależności od kształtu wytwarzanego elementu - dla kształtów skomplikowanych, o wielu zakamarkach, korzystniej jest dobrać większą ilość surowca zmodyfikowanego o mniejszej zawartości cząstek nanosrebra, tak aby zapewnić obecność cząstek nanosrebra w każdym zakamarku. Z kolei dla kształtów o płaskich, dużych powierzchniach, stosować można mniejszą ilość surowca zmodyfikowanego o większym stężeniu.

Mieszankę ziaren polistyrenowych podaje się następnie do ekspandera 107, w którym pod wpływem odpowiednio zwiększonej temperatury i ciśnienia dochodzi do wstępnego rozszerzenia ziaren polistyrenowych pod wpływem środka rozszerzającego. Wstępnie rozszerzony surowiec przesyłany jest do silosu 108, w którym sezonuje przez określony czas, celem dalszego rozprężenia, wyrównania powierzchni i osiągnięcia parametrów odpowiednich dla dalszych kroków procesu lub ciągu technologicznego wytwarzania elementów ze spienionego polistyrenu. Sezonowany surowiec przesyłany jest następnie do stanowiska formowania elementów 109. Na stanowisku formowania elementów 109 surowiec wprowadzany jest do formy, w której pod wpływem wysokiej temperatury i ciśnienia następuje jego dalsze rozszerzenie, tak że rozszerzony surowiec przyjmuje kształt formy.

Przykład wykonania

Ze zbiornika surowca pierwotnego 101 pobrano 1 tonę rozszerzalnych ziaren polistyrenowych, którą wsypano do zbiornika mieszającego 103 z preparatem Amepox NanoSilver Ip 1000. Ziarna pokryte preparatem przemieszczano do komory suszarni 104, w której panowała temperatura 50°C do całkowitego osuszenia. Proces implantacji zakończono po odparowaniu 40 I preparatu, co odpowiada implantacji 40 g nanocząstek srebra w 1 tonie rozszerzalnych ziaren polistyrenowych, a więc uzyskaniu stężenia 40 ppm. Następnie do mieszalnika 106 podawano w równych proporcjach surowiec zmodyfikowany i surowiec pierwotny, uzyskując mieszankę ziaren o stężeniu 20 ppm, z której na stanowiskach formowania formowano elementy ze spienionego polistyrenu o równomiernym rozkładzie nanocząstek srebra o zawartości 20 ppm.

Claims

Zastrzeżenie patentowe

Sposób wytwarzania elementów ze spienionego polistyrenu, w którym surowiec, którym są rozszerzalne ziarna polistyrenowe, poddaje się wstępnemu rozszerzaniu w ekspanderze, a następnie wstępnie rozszerzony surowiec sezonuje się w silosie, po czym doprowadza się surowiec z silosu do stanowisk formowania elementów, w których następuje rozszerzanie surowca w dalszym stopniu do momentu, kiedy surowiec przyjmuje w masie kształt zadany przez formę danego stanowiska formowania elementów, znamienny tym, że surowiec przygotowuje się w ten sposób, że na część rozszerzalnych ziaren polistyrenowych stanowiącą od 10% do 50% wagowo surowca implantuje się nanocząstki srebra w ten sposób, że ziarna polistyrenowe poddaje się kolejno operacjom powlekania koloidalnym roztworem nanocząstek srebra o rozmiarze od 40 nm do 60 nm w alkoholu izopropylowym o stężeniu 1000 ppm i suszenia w temperaturze poniżej 70°C aż do uzyskania stężenia nanocząstek srebra na ściankach ziaren polistyrenowych na poziomie co najmniej 40 ppm, po czym miesza się tak zmodyfikowane ziarna polistyrenowe z niezmodyfikowanym surowcem pierwotnym w proporcjach od 1:1 do 1:10, przygotowując mieszaninę ziaren polistyrenowych o zawartości nanocząstek srebra na poziomie co najmniej 20 ppm.