PL221858B1 - Sposób wytwarzania pojemników z tworzyw sztucznych - Google Patents

Abstract

Sposób wytwarzania pojemników z tworzyw sztucznych, w którym pojemniki formuje się w procesie formowania wtryskowego z mieszanki surowca podstawowego z surowcem odpadowym. Do mieszalnika (108) surowców doprowadza się surowiec podstawowy (101) w postaci czystego granulatu polipropylenowego w ilości 60-70% wagowo oraz surowiec odpadowy (102) w postaci regranulatu odpadowego w postaci cząstek o rozmiarach poniżej 1,3 mm i mniejszych od granulatu polipropylenowego, w ilości od 30% do 40% wagowo, przy czym przed wymieszaniem surowiec odpadowy ładuje się elektrostatycznie za pomocą generatora (106) wysokiego napięcia od 30 kV do 60 kV, a do mieszalnika doprowadza się powietrze podgrzane do temperatury od 35°C do 40°C w wymienniku ciepła (115) przystosowanym do odzysku ciepła z maszyn wtryskowych (110, 111), mieszając surowce (101, 102) do momentu ogrzania ich do temperatury od 30°C do 40°C, po czym podgrzaną mieszankę surowców podaje się do maszyn wtryskowych (110, 111).

Description

Niniejszy wynalazek dotyczy sposobu wytwarzania pojemników z tworzyw sztucznych, przykładowo składanych koszy ażurowych.

Pojemniki z tworzyw sztucznych wytwarza się zwykle w procesie formowania wtryskowego, w którym surowiec w postaci granulatu topi się w maszynie wtryskowej i wtryskuje do formy, w której surowiec przybiera kształt produktu końcowego.

W celu obniżenia kosztów produkcji do surowca podstawowego w postaci czystego granulatu dodawać można surowiec odpadowy. Surowiec odpadowy, ze względu na zawarte w nim zanieczyszczenia, powoduje jednak obniżenie parametrów mieszanki surowcowej, a tym samym parametrów jakościowych produktu końcowego. Znając średnie obniżone parametry surowca można tak zaprojektować pojemnik, przykładowo dobrać odpowiednią grubość ścianek, aby miał on wymagane parametry wytrzymałościowe przy wykonaniu z surowca z domieszką surowca odpadowego. W znanych procesach produkcyjnych występuje jednak problem uzyskania jednorodnej mieszanki surowca podstawowego i odpadowego. Niejednorodność mieszanki może spowodować nadmierne obniżenie parametrów tworzywa w pewnych obszarach produktu końcowego, co może doprowadzić do istotnych wad produktowych. W typowych procesach ogranicza się więc ilość surowca odpadowego, aby nie doprowadzić do nadmiernego osłabienia produktu.

Z amerykańskiego opisu patentowego US4681712 znany jest sposób formowania wtryskowego opakowań z tworzyw sztucznych, w którym wewnętrzną stronę formy powleka się naładowaną elektrostatycznie kompozycją sproszkowanych żywic, po czym wypełnia się formę tworzywem sztucznym. Naładowany elektrostatycznie materiał jest wykorzystywany do wytworzenia zewnętrznej warstwy produktu.

Celem wynalazku jest opracowanie sposobu wytwarzania pojemników w mieszanki surowca podstawowego i odpadowego, umożliwiającego uzyskanie wysoce jednorodnej mieszanki, zapewniającej równomierne właściwości wytrzymałościowe produktu końcowego, a tym samym obniżenie kosztów produkcji.

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania pojemników z tworzyw sztucznych, w którym pojemniki formuje się w procesie formowania wtryskowego z mieszanki surowca podstawowego z surowcem odpadowym. Do mieszalnika surowców doprowadza się surowiec podstawowy w postaci czystego granulatu polipropylenowego w ilości 60-70% wagowo oraz surowiec odpadowy w postaci regranulatu odpadowego w postaci cząstek o rozmiarach poniżej 1,3 mm i mniejszych od cząstek granulatu polipropylenowego, w ilości od 30% do 40% wagowo, przy czym przed wymieszaniem surowiec odpadowy ładuje się elektrostatycznie za pomocą generatora wysokiego napięcia od 30 kV do 60kV, a do mieszalnika doprowadza się powietrze podgrzane do temperatury od 35°C do 40°C w wymienniku ciepła przystosowanym do odzysku ciepła z maszyn wtryskowych, mieszając surowce do momentu ogrzania ich do temperatury od 30°C do 40°C, po czym podgrzaną mieszankę surowców podaje się do maszyn wtryskowych.

Sposób według wynalazku umożliwia wytwarzanie pojemników, takich jak składane kosze ażurowe, o podwyższonych właściwościach wytrzymałościowych i plastycznych, przy obniżonych kosztach produkcji.

Przedmiot wynalazku został przedstawiony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schemat procesu technologicznego wytwarzania pojemników.

W sposobie według wynalazku, ze zbiornika 101 pobiera się surowiec podstawowy w postaci czystego granulatu polipropylenowego w postaci ustandaryzowanych cząstek, przykładowo o średnicy poniżej 2 mm, który transportuje się, za pomocą sprężonego powietrza, rurą 112 i poprzez ssawę 103 wprowadza się do mieszalnika 108. Jednocześnie do mieszalnika 108 doprowadza się rurą 113 surowiec odpadowy będący regranulatem odpadowym z tworzyw sztucznych stanowiących surowce wtórne, które można mieszać z polipropylenem, przykładowo regranulatem odpadów z polipropylenu (i pochodnych), polietylenu (i pochodnych), gumy, kauczuku, poliamidu, PVC, silikonu. Regranulat w postaci drobin o średnicy nieprzekraczającej 1,3 mm uzyskuje się poprzez mielenie i przetwarzanie odpadów do odpowiednio małej frakcji. Regranulat ten wprowadza się do mieszalnika 108 za pomocą ssawy 105, przy czym na wlocie mieszalnika znajduje się generator wysokiego napięcia 106, tj. napięciem w zakresie od 30 kV do 60 kV, za pomocą którego ładuje elektrostatycznie cząstki regranulatu.

Do mieszalnika 108 dostarcza się surowiec podstawowy w ilości 60-70% wagowo i surowiec odpadowy w ilości 30-40% wagowo. Mieszadło jest napędzane silnikiem 104 do obrotów korzystnie

PL 221 858 B1 w zakresie od 100 obr/min do 150 obr/min naładowane cząstki surowca odpadowego trwale przywierają do cząstek surowca podstawowego, które są większe od cząstek surowca odpadowego. Zabezpiecza to mieszankę przed niepożądanym rozdzieleniem się surowców w drodze do plastyfikatora maszyny wtryskowej 110. Z mieszalnika 108 wychodzi więc mieszanka o wysokim stopniu jednorodności.

Mieszalnik 108 wyposażony jest czujnik 107 poziomu maksymalnego i czujnik 109 poziomu minimalnego określające stan pojemności mieszalnika 108. Na podstawie wskazań czujników można odpowiednio regulować parametry procesu mieszania.

Ponadto, do mieszalnika 108 doprowadza się rurą 114 ciepłe powietrze, o temperaturze od 35°C do 40°C z wymiennika ciepła 115 przystosowanego do odzysku ciepła z chłodzenia elementów maszyn wtryskowych 110, 111. Doprowadzenie ciepłego powietrza zapewnia wstępne ogrzanie mieszanki surowcowej wychodzącej z mieszalnika 108, a tym samym redukcję energii i czasu potrzebnych do stopienia mieszanki w maszynie wtryskowej 110.

Tworzywo przepuszcza się przez mieszalnik z taką prędkością, która zapewni podgrzanie mieszanki na wyjściu mieszalnika do temperatury od 30°C do 40°C.

Mieszankę surowców z mieszalnika 108 przesyła się do maszyny wtryskowej 110, w której podlega ona stopieniu w temperaturze ok. 230°C, po czym jest wtryskiwana do formy wtryskowej 111.

Sposób według wynalazku umożliwia uzyskanie wysoce jednorodnej mieszanki surowcowej. Jednorodność mieszanki zapewnia jednorodność parametrów wytrzymałościowych tworzywa w całej objętości gotowego produktu, co ma istotne znaczenie w przypadku wytwarzania pojemników takich jak kosze ażurowe, w przypadku których szczególnie istotnym jest zapewnienie wytrzymałości w całej objętości produktu. Dzięki wstępnemu podgrzaniu mieszanki ciepłem odzyskanym z maszyn wtryskowych redukuje się koszty i czas potrzebne do stopienia tworzywa.

Claims (1)

1. Sposób wytwarzania pojemników z tworzyw sztucznych, w którym pojemniki formuje się w procesie formowania wtryskowego z mieszanki surowca podstawowego z surowcem odpadowym, znamienny tym, że do mieszalnika (108) surowców doprowadza się surowiec podstawowy (101) w postaci czystego granulatu polipropylenowego w ilości 60-70% wagowo oraz surowiec odpadowy (102) w postaci regranulatu odpadowego w postaci cząstek o rozmiarach poniżej 1,3 mm i mniejszych od granulatu polipropylenowego, w ilości od 30% do 40% wagowo, przy czym przed wymieszaniem surowiec odpadowy ładuje się elektrostatycznie za pomocą generatora (106) wysokiego napięcia od 30 kV do 60 kV, a do mieszalnika doprowadza się powietrze podgrzane do temperatury od 35°C do 40°C w wymienniku ciepła (115) przystosowanym do odzysku ciepła z maszyn wtryskowych (110, 111), mieszając surowce (101, 102) do momentu ogrzania ich do temperatury od 30°C do 40°C, po czym podgrzaną mieszankę surowców podaje się do maszyn wtryskowych (110, 111).