PL229363B1 - Sposób wytwarzania artykułów przemysłowych z tworzyw sztucznych, szczególnie rur osłonowych - Google Patents
Sposób wytwarzania artykułów przemysłowych z tworzyw sztucznych, szczególnie rur osłonowychInfo
- Publication number
- PL229363B1 PL229363B1 PL414984A PL41498415A PL229363B1 PL 229363 B1 PL229363 B1 PL 229363B1 PL 414984 A PL414984 A PL 414984A PL 41498415 A PL41498415 A PL 41498415A PL 229363 B1 PL229363 B1 PL 229363B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- thermal treatment
- manufacture
- plastic
- industrial articles
- extruder
- Prior art date
Links
- 239000004033 plastic Substances 0.000 title claims abstract description 76
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 title claims abstract description 76
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 41
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 118
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 82
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 claims abstract description 45
- 238000007669 thermal treatment Methods 0.000 claims abstract description 36
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 25
- 238000013329 compounding Methods 0.000 claims abstract description 15
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 14
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 13
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims abstract description 12
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 9
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 claims abstract description 6
- 229920000426 Microplastic Polymers 0.000 claims abstract description 5
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims abstract description 3
- 239000000975 dye Substances 0.000 claims description 11
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims description 5
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims description 5
- 238000003801 milling Methods 0.000 claims description 5
- 239000003607 modifier Substances 0.000 claims description 5
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 claims description 5
- 238000011282 treatment Methods 0.000 claims description 5
- 239000008187 granular material Substances 0.000 claims description 4
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000011707 mineral Substances 0.000 claims description 4
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000007872 degassing Methods 0.000 claims description 3
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 3
- 238000004049 embossing Methods 0.000 claims description 2
- 230000009466 transformation Effects 0.000 abstract description 5
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract description 3
- 239000010865 sewage Substances 0.000 abstract description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 24
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 7
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 7
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 5
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 5
- -1 antipyrins Substances 0.000 description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 3
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 3
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 3
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 2
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 description 2
- CJZGTCYPCWQAJB-UHFFFAOYSA-L calcium stearate Chemical compound [Ca+2].CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O.CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O CJZGTCYPCWQAJB-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 235000013539 calcium stearate Nutrition 0.000 description 2
- 239000008116 calcium stearate Substances 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 2
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 2
- 229920001684 low density polyethylene Polymers 0.000 description 2
- 239000004702 low-density polyethylene Substances 0.000 description 2
- 239000013502 plastic waste Substances 0.000 description 2
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 2
- 230000003313 weakening effect Effects 0.000 description 2
- XOOUIPVCVHRTMJ-UHFFFAOYSA-L zinc stearate Chemical compound [Zn+2].CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O.CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O XOOUIPVCVHRTMJ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- KWKAKUADMBZCLK-UHFFFAOYSA-N 1-octene Chemical compound CCCCCCC=C KWKAKUADMBZCLK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JKIJEFPNVSHHEI-UHFFFAOYSA-N Phenol, 2,4-bis(1,1-dimethylethyl)-, phosphite (3:1) Chemical compound CC(C)(C)C1=CC(C(C)(C)C)=CC=C1OP(OC=1C(=CC(=CC=1)C(C)(C)C)C(C)(C)C)OC1=CC=C(C(C)(C)C)C=C1C(C)(C)C JKIJEFPNVSHHEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 230000003078 antioxidant effect Effects 0.000 description 1
- 239000012752 auxiliary agent Substances 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 1
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 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 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000003623 enhancer Substances 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 238000010413 gardening Methods 0.000 description 1
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 1
- VOZRXNHHFUQHIL-UHFFFAOYSA-N glycidyl methacrylate Chemical compound CC(=C)C(=O)OCC1CO1 VOZRXNHHFUQHIL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003301 hydrolyzing effect Effects 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 238000011221 initial treatment Methods 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 description 1
- 239000013067 intermediate product Substances 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- FPYJFEHAWHCUMM-UHFFFAOYSA-N maleic anhydride Chemical compound O=C1OC(=O)C=C1 FPYJFEHAWHCUMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001911 maleic anhydride grafted polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 229910052901 montmorillonite Inorganic materials 0.000 description 1
- AQSJGOWTSHOLKH-UHFFFAOYSA-N phosphite(3-) Chemical class [O-]P([O-])[O-] AQSJGOWTSHOLKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 1
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 1
- 238000002203 pretreatment Methods 0.000 description 1
- 239000011265 semifinished product Substances 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
- Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
Abstract
Przedmiotem zgłoszenia jest sposób wytwarzania artykułów przemysłowych z tworzyw sztucznych. Rozwiązanie ma zastosowanie przy wytwarzaniu artykułów z tworzyw sztucznych na skalę przemysłową, np. profili budowlanych, profili technicznych, profili konstrukcyjnych, listew dekoracyjnych, jednak ma szczególne zastosowanie przy wytwarzaniu rur osłonowych, np. rur kanalizacyjnych. Sposób wytwarzania artykułów przemysłowych z tworzyw sztucznych, szczególnie rur osłonowych, polega na tym, że przystosowuje się stare i zdegradowane tworzywo sztuczne jako materiał wtórny poprzez mielenie młynem, do uzyskania elementów wsadowych o rozmiarach frakcji maksimum kilku centymetrów. Uzyskany przemiał jest dostarczany do wytłaczarki do procesu wytłaczania wstępnego z termiczną obróbką pierwszą, a po zakończeniu etapu wstępnego jest podawany przynajmniej do jednej innej wytłaczarki procesu wytłaczania głównego z termiczną obróbką drugą, po czym w kolejnym etapie formowania, dzięki przeciskaniu przez głowicę przy jednoczesnym schładzaniu uprzednio uzyskanej plastycznej masy, produkowany jest artykuł przemysłowy, korzystnie poliolefinowa rura osłonowa. Ewentualnie domieszkuje się granulat pierwotnego tworzywa sztucznego nie pochodzącego z recyklingu i substancje nadmiarowe w procesie compoundingu. Od etapu wytłaczania wstępnego aż do chwili schłodzenia w etapie formowania podtrzymuje się wysoką temperaturę kolejno następujących po sobie etapów produkcyjnych, a uzyskana w procesie wytłaczania wstępnego z termiczną obróbką, pierwszą masa z tworzywa sztucznego jest przetłaczana w stanie plastycznym bez dostępu powietrza do procesu wytłaczania głównego z termiczną obróbką drugą i ewentualnie kolejną obróbką termiczną, co stanowi, że przemianę stanu skupienia stałego materiału wtórnego poprzez stan skupienia plastyczny do stanu skupienia trwałego w gotowym produkcie prowadzi się jednokrotnie, nawet wtedy, gdy kolejną obróbką termiczną jest proces compoundingu.
Description
Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania artykułów przemysłowych z tworzyw sztucznych. Rozwiązanie ma zastosowanie przy wytwarzania artykułów z tworzyw sztucznych na skalę przemysłową, np. profili budowlanych, profili technicznych, profili konstrukcyjnych, listew dekoracyjnych, jednak ma szczególne zastosowanie przy wytwarzaniu rur osłonowych, np. rur kanalizacyjnych.
Z powszechnej wiadomości znane jest, że produkty z tworzyw sztucznych ulegają samoczynnej degradacji wraz z czasem ich eksploatacji. Wiadome także jest, że zarówno z tego powodu, jak też z powodu zwykłego i standardowego procesu wymiany produktów przemysłowych, także tych zawierających elementy z tworzyw sztucznych, struktury tworzywowe podlegają recyklingowi. Odzyskuje się w recyklingu fragmenty z tworzywa z tych produktów, które są wieloskładnikowe, tzn. z różnych materiałów. Recyklingowi podlegają także całe produkty tworzywowe. Jak każdy materiał odzyskany, także tworzywa sztuczne trafiają ponownie do obiegu materiałowego.
Aby tworzywo takie mogło być przetworzone w standardowym procesie wytłaczania celem wytworzenia nowego produktu przemysłowego, z oczywistych przyczyn musi ono zostać dostosowane do wymogów procesu.
Znany jest z polskiego patentu o numerze PAT.219037 sposób recyklingu odpadów tworzyw sztucznych pochodzących ze sprzętu elektronicznego i elektrycznego oraz z samochodów. Z ujawnienia tego wynika, że nieoczekiwanie okazało się, że szczepiony bezwodnikiem maleinowym lub metakrylanem glicydylu kopolimer etylen-n-okten o zawartości co najmniej 38% n-oktenu wymieszany w stanie stopionym w dwuślimakowej wytłaczarce współbieżnej z odpadami tworzyw sztucznych, których źródłem są zużyte artykuły przemysłowe różnego pochodzenia, prowadzi do otrzymania materiału, który charakteryzuje się dobrymi właściwościami mechanicznymi i jednocześnie znacznie większą udarnością i wydłużeniem przy zerwaniu, a także większą odpornością cieplną, w porównaniu do użytych odpadów. W ujawnionym sposobie recyklingu odpadów tworzyw można stosować typowe dla tych tworzyw środki pomocnicze jak napełniacze w rodzaju włókna szklanego, montmorylonitu, nanokrzemionki, włókien naturalnych, niezależnie mogą być użyte antyutleniacze, antypiryny, barwniki, pigmenty.
Jasnym jest jednak, że jest to technologia mówiąca jedynie o przystosowaniu starego zużytego i pozbawionego korzystnych właściwości tworzywa do wykorzystania go w postaci półproduktu w nieznanej bliżej czasowo przyszłości. Półproduktem jest regranulat. Regranulatów pochodzących z recyklingu używa się po to, aby obniżyć koszty przyszłej produkcji docelowego artykułu. Podane jest bowiem, że produkty otrzymane z odpadów wymienionym wyżej sposobem mogą być przetwarzane różnymi znanymi technikami, jak np. wytłaczania i wtryskiwania. Mogą być one stosowane do wytwarzania wyrobów dla gospodarstwa domowego, ogrodnictwa, motoryzacji oraz sprzętu elektrycznego, elektronicznego i komputerowego, itp. Wytłaczanie standardowego nowego produktu ma już miejsce w jednoślimakowych wytłaczarkach służących i przeznaczonych do przetwórstwa poliolefin czyli polipropylenu i polietylenu. Także w takim późniejszym niezależnym procesie obróbki tworzywa mogą być wytwarzane poliolefinowe rury osłonowe, dla których uzyskanie wyższej twardości i sztywności jest szczególnie potrzebne, przy czym zazwyczaj prócz wykorzystania w nim regranulatu stosuje się także granulat pierwotny nieprzetworzony wcześniej recyklingiem.
Standardowo znana do tej pory metoda wykorzystania regranulatu polegała na uzyskaniu w młynie najpierw przemiału starego tworzywa sztucznego, aż do postaci maksimum kilku centymetrów na pozyskany element. Większe fragmenty starych tworzywowych produktów nie są możliwe do wprowadzenia do wytłaczarki w jakimkolwiek etapie przetwórstwa temperaturowego tworzyw sztucznych. Uzyskany przemiał jest dostarczany do wytłaczarki jednoślimakowej służącej do regranulacji po to aby nieregularne kawałki przemiału przetworzyć w jednorodny regranulat. Uzyskany regranulat jest w następnym procesie podawany do głównego procesu wytłaczania i z niego jest produkowana rura osłonowa. W tej produkcji proces ma 3 etapy przy czym dwukrotnie jest intensywnie rozgrzewany, doprowadzany do stanu plastycznego i schładzany. Każdy tego typu proces powoduje częściową degradację łańcuchów polimerowych tworzywa prowadząc do jego osłabienia i pogorszenia właściwości mechanicznych i udarności. Ponadto podczas tego procesu na skutek degradacji uwalniają się opary, które powodują zgazowanie tworzywa co w jeszcze większym stopniu powoduje jego osłabienie.
Ze zgłoszenia niemieckiego o numerze DE3939189A1 znane jest natomiast rozwiązanie, w którym wytwarzane jest tworzywo poprzez granulowanie złomu, mieszanie i ogrzewanie go w pojemniku, po czym doprowadza się przetop do wytłaczarki i plastyfikuje.
PL 339 363 Β1
Roztopiony polimer z wytłaczarki jest kierowany bezpośrednio, bez chłodzenia lub w kontakcie z powietrzem, do cylindra wtryskowego, a następnie przez rurę do schłodzonego narzędzia formującego.
Znane są również procesy wypełniania/napełniania tworzyw sztucznych zwane compoundingiem. W procesie compoundingu używa się wytłaczarek dwuślimakowych współbieżnych, po to aby wypełnić tworzywo sztuczne surowcami dodatkowymi, np. mineralnymi, aby zmienić jego parametry wytrzymałościowe.
Compounding może być dodatkowym krokiem w procesie produkcji rur osłonowych i może istnieć po procesie regranulacji a przed wytłaczaniem rury. Będzie to wtedy dodatkowy proces intensywnego rozgrzewania, doprowadzania tworzywa do stanu plastycznego i schładzania. Tym samym tworzywo ulegnie kolejnej jeszcze większej degradacji i skrócenia łańcuchów polimerowych.
Celem rozwiązania według wynalazku jest ominięcie szeregu niedogodności wielokrotnego przetwórstwa. Nieoczekiwanie okazało się, że stosując metodę według wynalazku uzyskano dodatkowe korzyści polegające na znacznym poprawieniu parametrów wytrzymałościowych, co szczególnie może być wykorzystane dla przemysłowych rur osłonowych.
Sposób wytwarzania artykułów przemysłowych z tworzyw sztucznych według wynalazku, szczególnie rur osłonowych, polega na tym, że przystosowuje się stare i zdegradowane tworzywo sztuczne jako materiał wtórny poprzez mielenie młynem do uzyskania elementów wsadowych o rozmiarach frakcji co najwyżej kilku centymetrów. Uzyskany przemiał jest dostarczany do wytłaczarki do procesu wytłaczania wstępnego z termiczną obróbką pierwszą, a po zakończeniu etapu wstępnego jest podawany przynajmniej do jednej innej wytłaczarki procesu wytłaczania głównego z termiczną obróbką drugą, po czym w kolejnym etapie formowania dzięki przeciskaniu przez głowicę przy jednoczesnym schładzaniu uprzednio uzyskanej plastycznej masy produkowany jest artykuł przemysłowy, korzystnie poliolefinowa rura osłonowa. Korzystnie domieszkuje się granulat pierwotnego tworzywa sztucznego nie pochodzącego z recyklingu i substancje nadmiarowe w procesie compoundingu. Od etapu wytłaczania wstępnego aż do chwili schłodzenia w etapie formowania podtrzymuje się wysoką temperaturę kolejno następujących po sobie etapów produkcyjnych, a uzyskana w procesie wytłaczania wstępnego z termiczną obróbką pierwszą masa z tworzywa sztucznego jest przetłaczana w stanie plastycznym bez dostępu powietrza do procesu wytłaczania głównego z termiczną obróbką drugą i ewentualnie kolejną obróbką termiczną, co stanowi, że przemianę stanu skupienia stałego materiału wtórnego poprzez stan skupienia plastyczny do stanu skupienia trwałego w gotowym produkcie prowadzi się jednokrotnie, nawet wtedy, gdy kolejną obróbką termiczną jest proces compoundingu.
Wynalazek charakteryzuje się tym, że etap wstępny prowadzi się wytłaczarką dwuślimakową współbieżną, a etap główny prowadzi się wytłaczarką jednoślimakową, także wtedy gdy jedną z obróbek termicznych jest proces compoundingu, przy czym utrzymuje się ciśnienie na wyjściu z układu uplastyczniającego dwuślimakowego na poziomie niższym niż 60 bar, prędkość obrotowa ślimaków wytłaczarki dwuślimakowej wynosi ponad 200 obr./min, prędkość obrotowa ślimaka w wytłaczarce jednoślimakowej procesu głównego wynosi maksymalnie 70 obr./min, gdzie termiczna obróbka pierwsza polega na doprowadzeniu wytłaczarki dwuślimakowej do temperatury w zakresie 210°C-240°C podczas dozowania i utrzymaniu temperatury w zakresie 170°C-220°C podczas uplastyczniania, termiczna obróbka druga polega na utrzymaniu w wytłaczarce jednoślimakowej procesu głównego równej temperatury z zakresu od 170°C do 220°C masy plastycznej z tworzywa sztucznego przetłoczonej z wytłaczarki dwuślimakowej procesu wstępnego.
Mielenie prowadzi się korzystnie aż do uzyskania frakcji mniejszej niż 15 mm. Przemiał po etapie mielenia może być składowany, korzystnie w big-bagach i jednocześnie lub zamiennie w silosie. Przemiał dostarczany jest korzystnie do wytłaczarki do procesu wytłaczania wstępnego podciśnieniowym systemem transportu, którego ciśnienie wynosi co najwyżej 0,3 bar, Przemiał po etapie mielenia jest korzystnie dostarczany do wytłaczarki w jednakowych porcjach wagowych, najlepiej o stałym wydatku przemiału na obraną jednostkę czasu dla poszczególnego rodzaju produkcji wybranego artykułu przemysłowego. Substancją nadmiarową mogą być barwniki, korzystnie jeden barwnik z kilku możliwych oczekujących na podanie do wytłaczarki etapu wstępnego. Przemiał jest korzystnie podawany do wytłaczarki etapu wstępnego w kilku frakcjach, najlepiej w jednej frakcji z kilku możliwych oczekujących na podanie. Substancją nadmiarową mogą być modyfikatory, stabilizatory i dodatki procesowe oraz wypełniacz, najlepiej kreda, korzystnie podaje się je jednocześnie wybierając kilka z wielu możliwych i oczekujących na podanie do wytłaczarki etapu wstępnego. Domieszkowanie substancji nadmiarowych mineralnych w procesie compoundingu odbywa się korzystnie podczas procesu wytłaczania
PL 229 363 Β1 wstępnego z termiczną obróbką pierwszą, korzystnie wraz z domieszkowaniem barwnika i jednocześnie lub zamiennie modyfikatora i jednocześnie lub zamiennie stabilizatora i dodatku procesowego. Domieszkowanie granulatu pierwotnego tworzywa sztucznego odbywa się korzystnie podczas procesu wytłaczania wstępnego z termiczną obróbką pierwszą i jednocześnie lub zamiennie korzystnie podczas procesu wytłaczania głównego z termiczną obróbką drugą. Można prowadzić odgazowywanie, korzystnie podczas procesu wytłaczania wstępnego z termiczną obróbką pierwszą i korzystnie podczas procesu wytłaczania głównego z termiczną obróbką drugą. Prędkość obrotowa ślimaków wytłaczarki dwuślimakowej wynosi od 200 obr./min, do 300 obr./min. Wraz ze wzrostem odległości od miejsca przetłaczania ciśnienie w wytłaczarce jednoślimakowej procesu głównego korzystnie rośnie do wartości z zakresu od 200 bar do 350 bar. Prędkość obrotowa ślimaka w wytłaczarce jednoślimakowej procesu głównego korzystnie przybiera wartość z zakresu 40-50 obr./min. Masę plastyczną przed wystudzeniem i przed podaniem do głowicy wytłaczającej celem uformowania wyrobu korzystnie poddaje się filtracji separującej frakcje nieprzetworzone w postaci zanieczyszczeń o rozmiarach średnich powyżej 500 μm, najlepiej powyżej 350 μm. Po uzyskaniu uformowanego kształtu wyrobu korzystnie poddaje się go kalibracji i schłodzeniu do temperatury poniżej 70°C, najlepiej poniżej 50°C. Wyrób podawany z głowicy jest korzystnie przechwytywany po schłodzeniu przez narzędzie odciągowe i prowadzony w zgodnym z wytłaczaniem kierunku z jednakową prędkością. W procesie produkcji można docinać ostudzony wyrób do zadanych gabarytów i jednocześnie lub zamiennie ewentualnie rozdmuchuje i jednocześnie lub zamiennie ewentualnie rozciąga, korzystnie w niskotemperaturowym strumieniu gorącego powietrza.
Efektem, niezwykle korzystnym działania według wynalazku jest uzyskanie lepszej twardości, sztywności wyrobu gotowego, gdyż tworzywo sztuczne na przestrzeni wszystkich etapów produkcyjnych nie przechodzi kilkurazowo przemian ze stanu stałego do plastycznego i na powrót do stałego, co miało miejsce w znanych wcześniej metodach obróbczych wtórnego materiału wsadowego, czyli pochodzącego z recyklingu. Skutkiem jedynie pojedynczej przemiany w masę plastyczną jest zachowanie niezwykle wysokich parametrów tworzywa sztucznego. Można nawet twierdzić, że pojedyncza przemiana w stan plastyczny jest korzystniejsza niż inne zabiegi chemiczne wymuszające podwyższenie usieciowania tworzywa sztucznego (np. wspomniany wcześniej patent), które to tworzywo kilkukrotnie jest uplastyczniane i krystalizowane zanim stanie się nowym produktem gotowym w rodzaju artykułu przemysłowego do wykorzystania, np. rurą osłonową.
Korzyścią rozwiązania jest także możliwość uzyskania produktu gotowego, najlepiej w postaci zmodyfikowanych rur osłonowych bezpośrednio z innych artykułów przemysłowych w procesie recyklingu, co następuje bez etapów pośrednich.
Niezaprzeczalną korzyścią jest także oszczędność energii potrzebnej do nagrzewania o ponad 20% w stosunku do jedynych wcześniej znanych metod wykorzystania zużytego dla innego artykułu tworzywa sztucznego. Pociąga to za sobą nierozerwalnie także oszczędność wody potrzebnej do schładzania.
Rozwiązanie według wynalazku przedstawione zostało w przykładzie wykonania.
Przykładowy sposób wytwarzania artykułów przemysłowych z tworzyw sztucznych, szczególnie rur osłonowych, polega na tym, że przystosowuje się stare i zdegradowane tworzywo sztuczne jako materiał wtórny poprzez mielenie młynem do uzyskania elementów wsadowych o rozmiarach frakcji co najwyżej kilku centymetrów. Uzyskany przemiał jest dostarczany do wytłaczarki do procesu wytłaczania wstępnego z termiczną obróbką pierwszą, a po zakończeniu etapu wstępnego jest podawany przynajmniej do jednej innej wytłaczarki procesu wytłaczania głównego z termiczną obróbką drugą, po czym w kolejnym etapie formowania dzięki przeciskaniu przez głowicę przy jednoczesnym schładzaniu uprzednio uzyskanej plastycznej masy produkowany jest artykuł przemysłowy, poliolefinowa rura osłonowa. W czasie procesu domieszkuje się granulat pierwotnego tworzywa sztucznego nie pochodzącego z recyklingu i substancje nadmiarowe w procesie compoundingu. Od etapu wytłaczania wstępnego aż do chwili schłodzenia w etapie formowania podtrzymuje się wysoką temperaturę kolejno następujących po sobie etapów produkcyjnych, a uzyskana w procesie wytłaczania wstępnego z termiczną obróbką pierwszą masa z tworzywa sztucznego jest przetłaczana w stanie plastycznym bez dostępu powietrza do procesu wytłaczania głównego z termiczną obróbką drugą i ewentualnie kolejną obróbką termiczną, co stanowi, że przemianę stanu skupienia stałego materiału wtórnego poprzez stan skupienia plastyczny do stanu skupienia trwałego w gotowym produkcie prowadzi się jednokrotnie, nawet wtedy, gdy kolejną obróbką termiczną jest proces compoundingu.
PL 339 363 Β1
W procesie użyto następujących składników, według zestawienia:
| Lp. | Surowiec | typ surowca | forma surowca | dozowanie [%] |
| 1 | surowiec podstawowy | polipropylen [PPJ | Przemiał | 55,7% |
| 2 | surowiec poprawiający udarność | polietylen niskiej gęstości [LDPE] | Granulat | 10,0% |
| 3 | surowiec poprawiający wytrzymałość i obniżający koszty | kreda [CaCo3j | Proszek | 30,0% |
| 4 | antyutleniacz | fosforyny hydrolityczne (Tris(2,4-di-tert.butylphenyl)phosphite) | Proszek | 0,3% |
| 5 | środek poprawiający homogeniczność i płynięcie | stearynian wapnia [CaSt] | Proszek | 0,5% |
| 6 | środek poprawijaący homogeniczność | stearynian cynku [ZnSt] | Proszek | 0,5% |
| 7 | środek poprawiający siłę wiązań potimeru i napełniacza | Polipropylen szczepiony bezwodnikiem maleinowym | ) Proszek | 1,0% |
| 8 | Barwnik | tlenki metali + EVA | mikrogranulat | 2,0% |
Mielenie prowadzi się aż do uzyskania frakcji mniejszej niż 0,15 m. Przemiał po etapie jest składowany w big-bagach i jednocześnie w silosie. Przemiał dostarczany jest do wytłaczarki do procesu wytłaczania wstępnego podciśnieniowym systemem transportu, którego ciśnienie wynosi co najwyżej 0,05 bar. Przemiał po etapie mielenia jest dostarczany do wytłaczarki w jednakowych porcjach Wagowych, po 0,25 kg, najlepiej o stałym wydatku przemiału na obraną jednostkę czasu dla poszczególnego rodzaju produkcji wybranego artykułu przemysłowego, co dla przykładu wykonania oznacza 1 kg/min. Substancją nadmiarową są barwniki pomarańczowy i czarny, przy czym jeden barwnik jest dozowany, a drugi oczekuje na produkcję kolejnej partii produktów. Przemiał jest podawany do wytłaczarki etapu wstępnego w kilku frakcjach: 0,1 m-0,15 m, 0,05-0,1 m, przy czym podawana jest ta grubsza, a frakcja drobniejsza tylko wtedy, gdy występuje niedomiar masy w procesie, co zapewnia, że szybciej wtedy nastąpi jej uplastycznienie. Substancją nadmiarową są substancje wskazane w Tab. 1, przede wszystkim wypełniacz w postaci kredy i podaje się je jednocześnie jako wszystkie oczekujące na podanie do wytłaczarki etapu wstępnego. Wytłaczarką etapu wstępnego jest wytłaczarka dwuślimakowa współbieżna, a wytłaczarką etapu głównego jest wytłaczarka jednoślimakowa. Domieszkowanie substancji nadmiarowych mineralnych w procesie compoundingu odbywa się podczas procesu wytłaczania wstępnego z termiczną obróbką pierwszą, wraz z domieszkowaniem barwnika i jednocześnie modyfikatora, i jednocześnie stabilizatora i dodatku procesowego. Domieszkowanie granulatu pierwotnego tworzywa sztucznego odbywa się podczas procesu wytłaczania wstępnego z termiczną obróbką pierwszą. Prowadzi się odgazowywanie podczas procesu wytłaczania wstępnego z termiczną obróbką pierwszą. Prędkość obrotowa ślimaków wytłaczarki dwuślimakowej wynosi 250 obr./min. Termiczna obróbka pierwsza polega na doprowadzeniu wytłaczarki dwuślimakowej do temperatury 230°C podczas dozowania i utrzymaniu temperatury w zakresie 195°C podczas uplastyczniania. Utrzymuje się ciśnienie na wyjściu z układu uplastyczniającego dwuślimakowego na poziomie 50 bar. Wraz ze wzrostem odległości od miejsca przetłaczania ciśnienie w wytłaczarce jednoślimakowej procesu głównego rośnie do wartości ponad 300bar. Prędkość obrotowa ślimaka w wytłaczarce jednoślimakowej procesu głównego wynosi 45obr/min. Termiczna obróbka druga polega na utrzymaniu w wytłaczarce jednoślimakowej procesu
PL 229 363 Β1 głównego temperatury 195°C, czyli na utrzymaniu tej samej temperatury masy plastycznej z tworzywa sztucznego przetłoczonej z wytłaczarki dwuślimakowej procesu wstępnego. Masę plastyczną przed wystudzeniem i przed podaniem do głowicy wytłaczającej celem uformowania wyrobu poddaje się filtracji separującej frakcje nieprzetworzone w postaci zanieczyszczeń o rozmiarach średnich powyżej 400 μm. Natychmiast po uzyskaniu uformowanego kształtu wyrobu poddaje się go kalibracji i schłodzeniu do temperatury poniżej 40°C, po czym wyrób samoczynnie stygnie do temperatury otoczenia. Wyrób podawany z głowicy jest przechwytywany po schłodzeniu przez narzędzie odciągowe i prowadzony w zgodnym z wytłaczaniem kierunku z jednakową prędkością 0,5 m/s. W procesie produkcji docina się ostudzony wyrób cło zadanych gabarytów i jednocześnie rozciąga, w niskotemperaturowym strumieniu gorącego powietrza o temp 55°C.
Claims (18)
- Zastrzeżenia patentowe1. Sposób wytwarzania artykułów przemysłowych z tworzyw sztucznych, szczególnie rur osłonowych, w którym przystosowuje się stare i zdegradowane tworzywo sztuczne jako materiał wtórny poprzez mielenie młynem do uzyskania elementów wsadowych o rozmiarach frakcji co najwyżej kilku centymetrów, gdzie uzyskany przemiał jest dostarczany do wytłaczarki do procesu wytłaczania wstępnego z termiczną obróbką pierwszą, a po zakończeniu etapu wstępnego jest podawany przynajmniej do jednej innej wytłaczarki procesu wytłaczania głównego z termiczną obróbką drugą, po czym w kolejnym etapie formowania dzięki przeciskaniu przez głowicę przy jednoczesnym schładzaniu uprzednio uzyskanej plastycznej masy produkowany jest artykuł przemysłowy, korzystnie poliolefinowa rura osłonowa, przy czym korzystnie domieszkuje się granulat pierwotnego tworzywa sztucznego i substancje nadmiarowe w procesie compoundingu, natomiast od etapu wytłaczania wstępnego aż do chwili schłodzenia w etapie formowania podtrzymuje się wysoką temperaturę kolejno następujących po sobie etapów produkcyjnych, a uzyskana w procesie wytłaczania wstępnego z termiczną obróbką pierwszą masa z tworzywa sztucznego jest przetłaczana w stanie plastycznym bez dostępu powietrza do procesu wytłaczania głównego z termiczną obróbką drugą i ewentualnie kolejną obróbką termiczną, co stanowi, że przemianę stanu skupienia stałego materiału wtórnego poprzez stan skupienia plastyczny do stanu skupienia trwałego w gotowym produkcie prowadzi się jednokrotnie, znamienny tym, że etap wstępny prowadzi się wytłaczarką dwuślimakową współbieżną, a etap główny prowadzi się wytłaczarką jednoślimakową, także wtedy gdy jedną z obróbek termicznych jest proces compoundingu, przy czym utrzymuje się ciśnienie na wyjściu z układu uplastyczniającego dwuślimakowego na poziomie niższym niż 60 bar, prędkość obrotowa ślimaków wytłaczarki dwuślimakowej wynosi ponad 200 obr./min, prędkość obrotowa ślimaka w wytłaczarce jednoślimakowej procesu głównego wynosi maksymalnie 70 obr./min, gdzie termiczna obróbka pierwsza polega na doprowadzeniu wytłaczarki dwuślimakowej do temperatury w zakresie 210°C-240°C podczas dozowania i utrzymaniu temperatury w zakresie 170°C-220°C podczas uplastyczniania, termiczna obróbka druga polega na utrzymaniu w wytłaczarce jednoślimakowej procesu głównego równej temperatury z zakresu od 170°C do 220°C masy plastycznej z tworzywa sztucznego przetłoczonej z wytłaczarki dwuślimakowej procesu wstępnego.
- 2. Sposób wytwarzania artykułów przemysłowych z tworzyw sztucznych według się zastrz. 1, znamienny tym, że mielenie prowadzi aż do uzyskania frakcji mniejszej niż 15 mm.
- 3. Sposób wytwarzania artykułów przemysłowych z tworzyw sztucznych według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że przemiał po etapie mielenia jest składowany, korzystnie w big-bagach i/lub w silosie.
- 4. Sposób wytwarzania artykułów przemysłowych z tworzyw sztucznych według zastrz. 1 albo 2 albo 3, znamienny tym, że przemiał dostarczany jest do wytłaczarki do procesu wytłaczania wstępnego podciśnieniowym systemem transportu, którego ciśnienie wynosi co najwyżej 0,3 bar.
- 5. Sposób wytwarzania artykułów przemysłowych z tworzyw sztucznych według któregokolwiek z zastrz. od 1 do 4, znamienny tym, że przemiał po etapie mielenia jest dostarczany do wytłaczarki w jednakowych porcjach wagowych, korzystnie o stałym wydatku przemiału na obraną jednostkę czasu dla poszczególnego rodzaju produkcji wybranego artykułu przemysłowego.PL 339 363 Β1
- 6. Sposób wytwarzania artykułów przemysłowych z tworzyw sztucznych według któregokolwiek z zastrz. od 1 do 5, znamienny tym, że substancją nadmiarową są barwniki, korzystnie jeden barwnik z kilku możliwych oczekujących na podanie do wytłaczarki etapu wstępnego.
- 7. Sposób wytwarzania artykułów przemysłowych z tworzyw sztucznych według któregokolwiek z zastrz. od 1 do 6, znamienny tym, że przemiał jest podawany do wytłaczarki etapu wstępnego w kilku frakcjach, korzystnie w jednej frakcji z kilku możliwych oczekujących na podanie.
- 8. Sposób wytwarzania artykułów przemysłowych z tworzyw sztucznych według któregokolwiek z zastrz. od 1 do 7, znamienny tym, że substancją nadmiarową są modyfikatory, stabilizatory i dodatki procesowe oraz wypełniacz, najlepiej kreda, korzystnie podaje się je jednocześnie wybierając kilka z wielu możliwych i oczekujących na podanie do wytłaczarki etapu wstępnego.
- 9. Sposób wytwarzania artykułów przemysłowych z tworzyw sztucznych według zastrz. 1, znamienny tym, że domieszkowanie substancji nadmiarowych mineralnych w procesie compoundingu odbywa się podczas procesu wytłaczania wstępnego z termiczną obróbką pierwszą, korzystnie wraz z domieszkowaniem barwnika i/lub modyfikatora i/lub stabilizatora i dodatku procesowego.
- 10. Sposób wytwarzania artykułów przemysłowych z tworzyw sztucznych według zastrz. 1 albo 9, znamienny tym, że domieszkowanie granulatu pierwotnego tworzywa sztucznego odbywa się podczas procesu wytłaczania wstępnego z termiczną obróbką pierwszą i/lub podczas procesu wytłaczania głównego z termiczną obróbką drugą.
- 11. Sposób wytwarzania artykułów przemysłowych z tworzyw sztucznych według zastrz. 1 albo 9 albo 10, znamienny tym, że prowadzi się odgazowywanie, korzystnie podczas procesu wytłaczania wstępnego z termiczną obróbką pierwszą i korzystnie podczas procesu wytłaczania głównego z termiczną obróbką drugą.
- 12. Sposób wytwarzania artykułów przemysłowych z tworzyw sztucznych według zastrz. 1 albo 9 albo 10 albo 11, znamienny tym, że prędkość obrotowa ślimaków wytłaczarki dwuślimakowej wynosi od 200 do 300 obr./min,
- 13. Sposób wytwarzania artykułów przemysłowych z tworzyw sztucznych według któregokolwiek z zastrz. od zastrz. 9 do 12 albo 1, znamienny tym, że wraz ze wzrostem odległości od miejsca przetłaczania ciśnienie w wytłaczarce jednoślimakowej procesu głównego rośnie do wartości z zakresu od 200 bar do 350 bar.
- 14. Sposób wytwarzania artykułów przemysłowych z tworzyw sztucznych według któregokolwiek z zastrz. od 9 do 13 albo 1, znamienny tym, że prędkość obrotowa ślimaka w wytłaczarce jednoślimakowej procesu głównego przybiera wartość z zakresu 40-50 obr./min.
- 15. Sposób wytwarzania artykułów przemysłowych z tworzyw sztucznych według któregokolwiek z zastrz. od 1 do 14, znamienny tym, że masę plastyczną przed wystudzeniem i przed podaniem do głowicy wytłaczającej celem uformowania wyrobu, poddaje się filtracji separującej frakcje nieprzetworzone w postaci zanieczyszczeń o rozmiarach średnich powyżej 500 pm, korzystnie powyżej 350 pm,
- 16. Sposób wytwarzania artykułów przemysłowych z tworzyw sztucznych według któregokolwiek, z zastrz. od 1 do 15, znamienny tym, że po uzyskaniu uformowanego kształtu wyrobu poddaje się go kalibracji i schłodzeniu do temperatury poniżej 70°C, korzystnie poniżej 50°C.
- 17. Sposób wytwarzania artykułów przemysłowych z tworzyw sztucznych według któregokolwiek z zastrz. od 1 do 16, znamienny tym, że wyrób podawany z głowicy jest przechwytywany po schłodzeniu przez narzędzie odciągowe i prowadzony w zgodnym z wytłaczaniem kierunku z jednakową prędkością.
- 18. Sposób wytwarzania artykułów przemysłowych z tworzyw sztucznych według któregokolwiek z zastrz. od 1 do 17, znamienny tym, że docina się ostudzony wyrób do zadanych gabarytów i/lub rozdmuchuje i/lub rozciąga, korzystnie w niskotemperaturowym strumieniu gorącego powietrza.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL414984A PL229363B1 (pl) | 2015-11-27 | 2015-11-27 | Sposób wytwarzania artykułów przemysłowych z tworzyw sztucznych, szczególnie rur osłonowych |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL414984A PL229363B1 (pl) | 2015-11-27 | 2015-11-27 | Sposób wytwarzania artykułów przemysłowych z tworzyw sztucznych, szczególnie rur osłonowych |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL414984A1 PL414984A1 (pl) | 2017-06-05 |
| PL229363B1 true PL229363B1 (pl) | 2018-07-31 |
Family
ID=58793765
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL414984A PL229363B1 (pl) | 2015-11-27 | 2015-11-27 | Sposób wytwarzania artykułów przemysłowych z tworzyw sztucznych, szczególnie rur osłonowych |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL229363B1 (pl) |
-
2015
- 2015-11-27 PL PL414984A patent/PL229363B1/pl unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL414984A1 (pl) | 2017-06-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6818173B1 (en) | Polymeric blends formed by solid state shear pulverization and having improved melt flow properties | |
| CN103342858B (zh) | 一种短玻纤增强聚丙烯复合材料及其制备方法和应用 | |
| JP3270464B2 (ja) | 複合されたコンパウンド―射出成形法及びこの方法を実施するための装置 | |
| KR20130020783A (ko) | 압출 성형용 복합 펠렛의 제조 방법, 및 상기 방법으로 제조된 압출 성형용의 복합 펠렛 | |
| JP4944094B2 (ja) | 射出成形される材料、その方法、およびそのための使用 | |
| CN102470597A (zh) | 挤出发泡成形用成形材料及其制造方法、使用所述成形材料制造的木质发泡成形体以及所述木质发泡成形体的制造方法和制造装置 | |
| CN107540920B (zh) | 茂金属聚乙烯组合物及其制备方法 | |
| CN103030891A (zh) | 一种长玻璃纤维增强聚丙烯复合材料及其制备方法 | |
| US20120119414A1 (en) | Process for manufacturing a shaped article from a composite material comprising a solid filler and a thermoplastic binder | |
| CN102604206A (zh) | 超细滑石粉聚丙烯填充母粒及其制备方法和设备 | |
| KR20160144185A (ko) | 재생 수지를 이용한 abs 수지 조성물 및 이의 제조방법 | |
| TW202244117A (zh) | 用於射出成型的聚酯樹脂組成物、其製備方法及射出成型品 | |
| US9487647B2 (en) | Low viscosity polymer mixture | |
| CN103665527B (zh) | 滚塑加工制品专用的聚烯烃树脂改性组合物及其制备方法 | |
| US8556621B2 (en) | Extrusion blow molding apparatus for preparing polyester articles | |
| CN114685897A (zh) | 一种汽车用耐候保险杠专用改性pp材料及其制备方法 | |
| PL229363B1 (pl) | Sposób wytwarzania artykułów przemysłowych z tworzyw sztucznych, szczególnie rur osłonowych | |
| KR102066004B1 (ko) | 난연스티로폼을 재활용한 재생수지 제조 방법 | |
| CN102618050A (zh) | 一种改性复合材料的制备方法 | |
| JP2004058481A (ja) | リサイクル樹脂製品の製造方法及び自動車用樹脂部品 | |
| CN120865633A (zh) | 一种grs50可回收高透明膜 | |
| WO2005026244A1 (en) | Process for mechanical recycling of composite polymeric material | |
| JP4125942B2 (ja) | プラスチック廃棄物を利用した混合材料及びその製造装置並びにその製造方法 | |
| CN112745624A (zh) | 一种成型周期短的acs/pet基合金及其制备方法和应用 | |
| US20250026894A1 (en) | Method for manufacture of a polymer composition |