PL240483B1

PL240483B1 - Sposób przetwórstwa odpadów folii stretch

Info

Publication number: PL240483B1
Application number: PL422955A
Authority: PL
Inventors: Magdalena Grala
Original assignee: Purino Spolka Z Ograniczona Odpowiedzialnoscia
Priority date: 2017-09-25
Filing date: 2017-09-25
Publication date: 2022-04-11
Also published as: PL422955A1

Abstract

Przedmiotem zgłoszenia jest metoda przetwórstwa odpadów folii stretch, która polega na tym, że odpady folii po wstępnym umyciu i rozdrobnieniu poddaje się działaniu rozpuszczalnika organicznego z grupy rozpuszczalników aromatycznych, korzystnie toluenu lub ksylenu, stosowanych w ilości nie mniejszej niż 5 : 1 w stosunku do wagi polimeru, w temperaturze wrzenia rozpuszczalnika, otrzymany roztwór polimeru w rozpuszczalniku po przetłoczeniu przez sita filtracyjne o dokładności filtracji 3 mikrometrów, dozuje się do wytłaczarki lub kompoundera, gdzie następuje całkowite odparowanie rozpuszczalnika, dozowane są w odpowiednich proporcjach, środki modyfikujące właściwości polimeru - stabilizatory termiczne difenyloindol 0,2 - 0,5% w stosunku do wagi polimeru i/lub środki antyadhezyjne i/lub modyfikatory MFI, i/lub antyutleniacze, i/lub fotostabilizator-/anti-UV/, i/lub środki sieciujące następnie polimer po wytłoczeniu przez głowicę cięty jest na granulat.

Description

PL 240 483 B1

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób przetwórstwa odpadów folii stretch przy użyciu organicznego rozpuszczalnika, umożliwiająca uzyskanie granulatu LLDPE o wysokiej czystości.

Odpady z tworzyw sztucznych stanowią znaczną część odpadów komunalnych. Wyroby pochodzące z różnych dziedzin gospodarki są pakowane lub zawierają różnego rodzaju folie z tworzyw sztucznych.

Tworzywa sztuczne, dzięki ich wysokim parametrom użytkowym, między innymi dużej trwałości oraz odporności na czynniki zewnętrzne są powszechnie używane. Wycofanie ich z użytkowania powoduje nieustanny wzrost ilości odpadów zalegających wysypiska komunalne. Według różnych źródeł odpady z tworzyw sztucznych stanowią ok. 20-30% całkowitej ilości stałych odpadów komunalnych.

Odpady opakowaniowe, w większości wykonane z poliolefin stanowią ok. 80% całkowitej ilości odpadów tworzyw sztucznych zalegających komunalne wysypiska śmieci. Znaczący udział, nawet 70% mają w tych odpadach różnego rodzaju folie, w tym także folie stretch, wykonane z LLDPE, używane do zabezpieczenia ładunków na paletach, jako opakowania zbiorcze w czasie transportu i magazynowania, a także są używane w rolnictwie np. do przygotowywania tzw. sianokiszonek. Paradoksalnie, wysokie parametry użytkowe i trwałość wyrobów wykonanych z tworzyw sztucznych stanowią poważny problem przy ich utylizacji.

Znane i stosowane są różne metody recyklingu odpadów z tworzyw sztucznych recykling: surowcowy, materiałowy, chemiczny, termiczny czy też recykling energetyczny.

W znanych sposobach recyklingu materiałowego odpadów tworzyw sztucznych stosuje się różnego rodzaju rozpuszczalniki chemiczne. W jednym ze sposobów odpady spienionego polistyrenu (styropianu) rozpuszcza się w substancji zwanej „Limonem” - uzyskanej w wyniku ekstrakcji skórek owoców cytrusowych, otrzymany roztwór poddaje się procesowi destylacji a uzyskany polistyren przetwarza się metodą termiczną na granulat.

Znany jest z opisu patentowego PL 196652 sposób otrzymywania środka wodoochronnego przez rozpuszczenie odpadów styropianu w rozpuszczalniku organicznym z szeregu benzenu (BTX) i /lub pochodnych kwasu octowego.

Znany jest także z opisu patentowego PL 205867 sposób odzysku surowców z opakowań wielowarstwowych tzw. „tetrapaków” przy użyciu rozpuszczalników organicznych w temperaturze 60-200°C. Proces prowadzi się poniżej temperatury wrzenia danego rozpuszczalnika, a następnie oddziela się fazę zawierającą tworzywa sztuczne. Fazy organiczne poddaje się dalszemu przerobowi (np. destylacji) na polimer, a mieszaninę zawierającą folię aluminiową i papier rozdziela się na surowce podstawowe.

Celem wynalazku jest otrzymanie regranulatu polimeru LLDPE o wysokiej czystości z odpadów folii polietylenowych typu stretch.

Sposób przetwórstwa odpadów folii stretch polega na tym, że odpady folii po wstępnym umyciu i rozdrobnieniu poddaje się działaniu rozpuszczalnika organicznego z grupy rozpuszczalników aromatycznych, korzystnie toluenu lub ksylenu, stosowanych w ilości nie mniejszej niż 5 : 1 w stosunku do wagi polimeru, w temperaturze wrzenia rozpuszczalnika, otrzymany roztwór polimeru w rozpuszczalniku po przetłoczeniu przez sita filtracyjne o dokładności filtracji 3 mikrometrów, dozuje się do wytłaczarki lub kompoundera, gdzie następuje całkowite odparowanie rozpuszczalnika, dozowane są w odpowiednich proporcjach, środki modyfikujące właściwości polimeru - stabilizatory termiczne difenyloindol 0,2-0,5% w stosunku do wagi polimeru i/lub środki antyadhezyjne i/lub modyfikatory MFI, i/lub antyutleniacze, i/lub fotostabilizator (anty-UV) i/lub środki sieciujące następnie polimer po wytłoczeniu przez głowicę cięty jest na granulat.

W sposobie przetwórstwa odpadów według wynalazku w przypadku przeznaczenia granulatu do produkcji folii na sianokiszonki jako środek bakteriobójczy i grzybobójczy stosuje się odpowiednio nanosrebro w postaci koncentratu o stężeniu 10 000 ppm w ilości 0,001% - 0,8% lub tlenochlorek miedzi w ilości 0,01% - 0,5% w stosunku do wagi polimeru.

W sposobie tym jako środki antyadhezyjne stosuje się oleoamid w ilości 0,05-0,5% wagi polimeru, jako modyfikatory MFI stosuje się terpolimer akrylonitrylu w ilości 1-1,5%, wagi polimeru, jako antyutleniacze stosuje się BHT w ilości 1-2% wagi polimeru i/lub witaminę E w ilości 0,5-1,5% wagi polimeru, jako fotostabilizator (anty UV) stosuje się hydroksybenzofenon w proporcji 1-3% wagi polimeru oraz jako środki sieciujące stosuje się nadtlenek dikumylu w ilości 1-3% w stosunku do wagi polimeru.

PL 240 483 B1

Sposób przetwórstwa odpadowych folii LLDPE według wynalazku polega na zastosowaniu organicznego rozpuszczalnika, korzystnie toluenu lub ksylenu, w którym wstępnie rozdrobnione odpady polimeru poddaje się działaniu rozpuszczalnika w temperaturze wrzenia, stosując nadmiar rozpuszczalnika w stosunku do wagi polimeru - minimum 4 części rozpuszczalnika na 1 część polimeru. Otrzymany roztwór filtruje się w celu oddzielenia zanieczyszczeń mechanicznych, części pigmentów oraz innych nierozpuszczonych tworzyw sztucznych, a następnie dozuje do specjalnego typu wytłaczarki, posiadającej ilość portów odgazowujących, które umożliwią całkowite usunięcie rozpuszczalnika z roztworu polimeru i dalej jego wytłoczenie w postaci granulatu.

W sposobie przetwórstwa odpadowych folii LLDPE według wynalazku, odpady folii po wstępnym oczyszczeniu i usunięciu zanieczyszczeń metalicznych rozdrabnia się na młynach i poddaje działaniu aromatycznego rozpuszczalnika organicznego, w szczególności toluenu lub ksylenu w temperaturze wrzenia (odpowiednio 111°C lub 143°C), stosując nadmiar rozpuszczalnika. Proces rozpuszczania prowadzony jest w reaktorze wyposażonym w mieszadło i płaszcz grzejny oraz chłodnicę zwrotną. Roztwór przetłaczany jest pompą przez samoczyszczące sita filtracyjne o wysokiej dokładności filtracji najkorzystniej ok. 3 mikrometrów, co gwarantuje usunięcie zanieczyszczeń mechanicznych, innych tworzyw, które nie ulegają rozpuszczeniu w tych rozpuszczalnikach oraz części dodatków modyfikujących polimer i pigmentów. Tak oczyszczony roztwór polietylenu dozowany jest do wytłaczarki specjalnego rodzaju, gdzie następuje całkowite odparowanie rozpuszczalnika, oraz dozowane są odpowiednie komponenty modyfikujące właściwości polimeru np. stabilizatory termiczne, modyfikatory MFI, środki antyadhezyjne i inne.

W procesie przetwórstwa odpadowej folii stosuje się w odpowiednich proporcjach środki modyfikujące właściwości polimeru - np. stabilizatory termiczne np. difenyloindol 0,2-0,5% w stosunku do wagi polimeru, środki antyadhezyjne np. oleoamid 0,05-0,5% wagi polimeru, modyfikatory MFI terpolimer akrylonitrylu 1-1,5%/wagi polimeru, antyutleniacze np. BHT w ilości 1-2% lub witamina E w ilości 0,5-1,5% wagi polimeru, fotostabilizator (anty UV) - hydroksybenzofenon w proporcji 1-3% wagi polimeru oraz środki sieciujące np. nadtlenek dikumylu 1-3% w proporcji do wagi polimeru, następnie polimer po wytłoczeniu przez głowicę cięty jest na granulat.

W rozwiązaniu według wynalazku w przetwórstwie odpadowych tworzyw sztucznych stosuje się także środki bakteriobójcze i grzybobójcze korzystnie nanosrebro w postaci koncentratu o stężeniu 10 000 ppm w ilości 0,001% - 0,8% lub tlenochlorek miedzi w ilości 0,01% - 0,5% w stosunku do wagi polimeru. Dodatki te oprócz działania bakteriobójczego i grzybobójczego powodują redukcję ładunku elektrostatycznego granulatu powstałego z odpadowej folii. Powoduje to mniejsze przyleganie kurzu i innych zanieczyszczeń do folii wytworzonej z odpadów folii stretch.

Sposób według wynalazku pozwala na uzyskanie surowca o wysokiej czystości, który może być przetworzony na folie o wysokich parametrach użytkowych i ponownie użyty do pierwotnych zastosowań.

Rozwiązanie według wynalazku zostało przedstawione w przykładach wykonania nie ograniczających stosowania wynalazku.

P r z y k ł a d 1

Odpady foli wykonanych z LLDPE po umyciu i rozdrobnieniu powszechnie znanymi metodami dozowane są do reaktora z mieszadłem i płaszczem grzejnym, jednocześnie dozowany jest rozpuszczalnik toluen w stosunku 5 : 1 do wagi tworzywa. Zawartość reaktora podgrzewana jest do temperatury około 115°C i mieszana do całkowitego rozpuszczenia polimeru. Roztwór tłoczony jest pompą, przez samoczyszczące sita filtracyjne o dokładności filtracji 3 mikrometrów, co umożliwia usunięcie zanieczyszczeń mechanicznych, części dodatków modyfikujących polimer i pigmentów. Tak oczyszczony roztwór dozowany jest do wytłaczarki dwuślimakowej lub kompoundera, gdzie całkowicie odparowywany jest rozpuszczalnik, dozowany jest środek modyfikujący MFI - terpolimer akrylonitrylu w ilości 1% oraz w przypadku zastosowania granulatu do wytwarzania folii na sianokiszonki - jako środek bakteriobójczy - nanosrebro w postaci koncentratu o zawartości 10 000 ppm w ilości 0,2% wagi polimeru. Wytłoczone tworzywo cięte jest na granulat.

P r z y k ł a d 2

Postępując jak w przykładzie 1 dodatkowo dozujemy do wytłaczarki jako środek barwiący pigment - dwutlenek tytanu w ilości 0,2% w stosunku do wagi polimeru, antyutleniacz - BHT w ilości 1,2% oraz stabilizator termiczny w postaci difenyloindolu w ilości 0,4% wagi polimeru.

Claims

PL 240 483 B1

P r z y k ł a d 3

Postępując jak w przykładzie 1 zamiast toluenu stosujemy rozpuszczalnik z tej samej grupy rozpuszczalników aromatycznych - ksylen w stosunku 6 : 1 do wagi polimeru, zawartość reaktora podgrzewamy do temperatury około 143°C. Dalej postępujemy jak w przykładzie 1 dozując jako środek bakteriobójczy koncentrat nanosrebra o stężeniu 10 000 ppm w ilości 0,75% oraz stabilizator UV - hydroksybenzofenon w ilości 1,5%.

P r z y k ł a d 4

Postępując jak w przykładzie 1 zamiast nanosrebra, jako środek bakteriobójczy dozujemy tlenochlorek miedzi w stężeniu 0,01% oraz środek sieciujący - nadtlenek dikumylu w stężeniu 1,5% wagi polimeru.

Zastrzeżenia patentowe

1. Sposób przetwórstwa odpadów folii LLDPE na granulat o wysokim stopniu czystości przez rozdrobnienie, rozpuszczenie w rozpuszczalniku organicznym typu rozpuszczalników aromatycznych, w temperaturze wrzenia, tłoczeniu przez sita filtracyjne, wytłaczaniu znamienny tym, że odpady folii po wstępnym umyciu i rozdrobnieniu poddaje się działaniu rozpuszczalnika organicznego z grupy rozpuszczalników aromatycznych, korzystnie toluenu lub ksylenu, stosowanych w ilości nie mniejszej niż 5:1 w stosunku do wagi polimeru, w temperaturze wrzenia rozpuszczalnika, otrzymany roztwór polimeru w rozpuszczalniku po przetłoczeniu przez sita filtracyjne o dokładności filtracji 3 mikrometrów, dozuje się do wytłaczarki lub kompoundera, gdzie następuje całkowite odparowanie rozpuszczalnika, dozowane są w odpowiednich proporcjach, środki modyfikujące właściwości polimeru - stabilizatory termiczne difenyloindol 0,2-0,5% w stosunku do wagi polimeru i/lub środki antyadhezyjne, i/lub modyfikatory MFI i/lub antyutleniacze, i/lub fotostabilizator (anty-UV), i/lub środki sieciujące, następnie polimer po wytłoczeniu przez głowicę cięty jest na granulat.
2. Sposób przetwórstwa odpadów folii LLDPE według zastrz. 1, znamienny tym, że w przypadku przeznaczenia granulatu do produkcji folii na sianokiszonki jako środek bakteriobójczy i grzybobójczy stosuje się odpowiednio nanosrebro w postaci koncentratu o stężeniu 10 000 ppm w ilości 0,001% - 0,8% lub tlenochlorek miedzi w ilości 0,01% - 0,5% w stosunku do wagi polimeru.
3. Sposób przetwórstwa według zastrz. 1 albo 2 znamienny tym, że jako środki antyadhezyjne stosuje się oleoamid w ilości 0,05-0,5% wagi polimeru.
4. Sposób przetwórstwa według zastrz. 1 albo 2 znamienny tym, że jako modyfikatory MFI stosuje się terpolimer akrylonitrylu w ilości 1-1,5% wagi polimeru.
5. Sposób przetwórstwa według zastrz. 1 albo 2 znamienny tym, że jako antyutleniacze stosuje się BHT w ilości 1-2% wagi polimeru i/lub witaminę E w ilości 0,5-1,5% wagi polimeru.
6. Sposób przetwórstwa według zastrz. 1 albo 2 znamienny tym, że jako fotostabilizator (anty-UV) stosuje się hydroksybenzofenon w proporcji 1-3% wagi polimeru.
7. Sposób przetwórstwa według zastrz. 1 albo 2 znamienny tym, że jako środki sieciujące stosuje się nadtlenek dikumylu w ilości 1-3% w stosunku do wagi polimeru.