PL247826B1

PL247826B1 - Sposób wytwarzania rury z tworzywa biodegradowalnego

Info

Publication number: PL247826B1
Application number: PL442333A
Authority: PL
Inventors: Rafał Malinowski; Mariusz Błaszkowski; Bogusław Królikowski; Zbigniew Frąszczak
Original assignee: Siec Badawcza Lukasiewicz Instytut Inzynierii Mat Polimerowych I Barwnikow
Priority date: 2022-09-20
Filing date: 2022-09-20
Publication date: 2025-09-08
Also published as: PL442333A1

Abstract

Przedmiotem zgłoszenia jest sposób wytwarzania rury z tworzywa biodegradowalnego, która po krótkoterminowym użytkowaniu ulega biodegradacji w warunkach kompostowania przemysłowego. Sposób polega na tym, że 100,0 części wagowych alifatycznego poliestru biodegradowalnego, korzystnie polilaktydu (PLA) lub jego analogu - poli(kwasu mlekowego) (też o symbolu PLA), miesza się w mieszalniku z biodegradowalnym modyfikatorem udarności w ilości od 0,1 do 25,3 części wagowych, korzystnie od 1,0 do 11,2 części wagowych, stanowiącym biodegradowalny alifatyczno-aromatyczny ko-poliester, korzystnie poli(adypinian-co-tereftalan butylenu) (PBAT) lub kopolimer etylenu i akrylanu etylu, albo liniowy elastomer akrylowy na osnowie polilaktydu lub jego analogu - poli(kwasu mlekowego), w tym zawierający ugrupowanie epoksydowe oraz z dodatkowymi biodegradowalnymi składnikami barwiącymi w ilości od 0,1 do 1,3 części wagowych, którymi są barwniki białe oraz czarne, w obu przypadkach na osnowie polilaktydu lub jego analogu — poli(kwasu mlekowego), po czym tak przygotowaną mieszaninę niepołączonych w masie składników wprowadza się do leja zasypowego wytłaczarki ślimakowej, w której układzie uplastyczniającym bez odgazowania, wszystkie składniki poddaje się uplastycznieniu i ujednorodnieniu, a następnie tak ujednorodnioną i uplastycznioną mieszaninę przetłacza się do głowicy wytaczarskiej formującej kształt rury, którą w dalszej kolejności kalibruje się, po czym tak wytworzoną rurę intensywnie chłodzi się, a następnie tnie się na odcinki o zadanej długości.

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania rury z tworzywa biodegradowalnego, która po krótkoterminowym użytkowaniu ulega biodegradacji w warunkach kompostowania przemysłowego.

Obecnie tworzywa polimerowe stanowią jedną z podstawowych grup materiałów konstrukcyjnych. Pomimo wielu zalet tych tworzyw, są one również źródłem powstawania dużej ilości odpadów, zanieczyszczając w ten sposób środowisko naturalne. Ponadto w wyniku bardzo powolnego rozkładu zdecydowanej większości z nich w tym środowisku, mogą one zalegać w nim przez wiele lat. Jednym z obecnie stosowanych sposobów rozwiązujących problemy odpadów z tworzyw polimerowych jest ich recykling oraz ponowne zagospodarowanie recyklatów. Jednakże konsumpcja tworzyw polimerowych i związana z tym ilość odpadów konsumenckich ciągle rosną. Stanowi to obecnie jeden z najczęściej podejmowanych problemów współczesnej cywilizacji. Aktualnie wdrażanym, nowoczesnym i alternatywnym sposobem zmniejszającym ilości tworzywowy odpadów konsumenckich jest stosowanie biodegradowalnych odpowiedników, klasycznych, polimerowych tworzyw niebiodegradowalnych. Tego typu tworzywa stosunkowo łatwo i szybko ulegają rozkładowi w środowisku naturalnym lub w specjalnie ustalonych warunkach środowiskowych, np. w kompoście przemysłowym. Stosowanie przyjaznych dla środowiska materiałów może odnosić się również do specjalistycznych wyrobów mających zastosowanie niekonwencjonalne, np. do wielkogabarytowych rur. Obecnie tego typu rury wytwarza się z klasycznych, niebiodegradowalnych tworzyw polimerowych, które w niektórych aplikacjach mogą mieć niekorzystny wpływ na środowisko. Zastąpienie ich alternatywnymi odpowiednikami o bardziej przyjaznym wpływie na środowisko może przyczynić się do znacznej poprawy jego ochrony.

Z opisu zgłoszeniowego US20080191464 (A1) znana jest irygacyjna rura biodegradowalna i sposób jej wytwarzania. Według wynalazku rura wykonana jest z wielu warstw, przy czym warstwa rdzeniowa wytworzona jest z tworzywa biodegradowalnego, a zewnętrzne warstwy chroniące rdzeń wykonane są z tworzywa niebiodegradowalnego takiego jak polietylen, politetrafluoroetylen lub silikon. Istotne w wynalazku jest to, że warstwa rdzenia jest stosunkowo cienka, bo mająca grubość od 0,1 do 0,2 mm. Z kolei warstwa ochronna może mieć grubość do 0,05 mm. Rury irygacyjne wytworzone według wynalazku są więc stosunkowo cienkimi rurami. Rura według wynalazku wytwarzana jest w tzw. procesie koekstruzji lub laminowania lub wytłaczania połączonego z etapem natryskiwania warstwy ochronnej. Dodatkowym procesem koniecznym do wytworzenia rury jest jej perforacja, dzięki czemu rura może być przeznaczona do nawadniania pól uprawnych.

Z opisu zgłoszeniowego US20090224078 (A1) znane jest podobne rozwiązanie dotyczące stosowania biodegradowalnych irygacyjnych rur lub taśm ociekowych. Według wynalazku podstawowym składnikiem stosowanych rury lub taśm ociekowych jest polihydroksyalkanian (PHA). Rury lub taśmy opisane według wynalazku ulegają szybkiej biodegradacji, nawet po czasie 24 godzin, jeżeli w ich wnętrzu znajdą się czynniki aktywujące procesy biodegradacji, a głównie katalizatory w postaci enzymów (karboksyesterazy: EC 3.1.1.75 i EC 3.1.1.76) lub roztworów alkalicznych. Czynniki takie są wprowadzane razem z innymi mediami w dowolnym momencie oraz według aktualnych potrzeb.

Z opisu zgłoszeniowego CN106668959 (A) znany jest sposób wytwarzania mikrorurek z tworzywa biodegradowalnego, przeznaczonych do zastosowań w medycynie, a głównie jako wsporniki implantów w ludzkim ciele. Według wynalazku w pierwszym etapie wytwarza się cienkie rurki z tworzywa biodegradowalnego, głównie z poli(kwasu mlekowego) o zawartości wyłącznie enancjomerów L, w taki sposób, aby średnica zewnętrzna tych rurek była nieco mniejsza niż średnica wewnętrzna rurek stalowych. W kolejnym etapie wytworzone rurki z tworzywa biodegradowalnego wprowadza się do wnętrza rurek stalowych i poddaje się je działaniu podwyższonego ciśnienia i podwyższonej temperatury, aby zewnętrzna ścianka rurki z tworzywa biodegradowalnego ściśle przylegała do wewnętrznej ścianki rurki stalowej. W wyniku takiego procesu otrzymuje się odpowiednio odwzorowane rurki z tworzywa biodegradowalnego, których średnice zewnętrzne zawierają się w przedziale od 2,5 mm do 4,5 mm.

Znana jest z opisu zgłoszeniowego JPH11323104 (A) biodegradowalna rura przeznaczona do magazynowania wody deszczowej i nawadniania gleby w wyniku tworzenia się pustych przestrzeni w materiale. Rura wytwarzana jest z żywicy polialkiloalkanianowej charakteryzującej się szerokim zakresem wartości masowego wskaźnika szybkości płynięcia tj. od 0,5 do 30 g/10 min. (190°C, 2,16 kg). Rurę o zadanych parametrach otrzymuje się w wyniku wytłaczania żywicy zawierającej wodę w ilości nie większej niż 2% masowe. Głównym składnikiem zastosowanej żywicy (poza wodą) jest alifatyczny kwas dikarboksylowy lub jego pochodne, tj. kwas bursztynowy, kwas adypinowy, kwas suberynowy, kwas sebacynowy, dikwas dodekanu i jego bezwodniki. Według wynalazku rura otrzymana w procesie wytłaczania dwuślimakowego charakteryzuje się średnicą zewnętrzną od 107 do 114 mm.

Znany jest z opisu patentowego CN103980686 (B) sposób wytwarzania rury z tworzywa biodegradowalnego w dużej elastyczności i przeznaczonej na opakowania w postaci tub. Według wynalazku rura jest wytwarzana głównie z poli(adypinianu-co-tereftalanu butylenu) (PBAT) stanowiącego od 60 do 98% masowych, który występuje we wszystkich przykładach realizacji wynalazku, i innych składników dodatkowych, a zwłaszcza tych o działaniu bakteriobójczym. Składniki bakteriobójcze zawierają najczęściej kationy takie jak Ag+, Zn²⁺, Cu²⁺ lub nano(tlenek tytanu). Elastyczna rura może zawierać również skrobię dodawaną w stosunku do PBAT wynoszącym 0-3:7-10. Elastyczna rura otrzymana według wynalazku charakteryzuje się średnicą zewnętrzną od 10 do 50 mm oraz grubością ścianki od 0,3 do 1,0 mm.

Z opisu patentowego CN100427155 (C) znane są rurki drenażowe (głównie nosowe) stosowane w medycynie, które wytwarza się z tworzywa biodegradowalnego. Jako tworzywa biodegradowalne stosowane są głównie te na bazie kwasu mlekowego, ε-kaprolaktonu, glikolu etylenowego lub ich kombinacji. Najczęściej są to kopolimery kwasu mlekowego i ε-kaprolaktonu. Według wynalazku istotne jest to, że polimery biodegradowalne musza być łatwo rozpuszczalne w rozpuszczalnikach organicznych, np. w chloroformie, ze względu na metodę wytwarzania rur drenażowych. Metoda ta polega na kilkukrotnym zanurzaniu i wyjmowaniu rdzenia o określonej średnicy z roztworu danego polimeru biodegradowalnego. Krotność ta zależy od grubości ścianki rurki, którą chce się uzyskać. Na koniec procesu rurkę zdejmuje się z rdzenia i przycina na potrzebne odcinki.

Jednym z najbardziej obiecujących polimerów biodegradowalnych, który może stanowić osnowę polimerową nowo opracowywanych wyrobów rurowych z tworzyw biodegradowalnych, jest polilaktyd (PLA) lub jego analog - poli(kwas mlekowy), również oznaczany skrótem PLA. Polimer ten jest w pełni biodegradowalny, bardzo łatwo ulega rozkładowi w warunkach kompostowania przemysłowego, a dodatkowo jest pozyskiwany w wyniku syntezy monomeru otrzymywanego z surowców odnawialnych. Jego podstawowe właściwości mechaniczne, cieplne, reologiczne i przetwórcze wskazują na duży potencjał tego polimeru w wytwarzaniu wielkogabarytowych rur do zastosowań specjalnych. Przede wszystkim korzystne są jego właściwości takie jak: (i) mały skurcz przetwórczy, (ii) duży moduł sprężystości, (iii) dobra wytrzymałość na rozciąganie, (iv) małe odkształcenie, (v), stosunkowo niska wartość temperatury topnienia oraz (vi) warunki przetwórcze porównywalne do warunków przetwórstwa tworzyw niebiodegradowalnych. Mniej korzystnymi właściwościami są jego względnie duża kruchość oraz chłonność wilgoci. Te dwie ostatnie cechy sprawiają, że tworzywo to musi być odpowiednio suche w celu jego przetwarzania i wyeliminowania możliwości jego częściowej degradacji hydrolitycznej już na etapie przetwórstwa, a także musi być odpowiednio modyfikowane zwłaszcza w tych zastosowaniach, w których istotne znaczenie ma zwiększona wytrzymałość na dynamiczne uderzenie. Biorąc pod uwagę powyższe, stwierdzono, że PLA lub jego odpowiednio zmodyfikowana odmiana mogą stanowić dobre rozwiązanie do wytwarzania wielkogabarytowych rur do zastosowań specjalnych.

Sposób wytwarzania rury z tworzywa biodegradowalnego według wynalazku polega na tym, że 100,0 części wagowych polilaktydu (PLA) lub jego analogu - poli(kwasu mlekowego) o wagowo średniej (Mw) masie molowej od 200 do 400 kg/mol, masowym wskaźniku (MFR) szybkości płynięcia 2 do 5 g/10 min. mierzonym w temperaturze 190°C oraz pod naciskiem 2,16 kg, temperaturze przejścia szklistego od 53 do 60°C, module sprężystości od 3 do 4 GPa oraz zawierającego poniżej 250 ppm wilgoci miesza się w mieszalniku z biodegradowalnym modyfikatorem udarności w ilości od 0,1 do 25,3 części wagowych, korzystnie od 1,0 do 11,2 części wagowych, stanowiącym biodegradowalny alifatyczno-aromatyczny ko-poliester, korzystnie poli(adypinian-co-tereftalan butylenu) (PBAT) o wagowo średniej (Mw) masie molowej od 60 do 70 kg/mol, masowym wskaźniku (MFR) szybkości płynięcia od 4 do 7 g/10 min. mierzonym w temperaturze 190°C oraz pod naciskiem 2,16 kg, temperaturze przejścia szklistego od -33 do -20°C, module sprężystości od 60 do 200 MPa lub kopolimer etylenu i akrylanu etylu, albo liniowy elastomer akrylowy na osnowie polilaktydu lub jego analogu - poli(kwasu mlekowego), w tym zawierający ugrupowanie epoksydowe oraz z dodatkowymi biodegradowalnymi składnikami barwiącymi w ilości od 0,1 do 1,3 części wagowych, korzystnie od 0,1 do 0,7 części wagowych, którymi są barwniki białe oraz czarne, w obu przypadkach na osnowie polilaktydu lub jego analogu - poli(kwasu mlekowego), przy czym korzystnie jest stosować łącznie oba barwniki w proporcjach 1 część barwnika czarnego do 4 części barwnika białego, po czym tak przygotowaną mieszaninę niepołączonych w masie składników wprowadza się do leja zasypowego wytłaczarki ślimakowej, w której układzie uplastyczniającym bez odgazowania, wszystkie składniki poddaje się uplastycznieniu i ujednorodnieniu w temperaturze od 160 do 210°C, przy prędkości obrotowej ślimaka wynoszącej od 50 do 100 obr./min. o średnicy (D) od 25 do 100 mm i stosunku długości (L) do średnicy (D) (L/D) od 30 do 40, a następnie tak ujednorodnioną i uplastycznioną mieszaninę przetłacza się do głowicy wytaczarskiej o temperaturze od 160 do 190°C formującej kształt rury, którą w dalszej kolejności kalibruje się, po czym tak wytworzoną rurę o średnicy (0) zewnętrznej od 10 do 100 mm, korzystnie o średnicy (0) zewnętrznej od 20 do 80 mm i grubości ścianki od 0,2270 do 0,6870 mm, przy zaokrągleniu wartości grubości ścianki do dwóch miejsc po przecinku, intensywnie chłodzi się w jednej lub dwóch wannach próżniowych, których długość strefy chłodzenia wynosi co najmniej 120 (D), a następnie tnie się na odcinki o zadanej długości.

Wytworzona sposobem według wynalazku rura z tworzywa biodegradowalnego charakteryzuje się wyjątkowo dużą podatnością na rozkład w warunkach kompostowania przemysłowego. Nieoczekiwanie okazało się, że rozkład rury o nawet najgrubszych ściankach następuje już w pierwszym miesiącu kompostowania. Już po czasie jednego miesiąca staje się ona bardzo krucha, do tego stopnia, że samoczynnie rozpada się w dłoniach. Dalsze prowadzenie biodegradacji do 3 miesięcy jedynie zwiększa stopień jej biodegradacji, o czym świadczy dezintegracja jej struktury. Szczególnie istotnym efektem jaki zaobserwowano po badaniach biodegradacji był większy stopień dezintegracji tych rur, które zawierały większą ilość modyfikatora udarności. Stwierdzono zatem, że zastosowany modyfikator ma podwójnie korzystne znaczenie. Po pierwsze korzystnie wpływa na właściwości mechaniczne rur, a głównie ogranicza ich kruchość, a po drugie przyśpiesza proces biodegradacji rur. Tak wytworzona rura nadaje się przede wszystkim do użytkowania krótkotrwałego, tzn. nie przekraczającego zwykle okresu 12 miesięcy. Po tym okresie rura może tracić swoje pierwotne właściwości użytkowe w wyniku rozpoczęcia się procesów degradacji hydrolitycznej, a następnie degradacji biotycznej. Zmiany te nie powinny, jednakże zachodzić, pod warunkiem, że rura nie będzie użytkowana w warunkach środowiska naturalnego. Wówczas rura taka może być przechowywana (magazynowana) w okresie dłuższym niż 12 miesięcy.

Receptura tworzywa polimerowego opracowana do wytwarzania rur według wynalazku zapewnia dobre właściwości mechaniczne rury, a zwłaszcza jej dużą sztywność i wytrzymałość mechaniczną. Dotyczy to zwłaszcza rur, które zawierają modyfikator udarności w ilości co najmniej 5,3 części wagowych. Tego typu rury nie ulegają złamaniu w badaniach właściwości mechanicznych podczas statycznego ściskania. Niezależnie od rodzaju rury, każda z nich przy odkształceniu 30% podczas ściskania, wykazuje siłę wynoszącą co najmniej 1500 N.

Przedmiot wynalazku objaśniają bliżej poniższe przykłady realizacji, nie ograniczając jego zakresu. Nadto przedmiot wynalazku uwidaczniają ilustracje, na których Fig. 1 przedstawia widok fragmentu ścianki rury po pierwszym miesiącu biodegradacji, Fig. 2 obrazuje fragmenty rury zawierającej 1 część wagową modyfikatora udarności po 3 miesiącach biodegradacji, Fig. 3 obrazuje rurę zawierającą 11,2 części wagowych modyfikatora udarności po 3 miesiącach biodegradacji, zaś Fig. 4 ukazuje widok rury po działaniu obciążeń ściskających: po lewej rura pęknięta o zawartości modyfikatora udarności poniżej 5,3 części wagowych, po prawej rura nie ulegająca uszkodzeniu (pęknięciu) ze względu na obecność w jej składzie modyfikatora udarności o zawartości co najmniej 5,3 części wagowych.

Przykład I

Wytworzenie rury z tworzywa biodegradowalnego o średnicy zewnętrznej 20 mm oraz grubości ścianki wynoszącej 1,5 mm polega na tym, że 100 części wagowych polilaktydu (PLA) o wagowo średniej (Mw) masie molowej 300 kg/mol, masowym wskaźniku (MFR) szybkości płynięcia 4 g/10 min. mierzonym w temperaturze 190°C oraz pod naciskiem 2,16 kg, temperaturze przejścia szklistego 54°C, module sprężystości 3,5 GPa oraz zawierającego poniżej 250 ppm wilgoci miesza się w mieszalniku z 5,3 częściami wagowymi poli(adypinianu-co-tereftalanu butylenu) (PBAT) o wagowo średniej (Mw) masie molowej 60 kg/mol, masowym wskaźniku (MFR) szybkości płynięcia 6 g/10 min. mierzonym w temperaturze 190°C oraz pod naciskiem 2,16 kg, temperaturze przejścia szklistego -25°C, module sprężystości 150 MPa oraz ze składnikami barwiącymi w ilości 0,4 części wagowych, którymi są barwniki białe oraz czarne, w obu przypadkach na osnowie polilaktydu przy czym oba barwniki stosuje się łącznie w proporcjach 1 część barwnika czarnego do 4 części barwnika białego, po czym tak przygotowaną mieszaninę niepołączonych w masie składników wprowadza się do leja zasypowego wytłaczarki jednoślimakowej, w której układzie uplastyczniającym bez odgazowaniu, w temperaturze poszczególnych stref cylindra od 170 do 190°C, w temperaturze głowicy od 180 do 190°C, a także przy prędkości obrotowej ślimaka wynoszącej 50 obr./min, o średnicy (D) 45 mm i stosunku długości (L) do średnicy (D) = 30, wszystkie składniki poddaje się uplastycznieniu i ujednorodnieniu, po czym tak uplastycznione i ujednorodnione tworzywo wprowadza się do głowicy wytłaczarskiej, a następnie formuje się w kalibratorze rurę, którą dalej chłodzi się intensywnie w wannie próżniowej przy czym długość strefy chłodzenia wynosi 120 D, po czym uformowaną i schłodzoną rurę tnie się na odcinki o zadanej długości.

Przykład II

Wytworzenie rury z tworzywa biodegradowalnego o średnicy zewnętrznej 75 mm oraz grubości ścianki wynoszącej 3 mm polega na tym, że 100,0 części wagowych polilaktydu (PLA) o wagowo średniej (Mw) masie molowej 380 kg/mol, masowym wskaźniku (MFR) szybkości płynięcia 3 g/10 min. mierzonym w temperaturze 190°C oraz pod naciskiem 2,16 kg, temperaturze przejścia szklistego 56°C, module sprężystości 3,5 GPa oraz zawierającego poniżej 250 ppm wilgoci miesza się w mieszalniku z 1 częścią wagową liniowego elastomeru akrylowego na osnowie polilaktydu oraz ze składnikami barwiącymi w ilości 0,1 części wagowych, którymi są barwniki białe oraz czarne, w obu przypadkach na osnowie polilaktydu przy czym oba barwniki stosuje się łącznie w proporcjach 1 część barwnika czarnego do 4 części barwnika białego, po czym tak przygotowaną mieszaninę niepołączonych w masie składników wprowadza się do leja zasypowego wytłaczarki jednoślimakowej, w której układzie uplastyczniającym bez odgazowaniu, w temperaturze poszczególnych stref cylindra od 160 do 200°C, w temperaturze głowicy od 160 do 180°C, a także przy prędkości obrotowej ślimaka wynoszącej 60 obr./min, o średnicy (D) 100 mm i stosunku długości (L) do średnicy (D) = 40, wszystkie składniki poddaje się uplastycznieniu i ujednorodnieniu, po czym tak uplastycznione i ujednorodnione tworzywo wprowadza się do głowicy wytłaczarskiej, a następnie formuje się w kalibratorze rurę, którą dalej chłodzi się intensywnie w dwóch wannach próżniowych przy czym długość strefy chłodzenia wynosi 120 D, po czym uformowaną i schłodzoną rurę tnie się na odcinki o zadanej długości.

Przykład III

Wytworzenie rury z tworzywa biodegradowalnego o średnicy zewnętrznej 75 mm oraz grubości ścianki wynoszącej 4 mm polega na tym, że 100,0 części wagowych polilaktydu (PLA) o wagowo średniej (Mw) masie molowej 350 kg/mol, masowym wskaźniku (MFR) szybkości płynięcia 3,5 g/10 min. mierzonym w temperaturze 190°C oraz pod naciskiem 2,16 kg, temperaturze przejścia szklistego 58°C, module sprężystości 3,5 GPa oraz zawierającego poniżej 250 ppm wilgoci miesza się w mieszalniku z 11,2 częściami wagowymi poli(adypinianu-co-tereftalanu butylenu) (PBAT) o wagowo średniej (Mw) masie molowej 70 kg/mol, masowym wskaźniku (MFR) szybkości płynięcia 4 g/10 min. mierzonym w temperaturze 190°C oraz pod naciskiem 2,16 kg, temperaturze przejścia szklistego -22°C, module sprężystości 200 MPa oraz ze składnikami barwiącymi w ilości 0,7 części wagowych, którymi są barwniki białe oraz czarne, w obu przypadkach na osnowie polilaktydu przy czym oba barwniki stosuje się łącznie w proporcjach 1 część barwnika czarnego do 4 części barwnika białego, po czym tak przygotowaną mieszaninę niepołączonych w masie składników wprowadza się do leja zasypowego wytłaczarki jednoślimakowej, w której układzie uplastyczniającym bez odgazowaniu, w temperaturze poszczególnych stref cylindra od 160 do 200°C, w temperaturze głowicy od 160 do 180°C, a także przy prędkości obrotowej ślimaka wynoszącej 80 obr./min, o średnicy (D) 100 mm i stosunku długości (L) do średnicy (D) = 40, wszystkie składniki poddaje się uplastycznieniu i ujednorodnieniu, po czym tak uplastycznione i ujednorodnione tworzywo wprowadza się do głowicy wytłaczarskiej, a następnie formuje się w kalibratorze rurę, którą dalej chłodzi się intensywnie w dwóch wannach próżniowych przy czym długość strefy chłodzenia wynosi 120 D, po czym uformowaną i schłodzoną rurę tnie się na odcinki o zadanej długości.

Chociaż wynalazek został objaśniony za pomocą wybranych przykładów realizacji, to jest zrozumiałe, że możliwe są jego wielorakie modyfikacje, z wyjątkiem ograniczeń zawartych w zastrzeżeniach patentowych.

Claims

Zastrzeżenie patentowe

1. Sposób wytwarzania rury z tworzywa biodegradowalnego, znamienny tym, że 100,0 części wagowych polilaktydu (PLA) lub jego analogu - poli(kwasu mlekowego) o wagowo średniej (Mw) masie molowej od 200 do 400 kg/mol, masowym wskaźniku (MFR) szybkości płynięcia 2 do 5 g/10 min. mierzonym w temperaturze 190°C oraz pod naciskiem 2,16 kg, temperaturze przejścia szklistego od 53 do 60°C, module sprężystości od 3 do 4 GPa oraz zawierającego poniżej 250 ppm wilgoci miesza się w mieszalniku z biodegradowalnym modyfikatorem udarności w ilości od 0,1 do 25,3 części wagowych, korzystnie od 1,0 do 11,2 części wagowych, stanowiącym biodegradowalny alifatyczno-aromatyczny ko-poliester, korzystnie poli(adypinian-co-tereftalan butylenu) (PBAT) o wagowo średniej (Mw) masie molowej od 60 do 70 kg/mol, masowym wskaźniku (MFR) szybkości płynięcia od 4 do 7 g/10 min. mierzonym w temperaturze 190°C oraz pod naciskiem 2,16 kg, temperaturze przejścia szklistego od -33 do -20°C, module sprężystości od 60 do 200 MPa lub kopolimer etylenu i akrylanu etylu, albo liniowy elastomer akrylowy na osnowie polilaktydu lub jego analogu - poli(kwasu mlekowego), w tym zawierający ugrupowanie epoksydowe oraz z dodatkowymi biodegradowalnymi składnikami barwiącymi w ilości od 0,1 do 1,3 części wagowych, korzystnie od 0,1 do 0,7 części wagowych, którymi są barwniki białe oraz czarne, w obu przypadkach na osnowie polilaktydu lub jego analogu - poli(kwasu mlekowego), przy czym korzystnie jest stosować łącznie oba barwniki w proporcjach 1 część barwnika czarnego do 4 części barwnika białego, po czym tak przygotowaną mieszaninę niepołączonych w masie składników wprowadza się do leja zasypowego wytłaczarki ślimakowej, w której układzie uplastyczniającym bez odgazowania, wszystkie składniki poddaje się uplastycznieniu i ujednorodnieniu w temperaturze od 160 do 210°C, przy prędkości obrotowej ślimaka wynoszącej od 50 do 100 obr./min. o średnicy (D) od 25 do 100 mm i stosunku długości (L) do średnicy (D) (L/D) od 30 do 40, a następnie tak ujednorodnioną i uplastycznioną mieszaninę przetłacza się do głowicy wytaczarskiej o temperaturze od 160 do 190°C formującej kształt rury, którą w dalszej kolejności kalibruje się, po czym tak wytworzoną rurę o średnicy (0) zewnętrznej od 10 do 100 mm, korzystnie o średnicy (0) zewnętrznej od 20 do 80 mm i grubości ścianki od 0,22^0 do 0,68V0 mm, przy zaokrągleniu wartości grubości do dwóch miejsc po przecinku, intensywnie chłodzi się w jednej lub dwóch wannach próżniowych o długości strefy chłodzenia wynoszącej co najmniej 120 (D), a następnie schłodzoną rurę tnie się na odcinki o zadanej długości.