PL249373B1 - Kompozyt na bazie tworzywa kompostowalnego i biodegradowalnego ze skrobi termoplastycznej z napełniaczem w postaci pyłu mineralnego oraz sposób wytwarzania kompozytu na bazie tworzywa kompostowalnego i biodegradowalnego ze skrobi termoplastycznej z napełniaczem w postaci pyłu mineralnego - Google Patents
Kompozyt na bazie tworzywa kompostowalnego i biodegradowalnego ze skrobi termoplastycznej z napełniaczem w postaci pyłu mineralnego oraz sposób wytwarzania kompozytu na bazie tworzywa kompostowalnego i biodegradowalnego ze skrobi termoplastycznej z napełniaczem w postaci pyłu mineralnegoInfo
- Publication number
- PL249373B1 PL249373B1 PL445733A PL44573323A PL249373B1 PL 249373 B1 PL249373 B1 PL 249373B1 PL 445733 A PL445733 A PL 445733A PL 44573323 A PL44573323 A PL 44573323A PL 249373 B1 PL249373 B1 PL 249373B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- compostable
- filler
- mineral dust
- hopper
- thermoplastic starch
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L3/00—Compositions of starch, amylose or amylopectin or of their derivatives or degradation products
- C08L3/02—Starch; Degradation products thereof, e.g. dextrin
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/01—Use of inorganic substances as compounding ingredients characterized by their specific function
- C08K3/013—Fillers, pigments or reinforcing additives
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/10—Metal compounds
- C08K3/105—Compounds containing metals of Groups 1 to 3 or of Groups 11 to 13 of the Periodic Table
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/10—Metal compounds
- C08K3/11—Compounds containing metals of Groups 4 to 10 or of Groups 14 to 16 of the Periodic Table
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L101/00—Compositions of unspecified macromolecular compounds
- C08L101/16—Compositions of unspecified macromolecular compounds the macromolecular compounds being biodegradable
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J2303/00—Characterised by the use of starch, amylose or amylopectin or of their derivatives or degradation products
- C08J2303/02—Starch; Degradation products thereof, e.g. dextrin
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L2201/00—Properties
- C08L2201/06—Biodegradable
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Abstract
Przedmiotem zgłoszenia jest kompozyt na bazie tworzywa kompostowalnego i biodegradowalnego z napełniaczem w postaci pyłu mineralnego do produkcji wyrobów z tworzyw kompostowalnych i biodegradowalnych, jaki składa się od 20% do 69% wagowych osnowy ze znanego tworzywa kompostowalnego i biodegradowalnego ze skrobi termoplastycznej oraz dodatku 80% do 31% wagowych napełniacza w postaci pyłu mineralnego rozdrobnionego na frakcje pyliste o średnicy ziarna 0,0 - 0,069 mm, przy czym napełniacz w postaci pyłu mineralnego ma skład przedstawiony w tabeli. Przedmiotem zgłoszenia jest też sposób wytwarzania kompozytu na bazie tworzywa kompostowalnego i biodegradowalnego z napełniaczem w postaci pyłu mineralnego.
Description
Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest kompozyt na bazie tworzywa kompostowalnego i biodegradowalnego ze skrobi termoplastycznej z napełniaczem w postaci pyłu mineralnego oraz sposób wytwarzania kompozytu na bazie tworzywa kompostowalnego i biodegradowalnego ze skrobi termoplastycznej z napełniaczem w postaci pyłu mineralnego, który może zostać zastosowany do produkcji wyrobów z tworzyw kompostowalnych i biodegradowalnych, które znajdują zastosowanie w szeroko pojętym przemyśle, w szczególności w przemyśle opakowaniowym, motoryzacyjnym i agrotechnicznym. Przedmiotem wynalazku jest także sposób wytwarzania kompozytu z tworzywa kompostowalnego i biodegradowalnego z napełniaczem w postaci pyłu mineralnego. Materiał pozwala na wzbogacenie podłoża, w którym ulega biodegradacji lub kompostowaniu, w makro i mikro elementy, a także pierwiastki. Ma to na celu późniejsze wykorzystanie tego podłoża do podniesienia jakości upraw oraz na zmniejszenie śladu węglowego wytwórców produktów z kompozytu.
Z patentu KR102393864 (B1) znany jest sposób wytwarzania biodegradowalnej siatki z tworzywa sztucznego do hodowli wodorostów, zawierającej składniki nawozu dla wodorostów morskich i sposobu jej wytwarzania. Tworzywo sztuczne w jakim hoduje się wodorosty jest na etapie produkcji wzbogacane o mineralne dodatki stanowiące nawóz, przy czym o ile nawóz, zawarty w wierzchniej warstwie tworzywa, jest uwalniany do wody, o tyle tworzywo nie podlega rozkładowi i stanowi odpad niebezpieczny.
Z kolei ze zgłoszenia patentowego CN110549717 (A) znany jest przyjazny dla środowiska materiał opakowaniowy na nawóz leśny oraz sposób jego wytwarzania. Materiał opakowaniowy dzieli się na materiał warstwy wewnętrznej i materiał warstwy zewnętrznej; materiał warstwy zewnętrznej to papier pakowy i jest przygotowywany ze skrobi kukurydzianej, skrobi z manioku i mączki grochowej; materiał warstwy wewnętrznej jest biodegradowalną folią z tworzywa sztucznego i jest wytwarzany z następujących surowców: chitozanu, chityny i polibursztynianu butylenu; a materiał warstwy wewnętrznej i materiał warstwy zewnętrznej są połączone biodegradowalnym, alifatycznym poliestrowym klejem topliwym. W naturalnych warunkach, takich jak gleba leśna i woda, materiał opakowaniowy ulega biodegradacji na dwutlenek węgla i wodę, a uwalnianie nawozowych składników może być skutecznie kontrolowane, dzięki czemu zmniejsza się ich utrata.
Z opisu wynalazku JPH10158083 (A) znany jest sposób wytwarzania palików podpierających do hodowli roślin w jakim biodegradowalny kwas polimlekowy lub polialkohol winylowy, do którego dodaje się octan winylu, skrobię lub materiał roślinny, taki jak odpady ziemniaczane, soja i zrębki drzewne wzbogaca się nawozem zawierającym azot, kwas fosforowy, potas, magnez i inne rozdrobione na drobne cząstki, miesza się z glikolem propylenowym i środkiem powierzchniowo czynnym jako środkiem mieszającym do głównego składnika i ugniatany w temperaturze 80°C w celu wytworzenia granulek. Następnie granulki są formowane w paliki za pomocą wtryskarki w celu uzyskania produktu.
Współcześnie korzysta się z tworzyw kompostowalnych i biodegradowalnych, które są produkowane z surowców odnawialnych albo petrochemicznych. Jednak produkcja tego typu materiałów cechuje się wysokim kosztem, co było jednym z powodów opracowania wynalazku. Znanym rozwiązaniem dotyczących kompostowalnych i biodegradowalnych tworzyw jest to, że zmniejszają obciążenie środowiskowe plastikiem, jednakże wprowadzają do środowiska także substancje niepożądane, głównie z uwagi na niepełny rozkład polimerów wchodzących w ich skład. Do opracowania rozwiązania przyczynił się powód związany z problemami gospodarczo-politycznymi, które dotyczą pozyskiwania nawozów stosowanych w rolnictwie oraz innych sektorach. Obecnie producenci produktów z kompozytów na bazie tworzywa kompostowalnego i biodegradowalnego oraz napełniacza w postaci włókien naturalnych, mierzą się z problemem gazyfikacji podczas przetwórstwa, które jest wywołane paleniem się napełniacza.
Kompozyt na bazie tworzywa kompostowalnego i biodegradowalnego ze skrobi termoplastycznej z napełniaczem w postaci pyłu mineralnego oraz sposób wytwarzania kompozytu na bazie tworzywa kompostowalnego i biodegradowalnego z napełniaczem w postaci pyłu mineralnego rozwiązuje oba te problemy.
Kompozyt na bazie tworzywa kompostowalnego i biodegradowalnego ze skrobi termoplastycznej z napełniaczem w postaci pyłu mineralnego do produkcji wyrobów z tworzyw kompostowalnych i biodegradowalnych według wynalazku składa się od 20% do 69% wagowych osnowy ze znanego tworzywa kompostowalnego i biodegradowalnego na bazie skrobi termoplastycznej oraz dodatku 80% do 31% wagowych napełniacza w postaci pyłu mineralnego rozdrobnionego na frakcje pyliste o średnicy ziarna do 0,069 mm, przy czym napełniacz w postaci pyłu mineralnego składa się z:
PL 249373 Β1
| Pierwiastek | Zawartość % wag. w dodatku |
| S1O2 - Krzemionka | 45-47 |
| AI2O3 - Tlenek glinu | 13,9-14,3 |
| FezOj - Tlenek żelaza | 11-12 |
| CaO - Tlenek wapnia | 9-10 |
| NaaO - Tlenek sodu | 3,1-3,5 |
| MgO Tlenek magnezu | 7,9-12 |
| K2O - Tlenek potasu | 0,8-0,9 |
| T1O2 - Tlenek tytanu | 1,5-2,2 |
| P2O5 - dekatlenek tetrafosforu | 0,45-0,68 |
| MmCh - Tlenek manganu (111) | 0,25-0,35 |
Wynalazek powoduje obniżenie kosztów produkcji produktów końcowych (np. folii ściółkowych, doniczek, opakowań jednorazowych, wykończenia wnętrz do auta i domu, itp.), ze względu, że pył mineralny o zaproponowanym składzie jest tanim surowcem naturalnym. Przez połączenie osnowy, która jest tworzywem kompostowalnym i biodegradowalnym ze skrobi termoplastycznej oraz napełniacza w postaci pyłu mineralnego powoduje to uzyskanie kompozytu o określonym sposobie użycia. Zwiększanie ilości napełniacza w kompozycie powoduje, że materiał będzie nadawał się do wyrobów, które charakteryzują się większą sztywnością i wytrzymałością, a także mniejszą chłonnością wody. W przypadku gdy oczekiwany jest produkt o bardziej elastycznych właściwościach to należy zmniejszyć ilość napełniacza w stosunku do osnowy. Korzystne wykorzystanie wynalazku (nie wyczerpując przeznaczenia) proponuje się następujące proporcje surowców:
| L.p. przykładu | Produkt końcowy | Skład |
| 1 | Folia to transportu warzyw i owoców | 69%wag. tworzywo ze skrobi termoplastycznej 31 %wag.PYŁ MINERALNY |
| 2 | Opakowania na żywność elastyczne | 60%wag. tworzywo ze skrobi termoplastycznej 40%wag.PYŁ MINERALNY |
| 3 | Wykończenie wnętrza auta jako element ozdobny jak listwa | 20% wag. tworzywo ze skrobi termoplastycznej 80%wag.PYŁ MINELRANY |
Sposób wytwarzania kompozytu na bazie tworzywa kompostowalnego i biodegradowalnego ze skrobi termoplastycznej z napełniaczem w postaci pyłu mineralnego obejmuje następujące etapy:
I ETAP
Suszenie napełniacza w postaci pyłu mineralnego ze średnicą ziarna do 0,063 mm oraz osnowy do maksymalnie 0,02% zawartości wilgoci.
II ETAP
Mieszanie od 20% do 69% wagowych osnowy ze znanego tworzywa kompostowalnego i biodegradowalnego, w szczególności ze skrobi termoplastycznej oraz dodatku 31% do 80%. Korzystnym jest kiedy mieszanie jest dwurodzajowe tj. prowadzi się mieszanie fizyczne i/lub mieszanie w stopie w wytłaczarce co najmniej dwuślimakowej, korzystne jest gdy wytłaczarka posiada większą ilość ślimaków oraz dodatkowy dozownik grawimetryczny lub wolumetryczny. W przypadku mieszania fizycznego odbywa się ono w osobnym urządzeniu, np. w mikserze, który powoduje równomierną dyspersję napełniacza w osnowie. W następnym kroku ta mieszanina trafia do leja zasypowego wytłaczarki dwuślimakowej. Prędkość obrotowa mieszalnika (miksera) nie jest wyższa niż 160 obrotów/minutę, dzięki czemu unika się separacji dwóch materiałów już na etapie mieszania, co jest niewskazane. W sytuacji bezpośredniego mieszania składników w mechanizmach wytłaczarki (minimum dwuślimakowej) do pierwszego leja zasypowego zasypywana jest osnowa w postaci granulatu, przy czym materiał wstępnie uplastycznia się w temperaturze od około 115°C ± 10% i w innej strefie grzejnej usytuowany jest lej zasypowy z dozownikiem grawimetrycznym lub wolumetrycznym, którym dozowany jest pył mineralny. Korzystnie, gdy lej zasypowy dla osnowy jest chłodzony w celu uniknięcia plastyfikacji materiału na etapie podawania, przy czym temperatura leja zasypowego powinna wynosić 15+25°C.
III ETAP
Wytłaczanie granulatu w wytłaczarce powinno być prowadzone w temperaturach od 160°C do 250°C przy czym głowica wytłaczarska powinna mieć temperaturę 190°C ± 10%. Strefy grzejne wytłaczarki powinny posiadać temperaturę narastającą do poprzedniej. Przy czym w wytłaczarce wydzielone są co najmniej strefy dosyłu, która jest zlokalizowana pod pierwszym lejem zasypowym, strefa grzejna, nad którą zlokalizowany jest drugi lej zasypowy, strefy grzejne dodatkowe oraz głowica. Temperatury w poszczególnych strefach powinny wynosić 25°C, 160°C-210°C, 210°C-250°C, 190°C-220°C.
Prędkość obrotowa ślimaków wynosi od 25 obr./min przy czym stosunek L/D (długość/średnica) ślimaków dla najoptymalniejszych wyników produktu powinna wynosić od 27 do 50.
IV ETAP
Wytłaczany kompozyt po opuszczeniu głowicy wytłaczarki kieruje się na chłodzenia wodne wykonane za pomocą zbiornika lub korytka wodnego, którego ciecz ma temperaturę <18°C. Tak ostudzony materiał jest kierowany do granulatora poprzez taśmociąg, przy czym podczas transportu studzi się do temperatury 25°C-40°C oraz osusza. Zgranulowany kompozyt pakuje się do szczelnie zamkniętych worków i przechowuje w pomieszczeniach, korzystnie klimatyzowanych, w których panuje temperatura wyższa niż temperatura punktu rosy.
Innym możliwym sposobem chłodzenia materiału jest tunel, który jest chłodzony nawiewem, a temperatura chłodzącego powietrza wynosi <25°C.
Zgranulowany kompozyt może być następnie wykorzystany do produkcji wszelkiego rodzaju produktów, których oczekiwanym końcowym cyklem życia będzie wykorzystanie jako nawóz, wspomagacz kompostu lub odpad kompostowalny i/lub biodegradowalny. Napełniaczem kompozytu jest pył mineralny, który poprawia właściwości chemiczne gleby oraz poprawia uprawę roślin, ze względu, że dostarcza im odpowiednich mikro i makro elementów, a także pierwiastków w łatwo przyswajalny sposób. Wykorzystanie tego materiału nie wymaga dodatkowych operacji technologicznych. Dzięki stosowaniu tego materiału ogranicza się ilość zabiegów agrotechnicznych, które mają na celu utrzymanie odpowiedniej jakości gleb, którą potem można wykorzystać na uprawy lub w celu przywrócenia poprzedniej jakości gleby i flory roślinnej.
Należy zaznaczyć, że kompozyt spełnia warunki normy EN13432:2002 w kwestii kompostowania i biodegradacji. Pozwala to na wykorzystanie go w kompostowniach komercyjnych i przemysłowych.
Ważnym jest, że kompozyt po rozłożeniu nie wpływa negatywnie na środowisko naturalne. Wynalazek został przedstawiony w przykładach wykonania.
Przykład I
Kompozyt na bazie tworzywa kompostowalnego i biodegradowalnego ze skrobi termoplastycznej z napełniaczem w postaci pyłu mineralnego do produkcji wyrobów z tworzyw kompostowalnych i biodegradowalnych, w szczególności folii do pakowania warzyw i owoców według wynalazku składa się
PL 249373 Β1 z 69% wagowych osnowy ze znanego tworzywa kompostowalnego i biodegradowalnego ze skrobi termoplastycznej oraz dodatku 31% wagowych napełniacza w postaci pyłu mineralnego rozdrobnionego na frakcje pyliste o średnicy ziarna 1 do 0,069 mm, przy czym napełniacz w postaci pyłu mineralnego składa się z:
| Pierwiastek | Zawartość % wag. w dodatku |
| S1O2 - Krzemionka | 45-47 |
| AI2O3 - Tlenek glinu | 13,9 -14,3 |
| FezCh - Tlenek żelaza | 11-12 |
| CaO - Tlenek wapnia | 9-10 |
| NazO - Tlenek sodu | 3,1-3,5 |
| MgO Tlenek magnezu | 7,9-12 |
| K2O - Tlenek potasu | 0,8-0,9 |
| T1O2 - Tlenek tytanu | 1,5-2,2 |
| P2O5 - dekatlenek tetrafosforu | 0,45-0,68 |
| MmCh - Tlenek manganu (111) | 0,25-0,35 |
Sposób wytwarzania kompozytu na bazie tworzywa kompostowalnego i biodegradowalnego ze skrobi termoplastycznej z napełniaczem w postaci pyłu mineralnego, w szczególności folii do pakowania warzyw i owoców, obejmuje następujące etapy:
I ETAP
Suszenie napełniacza w postaci pyłu mineralnego ze średnicą ziarna do 0,063 mm oraz osnowy do maksymalnie 0,02% zawartości wilgoci.
II ETAP
Mieszanie 69% wagowych osnowy ze znanego tworzywa kompostowalnego i biodegradowalnego, w szczególności ze skrobi termoplastycznej oraz dodatku 31%. Mieszanie jest dwurodzajowe tj. prowadzi się mieszanie fizyczne i mieszanie w stopie w wytłaczarce. W przypadku mieszania fizycznego odbywa się ono w osobnym urządzeniu, np. w mikserze, który powoduje równomierną dyspersję napełniacza w osnowie. W następnym kroku ta mieszanina trafia do leja zasypowego wytłaczarki dwuślimakowej. Prędkość obrotowa mieszalnika (miksera) nie jest wyższa niż 160 obrotów/minutę. W sytuacji bezpośredniego mieszania składników w mechanizmach wytłaczarki (minimum dwuślimakowej) do pierwszego leja zasypowego zasypywana jest osnowa w postaci granulatu, przy czym materiał wstępnie uplastycznia się w temperaturze od około 115°C ± 10% i w innej strefie grzejnej usytuowany jest lej zasypowy z dozownikiem grawimetrycznym lub wolumetrycznym, którym dozowany jest pył mineralny. Korzystnie, gdy lej zasypowy dla osnowy jest chłodzony w celu uniknięcia plastyfikacji materiału na etapie podawania, przy czym temperatura leja zasypowego powinna wynosić 15+25°C.
III ETAP
Wytłaczanie granulatu w wytłaczarce prowadzi się w temperaturach od 160°C do 250°C przy czym głowica wytłaczarska ma temperaturę 190°C±10%. Strefy grzejne wytłaczarki posiadają temperaturę narastającą do poprzedniej. Przy czym w wytłaczarce wydzielone są co najmniej strefy dosyłu, która jest zlokalizowana pod pierwszym lejem zasypowym, strefa grzejna, nad którą zlokalizowany jest drugi lej zasypowy, strefy grzejne dodatkowe oraz głowica. Temperatury w poszczególnych strefach wynoszą 25°C, 160°C-210°C, 210°C-250°C, 190°C-220°C.
Prędkość obrotowa ślimaków wynosi od 25 obr./min przy czym stosunek L/D (długość/średnica) ślimaków wynosi od 27 do 50.
IV ETAP
Wytłaczany kompozyt po opuszczeniu głowicy wytłaczarki kieruje się na chłodzenie wodne wykonane za pomocą zbiornika lub korytka wodnego, którego ciecz ma temperaturę <18°C. Tak ostudzony
PL 249373 Β1 materiał jest kierowany do granulatora poprzez taśmociąg, przy czym podczas transportu studzi się go do temperatury 25°C-40°C oraz osusza, /granulowany kompozyt pakuje się do szczelnie zamkniętych worków i przechowuje w pomieszczeniach klimatyzowanych, w których panuje temperatura wyższa niż temperatura punktu rosy.
Innym możliwym sposobem chłodzenia materiału jest tunel, który jest chłodzony nawiewem, a temperatura chłodzącego powietrza wynosi <25°C.
Przykład II
Kompozyt na bazie tworzywa kompostowalnego i biodegradowalnego ze skrobi termoplastycznej z napełniaczem w postaci pyłu mineralnego do produkcji wyrobów z tworzyw kompostowalnych i biodegradowalnych, w szczególności opakowań elastycznych na żywność, według wynalazku składa się 60% wagowych osnowy ze znanego tworzywa kompostowalnego i biodegradowalnego ze skrobi termoplastycznej oraz dodatku 40% wagowych napełniacza w postaci pyłu mineralnego rozdrobnionego na frakcje pyliste o średnicy ziarna do 0,069 mm, przy czym napełniacz w postaci pyłu mineralnego składa się z:
| Pierwiastek | Zawartość % wag. w dodatku |
| S1O2 - Krzemionka | 45-47 |
| AI2O3 - Tlenek glinu | 13,9-14,3 |
| FezCh - Tlenek żelaza | 11-12 |
| CaO - Tlenek wapnia | 9-10 |
| NaiO - Tlenek sodu | 3,1-3,5 |
| MgO - Tlenek magnezu | 7,9-12 |
| K2O - Tlenek potasu | 0,8-0,9 |
| T1O2 - Tlenek tytanu | 1,5-2,2 |
| P2O5 - dekatlenek tetrafosforu | 0,45-0,68 |
| MmCh - Tlenek manganu (III) | 0,25-0,35 |
Sposób wytwarzania kompozytu na bazie tworzywa kompostowalnego i biodegradowalnego ze skrobi termoplastycznej z napełniaczem w postaci pyłu mineralnego do produkcji opakowań elastycznych na żywność, obejmuje następujące etapy:
I ETAP
Suszenie napełniacza w postaci pyłu mineralnego ze średnicą ziarna do 0,063 mm oraz osnowy do maksymalnie 0,02% zawartości wilgoci.
II ETAP
Mieszanie 60% wagowych osnowy ze znanego tworzywa kompostowalnego i biodegradowalnego, w szczególności ze skrobi termoplastycznej oraz dodatku 40%. Mieszanie jest dwurodzajowe tj. prowadzi się mieszanie fizyczne i mieszanie w stopie w wytłaczarce jaka posiada większą ilość ślimaków oraz dodatkowy dozownik grawimetryczny lub wolumetryczny. W przypadku mieszania fizycznego odbywa się ono w osobnym urządzeniu, np. w mikserze, który powoduje równomierną dyspersję napełniacza w osnowie. W następnym kroku ta mieszanina trafia do leja zasypowego wytłaczarki wieloślimakowej. Prędkość obrotowa mieszalnika (miksera) nie jest wyższa niż 160 obrotów/minutę, dzięki czemu unika się separacji dwóch materiałów już na etapie mieszania, co jest niewskazane. W sytuacji bezpośredniego mieszania składników w mechanizmach wytłaczarki do pierwszego leja zasypowego zasypywana jest osnowa w postaci granulatu, przy czym materiał wstępnie uplastycznia się w temperaturze od około 115°C ± 10% i w innej strefie grzejnej usytuowany jest lej zasypowy z dozownikiem grawimetrycznym lub wolumetrycznym, którym dozowany jest pył mineralny. Lej zasypowy dla osnowy jest chłodzony w celu uniknięcia plastyfikacji materiału na etapie podawania, przy czym temperatura leja zasypowego wynosi 15+25°C.
PL 249373 Β1
III ETAP
Wytłaczanie granulatu w wytłaczarce prowadzi się w temperaturach od 160°C do 250°C przy czym głowica wytłaczarska ma temperaturę 190°C±10%. Strefy grzejne wytłaczarki powinny posiadać temperaturę narastającą do poprzedniej. Przy czym w wytłaczarce wydzielone są strefy dosyłu, która jest zlokalizowana pod pierwszym lejem zasypowym, strefa grzejna, nad którą zlokalizowany jest drugi lej zasypowy, strefy grzejne dodatkowe oraz głowica. Temperatury w poszczególnych strefach wynoszą 25°C, 160°C-210°C, 210°C-250°C, 190°C-220°C.
Prędkość obrotowa ślimaków wynosi od 25 obr./min przy czym stosunek L/D (długość/średnica) ślimaków dla najoptymalniejszych wyników produktu wynosi od 27 do 50.
IV ETAP
Wytłaczany kompozyt po opuszczeniu głowicy wytłaczarki kieruje się na chłodzenie wodne wykonane za pomocą zbiornika lub korytka wodnego, którego ciecz ma temperaturę <18°C. Tak ostudzony materiał jest kierowany do granulatora poprzez taśmociąg, przy czym podczas transportu studzi się do temperatury 25°C-40°C oraz osusza, /granulowany kompozyt pakuje się do szczelnie zamkniętych worków i przechowuje w pomieszczeniach, korzystnie klimatyzowanych, w których panuje temperatura wyższa niż temperatura punktu rosy.
Przykład III
Kompozyt na bazie tworzywa kompostowalnego i biodegradowalnego ze skrobi termoplastycznej z napełniaczem w postaci pyłu mineralnego do produkcji wyrobów z tworzyw kompostowalnych i biodegradowalnych, w szczególności elementów wykończeniowych do wnętrz pojazdów, według wynalazku składa się 20% wagowych osnowy ze znanego tworzywa kompostowalnego i biodegradowalnego ze skrobi termoplastycznej oraz dodatku 80% wagowych napełniacza w postaci pyłu mineralnego rozdrobnionego na frakcje pyliste o średnicy ziarna do 0,069 mm, przy czym napełniacz w postaci pyłu mineralnego składa się z:
| Pierwiastek | Zawartość % wag. w dodatku |
| SiOz - Krzemionka | 45-47 |
| AI2O3 - Tlenek glinu | 13,9-14,3 |
| FezCh - Tlenek żelaza | 11-12 |
| CaO - Tlenek wapnia | 9-10 |
| NaiO - Tlenek sodu | 3,1-3,5 |
| MgO - Tlenek magnezu | 7,9-12 |
| K2O - Tlenek potasu | 0,8-0,9 |
| T1O2 - Tlenek tytanu | 1,5-2,2 |
| P2O5 - dekatlenek tetrafosforu | 0,45-0,68 |
| MmCh - Tlenek manganu (III) | 0,25-0,35 |
Sposób wytwarzania kompozytu na bazie tworzywa kompostowalnego i biodegradowalnego ze skrobi termoplastycznej z napełniaczem w postaci pyłu mineralnego, w szczególności elementów wykończeniowych do wnętrz pojazdów, obejmuje następujące etapy:
I ETAP
Suszenie napełniacza w postaci pyłu mineralnego ze średnicą ziarna do 0,063 mm oraz osnowy do maksymalnie 0,02% zawartości wilgoci.
II ETAP
Mieszanie 20% wagowych osnowy ze znanego tworzywa kompostowalnego i biodegradowalnego, w szczególności ze skrobi termoplastycznej oraz dodatku 80% wagowych napełniacza w postaci
PL 249373 Β1 pyłu mineralnego rozdrobnionego na frakcje pyliste o średnicy ziarna do 0,069 mm. Mieszanie jest dwurodzajowetj. prowadzi się mieszanie fizyczne i mieszanie w stopie w wytłaczarce wieloślimakowej, jaka wyposażona jest w dodatkowy dozownik grawimetryczny lub wolu metryczny. W przypadku mieszania fizycznego odbywa się ono w osobnym urządzeniu, np. w mikserze, który powoduje równomierną dyspersję napełniacza w osnowie. W następnym kroku ta mieszanina trafia do leja zasypowego wytłaczarki. Prędkość obrotowa mieszalnika (miksera) nie jest wyższa niż 160 obrotów/minutę, dzięki czemu unika się separacji dwóch materiałów już na etapie mieszania, co jest niewskazane. W sytuacji bezpośredniego mieszania składników w mechanizmach wytłaczarki do pierwszego leja zasypowego zasypywana jest osnowa w postaci granulatu, przy czym materiał wstępnie uplastycznia się w temperaturze od około 115°C ± 10% i w innej strefie grzejnej usytuowany jest lej zasypowy z dozownikiem grawimetrycznym lub wolu metrycznym, którym dozowany jest pył mineralny. Korzystnie, gdy lej zasypowy dla osnowy jest chłodzony w celu uniknięcia plastyfikacji materiału na etapie podawania, przy czym temperatura leja zasypowego wynosi 15+25°C.
III ETAP
Wytłaczanie granulatu w wytłaczarce prowadzi się w temperaturach od 160°C do 250°C przy czym głowica wytłaczarska powinna mieć temperaturę 190°C±10%. Strefy grzejne wytłaczarki powinny posiadać temperaturę narastającą do poprzedniej. Przy czym w wytłaczarce wydzielone są strefy dosytu, która jest zlokalizowana pod pierwszym lejem zasypowym, strefa grzejna, nad którą zlokalizowany jest drugi lej zasypowy, strefy grzejne dodatkowe oraz głowica. Temperatury w poszczególnych strefach powinny wynosić 25°C, 160°C-210°C, 210°C-250°C, 190°C-220°C.
Prędkość obrotowa ślimaków wynosi od 25 obr./min przy czym stosunek L/D (długość/średnica) ślimaków wynosi od 27 do 50.
IV ETAP
Wytłaczany kompozyt po opuszczeniu głowicy wytłaczarki kieruje się na chłodzenia w tunelu chłodzącym nawiewem o temperaturze <25°C. Tak ostudzony materiał jest kierowany do granulatora poprzez taśmociąg, przy czym podczas transportu studzi się do temperatury 25°C-40°C oraz osusza, /granulowany kompozyt pakuje się do szczelnie zamkniętych worków i przechowuje w pomieszczeniach, korzystnie klimatyzowanych, w których panuje temperatura wyższa niż temperatura niż punkt rosy.
Claims (9)
1. Kompozyt na bazie tworzywa kompostowalnego i biodegradowalnego ze skrobi termoplastycznej z napełniaczem w postaci pyłu mineralnego do produkcji wyrobów z tworzyw kompostowalnych i biodegradowalnych, znamienny tym, że składa się od 20% do 69% wagowych osnowy ze znanego tworzywa kompostowalnego i biodegradowalnego na bazie skrobi termoplastycznej oraz dodatku 80% do 31% wagowych napełniacza w postaci pyłu mineralnego rozdrobnionego na frakcje pyliste o średnicy ziarna do 0,069 mm, przy czym napełniacz w postaci pyłu mineralnego składa się z:
Pierwiastek
Zawartość % wag. w dodatku
S1O2 - Krzemionka
45-47
AI2O3 - Tlenek glinu
13,9-14,3
FezCh - Tlenek żelaza
11-12
CaO - Tlenek wapnia
9-10
NaaO - Tlenek sodu
3,1-3,5
MgO Tlenek magnezu
7,9-12
PL 249373 Β1
Pierwiastek
Zawartość % wag. w dodatku
KzO - Tlenek potasu
0,8-0,9
T1O2 - Tlenek tytanu
1,5-2,2
P2O5 - dekatlenek tetrafosforu
0,45-0,68
MmCh - Tlenek manganu (III)
0,25-0,35
2. Sposób wytwarzania kompozytu na bazie tworzywa kompostowa In ego i biodegradowalnego ze skrobi termoplastycznej z napełniaczem w postaci pyłu mineralnego jak ujawniono w zastrz. 1, znamienny tym, że obejmuje następujące etapy
I ETAP suszenie napełniacza w postaci pyłu mineralnego ze średnicą ziarna do 0,063 mm oraz osnowy do maksymalnie 0,02% zawartości wilgoci,
II ETAP mieszanie od 20% do 69% wagowych osnowy ze znanego tworzywa kompostowalnego i biodegradowalnego, w szczególności ze skrobi termoplastycznej oraz dodatku 31% do 80%,
III ETAP wytłaczanie granulatu w wytłaczarce w temperaturach od 160°C do 250°C przy czym głowica wytłaczarska ma temperaturę 190°C ± 10%, w wytłaczarce wydzielone są co najmniej strefy dosyłu, która jest zlokalizowana pod pierwszym lejem zasypowym, strefa grzejna, nad którą zlokalizowany jest drugi lej zasypowy, strefy grzejne dodatkowe oraz głowica, temperatury w poszczególnych strefach wynoszą 25°C, 160°C-210°C, 210°C-250°C, 190°C-220°C, a prędkość obrotowa ślimaków wynosi od 25 obr./min przy czym stosunek L/D (długość/średnica) ślimaków wynosi od 27 do 50.
IV ETAP chłodzenie powietrzne lub wodne kompozytu, granulowanie, suszenie oraz przechowywanie.
3. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że mieszanie jest dwurodzajowe tj. prowadzi się mieszanie fizyczne i mieszanie w stopie w wytłaczarce co najmniej dwuślimakowej.
4. Sposób według zastrz. 2 albo 3, znamienny tym, że wytłaczarka jest wytłaczarką wieloślimakową i posiada dodatkowy dozownik grawimetryczny lub wolumetryczny.
5. Sposób według zastrz. 2 albo 3 albo 4, znamienny tym, że mieszanie odbywa się w osobnym urządzeniu, np. w mikserze, prędkość obrotowa mieszalnika (miksera) nie jest wyższa niż 160 obrotów/minutę.
6. Sposób według zastrz. 2 albo 3, znamienny tym, że w sytuacji bezpośredniego mieszania składników w mechanizmach wytłaczarki do pierwszego leja zasypowego zasypywana jest osnowa w postaci granulatu, przy czym materiał wstępnie uplastycznia się w temperaturze od około 115°C ± 10%, a w innej strefie grzejnej usytuowany jest lej zasypowy z dozownikiem grawimetrycznym lub wolumetrycznym, którym dozowany jest pył mineralny.
7. Sposób według zastrz. 6, znamienny tym, że lej zasypowy dla osnowy jest chłodzony w i temperatura leja zasypowego wynosi 15+25°C.
8. Sposób według zastrz. 2 albo 3 albo 4 albo 5 albo 6 albo 7, znamienny tym, że chłodzenie prowadzi się za pomocą zbiornika lub korytka wodnego, którego ciecz ma temperaturę <18°C.
9. Sposób według zastrz. 2 albo 3 albo 4 albo 5 albo 6 albo 7, znamienny tym, że chłodzenie prowadzi się za pomocą tunelu chłodzącego, który jest chłodzony nawiewem, a temperatura chłodzącego powietrza wynosi <25°C.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL445733A PL249373B1 (pl) | 2023-08-01 | 2023-08-01 | Kompozyt na bazie tworzywa kompostowalnego i biodegradowalnego ze skrobi termoplastycznej z napełniaczem w postaci pyłu mineralnego oraz sposób wytwarzania kompozytu na bazie tworzywa kompostowalnego i biodegradowalnego ze skrobi termoplastycznej z napełniaczem w postaci pyłu mineralnego |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL445733A PL249373B1 (pl) | 2023-08-01 | 2023-08-01 | Kompozyt na bazie tworzywa kompostowalnego i biodegradowalnego ze skrobi termoplastycznej z napełniaczem w postaci pyłu mineralnego oraz sposób wytwarzania kompozytu na bazie tworzywa kompostowalnego i biodegradowalnego ze skrobi termoplastycznej z napełniaczem w postaci pyłu mineralnego |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL445733A1 PL445733A1 (pl) | 2025-02-03 |
| PL249373B1 true PL249373B1 (pl) | 2026-04-07 |
Family
ID=94381230
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL445733A PL249373B1 (pl) | 2023-08-01 | 2023-08-01 | Kompozyt na bazie tworzywa kompostowalnego i biodegradowalnego ze skrobi termoplastycznej z napełniaczem w postaci pyłu mineralnego oraz sposób wytwarzania kompozytu na bazie tworzywa kompostowalnego i biodegradowalnego ze skrobi termoplastycznej z napełniaczem w postaci pyłu mineralnego |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL249373B1 (pl) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0775724A1 (fr) * | 1995-11-27 | 1997-05-28 | Societe Nationale Des Poudres Et Explosifs | Compositions entièrement biodégradables utiles pour fabriquer des cartouches de chasse et de tir |
| KR101307194B1 (ko) * | 2012-03-09 | 2013-09-11 | 한봉희 | 숯을 함유하는 생분해 플라스틱 조성물 및 이를 이용하여 제조된 성형품 |
| PL407597A1 (pl) * | 2014-03-21 | 2015-09-28 | Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny W Szczecinie | Biodegradowalne hydrofilowe mikrocząstki na bazie pochodnych skrobi i sposób otrzymywania biodegradowalnych hydrofilowych mikrocząstek na bazie pochodnych skrobi |
| PL408232A1 (pl) * | 2014-05-19 | 2015-11-23 | Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny W Szczecinie | Zapachowa folia biodegradowalna i sposób otrzymywania zapachowej folii biodegradowalnej |
-
2023
- 2023-08-01 PL PL445733A patent/PL249373B1/pl unknown
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0775724A1 (fr) * | 1995-11-27 | 1997-05-28 | Societe Nationale Des Poudres Et Explosifs | Compositions entièrement biodégradables utiles pour fabriquer des cartouches de chasse et de tir |
| KR101307194B1 (ko) * | 2012-03-09 | 2013-09-11 | 한봉희 | 숯을 함유하는 생분해 플라스틱 조성물 및 이를 이용하여 제조된 성형품 |
| PL407597A1 (pl) * | 2014-03-21 | 2015-09-28 | Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny W Szczecinie | Biodegradowalne hydrofilowe mikrocząstki na bazie pochodnych skrobi i sposób otrzymywania biodegradowalnych hydrofilowych mikrocząstek na bazie pochodnych skrobi |
| PL408232A1 (pl) * | 2014-05-19 | 2015-11-23 | Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny W Szczecinie | Zapachowa folia biodegradowalna i sposób otrzymywania zapachowej folii biodegradowalnej |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL445733A1 (pl) | 2025-02-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8802754B2 (en) | Starch-plastic composite resins and profiles made by extrusion | |
| CN1091118C (zh) | 基本上由热塑性淀粉组成的或为基础的生物可降解材料 | |
| CN103289134B (zh) | 可完全生物降解的多功能地膜及其制备方法 | |
| EP3953127B1 (fr) | Procédé de préparation de granulés plastiques biosources et biodegradables | |
| JP2020026527A (ja) | 疎水性を有する熱可塑性デンプン複合材料とその製造方法 | |
| KR102111285B1 (ko) | 생분해성 플라스틱 조성물 및 이를 이용한 플라스틱의 제조 방법 | |
| CN102120870A (zh) | 一种可降解塑料及其生产方法 | |
| CN104861210A (zh) | 一种疏水稳定的淀粉基全生物降解树脂及其制备方法 | |
| CN102875853A (zh) | 一种可降解塑料及其制备方法 | |
| US9023918B1 (en) | Biodegradable plastic resin | |
| KR20220035142A (ko) | 증가된 강도 및 기타 특성을 위해 소립자의 전분 및 전분계 물질을 합성 폴리머와 혼합 | |
| CN110041616A (zh) | 一种防析出光稳定剂3853母粒及其制备方法 | |
| KR20220046912A (ko) | 목질계 바이오매스 및 전분계 바이오매스를 함유하는 바이오플라스틱의 제조 방법, 이에 의해 제조된 바이오플라스틱 및 이를 사용한 필름, 쉬트 또는 용기 | |
| Singh et al. | Green and sustainable packaging materials using thermoplastic starch | |
| PL249373B1 (pl) | Kompozyt na bazie tworzywa kompostowalnego i biodegradowalnego ze skrobi termoplastycznej z napełniaczem w postaci pyłu mineralnego oraz sposób wytwarzania kompozytu na bazie tworzywa kompostowalnego i biodegradowalnego ze skrobi termoplastycznej z napełniaczem w postaci pyłu mineralnego | |
| PL236285B1 (pl) | Biodegradowalny kompozyt polimerowy i sposób jego wytwarzania | |
| JP2022539869A (ja) | Ｐｂａｔ、ｐｌａ、および炭水化物系ポリマー材料のブレンドを含むポリマー物品 | |
| US7576145B2 (en) | Method for producing degradable polymers | |
| CN1930228B (zh) | 淀粉混合树脂组合物、其成形品及其制造方法 | |
| RU2349612C1 (ru) | Биологически разрушаемая термопластичная композиция с использованием отходов кондитерской промышленности | |
| PL249065B1 (pl) | Sposób wytwarzania modyfikowanej skrobi termoplastycznej oraz biodegradowalne kompozyty zawierające modyfikowaną skrobię termoplastyczną | |
| RU2446191C1 (ru) | Полимерная композиция для получения биодеградируемых формовочных изделий из расплава | |
| PL216930B1 (pl) | Sposób wytwarzania skrobi termoplastycznej | |
| RU2829959C2 (ru) | Биологически разрушаемая композиция, включающая кофейные отходы | |
| KR20140037484A (ko) | 생분해성 식품용기 제조용 수지시트 |