RO131568A2

RO131568A2 - Biocompozite obţinute din polietilenă reciclată în amestec cu făină de lemn, pentru diverse profiluri destinate placării suprafeţelor elementelor de construcţie, în aplicaţii la interior sau exterior

Info

Publication number: RO131568A2
Application number: ROA201500424A
Authority: RO
Inventors: Sebastian Teodor Arădoaei
Original assignee: Innovative Grenn Materials S.R.L.
Priority date: 2015-06-19
Filing date: 2015-06-19
Publication date: 2016-12-30

Abstract

Invenţia se referă la materiale biocompozite, obţinute din polietilenă reciclată, în amestec cu făină de lemn, cu proprietăţi mecanice mai bune decât polietilena de înaltă densitate, şi costuri de producţie reduse, şi la un procedeu de realizare a acestora, materialele fiind utilizate în domeniul construcţiilor pentru obţinerea unor profiluri destinate placării suprafeţelor elementelor de construcţie pentru interior sau exterior. Materialele biocompozite, conform invenţiei, conţin următoarele elemente exprimate în procente în greutate: 40...64% polietilenă reciclată de înaltă densitate, 30...60% făină din lemn de frasin şi 1...6% aditivi de stabilizare. Procedeul conform invenţiei constă în amestecarea, cu un extruder cu dublu şnec, la o temperatură cuprinsă în intervalul 230...245°C, a unor cantităţi de 40...64% polietilenă de înaltă densitate regranulată, cu 30...60% făină din lemn de frasin, cu densitatea de 180 g/l la 23°C, umiditate de maximum 2% şi dimensiune de fibră de maximum 180 μm, şi o cantitate de 1...6% dintr-un amestec format din aditivi de dispersie, ancorare, desicare, stabilizare UV, antibacterieni, fungici, ignifugi, talc şi pigmenţi anorganici, după care amestecul obţinut sub formă de granule este din nou extrudat cu un extruder cu dublu şnec, la o temperatură cuprinsă în intervalul 155...170°C, materialul biocompozit rezultat presându-se la final într-o matriţă cu profil în forma necesară aplicaţiei.

Description

BIOCOMPOZITE OBȚINUTE DIN POLIETILENĂ RECICLATĂ ÎN AMESTEC CU FĂINĂ DE LEMN PENTRU DIVERSE PROFILE DESTINATE PLACĂRII SUPRAFEȚELOR ELEMENTELOR DE CONSTRUCȚIE, ÎN APLICAȚII LA INTERIOR SAU EXTERIOR

Invenția de față se referă la realizarea de materiale biocompozite obținute din polietilenă reciclată în amestec cu făină de lemn pentru diverse profile destinate placării suprafețelor elementelor de construcție, în aplicații la interior sau exterior, realizate integral din surse reciclate din deșeuri plastice menajere și deșeuri rezultate la prelucrarea masei lemnose și aditivi de stabilizare.

Avantajul acestor materiale biocompozite este acela că au proprietăți mecanice mai bune decât polietilena de înalta densitate reciclată fără adaos de făină de lemn, produsele obținute din plastic reciclat reprezintă economii de energie și de emisii de CO₂, prin evitarea procesului de extracție a petrolului și evitarea reducerii rafinării petrolului, fabricării monomerului și proceselor de polimerizare care sunt necesare pentru obținerea materialelor polimerice.

Alte avantajele ale utilizării acestor materiale biocompozite sunt greutatea redusă ceea ce facilitează o mai bună manipulare în timpul procesului de asamblare și costurile de instalare de transport mai mici. Compozitele oferă, o mai mare libertate de design, ce permit crearea de forme complexe.

Utilizarea biocompozitelor obținute din polietilenă reciclată în amestec cu făină de lemn pentru diverse profile destinate placări suprafețelor elementelor de construcție, în aplicații la interior sau exterior poate reprezenta o soluție eficientă pentru dezvoltarea sectorului construcțiilor prin dezvoltarea de materiale mai durabile.

Dezavantajul acestor biocompozite obținute din polietilenă reciclată în amestec cu făină de lemn îl reprezintă consolidarea la nivelul de structură deoarece există o incompatibilitate între fibrele hidrofile din făina de lemn și polimerul hidrofob ce duce la aderență scăzută între cele două materiale și prin urmare la o stabilitate scăzută.

1/7

office^ig'-n biotomp ro Web. www ιρ/)>·biotornp ro

INNOVATIVE GREEN MATERIALS S.R.L.

Cw. 32380210

PC /22/1481/2013

Te’eîon.. -10 723 394 392

Scopul invenției constă în realizarea de materiale biocompozite obținute din polietilenă reciclată în amestec cu făină de lemn pentru diverse profile destinate placării suprafețelor elementelor de construcție, în aplicații la interior sau exterior.

Problema pe care o rezolvă invenția este stabilirea unui raport optim între componenții rețetei de material biocompozit și proprietățile materialelor biocompozite care conduce la realizarea scopului propus.

Procedeul conform invenției înlătura dezavantajele menționate prin aceea că compozițiile sunt constituite din:

- polietilenă de înaltă densiatate reciclată din deșeuri municipale și regranulată cu indicele de curgere la cald (190°C; 5 kg), de 1.08 g/10 min, temperatura de topire 145-155°C și densitate de 0.951 g/cm³;

- făina de lemn din frasin cu densitatea de 180g/l la 23°C, umiditate de maxim 2% și dimensiune de fibră de maxim 180 pm, care se încorporează în matricea de polietilenă de înaltă densitate în proporții cuprinse între 30-60%.

Pentru îmbunătățirea adeziunii între componenții principali se vor folosi aditivi de dispersie, ancolare, desicare, stabilizare UV, antibacterieni, fungici, ignifugare, talc, pigmenți anorganici în proporții cuprinse între 1-6%.

Procedeul de obținere a materialului biocompozit constă în amestecarea componentelor în rapoartele stabilite pe extruder de granulare cu dubu șnec cu 9 zone de încălzire în intervalul de temperatură cuprins între 230-245°C cu obținerea de granule uscate. Profilele din biocompozite destinate placării suprafețelor elementelor de construcție, în aplicații la interior sau exterior se vor obține prin extrudarea granulelor obținute anterior cu extruder cu dublu șnec prevăzut cu matriță cu profil în forma necesară aplicației.

Prin aplicația invenției se obțin următoarele avantaje:

- material cu proprietăți noi pe bază de polietilenă de înaltă densitate și făină de lemn;

- valorificarea superioră a deșeurilor plimerice și a celor din material lemnos;

- reducerea costurilor de producție;

- creșterea compatibilități între fibrele hidrofile din făina de lemn și polimerul hidrofob.

2/7

15 - - ί t 62 l

9 -06-206 ₍

INNOVATIVE GREEN MATERIALS S.R.L.

CU¹ 1?.] 802 10

RC.j22/1481/?O]3 !< utțv’, * 40 /?3 394 39?

- nuil 'p ω

- placarea suprafețelor elementelor de construcție cu profile realizate din materiale biocompozite limitează zgomotul și vibrațiile, îmbunătățesc ventilarea și izolarea termică a clădirilor, etc.

Exemplu 1

Se amestecă în extruder de granulare cu dubu șnec 500kg de polietilenă de înaltă densiatate reciclată din deșeuri municipale și regranulată cu indicele de curgere la cald (190°C; 5 kg) de 1.08 g/10 min, temperatura de topire 145-155°C și densitate de 0.951 g/cm³ cu 470kg de făina de lemn din frasin cu densitatea de 180g/l la 23°C, umiditate de maxim 2% și dimensiune de fibră de maxim 180 pm, în domeniul de temperatură 230-245°C și 30 kg de aditivi de stabilizare. în figura 1 sunt prezentate granulele din biocompozite. După obținerea de granule, acestea sunt uscate și ulterior extrudate cu extruder cu dublu șnec în intervalul de temperatură 155-170°C prevăzut cu matriță cu profil în forma necesară aplicației. în figura 2 este prezentat exemplu de profil destinat placării suprafețelor elementelor de construcție, în aplicații la interior sau exterior.

Rezultatele din tabelul 1 indică faptul că profilul preparat conform exemplului are caracteristici fizico-mecanice bune datorită îmbunătățirii.

Reprezentare grafică a descompunerii termice (DTG) a amestecurilor obținute ca în exemplu 1 este dată în figura 3. Principala etapă de descompunere termică are loc până la temperatura de 462°C

Reprezentant legal autorizat

ADMINISTRATOR,

3/7

INNOVATIVE GREEN MATERIALS S.R.L.

CUl· 32180210 RC J22/1481/2013 Tc.cfonj .10 723 394 392

□ f h c o (W i g m biocomp/u Web www igrn bioromp ;o

3^---2 0 15-- 0 9(21 1 9 -09- 2015

Claims

REVENDICĂRI INVENȚIE

1. Materialele biocompozite pe bază de polietilenă de înaltă densitate și făina de lemn caracterizate prin aceea că sunt obținute din polietilenă de înaltă densitate reciclată obținute din deșeuri municipale și făina de lemn din frasin în următoarele cantități procentuale: 40-64% polietilenă de înaltă densitate, 30-60 făina de lemn din frasin, și 1-6% aditivi de stabilizare.
2. Procedeu de obținere a unor materiale biocompozite ca în revendicarea 1, cu proprietăți combinate caracterizate prin aceea că se amestecă 40-64% polietilenă de înaltă densitate, 30-60 făina de lemn din frasin, și 1-6% aditivi de stabilizare pe un extruder cu dublu șnec cu un interval de temperatură 230-245°C după care amestecul obținut sub formă de granule este din nou extrudat cu un extruder cu dublu șnec cu un interval de temperatură 155-170°C prevăzut cu matriță cu profil în forma necesară aplicației.
3. Placarea suprafețelor elementelor de construcție în aplicații la interior sau exterior cu profile extrudate ca în revendicarea 2, caracterizate prin aceea că se amestecă 40-64% polietilenă de înaltă densitate, 30-60 făina de lemn din frasin, și 1-6% aditivi de stabilizare pe un extruder cu dublu șnec cu un interval de temperatură 230-245°C după care amestecul obținut sub formă de granule este din nou extrudat cu un extruder cu dublu șnec cu un interval de temperatură 155-170°C prevăzut cu matriță cu profil de forma necesară aplicației.