CS209452B2 - Method of making the regenerated polyethylene - Google Patents

Description

Vynález se týká způsobu výroby regenerovaného polyethylenu vhodného· pro tvarování, z již zpracovaného· ' síťovatelného, ale ještě nezesítěného polyethylenu, který byl zpracován nad teplotou 76 °C.

Z dosavadního stavu techniky je známo, že při zpracovávání plastických hmot, tj. tvarování, vytlačování apod., určitá část hmoty odpadá buď ve formě zmetkových výrobků nebo vtoků a licích kanálků tvarovacího· procesu, nebo·, jako je tomu v případě vytlačování, jako produkt z vytlačovacího lisu při spouštění a zastavení. Velké množství čerstvého materiálu rovněž přichází do odpadu z důvodu nesprávného smíchání nebo proto, že tento· materiál nemá charakteristiky požadované pro dané konkrétní použití.

V průmyslu je známa hodnota tohoto odpadu, ale až v současné době nabyla tato hodnota nového významu díky nedostatečným petrochemickým zdrojům a vzhledem ke v ' současné době stoupajícím cenám nových hmot a rovněž vzhledem k rostoucím ekologickým tlakům, které omezují dříve běžné prostředky likvidace odpadu, jako je spalování nebe· zavážky. V současné době je důležitější zachovat energetické hodnoty představované plastickými hmotami plynoucí z opětného využití jejich odpadu, avšak nejen jako vnitřní plnivo, ale především jako přímou náhradu některých původních čistých materiálů.

Průmysl vyvinul různé způsoby opětného využití některých typů plastických hmot. Například je možno uvést, že některé druhy termoplastických hmot mohou být znovu použity jednoduše granulací odpadu, protože granule tohoto typu hmot měknou a stávají se polotekutými, jestliže se zahřívají během opětovného využití, takže lze vyrobit nový a použitelný výrobek . tvarováním nebo vytlačováním apod.

Jiné specifické metody, jako· je rozpouštědlová regenerace, byly vyvinuty pro regeneraci určitých specifických hmot, ale nebyla až do současné doby vyvinuta žádná jednoduchá a nenákladná metoda regenerování termosetických plastických hmot. Tento problém trvá, protože vlastností termosetických hmot je, že při použití tepla během zpracování se vytvrzují a stávají se tvrdými. Proto· pokusy jednoduše granulovat a potom znovu tvarovat terrnosetické hmoty vedly obvykle k neefektivnímu výsledku a někdy k výrobě granulí ’ s malou soudržností.

Účelem. vynálezu je vyvinout způsob regenerace odpadu termosetických plastických hmot, konkrétně způsob regenerování polyethylenu vhodného pro tvarování, z již zpracovaného síťovatelného, ale ještě nezesítěného polyethylenu, který byl zpracován při teplotě nad 76 °C. Při tomto postupu by se regeneroval odpad, přičemž snahou je navrhnout jednoduchý výhodný a relativně levný postupy. Při tomto postupu by bylo možno· .podstatně zmenšit znečišťování . okolí odpadem nebo spalováním určitých plastických hmot. Výsledkem tohoto postupu by byl výrobek, přičemž by se zužitkovala odpadní termosetická hmota, čímž by byla zachována energie a surovina nutná k výrobě takového* výrobku. Tyto a další znaky vynálezu jsou zřejmé z dalšího popisu.

Podstata způsobu výroby regenerovaného polyethylenu vhodného pro· tvarování z již zpracovaného síťovatelného, ale ještě nezesítěného polyethylenu, který · byl zpracován při teplotě nad 76 °C, · podle uvedeného· vynálezu spočívá v tom, že se síťovatelný polyethylen granuluje bezprostředně po zpracování, dokud je ještě teplý a ještě nezesítěný, granule se chladí k zastavení zesíťování polyethylenu a popřípadě se granule rozemelou na prášek, načež se popřípadě prášek znovu granuluje.

Postup podle uvedeného vynálezu je jednoduchý a relativně levný. Rovněž umožňuje využití odpadní hmoty, čímž se dosahuje značného ekonomického efektu. Podle uvedeného vynálezu bylo zjištěno, že prášek regenerovaný postupem . podle uvedeného vynálezu má stejné vlastnosti a technické parametry jako původní čistý materiál. Také konečné produkty připravené z regenerovaného prášku měly všechny průmyslové vlastnosti a požadované hodnoty, jak bude ještě uvedeno v příkladech provedení.

Podle uvedeného vynálezu bylo zjištěno při laboratorních zkouškách, že prášek regenerovaný tímto způsobem vykazuje relativně nízký stupeň vytvrzení ve · srovnání se „starým’* odpadem. Velikost granulí a výsledného prášku není vé většině případů rozhodující, a závisí na druhu dalšího zpracování odpadu a požadavcích na konečný výrobek. Například . bylo zjištěno, že díly zhotovené v uzavřené . formě injekčním vstřikováním, mohou být vyrobeny z větších granulí přímo s velmi . málo. zmenšenou . kvalitou konečného· povrchu. Fyzikální vlastnosti těchto. výrobků, které jsou obvykle nejdůležitějšími specifickými hodnotami výrobku tohoto typu a nikoliv hladkost povrchu, jsou velmi podobné jako u výrobků vyrobených z původního čistého materiálu.

V některých případech je velikost částeček prášku rozhodující. Například při vytlačování, používaném pro aplikace izolační vrstvy na elektrický vodič, bylo zjištěno, že v některých případech vede použití částic prášku větších než 1000 μΐη k nepřijatelným vadám v povrchu vytlačované ’ plastické hmoty. Bylo zjištěno, že pro tuto aplikaci poskytuje výborné výsledky prášek o velikosti částic 600 μΐη.

Jako příklad vhodné výroby prášku z granulí je možno uvést kryogenické .mletí, avšak i jiné obecně známé postupy mohou být k tomuto účelu použity bez zvláštního odzkoušení.

Pod termínem „termosetická plastická

20.9 45 2 hmota“ se v tomto popisu míní směsi jednoho nebo více takových druhů polymerů s jedním nebo více dalšími přídavnými materiály běžně ’ přítomnými při výrobě výrobků z hmoty tohoto typu, jako jsou například pigmenty, stabilizátory, vosky, přísady zpomalující hoření, přísady pohlcující ultrafialové záření, antioxidanty, různé pomocné prostředky, plniva, apod. Některé příklady použití těchto látek jsou uvedeny v patentu USA č. 3 773 556. Vynález však není omezen pouze na tyto příklady chemicky zesítěných kopolymerů ethylenu, poněvadž mohou být použity i další druhy termosetických plastických hmot. Jediným nutným požadavkem je to, aby plastická směs nebyla před regenerací zcela vytvrzena. Bylo zjištěno, že některé hmoty po· konečném zpracování, uskladnění a použití nejsou úplně vytvrzeny, a proto mohou být regenerovány uvedeným způsobem.

Term-osetické hmoty regenerované tímto způsobem mají různá použití. Výhodné je použití ve formě izolačních povlaků elektrických vodičů. Izolovaný elektrický vodič může být vytvořen povlečením elektricky vodivého materiálu jednou nebo více hmotami regenerovanými podle vynálezu. Hmoty mohou být aplikovány jakýmkoliv průmyslově vhodným způsobem aplikace polymerizovaného nebo polymerizovatelného izolačního povlaku na elektrický vodič.

Výhodným způsobem povlékání elektrického vodiče hmotami regenerovanými podle vynálezu je vytlačování při teplotě kolem 76 °C na elektrický vodič, přičemž potom následuje vytvrzení povlečeného vodiče vedením plynulou vulkanizační trubicí, která má pracovní teplotu v rozmezí cd 176 st. Celsia do 249 °C, a potom ochlazení vytvrzeného, povlečeného elektrického vodiče.

Ve výhodném, provedení jsou odpadní hmoty regenerovány podle vynálezu po· vytlačování, avšak před vytvrzováním. Bylo však též zjištěno, že izolace odstraněná z odpadního konečného vodiče může být regenerována uvedeným způsobem, jestliže není úplně vytvrzena, což je obvyklým případem.

Často je výhodné, zejména když hmota, která má být regenerována obsahuje určitá množství vytvrzené hmoty, smíchat prášek vyrobený postupem podle vynálezu, s určitým množstvím původního čistého materiálu a potom vytvořit z této hmoty nové granule. Tímto· způsobem se usnadní manipulace a doprava v dalším zpracování. Je důležité všimnout si toho faktu, že v tomto provedení znovuzískání hmoty není nutné nahradit jiné složky, které byly přítomny v počátečním odpadu, poněvadž splní svou zamýšlenou funkci i v nové, znovu použité hmotě. je-li však nutné změnit složení hmoty přítomné původně v odpadu, například vytvořit zlepšenou hmotu, potom mohou být během míchání přidány přídavné látky a hmota může být znovu získána mícháním původní čisté hmoty, regenerované hmoty a přídavných materiálů a potom tvarována na nové granule. Proto je možné opatrně řídit množství každého materiálu, a tím dosáhnout produktu vynikající kvality.

Podle vynálezu bylo rovněž zjištěno, že v podstatě vytvrzené hmoty lze regenerovat v méně přesných postupech, jako je injekční vstřikování a vytlačování tlustých izolačních · povlaků, jestliže se smíchají s nejméně 25 % hmotnostními původní čerstvé hmoty. jestliže se smíchají s více než · 50 % hmotnostními původního čerstvého materiálu, získá se vynikající produkt, který může být znovu použit v mnoha procesech.

Postup podle uvedeného vynálezu bude v dalším ilustrován pomocí příkladů provedení, kterými není ovšem rozsah vynálezu nijak omezen.

Zde uvedené díly a procenta jsou hmotnostní. _ _

Příklad 1 ...........

Po vytlačení síťovatelné polyethylenové hmoty byl přebytek vyteklý z extruderu, který měl teplotu 79,3 °C převeden do granulátoru, který sekal odpad na částice o velikosti 0,64 cm. Granulovaný materiál byl ponechán na vzduchu chladnout. Když byl materiál testován v laboratoři, byl neočekávaně prokázán velmi malý stupeň vytvrzení, přičemž fyzikální vlastnosti byly podobné jako u původního čerstvého materiálu.

Tato granulovaná hmota byla později zpracována na prášek o velikosti částic menší než 1000 μΐη. Prášek byl potom dávkován do vstřikovacího stroje a zpracován. Konečný produkt měl potřebné fyzikální vlastnosti v podstatě stejné jako výrobky vyrobené z čerstvé hmoty.

Příklad 2

Při vytlačování síťovatelné polyethylenové hmoty na elektrický vodič a vulkanizování při teplotě 204,2 °C bylo zjištěno, že produkt nemá požadované vlastnosti a byl dán do odpadu. Izolační hmota byla z vodiče odstraněna a granulována na velikost částic 0,64 cm. Granulovaná hmota byla potom zpracována na prášek, který prošel sítem s otvory 1000 μΐη. Potom bylo· zkoušeno použít tento· regenerovaný prášek přímo při injekčním vstřikování, směs se „pálila“ ve stroji, přičemž nebyl vyroben výrobek, který by měl fyzikální vlastnosti požadované u konečného výrobku.

Příklad 3

Směs regenerovaných hmot, obsahující 10 proč, hmotnostních prášků z příkladu 2 a 90 pro-c, hmotnostních prášku z příkladu 1, byla tvarována za stejných podmínek jako v příkladech 1 a 2. Konečný produkt měl v podstatě stejné fyzikální vlastnosti jako výrobek vyrobený z původní čerstvé směsi.

Příklad 4

Kolem 45,3 kg síťovatelné polyethylenové hmoty bylo záměrně necháno vytékat z vytlačovacího stroje během výroby a potom granulováno ještě za horka. Dále byly tyto granule převedeny na prášek o velikosti částic menší než 1000 μτη. Tento prášek byl potom smíchán se stejným podílem čerstvého materiálu a byly vytvořeny granule. Tato hmota byla potom dávkována do vytlačovacího stroje a použita к vytvoření izolačního povlaku na elektrický drát. Vytlačování bylo provedeno běžným způsobem a izolovaný drát měl všechny fyzikální vlastnosti stejné jako drát izolovaný čerstvým materiálem.

U konečného výrobku byly potom provedeny tyto standardní průmyslové zkoušky: zkouška nehořlavosti, tažnosti, pevnost v tahu, procentuální vytvrzení, dielektrícká zkouška a zkouška stárnutí (14 dní). Ve všech zkouškách měla regenerovaná směs v podstatě stejné výsledky jako čerstvá směs.

Výše uvedená konkrétní provedení jsou uvedena pouze pro bližší objasnění vynálezu. Vynález se však nikterak neomezuje na tato provedení, přičemž je možno postupy . obvyklými způsoby modifikovat.

Claims (1)

1. Způsob výroby regenerovaného polyethylenu vhodného pro tvarování z již zpracovaného síťovatelného, ale ještě nezesítěného polyethylenu, který byl zpracován při teplotě nad 76 °C, vyznačující se tím, že se síťovatelný polyethylen granuluje bezpro středně po zpracování, dokud je ještě teplý a ještě nezesítěný, granule se chladí к zastavení zesíťování polyethylenu, popřípadě se granule rozemelou na prášek, načež se případně prášek znovu granuluje.