CS258205B1 - Spdsob a zariadenie na využitie odpadov z výroby termoplastov - Google Patents

Abstract

Spssob a zariadenie umožňujúce využitie odpadov z výroby a spracovania termoplastov najma vo hmotě farbených termoplastov na plnohodnotné výrobky definovaného zafarbenia s využitím farebných prídavkov v odpadnom termoplaste tým, že odpadný termoplast vo formě aglomerátu sa dávkuje do prázdného vyhlbenia závitovky taviaco-zmešovacího člena a nezaplněný priestor vyhlbenia závitovky sa vyplní základným polyméróm. Množstvo dávkovaného odpadného termoplastu je závislé na momentálnora výkone zariadenia, ktoré požostáva z dávkovače odpadného termoplastu, ktorý vyúsťuje do taviaco-zmeSovacieho člena před vyústěním přívodu spracovávaného základného polyméru. Pohon dávkovača odpadného termoplastu je regulovatelné spStý s pohonom závitovky taviaco-zmesovacieho člena.

Description

Vynález rieši spósob spracovania odpadov z výroby termoplastov, najma vlákien a fólií upravených na drvinu, regranulát alebo prášok, a zariadenie na takéto spracovanie odpadov.

Druhotné suroviny vznikajíce pri výrobě a spracovaní termoplastov sa spracovávajú róznym spósobom do profilovaných výrobkov nižšej kvality, pokial sa nemóžu vracať priamo do výroby hned pri ich vzniku. Najčastejšie sa drvia, sekajú, melú, aglomerujú,a za účelom spracovania do náročnějších výrobkov znova sa tavia a regranulujú, pričom sa móžu kvalitativně upraviť prídavkom stabilizátorov alebo iných příměsí a zbavit róznych nečistót, napr. zachytením kovových častíc magnetmi, filtráciou taveniny a pod. Takto upravený odpad sa mieša s granulátom, drvinou a pod. s násadou před ich přivedením do taviaceho zariadenia.

Najefektívnejším spracovaním je obvykle ich opStovné zapracovanie do výrobku, pri výrobě ktorého vznikli, najma ak ide i výrobky vysokohodnotné. Například pri výrobě syntetických vlákien sa tieto odpady obvykle spalovali a až neskór sa pristúpilo k ich spracovaniu depolymerizáciou, aplikáciou do lepidiel alebo tvarováním do najróznejších výrobkov z plastov obvykle nižšej hodnoty.

Všetky tieto spósoby sú bud náročné na energie, alebo nedostatočne zhodnocujú odpady, najma ak ide o farebné odpady. Využitie pigmentov a farbív si vyžaduje zapracovanie do výrobkov rovnakých farebných tónov, čo naráža na problémy dlhodobého skladovania odpadov podlá jednotlivých odtieňov. Doba závisí od toho, ako rýchlo sa získá množstvo odpadu spracovatelného ekonomicky efektívne. Pri chemických spósoboch spracovania, pigmenty a farbivá, ktoré sú podstatné drahšie ako samotný polymér sa zničia.

Sú známe systémy na dávkovanie dvoch zložiek pomocou dvoch násypiek za sebou do jedného extrúdera napr. NSH 3 107 214, V. Británia 1 590 381, 2 028 218, USA 4 252 755 a i. avšak takým systémom sa nedá dodržať ich přesný poměr, čo je pri náročných výrobách, najmS pri výrobě širšieho sortimentu napr. vláken farbených v hmotě na rózne odtiene rozhodujúcím faktorom.

Pri nerefulérnom spósobe materiál z 1. násypky prechádza do druhej násypky a znerovnomerňuje celý výrobný proces. Preto už i v uvádzaných patentoch sa rieši tento problém viaczávitovými vretenami extrúdera, pričom jednotlivé závity odoberajú materiál z jednotlivých násypiek. Tieto riešenia sú vhodné najma tam, kde sa nežiada vysoká homogenita taveniny obidvoch zložiek, ako pri mramorovej štruktúre výrobkov, vrstvených materiálov a pod.

Omnoho výhodnejšie je možné tieto odpady vrátiť zpSť do výroby podlá tohoto vynálezu, ktorého podstatou je, že odpadný termoplast vo formě aglomerátov, připadne s přísadami, sa plynule dávkuje do prázdného vyhlbenia závitovky taviacozmešovacieho šneku a nevyplněné priestory sa vyplnia základným polymérom v určitom pomere tak, aby sa neovplyvnil technologický proces a v konečnom dósledku i vlastnosti vláken.

Spósob podlá vynálezu sa uskutočňuje v zariadení podlá tohoto vynálezu, u ktorého pohon dávkovača odpadného termoplastu od pohonu závitovky taviaco-zmešovacieho člena s možnosťou změny pomerov dávkovaného odpadného termoplastu k spracovávanému základnému polyméru. Dávkovač odpadného polyméru přitom vyúsťuje do taviaco-zmešovacieho člena před vyústěním přívodu spracovávaného základného polyméru v smere-posunu materiálu.

Ak ide o vlákna farbené v hmotě, velmi výhodné sa dajú využit i pigmenty, ktoré sa nachádzajú v odpadoch vtedy, ak sa odpady triedia podlá farebných odtieňov. Ich pridávanie v malých množstvách len málokedy ovplyvní výsledný farebný odtieň. Ku ovplyvneniu odtieňadochádza obvykle len vtedy, ak niektorý z pigmentov potřebných pre vytónovanie farebného odtieňa bol použitý v nízkej koncentrácii a jeho termostabilita je pri spracovatelských teplotách nízká. V takom případe sa tento pigment přidává navýše ku spracovávanému odpadu alebo ku farbiacim prostriedkom vo vhodnéj formě, napr. koncentrátu s nízkým obsahom pigmentu.

Pre dávkovanie odpadov sú vhodné rózne typy objemových dávkovačov, ktorých sú odvodené od pohonu závitovky tiaviaco-zmenšovacieho člena. Tento spůsob je vhodný aj vtedy, ak otáčky závitovky taviaco-zmenšovacieho člena sú regulované v závislosti od tlaku za ním, pričom změny otáčok vřetena, tým aj změny otáčok dávkovače neovplyvňujú vlastnosti a farebný odtieň vyrábaných profilovaných výrobkov.

Na pripojenom obrázku je schématicky znázorněné zariadenie na využitie odpadov z z výroby a spracovania termoplastóv podlá tohto vynálezu, ktoré pozostáva z taviaco-zmenšovacieho člena 100 na povrchu s ohrevom 105 a pohonom 110 vřetena 101, ktorý je opatřený prívodom 102 základného polyméru a jeho obvodom 103, pričom dávkovač 200 odpadného termoplastu pozostáva z vretená 201 jeho pohonu 210, ktorý je odvodený od pohonu 110 závitovky 101 a je opatřený prívodom 202 odpadného termoplastického materiálu.

Přikladl

Vláknitý odpad z výroby polypropylénových vláken farbených v hmotě na červený odtieň tvořený 0,8 % hmot. pigmentu RED 144 a 0,3 % hmot. pigmentu RED 166 bol zaglomerovaný na aglomeračnom zariadení Condux. Aglomerát sa přidával pri výrobě vlákna toho istého farebného odtieňa Spirálovým objemovým dávkovačom do prednej části násypky extrúdera zvlákňovacej linky, oddelenej od následnej časti pre přívod granulovaného polypropylénu přepážkou. Otáčky dávkovača boli na pevno spojené ozubenými kolesami a reťazou tak, že ich poměr bol 1:3, čím sa zabezpečilo dávkovanie 8% aglomerátu. 0,8 % sa znížilo dávkovanie zmesi farebných koncentrátov uvádzaných pigmentov, ktorými sa vlákna farbili. Vlákna takto vyrobené mali rovnaký farebný odtieň a rovnaké fyzikálno-mechanické vlastnosti ako bez přídavku aglomerátu.

Příklad 2

Vláknitý odpad ako v příklade 1 sa spracoval na aglomerát, ktorý sa před dávkováním zmiešal s 0,2 % hmot. styrenizovaného fenolfosfitového tepelného stabilizátora. Takto upravený aglomerát sa dávkoval pri výrobě vláken toho istého odtieňa dvojšpirálovým objemovým dávkovačom do prednej časti násypky extrúdera zvlákňovacieho zariadenia ako v příklade 1. Otáčky dávkovača boli na pevno spSté lahko měnitelnou sústavou ozubených kolies umožňujúcou měnit poměr otáčok dávkovača a extrúdera. Pri nastavenom hmot. pomere 1:2,5 sa dávkovalo do extrúdera 10,2 % hmot. aglomerátu. Dávkovanie zmesi koncentrátov podlá příkladu 1 sa znížilo o 10,2 % hmot. Vlákna mali rovnaké vlastnosti ako bez přídavku aglomerátu. Navýše sa zvýšila odolnost vláken vůči stárnutiu o 10 %.

Příklad 2

Vláknitý odpad z výroby vláken farbený na zlatožltý odtieň 0,8 % hmot. pigmentu Yellow 83 0,05 % hmot. pigmentu Red a 0,03 % hmot. pigmentu Black sa spracoval podobné ako v příklade 2 na aglomerát, ktorý sa na extrúderi přetavil. Tavenina sa vytlačila do strún, ktoré sa po vychladení vo vodě pořezali na granulát. Granulovaný koncentrát sa jednozávitovkovým dávkovačom přidával ku základnému polyméru ako v příklade 1.

Otáčky dávkovača boli mechanicky spSté s otáčkami extrúdera zvlákňovacieho zariadenia variátorom s 2 výstupmi - pre dávkovač a extrúder s možnostou nastavenia různých pomerov.

Pri pomere otáčok 1:3 sa dávkovalo 8 % hmot. regranulátu. Pretože červený pigment dávkovaný v nízkej koncentrácii sa vicnásobným přetavováním zničil, zvýšil sa jeho obsah v zmesi koncentrátov uvádzaných pigmentov o 8 % hmot. a dávkovanie tejto zmesi pre farbenie vláken sa znížilo o 8 % hmot. V vláken sa dosiahol rovnaký farebný odtieň a vlastnosti ako pri původnej výrobě bez regranulátu.

Legenda: 100 - taviaco-zmešovací člen

101 - závitovka

102 - přívod základného polyméru

103 - odvod spracovávaného polyméru

Legenda: 105 - ohřev taviaco-zmenšovacieho Člena 110 - pohon závitovky *

200 - dávkovač odpadného termoplastu

201 - vřeteno dávkovače

202 - přívod odpadného plastického materiálu 210 - pohon vřetena

Claims (2)

1. PREDMET VYNÁLEZU

   1. Spósob využitia odpadov z výroby a spracovania termoplastov tak, že sa odpady upravené na aglomerát s přidanými přísadami mieŠajú s čerstvým termoplastom v šnekovom taviacom a zmešovacom zariadení a znovu sa tvarujú na výrobky, vyznačujúce sa tým, že odpady vo formě aglomerátov připadne s přísadami sa dávkujú do prázdného vyhlbenia závitovky a nevyplněné priestory sa vyplnia čerstvým termoplastom, pričom výkon dávkovača příměsí je závisle spátý s výkonom taviaco-zmešovacieho zariadenia.
2. 2. Zariadenia na využitie odpadov z výroby a spracovania termoplastov spósobom podlá bodu 1, tvořené taviaco-zmešovacím členom a dávkovačom odpadného termoplastu, vyznačené tým, že pohon (210) dávkovača (200) odpadného termoplastu je regulovatelné spStý s pohonom (110) závitovky (101) taviaco-zmešovacieho člena (100), pričom dávkovač (200) odpadného termoplastu vyúsťuje do taviaco-zmešovacieho člena (100) před vyústěním přívodu (102) spracovávaného základného polyméru.