CZ2010118A3

CZ2010118A3 - Zpusob výroby tvarových výlisku z penového polystyrenu a tvarový výlisek s penového polystyrenu

Info

Publication number: CZ2010118A3
Application number: CZ20100118A
Authority: CZ
Inventors: Rydlo@Zdenek
Original assignee: Novopol A.S.
Priority date: 2010-02-16
Filing date: 2010-02-16
Publication date: 2011-10-12
Also published as: CZ302743B6

Abstract

Zpusob výroby tvarových výlisku z penového polystyrenu, podle kterého nejprve je forma (1) naplnena polystyrenovým materiálem (2), sestávajícím z 0 až 80 % obj. nových polystyrenových perel a 20 až 100 % obj. polystyrenové drti, který je následne stlacen a dále nahrát, pricemž dojde k vzájemnému spojení povrchu jednotlivých cástic polystyrenového materiálu (2). Tvarový výlisek z penového polystyrenu vyrobený výše uvedeným zpusobem sestávající z polystyrenového materiálu (2), který sestává z 0 až 80 % obj. nových polystyrenových perel a 20 až 100 % obj. polystyrenové drti.

Description

Oblast techniky

Vynález se týká způsobu výroby výlisků, zejména způsobu výroby tvarových výlisků z pěnového polystyrenu a tvarových výlisků z pěnového polystyrenu samotných.

Dosavadní stav techniky

V současné době je známa celá rada způsobů výroby výlisků z pěnového polystyrenu. Pěnový polystyren, se v důsledku své malé hustoty, jakož i svých mechanických a izolačních vlastností, často používají v baleních a na stavbách. S ohledem na velké množství na trhu a na různá možnosti použití je expandovaný polystyren velice rozšířený. Pro odstraňování odpadů obsahujících pěnový polystyren existují ve světě sběrná místa. Kromě ukládání na skládkách a energetického využití se provádí materiálové zhodnoceni použitého pěnového polystyrenu ve stavebnictví. Mletý pěnový polystyren slouží jako přídavná látky k lehkému betonu, izolačním a lehkým omítkám, jakož i při průmyslovém zpracování hlíny nebo se provádí jeho zhodnocení při zlepšování půdních vlastností.

V patentovém dokumentu CS 106628 je popsáno zařízeni k výrobě obalů a technických i spotřebních výlisků z pěnového polystyrenu parním vypěňováním, sestávající z několika různých forem s dvojitými plášti propojenými s dutinou otvory, opatřené přívody páry a chladící vody a odvody kondensátu chladicí vody, u kterého jsou formy upevněny na otočné konstrukci, opatřené rozvodným ústrojím, k jehož vnitřní otočné části jsou pevné připojeny pláště forem, a dále vyhazovači ústrojí. Výše popsané zařízeni umožňuje klasickou dlouhodobé známou výrobu polystyrénových výrobků za pomocí nadouvadla obsaženého v polystyrénovém polotovaru.

Z patentového dokumentu je znám způsob výroby obalovaných částic na bázi pěnového polystyrenu, zejména pro aplikaci do půd, z částic pěnového polystyrenu s granulací 2 až 25 mm, podél kterého se na polystyrénové částice nanese adhezní materiál v podstatě inaktivní vůči polystyrenu na bázi vytvrzení schopných syntetických makromolekulárních látek anebo gelů na bázi alkalických solí kyseliny křemičité, přičemž se adhezní materiál následně alespoň částečně suší anebo vytvrzuje. Tento způsob lze použít při zpracování polystyrénového odpadu. Nevýhodou je to, že takováto likvidace odpadu není zcela ekologická, to znamená, že odpadový materiál není recyklován a neobíhá v uzavřeném systému.

Stejné nevýhody má způsob úpravy povrchu zrn z předpěněného polystyrenu vytvořením povlakové vrstvy z bentonitu podle patentového dokumentu CS 23 90,

podle kterého se vlhká zrna z předpěněného polystyrenu s obsahem 5 až 20% hmotnosti promísí s práškovým bentonitem hmotnostním poměru T.1 až 1:2.

V dalším patentovém dokumentu CS 238(315 je popsán způsob zpracování drti a kusového odpadu z pěnového polystyrenu na výrobky, podle kterého, se drť a na kousky o velikosti částic 0,2 až 5 cm² rozdrcený kusový odpad z pěnového polystyrenu nejdříve navlhčí, potom smíchá s granulemi předpěněného polystyrenu v poměru 1:1 až 1:5 a umístí se do formy, kde se vystaví působení horké páry o teplotě 110jF€| až 13C^C a tlaku 0,11 až 0,22 MPa, přičemž se současně stlačuje tlakem 0,19 až 0,29 MPa. Nevýhodou tohoto způsobu je to, že vyžaduje speciální a velice složité technologické zařízení. Není ho možné aplikovat na běžném výrobním zařízení pěnového polystyrenu.

V patentu jsou popsány tepelně izolační desky pro fasády, které jsou zhotoveny z rozdrceného odpadu polystyrénové pěnové hmoty pojeného cementovým pojivém, přičemž velikost zrn polystyrénového odpadu činí 2 až 15 mm a hustota tepelně izolační desky je 0,2 až 0,35 kg/l. Nevýhodou je opět to, že odpadový materiál neobíhá v uzavřeném systému.

V patentu E je popsán způsob výroby znovu zpénitelného polystyrenu materiálovým zhodnocením pěnových polystyrénových odpadů, podle kterého dojde nejprve k rozpuštění pěnových polystyrénových odpadů v rozpouštědle, vybraném z di-nízkoalkylenových glykolových-di-nízkoalkylenových éterů s nízkým obsahem alkel (en)| u, přímo sřetězených nebo rozvětvených C1-C12 alkyl (en)ů, dinizkoalkylových esterů mono- nebo dikarbonové kyseliny od Ci do Ci₂, kde výraz „nízkoalkylový“ má tentýž význam jako má předtím popsaný výraz pro glykoléter, THF, ketonů, směsi shora vyjmenovaných rozpouštědel a etylénkarbonátem, polypropylenkarbonátem, cyklohexanem a/nebo metylesterm řepkového oleje, a následně je provedeno vysrážením rozpuštěného polystyrenu s pomocí srážecího prostředku, jehož polarita je menší než polarita použitého rozpouštědla a který je současně nadouvadlem pro pěnový polystyren. Velkou nevýhodou tohoto způsobu je jeho neekologičnost, které přináší velké nároky na technologii.

Známý je také způsob zpracováni recyklovaného polystyrenu, podle kterého se čistá polystyrénová drť smísí s novým nepoužitým materiálem. Tato směs je následně naplněna do formy, kde se působení vodní páry a tepla, mění skupenství nadouvadla obsaženého v novém nepoužitém materiálu a vzniklý plyn způsobí zvětšeni objemu perel. Tím vzniká ve formě tlak, kterým se ohřáté povrchy perel vzájemně spoji.

Z výše uvedeného stavu techniky je zřejmá celá řada nevýhod současného stavu techniky, přičemž jako nejvýraznější se jeví neekologičnost, technologická náročnost a omezená použitelnost známých technologii.

Cílem vynálezu je způsob výroby výlisků, zejména polystyrénových, který bude výrobně jednoduchý a umožní využit stávající strojní vybaveni, přičemž při jeho aplikaci bude možné použití recyklovaný polystyrén.

Podstata vynálezu

Uvedené nedostatky do značné míry odstraňuje a cíle vynálezu naplňuje způsob výroby tvarových výlisků z pěnového polystyrenu, podle vynálezu jehož podstata spočívá vtom, že nejprve je forma naplněna polystyrénovým materiálem, sestávajícím z 0 až 80 % obj. nových polystyrénových perel a 20 až 100% obj. polystyrénové drti, který je následně stlačen a dále nahřát, přičemž dojde k vzájemnému spojení povrchů jednotlivých částic polystyrénového materiálu.

Nahřát! je s výhodou provedeno parou. Použití páry je výhodné, protože vysokou teplotou páry dochází k dezinfekci recyklovaného polystyrénového materiálu.

Na závěr je tvarový výlisek, nejlépe pomocí podtlaku, ochlazen, a poté vyjmut z formy.

Stlačení je nejvýhodněji provedeno mechanicky, tlakem vzniklým působením hydrauliky stroje.

Pro jednoduchost celého postupu a možnost použití univerzálního výrobního zařízení je výhodné, když je polystyrénový materiál stlačen Xjednosměmě, pohybem pohyblivé části formy vůči pevné části formy.

Výhodné je, že stlačení je provedeno zejména pohybem formy a ne expanzí nových polystyrénových perel, které je známé ze současného stavu techniky. To umožňuje použít vysoký podíl recyklovaných polystyrénových perel, které již neobsahují žádné nadouvadlo. Mechanické stlačení perel je tak podstatně větší, než běžně používané.

Uvedené nedostatky dále do značné míry odstraňuje a cíle vynálezu naplňuje tvarový výlisek z pěnového polystyrenu vyrobený výše uvedeným způsobem výroby tvarových výlisků z pěnového polystyrenu, podle vynálezu jehož podstata spočívá v tom, že sestává z polystyrénového materiálu sestávajícího z 0 až 80 % obj. nových polystyrénových perel a 20 až 100% obj. polystyrénové drti, přičemž polystyrénová l

drť může být i značně znečištěna.

Výhodou výše uvedeného způsobu výroby je to, že jím lze zpracovávat recyklovaný polystyren, přičemž tento polystyren může být i značně znečištěný. Tím vzniká významná úspora nákladů a podstatně se zvýší ochrana životního prostředí, protože použité polystyrénové výrobky mohou být recyklovány.

Další podstatnou výhodou je to, že pro výrobu polystyrénových výlisků podle popsaného způsobu není nutné použít polystyrénový materiál, který obsahuje nadouvadla, protože jednotlivé perle jsou na sebe natlačeny pouze mechanickým tlakem a následné spojeny nahřátím, nejlépe parou. To znamená, že je možné použít stávající výrobní zařízení s drobnými úpravami formy. Pro výrobu výlisků je tak možné použit recyklovaný polystyren s nulovým obsahem nadouvadel.

Výše uvedený způsob výroby výlisků je možné zařadit do systému zpracování odpadu a vytvořit tak uzavřený systém výroby, zpracování a recyklace polystyrenu.

Přehled obrázků na výkrese ch

Vynález bude blíže osvětlen pomocí výkresu, na kterém obr. 1 znázorňuje ve schematickém řezu zařízení pro výrobu tvarových výlisků z pěnového polystyrenu v okamžiku, kdy je forma naplněna polystyrénovým materiálem.

Příklad^provedení vynálezu

Způsob výroby tvarových výlisků 3 z pěnového polystyrenu, podle kterého je nejprve forma 1 naplněna (obr. 1) polystyrénovým materiálem 2 sestávajícím z 0 až 80 % obj. nových polystyrénových perel a 20 až 100 % obj. polystyrénové drti, který je následně mechanicky jednosměrně stlačen. Dále je polystyrénový materiál 2 parou nahřát, přičemž dojde k vzájemnému spojení povrchů jednotlivých částí polystyrénového materiálu 2.

Na závěr se tvarový výlisek 3 pomocí podtlaku ochladí a poté se vyjme z formy χ

Tvarový výlisek 3 (obr. 1) z pěnového polystyrenu sestává z polystyrénového materiálu 2 sestávajícího z 0 až 80 % obj. nových polystyrénových perel a τ' až 10Q% obj. polystyrénové drti. Polystyrénová drť je čistá nebo znečištěná.

Zařízení pro výrobu (obr. 1) tvarových výlisků 3 z pěnového polystyrenu obsahuje fomnu 1 sestávající z pevné části 4 a pohyblivé části 5, která je ovládána neznázorněných hydraulickým pohonem. Pevná část 4 formy 1 je uložena v rámu 7 celého zařízení, přičemž je k ní připevněn přívod 8 polystyrénového materiálu 2. Stěna 6 formy 1 obsahuje celou řadu drobných neznázorněných otvorů, kterými je do formy přiváděna horká pára. Jak povrch pohyblivé části 5 formy 1, tak i povrch pevné části 4 formy 1. může být hladký, nebo může obsahovat tvarové prvky výlisku 3.

Průmyslová využitelnost

Způsob výroby tvarových výlisků z pěnového polystyrenu podle vynálezu lze využít pro výrobu funkčních tvarový výlisku z pěnového polystyrenu, zejména pro výrobu funkčních tvarových výlisků z pěnového polystyrenu vyrobených z polystyrénového materiálu obsahujícího zvýšený podíl recyklované polystyrénové drti.

Claims

Patentové nároky

1. Způsob výroby tvarových výlisků z pěnového polystyrenu, vyznačující se tím, že nejprve je forma (1) naplněna polystyrénovým materiálem (2K- sestávajícím z 0 až 80 % obj. nových polystyrénových perel a 20 až 100 % obj. polystyrénové drti, který je následně stlačen a dále nahřát, přičemž dojde k vzájemnému spojení povrchů jednotlivých částic polystyrénového materiálu (2).
2. Způsob výroby tvarových výlisků z pěnového polystyrenu, podle nároku 1, vyznačující se tím, že na závěr je tvarový výlisek (3) ochlazen a poté vyjmut z formy (1).
3. Způsob výroby tvarových výlisků z pěnového polystyrenu, podle některého z nároků 1 až 2, vyznačující se tím, že polystyrénový materiál (2) je stlačen mechanicky.
4. Způsob výroby tvarových výlisků z pěnového polystyrenu, podle některého z nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že polystyrénový materiál (2) je stlačen jednosměrně.
5. Způsob výroby tvarových výlisků z pěnového polystyrenu, podle některého z nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že nahřátí je provedeno parou.
6. Tvarový výlisek z pěnového polystyrenu, zejména tvarový výlisek z pěnového polystyrenu vyrobený způsobem výroby tvarových výlisků z pěnového polystyrenu podle některého z nároků 1 až 5, vyznačující se tím, že sestává z polystyrénového materiálu (2) sestávajícího z 0 až 80 % obj. nových polystyrénových perel a 20 až 100% obj. polystyrénové drti.
7. Tvarový výlisek z pěnového polystyrenu, podle nároku 6, vyznačující se tím, že polystyrénová drť je znečištěna.