CZ302743B6 - Zpusob výroby tvarových výlisku z penového polystyrenu a tvarový výlisek s penového polystyrenu - Google Patents

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 zhodnocení použitého pěnového polystyrenu ve stavebnictví. Mletý pěnový polystyren slouží jako přídavná látka k lehkému betonu, izolačních a lehkým omítkám, jakož i při průmyslovém zpracování hlíny nebo se provádí jeho zhodnocení při zlepšování půdních vlastností.

V patentovém dokumentu CS 106 628 je popsáno zařízení 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 chladicí vody a odvody kondensátu chladicí vody, u kterého jsou formy upevněny na otočné konstrukci, opatřené rozvodným ústrojím, k jehož vnitřní otočné části jsou pevně připojeny pláště forem, a dále vyhazovači ústrojí. Výše popsané zařízení umožňuje klasickou dlouhodobě známou výrobu polystyrénových výrobků za pomocí nadouvadla obsaženého v polystyrénovém polotovaru.

Z patentového dokumentu CS 226 638 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 makromolekulámích látek anebo gelů na bázi alkalických solí kyseliny křemičité, přičemž se adhezní materiál následně alespoň částečně suší anebo vytvrzuje. Tento způsob lze použít pri 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 zm z předpěněného polystyrenu vytvořením povlakové vrstvy z bentonitů podle patentového dokumentu CS 233 490, podle kterého se vlhká zrna z předpěněného polystyrenu s obsahem 5 až 20 % hmotnosti promísí s práškovým bentonitem hmotnostním poměru 1:1 až 1:2.

V dalším patentovém dokumentu CS238515je popsán způsob zpracování drti a kusového odpadu z pěnového polystyrenu na výrobky, podle kterého, se drť a na kousky o velikosti 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 110 °C až 130 °C a tlaku 0,11 až 0,22 MPa, přičemž se současně stlačuje tlakem 0,19 až 0,29 MPa. Nevýhodou tohoto způsobuje to, že vyžaduje speciální a velice složité technologické zařízení. Není ho možné aplikovat na běžném výrobním zařízení pěnového polystyrenu.

V patentu CZ 285 898 jsou popsány tepelně izolační desky pro fasády, které jsou zhotoveny z rozdrceného odpadu polystyrénové pěnové hmoty pojeného cementovým pojivém, přičemž veliCZ 302743 B6 kost zrn polystyrénového odpadu činí 2 až 15 mm a hustota tepelně izolační desky je 0,2 až 0,35 kg/1. Nevýhodou je opět to, že odpadový materiál neobíhá v uzavřeném systému.

V patentu EP 1 438 351 je popsán způsob výroby znovu zpěnitelnébo polystyrenu materiálovým zhodnocením pěnových polystyrénových odpadů, podle kterého dojde nejprve k rozpuštění pěnových polystyrénových odpadu v rozpouštědle, vybraném z di-nízkoalkylenových glykolových-di-nízkoalky lenových éterů s nízkým obsahem alkyl (en)u, přímo s řetěze ných nebo rozvětvených C|—C₁₂—alkyl (en)ů, di-nízkoal kýlo vých esterů mono- nebo d i karbonové kyseliny od C| do C12, kde výraz „nízkoalkýlový má tentýž význam jako má předtím popsaný výraz pro ío glykol éter, THF, ketonů, směsí shora vyjmenovaných rozpouštědel a ety lén karbonátem, polypropylenkarbonátem, cyklohexanem a/nebo metylesterem řepkového oleje, a následně je provedeno vysrážením rozpuštěného polystyrenu s pomocí srážecího prostředku, jehož polarita je menší než polarita použitého rozpouštědla a kterýje současně nadouvadlem pro pěnový polystyren. Velkou nevýhodou tohoto způsobu je jeho neekologičnost, které přináší velké nároky na is technologii.

Známý je také způsob zpracování recyklovaného polystyrenu, podle kterého se Čistá polystyrénový 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 mate2o riálu a vzniklý plyn způsobí zvětšení objemu perel. Tím vzniká ve formě tlak, kterým se ohřáté povrchy perel vzájemně spojí.

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 technologií.

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

Podstata vynálezu

Uvedené nedostatky do značné míry odstraňuje a cíle vynálezu naplňuje způsob výroby tvaro35 vých výlisků z pěnového polystyrenu, podle vynálezu jehož podstata spočívá v tom, že nejprve je forma naplněna polystyrénovým materiálem, sestávajícím z 0 až 80% obj. nových polystyrénových perel a 20 až 100 % obj. polystyrénové drti, kterýje následně stlačen a dále nahřát, přičemž dojde k vzájemnému spojení povrchů jednotlivých částic polystyrénového materiálu.

Nahřátí 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 nej výhodněji provedeno mechanicky, tlakem vzniklým působením hydrauliky stroje.

Pro jednoduchost celého postupu a možno použití univerzálního výrobního zařízení je výhodné, když je polystyrénový materiál stlačen jednosměrně, pohybem pohyblivé části formy vůči pevné částí 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 jíž 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 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 následně spojeny nahřátím, nejlépe parou. To znamená, že je možné použít stávající výrobní zařízení s drobnými úpravami formy. Pro výrobu výlisků je tak možné použít 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 obrázku na výkrese

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.

Příklady provedení vynálezu

Způsob výroby tvarových výlisků 3 z pěnového polystyrenu, podle kterého je nejprve forma I naplněna (obr. 1) polystyrénovým materiálem 2 sestávajícím z 0 až 80 % obj. nových polystyrénových perel a 20 až 100 % obj. polystyrénové drti, kterýje 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 L

Tvarový výlisek 3 (obr. 1) z pěnového polystyrenu sestává z polystyrénového materiálu 2 sestávajícího z 0 až 80 % obj. nových polystyrénových perel a 20 až 100 % obj. polystyrénové drti. Polystyrénová drť může být značně znečištěna.

Zařízení pro výrobu (obr. 1) tvarových výlisků 3 z pěnového polystyrenu obsahuje formu I sestávající zpěvné části 4 a pohyblivé části 5, která je ovládána neznázoměných hydraulickým pohonem. Pevná část 4 formy i je uložena v rámu 7 celého zařízení, přičemž je k ní připevněn přívod 8 polystyrénového materiálu 2. Stěna 6 formy j_ 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 tvarových výlisků z pěnového polystyrenu, zejména pro výrobu z polystyrénového materiálu obsahujícího zvýšený podíl recyklované polystyrénové drti.

Claims (7)

1. PATENTOVÉ NÁROKY ? 1. Způsob výroby tvarových výlisků z pěnového polystyrenu, vyznačující se tím, že nejprve je forma (I) naplněna polystyrénovým materiálem (2), sestávajícím z 0 až 80 % obj. nových polystyrénových perel a 20 až 100 % obj. polystyrénové drti, kterýje následně stlačen a dále nahřát, přičemž dojde k vzájemnému spojení povrchů jednotlivých částic z polystyrénového materiálu (2).

   io
2. 2. Způsob výroby tvarových výlisků z pěnového polystyrenu, podle nároku 1, vyznačující se t í m , že na závěr je tvarový výlisek (3) ochlazen a poté vyjmut z formy (1).
3. 3. Způsob výroby tvarových výlisků z pěnového polystyrenu, podle některého z nároků I až 2, i? vyznačující se tím, že polystyrénový materiál (2) je stlačen mechanicky.
4. 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.

   2o
5. 5. Způsob výroby tvarových výlisků z pěnového polystyrenu, podle některého z nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že nahřátí je provedenou parou.
6. 6. Tvarový výlisek z pěnového polystyrenu, zejména tvarový výlisek z pěnového polystyrenu vyrobeného způsobem výroby tvarových výlisků z pěnového polystyrenu podle některého z

   25 nároků laž5, 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. 7. Tvarový výlisek z pěnového polystyrenu, podle nároku 6, vyznačující se tím, že polystyrénová drť je znečištěna.