EA005429B1

EA005429B1 - Изделие из термопластичного материала и способ получения такого изделия

Info

Publication number: EA005429B1
Application number: EA200300267A
Authority: EA
Inventors: Эгон Пиаиа; Арно Жобер
Original assignee: Рехау Са (Сосьете Аноним)
Priority date: 2000-08-16
Filing date: 2001-08-14
Publication date: 2005-02-24
Also published as: EP1313807A1; AU2001285993A1; FR2813082B1; FR2813082A1; EA200300267A1; WO2002014432A1

Abstract

Настоящее изобретение относится к изделию из термопластичного материала с наполнителем из муки, полученной из ядер плодов, и способу получения такого изделия. Изделие из термопластичного материала(ов) отличается тем, что оно содержит в своей массе частицы муки из ядер плодов, смешанные в качестве наполнителя с термопластичным(и) материалом(ами) до получения изделия.

Description

Настоящее изобретение относится к изделиям из синтетических материалов и к их получению, предметом изобретения является изделие из термопластичного материала, а также способ его получения.

Уже многие годы наблюдается тенденция к систематической замене термопластичными материалами из-за легкости их трансформации, предоставляемых ими многочисленных возможностей конфигурации, конформации, окраски, формования и состояния поверхности, их стабильности и сохранности во времени и их устойчивости к деформации и к ударам, других материалов во многих областях промышленного и бытового оборудования, в частности к замене ими натуральных материалов, таких как дерево.

Однако под влиянием экологических движений и т.н. «био«-течения с недавних пор отмечается отказ от т.н. «искусственных» или «синтетических» материалов и возврат к более натуральным материалам или материалам, имеющим вид натуральных, в т. ч. из эстетических соображений.

Параллельно производители изделий и деталей из пластмасс стремятся к постоянному снижению их себестоимости, в частности, за счет снижения стоимости сырья.

Для удовлетворения этих двух требований было предложено использовать опилки или древесную муку в качестве компонентов составов, используемых для производства таких изделий и таких деталей. Такой тип решений, в частности, описан в документах И8-А-5 951 927 и ЕР-А-0 002 766.

Однако такое использование опилок или древесной муки, в частности, когда их вводят в относительно большом количестве или когда они имеют высокую гранулометрию, существенно снижает способность к трансформации полученной композиции и требует, например, предварительного инкапсулирования муки в пластмассовые пластинки или шарики, что, в частности, затрудняет осуществление периодического способа получения.

Кроме того, их добавление ухудшает механические свойства полученного изделия или детали.

Наконец, полученные таким образом изделия и детали не обладают ни достаточной стабильностью размеров в случае изменения влажности окружающей среды, ни достаточной устойчивостью к разложению под действием влаги и атмосферных факторов; они также чувствительны к отрицательным температурам, что ограничивает их использование за пределами помещений, если только они не подвергаются предварительной химической обработке с целью придать им гидрофобность и непроницаемость; однако такая обработка не придает им вид натурального продукта.

В частности, задачей настоящего изобретения является устранение вышеуказанных недостатков. Неожиданно был обнаружен удивительный факт, что использование муки из ядер плодов позволяет удовлетворить вышеназванным ожиданиям и устранить большую часть из существующих ограничений условий.

Так, предметом настоящего изобретения является изделие из термопластичного(ых) материала(ов), отличающееся тем, что оно содержит в своей массе частицы муки из ядер плодов, смешанные в качестве наполнителя с указанным или указанными пластичным(и) материалом(ами) перед получением или формованием изделия, а также способ получения такого изделия или такой детали.

Композиция термопластичного материала(ов), образующая основной материал изделия, может состоять либо из одного термопластичного материала, либо из смеси нескольких термопластичных материалов, совместимых или выполненных совместимыми между собой.

Предпочтительно, муку получают главным образом из лигнифицированных эндокарпиев или скорлупы ядер, а последние берутся преимущественно из плодов масличных деревьев, предпочтительно из оливы.

Согласно предпочтительному способу осуществления изобретения, средний размер частиц муки составляет от 50 до 500 мкм, предпочтительно от 70 до 120 мкм, а содержание муки составляет от приблизительно 5 до приблизительно 50 вес.%, предпочтительно от 10 до 20 вес.%, и наиболее предпочтительно около 15 вес.% сухой муки (влажность менее 10%, предпочтительно менее 5%) в конечной композиции термопластичного материала(ов), используемой для получения изделия.

Согласно одной из характеристик изобретения, частицы, полученные тонким дроблением, высушивают и, в случае необходимости, тонируют или подвергают красящей обработке перед их смешиванием с термопластичными материалами.

Также предметом настоящего изобретения является способ получения детали из термопластичного материала(ов), отличающийся тем, что он состоит в получении гомогенной смеси, содержащей в качестве основного компонента композицию термопластичного материала(ов) и в качестве наполнителя муку из ядер плодов, с последующей трансформацией смеси в пластичной форме с получением изделий или деталей, таких как указанные выше.

Заявленный способ может, в частности, включать получение муки из ядер сухофруктов, композиции термопластичного материала(ов) и одной или нескольких стабилизирующих, смазывающих добавок, добавок, повышающих ударостойкость и/или облегчающих трансформацию, смешивание и нагревание этих ингредиентов до температуры, превышающей приблизительно на 5-20°С (предпочтительно, на 1015°С) обычную температуру нагревания композиции термопластичного материала(ов) для идентичной трансформации в отсутствие наполнителя в форме муки, остывание полученной смеси и, в случае необходимости, оставление ее на определенное время, причем смесь сохраняет порошковую форму на протяжении всех вышеперечисленных операций, и, наконец, трансформацию смеси в одно или несколько из

-1005429 делий, таких как описанные выше, с помощью подходящей операции по трансформации, в случае необходимости, после ее гранулирования.

Получение смеси термопластичный материал(ы)/мука и ее возможное нагревание могут быть осуществлены в отдельном аппарате или в аппарате, встроенном в машину, в которой осуществляется трансформация полученной смеси.

В зависимости от требуемых внешнего вида и декоративного эффекта может быть предусмотрена операция по тонировке или пропитке красящими веществами частиц муки из ядер плодов, предпочтительно полученной из скорлупы оливковых косточек, перед ее смешением с композицией термопластичного материала(ов) и по изменению гранулометрии частиц (в случае необходимости, путем смешивания партий муки с разной гранулометрией).

Кроме того, в зависимости от формы или природы полученного изделия или детали, последняя(ее) может быть получена(о) экструзией, отливкой с помощью впрыскивания или выдувания, причем термопластичный материал предпочтительно выбирают из группы, состоящей из виниловых, олефиновых и стирольных полимеров и совместимых смесей этих полимеров.

В качестве примера, не ограничивающего объем изобретения, ниже описывается получение экструдированного изделия из твердого ПВХ, содержащего в своем составе муку из оливковых косточек.

Состав смеси материалов и веществ, используемый для получения изделия, представлен в нижеследующей таблице в весовых частях.

Композиция смесь/состав (тип твердый ПВХ)

	Предпочтительное содержание	Используемый интервал значений
ПВХ (суспензия)	100 частей	100 частей
Стабилизирующий/смазывающий агент	6 частей	4-8 частей
Шок-модификатор/ технологическая добавка	17 частей	5-25 частей
Мука из оливковых косточек	25 частей	10-50 частей

Твердость смеси предпочтительно составляет 80±5 8ΗΌ, а удельная масса равна 1,24 г/см³.

В зависимости от желаемого цвета конечного изделия осуществляют добавление соответствующего красящего вещества.

Перед стадией экструзии необходимо осуществить перемешивание для гомогенизации и предварительной пластификации всех продуктов.

Для этого используют мешалку, относящуюся к типу т.н. быстрых мешалок, имеющую нагревающую камеру и охлаждающую камеру.

Температуру нагревания в нагревающей камере доводят приблизительно до 130-160°С, предпочтительно приблизительно до 150°С. По достижении этой температуры смесь перемещают в охлаждающую камеру, где оставляют остывать перед трансформацией приблизительно до 40°С.

В результате получают гомогенную смесь с оптимальной экстракцией влаги без потери качества смеси. Эта смесь остается в форме порошка и не требует никакой другой операции перед экструзией.

Перед экструдированием полученной таким образом смеси ее оставляют предпочтительно на несколько часов, преимущественно приблизительно на три часа.

Для проведения собственно экструзии, наиболее подходящими экструдерами являются двухшнековые экструдеры; что же касается вместимости и производительности экструдера в отношении объема, его выбирают соответственно метрическому весу требуемого профиля. Что касается экструзионной линии, она не отличается по структуре и функционированию от обычных известных специалисту стандартов.

Установки экструзионной линии (в частности, на уровне регулировки температур, давления и аспирации) при использовании в процессе экструзии смесей, содержащих наполнитель из муки, полученной из ядер плодов масличных культур и, в частности, оливок, сходны с установками такой линии при экструзии твердого ПВХ без наполнителя.

Точно так же, когда термопластичный материал состоит из другого полимера или из смеси полимеров, установки по существу эквивалентны установкам, необходимым для экструзии этих полимеров без наполнителя (например: ПВХ/Полипропилен/Акрилонитрил-Бутадиен-Стирол).

Благодаря изобретению становится возможным получение изделий или деталей из термопластичного материала, в частности, из ПВХ или ПП (полипропилена), отличающихся от существующих аналогичных изделий или деталей с более низкой себестоимостью (использование не представляющих ценности отходов в качестве заменяющих материалов), экологичностью и значительным возможным разнообразием с точки зрения эстетического аспекта и характера поверхности (за счет варьирования содержания и гранулометрии муки из ядер, а также цвета муки, термопластичного материала или того и другого),

-2005429 при сохранении механических свойств и долговечности, которые являются практически равными таким свойствам, полученным при использовании композиций термопластичных материалов без наполнителей.

Кроме того, включение муки указанного типа в термопластичные материалы осуществляется легко и приводит к получению гомогенной смеси, причем для этого не требуется особых дополнительных операций.

Помимо этого, и в отличие от древесной муки, мука из ядер плодов, и, в частности, оливок, имеет очень низкую гигроскопичность и в очень малой степени подвержена ферментации, что позволяет избежать, кроме всего прочего, развития бактериальной флоры (грибов). Эти свойства являются существенными для использования полученных изделий или деталей за пределами помещений. Кроме того, частицы муки из ядер имеют твердость и плотность, существенно более высокие, чем у обычной древесной муки.

Помимо этого, основные результаты проведенных тестов показали очень высокую способность смеси «термопластичное вещество(а)/мука из ядер» к трансформации, что обеспечивает также высокую стабильность размеров полученных изделий (отсутствие изменения размеров под действием влажности).

Действительно, жирная природа муки из ядер, используемой в настоящем изобретении, ограничивает абсорбцию воды и увеличивает ее совместимость с термопластичными материалами, способствуя также технологическим свойствам и легкости трансформации, в частности, экструзии полученной смеси.

Изделия и детали, полученные способом согласно изобретению, находят применение как внутри помещений (например: плинтусы, псевдолепнина, мебель,...), так и снаружи (например: детали каркаса строений, двери, окна, барьеры, порталы,...), и в качестве декоративных, функциональных и/или технических элементов.

Разумеется, изобретение не ограничивается описанной формой осуществления. Остается возможность модификации, в частности, с точки зрения состава различных элементов или путем взаимозаменяемости технических эквивалентов, без выхода за пределы объема изобретения.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Изделие из термопластичного материала(ов), отличающееся тем, что оно содержит в своей массе частицы муки из лигнифицированного эндокарпия оливковых косточек, смешанные в качестве наполнителя с указанным(и) пластичным материалом(ами) перед получением изделия, причем термопластичный материал выбран из группы, образованной виниловыми, олефиновыми и стирольными полимерами и совместимыми смесями этих полимеров, а содержание муки составляет от 5 до приблизительно 50 вес.% сухой муки в конечной композиции термопластичного материала(ов), используемой для получения изделия.
2. Изделие по п.1, отличающееся тем, что средний размер частиц составляет от 50 до 500 мкм, предпочтительно от 70 до 120 мкм.
3. Изделие по п.1 или 2, отличающееся тем, что содержание муки составляет от 10 до 20% сухой муки в конечной композиции термопластичного материала(ов), используемой для получения изделия.
4. Изделие по п.3, отличающееся тем, что содержание муки составляет около 15 вес.% сухой муки в конечной композиции термопластичного материала(ов), используемой для получения изделия.
5. Изделие по одному из пп.1-4, отличающееся тем, что частицы муки высушиваются, и/или тонируются, или подвергаются окрашиванию перед их смешиванием с термопластичными материалами.
6. Изделие по одному из пп.1-5, отличающееся тем, что оно получено посредством экструзии, отливки с помощью впрыскивания или выдувания.
7. Способ получения изделия из термопластичного материала(ов), отличающийся тем, что он включает получение гомогенной смеси, содержащей в качестве основного компонента композицию термопластичного материала(ов), причем термопластичный материал выбирают из группы, образованной виниловыми, олефиновыми и стирольными полимерами и совместимыми смесями этих полимеров, и, в качестве наполнителя, муку из лигнифицированных эндокарпиев оливковых косточек, причем мука содержится в количестве от 5 до приблизительно 50 вес.% сухой муки в конечной композиции термопластичного материала(ов), используемой для получения изделия, с последующей трансформацией смеси в пластичной форме с получением изделия по одному из пп.1-6.
8. Способ по п.7, отличающийся тем, что он включает подготовку муки из ядер сухофруктов, композиции термопластичного материала(ов) и одной или нескольких стабилизирующих, смазывающих добавок, добавок, повышающих ударостойкость и/или облегчающих трансформацию, смешивание и нагревание этих ингредиентов до температуры, превышающей приблизительно на 5-20°С обычную температуру нагревания композиции термопластичного материала(ов) для идентичной трансформации в отсутствие наполнителя в форме муки, остывание полученной смеси и, в случае необходимости, оставление ее на определенное время, причем смесь сохраняет порошковую форму на протяжении всех вышеперечисленных операций, и, наконец, трансформацию смеси в одно или несколько изделий по одному из пп.1-6, в случае необходимости, после ее гранулирования.

-3005429
9. Способ по п.7 или 8, отличающийся тем, что он включает тонировку или пропитку красящими веществами частиц муки из оливковых косточек перед их смешением с композицией термопластичного материала(ов).
10. Способ по одному из пп.7-9, отличающийся тем, что композиция термопластичного материала(ов) состоит из поливинилхлорида, а содержание сухой муки составляет от 10 до 20 вес.% в композиции.
11. Способ по одному из пп.7-9 и 10, отличающийся тем, что смесь получают с помощью мешалки, имеющей нагревающую камеру и охлаждающую камеру, причем смесь нагревают до температуры от 130 до 160°С, затем она остывает приблизительно до 40°С перед трансформацией, причем операция по трансформации заключается в экструзии, проводимой в двухшнековом экструдере.