IT201600090172A1 - Composizione di gomma a basse emissioni odorifere. - Google Patents
Composizione di gomma a basse emissioni odorifere.Info
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Description
“COMPOSIZIONE DI GOMMA A BASSE EMISSIONI ODORIFERE”
DESCRIZIONE
La presente invenzione si riferisce ad una composizione di gomma a basse emissioni odorifere.
In generale, la presente invenzione riguarda il settore del riciclaggio di articoli o prodotti di consumo.
In particolare, la presente invenzione riguarda il recupero dei materiali di scarto di polimeri rompendo chimicamente le catene molecolari di polimeri o di rottura di legami crociati, ad esempio devulcanizzazione per trattamento con materiale organico, riducendo sostanzialmente le emissioni odorifere.
Lo stato dell’arte è rappresentato dal brevetto US7045555B2 riguardante una composizione di resina rigenerata comprendente un materiale polverizzato da un articolo stampato in una resina di policarbonato aromatico, eccellente sia nella capacità di mantenere proprietà fisiche per un lungo periodo di tempo, sia nella resistenza meccanica. Esempi specifici preferiti della composizione comprendono: trifenil fosfato tris (dimetilfenil) fosfato, tris (diethylphenyl) fosfato, tris (di-iso-propilfenil) fosfato, tris (di-n-Butylphenyl) fosfato, tris (2,4-di-tertbutilfenil) fosfato e tris (2,6-di-tert-Butylphenyl) fosfato. I composti di fosfato di cui sopra possono essere usati da soli o in combinazione. Per produrre la composizione di resina rigenerata, possono essere incorporati vari antiossidanti come materiale vergine. Esempi di antiossidanti comprendono: la vitamina E, nottadecil-�- (4'-idrossi-3', 5'-di-tert-Butylphenyl) propionato. Il contenuto di antiossidante per 100% in peso della composizione di resina rigenerata è preferibilmente compreso tra 0,0001 e 0,5% in peso, più preferibilmente da 0,001 a 0,3% in peso.
Un problema riguardante un ciclo di produzione della gomma rigenerata per estrusione è rappresentato dalla generazione di odori durante il raffreddamento e lo stoccaggio in magazzino.
Durante il ciclo di produzione della gomma rigenerata per estrusione vengono infatti emesse sostanze organiche volatili solforate, a causa della presenza di zolfo usato per la vulcanizzazione. I legami molecolari della gomma rigenerata per estrusione permettono di liberare lo zolfo e di trasformarlo in idrogeno solforato molto reattivo. Nonostante la temperatura rigorosamente controllata durante la rigenerazione, si liberano degli idrocarburi aromatici che, sebbene in quantità tendenzialmente molto ridotte (dell’ordine di alcune parti per milione) tendono a legarsi con l’idrogeno solforato generando tioderivati organici molto odorosi.
La tabella qui seguente riporta i rilievi effettuati in apposita area di stoccaggio dei bancali di rigenerato appena estrusi e lasciati raffreddare:
Come si può notare, i limiti relativi alla normativa vigente in Italia, ovvero il DL 152/2006 e successive integrazioni, sono ampiamente rispettati ma l’odore acre, caratteristico dei tioderivati, è molto fastidioso.
Scopo quindi della presente invenzione è quello di risolvere i suddetti problemi della tecnica anteriore fornendo una composizione di gomma a basse emissioni odorifere che permetta di ridurre notevolmente la formazione di sostanze organiche solforate, in particolare di tioderivati generati con il raffreddamento effettuato immediatamente dopo l’estrusione a temperatura e pressione controllate, durante il ciclo di rigenerazione.
Un ulteriore scopo è quello di quello di fornire una composizione di gomma a basse emissioni odorifere che permetta un incremento del tempo di vita di prodotti di gomma ottenuti per estrusione di gomma.
I suddetti ed altri scopi e vantaggi dell’invenzione, quali risulteranno dal seguito della descrizione, vengono raggiunti con una composizione di gomma a basse emissioni odorifere, come quella descritta nella rivendicazione 1. Forme di realizzazione preferite e varianti non banali della presente invenzione formano l’oggetto delle rivendicazioni dipendenti.
Resta inteso che tutte le rivendicazioni allegate formano parte integrante della presente descrizione.
Risulterà immediatamente ovvio che si potranno apportare a quanto descritto innumerevoli varianti e modifiche (per esempio relative a forma, dimensioni, disposizioni e parti con funzionalità equivalenti) senza discostarsi dal campo di protezione dell'invenzione come appare dalle rivendicazioni allegate.
La presente invenzione riguarda quindi una composizione di gomma a basse emissioni odorifere comprendente almeno una gomma vulcanizzata triturata a polverino.
Vantaggiosamente, tale composizione di gomma a basse emissioni odorifere comprende inoltre una quantità di uno o più derivati organici di zinco, tale quantità in peso essendo compresa tra 0,1% e 1%, preferibilmente uguale a 0,5%.
In particolare, tali derivati organici di zinco possono comprendere ricinoleato di zinco.
In alternativa o in aggiunta, tali derivati organici di zinco possono comprendere stearato di zinco.
Ovviamente, è possibile ottenere una composizione di gomma a basse emissioni odorifere secondo la presente invenzione comprendente una combinazione di ricinoleato di zinco e di stearato di zinco.
Secondo una forma preferita di realizzazione, la composizione di gomma a basse emissioni odorifere secondo la presente invenzione comprende una miscela di tris (2,4-diter-butilfenil) fosfito in quantità in peso compresa tra 1% e 20%, preferibilmente uguale a 10%, e di ottodecil 3-(3,5-di-tert-butil-4-idrossifenil) propionato in quantità in peso compresa tra 1% e 20%, preferibilmente uguale a 10%.
La composizione di gomma a basse emissioni odorifere secondo la presente invenzione permette di raggiungere gli scopi prefissi.
L’introduzione di ricinoleato di zinco o di stearato di zinco, preferibilmente fino allo 0,5% in peso, permette di ridurre notevolmente la formazione di tioderivati generati con il raffreddamento effettuato immediatamente dopo l’estrusione a temperatura e pressione controllate.
L’introduzione dei derivati organici dello zinco nel ciclo di produzione della gomma rigenerata per estrusione permette una notevole riduzione delle sostanze organiche solforate, in particolare tioderivati, perché l’idrogeno solforato viene bloccato dai derivati dello zinco. Infatti, il valore riscontrato dopo l’inserimento dei suddetti derivati organici durante la rigenerazione permette di ridurre la concentrazione delle sostanze solforate. In particolare, tale riduzione si attesta ad un valore di a < 0,001 mg/Nm3 , secondo i rilievi effettuati in apposita area di stoccaggio dei bancali di rigenerato appena estrusi e lasciati raffreddare.
Nel ciclo di produzione della gomma rigenerata proveniente da PFU (“Pneumatici Fuori Uso”) e EPDM (“Ethylene-Propylene Diene Monomer”) è stato riscontrato un tempo di vita dell’estruso estremamente ridotto.
Tra gli antiossidanti adatti alla produzione della gomma rigenerata si sono identificati due prodotti altamente reattivi che hanno la peculiarità di scambiare elettroni con lo zolfo presente nell’estruso di PFU e EPDM, al fine di poter reticolare per evitare l’ingresso dell’ossigeno presente nell’aria:
- tris (2,4-diter-butilfenil) fosfito;
- ottodecil 3-(3,5-di-tert-butil-4-idrossifenil) propionato.
Una miscela di gomma proveniente da PFU o da EPDM in microgranuli viene elaborata in una monovite controllando rigorosamente le temperature di miscelazione per evitare fenomeni di carbonizzazione superficiale e di degrado degli antiossidanti presenti nella mescola.
La temperatura di decomposizione viene messa sotto rigido controllo mediante la programmazione di un controllore PLC dell’estrusore utilizzato. La suddetta temperatura è quella rilevata dal diagramma TGA.
Mediante un test eseguito con una miscela di: - tris (2,4-diter-butilfenil) fosfito al 10%; - ottodecil 3-(3,5-di-tert-butil-4-idrossifenil) propionato al 10%;
si è potuto riscontrare una risposta ottima, meccanica e chimica, di gomma vulcanizzata da PFU triturata a particelle di dimensione < 0,1 mm, con una elevata fluidità dovuta alla mancanza di fenomeni ossidativi. Tali fenomeni ossidativi sono causa di invecchiamento immediato e di un notevole indurimento della mescola. I campioni prodotti alla monovite hanno un odore acre ed intenso, caratteristico delle mescole usate per la produzione degli pneumatici. La monovite utilizzata è del tipo da laboratorio, con capacità massima di 30 kg/h. I provini estrusi hanno la seguente dimensione: larghezza circa 70 mm, spessore circa 20 mm e lunghezza continua fino a fine del campione granulato da estrudere. I campioni prodotti sono sottoposti alle seguenti analisi chimico – fisiche: Viscosità Mooney ISO 280-1 2009 ML1 4 a 100°C; Durezza shore A ISO 7619-2011. Il campione utilizzato come paragone è un campione di estruso privo di additivi e sottoposto ad analisi chimico – fisiche analizzato subito e dopo tre e dodici mesi di stoccaggio a temperatura ambiente.
Si sono descritte alcune forme preferite di attuazione dell’invenzione, ma naturalmente esse sono suscettibili di ulteriori modifiche e varianti nell’ambito della medesima idea inventiva. In particolare, agli esperti nel ramo risulteranno immediatamente evidenti numerose varianti e modifiche, funzionalmente equivalenti alle precedenti, che ricadono nel campo di protezione dell'invenzione come evidenziato nelle rivendicazioni allegate.
Claims (5)
- RIVENDICAZIONI 1. Composizione di gomma a basse emissioni odorifere comprendente almeno una gomma vulcanizzata triturata a polverino, caratterizzata dal fatto di comprendere almeno una quantità di uno o più derivati organici di zinco.
- 2. Composizione di gomma a basse emissioni odorifere secondo la rivendicazione precedente, caratterizzata dal fatto che detta quantità in peso di uno o più detti derivati organici di zinco è compresa tra 0,1% e 1%.
- 3. Composizione di gomma a basse emissioni odorifere secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detti derivati organici di zinco comprendono ricinoleato di zinco.
- 4. Composizione di gomma a basse emissioni odorifere secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detti derivati organici di zinco comprendono stearato di zinco.
- 5. Composizione di gomma a basse emissioni odorifere secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto di comprendere una miscela di tris (2,4-diter butilfenil) fosfito in quantità in peso compresa tra 1% e 20%, preferibilmente uguale a 10%, e di ottodecil 3-(3,5-di-tert-butil-4-idrossifenil) propionato in quantità in peso compresa tra 1% e 20%, preferibilmente uguale a 10%.
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| IT102016000090172A IT201600090172A1 (it) | 2016-09-07 | 2016-09-07 | Composizione di gomma a basse emissioni odorifere. |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| IT (1) | IT201600090172A1 (it) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP4166608A1 (en) * | 2021-10-12 | 2023-04-19 | A.G.R. S.r.l. | Rubber composition with low odor emissions and process for its production |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB863265A (en) * | 1956-12-14 | 1961-03-22 | Dunlop Rubber Co | Improvements in or relating to sponge rubber production |
| US4244841A (en) * | 1980-03-24 | 1981-01-13 | Frankland Enterprises, Inc. | Method for recycling rubber and recycled rubber product |
| DE4306346A1 (de) * | 1993-02-25 | 1993-10-14 | Bueschleb Joachim | Verfahren zur Replastifizierung von Altgummimehlen |
| WO2003029337A1 (en) * | 2001-10-03 | 2003-04-10 | American Rubber Technologies, Inc. | Recycled rubber processing and performance enhancement |
| US20090082475A1 (en) * | 2007-09-20 | 2009-03-26 | Zhang Yuncan | Process for devulcanization of rubber |
-
2016
- 2016-09-07 IT IT102016000090172A patent/IT201600090172A1/it unknown
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