IT201900003093A1 - Processo per la produzione di un materiale plastico a partire da materie riciclate e processo per la produzione di imballaggi a partire da tale materiale - Google Patents
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Description
Titolo: “PROCESSO PER LA PRODUZIONE DI UN MATERIALE PLASTICO A PARTIRE DA MATERIE RICICLATE E PROCESSO PER LA PRODUZIONE DI IMBALLAGGI A PARTIRE DA TALE MATERIALE”
DESCRIZIONE
Stato dell’arte
I processi produttivi che coinvolgono le materie plastiche generano importanti scarti industriali in termini di volume.
Inoltre, imballi obsoleti non utilizzati e materiale di decoro o assemblaggio generano altro scarto industriale.
Tali scarti industriali possono essere conferiti, come indicato dalla legge, a società esterne di smaltimento.
Da qualche anno, tuttavia, è sentita la richiesta del mercato di avere manufatti realizzai con plastica riciclata o di seconda vita, che appaiono più desiderabili ai consumatori per i vantaggi ambientali che ne derivano.
Le fonti di approvvigionamento oggi disponibili sono molto poche e sono in grado di recuperare plastiche definite di “POST CONSUMO CIVILE”, le quali non sono idonee a realizzare alcuni tipi di imballi, come ad esempio gli imballi primari.
Le motivazioni sono da ricondurre principalmente ai seguenti motivi:
1. non hanno costanza di prestazioni all’estrusione mediante soffiaggio,
2. non sono selezionate opportunamente,
3. emettono pessimi odori che rendono invivibile e non sano l’ambiente di lavoro,
4. non permettono uniformità di colore,
5. non danno garanzia di resistenza chimica e meccanica.
Vi è quindi la necessità di sviluppare nuovi materiali a partire da materiali plastici riciclati, che offrano le stesse prestazioni dei materiali ottenuti da materie plastiche vergini e che non presentino gli inconvenienti dei materiali noti.
Riassunto dell’invenzione
Gli autori della presente invenzione hanno sorprendentemente trovato come preparare un materiale plastico a partire da materie plastiche pre-consumo che consente di superare gli inconvenienti dell’arte nota.
Oggetto dell’invenzione
In un primo oggetto la presente invenzione descrive un processo per la preparazione di un primo materiale plastico, che deriva interamente dal riciclo di materiale plastico pre-consumo.
In un secondo oggetto è descritto un processo per la preparazione di un secondo materiale plastico ottenuto mediante l’impiego del materiale, che deriva interamente dal riciclo di materiale plastico pre-consumo e da materiale plastico vergine.
In un terzo oggetto è descritto un processo per la preparazione di un terzo materiale plastico ottenuto mediante l’impiego del materiale, che deriva interamente dal riciclo di materiale plastico pre-consumo, dal materiale plastico post-consumo e da materiale plastico vergine.
I materiali plastici ottenuti mediante i processi descritti rappresentano ulteriori oggetti della presente invenzione.
Un ulteriore oggetto è rappresentato da un metodo per la preparazione di contenitori mediante l’impiego dei materiali dell’invenzione.
Descrizione dettagliata dell’invenzione
In un primo oggetto la presente invenzione descrive un processo per la preparazione di un primo materiale plastico che deriva interamente dal riciclo di materiale plastico pre-consumo.
In particolare, il processo dell’invenzione comprende le fasi d:
1) selezionare gli scarti industriali,
2) selezionare gli scarti per categorie di materiali compatibili,
3) selezionare gli scarti per colore,
4) lavare gli scarti,
5) macinare gli scarti.
Per gli scopi della presente invenzione, la fase 1) riguarda gli scarti industriali che non sono ancora stati soggetti al consumo industriale.
In particolare, gli scarti industriali sono rappresentati da materiali in polietilene ad alta densità (PEHD) e da polietilene ad alto peso molecolare (PE HMW).
La presente invenzione può essere applicata anche a polietilene a basso peso molecolare (PE LMW).
Per gli scopi della presente invenzione può essere impiegato polietilene monostrato e coestrusi con EVA o nylon.
Preferibilmente, non sono compresi gli sfridi industriali.
Per quanto concerne la fase 2) questa comprende la separazione dei materiali per categorie di compatibilità e, cioè, per densità alta o bassa e/o per peso molecolare alto o basso.
A tale scopo: i materiali vengono suddivisi a seconda della destinazione d’impiego e, in particolare, in funzione del volume di soffiaggio.
Più in particolare, per la preparazione di flaconi di capienza fino a 5 litri verrà impiegato il polietilene ad alta densità.
Per la preparazione di flaconi di capienza da 5 a 25 litri, o anche oltre, invece, si utilizzerà polietilene ad alto peso molecolare.
La fase 3), in cui i materiali sono divisi per colore, potrebbe anche non essere condotta.
Nella fase 4), i materiali, divisi per colore, sono lavati.
La fase 5), invece, comprende per lo sminuzzamento dei materiali allo scopo di renderli rilavorabili.
In particolare, la fase di macinazione effettua una macinazione del materiale ottenendo dei granuli del diametro di circa 6, 8 o 10 mm.
Successivamente, i granuli sono sottoposti ad una fase di deumidificazione, questa è condotta preferibilmente a 90°C per 3 ore ed è condotta sul materiale in granuli.
I granuli così ottenuti possono essere sottoposti a fusione e soffiatura per la preparazione di imballaggi secondo la presente invenzione.
In accordo con una seconda forma realizzativa dell’invenzione, il primo materiale ottenuto secondo quanto sopra descritto può essere impiegato per la preparazione di un secondo materiale, il quale comprende in aggiunta una quota di materia plastica vergine.
Per gli scopi della presente invenzione, il materiale plastico vergine miscelato è materiale plastico corrispondente a quello di riciclo con il quale viene miscelato; pertanto, a polietilene ad alta densità riciclato verrà miscelato polietilene ad alta densità vergine e a polietilene ad alto e basso peso molecolare riciclato verrà miscelato polietilene, rispettivamente, ad alto e a basso peso molecolare vergine.
Polietilene ad alto peso molecolare vergine può essere scelto nel gruppo che comprende:
- MARLEX® 50100 (Marlex) – densità 0,948 g/cm<3 >(ASTM D1505)
- ERACLENE BB82 (Versalis) – densità 0,954 g/cm<3 >(ISP1183)
- altri similari.
Polietilene ad alta densità vergine può essere scelto nel gruppo che comprende:
- SABIC® HDPE B5429 (Sabic) – densità 954 kg/m<3 >(a 23°C, ASTM D1505)
- ERACLENE BB82 (Versalis) – densità 0,954 g/cm<3 >(ISP1183)
- ERACLENE BC82 (Versalis) – densità 0,954 g/cm<3 >(ISP1183)
- MARLEX ® 5502 (Marlex) – densità 0,955 g/cm<3 >(ASTM D1505)
- MARLEX® 50100 (Marlex) – densità 0,948 g/cm<3 >(ASTM D1505)
In particolare, tali materiali hanno le seguenti proprietà:
Il polietilene vergine impiegato in questa forma realizzativa dell’invenzione è in forma di granuli della dimensione di circa 4,50-4,90 X 4,90-5,20 X 1,95-2 mm.
Per gli scopi della presente invenzione, il processo comprende le fasi di:
1a) lavaggio,
2a) rimasterizzazione,
3a) rigranulazione,
4a) aggiunta di materiale vergine.
In particolare, le fasi da 1a) a 3a) sono condotte sul materiale ottenuto in accordo con la prima forma realizzativa dell’invenzione, quindi ottenuto dal riciclo pre-consumo industriale.
Secondo un aspetto della presente invenzione, la fase 2) comprende la colorazione, mediante l’impiego di opportuni pigmenti.
Secondo un aspetto della presente invenzione, la fase 3a) porta alla produzione di un materiale con granuli delle dimensioni di circa 4,60 X 4,60 X 1,05 mm.
Secondo un aspetto della presente invenzione, nella fase 4a) è aggiunto materiale vergine in una quantità di circa 10-30% in peso.
Il metodo della presente invenzione, a seconda della fase di selezione delle materie prime, consente di ottenere un materiale di ben 4 colorii differenti.
In particolare, i colori sono i seguenti:
1. Bianco PE
2. Nero PE
3. Grigio PE serigrafia
4. Bianco Coex
Secondo un’ulteriore forma realizzativa dell’invenzione, il materiale ottenuto in accordo con la seconda forma realizzativa può essere impiegato in un processo per la produzione di un terzo materiale plastico.
Ciò significa che detto polietilene post-consumo deriva dalla raccolta differenziata dei rifiuti urbani.
Per gli scopi della presente invenzione, il polietilene che deriva dalla raccolta differenziata, deve essere sottoposto ad una fase di selezione.
A tale scopo: i materiali vengono suddivisi a seconda della destinazione d’impiego e, in particolare, in funzione del volume di soffiaggio.
Più in particolare, per la preparazione di flaconi di capienza fino a 5 litri è impiegato preferibilmente il polietilene ad alta densità.
Per la preparazione di flaconi di capienza da 5 a 25 litri, o anche oltre, invece, è impiegato preferibilmente il polietilene ad alto peso molecolare.
Inoltre, all’interno di ciascuna selezione, il materiale è selezionato per colore, secondo le necessità e, in particolare: bianco/trasparente, colorati che originano il grigio e nero.
Per gli scopi della presente invenzione, il materiale derivante dal post-consumo è sottoposto ad una fase di opportuno trattamento per l’abbattimento dell’odore.
Per la preparazione del terzo materiale secondo la presente invenzione, è possibile operare in modalità differenti.
Ad esempio, è possibile miscelare il secondo materiale in accordo con quanto sopra descritto, nella forma di granuli, al polietilene derivante dal post-consumo, anch’esso già opportunamente granulato, laddove l’insieme così ottenuto è successivamente sottoposto alle fasi di rimasterizzazione, mediante l’aggiunta eventuali opportuni pigmenti, e rigranulazione.
Alternativamente, i due materiali possono essere miscelati in fase di rigranulazione.
I granuli del terzo materiale ottenuto secondo la presente invenzione possono essere sottoposti a fusione e soffiatura per la preparazione di imballaggi secondo la presente invenzione.
Per gli scopi della presente invenzione, il terzo materiale qui descritto comprende una quantità di almeno il 40% in peso, preferibilmente di almeno il 50% in peso ed eventualmente fino al 60% o 70% in peso di polietilene derivato dal pre-consumo industriale, laddove la restante quota può comprendere, in proporzione differente, polietilene vergine o derivante dal postconsumo.
Il materiale ottenuto in accordo con la prima, con la seconda e con la terza forma realizzativa, è impiegato in metodi per la produzione di manufatti e, in particolare, di imballaggi.
Secondo un aspetto preferito dell’invenzione, tali imballaggi sono rappresentati da flaconi.
Più in particolare, tali flaconi possono avere una capienza fino a 5 litri oppure fino a 25 litri, o anche oltre.
Come sopra descritto, per la preparazione di flaconi di capienza fino a 5 litri è impiegato preferibilmente il polietilene ad alta densità.
Per la preparazione di flaconi di capienza da 5 a 25 litri, o anche oltre, invece, è impiegato preferibilmente il polietilene ad alto peso molecolare.
E’ importante notare che l’eventuale sostituzione del polietilene con polietilene a bassa densità consente la preparazione di tubi.
Gli imballaggi, rappresentati preferibilmente da flaconi o tubi, rappresentano tutti ulteriori oggetti della presente invenzione.
ESEMPIO 1
I materiali dell’invenzione e i prodotti ottenuti con tali materiali sono stati sottoposti a saggi per valutarne le caratteristiche.
In particolari, i campioni I campioni sono stati sottoposti alle seguenti analisi:
· Melt Flow Rate USO 1133 - Strumento: Melt Flow Tester 2000 CEAST)
· Densità a 23°C (ISO 1183 - metodo B - Strumento: bilancia Mettler Toledo)
· Durezza Shore D (ISO 868:2005 - Strumento Durometro Shore)
· Determinazione modulo elastico a flessione e carico a flessione (ISO 178:2013- Strumento Dinamometro: Quasar 25
GALDABINI)
* I campioni sono ricavati da un flacone di dimensioni 80X25X1 mm
* I campioni sono ricavati da un flacone di dimensioni 80X25X1 mm
* I campioni sono ricavati da un flacone di dimensioni 80X25X1 mm Dalla considerazione della descrizione sopra riportata, saranno immediatamente evidenti alla persona esperta del settore i vantaggi della presente invenzione.
In particolare, i materiali ottenuti, sebbene prodotti a partire da una porzione di materiale riciclato, non hanno cattivo odore, hanno un colore definito e commercialmente accettabile.
Inoltre, i materiali sono lavorabili e presentano ottime caratteristiche termo-plastiche; in particolare, possono essere sottoposti a processi di soffiatura per la produzione di contenitori da imballaggio.
I materiali ottenuti secondo la presente invenzione hanno ridotto impatto ambientale, grazie al riutilizzo di materie prime plastiche, riducendo quindi la produzione di anidride carbonica.
Claims (13)
- RIVENDICAZIONI: 1. Un processo per la preparazione di un materiale plastico derivante interamente dal riciclo di materiale plastico pre-consumo, comprendente la fase di selezionare il materiale plastico preconsumo per densità alta o bassa e/o per peso molecolare alto o basso.
- 2. Il metodo secondo la rivendicazione precedente, in cui detti scarti della fase 1) sono rappresentati da materiali in polietilene ad alta densità (PEHD), da polietilene ad alto peso molecolare (PE HMW) o da polietilene a basso peso molecolare (PE LMW).
- 3. Un metodo per la preparazione di un materiale plastico comprendente il materiale ottenuto secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti e un materiale vergine rappresentato da polietilene.
- 4. Il metodo secondo la rivendicazione precedente, in cui il materiale vergine è rappresentato da: - polietilene ad alta densità, quando è da miscelare ad un materiale secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti ottenuto da polietilene pre-consumo ad alta densità, - polietilene ad alto peso molecolare, quando è da miscelare ad un materiale secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti ottenuto da polietilene pre-consumo ad alto peso molecolare, - polietilene a bassa densità, quando è da miscelare ad un materiale secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti ottenuto da polietilene pre-consumo a bassa densità.
- 5. Un metodo per la preparazione di un materiale plastico comprendente il materiale ottenuto secondo la rivendicazione 3 o 4 e un materiale rappresentato da polietilene post-consumo.
- 6. Il metodo secondo la rivendicazione precedente, in cui almeno il 40% in peso, preferibilmente almeno il 50% in peso ed eventualmente fino al 60% o 70% in peso è rappresentato da polietilene derivato dal pre-consumo industriale, laddove la restante quota può comprendere, in proporzione differente, polietilene vergine o derivante dal post-consumo.
- 7. Il metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detto materiale platico ottenuto, è sottoposto ad una fase di granulazione e di deumidificazione.
- 8. Il metodo secondo la rivendicazione precedente, in cui detta fase di deumidificazione è condotta per 3 ore a 90°C.
- 9. Un materiale plastico ottenuto mediante i metodi secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti da 1 a 2 o da 3 a 4 o da 5 a 6, 7 o 8.
- 10. Un metodo per la preparazione di prodotti da imballaggio che comprende l’impiego di uno dei materiali secondo la rivendicazione precedente.
- 11. Il metodo secondo la rivendicazione precedente, in cui per la preparazione di prodotti di capienza fino a 5 litri è impiegato il polietilene ad alta densità, mentre per la preparazione di flaconi di capienza da 5 a 25 litri, o anche oltre, invece, è impiegato polietilene ad alto peso molecolare.
- 12. Un prodotto per imballaggio ottenuto secondo la rivendicazione precedente.
- 13. Il prodotto per imballaggio secondo la rivendicazione precedente, rappresentato da un flacone.
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|---|---|---|---|---|
| EP1052021A1 (de) * | 1999-05-06 | 2000-11-15 | von Deym, Carl-Ludwig, Graf | Sortier- und Trennverfahren und Anlage für ein Recycling von Kunstoffen |
-
2019
- 2019-03-04 IT IT102019000003093A patent/IT201900003093A1/it unknown
-
2020
- 2020-03-03 EP EP20160764.5A patent/EP3705252A1/en active Pending
Patent Citations (2)
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|---|---|---|---|---|
| US5776386A (en) * | 1996-12-24 | 1998-07-07 | United States Brass Corporation | Scrap-based method of molding plastic articles |
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| LIETZ G: "Wiederaufbereiten von PE-Folienabfällen", KUNSTSTOFFE, CARL HANSER VERLAG, MUNCHEN, DE, vol. 73, no. 8, 1 August 1983 (1983-08-01), pages 414 - 418, XP002095855, ISSN: 0023-5563 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP3705252A1 (en) | 2020-09-09 |
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