IT202000027161A1 - Metodo di separazione di componenti di un prodotto a fine vita o parte di esso - Google Patents
Metodo di separazione di componenti di un prodotto a fine vita o parte di esso Download PDFInfo
- Publication number
- IT202000027161A1 IT202000027161A1 IT102020000027161A IT202000027161A IT202000027161A1 IT 202000027161 A1 IT202000027161 A1 IT 202000027161A1 IT 102020000027161 A IT102020000027161 A IT 102020000027161A IT 202000027161 A IT202000027161 A IT 202000027161A IT 202000027161 A1 IT202000027161 A1 IT 202000027161A1
- Authority
- IT
- Italy
- Prior art keywords
- product
- acid
- hydrolysis
- life
- hydrolysis reaction
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 48
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 claims description 59
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 claims description 25
- 206010011906 Death Diseases 0.000 claims description 24
- 239000010985 leather Substances 0.000 claims description 22
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 20
- 239000004744 fabric Substances 0.000 claims description 17
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 17
- MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N Oxalic acid Chemical compound OC(=O)C(O)=O MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 15
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 claims description 15
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 15
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 14
- 239000005060 rubber Substances 0.000 claims description 14
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 13
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 12
- 102000008186 Collagen Human genes 0.000 claims description 11
- 108010035532 Collagen Proteins 0.000 claims description 11
- 229920001436 collagen Polymers 0.000 claims description 11
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 239000004033 plastic Substances 0.000 claims description 10
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 claims description 10
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 9
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- VZCYOOQTPOCHFL-OWOJBTEDSA-N Fumaric acid Chemical compound OC(=O)\C=C\C(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-OWOJBTEDSA-N 0.000 claims description 6
- AEMRFAOFKBGASW-UHFFFAOYSA-N Glycolic acid Chemical compound OCC(O)=O AEMRFAOFKBGASW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 claims description 6
- PAFZNILMFXTMIY-UHFFFAOYSA-N cyclohexylamine Chemical compound NC1CCCCC1 PAFZNILMFXTMIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N lactic acid Chemical compound CC(O)C(O)=O JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N methanoic acid Natural products OC=O BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 6
- 239000003637 basic solution Substances 0.000 claims description 5
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 claims description 5
- 235000006408 oxalic acid Nutrition 0.000 claims description 5
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 4
- OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 4-(3-methoxyphenyl)aniline Chemical compound COC1=CC=CC(C=2C=CC(N)=CC=2)=C1 OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- FEWJPZIEWOKRBE-JCYAYHJZSA-N Dextrotartaric acid Chemical compound OC(=O)[C@H](O)[C@@H](O)C(O)=O FEWJPZIEWOKRBE-JCYAYHJZSA-N 0.000 claims description 3
- FEWJPZIEWOKRBE-UHFFFAOYSA-N Tartaric acid Natural products [H+].[H+].[O-]C(=O)C(O)C(O)C([O-])=O FEWJPZIEWOKRBE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 claims description 3
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 claims description 3
- AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L calcium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ca+2] AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 3
- 239000000920 calcium hydroxide Substances 0.000 claims description 3
- 229910001861 calcium hydroxide Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 235000019253 formic acid Nutrition 0.000 claims description 3
- 239000001530 fumaric acid Substances 0.000 claims description 3
- 235000011087 fumaric acid Nutrition 0.000 claims description 3
- 235000011167 hydrochloric acid Nutrition 0.000 claims description 3
- 239000004310 lactic acid Substances 0.000 claims description 3
- 235000014655 lactic acid Nutrition 0.000 claims description 3
- 239000011975 tartaric acid Substances 0.000 claims description 3
- 235000002906 tartaric acid Nutrition 0.000 claims description 3
- VZCYOOQTPOCHFL-UHFFFAOYSA-N trans-butenedioic acid Natural products OC(=O)C=CC(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000003929 acidic solution Substances 0.000 claims description 2
- 230000002950 deficient Effects 0.000 claims 1
- -1 thioglycolic Chemical compound 0.000 claims 1
- 238000001665 trituration Methods 0.000 claims 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 10
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 5
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 230000003449 preventive effect Effects 0.000 description 4
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 4
- CWERGRDVMFNCDR-UHFFFAOYSA-N thioglycolic acid Chemical compound OC(=O)CS CWERGRDVMFNCDR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000005903 acid hydrolysis reaction Methods 0.000 description 3
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 3
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002585 base Substances 0.000 description 2
- 238000001311 chemical methods and process Methods 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 238000005469 granulation Methods 0.000 description 2
- 230000003179 granulation Effects 0.000 description 2
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 2
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 2
- 229920000742 Cotton Polymers 0.000 description 1
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 1
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 1
- 244000043261 Hevea brasiliensis Species 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 1
- 210000004207 dermis Anatomy 0.000 description 1
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 210000002615 epidermis Anatomy 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 210000004209 hair Anatomy 0.000 description 1
- 239000002440 industrial waste Substances 0.000 description 1
- 150000007529 inorganic bases Chemical class 0.000 description 1
- 150000007522 mineralic acids Chemical class 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 229920003052 natural elastomer Polymers 0.000 description 1
- 229920001194 natural rubber Polymers 0.000 description 1
- 239000004745 nonwoven fabric Substances 0.000 description 1
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 description 1
- 150000007530 organic bases Chemical class 0.000 description 1
- 235000011007 phosphoric acid Nutrition 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000010298 pulverizing process Methods 0.000 description 1
- 210000003491 skin Anatomy 0.000 description 1
- 150000003467 sulfuric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 239000004753 textile Substances 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- 238000009941 weaving Methods 0.000 description 1
- 210000002268 wool Anatomy 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08H—DERIVATIVES OF NATURAL MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08H1/00—Macromolecular products derived from proteins
- C08H1/06—Macromolecular products derived from proteins derived from horn, hoofs, hair, skin or leather
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J11/00—Recovery or working-up of waste materials
- C08J11/04—Recovery or working-up of waste materials of polymers
- C08J11/10—Recovery or working-up of waste materials of polymers by chemically breaking down the molecular chains of polymers or breaking of crosslinks, e.g. devulcanisation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L89/00—Compositions of proteins; Compositions of derivatives thereof
- C08L89/04—Products derived from waste materials, e.g. horn, hoof or hair
- C08L89/06—Products derived from waste materials, e.g. horn, hoof or hair derived from leather or skin, e.g. gelatin
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/62—Plastics recycling; Rubber recycling
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Dermatology (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
- Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
Description
?METODO DI SEPARAZIONE DI COMPONENTI DI UN PRODOTTO A FINE VITA O PARTE DI ESSO?
DESCRIZIONE
CAMPO DELL?INVENZIONE
La presente invenzione ? relativa ad un metodo di separazione di almeno un prodotto a fine vita o parte di esso. Detto prodotto a fine vita o almeno una parte di esso comprende almeno due componenti scelte dal gruppo consistente in plastica, gomma, pelle, metallo e tessuto. Il metodo dell?invenzione permette la separazione nei suoi componenti e il conseguente riciclo di tutti i componenti o parte di essi.
STATO DELLA TECNICA
La produzione mondiale di calzature ha superato i 24 miliardi di paia l?anno e si mantiene in costante aumento (oltre il 2% di incremento annuale).
Una volta terminato il loro utilizzo le calzature vengono smaltite come rifiuto indifferenziato in discarica oppure incenerite; solo una minima parte, meno del 5%, viene riciclato o, per la maggior parte, riutilizzato, inserendosi nei programmi di ridistribuzione di indumenti usati.
Non esistono infatti ad oggi metodi industriali per il recupero e il riciclo completo delle calzature, a causa della numerosit? e diversit? di materiali che le compongono (pelle, gomma, tessuto, polimeri, metallo), spesso intimamente connessi a formare strutture e forme complesse. Perci? ad oggi realizzare una completa separazione e recupero che sia economicamente sostenibile, dei singoli materiali di cui la calzatura ? composta, risulta impossibile.
Sono comunque noti tentativi di riciclo delle calzature per riutilizzare almeno parte delle sue componenti, rintracciabili sia in documenti pubblicati su questo tema che in progetti gi? realizzati e di dominio pubblico.
Le tecnologie su cui questi si basano includono sempre almeno una o pi? fasi di triturazione, come nel caso di CN108453953, in cui si descrive un sistema a doppia triturazione, una prima pi? grossolana ed una seconda pi? fine, con lo scopo di conseguire una migliore polverizzazione e quindi smaltimento e riutilizzo del materiale ottenuto.
Solitamente le fasi di triturazione sono precedute da disassemblaggio delle parti principali, e l?obiettivo pi? frequente ? quello di recuperare almeno la parte in gomma della scarpa (ovvero la suola).
In questi casi, dopo la fase di triturazione vengono infatti eseguite delle fasi di granulazione dalle quali si ottengono granuli di varie tipologie adatti a diversi utilizzi.
Un esempio sono i processi descritti nei documenti brevettuali GB2456177 e US20090172973 in cui le scarpe vengono dapprima disassemblate con la finalit? di togliervi le parti metalliche, dopodich? polverizzate e deodorizzate ad alta temperatura per poter essere poi utilizzate in miscela con materiali vergini per la realizzazione di suole.
Altri tentativi si focalizzano invece sul riciclo di tipologie ben definite di calzature, quali ad esempio scarpe da ginnastica o stivali, per garantire la riproducibilit? controllata del prodotto finito da riutilizzare e quindi semplificare il suo riutilizzo. Le fasi di processo sono comunque molto simili e prevedono sempre una triturazione della scarpa, una fusione dei pezzi triturati ottenuti ed una granulazione con materiali vergini, come ad esempio in WO2020/201370 oppure in JP4920138, in cui il processo descritto ? standardizzato per il trattamento degli stivali.
Resta quindi ad oggi ancora un problema irrisolto il recupero delle calzature a fine vita per una valorizzazione completa delle loro singole componenti, in particolare per le parti in plastica, quelle in gomma, i tessuti, le parti metalliche e la pelle, che sia semplice da effettuare a livello industriale ed economicamente conveniente. SOMMARIO DELL?INVENZIONE
Gli inventori della presente invenzione, facendo riferimento ad una calzatura, hanno sorprendentemente scoperto che potevano sottoporre un qualsiasi prodotto a fine vita, comprendente componenti di diversa natura quali per esempio pelle, gomma, parti metalliche, plastica e tessuti ad almeno una fase di reazione di idrolisi in modo da separarne le componenti. La separazione vantaggiosamente permetteva la destinazione delle componenti del prodotto ad un possibile riciclo e quindi ad un loro riutilizzo.
L?invenzione pertanto concerne un metodo per la separazione delle componenti di almeno un prodotto a fine vita o di una parte di esso comprendente almeno una fase di idrolisi,
in cui dette componenti sono almeno due componenti scelte dal gruppo consistente in plastica, gomma, pelle, metallo e tessuto; e
in cui detta fase di reazione di idrolisi avviene ad un valore di pH? 4 o di pH?11. Sorprendentemente il metodo si presta ad essere applicato a qualsiasi prodotto a fine vita, ossia a qualunque prodotto manufatturiero che necessita di essere smaltito, comprendendo un prodotto nuovo, un prodotto fallato, un prodotto stoccato o ancora un prodotto usato o parti di esso che devono essere smaltite definitivamente.
Detto almeno un prodotto a fine vita pu? essere vantaggiosamente una calzatura, una borsa, una cintura, un portafoglio, un prodotto di pelletteria, un accessorio o un prodotto di abbigliamento comprendente inserti in pelle, o parti di essi.
Vantaggiosamente detto metodo di separazione secondo l?invenzione si pu? applicare anche ad una pluralit? di diversi prodotti a fine vita.
In una forma di realizzazione preferita dell?invenzione detto almeno un prodotto a fine vita ? una calzatura.
Senza essere legati ad alcuna teoria gli inventori della presente invenzione hanno realizzato che riuscivano a separare le componenti di tale almeno un prodotto a fine vita attraverso la reazione di idrolisi condotta in determinate condizioni di pH. Al termine della reazione di idrolisi secondo l?invenzione gli inventori potevano infatti ottenere le componenti in tessuto perfettamente separate dalle componenti di metallo e dalle componenti di plastica, che non venivano minimamente alterate dal processo chimico, mentre le parti in pelle si dissolvevano completamente e andavano a formare una soluzione di idrolizzato di collagene.
Questo era sorprendente poich? semplificava il procedimento di smaltimento di prodotti a fine vita e permetteva vantaggiosamente di recuperare il prodotto o parti di esso e di riciclare alcune o tutte le componenti. Vantaggiosamente l?idrolizzato di collagene poteva essere impiegato in svariate applicazioni, anche all?interno del processo conciario della pelle come agenti riconcianti o filler.
L?invenzione pertanto concerne altres? una soluzione di idrolizzato di collagene ottenibile dal procedimento di separazione dell?invenzione.
DESCRIZIONE DELLE FIGURE
La figura 1 mostra la calzatura sportiva ridotta in pezzi dell?esempio 1;
La figura 2 mostra il risultato della separazione al termine della reazione di idrolisi dell?esempio 1;
La figura 3 mostra la componente separabile in tessuto della calzatura trattata come nell?esempio 1;
La figura 4 mostra la componente separabile in gomma della calzatura trattata come nell?esempio 1;
la Figura 5 mostra la carcassa di calzatura al termine della reazione di idrolisi dell?esempio 2; e
La figura 6 mostra la carcassa di calzatura al termine della reazione di idrolisi dell?esempio 2.
DESCRIZIONE DETTAGLIATA DELL?INVENZIONE
L?invenzione pertanto concerne un metodo per la separazione delle componenti di almeno un prodotto a fine vita o di una parte di esso comprendente almeno una fase di reazione di idrolisi,
in cui dette componenti sono almeno due componenti scelte dal gruppo consistente in plastica, gomma, pelle, metallo e tessuto e
in cui detta fase di idrolisi avviene ad un valore di pH? 4 o di pH?11.
Nella presente invenzione quando si utilizzano i seguenti termini:
- ?prodotto a fine vita? si intende un qualunque prodotto manufatturiero che necessita di essere smaltito, comprendendo un prodotto nuovo, un prodotto fallato, un prodotto stoccato o ancora un prodotto usato o parti di esso che devono essere smaltite definitivamente;
- ?componente plastica? si intende la parte del prodotto a fine vita fatta di un materiale di natura polimerica o co-polimerica, comunemente denominata plastica; - ?componente gomma? si intende la parte del prodotto a fine vita fatta di un materiale di natura gommosa sia di natura sintetica, naturale che artificiale, comprendendo elastomeri e la gomma naturale;
- ?componente pelle?, si intende la parte del prodotto a fine vita fatta di un materiale costituito da un insieme di tessuti di rivestimento (epidermide, derma, ipoderma) di diverse specie animali che, opportunamente conciato, si presenta come pelliccia, quando venga mantenuto il pelo, oppure come cuoio.
- ?componente metallo? si intende la parte del prodotto a fine vita fatta da un metallo.
- ?componente tessuto? si intende la parte del prodotto a fine vita fatta di un qualsiasi tipo di manufatto costituito da un insieme di fili, ricavati da fibre tessili, intrecciati fra loro mediante l?opera di tessitura, comprendendo tessuti di lana, lino, cotone, stoffa, tessuti artificiali e naturali, tessuti non tessuti.
Il metodo dell?invenzione si applica ad almeno un prodotto a fine vita.
Pertanto l?invenzione pu? concernere il metodo di separazione di un prodotto finito, di una pluralit? dello stesso o anche di una pluralit? di prodotti a fine vita di diversa natura.
Il metodo per la separazione delle componenti di almeno un prodotto a fine vita o di una parte di esso comprende almeno una fase di reazione di idrolisi la quale avviene ad un valore di pH? 4 o di pH?11.
Preferibilmente la reazione di idrolisi avviene a pressione atmosferica e ad una temperatura nell?intervallo dalla temperatura ambiente ad una temperatura di 90?C circa. Pi? preferibilmente la temperatura della reazione di idrolisi ? nell?intervallo da 50?C a 80?C.
In una forma alternativa dell?invenzione la reazione di idrolisi pu? essere condotta anche ad una pressione superiore alla pressione atmosferica e in presenza di vapore acqueo.
Per temperatura ambiente ai fini della presente invenzione si intende una temperatura nell?intervallo da 10?C a 30?C circa.
La reazione avviene tra le 12 e le 30 ore se condotta a bassa temperatura, indicativamente tra la temperatura ambiente ed i circa 40?C, mentre avviene in tempi decisamente pi? rapidi, compresi ragionevolmente tra 1 e 3 ore, operando a temperature nell?intervallo da 50?C a 90?C.
In una forma di realizzazione vantaggiosamente la reazione di idrolisi avveniva in un tempo nell?intervallo da 1 a 3 ore, quando la temperatura era maggiore di 50?C. Il metodo dell?invenzione prevede almeno una fase di reazione di idrolisi.
In una forma di realizzazione dell?invenzione, pertanto, il metodo prevede una sola fase, ma in forme di realizzazione alternative pu? prevedere un numero di fasi da 2 a 3.
La fase successiva di idrolisi pu? essere fatta sullo stesso prodotto a fine vita gi? trattato con il metodo dell?invenzione, in successione alla precedente fase di reazione di idrolisi, oppure essere fatta su una o pi? parti componenti gi? separate con il metodo dell?invenzione.
L?almeno una reazione di idrolisi avviene quindi in ambiente acido, ossia a pH? 4 oppure in ambiente basico, ossia a pH?11.
In una forma realizzativa dell?invenzione l?almeno una reazione di idrolisi pu? essere condotta con l?aggiunta di enzimi.
Quando la reazione di idrolisi viene effettuata in ambiente acido qualsiasi acido organico ed inorganico pu? essere impiegato per condurre la reazione di idrolisi acida, mendiate l?aggiunta di una sostanza acida all?acqua ottenendo una soluzione acida.
Vantaggiosamente la reazione di idrolisi condotta con una soluzione comprendente acidi pi? forti consentiva di accelerare la decomposizione del prodotto a fine vita, o di parti di esso, o ancora del prodotto gi? sottoposto a idrolisi, in tempi pi? rapidi, mentre acidi pi? deboli determinavano dei tempi di reazione pi? lunghi.
Preferibilmente l?almeno una reazione di idrolisi prevede l?uso di una sostanza acida scelta dal gruppo consistente in acido solforico, acido cloridrico, acido fosforico, acido ossalico, acido fumarico, acido formico, acido lattico, acido tartarico, acido glicolico, acido tioglicolico, acido acetico e loro miscele.
Nella forma di realizzazione che prevede l?effettuazione di pi? di una fase di idrolisi la scelta della sostanza acida per la soluzione di idrolisi nella/e fase/i successiva/e di idrolisi sar? indipendente dalla scelta della sostanza acida della soluzione di idrolisi nella prima fase di idrolisi, e potr? essere nuovamente una qualsiasi sostanza acida scelta dal gruppo consistente in acido solforico, acido cloridrico, acido ossalico, acido fumarico, acido formico, acido lattico, acido tartarico, acido glicolico, acido tioglicolico, acido acetico e loro miscele.
Quando la reazione di idrolisi viene effettuata in ambiente basico, qualsiasi base organica o inorganica pu? essere impiegata per condurre la reazione di idrolisi basica, mediante l?aggiunta di una sostanza basica all?acqua ottenendo una soluzione basica.
Vantaggiosamente la reazione di idrolisi condotta con una soluzione comprendente basi pi? forti consentiva di accelerare la decomposizione del prodotto a fine vita, o di parti di esso, o ancora del prodotto gi? sottoposto a idrolisi, in tempi pi? rapidi, mentre l?impiego di basi pi? deboli determinava dei tempi di reazione pi? lunghi.
Preferibilmente l?almeno una reazione di idrolisi prevede l?uso di una sostanza basica scelta dal gruppo consistente in idrossido di sodio, idrossido di potassio, idrossido di calcio, ammoniaca, un?ammina organica quale ad esempio la cicloesilammina, e loro miscele, per la preparazione della soluzione di idrolisi. Nella forma di realizzazione che prevede l?effettuazione di pi? di una fase di idrolisi la scelta della sostanza basica per la soluzione basica nella/e fase/i successiva/e di idrolisi sar? indipendente dalla scelta della sostanza basica della soluzione nella fase di idrolisi e potr? essere nuovamente una qualsiasi sostanza basica scelta dal gruppo consistente in idrossido di sodio, idrossido di potassio, idrossido di calcio, ammoniaca, un?ammina organica quale ad esempio la cicloesilammina, e loro miscele.
L?impiego della sostanza acida o della sostanza basica permette di ottenere una soluzione, rispettivamente acida o basica, da impiegarsi nella fase di idrolisi. Preferibilmente l?almeno una fase di reazione di idrolisi viene condotta ad un pH uguale o inferiore a 3 con una soluzione acida.
Preferibilmente l?almeno una fase di reazione di idrolisi basica viene condotta ad un pH uguale o maggiore di 12 con una soluzione basica.
Sia in condizioni di idrolisi basica che acida preferibilmente il rapporto in peso tra il peso del prodotto a fine vita ed il peso della soluzione acida o basica ? nell?intervallo da circa 1:3 a circa 1:7, pi? preferibilmente da 1:4 a 1:5.
Il metodo di separazione dell?invenzione pu? prevedere una fase di riduzione grossolana, di disassemblaggio, di triturazione o di decomposizione del prodotto a fine vita da effettuarsi prima dell?almeno una fase di idrolisi.
Detto prodotto a fine vita pu? vantaggiosamente essere una calzatura, una borsa, una cintura,un portafoglio, un prodotto di pelletteria, un accessorio o un prodotto di abbigliamento comprendente inserti in pelle, o parti di essi.
In una forma di realizzazione preferita dell?invenzione detto prodotto a fine vita ? una calzatura.
Al termine dell?almeno una reazione di idrolisi secondo l?invenzione gli inventori hanno realizzato che potevano ottenere le componenti separate come sar? evidente dalla parte sperimentale che segue.
In una forma di realizzazione preferita le componenti in tessuto risultavano perfettamente separate dalle componenti di metallo e dalle componenti di plastica. Queste ultime nel procedimento di separazione dell?invenzione non venivano minimamente alterate dal processo chimico, mentre le componenti in pelle si dissolvevano completamente e andavano a formare una soluzione di idrolizzato di collagene. Nel metodo secondo l?invenzione, la componente pelle ? pertanto vantaggiosamente separata sotto forma di idrolizzato di collagene.
Questo era sorprendente poich? semplificava il procedimento di smaltimento di prodotti a fine vita e permetteva vantaggiosamente di recuperare il prodotto o parti di esso e di riciclarne alcune o tutte le componenti. Vantaggiosamente l?idrolizzato di collagene poteva essere impiegato in svariate applicazioni, anche all?interno del processo conciario stesso come agenti riconcianti o filler.
L?invenzione pertanto concerne altres? una soluzione di idrolizzato di collagene ottenibile dal procedimento di separazione dell?invenzione.
PARTE SPERIMENTALE ESEMPIO 1
Una prima prova ? stata effettuata con una calzatura sportiva ridotta in pezzi (si veda figura 1), poi triturata ed immersa in circa 500 ml di soluzione acquosa di NaOH al 30%, a pH circa 13 e ad una temperatura di circa 65?C per 2 ore.
Al termine del trattamento, come evidente in figura 2, nel recipiente di reazione si osservava una soluzione colorata contenente la pelle completamente disciolta ed idrolizzata, mentre la parte in stoffa della calzatura, facilmente separabile, come evidente dalla figura 3, poteva essere destinata ad altro riutilizzo, cos? come le parti in gomma che non avevano subito alcuna modifica nel trattamento, come evidente dalla figura 4, e pertanto potevano essere destinate al recupero della gomma per la realizzazione ad esempio di nuove suole. L?idrolizzato di collagene invece poteva trovare nuova applicazione come soluzione riconciante o filler all?interno dello stesso processo di concia.
Il test dimostrava la possibilit? di recuperare tutti i materiali che costituiscono la calzatura in modo semplice e rapido, senza alcuna necessit? di eseguire preventivamente un disassemblaggio degli stessi dalla calzatura.
ESEMPIO 2
Una calzatura sportiva avente lacci e borchiette metalliche ? stata immersa, intera e senza alcun tipo di trattamento preventivo, in circa 2 litri di soluzione acquosa di KOH a pH circa 13, alla temperatura di circa 55?C per 10 ore.
Al termine del trattamento, nel recipiente di reazione si osservava una soluzione colorata contenente la pelle completamente disciolta ed idrolizzata e la carcassa della calzatura, facilmente separabile, praticamente intatta e comprendente la parte in tessuto destinabile a separato riciclo.
Nelle figure 5 e 6 due immagini della carcassa di calzatura al termine del trattamento di idrolisi. La prova dimostr? sorprendentemente che la calzatura poteva essere trattata senza alcun tipo di trattamento preventivo, in particolare non solo senza necessit? di disassemblaggio delle componenti, ma anche senza la necessit? di una loro triturazione in pezzatura pi? piccola. L?idrolisi si rivel? efficace, infatti, anche sulla calzatura intera.
Questo dimostra la possibile applicazione industriale del processo alle calzature tal quali senza necessit? di alcun trattamento preventivo. Evidenza di straordinaria importanza sotto il profilo industriale, per la possibilit? che offre di rendere molto veloce ed economico lo stesso processo.
ESEMPIO 3
Una borsa in pelle contenente elementi in metallo (borchiette e cerniera) ? stata tagliata in 5 pezzi grossolani ed immersa in circa 1,8 litri di soluzione acquosa di NaOH a pH circa 12,5, alla temperatura di circa 60?C, per 4 ore.
Al termine del trattamento, nel recipiente di reazione si osservava una soluzione colorata contenente la pelle completamente disciolta ed idrolizzata e le parti metalliche rimaste inalterate dal trattamento e destinabili a separato riciclo.
ESEMPIO 4
Una calzatura sportiva avente alcune parti in pelle scamosciata ? stata ridotta in pezzi grossolani di dimensioni di circa 0.5-1cm. Questi pezzi sono stati poi immersi, all?interno di un miscelatore, in acqua calda a 50?C in quantit? del 400% rispetto al peso del campione e sottoposti ad agitazione per 30 minuti; dopo tale intervallo la sospensione ? stata trattata con una soluzione al 2% in peso di acido solforico al 94-96% e lasciata reagire sotto lenta agitazione per circa 60 minuti. Al termine, ? stato aggiunto acido ossalico mantenendo la sospensione ad una temperatura di circa 70 ?C. Dopo 120 minuti la reazione di idrolisi era completa. Questa prova evidenzi? la possibilit? di lavorare anche in condizione di idrolisi acida, senza alcun tipo di difficolt?. In questo caso si prefer? utilizzare un procedimento in due fasi in modo da ridurre i quantitativi di acido solforico impiegati, sostituiti nella seconda fase da acido ossalico, sia per motivi di sicurezza nel maneggiamento dello stesso da parte degli operatori, che per evitare di generare un idrolizzato troppo carico di solfati, sostanze che si cerca sempre di ridurre dai prodotti chimici usati in conceria, in quanto considerate un problema in fase di trattamento dei reflui industriali.
Gli inventori della presente invenzione dimostrarono dunque che il processo di idrolisi, sia in condizioni basiche che acide, poteva essere brillantemente ed efficacemente applicato a qualsiasi manufatto a fine vita, in particolare alle calzature, sottoposto o meno a processi preventivi di triturazione, per ottenere la decomposizione completa del manufatto, con ottenimento di un idrolizzato di collagene da destinarsi nuovamente all?impiego nel settore conciario, un residuo in stoffa facilmente separabile e riciclabile, nonch? un residuo in gomma immediatamente riutilizzabile per esempio per la realizzazione di nuove suole o da impiegarsi in altre applicazioni in cui si faccia uso di materiali in gomma o polimerici. Il processo si rivelava pertanto molto efficace, semplice, facilmente scalabile ed a basso costo, pertanto assolutamente applicabile a livello industriale.
Claims (17)
1. Un metodo per la separazione di componenti di almeno un prodotto a fine vita o di una parte di esso comprendente almeno una fase di reazione di idrolisi, in cui dette componenti sono almeno due componenti scelte dal gruppo consistente in plastica, gomma, pelle, metallo e tessuto e
in cui detta almeno una fase di reazione di idrolisi avviene ad un valore di pH? 4 o di pH?11.
2. Il metodo seconda la rivendicazione 1, in cui detta almeno una fase di idrolisi avviene ad una temperatura nell?intervallo da temperatura ambiente a circa 90?C.
3. Il metodo secondo la rivendicazione 2, in cui la temperatura della reazione di idrolisi ? nell?intervallo da 50?C a 80?C.
4. Il metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 3, comprendente un numero di fasi di reazione di idrolisi da 2 a 3.
5. Il metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 4, in cui detto almeno prodotto a fine vita o di una parte di esso ? un prodotto nuovo, un prodotto fallato, un prodotto stoccato o un prodotto usato.
6. Il metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 5, in cui l?almeno una fase di reazione di idrolisi avviene mediante una soluzione acquosa di idrolisi comprendente una sostanza acida o basica.
7. Il metodo secondo la rivendicazione 6, in cui la soluzione acquosa di idrolisi comprende una sostanza acida scelta dal gruppo consistente in acido solforico, acido cloridrico, acido ossalico, acido fumarico, acido formico, acido lattico, acido tartarico, acido glicolico, acido tioglicolico, acido acetico e loro miscele.
8. Il metodo secondo la rivendicazione 6, in cui la soluzione acquosa di idrolisi comprende una sostanza basica scelta dal gruppo consistente in idrossido di sodio, idrossido di potassio, idrossido di calcio, ammoniaca, un?ammina organica quale ad esempio la cicloesilammina, e loro miscele.
9. Il metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 8, in cui la reazione di idrolisi viene condotta ad un pH uguale o inferiore a 3.
10. Il metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 8, in cui la reazione di idrolisi viene condotta ad un pH uguale o maggiore di 12.
11. Il metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 10, in cui il rapporto in peso tra il peso del prodotto a fine vita ed il peso della soluzione acida o basica ? nell?intervallo da circa 1:3 a circa 1:7, pi? preferibilmente da 1:4 a 1:5.
12. Il metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 11, in cui il metodo prevede una fase di riduzione grossolana, di disassemblaggio, di triturazione o decomposizione del prodotto a fine vita o di parte di esso da effettuarsi prima dell?almeno una fase di idrolisi.
13. Il metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 12, in cui l?almeno un prodotto a fine vita ? scelto dal gruppo consistente in una calzatura, una borsa, una cintura, un portafoglio un prodotto di pelletteria, un accessorio o un prodotto di abbigliamento comprendente inserti in pelle, e parti di essi.1.
14. Il metodo secondo la rivendicazione 13, in cui l?almeno un prodotto a fine vita ? una calzatura.
15. Il metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 14 in cui detto metodo ? per la separazione di una pluralit? di prodotti a fine vita, anche di diversa natura.
16. Il metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 15, in cui detta componente ? pelle separata sotto forma di idrolizzato di collagene.
17. Un idrolizzato di collagene ottenibile dal procedimento di separazione secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 16.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
IT102020000027161A IT202000027161A1 (it) | 2020-11-12 | 2020-11-12 | Metodo di separazione di componenti di un prodotto a fine vita o parte di esso |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
IT102020000027161A IT202000027161A1 (it) | 2020-11-12 | 2020-11-12 | Metodo di separazione di componenti di un prodotto a fine vita o parte di esso |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
IT202000027161A1 true IT202000027161A1 (it) | 2022-05-12 |
Family
ID=74556994
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
IT102020000027161A IT202000027161A1 (it) | 2020-11-12 | 2020-11-12 | Metodo di separazione di componenti di un prodotto a fine vita o parte di esso |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
IT (1) | IT202000027161A1 (it) |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS4920138B1 (it) | 1970-05-12 | 1974-05-22 | ||
GB2456177A (en) | 2008-01-07 | 2009-07-08 | Han-Ching Wu | Shoe sole made from recycled shoes |
US20090172973A1 (en) | 2008-01-03 | 2009-07-09 | Han-Ching Wu | Environmental-protection shoe sole made of recycled shoes |
US20100255315A1 (en) * | 2009-04-01 | 2010-10-07 | Yoshiaki Okabe | Epoxy resin composition |
WO2012143323A1 (en) * | 2011-04-20 | 2012-10-26 | Basf Se | Cellulosic barrier packaging material |
CN108453953A (zh) | 2018-03-14 | 2018-08-28 | 武汉理工大学 | 一种旧鞋拆解及其有用材料回收综合处理装置 |
WO2020201370A1 (en) | 2019-04-01 | 2020-10-08 | Adidas Ag | Recycling of a shoe |
-
2020
- 2020-11-12 IT IT102020000027161A patent/IT202000027161A1/it unknown
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS4920138B1 (it) | 1970-05-12 | 1974-05-22 | ||
US20090172973A1 (en) | 2008-01-03 | 2009-07-09 | Han-Ching Wu | Environmental-protection shoe sole made of recycled shoes |
GB2456177A (en) | 2008-01-07 | 2009-07-08 | Han-Ching Wu | Shoe sole made from recycled shoes |
US20100255315A1 (en) * | 2009-04-01 | 2010-10-07 | Yoshiaki Okabe | Epoxy resin composition |
WO2012143323A1 (en) * | 2011-04-20 | 2012-10-26 | Basf Se | Cellulosic barrier packaging material |
CN108453953A (zh) | 2018-03-14 | 2018-08-28 | 武汉理工大学 | 一种旧鞋拆解及其有用材料回收综合处理装置 |
WO2020201370A1 (en) | 2019-04-01 | 2020-10-08 | Adidas Ag | Recycling of a shoe |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
BELTRÁN-PRIETO J. C. ET AL: "Chromium recovery from solid leather waste by chemical treatment and optimisation by response surface methodology", CHEMISTRY AND ECOLOGY, vol. 28, no. 1, 1 February 2012 (2012-02-01), GB, pages 89 - 102, XP055820038, ISSN: 0275-7540, DOI: 10.1080/02757540.2011.628016 * |
MARIA J. FERREIRA ET AL: "Alkaline Hydrolysis of Chromium Tanned Leather Scrap Fibers and Anaerobic Biodegradation of the Products", WASTE AND BIOMASS VALORIZATION, vol. 5, no. 4, 4 August 2013 (2013-08-04), NL, pages 551 - 562, XP055344597, ISSN: 1877-2641, DOI: 10.1007/s12649-013-9252-9 * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20220143873A1 (en) | Recycling of a shoe | |
US11445778B2 (en) | Ecological footwear elaborated from recycled plastic fibers and recycled or disposal organic material, product and process | |
KR20190000051A (ko) | 콜라겐 장섬유를 이용한 업사이클링 가죽시트의 제조방법 | |
ITMI20071236A1 (it) | Produzione di cuoio e tessuto da materiali contenenti idrolizzati proteici e gelatine | |
KR101584171B1 (ko) | 습식-건식 제조방식을 이용한 재생가죽 제조기술을 기초로 한 패션소재용 시트소재 제조방법 | |
JP2012254400A (ja) | 繊維分離方法 | |
IT202000027161A1 (it) | Metodo di separazione di componenti di un prodotto a fine vita o parte di esso | |
Sivakumar et al. | Sustainable solid waste management in leather and textile industry: leather & textile waste fibre-polymer composite and nanocomposite–overview and review | |
CN105507005A (zh) | 一种汽车内饰用阻燃耐冲击超细纤维聚氨酯合成革及其制备方法 | |
KR102391445B1 (ko) | 패각을 활용한 친환경 pvc 신발 | |
KR101963083B1 (ko) | 친환경 재생 소가죽의 제조방법 | |
EP0950684B1 (de) | Verfahren zur Wiederaufbereitung von siliconharzhaltigem Polyamidmaterial | |
US10941255B2 (en) | Method for manufacturing lightweight foamed recycled leather and recycled leather produced by the method thereof | |
CN101879786A (zh) | 一种废弃鞋制作环保鞋底的方法 | |
CN105525511A (zh) | 一种基于羟基磷灰石强度增强的超纤聚氨酯人造汽车革及其制备方法 | |
CN114479428A (zh) | 含有回收橡胶的鞋大底及其制备方法和鞋底 | |
WO2016035021A1 (en) | Thermoplastic polymer composition | |
US20230284727A1 (en) | Footwear and footwear production process | |
CN105986487A (zh) | 一种耐紫外老化的超细纤维聚氨酯仿真汽车革及其制备方法 | |
CN102226024A (zh) | 纳米港宝 | |
CN105986485A (zh) | 一种添加天然皮革粉的高透湿汽车内饰革及其制备方法 | |
KR100989725B1 (ko) | 고기능성 모자챙 심지 제조 방법 | |
CN105985633A (zh) | 一种新型超细纤维聚氨酯汽车内饰用仿皮材料及其制备方法 | |
PT115715B (pt) | Reciclagem de desperdícios industriais através de desvulcanização | |
US2261166A (en) | Method of making rubber mixtures and resulting product |