IT202000029696A1 - Macchinario per la produzione di materiale bioplastico - Google Patents

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IT202000029696A1
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IT
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cavity
machinery
container
bioplastic material
bioplastic
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IT102020000029696A
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Inventor
Emanuela Gatto
Raffaella Lettieri
Valentina Armuzza
Original Assignee
Splastica S R L
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/18Manufacture of films or sheets
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D29/00Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor
    • B01D29/01Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor with flat filtering elements
    • B01D29/05Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor with flat filtering elements supported
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2389/00Characterised by the use of proteins; Derivatives thereof

Description

Titolo "Macchinario per la produzione di materiale bioplastico"
DESCRIZIONE
Campo tecnico
La presente invenzione ? relativa ad un macchinario per la produzione di materiale bioplastico come, ad esempio, un materiale bioplastico a base di sostanze naturali, in particolare, un materiale bioplastico contenente caseine.
Stato della tecnica
Nel corso del tempo si ? sviluppata una sempre maggiore consapevolezza a livello globale della minaccia costituita dalla crescita dei consumi di materie plastiche e del loro conseguente accumulo sul pianeta.
Il concetto di economia circolare ? attualmente visto come nodo centrale per la risoluzione del problema della salvaguardia dell?ambiente. Secondo i principi dell?economia circolare, ? necessario trovare modi per reintegrare i materiali biologici nella biosfera.
Uno dei principi alla base dell?economia circolare ? l?eco-progettazione, ossia l?idea di realizzare prodotti prendendo in considerazione, fin dalla fase di progettazione, quale sar? il loro impiego a fine vita.
Una valida alternativa all?utilizzo dei polimeri sintetici (plastiche, resine, gomme) sono i polimeri biodegradabili. Nel processo di biodegradazione il materiale organico viene degradato mediante l?attivit? di microrganismi, luce solare e altri agenti fisici naturali, che trasformano le sostanze organiche di partenza in molecole inorganiche semplici totalmente assimilabili dall?ambiente: il processo biologico completo porta alla formazione di acqua, anidride carbonica e metano. In natura ogni materiale subisce un processo di biodegradazione, che pu? avvenire anche in tempi molto lunghi e che ? influenzato dalle condizioni ambientali (come, ad esempio, la temperatura).
La compostabilit? ?, invece, dettagliatamente definita dalla norma europea UNIEN 13432, che descrive i requisiti che deve avere un materiale per poter essere definito COMPOSTABILE ed i relativi test standard di conferma. Perch? sia compostabile un materiale deve:
1) essere biodegradabile, raggiungendo un livello di biodegradazione di almeno il 90% entro 6 mesi;
2) disintegrarsi, in condizioni di compostaggio, in frammenti che non siano pi? visibili e distinguibili nel compost finale entro 3 mesi. Sono ammessi frammenti pi? grandi di 2 mm fino ad un massimo del 10 % della massa iniziale;
3) non mostrare alcun effetto negativo sul processo di compostaggio;
4) rispettare livelli massimi di metalli pesanti additivati al materiale ben definiti. Prove di germinazione di piante vengono effettuate, ad esempio, per controllare che non ci siano effetti di tossicit?;
5) Il compost ottenuto deve rispettare limiti di valori di pH, contenuto salino, concentrazione di solidi volatili e di azoto, fosforo, magnesio e potassio ben definiti.
L?idea alla base della realizzazione di polimeri compostabili, prodotti da fonti rinnovabili, ha origine dal ciclo della natura: la maggior parte del materiale organico generato tramite fotosintesi (pi? di 60 milioni di tonnellate) viene riconvertita per azione di alcuni microrganismi nei prodotti di partenza, CO2 e acqua.
Oltre al fortissimo impatto ambientale, l?utilizzo di plastiche biodegradabili e compostabili pu? rappresentare una soluzione ai sempre pi? onerosi problemi di smaltimento post-consumo.
Il problema che maggiormente ostacola la diffusione delle bioplastiche per ora ? il prezzo, maggiore rispetto alle plastiche di sintesi, ma se nel prezzo di questi ultimi venisse conteggiato anche il loro effettivo costo di smaltimento, la differenza non sarebbe poi cosi? significativa.
Il settore lattiero-caseario ? uno dei settori in cui il tema della sostenibilit? ambientale dei processi, del recupero e del riciclo ? molto sentito, considerando il volume di scarti e di sottoprodotti a cui l?industria deve far fronte ed ai costi di smaltimento degli stessi. E? infatti noto che materiali di scarto provenienti dal settore lattiero-caseario possono essere utilizzati per la produzione della bioplastica.
E? altres? noto nello stato della tecnica un metodo di produzione di bioplastiche utilizzando, oltre al materiale di scarto derivato, ad esempio, dal settore lattierocaseario, opportuni ulteriori reagenti e soluzioni lavanti. Il metodo della tecnica nota prevede, dopo fasi di trattamento dei reagenti e delle soluzioni lavanti, una fase di depurazione del prodotto ottenuto per l?eliminazione di eventuali prodotti di scarto.
A tale fine ? nota l?esistenza di un macchinario per la produzione di materiale bioplastico. Tale macchinario per la produzione di bioplastica comprende una sezione in cui i reagenti sono opportunamente mescolati mediante mezzi agitatori e una sezione in cui avviene l?eliminazione dei prodotti di scarto dalla bioplastica.
In particolare, la sezione del macchinario per la produzione di bioplastica adibita alla depurazione comprende una centrifuga. Il prodotto da depurare viene inserito nella centrifuga e tramite quindi applicazione di un?azione centrifuga al prodotto da depurare, si riesce a separare da esso i prodotti di scarto e quindi ad eliminarli. L?utilizzo di una centrifuga per la depurazione della bioplastica ? descritto nel brevetto italiano N.102018000009834.
Sono altres? noti macchinari adibiti ad applicazioni differenti rispetto alla produzione di bioplastica.
Ad esempio, il documento EP0702231A1 descrive un dispositivo per la realizzazione di un processo per la cromatografia. Tale dispositivo comprende una colonna per la cromatografia, un pistone movimentabile lungo la colonna e due contenitori connessi alla colonna mediante rispettivi canali. La colonna comprende inoltre un?uscita di scarico disposta sul fondo di tale colonna ed in prossimit? della quale ? disposto un filtro. La movimentazione del pistone forza i reagenti all?interno della colonna a passare per il filtro ed entrare nell?uscita di scarico.
Ancora ad esempio, il documento CN106582092A descrive un dispositivo per la filtrazione a pressione utilizzato nel processo di produzione della superossido dismutasi (SOD) dal sangue di yak. Tale dispositivo per la filtrazione comprende un cilindro entro cui un pistone ? liberamente scorrevole ed un filtro che permette la separazione liquido-solido a valle della compressione. Inoltre, il cilindro del dispositivo per la filtrazione ? posizionato all?interno di un contenitore che permette di raccogliere eventuali fuoriuscite di liquidi dai fori disposti lungo la parete del cilindro.
Il documento CN108014514A descrive un dispositivo per il filtraggio e lo scarico delle scorie. In particolare, tale dispositivo per il filtraggio comprende un contenitore cilindrico, chiuso alle estremit? mediante un coperchio di testa ed un coperchio di fondo, ed un canale di scarico 7. Inoltre, tale dispositivo di filtraggio comprende un pistone 4 movimentabile lungo il contenitore cilindrico, in modo da forzare del liquido inserito mediante un?apertura laterale a passare per un filtro.
Il documento US5167271A descrive un dispositivo per l?eliminazione di liquidi da una miscela. Tale dispositivo per l?eliminazione di liquidi comprende un contenitore cilindrico dotato di un filtro e di un pistone, che ha la funzione di comprimere la miscela inserita all?interno del contenitore al fine di eliminare la percentuale di liquido in eccesso all?interno della miscela.
Infine, i documenti EP0344152A1 e EP2106435A2 descrivono macchinari impieganti strumenti differenti, associati a sezioni differenti del macchinario disposte una di seguito all?altra per consentire il mescolamento e la successiva compressione di materiali.
Problema della tecnica nota
Tuttavia, il macchinario per la produzione di bioplastica della tecnica nota richiede elevati tempi di produzione della bioplastica. Infatti, l?eliminazione dei prodotti di scarto dalla bioplastica utilizzando l?azione centrifuga richiede che vengano effettuati diversi cicli di centrifugazione prima che la risultante bioplastica abbia caratteristiche idonee al suo modellamento.
Inoltre, la centrifugazione comporta l?applicazione di passaggi ulteriori affinch? le propriet? meccaniche della bioplastica risultante siano ottimali. Infatti, la centrifugazione, ad esempio, tende a ?stracciare? il precursore umido del materiale bioplastico, che compatter? conseguentemente con pi? difficolt?.
In aggiunta, il macchinario per la produzione di bioplastica della tecnica nota presenta un elevato ingombro dimensionale. Infatti, prevedendo sezioni separate per mescolare i reagenti e per la depurazione della bioplastica risulta difficile realizzare un macchinario compatto e quindi, eventualmente, anche portatile.
Inoltre, i documenti EP0702231A1, CN106582092A, CN108014514A, US5167271A, EP0344152A1 e EP2106435A2 descrivono macchinari adibiti ad applicazioni inerenti campi tecnici differenti da quello della produzione di bioplastica e quindi non adeguati per le condizioni di lavoro tipiche per la produzione di bioplastica.
Sommario dell?invenzione
In questo contesto, il compito tecnico alla base della presente invenzione ? quello di fornire una macchina per la produzione di materiale bioplastico che superi i problemi della tecnica nota.
In particolare, ? scopo della presente invenzione proporre una macchina per la produzione di materiale bioplastico che permetta di ottenere un materiale bioplastico con propriet? meccaniche assimilabili a quelle della plastica tradizionale.
In aggiunta, ? scopo della presente invenzione proporre una macchina per la produzione di materiale bioplastico che sia compatta e che quindi presenti un ridotto ingombro dimensionale.
Il compito tecnico precisato e gli scopi specificati sono sostanzialmente raggiunti da un macchinario comprendente le caratteristiche tecniche esposte in una o pi? delle unite rivendicazioni.
Vantaggi dell?invenzione
Grazie ad una forma realizzativa preferita dell?invenzione ? possibile realizzare una macchina per la produzione di bioplastica che consenta di produrre una bioplastica dotata di adeguate propriet? meccaniche, permettendo di paragonare in termini di prestazioni la bioplastica risultante alla plastica tradizionale.
Grazie alla forma realizzativa preferita dell?invenzione ? possibile, altres?, limitare l?ingombro dimensionale della macchina per la produzione di bioplastica, rendendola quindi eventualmente una macchina portatile.
BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI
Ulteriori caratteristiche e vantaggi della presente invenzione appariranno maggiormente chiari dalla descrizione indicativa, e pertanto non limitativa, di una forma di realizzazione preferita ma non esclusiva, di un macchinario per la produzione di bioplastica come illustrato nelle unite figure in cui:
- la Figura 1 ? una rappresentazione schematica di un macchinario in accordo con la presente invenzione;
- la Figura 2 ? una rappresentazione schematica di una forma realizzativa alternativa del macchinario di Figura 1.
DESCRIZIONE DETTAGLIATA
Con particolare riferimento alle figure allegate, con il numero 1 ? indicato un macchinario per la produzione di materiale bioplastico.
Il macchinario 1 comprende un primo contenitore 2 presentante una prima cavit? 21 che si estende tra un primo fondo 22 ed un?opposta prima apertura 23 lungo una direzione longitudinale X-X.
Preferibilmente, il primo contenitore 2 si estende tra una prima base 27 ed un?opposta prima sommit? 28 lungo la direzione longitudinale X-X. Il primo fondo 22 ? posto in corrispondenza della prima base 27, mentre la prima apertura 23 ? posta in corrispondenza della prima sommit? 28.
In aggiunta, il macchinario 1 comprende un secondo contenitore 3 disposto all?interno della prima cavit? 21 e definente una seconda cavit? 31 configurata per ricevere e contenere reagenti e soluzioni lavanti per la produzione del materiale bioplastico. Come sar? pi? chiaro nel seguito, a seguito dell?inserimento di reagenti e soluzioni lavanti nella seconda cavit? 31 e a seguito di opportune fasi di trattamento, la formazione del materiale bioplastico avviene all?interno della seconda cavit? 31.
Preferibilmente, il secondo contenitore 3 si estende tra una seconda base 35 ed un?opposta seconda sommit? 36 lungo la direzione longitudinale X-X.
Ancora preferibilmente, la seconda cavit? 31 si estende tra un secondo fondo 32 ed un?opposta seconda apertura 33 lungo la direzione longitudinale X-X. Preferibilmente, il secondo fondo 32 ? posto in corrispondenza della seconda base 35 e la seconda apertura 33 ? posta in corrispondenza della seconda sommit? 36.
In aggiunta, il secondo contenitore 3 comprende un filtro 34. Tale filtro 34 ? configurato per porre in comunicazione di fluido la seconda cavit? 31 e la prima cavit? 21.
In altre parole, come sar? pi? chiaro nel seguito, il macchinario 1 ? commutabile tra una prima configurazione in cui la prima 21 e la seconda cavit? 31 non sono tra di loro in comunicazione di fluido, ossia sono separate a tenuta, e una seconda configurazione in cui la prima 21 e la seconda cavit? 31 sono tra di loro in comunicazione di fluido tramite il filtro 34.
Preferibilmente, il filtro 34 comprende una maglia realizzata in tessuto poroso come, ad esempio, cotone, canapa, carta assorbente oppure in metallo.
Il macchinario 1 comprende, inoltre, un supporto 4 associato al primo contenitore 2 e comprendente uno stantuffo 41.
Preferibilmente, il supporto 4 comprende un braccio meccanico 42 collegato al primo contenitore 2 e lo stantuffo 41 ? montato sul braccio meccanico 42. Ancora preferibilmente, il braccio meccanico 42 ? collegato al secondo contenitore 2 esternamente alla prima cavit? 21 o internamente alla prima cavit? 21.
Lo stantuffo 41 ? mobile lungo la direzione longitudinale X-X per comprimere il materiale bioplastico prodotto nella seconda cavit? 31 dopo l?inserimento dei reagenti e delle soluzioni lavanti in detta seconda cavit? 31 in modo da eliminare, tramite il filtro 34, prodotti di scarto dal materiale bioplastico prodotto, quando la prima 21 e la seconda cavit? 31 sono tra di loro in comunicazione di fluido. Nella presente descrizione, per prodotti di scarto si intende sostanzialmente liquidi originati dai trattamenti dei reagenti e delle soluzioni lavanti e che devono essere eleminati per l?utilizzo del materiale bioplastico.
Preferibilmente, il macchinario 1 comprende mezzi motori (non illustrati) e configurati per movimentare lo stantuffo 41 lungo la direzione longitudinale X-X. In alternativa, i mezzi motori sono configurati per movimentare il braccio meccanico 42 in modo tale da movimentare lo stantuffo 41 lungo la direzione longitudinale X-X.
Lo stantuffo 41 ? quindi mobile in avvicinamento al secondo fondo 32, per comprimere il materiale bioplastico prodotto nella seconda cavit? 31.
Quando il macchinario 1 ? nella seconda configurazione, il movimento dello stantuffo 41 lungo la direzione longitudinale X-X in avvicinamento al secondo fondo 32 permette allo stantuffo 41 di comprimere il materiale bioplastico formatosi all?interno della seconda cavit? 31, permettendo ai prodotti di scarto di passare dalla seconda 31 alla prima cavit? 21 tramite il filtro 34.
Inoltre, lo stantuffo 41 ? mobile in allontanamento dal secondo fondo 32 per poter rimuovere il materiale bioplastico dalla seconda cavit? 31.
Giova sottolineare che lo stantuffo 41 permette di comprimere il materiale bioplastico formatosi nella seconda cavit? 31 con un livello di pressione compreso tra 1.000 e 3?10<8 >Pa, preferibilmente compreso tra 1.000 e 60.000.000 Pa, preferibilmente compreso tra 1.000 e 12.000.000 Pa, preferibilmente compreso tra 1.000 e 300.000 Pa, preferibilmente compreso tra 1.000 e 60.000 Pa, preferibilmente compreso tra 1.000 e 12.000 Pa, preferibilmente compreso tra 1.000 e 6.000 Pa.
. Tale specifico range di pressione permette non solo di eliminare i prodotti di scarto, ma ? anche responsabile delle propriet? meccaniche del materiale bioplastico risultante. Infatti, a seguito della compressione ? possibile ottenere un materiale bioplastico sostanzialmente non poroso e le cui propriet? sono assimilabili a quelle della plastica tradizionale.
In accordo con la forma realizzativa preferita dell?invenzione, il supporto 4 comprende mezzi agitatori (non illustrati nelle annesse figure) inseribili nella seconda cavit? 31 e configurati per mescolare i reagenti contenibili nella seconda cavit? 31. Preferibilmente, tali mezzi agitatori sono montati sul braccio meccanico 42.
Ad esempio, quando il macchinario 1 ? nella prima configurazione e i reagenti sono inseriti nella seconda cavit? 31, tali mezzi agitatori mescolano i reagenti per favorire la produzione della bioplastica all?interno della seconda cavit? 31. Essendo la prima 21 e la seconda cavit? 31 separate nella prima configurazione del macchinario 1, i reagenti rimangono contenuti all?interno della seconda cavit? 31 anche durante il mescolamento di tali reagenti mediante i mezzi agitatori.
Ancora ad esempio, tali mezzi agitatori comprendono un?asta munita di spatola. Tale asta ? mobile lungo la direzione longitudinale X-X in avvicinamento al secondo fondo 32 per inserire la spatola nella seconda cavit? 31 ed ? mobile attorno alla direzione longitudinale X-X per mescolare i reagenti tramite la spatola. Allo stesso tempo, il braccio ? mobile lungo la direzione longitudinale X-X in allontanamento dalla seconda cavit? 31 per estrarre la spatola da tale seconda cavit? 31.
Sempre in accordo con la forma realizzativa preferita dell?invenzione, il supporto 4 ? mobile tra una prima posizione di allineamento in cui i mezzi agitatori sono allineati con la seconda cavit? 31 ed una seconda posizione di allineamento in cui lo stantuffo 41 ? allineato con la seconda cavit? 31. Pi? preferibilmente, il braccio meccanico 42 ? mobile per commutare il supporto 4 tra la prima e la seconda posizione di allineamento.
Ad esempio, quando il macchinario 1 ? nella prima configurazione, il supporto 4 ? mantenuto nella prima posizione di allineamento in modo tale che, una volta inseriti i reagenti nella seconda cavit? 31, i mezzi agitatori possano mescolare tali reagenti. Ancora ad esempio, quando il macchinario 1 ? nella seconda configurazione, il supporto 4 ? mantenuto nella seconda posizione di allineamento in modo tale, dopo aver aggiunto le soluzioni lavanti ai reagenti nella seconda cavit? 31, lo stantuffo 41 possa comprimere il materiale bioplastico prodotto per eliminare i prodotti di scarto.
Preferibilmente, il supporto 4 comprende uno o pi? strumenti di controllo della produzione del materiale bioplastico. Ad esempio, il supporto 4 comprende un termometro (non illustrato) per misurare il livello di temperatura all?interno della prima cavit? 21 e/o un viscosimetro (non illustrato). Il termometro e il viscosimetro sono di per s? noti al tecnico di settore e non verranno per questo motivo ulteriormente descritti.
In accordo con la forma realizzativa preferita dell?invenzione, il macchinario 1 comprende mezzi di movimentazione 5. Tali mezzi di movimentazione 5 sono configurati per movimentare il secondo contenitore 3 lungo la direzione longitudinale X-X. Ad esempio, i mezzi di movimentazione 5 sono configurati per movimentare il secondo contenitore 3 tra una prima posizione, in cui la seconda base 35 del secondo contenitore 3 ? posta a contatto con il primo fondo 22 del primo contenitore 2, ed una seconda posizione il cui la seconda base 35 ? distanziata dal primo fondo 22 lungo la direzione longitudinale X-X.
Giova sottolineare che, il movimento del secondo contenitore 3 tra la prima e la seconda posizione permette di commutare il macchinario 1 dalla prima alla seconda configurazione. In altre parole, nella prima configurazione il secondo contenitore 3 ? nella prima posizione, mentre nella seconda configurazione il secondo contenitore 3 ? nella seconda posizione.
In aggiunta, i mezzi di movimentazione 5 sono configurati per ruotare il secondo contenitore 3 attorno alla direzione longitudinale X-X. La rotazione del secondo contenitore 3 mediante i mezzi di movimentazione 5 favorisce il mescolamento dei reagenti inseribili nella seconda cavit? 31.
Preferibilmente, il filtro 34 ? disposto in corrispondenza del secondo fondo 32. In altre parole, il filtro 34 ? disposto in corrispondenza della seconda base 35. Pi? preferibilmente, il filtro 34 costituisce il secondo fondo 32.
Ad esempio, quando il macchinario 1 ? nella prima configurazione e quindi il secondo contenitore 3 ? nella prima posizione, il filtro 34 ? posto a contatto con il primo fondo 22, non permettendo quindi la comunicazione di fluido tra la prima 21 e la seconda cavit? 31. Viceversa, quando il macchinario1 ? nella seconda configurazione, il filtro 34 ? distanziato dal primo fondo 22 lungo la direzione longitudinale X-X, permettendo quindi la comunicazione di fluido tra la prima 21 e la seconda cavit? 31.
In accordo con la forma realizzativa preferita dell?invenzione, il primo contenitore 2 comprende un?uscita di scarico 24 in comunicazione di fluido con la prima cavit? 21 ed un rubinetto 25 associato all?uscita di scarico 24.
Tale uscita di scarico 24 ? configurata per ricevere i prodotti di scarto della produzione del materiale bioplastico e per convogliare tali prodotti di scarto all?esterno del primo contenitore 2 quando il rubinetto 25 ? azionato. Preferibilmente, il primo fondo 22 ha un profilo concavo per favorire il convogliamento dei prodotti di scarto verso l?uscita di scarico 24.
Secondo un aspetto, il macchinario 1 comprende almeno un canale di immissione 6 in comunicazione di fluido con la seconda cavit? 31. Tale canale di immissione 6 ? configurato per immettere uno o pi? reagenti e soluzioni lavanti all?interno della seconda cavit? 31. Preferibilmente, il macchinario 1 comprende un canale di immissione 6 per ciascun reagente e soluzione lavante necessari per la produzione del materiale bioplastico.
In aggiunta, il macchinario 1 comprende almeno un dosatore 7 associato al canale di immissione 6. Il dosatore 7 ? configurato per regolare la quantit? di reagenti e soluzioni lavanti da inserire nella seconda cavit? 31. Ancora preferibilmente, il macchinario 1 comprende un dosatore 7 per ciascun canale di immissione 6. Ciascun dosatore 7 permette di inserire la quantit? prestabilita di reagente o di soluzione lavante necessaria per la produzione del materiale bioplastico.
In accordo con la forma realizzativa preferita dell?invenzione, il macchinario 1 comprende un termostato 8. Tale termostato 8 ? configurato per regolare il livello di temperatura all?interno della prima cavit? 21. Essendo il secondo contenitore 3 inserito all?interno della prima cavita 21, il termostato 8 permette di regolare anche la temperatura del secondo contenitore 3. Vantaggiosamente, il termostato 8 permette di impostare il livello di temperatura ottimale all?interno della prima cavit? 21 e della seconda cavit? 31 a seconda della fase di produzione del materiale bioplastico.
Secondo un aspetto, il macchinario 1 comprende un?unit? di controllo (non illustrata nelle annesse figure). Tale unit? di controllo ? in comunicazione di segnale con i mezzi di movimentazione 5 per comandare tali mezzi di movimentazione 5. Allo stesso tempo, l?unit? di controllo ? collegata ai mezzi motori configurati per movimentare lo stantuffo 41 e i mezzi agitatori. Vantaggiosamente, tramite l?unit? di controllo ? possibile automatizzare il funzionamento del macchinario 1 e quindi la produzione del materiale bioplastico.
Secondo un aspetto, il macchinario 1 comprende un coperchio 26 configurato per chiudere reversibilmente la prima apertura 23. Vantaggiosamente, tramite il coperchio 26, la prima cavit? 21 ? isolata dall?ambiente esterno al macchinario 1. In accordo con una prima forma di realizzazione dell?invenzione, il macchinario 1 comprende un estrusore (non illustrato nelle annesse figure) per la produzione di pellet. Tale estrusore comprende un corpo cilindrico che si estende tra due opposte estremit? lungo un asse di sviluppo. Tale corpo cilindrico definisce una camera cilindrica e presenta un?apertura di entrata e un?apertura di uscita. L?apertura di entrata ? configurata per l?alimentazione del materiale bioplastico all?interno della camera cilindrica ed ? preferibilmente posizionata sulla superficie del corpo cilindrico, parallelamente all?asse di sviluppo. L?apertura di uscita ? posizionata in prossimit? di una delle estremit? del corpo cilindrico ed ? preferibilmente disposta perpendicolarmente all?asse di sviluppo. L?apertura di uscita ? configurata per la fuoriuscita del materiale bioplastico dalla camera cilindrica.
In aggiunta, l?estrusore comprende un?elica posizionata nella camera cilindrica e configurata per muoversi lungo l?asse di sviluppo del corpo cilindrico durante la rotazione, in direzione dall?apertura di entrata all?apertura di uscita per far avanzare il materiale bioplastico verso l?apertura di uscita. L?apertura di uscita ? provvista di una piastra forata dalla quale il materiale bioplastico fuoriesce sottoforma di pellet. Il diametro dei pellet ? regolabile selezionando una piastra forata avente maglie di dimensioni predeterminate.
Infine, l?estrusore comprende una lama posizionata in prossimit? dell?apertura di uscita, esternamente alla camera cilindrica. Tale lama ? configurata per tagliare il materiale bioplastico in uscita nei suddetti pellet. La lunghezza dei pellet ? regolabile impostando la frequenza di taglio della lama.
In accordo con una seconda forma di realizzazione dell?invenzione, alternativa alla prima forma di realizzazione, il macchinario 1 comprende un trituratore (non illustrato nelle annesse figure). Tale trituratore comprende una pluralit? di lame configurate per la polverizzazione del materiale bioplastico secco.
In accordo con una terza forma di realizzazione dell?invenzione, alternativa alla prima e alla seconda forma di realizzazione, il macchinario 1 comprende un dispositivo di stampaggio ad iniezione (non illustrato nelle annesse figure), di per s? noto al tecnico di settore. Il dispositivo di stampaggio ad iniezione permette di modellare il materiale bioplastico in manufatti.
In accordo con una quarta forma di realizzazione dell?invenzione, alternativa alla prima, alla seconda e alla terza forma di realizzazione dell?invenzione, il macchinario 1 comprende un dispositivo di preparazione di film (non illustrato nelle annesse figure), di per s? noto al tecnico di settore, e configurato per modellare il materiale bioplastico sottoforma di film.
Secondo un aspetto preferito, il macchinario 1 comprende un essiccatore (non illustrato nelle annesse figure). Tale essiccatore ? disposto, preferibilmente, nella prima cavit? 21. L?essiccatore comprende un generatore di flusso d?aria a temperatura controllata. Il generatore ? configurato per generare un flusso d?aria ad una temperatura compresa tra 20?C e 80?C, preferibilmente compresa tra 25?C e 40?C, preferibilmente pari a 25?C.
Viene qui descritto, a titolo esemplificativo, un metodo di produzione di un materiale bioplastico a base di caseina, ottenuto in particolare partendo da un rifiuto caseario, e che utilizza il macchinario 1 appena descritto.
Si noti che per rifiuto caseario si intende preferibilmente un liquido di rifiuto derivante dalla produzione del latte di mammifero (ad esempio colostro, colostro, latte scremato, latte parzialmente scremato, latte UHT e miscele dei precedenti) e che viene scartato poich? non soddisfa i requisiti che lo rendono idoneo alla vendita.
Inizialmente, il macchinario 1 ? mantenuto nella prima configurazione e il metodo comprende la fase di inserire il rifiuto caseario nella seconda cavit? 31 e di riscaldare, mediante il termostato 8, tale rifiuto caseario fino ad una temperatura compresa tra10? e 100?C, preferibilmente compresa tra 40 e 80?C, pi? preferibilmente pari a 60?C.
. Una volta raggiunto il valore di temperatura desiderato, il metodo comprende la fase di inserire nella seconda cavit? 31 tramite un rispettivo canale di immissione 6 e un rispettivo dosatore 7 un volume misurato di gelatina idratata, selezionato in base al volume totale di rifiuto.
Successivamente, il metodo prevede di mescolare la soluzione presente nella seconda cavit? 31 tramite i mezzi agitatori.
In seguito, il metodo comprende la fase di inserire mediante un ulteriore canale di immissione 6 e un rispettivo ulteriore dosatore 7 un volume opportuno di un acido, che favorisce la formazione di un precipitato mediante abbassamento del pH della soluzione presente nella seconda cavit? 31 fino a valori compresi tra 3 e 6 unit? di pH , preferibilmente compresi tra 4 e 5 unit? di pH, pi? preferibilmente pari a 4.5 unit? di pH. Si noti che tale acido pu? essere scelto tra gli acidi organici o inorganici noti al tecnico del settore. Preferibilmente l?acido ? di natura organica e pi? preferibilmente ? acido acetico.
Il metodo prevede quindi la fase di riportare il valore di temperatura della prima cavit? 21 al valore di temperatura ambiente.
Successivamente, il metodo comprende la fase di commutare il macchinario 1 dalla prima configurazione alla seconda configurazione. In altre parole, portando il macchinario 1 dalla prima alla seconda configurazione, il secondo contenitore 3 viene spostato dalla prima alla seconda posizione, ossia viene sollevato rispetto al primo fondo 21. Sollevando il secondo contenitore 3, il precipitato viene trattenuto dal filtro 34, mentre il liquido di scarto passa dalla seconda cavit? 31 alla prima cavit? 21 tramite il filtro 24.
Il metodo comprende quindi la fase di azionare il rubinetto 25 per far fuoriuscire il liquido di scarto dal primo contenitore 2 e quindi dal macchinario 1.
Successivamente, il metodo comprende opzionalmente la fase di inserire una soluzione lavante, come ad esempio acqua, nel contenitore interno 31, lasciandola fuoriuscire nella prima cavit? 21 tramite il filtro 34 e da qui al di fuori del secondo contenitore 2 tramite l?uscita di scarico 24.
A questo punto, il metodo comprende la fase di azionare lo stantuffo 41, ossia di muovere lo stantuffo 41 in avvicinamento al secondo fondo 32, in modo da comprimere la bioplastica formatesi nella seconda cavit? 31 ed eliminare i prodotti di scarto da tale bioplastica risultante.
Secondo una prima forma di realizzazione del metodo, successivamente alla fase di azionare lo stantuffo 41, il metodo comprende la fase di muovere lo stantuffo 41 in allontanamento dal secondo fondo 32 per poter estrarre il materiale bioplastico risultante dalla seconda cavit? 31.
Sempre in accordo con la prima forma di realizzazione del metodo, dopo aver estratto il materiale bioplastico risultante dalla seconda cavit? 31, il metodo comprende la fase di modellare il materiale bioplastico risultante mediante l?estrusore oppure mediante il dispositivo di stampaggio ad iniezione o in alternativa mediante il dispositivo di produzione di film.
Ancora in accordo con la prima forma di realizzazione del metodo, dopo la fase di modellare il materiale bioplastico risultante, il metodo comprende le seguenti fasi: - posizionare il materiale bioplastico modellato all?interno della seconda cavit? 31; - investire il materiale bioplastico modellato con un flusso di aria prodotto dal generatore di flusso di aria;
- azionare lo stantuffo 41 per comprimere il materiale bioplastico modellato con una pressione compresa tra 1000 e 3?10<8 >Pa;
- muovere lo stantuffo 41 in allontanamento dal secondo fondo 32 per poter estrarre dalla seconda cavit? 31 il materiale bioplastico modellato ed essiccato.
Secondo una seconda forma di realizzazione del metodo, alternativa alla prima forma di realizzazione del metodo, successivamente alla fase di azionare lo stantuffo 41, il metodo comprende le seguenti fasi:
- muovere lo stantuffo 41 in allontanamento dal secondo fondo 32;
- investire il materiale bioplastico contenuto all?interno della seconda cavit? 31 con il flusso di aria prodotto dal generatore di flusso di aria;
- azionare lo stantuffo 41 per comprimere il materiale bioplastico con una pressione compresa tra 1000 e 3?10<8 >Pa;
- muovere lo stantuffo 41 in allontanamento dal secondo fondo 32 per potere estrarre dalla seconda cavit? 31 il materiale bioplastico essiccato.
Ancora in accordo con la seconda forma di realizzazione del metodo, dopo aver estratto il materiale bioplastico essiccato dalla seconda cavit? 31, il metodo comprende la fase di modellare tale materiale bioplastico essiccato tramite il trituratore per ottenere polvere di materiale bioplastico essiccato.

Claims (10)

RIVENDICAZIONI
1. Macchinario (1) per la produzione di materiale bioplastico, detto macchinario (1) comprendendo:
- un primo contenitore (2) presentante una prima cavit? (21) estendentesi tra un primo fondo (22) ed un?opposta prima apertura (23) lungo una direzione longitudinale (X-X); - un secondo contenitore (3) disposto all?interno della prima cavit? (21) e definente una seconda cavit? (31) configurata per ricevere e contenere reagenti e soluzioni lavanti per la produzione del materiale bioplastico, il secondo contenitore (3) comprende un filtro (34), il filtro (34) ? configurato per porre in comunicazione di fluido la seconda cavit? (31) e la prima cavit? (21);
caratterizzato dal fatto che:
- il macchinario (1) comprende un supporto (4) associato al primo contenitore (2) e comprendente uno stantuffo (41), detto stantuffo (41) essendo mobile lungo la direzione longitudinale (X-X) per comprimere il materiale bioplastico prodotto nella seconda cavit? (31) dopo l?inserimento dei reagenti e delle soluzioni lavanti in detta seconda cavit? (31) in modo da eliminare tramite il filtro (34) prodotti di scarto dal materiale bioplastico prodotto quando la prima (21) e la seconda cavit? (31) sono tra di loro in comunicazione di fluido.
2. Macchinario (1) in accordo con la rivendicazione 1, in cui il supporto (4) comprende mezzi agitatori inseribili nella seconda cavit? (31) e configurati per mescolare i reagenti contenibili nella seconda cavit? (31).
3. Macchinario (1) in accordo con la rivendicazione 2, in cui il supporto (4) ? mobile tra una prima posizione di allineamento in cui i mezzi agitatori sono allineati con la seconda cavit? (31) ed una seconda posizione di allineamento in cui lo stantuffo (41) ? allineato con la seconda cavit? (31).
4. Macchinario (1) in accordo con una qualunque delle rivendicazioni da 1 a 3, in cui il supporto (4) comprende uno o pi? strumenti di controllo della produzione del materiale bioplastico.
5. Macchinario (1) in accordo con una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 4, in cui detto macchinario (1) comprende mezzi di movimentazione (5), detti mezzi di movimentazione (5) essendo configurati per movimentare il secondo contenitore (3) lungo la direzione longitudinale (X-X) e per ruotare detto secondo contenitore (3) attorno alla direzione longitudinale (X-X).
6. Macchinario (1) in accordo con una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 5, in cui: - la seconda cavit? (31) si estende tra un secondo fondo (32) ed un?opposta seconda apertura (33) lungo la direzione longitudinale (X-X);
- il filtro (34) essendo disposto in corrispondenza del secondo fondo (32).
7. Macchinario (1) in accordo con una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 6, in cui il primo contenitore (2) comprende un?uscita di scarico (24) in comunicazione di fluido con la prima cavit? (21) ed un rubinetto (25) associato all?uscita di scarico (24), detta uscita di scarico (24) essendo configurata per ricevere i prodotti di scarto della produzione del materiale bioplastico e per convogliare detti prodotti di scarto all?esterno del primo contenitore (2) quando detto rubinetto (25) ? azionato.
8. Macchinario (1) in accordo con una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 7, comprendente:
- almeno un canale di immissione (6) in comunicazione di fluido con la seconda cavit? (31), detto canale di immissione (6) essendo configurato per immettere uno o pi? reagenti e soluzioni lavanti all?interno della seconda cavit? (31);
- almeno un dosatore (7) associato al canale di immissione (6), detto dosatore (7) essendo configurato per regolare la quantit? di reagenti e soluzioni lavanti da inserire nella seconda cavit? (31).
9. Macchinario (1) in accordo con una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 8, comprendente un termostato (8), detto termostato (8) essendo configurato per regolare il livello di temperatura all?interno della prima cavit? (21).
10. Macchinario in accordo con una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 9, comprendente un coperchio (26) configurato per chiudere reversibilmente la prima apertura (23).
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