ITAN20010032A1 - Procedimento per il riciclaggio di scarti di poliuretano elastomericotermoindurente - Google Patents
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Description
DESCRIZIONE
a corredo di una domanda di brevetto per invenzione industriale avente per titolo:
“PROCEDIMENTO PER IL RICICLAGGIO DI SCARTI DI POLIURETANO ELASTOMERICO TERMOINDURENTE”
TESTO DELLA DESCRIZIONE
La presente domanda di brevetto per invenzione industriale ha per oggetto un procedimento per il riciclaggio di scarti di poliuretano elastomerico termoindurente, sia di tipo microcellulare, che di tipo compatto.
Già da ora il poliuretano elastomerico reticolato, microcellulare o compatto, può essere riciclato attraverso numerose tecniche, sia di tipo chimico che di tipo meccanico.
In particolare i processi chimici, come la glicolisi, la pirolisi, l’idrogenazione e simili, hanno in comune la caratteristica di essere dispendiosi, costosi e, spesso, di dar luogo a scarti di lavorazione (morchie) o di provocare una perdita significativa di qualità del prodotto.
I processi meccanici invece si basano normalmente sulla macinazione degli scarti di poliuretano che vengono poi miscelati con uno soltanto o con entrambi i principali componenti monomerici (isocianato e poliolo) del poliuretano.
Quest’ ultima tecnologia limita fortemente la percentuale di prodotto recuperabile a causa del forte aumento di viscosità delle miscele ottenute e/o del forte decadimento delle caratteristiche del componente monomerico (o dei componenti monomerici) di partenza.
L’unica attuale alternativa a tale tecnologia, ed a questi suoi inconvenienti, é quella di produrre prodotti secondari (agglomerati) di scarso valore commerciale.
E nota anche la possibilità di mescolare gli anzidetti scarti macinati di poliuretano elastomerico termoindurente con poliuretano termoplastico, destinato ad essere utilizzato nei processi di stampaggio a iniezione.
Di per sé questa particolare tecnologia sarebbe molto conveniente in quanto ridurrebbe al minimo i trattamenti preliminari da fare agli anzidetti scarti di poliuretano termoindurente e permetterebbe un loro recupero in linea con i normali processi produttivi.
Tuttavia, a causa della natura termoindurente del poliuretano elastomerico bicomponente, lo stampaggio a iniezione di questo tipo di miscele (formato, per l’appunto, da scarti di poliuretano termoindurente e poliuretano termoplastico) risulta estremamente difficile e instabile.
L’intervallo dei parametri di lavorazione (temperatura, pressioni e velocità di iniezione), che consente di ottenere una adeguata fusione degli scarti di poliuretano termoindurente, la loro omogeneizzazione con il poliuretano termoplastico e la loro iniezione in uno stampo, è infatti estremamente ristretto.
Di conseguenza il tempo massimo di permanenza in vite di questo tipo di miscele è di solito estremamente breve (inferiore a 30 secondi) e ì manufatti derivati hanno scarse caratteristiche oppure un costo elevato per eccesso di scarti.
Di fatto questo metodo, noto da tempo, non è impiegato nel settore dello stampaggio ad iniezione di poliuretani termoplastici, a causa dell’ enorme costo degli scarti di lavorazione.
Scopo della presente invenzione è quello di eliminare questi inconvenienti che attualmente penalizzano le miscele formate da scarti di poliuretano termoindurente e da poliuretano termoplastico.
Più precisamente si intende rendere possibile lo stampaggio a iniezione delle miscele così ottenute in condizioni di stabilità e riproducibilità.
Ulteriore scopo è quello di minimizzare la quantità di poliuretano termoplastico necessario per il recupero degli scarti di poliuretano termpoindurente che possono essere anche eterogenei in termini di caratteristiche elastomeriche, ossia, di percentuale di allungamento a rottura.
In particolare gli scopi anzidetti sono stati raggiunti tramite il nuovo procedimento secondo il trovato in base al quale occorre aggiungere ad una miscela di scarti macinati di poliuretano termoindurente e di poliuretano termoplastico un agente espandente endotermico, in una quantità compresa fra lo 0,05% ed il 7 % di prodotto attivo in peso.
L’agente espandente endotermico può essere indifferente di tipo chimico o fisico (preferibilmente un idrocarburo microincapsulato).
Va notato peraltro che l’anzidetta miscela di base vada predisposta - prima ancora dell’aggiunta dell’agente espandente anzidetto - secondo le seguenti indicazioni:
1. gli scarti di poliuretano termoindurente vengono macinati con una granulometria non superiore a mm. 6, al fine di favorire la loro fusione in fase di iniezione;
2. gli scarti di poliuretano termoindurente non debbono superare il 80% in peso della miscela;
3. gli scarti di poliuretano termoindurente debbono avere una densità variabile tra 0,2 e 1,1 Kg/dm
4. il poliuretano termoplastico abbia durezza minore di 95 Shore A.
La natura endotermica dell’agente espandente riduce drasticamente la naturale tendenza della miscela degli scarti di poliuretano termoindurente e di poliuretano termoplastico a decomporsi alla temperatura di lavorazione.
Come conseguenza si è osservato che miscele di questo tipo presentano un tempo massimo di permanenza in vite superiore a 2 minuti (sufficiente a consentire lo stampaggio a iniezione secondo le tecniche abituali) contro un tempo massimo di permanenza in vite minore di 30 secondi delle stesse miscele prive di agente espandente (insufficiente a consentire lo stampaggio a iniezione secondo le tecniche abituali).
Un esempio di questo tipo di agente espandente commercialmente disponibile è rappresentato dai prodotti della serie ‘Expancel della divisione Expancel della Akzo Nobel.
Il poliuretano termoindurente di scarto, macinato secondo le tecniche usuali, è preferibilmente di tipo elastomerico microcellulare, ottenuto dalla reazione di:
(a) isocianato (MDI),
(b) polioli del tipo poliestere e/o polietere con funzionalità media uguale o maggiori di 2,
(c) allungatori di catena (glicoli, alcanolammine, di-ammine, etc.), reticolanti (glicerina, trietanolammina, etc.),
(d) catalizzatori, tensioattivi, espandenti e altri additivi abituali.
Va rilevato ancora che il poliuretano termoplastico può contenere quantità variabili di plastificanti.
La miscela fisica (dry blend) dei componenti sopra elencati viene impiegata per lo stampaggio ad iniezione di suole o altri articoli aventi una densità maggiore di 0,5 kg/dm<3>, utilizzando le tecniche convenzionali di stampaggio a iniezione.
Va sottolineato infine che l’efficacia del procedimento secondo il trovato può essere ulteriormente migliorata aggiungendo plastificanti, scivolanti, e additivi di normale impiego nello stampaggio a iniezione.
Qui di seguito viene riprodotta una tabella che ipotizza una particolare forma di attuazione del procedimento in questione:
La miscela ottenuta sulla base delle modalità illustrate nella tabella anzidetta ha consentito di attuare un processo di stampaggio ad iniezione per la produzione di suole con i seguenti dati caratteristici:
Claims (8)
- RIVENDICAZIONI 1) Procedimento per il riciclaggio di scarti di poliuretano elastomerico termoindurente, microcellulare o compatto, del tipo che prevede la miscelazione di poliuretano termoindurente macinato (A) con poliuretano termoplastico (B), caratterizzato per il fatto di prevedere che: • l’ anzidetto poliuretano termoindurente di scarto (A) sia macinato con una granulometria non superiore a 6 mm. • l’ anzidetto poliuretano termoplastico (B) presenti una durezza minore di 95 Shore A • l’ anzidetto poliuretano termoindurente di scarto (A) abbia una densità variabile tra 0,2 e 1,1 Kg/dm • l’ anzidetto poliuretano termoindurente di scarto (A) non superi 1’ 80% in peso della miscela formata dai due anzidetti componenti (A, B) • la miscela dei medesimi componenti (A, B), ottenuta secondo le modalità elencate nei punti precedenti, sia additivata con un agente espandente endotermico in quantità compresa tra lo 0,05% ed il 7% in peso di prodotto attivo.
- 2) Procedimento, secondo la rivendicazione 1, caratterizzato per il fatto che l’ anzidetto agente espandente è di tipo chimico.
- 3) Procedimento, secondo la rivendicazione 1, caratterizzato per il fatto che l' anzidetto agente espandente è di tipo fisico, preferibilmente un idrocarburo microincapsulato.
- 4) Procedimento, secondo la rivendicazione 1, caratterizzato per il fatto che l anzidetto poliuretano termoindurente macinato è di tipo elastomerico microcellulare, ottenuto dalla reazione di: (a) isocianato (MDI), (b) polioli del tipo poliestere e/o polietere con funzionalità media uguale o maggiori di 2, (c) allungatoli di catena (glicoli, alcanolammine, di-ammine, etc.), reticolanti (glicerina, trietanolammina, etc.).
- 5) Procedimento, secondo la rivendicazione 1, caratterizzato per il fatto che l’anzidetto poliuretano termoplastico (B) è di tipo polietere.
- 6) Procedimento, secondo la rivendicazione 1, caratterizzato per il fatto che l’anzidetto poliuretano termoplastico (B) è di tipo poliestere.
- 7) Procedimento, secondo le rivendicazioni 1 , 6, 7, caratterizzato per il fatto che l’anzidetto poliuretano termoplastico (B) è additivato con plastificanti.
- 8) Procedimento, secondo la rivendicazione 1, caratterizzato per il fatto che l’anzidetta miscela degli anzidetti componenti (A, B) possa essere additivata con plastificanti e/o scivolanti e/o stabilizzanti e/o pigmenti nella quantità tra l’l% ed il 20% del peso della miscela medesima.
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