ITVI20060129A1

ITVI20060129A1 - Metodo per il riciclaggio di materiale sintetico espanso ed impianto atto a realizzare tale metodo

Info

Publication number: ITVI20060129A1
Application number: IT000129A
Authority: IT
Inventors: Giliana Zanatta
Original assignee: Yangtze River B V
Priority date: 2006-04-28
Filing date: 2006-04-28
Publication date: 2007-10-29
Also published as: EP1870433A1

Description

Descrizione del brevetto per invenzione industriale avente titolo:”METODO PER IL RICICLAGGIO DI MATERIALE SINTETICO ESPANSO ED IMPIANTO ATTO A REALIZZARE TALE METODO”.

DESCRIZIONE

Il presente brevetto concerne un metodo per il riciclaggio di materiale sintetico espanso particolarmente adatto ad essere utilizzato per il riciclaggio di polistirolo espanso o polietilene espanso derivante da imballaggi.

È noto che per gli imballaggi di oggetti o alimenti viene spesso utilizzato materiale sintetico espanso,

Dopo il trasporto, gli imballaggi non sono più necessari e generalmente vengono gettati tra i rifiuti in quanto il loro riutilizzo è difficile a causa delle sagomature particolari che essi presentano.

È altresì noto che è ritenuto sempre più importante, per il rispetto dell’ambiente e per guadagno economico, riciclare il materiale sintetico espanso per ricavarne materiale plastico da utilizzare per altri fini.

I metodi di riciclo del materiale sintetico espanso attuali comprendono, generalmente, un’operazione di fusione al fine di rompere le celle della struttura che contengono aria, proprie del materiale sintetico di tipo espanso, e farle collassare.

Tale operazione di fusione, pur consentendo di ottenere un materiale plastico compatto, presenta tuttavia alcuni riconosciuti inconvenienti.

Un primo di tali inconvenienti è costituito dal fatto che essa danneggia in modo irreparabile la struttura molecolare del materiale sintetico così da ottenere un materiale plastico di scarsa qualità.

Un ulteriore inconveniente è costituito dal fatto che con la fusione spesso non si ottiene un materiale plastico omogeneo, ma un materiale al cui interno sono ancora presenti celle contenenti aria.

Un altro inconveniente è costituito dal fatto che la fusione provoca l’ingresso, nella struttura molecolare del materiale risultante, di sporcizia, precedentemente situata sulla superficie del materiale sintetico, ed umidità.

Per ovviare a quest’ultimo problema, spesso il materiale sintetico viene pretrattato con lavaggi con prodotti chimici tali da staccare lo sporco dalla sua superficie.

Tale trattamento, però, aumenta la quantità di umidità presente nel materiale sintetico espanso e vi aggiunge anche particelle di detergenti e/o composti chimici, con ciò inquinando la struttura molecolare del materiale plastico derivante dalla fusione.

Inoltre, soprattutto nel caso di imballaggi di prodotti alimentari freschi come il pesce, la tipologia dello sporco è tale da rendere comunque difficile l’operazione di lavaggio. È anche noto un ulteriore dispositivo di riciclaggio del materiale sintetico espanso che è costituito da un densificatore termico il quale, trasferendo energia termica al materiale sintetico espanso in quantità inferiore a quella necessaria a raggiungere la temperatura di fusione del materiale stesso, provoca la rottura delle celle contenenti aria ottenendone il collassamento senza provocare danneggiamenti alla struttura molecolare.

Tale densificatore termico, pur risolvendo alcuni degli inconvenienti precedentemente citati, presenta ulteriori riconosciuti inconvenienti.

Un primo di tali inconvenienti è costituito dal fatto che anche in esso permane il problema della presenza di eventuale materiale inquinante aggrappato al materiale sintetico espanso che, durante il procedimento termico di densificazione, può penetrare all’interno del materiale plastico rimanendovi vincolato ed abbassandone la qualità. Un ulteriore inconveniente è costituito dal fatto che, poiché il prodotto risultante dal processo di densificazione presenta dimensioni proporzionali a quelle iniziali, il materiale plastico risultante ha una pezzatura non omogenea, con ciò diminuendo la qualità della produzione.

È scopo della presente invenzione superare tutti gli inconvenienti precedentemente citati ed appartenenti all’arte nota.

In particolare, è scopo della presente invenzione realizzare un metodo per il riciclaggio di materiale sintetico espanso che consenta di ottenere un materiale plastico di alta qualità.

È quindi scopo della presente invenzione realizzare un metodo per il riciclaggio di materiale sintetico espanso che consenta di ottenere un materiale plastico particolarmente pulito e di dimensioni omogenee.

È un altro scopo della presente invenzione realizzare un metodo per il riciclaggio di materiale sintetico espanso che consenta di ottenere un materiale plastico di alta qualità anche quando esso è derivante da materiale particolarmente sporco come quello utilizzato per gli imballaggi di prodotti alimentari freschi quali, ad esempio, il pesce.

Gli scopi detti sono raggiunti da un metodo di riciclaggio di materiale sintetico espanso secondo quanto riportato nella rivendicazione principale alla quale si rimanda per brevità. Gli scopi detti sono altresì raggiunti da un impianto di riciclaggio di materiale sintetico espanso secondo quanto riportato nella rivendicazione 17.

Tutte le altre rivendicazioni presenti contengono caratteristiche di dettaglio del metodo dell’invenzione e dell'impianto dell’invenzione.

Vantaggiosamente, poiché il metodo comprende una fase di macinazione, esso consente di introdurre nel densificatore materiale sintetico ridotto in pezzatura minuta di dimensioni sostanzialmente uniformi.

Ancora vantaggiosamente, la fase di pulizia per frizione meccanica del materiale sintetico da introdurre all’interno del densificatore, consente di rimuovere il materiale inquinante senza la necessità di lavaggi che, come detto, nuocciono alla qualità del prodotto finale.

Le successive fasi di selezione consentono inoltre, vantaggiosamente, di estrarre dalla catena di produzione il materiale inquinante separato dal materiale sintetico.

L’inserimento di una fase di frantumazione precedente alla fase di macinazione consente anche, vantaggiosamente, di realizzare la macinazione stessa in due successive operazioni, la prima delle quali più grossolana e la seconda delle quali più minuziosa, al fine di ottenere una pezzatura ancor più uniforme del materiale da densificare.

Nel caso il materiale sintetico da riciclare presenti materiale inquinante particolarmente contaminato da residui organici generalmente umidi, è previsto l’inserimento di una fase di essiccazione a monte di tutto il processo fin qui citato che consente, vantaggiosamente, di seccare tali inquinanti umidi e di consentirne il distacco in fase di frizione meccanica.

Gli scopi ed i vantaggi detti, ed altri che verranno descritti in seguito, verranno meglio evidenziati durante la descrizione di preferite forme di esecuzione date a titolo indicativo, ma non limitativo, con riferimento alle seguenti tavole di disegno dove:

- la fig. 1 rappresenta lo schema a blocchi del metodo di riciclaggio di materiale sintetico oggetto dell’invenzione; - la fig. 2 rappresenta l'impianto di riciclaggio oggetto dell’invenzione in vista schematizzata.

II metodo per il riciclaggio di materiale sintetico espanso oggetto dell’invenzione è rappresentato in fig. 1 dove si osserva che esso comprende almeno una fase di densificazione.

Secondo l’invenzione, prima della fase di densificazione sono comprese:

- almeno una fase di macinazione del materiale sintetico per ridurlo in pezzatura minuta;

- almeno una fase di pulizia del materiale sintetico ridotto in pezzatura minuta per distaccare eventuale materiale inquinante ad esso associato;

- almeno una prima fase di selezione del materiale sintetico per separarlo dal materiale inquinante.

Secondo la preferita forma di esecuzione che si descrive, la fase di macinazione è realizzata in due parti la prima delle quali è una fase di frantumazione che consente di ottenere una pezzatura grossolana del materiale sintetico prima della macinazione effettiva dalla quale si ricava il materiale sintetico ridotto in pezzatura minuta.

Come detto, tale doppia operazione di frantumazione e macinazione consente di ottenere una pezzatura più regolare e uniforme.

Prima della fase di macinazione è comunque prevista una fase di essiccazione del materiale sintetico che, come detto in precedenza, consente di essiccare eventuale materiale inquinante umido che difficilmente si distaccherebbe dal materiale sintetico espanso per frizione meccanica.

Successivamente alla fase di densificazione, è anche prevista una seconda fase di selezione per separare dal materiale sintetico densificato il materiale sintetico ridotto in polvere che dovesse essere sfuggito alla prima fase di pulizia e selezione presente prima della fase di densificazione.

Ciò consente, vantaggiosamente, di aumentare la qualità dei prodotto finale.

Per quanto concerne la fase di pulizia, essa avviene per frizione meccanica ed è generalmente eseguita contestualmente alla fase di macinazione utilizzando lo stesso dispositivo che si utilizza per macinare il materiale sintetico.

Ciò comunque non vuole essere una limitazione per differenti forme di esecuzione nelle quali la fase di frizione meccanica è eseguita da un dispositivo frizionatore separato dal dispositivo che esegue la macinazione.

Per quanto concerne l'impianto di riciclaggio di materiale sintetico espanso oggetto dell’invenzione, e che realizza il metodo anch'esso oggetto dell’invenzione, esso è rappresentato in fig. 2 dove è complessivamente indicato con 1 e dove si osserva che comprende:

- almeno un mulino 2 per ridurre il materiale sintetico in pezzatura minuta;

- almeno un frizionatore meccanico 2a atto a frizionare il materiale sintetico per distaccare il materiale inquinante ad esso associato;

- almeno un vaglio rotativo 3 per separare il materiale sintetico dal materiale inquinante dopo il frizionamento meccanico;

- almeno un densificatore termico 4 per densificare il materiale sintetico.

Si noti che, come detto, secondo la preferita forma di esecuzione che si descrive, la funzione del frizionatore meccanico 2a è svolta dal mulino 2 per cui le due macchine coincidono.

Secondo differenti forme di esecuzione, non rappresentate in questa sede, l’impianto dell’invenzione può comprendere un frizionatore meccanico distinto e separato dal mulino.

Per quanto concerne la frantumazione prevista prima della fase di macinazione, essa è generalmente eseguita da un frantumatore 5 che, nella fattispecie, può essere del tipo ad alberi controrotanti, mentre il mulino 2 può essere del tipo a coltelli rotanti.

Per quanto concerne la fase di essiccazione precedente alla fase di macinazione, essa è generalmente svolta da un essiccatore, non rappresentato in questa sede, disposto a monte del frantumatore 5 e generalmente del tipo ad infrarossi.

Per quanto concerne la seconda fase di selezione, essa è svolta da un depolveratore gravitazionale 6 disposto a valle del densificatore 4 e particolarmente adatto a separare materiale plastico di pezzatura differente,

II materiale sintetico espanso, adatto ad essere trattato secondo il metodo dell’invenzione e mediante l’impianto 1 dell'invenzione, generalmente comprende polistirolo espanso e polietilene espanso.

Operativamente, il materiale sintetico da trattare viene inserito all’interno dell’essiccatore a infrarossi il quale lo sottopone ad un trattamento termico che non raggiunge la temperatura di fusione del materiale, ma consente di deumidificare e seccare il materiale inquinante.

Successivamente, il materiale sintetico così trattato viene frantumato dal frantumatore 5 e sminuzzato in pezzatura minuta dal mulino 2.

Durante quest’ultima operazione, il mulino 2 consente anche di ottenere la contestuale frizione meccanica che provoca il distacco del materiale inquinante dal materiale sintetico, II materiale risultante dall’operazione di macinazione e frizionamento meccanico, viene inserito all’interno del vaglio rotativo 3 il quale separa il materiale sintetico dalle polveri di materiale inquinante ottenute dal frizionamento.

Contestualmente, il vaglio rotativo 3 consente altresì di separare dal materiale sintetico in pezzatura minuta il materiale sintetico in polvere che si genera dalla frizione meccanica stessa e che, se non separato, diminuirebbe la qualità del prodotto finale ottenuto.

Successivamente, il materiale sintetico in pezzatura minuta viene inserito all’interno del densificatore termico 4 all’uscita del quale si ottiene il materiale plastico riciclato.

Per migliorare la qualità del prodotto finale è prevista un’ulteriore operazione di selezione del materiale plastico utilizzando il depolveratore gravitazionale 6 precedentemente descritto.

Così facendo, si ottiene un materiale plastico sicuramente di alta qualità ed avente una pezzatura sostanzialmente uniforme.

Tale materiale è quindi pronto ad essere imballato per la spedizione alle aziende che lo utilizzano nei propri processi di produzione.

Per quanto detto, il metodo e l'impianto oggetti dell’invenzione raggiungono tutti gli scopi prefissati.

In particolare, è raggiunto lo scopo di realizzare un metodo per il riciclaggio di materiale sintetico espanso che consente di ottenere un materiale plastico di alta qualità.

È infatti raggiunto lo scopo di realizzare un metodo per il riciclaggio di materiale sintetico espanso che consente di ottenere un materiale plastico particolarmente pulito e di dimensioni omogenee.

È anche raggiunto lo scopo di realizzare un metodo per il riciclaggio di materiale sintetico espanso che consente di ottenere un materiale plastico di alta qualità anche quando esso è derivante da un materiale sintetico espanso particolarmente sporco come quello utilizzato per gli imballaggi di prodotti alimentari freschi quali, ad esempio, il pesce.

In fase esecutiva, al metodo e all’impianto oggetti dell’invenzione potranno essere apportate varianti esecutive che, quantunque non rappresentate e non descritte in questa sede, qualora dovessero rientrare nel contenuto delle rivendicazioni che seguono saranno tutte da considerarsi protette dal presente brevetto.

Claims

RIVENDICAZIONI 1 ) Metodo per il riciclaggio di materiale sintetico espanso comprendente almeno una fase di densificazione, caratterizzato dal fatto che, prima di detta fase di densificazione, comprende: - almeno una fase di macinazione di detto materiale sintetico per ridurre detto materiale sintetico in pezzatura minuta: - almeno una fase di pulizia di detto materiale sintetico per distaccare eventuale materiale inquinante ad esso associato; - almeno una prima fase di selezione di detto materiale sintetico per separarlo da detto materiale inquinante.
2) Metodo secondo la rivendicazione 1 ) caratterizzato dal fatto che detta almeno una fase di macinazione comprende una fase di frantumazione.
3) Metodo secondo la rivendicazione 1) caratterizzato dal fatto che prima di detta. almeno una fase di macinazione è prevista una fase di essiccazione di detto materiale sintetico.
4) Metodo secondo la rivendicazione 1 ) caratterizzato dal fatto che dopo detta fase di densificazione è prevista almeno una seconda fase di selezione per separare detto materiale sintetico densificato da materiale sintetico ridotto di polvere.
5) Metodo secondo la rivendicazione 1 ) caratterizzato dal fatto che detta fase di pulizia avviene per frizione meccanica.
6) Metodo secondo la rivendicazione 1 ) o 5) caratterizzato dal fatto che detta fase di macinazione e detta fase di pulizia sono contestuali.
7) Metodo secondo la rivendicazione 1 ) o 6) caratterizzato dal fatto che detta fase di macinazione è eseguita in un mulino (2).
8) Metodo secondo la rivendicazione 7) caratterizzato dal fatto che detto mulino (2) è del tipo a coltelli rotanti.
9) Metodo secondo la rivendicazione 2) caratterizzato dal fatto che detta fase di frantumazione è eseguita in un frantumatore (5).
10) Metodo secondo la rivendicazione 9) caratterizzato dal fatto che detto frantumatore è del tipo ad alberi controrotanti.
11 ) Metodo secondo la rivendicazione 1 ) caratterizzato dal fatto che detta prima fase di selezione è eseguita in un vaglio rotativo (3).
12) Metodo secondo la rivendicazione 1 ) caratterizzato dal fatto che detta fase di densificazione è eseguita in un densificatore termico (4).
13) Metodo secondo la rivendicazione 4) caratterizzato dal fatto che detta seconda fase di selezione è eseguita in un depolveratore gravitazionale (6).
14) Metodo secondo la rivendicazione 3) caratterizzato dal fatto che detta fase di essiccazione è eseguita in un essiccatore ad infrarossi, 15) Metodo secondo la rivendicazione 1 ) caratterizzato dal fatto che detto materiale sintetico comprende polistirolo espanso. 16) Metodo secondo la rivendicazione 1) caratterizzato dal fatto che detto materiale sintetico comprende polietilene espanso. 17) Impianto (1) per il riciclaggio di materiale sintetico espanso, caratterizzato dal fatto di comprendere in successione: - almeno un mulino (2) per ridurre detto materiale sintetico in pezzatura minuta: - almeno un frizionatore meccanico (2a) atto a frizionare detto materiale sintetico per distaccare eventuale materiale inquinante ad esso associato; - almeno un vaglio rotativo (3) per separare detto materiale sintetico da detto materiale inquinante; - almeno un densificatore termico (4) per densificare detto materiale sintetico. 18) Impianto (1) secondo la rivendicazione 17) caratterizzato dal fatto di comprendere un essiccatore disposto a monte di detto mulino (2). 19) Impianto (1) secondo la rivendicazione 18) caratterizzato dal fatto di comprendere un frantumatore (5) interposto tra detto essiccatore e detto mulino (2). 20) Impianto (1 ) secondo la rivendicazione 17) caratterizzato dal fatto di comprendere un depolveratore gravitazionale (6) a valle di detto densificatore (4). 21) Impianto (1) secondo la rivendicazione 17) caratterizzato dal fatto che detto frizionatore meccanico (2a) è costituito da detto mulino (2). 22) Impianto (1) secondo la rivendicazione 17) o 21) caratterizzato dal fatto che detto mulino (2) è del tipo a coltelli rotanti. 23) Impianto (1) secondo la rivendicazione 19) caratterizzato dal fatto che detto frantumatore (5) è dei tipo ad alberi controrotanti. 24) Impianto (1 ) secondo la rivendicazione 18) caratterizzato dal fatto che detto essiccatore è del tipo ad infrarossi. 25) Impianto (1) secondo la rivendicazione 17) caratterizzato dal fatto che detto materiale sintetico comprende polistirolo espanso. 26) Impianto (1) secondo la rivendicazione 17) caratterizzato dal fatto che detto materiale sintetico comprende polietilene espanso. 27) Metodo secondo quanto descritto e rappresentato. 28) Impianto secondo quanto descritto e rappresentato.