NL1030771C1 - Werkwijze en inrichting voor het invangen van CO2. - Google Patents

Description

% - »

Titel: Werkwijze en inrichting voor het invangen van C02

De uitvinding heeft betrekking op het invangen van CO2 uit de atmosfeer.

Het is algemeen bekend dat de atmosfeer lage concentra-5 ties CO2 bevat. CO2 is een gas dat in lage concentraties onschadelijk is voor mensen, maar in hogere concentraties kan CO2 wel degelijk schadelijk zijn voor de gezondheid, al is het alleen maar omdat een verhoging van de CO2 -concentratie doorgaans gepaard gaat met een verlaging van de zuurstof-10 concentratie.

Er bestaat derhalve in zijn algemeenheid behoefte aan methoden voor het invangen van CO2.

Die behoefte doet zich bij voorbeeld voor op gebieden waar mensen langdurig verblijven in kleine afgesloten ruimten, 15 bij voorbeeld in onderzeeboten of op het gebied van de duiksport. Mensen verbruiken zuurstof en produceren kooldioxyde, zodat in dergelijke afgesloten ruimten de CO2-concentratie stijgt als functie van de tijd. Het is daarom bekend om in dergelijke afgesloten ruimten gebruik te maken 20 van een zogenaamde C02-val, dat wil zeggen een stof die, bij contact met de atmosfeer, CO2 uit de atmosfeer opneemt en bindt, zodat het C02~gehalte in de atmosfeer daalt.

Die behoefte doet zich bij voorbeeld ook voor op het gebied van anesthesie, waarbij met ademhalingsapparatuur 25 verdovende middelen worden toegediend aan een patiënt, en waarbij de uitgeademde gassen zowel C02 bevatten als restanten van niet-verbruikt verdovingsgas. Als de CO2 wordt verwijderd, kan het niet-verbruikte verdovingsgas opnieuw worden gebruikt.

Die behoefte doet zich bij voorbeeld ook voor op het 30 gebied van de opslag van producten die gevoelig zijn voor C02. Producten die gevoelig zijn voor CO2, bijvoorbeeld sommige fruitsoorten, gaan in kwaliteit achteruit wanneer zij bij opslag worden blootgesteld aan de "gewone" atmosfeer. Het is 1 030771 2 daarom ook bekend om in opslagruimten voor dergelijke producten gebruik te maken van een C02~val.

Maar er zijn ook vakgebieden waar CO2 in druk-containers wordt verwerkt, bij voorbeeld als drijfgas voor frisdrank of 5 bier in tap-installaties. Voor aansluiting op een dergelijke tap-installatie is een drank-container voorzien van een dergelijke druk-container, die is voorzien van een afsluitbaar ventiel, dat na vullen van de drank-container kan worden geopend. De werking er daarbij op gebaseerd, dat er een 10 drukverschil is ten opzichte van een afgesloten referentie-kamer. Indien er onverhoopt lekkage zou optreden, , zou C02 terecht kunnen komen in die afgesloten referentiekamer, waardoor de druk in die kamer stijgt en de juiste werking van de drank-container niet meer gewaarborgd is. Om deze situatie 15 te vermijden, is het bekend om in die afgesloten referentiekamer een C02~val aan te brengen teneinde die afgesloten referentiekamer CC>2-vrij te houden.

De hierboven gegeven voorbeelden zijn niet bedoeld als beperkende opsomming.

20 Het is bekend om als C02-val gebruik te maken van een C02- absorberende stof. Een wel-bekende en veel toegepaste stof in dit verband staat bekend onder de naam "sodalime", en bevat een mengsel van (aard)alkalimetaal-hydroxyden, voornamelijk calciumhydroxyde, natriumhydroxyde, kaliumhydroxyde, waaraan 25 een bindmiddel is toegevoegd, en dat in de vorm van een granulaat wordt geleverd.

Bij gebruik in opslagruimten voor fruit en dergelijke is het in principe mogelijk om het granulaat in grote open bakken te plaatsen. Bij het gebruik in apparatuur zoals ademhalings-30 apparatuur of druk-containers (bij voorbeeld voor tapinstallaties) is het niet mogelijk en/of niet toegestaan om te werken met open bakken. In dergelijke toepassingen wordt een hoeveelheid van de C02-absorberende stof aangebracht in een houder, die in het hiernavolgende zal worden aangeduid met de 35 term "capsule", en waarvan de vorm afhankelijk kan zijn van de beoogde toepassing.

Het gebruik van een capsule brengt een aantal problemen met zich mee. Eerst moet de capsule worden vervaardigd om te worden gevuld. De capsule bestaat uit twee onderdelen, typisch 3 een "bak" en een "deksel". De bak moet worden gevuld met een voorafbepaalde hoeveelheid C02-absorberende stof, het deksel moet worden geplaatst, en het deksel moet worden vastgemaakt aan de bak. Voor al deze handelingen zijn relatief ingewikkel-5 de en dure apparaten nodig.

Voorts dient de capsule enerzijds doorlaatbaar te zijn voor C02, zodat, wanneer de capsule in contact wordt gebracht met een gas-atmosfeer, C02 uit die atmosfeer het inwendige van de capsule kan bereiken, maar anderzijds dient de capsule 10 ondoorlaatbaar te zijn voor stof-deeltjes, zodat voorkomen wordt dat stofdeeltjes, die in de capsule onvermijdelijk zullen ontstaan als gevolg van wrijving of stoten van korrels tegen elkaar, de capsule kunnen verlaten. Het is moeilijk om met hoge mate van betrouwbaarheid aan deze twee eisen te 15 voldoen.

De onderhavige uitvinding beoogt een alternatieve oplossing te bieden voor de genoemde problemen.

20 De onderhavige uitvinding stelt voor om een C02- absorberende stof op te nemen in een kunststof basismateriaal (drager- of matrix-materiaal), geschikt om thermoplastisch te worden vervormd. Het resulterende samengestelde product, dat hierna zal worden aangeduid met de term "samenstelling", 25 vertoont dan beide eigenschappen, dat wil zeggen die van C02-absorberend vermogen en vervormbaarheid, zodat het mogelijk is om door middel van een spuitgietproces vormstukken te maken die een C02-absorberende capaciteit hebben. Dergelijke vormstukken hoeven niet te worden opgenomen in een capsule of 30 dergelijke, zodat bespaard kan worden op productie-kosten en behandelingskosten.

De vormstukken kunnen een uiterlijke vorm hebben die gelijk is aan die van een gebruikelijke capsule, zodat een dergelijk vormstuk kan dienen om de capsule direct te 35 vervangen zonder de noodzaak van aanpassingen aan de rest van de constructie van een betreffend apparaat.

Het is echter ook mogelijk om andere onderdelen van een apparaat te vervaardigen als C02-absorberend vormstuk. Bij wijze van voorbeeld zou één of meer wanden van de in het 4 voorgaande besproken referentiekamer kunnen worden vervaardigd als CC>2-absorberend vormstuk.

Als CC>2-absorberende stof wordt bij voorkeur gebruik gemaakt van calciumhydroxyde. Als belangrijkste criteria voor 5 de te gebruiken actieve stof gelden het C02~absorberend vermogen enerzijds, en het vermogen om te worden opgenomen in een kunststof anderzijds. Alkalimetaal-hydroxyden zoals bijvoorbeeld natriumhydroxyde en kaliumhydroxyde zijn bij voorbeeld ook geschikt. In plaats van een hydroxyde is het ook 10 mogelijk om het betreffende oxyde toe te passen, dat als extra effect tevens waterdamp zal invangen, hetgeen voor bepaalde toepassingen bijzonder gunstig kan zijn.

Als kunststof basis-materiaal wordt bij voorkeur gebruik gemaakt van polyamide-12. Als belangrijkste criteria voor de 15 te gebruiken kunststof gelden de vervormbaarheid, de capaciteit om de C02~absorberende stof op te nemen, en de doorlaatbaarheid voor CO2. Bij wijze van voorbeeld zijn andere geschikte kunststoffen: poly-ethyleen, in het bijzonder lage-dichtheid poly-ethyleen; polycarbonaat; polypropeen; 20 polyamide, in het bijzonder polyamide-11.

Deze en andere aspecten, kenmerken en voordelen van de onderhavige uitvinding zullen nader worden verduidelijkt door de hiernavolgende beschrijving onder verwijzing naar de 25 tekeningen, waarin gelijke verwijzingscijfers gelijke of vergelijkbare onderdelen aanduiden, en waarin: de figuren 1-3 een vormstuk volgens de onderhavige uitvinding illustreren.

30 In een experiment werd een CC>2-absorberende thermo plastische polymeersamenstelling vervaardigd door calciumhydroxyde te mengen met polyamide-12 in een compoundeer-extruder, in een gewichtsverhouding 60% calciumhydroxyde en 40% polyamide-12. De polyamide-12 werd in korrelvorm 35 verschaft, en de calciumhydroxyde werd door de voorraad korrelvormig polyamide-12 gemengd. Het mengsel werd in de extruder ingebracht, en op overigens gebruikelijke wijze door verwarming week gemaakt. Als alternatief is het mogelijk om de 5 polyamide-12 in de extruder week te maken en de calcium-hydroxyde toe te voegen aan de weke kunststof.

In de extruder werd het mengsel van kunststof en calcium-hydroxyde stevig gekneed tot een vrijwel homogene compositie, 5 die werd geëxtrudeerd tot lange slierten met een dikte in de orde van 3 mm, welke slierten werden gesneden tot cylinder-vormige korrels met een lengte in de orde van 5 mm. Uiteraard zijn andere afmetingen ook mogelijk. Het aldus resulterende product is een korrelvormig tussenproduct, dat gebruikt kan 10 worden als grondstof in een spuitgietproces.

Β···········ΐη een vervolgstap werd het aldus vervaardigde granulaat gebruikt als grondstof in een (overigens bekend en daarom niet nader uitgelegd) spuitgietproces, waarbij een vormstuk 10 werd vervaardigd 15 zoals geïllustreerd in de figuren 1-3. Dit vormstuk 10 heeft in zijn algemeenheid de vorm van een platte, cirkelvormige ring met een buitendiameter van ongeveer 20 mm, een binnendiameter van ongeveer 9 mm, en een dikte van ongeveer 7 mm. Uiteraard zijn andere afmetingen ook mogelijk. Langs de 20 buitenomtrek zijn axiale groeven aangebracht, ter vergroting van de actieve oppervlakte. Evenzo zijn langs de binnenomtrek dergelijke axiale groeven aangebracht, maar die reiken vanaf de axiale eindvlakken tot minder dan de halve axiale lengte, zodat in het middel een cirkelvormige binnenrand behouden is.

25 In de getoonde uitvoeringsvormen zijn de axiale eindvlakken vlak, maar die zouden ook geribbeld kunnen zijn.

De vorm en afmetingen van het vormstuk waren gelijk gekozen aan die van een op zich bekende capsule voor gebruik in een CC>2-container, zoals in het voorgaande beschreven, zodat 30 het vormstuk kon worden gebruikt om die capsule te vervangen. Vervolgens is gecontroleerd of het vormstuk effectief functioneerde om CO2 te absorberen; dit bleek inderdaad het geval te zijn, zoals optisch werd geconstateerd aan de hand van een verkleuring van het vormstuk.

Aldus is aangetoond dat het mogelijk is om een CO2-absorberende kunststof te vervaardigen, die geschikt is om door middel van een spuitgietproces te worden gevormd tot 35 6 vormstukken, die behalve een constructieve functie ook een CO2-absorberende functie kunnen vervullen.

Het zal voor een deskundige duidelijk zijn dat de 5 uitvinding niet is beperkt tot de in het voorgaande besproken uitvoeringsvoorbeelden, maar dat diverse varianten en modificaties mogelijk zijn binnen de beschermingsomvang van de uitvinding zoals gedefinieerd in de aangehechte conclusies.

1030771

Claims (15)

1. Plastisch vervormbare polymeer compound met CO2-absorberend vermogen.

2. Plastisch vervormbare compound, bevattende een polymeer 5 dragermateriaal en een C02-absorberende stof.

3. Compound volgens conclusie 1 of 2, waarbij het polymeer dragermateriaal is gekozen uit de groep omvattende polyethyleen, in het bijzonder lage-dichtheid poly-ethyleen; 10 polycarbonaat; polypropeen; polyamide-11; polyamide-12.

4. Compound volgens een willekeurige der conclusies 1-3, waarbij het polymeer dragermateriaal althans in hoofdzaak bestaat uit polyamide-12. 15

5. Compound volgens een willekeurige der conclusies 1-4, waarbij de C02~absorberende stof ten minste één alkalimetaal-hydroxyde omvat.

6. Compound volgens een willekeurige der conclusies 1-4, waarbij de C02~absorberende stof althans in hoofdzaak bestaat uit calciumhydroxyde.

7. Compound volgens een willekeurige der conclusies 1-6, in 25 hoofdzaak bestaande uit calciumhydroxyde en polyamide-12.

8. Compound volgens een willekeurige der voorgaande conclusies in korrelvorm.

8. Compound volgens conclusie 7, bevattende ongeveer 60 gew% calciumhydroxyde en ongeveer 40 gew% polyamide-12.

9. Werkwijze voor het door middel van een spuitgietproces vervaardigen van een vormstuk, waarbij een compound volgens 35 een willekeurige der voorgaande conclusies wordt gebruikt als grondstof. 1030771

10. Vormstuk, vervaardigd van een compound volgens een willekeurige der voorgaande conclusies 1-8.

11. Vormstuk volgens conclusie 10, in de vorm van een platte, cirkelvormige ring (10) .

12. Vormstuk volgens conclusie 11, waarbij ten minste één van de oppervlakken van de ring is voorzien van groeven. 10

13. Het gebruik van een alkalimetaal-hydroxyde als CO2-absorberende stof in een plastisch vervormbare polymeer compound.

14. Het gebruik van calciumhydroxyde als C02-absorberende stof in een plastisch vervormbare polymeer compound.

15. Het gebruik van polyamide-12 als matrixmateriaal voor het opnemen van een CC>2-absorberende stof. 20 1030771