PL179604B1

PL179604B1 - S posób i uklad do pobierania próbek i wyznaczania obecnosci substancji zanieczyszczajacych w materialach z tworzyw sztucznych pochodzacych z przetwarzania wtórnego PL PL PL PL PL

Info

Publication number: PL179604B1
Application number: PL95317433A
Authority: PL
Inventors: Alex Malaspina; Forrest Lee Bayer; Dirck Van Buren Myers; David H Fine; Freeman W Fraim; Stephen J Macdonald
Original assignee: Coca Cola Co; The Coca Cola Co
Priority date: 1994-05-31
Filing date: 1995-05-30
Publication date: 2000-10-31
Also published as: EP0762917A2; BR9507789A; AU681295B2; JP3022600B2; US5569606A; US5688693A; DE69522325D1; KR100264138B1; DE69522325T2; TW272150B; JPH09511833A; ATE204499T1; MX9605727A; WO1995032780A2; EP0762917B1; ES2159639T3; PL317433A1; AU2654595A; WO1995032780A3; ZA954366B

Abstract

1. SPOSÓB POBIERANIA PRÓBEK I WYZNACZANIA OBECNOSCI SUBSTANCJI ZANIE- CZYSZCZAJACYCH W MATERIALACH Z TWORZYW SZTUCZNYCH POCHODZACYCH Z PRZETWA- RZANIA WTÓRNEGO I KIEROWANYCH DO PRODUKCJI NOWYCH POJEMNIKÓW, ZNAMIENNY TYM, ZE DOSTARCZA SIE WSAD W POSTACI UZYWANYCH POJEMNIKÓW, NASTEPNIE LAMIE SIE KAZDY POJEMNIK 1 WYKORZYSTUJAC WZROST TEMPERATURY WYNIKAJACEJ Z LAMANIA POJEMNIKÓW NATYCHMIAST ZBIERA SIE ODPAROWYWANE EWENTUALNE ZANIECZYSZCZE- NIA EMITOWANE W POSTACI SUBSTANCJI LOTNYCH I TESTUJE NA OBECNOSC LUB NIEOBE- CNOSC ZANIECZYSZCZEN W TYCH MATERIALACH 11. UKLAD DO POBIERANIA PRÓBEK I DO WYZNACZANIA OBECNOSCI SUBSTANCJI ZANIECZYSZCZAJACYCH W MATERIALACH Z TWORZYW SZTUCZNYCH POCHODZACYCH Z PRZETWARZANIA WTÓRNEGO PRZEMIESZCZANYCH WZDLUZ PRZENOSNIKA, UZYSKANY Z UZYWANYCH POJEMNIKÓW, ORAZ SORTOWANIA TEGO MATERIALU DO OBRÓBKI WTÓRNEJ DO PRODUKCJI NOWYCH POJEMNIKÓW, ZNAM IENNY TYM, ZE MA PRZENOSNIK (198) NA KTÓRYM ZNAJDUJE SIE WSAD Z UZYWANYCH POJEMNIKÓW (C), PIERWSZE STANO- WISKO KONTROLNE (200) TESTUJACE UZYWANE POJEMNIKI (C) NA LOTNE ZANIECZYSZ- CZENIA, ZA STANOWISKIEM KONTROLNYM (200) ZNAJDUJE SIE PIERWSZY ZESPÓL OD 1 ODDZIELANIA I USUWANIA ZANIECZYSZCZONYCH POJEMNIKÓW Z PRZENOSNIKA (198), PO KTÓRYM USYTUOWANA JEST ROZDRABNIARKA (202) KAZDEGO POZOSTAJACEGO POJE- MNIKA, DRUGIE STANOWISKO KONTROLNE (204) SUBSTANCJI LOTNYCH, W DALSZEJ KOLEJ- NOSCI ZNAJDUJE SIE DRUGI ZESPÓL DO ODDZIELANIA I USUWANIA Z PRZENOSNIKA KAWALKÓW MATERIALU ZAWIERAJACYCH ZANIECZYSZCZENIA, ZESPÓL DO MYCIA (206) KAWALKÓW MATERIALU POZOSTAJACYCH NA PRZENOSNIKU W GORACEJ CIECZY, DALEJ USYTUOWANE JEST TRZECIE STANOWISKO KONTROLNE (208) LOTNYCH ZANIECZYSZCZEN Z KAWALKÓW, KTÓRE ZOSTALY UMYTE, A NA KONCU TRZECI ZESPÓL DO ODDZIELANIA KAWALKÓW ZAWIERAJACYCH ZANIECZYSZCZENIA OD NIE ZAWIERAJACYCH ZANIECZYSZ- CZEN. FIG . 2 ( 1 2 ) 179604 PL PL PL PL PL

Description

Przedmiotem niniejszego wynalazku jest sposób i układ do przebierania próbek i wyznaczania obecności substancji zanieczyszczających w materiałach z tworzyw sztucznych pochodzących z przetwarzania wtórnego.

Niniejsze zgłoszenie jest po części kontynuacją wcześniejszego opisu patentowego Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 5 352 611. W szczególności przedmiotem niniejszego wynalazku jest sposób i układ kontroli do pobierania próbek i wyznaczania obecności pewnych substancji, takich jak pozostałości zanieczyszczeń w materiałach pojemników z tworzyw sztucznych, które pochodząze zbiórki materiałów wtórnych, takich jak butelki do napojów z tereftalanu polietylenowego (PET) lub pojemniki na żywność z tworzyw sztucznych. Mówiąc dokładniej, przedmiotem niniejszego wynalazku jest ulepszony układ próbkujący i analizujący, oraz sposób wyznaczania obecności zanieczyszczeń w materiałach z tworzyw sztucznych pochodzących ze zbiórki materiałów wtórnych, takich jak na przykład butelki do napojów, w czasie gdy materiał szybko przesuwa się wzdłuż przenośnika przez szereg stanowisk testowych w systemie mycia i sortowania materiału.

W wiełu dziedzinach techniki, wliczając w to przemysł napojów, produkty sąpakowane do pojemników, które po wykorzystaniu są zwracane, myte i ponownie napełniane. Typowo, pojemniki wielokrotnego napełniania, takie jak butelki do napojów, są wykonane ze szkła, które może być łatwo czyszczone. Te pojemniki są myte, a następnie badane ze względu na obecność obcych materii.

179 604

Szklane pojemniki majątę wadę, że są delikatne, a przy większych objętościach są względnie ciężkie. Zgodnie z tym, wysoce pożądane jest używanie pojemników z tworzywa sztucznego, które są mniej delikatne i lżejsze niż szklane pojemniki o tej samej pojemności. Jednakże materiały z tworzyw sztucznych mogą absorbować liczne składniki, które mogą następnie zostać wchłonięte przez przechowywany produkt, wpływając na jakość produktu w pojemniku. Przykłady takich składników obejmująmiędzy innymi, lecz nie wyłącznie, amoniak, organiczne składniki azotowe, węglowodory, włączając w to benzynę, oraz różne płyny czyszczące, włączając w to mydła i detergenty.

Aczkolwiek, jeśli te pojemniki z tworzyw sztucznych, lub materiały z których każdy pojemnik jest wykonany, mogąbyć w sposób pewny z dużą czułością sprawdzane ze względu na obecność zanieczyszczeń, zanieczyszczone butelki z tworzyw sztucznych lub materiały mogąbyć oddzielane od nie zanieczyszczonych pojemników lub materiałów, po czym dobre pojemniki lub materiały są przeznaczane do dalszego użycia.

Powyżej wspomniany opis patentowy Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 5 352 611 opisuje sposoby kontroli do wyznaczania obecności zanieczyszczeń w używanych pojemnikach z tworzyw sztucznych do napojów, albo rozdrobnionego lub płatowego materiału z tworzywa sztucznego, z którego wykonywane są pojemniki.

Niniej szy wynalazek ma na celu ulepszenie rozwiązań opisanych we wcześniej szym opisie patentowym nr5352611 dotyczącego dopuszczania do ponownego użycia materiałów z tworzyw sztucznych, z których wykonane sąużywane pojemniki z tworzyw sztucznych do napojów.

W celu dopuszczenia używanych materiałów z tworzyw sztucznych, takich jak butelki na napoje wykonane z PET, do produkcji nowych butelek konieczne jest stwierdzenie, że materiał wtórny nie zawiera żadnych potencjalnie szkodliwych składników opisanych powyżej typów.

Pomimo tego, że wykonuje się różne zabiegi w celu usuwania niepożądanych zanieczyszczeń z tworzyw sztucznych we wchodzącym strumieniu butelek do napojów, oraz następnie dokonuje się rozdrabniania butelek i całkowitego mycia rozdrobnionego materiału z tworzywa sztucznego, tak, by usuwać potencjalnie szkodliwe zanieczyszczenia z rozdrobnionego lub pociętego na płaty materiału, istnieje potrzeba ulepszonej kontroli wtórnych materiałów z tworzyw sztucznych. W szczególności, byłoby korzystne posiadanie wykonywanego na bieżąco w czasie rzeczywistym chemicznego monitorowania wtórnych materiałów z tworzyw sztucznych, takich jak butelki lub powstające z nich płaty, w dowolnym etapie procesu, w szczególności w dowolnym etapie przetwarzania wstępnego, w skład którego wchodzi sortowanie, czyszczenie, mycie, cięcie, grudkowanie i wstępne formowanie i/lub wytwarzanie butelek, w celu zapewnienia, że silnie zanieczyszczony materiał zostanie usunięty z materiału wtórnego.

Zgodnie z powyższym, głównym celem niniejszego wynalazku jest przedstawienie sposobu i układu do wykrywania obecności lub nieobecności konkretnych substancji, takich jak zanieczyszczenia zawierające na przykład, lecz nie wyłącznie, amoniak, organiczne składniki azotowe i węglowodory, w materiałach z tworzyw sztucznych.

Innym celem niniejszego wynalazku jest przedstawienie sposobu i układu do detekcji konkretnych zanieczyszczeń w artykułach wykonanych z materiałów z tworzyw sztucznych, albo w rozdrobnionym, grudkowanym lub pociętym materiale z tworzywa sztucznego, w czasie gdy artykuły łub materiały przesuwają się wzdłuż przenośnika.

Innym celem niniejszego wynalazku jest przedstawienie układu i sposobu do pobierania próbek i analizy pozostałości w materiałach, w czasie gdy przesuwają się one wzdłuż przenośnika.

Kolejnym celem niniejszego wynalazku jest przedstawienie układu i sposobu do pobierania próbek i analizy pozostałości w materiałach przesuwających się wzdłuż przenośnika, bez kontaktowania testowanych materiałów z żadnym z analizujących i testujących mechanizmów.

Jeszcze jednym celem niniejszego wynalazku jest dostarczenie sposobu kontroli używanych pojemników z tworzyw sztucznych do napojów ze względu na zanieczyszczenia, rozdrabniania pojemników na ich elementy składowe, oraz mycia tych elementów w ciągłym liniowym procesie.

Sposób pobierania próbek i wyznaczania obecności substancji zanieczyszczających w materiałach z tworzyw sztucznych pochodzących z przetwarzania wtórnego i kierowanych do pro

179 604 dukcji nowych pojemników, według wynalazku charakteryzuje się tym, że dostarcza się wsad w postaci używanych pojemników, następnie łamie się każdy pojemnik i wykorzystując wzrost temperatury wynikającej z łamania pojemników natychmiast zbiera się odparowywane ewentualne zanieczyszczenia emitowane w postaci substancji lotnych i testuje na obecność łub nieobecność zanieczyszczeń w tych materiałach.

Rozdrabniany materiał z tworzyw sztucznych łamie się na paski.

Rozdrabniany materiał łamie się formując płaty materiału z tworzyw sztucznych.

Podczas testowania kieruje się płyn na kawałki materiału, następnie przemieszcza się przynajmniej część substancji lotnych wyemitowanych z tych kawałków materiału do pozycji oddalonych od materiałów tworząc obłok próbny w obszarze oddalonym od tych materiałów, po czym pobiera się próbkę części substancji lotnych poprzez zasysanie, i analizuje się pobraną próbkę wyznaczając obecność łub nieobecność zanieczyszczeń w materiałach.

Przed testowaniem rozdrobnionego materiału dodatkowo myje się kawałki materiału z tworzyw sztucznych w ogrzewanej cieczy usuwając część zawartych w nich zanieczyszczeń, oraz utrzymuje się temperaturę mytego materiału poniżej 343,3°C, przy której nie następuje emisja oparów pochodzących z samych materiałów z tworzyw sztucznych, PTE.

W innym wariancie sposób pobierania próbek i wyznaczania obecności substancji zanieczyszczających w materiałach z tworzyw sztucznych pochodzących z przetwarzania wtórnego i kierowanych do produkcji nowych pojemników, według wynalazku charakteryzuje się tym, że dostarcza się wsad materiałów, z których zostały wyprodukowane używane pojemniki, myje się wsad materiałów w gorącej cieczy, po czym usuwa się część zawartych w nich zanieczyszczeń, utrzymuje się temperaturę mytego materiału poniżej 343,3°C, testuje się lotne zanieczyszczenia wyznaczając obecność lub nieobecność zanieczyszczeń w materiałach PET.

Podczas testowania kieruje się płyn na kawałki materiału przemieszczając przynajmniej część substancji lotnych w nich zawartych do pozycji oddalonych od materiałów tworząc próbny obłok, po czym pobiera się próbkę części substancji lotnych poprzez zasysanie próbnego obłoku, i analizuje się wyznaczając obecność lub nieobecność zanieczyszczeń w materiałach.

W kolejnym wariancie sposób pobierania próbek i wyznaczania obecności substancji zanieczyszczających w materiałach z tworzyw sztucznych przesuwających się wzdłuż przenośnika, pochodzących z używanych pojemników, oraz sortowania tego materiału do obróbki wtórnej do produkcji nowych pojemników, charakteryzuje się tym, że dostarcza się wsad zużytych pojemników na przenośnik, testuje się każdy używany pojemnik ze względu na zawarte w nim lotne zanieczyszczenia, oddziela się i usuwa się zanieczyszczone pojemniki z przenośnika, łamie się każdy pozostający pojemnik i wykorzystując wzrost temperatury występujący przy łamaniu pojemników zbiera się odparowane przy tej wyższej temperaturze zanieczyszczenia i wyemitowane z nich substancje lotne, testuje się je wyznaczając obecność lub nieobecność zanieczyszczeń w materiałach, oddziela się i usuwa się z przenośnika kawałki materiału zawierające zanieczyszczenia, myje się kawałki materiału pozostające na przenośniku w gorącej cieczy, testuje się lotne zanieczyszczenia z kawałków, które zostały umyte, i oddziela się kawałki zawierające zanieczyszczenia od nie zawierających zanieczyszczeń.

Podczas każdego testowania kieruje się płyn na pojemnik lub kawałki materiałów przemieszczając przynajmniej część substancji lotnych w nich zawartych do pozycji oddalonych od materiałów tworząc próbny obłok, pobiera się próbki części przemieszczonych substancji lotnych zasysając próbny obłok i analizuje się pobraną próbkę. Dodatkowo utrzymuje się temperaturę mytego materiału poniżej 343,3 °C.

Układ do pobierania próbek i do wyznaczania obecności substancji zanieczyszczających w materiałach z tworzyw sztucznych pochodzących z przetwarzania wtórnego przemieszczanych wzdłuż przenośnika, uzyskany z używanych pojemników, oraz sortowania tego materiału do obróbki wtórnej do produkcji nowych pojemników, według wynalazku charakteryzuje się tym, że ma przenośnik, na którym znajduje się wsad z używanych pojemników, pierwsze stanowisko kontrolne testujące używane pojemniki na lotne zanieczyszczenia, za stanowiskiem kontrolnym znajduje się pierwszy zespół od oddzielania i usuwania zanieczyszczonych pojemników z prze

179 604 nośnika, po którym usytuowana jest rozdrabniarka każdego pozostającego pojemnika, drugie stanowisko kontrolne substancji lotnych, w dalszej kolejności znajduje się drugi zespół do oddzielania i usuwania z przenośnika kawałków materiału zawierających zanieczyszczenia, zespół do mycia kawałków materiału pozostających na przenośniku w gorącej cieczy, dalej usytuowane jest trzecie stanowisko kontrolne lotnych zanieczyszczeń z kawałków, które zostały umyte, a na końcu trzeci zespół do oddzielania kawałków zawierających zanieczyszczenia od nie zawierających zanieczyszczeń.

Każde stanowisko kontrolne zawiera zespół do kierowania płynu na pojemnik lub kawałki materiałów, zawiera zespół do pobierania próbki z powstałych substancji lotnych, zespół zasysający do pobierania próbek z obłoku w obszarze oddalonym od przenoszonych materiałów, i zespół do analizy pobranej próbki.

Układ zawiera ponadto zespół do utrzymywania temperatury mytego materiału usytuowany w sąsiedztwie zmywarki poniżej 343,3°C.

Zakres stosowalności niniejszego wynalazku stanie się oczywisty na podstawie szczegółowego opisu, który nastąpi poniżej. Oczywiście, poniższy opis i konkretne przykłady, pomimo wskazywania na korzystne przykłady realizacji, mają znaczenie jedynie prezentacyjne i możliwe sąróżne zmiany i modyfikacje nie wychodzące poza ramy wynalazku, które stanąsię jasne dla specjalistów na podstawie szczegółowego opisu.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schemat blokowy wynalazku opisanego w stanie techniki, ilustrujący liczne pojemniki poruszające się szeregowo wzdłuż układu przenośnika przez stanowisko kontrolne, mechanizm odrzucania i stanowisko mycia, fig. 2 - schemat blokowy układu i sposobu kontroli, rozdrabniania, mycia i sortowania wtórnych materiałów z tworzyw sztucznych zgodnie z niniejszym wynalazkiem.

Figura 1 przedstawia przenośnik 10 poruszający się w kierunku strzałki A, posiadający liczne nie kapslowane, nie zamknięte, rozstawione pojemniki C (na przykład butelki z tworzyw sztucznych do napojów o pojemności około 1.5 litra), rozmieszczone na nim w taki sposób, że przesuwają się w szeregu przez stanowisko kontrolne 12, oraz mechanizm odrzucania 28 i przenośnik 32 do systemu myjącego. W celu uzyskania większej przepustowości pojemniki C mogą dotykać się zamiast być od siebie oddalonymi. Na zawartość pojemników C będzie zazwyczaj składać się powietrze, lotne substancje resztek zanieczyszczeń, jeśli takie występują oraz substancje lotne dowolnych produktów, takich jak napoje wcześniej zawarte w tych pojemnikach. Wtryskiwacz powietrza 14, który jest źródłem sprężonego powietrza, jest wyposażony w dyszę 16, oddaloną lecz pozostającą w układzie z pojemnikiem C w stanowisku kontrolnym 12. To znaczy, dysza 16 jest umieszczona na zewnątrz pojemników i nie styka się z nimi. Dysza 16 kieruje sprężone powietrze do pojemników C w celu przemieszczenia przynajmniej części zawartości pojemnika, w wyniku czego jest emitowany próbny obłok 18 do obszaru na zewnątrz testowanego pojemnika.

Alternatywnie, zamiast sprężonego powietrza jako wstrzykiwany płyn może być zastosowany obłok gazowy CO₂. Również, tak sprężone powietrze jak i obłok gazowy CO₂ mogąbyć ogrzane, w celu zwiększenia lotności testowanych składników.

Objętość powietrza wstrzykiwanego przez dyszę 16 do pojemnika C jest z reguły rzędu od 10 cm³ do 50 cm³ dla szybkości przesuwu butelek od około 200 do 1000 butelek na minutę. Szybkość od 400 do 600 butelek na minutę jest możliwa i jest zgodna z obecnymi prędkościami napełniania butelek napojami. Pożądana prędkość testowa może zmieniać się w zależności od testowanych i napełnianych butelek. Oczywiście, butelki mogą pozostawać nieruchome lub mogą poruszać się z prędkością mniejszą niż 200 butelek na minutę, a układ będzie wciąż pracował. Jedynie około 10 cm³ zawartości pojemnika powinno być przemieszczane do obszarów poza butelką tak by uformować próbny obłok 18.

Również zapewnione jest próżniowe urządzenie próbkujące 22, które może zawierać pompę próżniową lub tym podobne urządzenie, połączone z rurą próbkującą lub przewodem 20. Rura jest zamontowana niedaleko, i z korzyściąpo stronie odpływu (na przykład około 1/6,3 cm),

179 604 od wstrzykiwacza powietrza 14, tak że pozostaje w łączności z obłokiem próbnym 18 sąsiadującym z otworem w górnej części pojemników C.

Ani dysza 16 ani rura 20 nie kontaktująsię z pojemnikami C w stanowisku kontrolnym 12, są one raczej ustawione w pewnym oddaleniu od zewnętrznej części pojemników w pobliżu ich wlotów. Ma to tę zaletę, że nie wymagane jest żadne fizyczne połączenie z pojemnikami C, ani żadne wsuwanie próbników do pojemników, co mogłoby utrudniać szybki ruch wzdłuż przenośnika 10 i przez to spowalniać prędkość próbkowania. Wysokie szybkości próbkowania od około 200 do około 1000 butelek na minutę są możliwe do uzyskania przy zastosowaniu urządzenia i sposobu według niniejszego wynalazku. Przenośnik 10 jest z korzyścią napędzany w sposób ciągły dla osiągnięcia tych szybkości bez zatrzymywania lub zwalniania butelek w stanowisku kontrolnym.

Droga obejścia 24 jest zapewniona w połączeniu z podciśnieniowym urządzeniem próbkującym 22, tak że założona część (z korzystnie około 90%) próbki z obłoku 18 wchodzącego do rury 20 może być odprowadzana przez drogę obejścia 24. Pozostała część próbki przechodzi do analizatora resztek 26, który wyznacza czy obecne sąniepożądane substancje, po czym jest usuwana. Jednym celem zmiany kierunku dużej części próbki z obłoka 18 jest zmniejszenie wielkości próbki przechodzącej z próżniowego urządzenia próbkującego do analizatora resztek 26 w celu uzyskania większej prędkości analizy. Jest to wykonywane w celu doprowadzania przetwarzalnych poziomów próbek do analizatora resztek 26. Innym celem zmiany kierunku części próbki jest umożliwienie usuwania zasadniczo całego próbnego obłoku 18 przez próżniowe urządzenie próbkujące 22 z obszaru stanowiska kontrolnego i usuwania nadmiaru przez drogę obejścia 24. W korzystnym przykładzie realizacji część nadwyżkowa próbki przechodząca przez drogę obejścia 24 jest zawracana do wstrzykiwacza powietrza 14 w celu wprowadzenia przez dyszę 16 do kolejnych pojemników poruszających się wzdłuż przenośnika 10. Jednakże, możliwe jest również zapewnienie ujścia drogi obejścia 24 do atmosfery.

Powinno być oczywiste, że próbny obłok 18 może być analizowany na miejscu, bez transportowania go do oddalonego analizatora resztek 26. Może być on również transportowany do analizatora poprzez wdmuchiwanie, a nie zasysanie.

Przewidziany jest sterownik mikroprocesorowy 34 do kontrolowania działania wstrzykiwacza powietrza 14, próżniowego urządzenia próbkującego 22, analizatora resztek 26, mechanizmu odrzucania 28 i opcjonalnego wentylatora 15. Wykrywacz pojemnika 17, zawierający złożone razem źródło promieniowania i fotodetektor, jest umieszczony po stronie przeciwnej do reflektora (nie pokazanego) w poprzek przenośnika 10. Wykrywacz 17 przesyła do sterownika informację, że pojemnik przechodzi do stanowiska kontrolnego i na krótko przerywa wiązkę promieniowania odbijaną do fotodetektora. Opcjonalny wentylator 15 jest przewidziany w celu wytwarzania podmuchu powietrza w kierunku w stronę próbnego obłoku 18 i korzystnie w kierunku ruchu pojemników C, w celu asystowania usuwaniu próbnego obłoku 18 z sąsiedztwa stanowiska kontrolnego 12 po pobraniu próbki dotyczącej każdego z kolejnych pojemników C. Oczyszcza to powietrze w obszarze stanowiska kontrolnego, tak że żadne pozostałości z obecnego próbnego obłoku 18 nie będą mogły zanieczyszczać obszaru stanowiska kontrolnego, gdy kolejny pojemnik C znajdzie się w tym stanowisku i będzie próbkowany. Stąd wykluczone jest mieszanie próbek sąsiednich pojemników. Cykl pracy wentylatora 15 jest sterowany przez mikroprocesor 34, co schematycznie pokazano na fig. 1. Korzystnie, wentylator 15 pracuje w sposób ciągły przez cały czas działania reszty układu.

Mechanizm odrzucania 28 otrzymuje sygnał odrzucenia ze sterownika mikroprocesorowego 34, gdy analizator resztek 26 stwierdzi, że dany pojemnik C jest zanieczyszczony pozostałościami różnych niekorzystnych typów. Mechanizm odrzucania 28 zmienia kierunek zanieczyszczonych odrzuconych butelek do przenośnika 30 i umożliwia przejście nie zanieczyszczonych, dopuszczalnych butelek do zmywarki (nie pokazanej) na przenośniku 32.

Alternatywną opcją jest umieszczenie stanowiska kontroli butelek po stronie wyjścia ze zmywarki butelek w kierunku przesuwania się przenośnika, albo umieszczenie dodatkowego stanowiska kontrolnego, systemu próbkującego i analizującego, za zmywarką. W rzeczywistości

179 604 może być korzystne umieszczenie stanowiska kontrolnego i układu za zmywarką w celu badania butelek ze względu na obecność pewnych zanieczyszczeń. Na przykład, j eśli zanieczyszczeniem jest węglowodór, taki jak olej, który jest nierozpuszczalny w wodzie, łatwiej jest wykryć pozostałości węglowodorów po wcześniejszym umyciu butelek. Dzieje się tak, ponieważ w czasie procesu mycia, w czasie którego butelki są ogrzewane i myte wodą z butelek uwalniają się rozpuszczalne w wodzie chemiczne substancje lotne w wyniku ich ogrzania, po czym następnie rozpuszczają się w myjącej wodzie. Pewne węglowodory, z drugiej strony, nierozpuszczalne w wodzie, mogą być próbkowane przez urządzenie próbkujące 22, po stronie ujścia ze zmywarki, w celu wyłączenia rozpuszczonych, rozpuszczalnych w wodzie chemikaliów. Wówczas wykrywanie takich węglowodorów może być wykonywane bez potencjalnego wpływu na inne rozpuszczane w wodzie chemikalia, jeśli butelki przechodzą przez zmywarkę przed testowaniem.

Testowane materiały nie ograniczają się jedynie do substancji zawartych w pojemnikach. Na przykład, sposób i układ z fig. 1 mogą być zastosowane do wykrywania substancji lotnych wchłoniętych przez rozdrobniony lub pocięty na płaty materiał z butelek, albo masę z tworzywa sztucznego pochodzącą ze zbiórki wtórnej, przeznaczone do wytwarzania nowych pojemników z tworzyw sztucznych do napojów albo innych materiałów z tworzyw sztucznych. Ten pocięty lub rozdrobniony wsad tworzywa sztucznego może być umieszczany bezpośrednio na pasie przenośnika 10 i przepuszczany przez stanowisko kontrolne 12 z fig. 1, albo wsad tworzywa sztucznego może być umieszczany w koszach, kubłach lub innych typach pojemników umieszczonych na pasie przenośnika, po czym jest testowany porcjami.

Układ analizy substancji lotnych emitowanych z pojemników C w stanowisku kontrolnym 12 na fig. 1 zostanie opisany w nawiązaniu do przykładów realizacji pokazanych na fig. 2 jako wykrywacz zapachów. Figura 2 przedstawia liniowy układ przenośnikowy zawierający przenośnik 198, na którym liczne pojemniki z tworzyw sztucznych C poruszająsię przez pierwsze stanowisko kontrolne 200, oraz do rozdrabniarki 202. Drobiny lub płaty F wychodzące z rozdrabniarki 202 przechodzą przez stanowisko kontrolne 204, gdzie zanieczyszczone płaty sąodrzucane i oddzielane od czystych płatów F kierujących się do zmywarki 206. Rozdrobniony lub płatowy materiał F wychodzący ze zmywarki 206 jest ponownie kontrolowany w stanowisku kontrolnym 208, gdzie wciąż zanieczyszczone płaty materiału sąodrzucane. Zasadniczo czyste płaty F, które mająbyć zastosowane do produkcji nowych pojemników, wychodzą na przenośniku 198 ze stanowiska kontrolnego.

Każde ze stanowisk kontrolnych 200,204 i 208 w układzie z fig. 2 korzystnie zawiera wykrywacz zapachów, taki jak układ pokazany na fig. 1 dla stanowiska kontrolnego 12.

Oczywiście, dodatkowe stanowiska kontrolne mogą następować po stanowisku kontrolnym 208. Na przykład, po stanowisku kontrolnym 208 może występować urządzenie grudkujące dodatkowe stanowisko kontrolne następujące po stanowisku wstępnego formowania nowych butelek w celu przetestowania tych form wstępnych; inne stanowisko kontrolne za formą do rozdmuchiwania, która rozdmuchuje wstępną formę nowych butelek.

Występujątrzy różne etapy procesu na fig. 2, w których wykrywacz zapachów jest najbardziej efektywny dla płatów F tworzywa sztucznego. Pierwsze dwa punkty pobierania próbek w stanowiskach kontrolnych 200 i 204 są zaplanowane dla usuwania zanieczyszczonego materiału zanim dojdzie on do procesu mycia w zmywarce 206. Jeśli proces chemicznego wykrywania zapachów w stanowiskach kontrolnych 200 i 204 jest efektywny, wówczas efektywność etapu mycia w zmywarce 206 jest mniej krytyczna. Może to umożliwiać stosowanie tańszej i bardziej ekonomicznej zmywarki 206.

Testowanie i pobieranie próbek z pojemników C przychodzących do stanowiska kontrolnego 200 z fig. 2 ma na celu znajdowanie większości zanieczyszczeń w pojemnikach i minimalizację mieszania się zanieczyszczeń w następnych etapach wstępnej obróbki. Pojemniki C mająw tym stanowisku zazwyczaj zgniecioną lub dziurawą postać, oraz są raczej w pozycji leżącej niż stojącej. Monitorowanie będzie, na przykład, znajdować butelki, z których wylał się płyn i zanieczyścił inne butelki na ich drodze do rozdrabniarki 202. Ten etap jest ważny, ponieważ butelka pełna na przykład oleju silnikowego może zanieczyścić parę innych butelek, jeśli olej się wyleje.

179 604

Pojemniki C, które przeszły przez stanowisko kontrolne 200 i nie zostały odrzucone przechodzą do rozdrabniarki 202, gdzie są rozdrabniane na niewielkie kawałki. Wytwarza się temperatura do 93,3°C, co może służyć uwalnianiu zanieczyszczeń, przez co mogą być one łatwiej wykrywalne. Dodatkową zaletą próbkowania rozdrobnionego materiału po jego wyjściu z rozdrabniarki 202 w stanowisku kontrolnym 204jest to, że zanieczyszczenia uwolnione z drobin pochodzących z pojedynczej skażonej butelki nie zanieczyszczą zbyt dużo innego materiału. Przez to, próbkowanie oparów z rozdrabniarki w stanowisku kontrolnym 204 może prowadzić do odrzucenia z przetwarzanego strumienia płatów F materiału, pochodzących z rozważanej butelki wraz z materiałami z kilku sąsiednich butelek.

Próbkowanie w rozdrabniarce 202, albo tak blisko świeżo rozdrobnionego materiału wychodzącego z rozdrabniarki jak to jest możliwe, jest potrzebne po to, by uniknąć zanieczyszczenia dużej ilości płatów F. To znaczy, wszystkie zanieczyszczone płaty F wychodzące z rozdrabniarki 202 są natychmiast wykrywane w stanowisku kontrolnym 204 i są odrzucane, w celu uniknięcia zanieczyszczenia większej ilości płatów na przenośniku 198.

Trzecie stanowisko kontrolne 208jest zaplanowane do testowania płatów F wychodzących ze zmywarki 206, w celu monitorowania procesu mycia. I znowu, monitorowanie daje najlepsze efekty, gdy temperatury są wystarczająco wysokie dla asystowania w emisji lotnych substancji zanieczyszczeń z płatów materiału. Temperatury w zmywarce sązazwyczaj z przedziału 88°C do 99°C. Monitorowanie umytych płatów F ma na celu zapewnienie dobrej jakości później przechowywanych produktów, a detekcja zanieczyszczeń w tym punkcie procesu będzie wymagać automatycznego odrzucania zasadniczo dużej ilości materiału z powodu mieszania się dobrych i złych płatów F w procesie mycia.

Efektem niniejszego wynalazku jest fakt, że temperatura roztworu wodnego stosowanego w zmywarce 206, albo w urządzeniu grudkującym, albo w urządzeniu wykonującym formę wstępną musi być utrzymywana poniżej temperatury, w której testowany materiał z tworzyw sztucznych wyparowałby. Takie parowanie może wytwarzać wykrywalne tło, które wpływałoby na detekcję zanieczyszczeń w materiałach. Na przykład, wykonano testy na płatach z butelek PET do napojów, w celu wyznaczenia zdolności urządzenia analizującego według niniejszego wynalazku do testowania materiału bez wpływu substancji lotnych tła pochodzących z samego materiału PET. Przebadano sześć temperatur, co jest poniżej wyszczególnione:

Temperatura °C	Obserwacja
26,7	Nie zaobserwowano żadnego tła w oparach z PET
93,3	Nie zaobserwowano żadnego tła w oparach z PET
148,9	Nie zaobserwowano żadnego tła w oparach z PET
204,4	Nie zaobserwowano żadnego tła w oparach z PET
343,3	Nie zaobserwowano żadnego tła w oparach z PET
398,9	Zaobserwowano tło

Z powyższego wynika, że płaty PET mogąbyć poddawane chemicznemu wykrywaniu zapachów w temperaturach do około 343,3°C bez występowania żadnych wpływów samego PET na wykrywanie zanieczyszczeń w płatach PET.

Jednakże, najwyższa temperatura przy której wykonywane są testy wykrywania zapachów może występować przy stanowiskach grudkowania i wstępnego formowania i nie powinna przekraczać około 298,9°Ć.

Inny wniosek wynikający z tych eksperymentów jest taki, że procedura mycia musi korzystnie odprowadzać gorące opary z procesu, by nie powodować ryzyka zanieczyszczenia wszystkich materiałów PET, które są w kontakcie z oparami zanieczyszczeń w zmywarce. Jest to ważny fakt i wyróżnia on tę zmywarkę spośród wcześniejszych zmywarek, ponieważ w systemach według stanu techniki istniała tendencja do stosowania zamkniętych układów myjących, tak by utrzymywać ciepło i minimalizować koszt energii. Tymczasem, zmywarka 206 posiada

179 604 upust, taki j ak upust 210, do odprowadzania gorących oparów z płatów PET. Rozdrabniarka 202 może również zawierać upust dla gorących oparów związanych z procesem rozdrabniania.

Niniejszy wynalazek może być poddawany różnym modyfikacjom, nie wychodzącym poza ramy określone załączonymi zastrzeżeniami.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Sposób pobierania próbek i wyznaczania obecności substancji zanieczyszczających w materiałach z tworzyw sztucznych pochodzących z przetwarzania wtórnego i kierowanych do produkcji nowych pojemników, znamienny tym, że dostarcza się wsad w postaci używanych pojemników, następnie łamie się każdy pojemnik i wykorzystując wzrost temperatury wynikającej z łamania pojemników natychmiast zbiera się odparowywane ewentualne zanieczyszczenia emitowane w postaci substancji lotnych i testuje na obecność lub nieobecność zanieczyszczeń w tych materiałach.
2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że łamie się rozdrabniany materiał z tworzyw sztucznych na paski.
3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że łamie się rozdrabniany materiał, formując płaty materiału z tworzyw sztucznych.
4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że podczas testowania kieruje się płyn na kawałki materiału, następnie przemieszcza się przynajmniej część substancji lotnych wyemitowanych z tych kawałków materiału do pozycji oddalonych od materiałów tworząc obłok próbny, po czym pobiera się próbkę części substancji lotnych poprzez zasysanie, i następnie analizuje się wyznaczając obecność lub nieobecność zanieczyszczeń w materiałach.
5. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że przed testowaniem rozdrobnionego materiału dodatkowo myje się kawałki materiału z tworzyw sztucznych w ogrzewanej cieczy usuwając część zawartych w nim zanieczyszczeń, oraz utrzymuje się temperaturę mytego materiału poniżej 343,3°C przy której nie następuje emisja oparów pochodzących z samych materiałów z tworzyw sztucznych, PTE.
6. Sposób pobierania próbek i wyznaczania obecności substancji zanieczyszczających w materiałach z tworzyw sztucznych pochodzących z przetwarzania wtórnego i kierowanych do produkcji nowych pojemników, znamienny tym, że dostarcza się wsad materiałów, z których zostały wyprodukowane używane pojemniki, myje się wsad materiałów w gorącej cieczy, po czym usuwa się część zawartych w nich zanieczyszczeń, utrzymuje się temperaturę mytego materiału poniżej 343,3°C, testuje się lotne zanieczyszczenia, wyznaczając obecność lub nieobecność zanieczyszczeń w materiałach PET.
7. Sposób według zastrz. 6, znamienny tym, że podczas testowania kieruje się płyn na kawałki materiału przemieszczając przynajmniej część substancji lotnych w nich zawartych do pozycji oddalonych od materiałów tworząc próbny obłok, po czym pobiera się próbkę części substancji lotnych poprzez zasysanie próbnego obłoku i, następnie, analizuje się pobranąpróbkę wyznaczając obecność lub nieobecność zanieczyszczeń w materiałach.
8. Sposób pobierania próbek i wyznaczania obecności substancji zanieczyszczających w materiałach z tworzyw sztucznych przesuwających się wzdłuż przenośnika, pochodzących z używanych pojemników, oraz sortowania tego materiału do obróbki wtórnej do produkcji nowych pojemników, znamienny tym, że dostarcza się wsad zużytych pojemników na przenośnik, testuje się używany pojemnik ze względu na zawarte w nim lotne zanieczyszczenia, oddziela się i usuwa się zanieczyszczone pojemniki z przenośnika, łamie się każdy pozostający pojemnik i wykorzystując wzrost temperatury występujący przy łamaniu pojemników zbiera się odparowane przy tej wyższej temperaturze zanieczyszczenia i wyemitowane z nich substancje lotne, testuje się je wyznaczając obecność lub nieobecność zanieczyszczeń w materiałach, oddziela się i usuwa się z przenośnika kawałki materiału zawierające zanieczyszczenia, myje się kawałki materiału

179 604 pozostające na przenośniku w gorącej cieczy, testuje się lotne zanieczyszczenie z kawałków, które zostały umyte, i oddziela się kawałki zawierające zanieczyszczenia od nie zawierających zanieczyszczeń.
9. Sposób według zastrz. 8, znamienny tym, że podczas każdego testowania kieruje się płyn na pojemnik lub kawałki materiałów przemieszczając przynajmniej część substancji lotnych w nich zawartych do pozycji oddalonych od materiałów tworząc próbny obłok, pobiera się próbki części lotnych zasysając próbny obłok w obszarze oddalonym od materiałów, i alizuje się pobraną próbkę.
10. Sposób według zastrz. 8 albo 9, znamienny tym, że dodatkowo utrzymuje się temperaturę mytego materiału poniżej 343,3°C.
11. Układ do pobierania próbek i do wyznaczania obecności substancji zanieczyszczających w materiałach z tworzyw sztucznych pochodzących z przetwarzania wtórnego przemieszczanych wzdłuż przenośnika, uzyskany z używanych pojemników, oraz sortowania tego materiału do obróbki wtórnej do produkcji nowych pojemników, znamienny tym, że ma przenośnik (198) na którym znajduje się wsad z używanych pojemników (C), pierwsze stanowisko kontrolne (200) testujące używane pojemniki (C) na lotne zanieczyszczenia, za stanowiskiem kontrolnym (200) znajduje się pierwszy zespół od oddzielania i usuwania zanieczyszczonych pojemników z przenośnika (198), po którym usytuowana jest rozdrabniarka (202) każdego pozostającego pojemnika, drugie stanowisko kontrolne (204) substancji lotnych, w dalszej kolejności znajduje się drugi zespół do oddzielania i usuwania z przenośnika kawałków materiału zawierających zanieczyszczenia, zespół do mycia (206) kawałków materiału pozostających na przenośniku w gorącej cieczy, dalej usytuowane jest trzecie stanowisko kontrolne (208) lotnych zanieczyszczeń z kawałków, które zostały umyte, a na końcu trzeci zespół do oddzielania kawałków zawierających zanieczyszczenia od nie zawierających zanieczyszczeń.
12. Układ według zastrz. 11, znamienny tym, że każde stanowisko kontrolne (200,204,208) zawiera zespół do kierowania płynu na pojemnik (C) lub kawałki materiałów, zespół do pobierania próbki z powstałych substancji lotnych, zespół zasysający do pobierania próbek z obłoku w obszarze oddalonym od przenoszonych materiałów, i zespół do analizy pobranej próbki.
13. Układ według zastrz. 11 albo 12, znamienny tym, że zawiera ponadto zespół do utrzymywania temperatury mytego materiału, usytuowany w sąsiedztwie zmywarki (206) poniżej 343,3°C.