PL208532B1 - Sposób wytwarzania kompozytu polimeru termoplastycznego z włóknami naturalnymi - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania kompozytu polimeru termoplastycznego z włóknami naturalnymi.

Znany jest, przedstawiony w polskim opisie patentowym nr 186577, sposób wytwarzania kompozytu z polimeru termoplastycznego w którym dodaje się włókna naturalne o długości od 0,5 mm do 3 mm w ilości do 25 części wagowych na 100 części polimeru, miesza się i wytłacza w dolnym zakresie temperatury topnienia polimeru, przy czym czas przebywania mieszaniny w strefie grzejnej wytłaczarki wynosi od 20 do 35 sekund oraz granuluje się.

W znanym sposobie włókna dodaje się w maksymalnej, ograniczonej ilości i długości od 0,5mm do 3 mm, a temperatura otrzymywania kompozytu wytłaczania ograniczona była do dolnego zakresu temperatury topienia polimeru.

Istota wynalazku, którym jest sposób wytwarzania kompozytu polimeru termoplastycznego z włóknami naturalnymi poprzez mieszanie fragmentów w łókien naturalnych z termoplastycznym polimerem, podgrzewanie mieszaniny i wytłaczanie, polega na tym, że włókna naturalne tnie się na odcinki o długości 0,0003 - 0,010 m, następnie dodaje się do polimeru termoplastycznego w ilościach od 25 do 80 jednostek wagowych, z kolei składniki miesza się i otrzymaną mieszaninę wytłacza się w temperaturze przetwórstwa polimeru bę d ą cego matrycą kompozytu do uzyskania granulatu.

Korzystnym jest, gdy granulat poddaje się procesowi wytłaczania do uzyskania produktu finalnego.

Korzystnym jest także, gdy granulat poddaje się procesowi prasowania do uzyskania produktu finalnego.

Korzystnym jest również, gdy granulat poddaje się procesowi wtryskania do uzyskania produktu finalnego.

Zwłaszcza korzystnym jest, gdy włóknem naturalnym jest sizal, konopie, len, ramia, kenaf.

Korzystnym jest, gdy przed zmieszaniem włókna poddaje się modyfikacji chemicznej.

Korzystnym jest także, gdy przed zmieszaniem polimer poddaje się modyfikacji chemicznej.

Dzięki zastosowaniu sposobu według wynalazku uzyskano następujące efekty technicznoużytkowe:

- moż liwość zastosowania polimeru otrzymanego z recyklingu materiałowego,

- moż liwość zastosowania różnych włókien naturalnych,

- moż liwość zastosowania odpadowych włókien naturalnych,

- moż liwość otrzymania wyrobów o korzystnych cechach uż ytkowych w

- przemysł ach: motoryzacyjnym, budowlanym i meblarskim,

- moż liwość poddania produktów kompozytowych po ich wykorzystaniu

- recyklingowi, korzystnie energetycznemu,

- moż liwość dokonania procesu w temperaturze plastycznoś ci polimeru.

Uzyskany sposobem według wynalazku kompozyt, w postaci granulatu, może być przetwarzany różnymi technikami, przede wszystkim: wytłaczania, wtryskiwania, formowania pod ciśnieniem.

Przedmiot wynalazku został objaśniony na poniższych przykładach.

P r z y k ł a d I

Włókna lnu pocięte na odcinki o długości od 0,3 mm do 2 mm miesza się z granulatem handlowego polipropylenu w proporcji 50% polipropylenu i 50% włókien, wytłacza się stosując w tym celu wytłaczarkę jednoślimakową w temperaturze nie przekraczającej 200°C oraz poddaje granulacji. Z otrzymanego granulatu metodą wtryskiwania otrzymuje się pożądane wyroby.

P r z y k ł a d II

Modyfikowane w procesach merceryzacji oraz w reakcji z bezwodnikiem kwasu octowego krótkie włókna konopi o długości od 1 do 3 mm, w ilości 70% udziału masowego miesza się z granulatem handlowego polietylenu, wytłacza się z zastosowaniem dwuślimakowej wytłaczarki w temperaturze nie przekraczającej 180°C, po czym wytłoczyny poddaje się granulacji. Granulat jest półproduktem do otrzymywania metodą wytłaczania lub wtryskiwania pożądanych wyrobów użytkowych.

P r z y k ł a d III

Pocięte włókna sizalu na odcinki o długości do 4 mm, poddaje się merceryzacji oraz modyfikacji związkami silanowymi, a następnie włókna sizalu miesza się z handlowym polipropylenem w proporcji wagowej: 45% włókien oraz 55 % polimeru termoplastycznego. Tak przygotowaną mieszaninę poddaje się wytłaczaniu, korzystnie z zastosowaniem wytłaczarki dwuślimakowej, w temperaturze nie przePL 208 532 B1 kraczającej 205°C. Otrzymane wytłoczyny poddaje się procesowi granulacji w celu otrzymania granulatu. Z granulatu metodą ciśnieniową otrzymuje się finalne wyroby użytkowe.

P r z y k ł a d IV

Do otrzymania kompozytów wykorzystano odpadowe, niemodyfikowane włókna kokosowe z produkcji filtrów do silników traktorów. Włókna poddaje się rozdrobnieniu na odcinki do 5 mm, miesza się z granulatem polipropylenu otrzymanego z recyklingu w ilości 50% włókien i 50% polipropylenu, wytłacza się stosując wytłaczarkę jednoślimakową, po czym wytłoczyny poddaje się granulacji. Granulat jest półproduktem do otrzymywania wyrobów metodą wtryskiwania.

Claims (11)

1. Sposób wytwarzania kompozytu polimeru termoplastycznego z włóknami naturalnymi poprzez mieszanie odcinków włókien naturalnych z termoplastycznym polimerem, podgrzewanie mieszaniny i wytłaczanie, znamienny tym, że włókna naturalne tnie się na fragmenty o długości 0,0003 - 0,010 m, następnie dodaje się do polimeru termoplastycznego w ilościach od 25 do 80 jednostek wagowych, z kolei składniki miesza się, a otrzymaną mieszaninę wytłacza się w temperaturze przetwórstwa polimeru będącego matrycą kompozytu do uzyskania granulatu.

2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że granulat poddaje się procesowi wytłaczania do uzyskania produktu finalnego.

3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że granulat poddaje się procesowi prasowania do uzyskania produktu finalnego.

4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że granulat poddaje się procesowi wtryskania do uzyskania produktu finalnego.

5. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że włóknem naturalnym jest sizal.

6. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, włóknem naturalnym są konopie.

7. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, włóknem naturalnym jest len.

8. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, włóknem naturalnym jest ramia.

9. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, włóknem naturalnym jest kenaf.

10.Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że przed zmieszaniem włókna poddaje się modyfikacji chemicznej.

11. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że przed zmieszaniem polimer poddaje się modyfikacji chemicznej.