PL237508B1 - Sposób recyklingu polipropylenu pochodzącego ze zużytych big-bagów - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób recyklingu polipropylenu pochodzącego ze zużytych big-bagów w celu produkcji regranulatu.

Typowy proces recyklingu polipropylenowych big-bagów realizowany jest w linii technologicznej realizującej następujące etapy przetwarzania: wstępne rozdrabnianie mechaniczne big-bagów na sucho na strzępy nie większe od 80 mm, mechaniczne mycie wstępne i zasadnicze strzępów w dwóch wannach z wodą, odwirowanie umytych strzępów z nadmiaru wody, wyciskanie strzępów w wyciskarce ślimakowej (mające na celu dalsze odsączenie wody, zagęszczenie, podgrzanie i wstępne uplastycznienie materiału), rozdrabnianie zasadnicze na płatki nie większe od 60 mm, zagęszczanie w zagęszczarce (której rolą jest podgrzanie materiału, dalsza redukcja wilgotności, uplastycznienie, zagęszczenie i podanie materiału do wytłaczarki), topienie, mieszanie i wytłaczanie w wytłaczarce jednoślimakowej w temperaturze 240°C do 260°C, filtrowanie stopionego materiału na sitach o oczku 0,6 mm, odgazowanie stopionego polimeru przez głowicę nitkową, ponowne wytłaczanie w wytłaczarce jednoślimakowej, filtracja na sitach o oczku 0,6 mm i granulowanie na głowicy w osłonie wodnej.

W opisie metody recyklingu PET (http://www.recykling.pl/recykling/index.php/technologia/26) wskazuje się, że płatki PET powinny być wysuszone korzystnie do poziomu 0,1%, co gwarantuje poprawną pracę wytłaczarki ślimakowej służącej do przetopu płatków PET. W linii do recyklingu PET stosuje się suszarkę wirową. Tego rodzaju suszarka nie spełnia swojej roli w przypadku suszenia płatków polipropylenu pochodzących z recyklingu big-bagów, które są cienkie i elastyczne, a w związku z tym mają tendencję do sklejania się oraz przylegania do ścian komory suszącej. Zatem nadal poszukuje się metody suszenia płatków polipropylenu z rozdrobnionych big-bagów.

W opisie (http://www.ipmtc.com.pl/23 modyfikowanie PE i PP z recyklingu.html) urządzeń do recyklingu polipropylenu (PP) wskazuje się na wykorzystanie układów odgazowania w wytłaczarkach w celu odparowania nadmiaru wody zgromadzonej w procesie mycia na powierzchni materiału poddanego recyklingowi. Takie rozwiązanie ogranicza wydajność tłoczenia wytłaczarek oraz zwiększa zapotrzebowanie na energię w procesie tłoczenia gdyż energia i czas zużyte zostają na podgrzanie i odparowanie wody, a nie jest to przeznaczeniem układu wytłaczającego. Potwierdza to istnienie nierozwiązanego problemu suszenia tworzyw miękkich, takich jak płatki polipropylenu, przed podaniem do wytłaczarki .

Filtrowanie stopionego polimeru w linii wytłaczającej realizowane jest na sitach o oczku 0,6 mm. Dobór rozmiaru oczka podyktowany jest względami praktycznymi i odpowiada optimum technicznoekonomicznemu. Przy dalszym zmniejszeniu oczka sita, wydajność produkcji okazałaby się niewystarczająca dla uzyskania efektywności ekonomicznej. Powoduje to, że zanieczyszczenia o rozmiarach mniejszych od 0,6 mm przedostają się do tłoczonego materiału i negatywnie wpływają na jego własności fizyko-mechaniczne i reologiczne. W związku z tym poszukuje się metod usuwania z materiału wsadowego drobnych zanieczyszczeń o rozmiarach mniejszych od 0,6 mm.

Eksperymentalnie stwierdzono, że możliwe jest podniesienie wydajności produkcji wytłaczarki a tym samym obniżenie jednostkowego zużycia energii przypadającej na wytworzenie 1 tony regranulatu poprzez obniżenie zawartości wilgoci w płatkach rozdrobnionego polipropylenu. Doświadczenia z eksploatacji linii produkcyjnej wskazują, że obniżenie wilgotności rozdrobnionego materiału wsadowego z 25% do 10% - 12% powoduje zwiększenie wydajności wytłaczania o 25% do 30%. W związku z tym, poszukuje się opłacalnej metody obniżenia wilgotności materiału wsadowego do poziomu nie przekraczającego 12%. Istotną trudnością do pokonania jest fakt, że poziom wilgotności rzędu 25% nie może być dalej obniżony w drodze wykorzystania znanych urządzeń wyciskających i odwirowujących gdyż wynika z efektów zwilżania powierzchni płatków polipropylenu cienką warstwą wody.

Tłoczenie stopionego polipropylenu między wytłaczarką jednoślimakową a odgazowującą głowicą nitkową wymaga utrzymania w tulei transportowej wysokiej temperatury płynięcia w granicach 240°C - 260°C i wiąże się ze znacznym wydatkiem energetycznym na pokonanie oporów płynięcia polipropylenu w stanie stopionym. Poszukuje się metody obniżenia oporów płynięcia w cylindrze wytłaczarki i tulei łączącej wytłaczarkę z głowicą nitkową.

Nieoczekiwanie stwierdzono, że zastosowanie ultradźwięków do wzbudzenia tulei transportującej stopiony polimer pomiędzy wytłaczarką a nitkową głowicą odgazowującą podnosi skuteczność odgazowania, zmniejsza opory przepływu polimeru oraz poprawia statyczne własności mechaniczne produkowanego regranulatu oraz jego wskaźnik szybkości płynięcia (MFI). Zmniejszenie oporów

PL 237 508 B1 przepływu powoduje zmniejszenie zużycia energii elektrycznej przez układ wytłaczający w przeliczeniu na tonę wytłoczonego polimeru o ok. 5% do 6%.

Nieoczekiwanie stwierdzono, że zastosowanie suszarki fluidalnej oraz mikrofal pozwala na ekonomicznie uzasadnione dosuszanie płatków polipropylenu z poziomu 25% - 30% wilgotności do 1% - 1,5%, co około 10-krotnie przekracza zidentyfikowane w praktyce wymagania stawiane procesowi suszenia w linii do regranulacji polipropylenu. Wystarczające okazało się wykorzystanie ciepła odpadowego i powietrza o temperaturze od 50°C do 100°C w połączeniu z mikrofalami, których rolą jest podgrzanie warstwy wody zwilżającej powierzchnię płatków polipropylenowych i ułatwienie odparowania wody w strumieniu ciepłego powietrza. Nieoczekiwanie stwierdzono, że wystarczające jest użycie mikrofal których moc stanowi 4% do 8% mocy cieplnej całej suszarki fluidalnej. Stwierdzono również, że optymalny poziom wilgotności płatków polipropylenu podawanych do zagęszczarki jest wyższy od 1% i dobiera się go w taki sposób, by zagęszczanie w zagęszczarce odbywało się bez powstawania zlepów blokujących otwór załadowczy cylindra wytłaczarki.

Nieoczekiwanie stwierdzono, że zastosowanie sonotrody ultradźwiękowej zanurzonej w wannie myjącej strzępy polipropylenu pozwala na uzyskanie ok. 30% więcej osadu zanieczyszczeń w porównywalnym czasie mycia oraz wzrasta udział wagowy frakcji o rozmiarach mniejszych od 0,6 mm, która, bez zastosowania ultradźwięków, przedostałaby się do regranulatu niewychwycona przez układy filtrowania stopionego polipropylenu. W wannie myjącej zawierającej 14 m³ wody wystarczające okazało się zastosowanie sonotrody i przetwornika ultradźwiękowego o mocy 1 kW.

Sposób recyklingu polipropylenu pochodzącego ze zużytych big-bagów według wynalazku obejmuje etapy:

• wstępnego rozdrabniania big-bagów na strzępy, korzystnie nie większe od 80 mm, • mycia strzępów, • usuwania nadmiaru wody z umytych strzępów przez odwirowanie i/lub wyciskanie, • rozdrabniania zasadniczego na płatki, korzystnie nie większe od 60 mm, • zagęszczania w zagęszczarce, • topienia, mieszania i wytłaczania w wytłaczarce, korzystnie jednoślimakowej, w temperaturze od 240°C do 260°C, • filtrowania stopionego materiału, • odgazowania stopionego polipropylenu przez głowicę nitkową, • ponownego wytłaczania w wytłaczarce, • i granulowania przy czym tuleja transportująca stopiony polipropylen między filtrem końcowym wytłaczarki a nitkową głowicą odgazowującą wprawiana jest w drgania o częstotliwości w przedziale 20 kHz do 40 kHz, korzystnie 20 kHz, o amplitudzie nie mniejszej niż 5 mikrometrów w punktach strzałek stojącej fali akustycznej na powierzchni tulei transportującej.

Korzystnie, na etapie mycia strzępów, w wannie mechanicznie myjącej w wodzie strzępy big-bagów zanurzona jest sonotroda ultradźwiękowa o mocy 1 kW do 2 kW, wzbudzająca w wodzie drgania o częstotliwości od 20 kHz do 40 kHz.

Korzystnie, sposób obejmuje etap suszenia fluidalnego, w którym rozdrobnione płatki polipropylenu z big-bagów, przed podaniem do zagęszczarki, suszone są w suszarce fluidalnej w strumieniu gorącego powietrza w obecności mikrofal o częstotliwości 2,45 GHz, których moc stanowi 4% do 8% mocy cieplnej suszarki, a proces suszenia prowadzony jest aż do uzyskania optymalnej wilgotności płatków polipropylenu, wyznaczanej jako najniższa wartość wilgotności, przy której zlepy w zagęszczarce nie powstają, po czym wysuszone płatki bezpośrednio podawane są do zagęszczarki w celu uniknięcia wychłodzenia i ponownego zawilgocenia płatków polipropylenu w powietrzu atmosferycznym.

Dzięki zastosowaniu sposobu według wynalazku uzyskano następujące efekty techniczno użytkowe:

- zmniejszono opory przepływu stopionego polimeru w układzie wytłaczającym, a tym samym zmniejszono pobór energii elektrycznej przez układ wytłaczający w przeliczeniu na tonę wytłoczonego polimeru o 5,3%,

- obniżono wilgotność rozdrobnionego materiału polimerowego poniżej oczekiwanego poziomu 10%, a tym samym zwiększono wydajność topienia i tłoczenia polimeru w wytłaczarce, wyrażoną w tonach na godzinę, o 25% do 30%,

- zmniejszono zawartość zanieczyszczeń o frakcji mniejszej od 0,6 mm o ok. 2,7 kg w tonie regranulatu, co pozytywnie wpłynęło na jakość produkowanego regranulatu,

PL 237 508 B1

- zwiększono wskaźnik szybkości płynięcia (MFI) uzyskiwanego regranulatu o ok. 24% w porównaniu do regranulatu produkowanego metodą tradycyjną. Tym samym własności regranulatu zbliżyły się do własności postprodukcyjnego polimeru pochodzącego z czystych big-bagów,

- - dzięki głębokiemu dosuszeniu płatków polipropylenu w strumieniu gorącego powietrza p rzy udziale mikrofal, wyeliminowano konieczność dosuszania płatków w zagęszczarce i wytłaczarce, i związane z tym straty energii elektrycznej,

- wykorzystano ciepło odpadowe, dotychczas wytwarzane w zagęszczarce oraz wytłaczarce, i bezpowrotnie tracone w atmosferze, do suszenia rozdrobnionego materiału polimerowego, co spowodowało, że proces suszenia mikrofalowego nie obciąża kosztowo procesu produkcji regranulatu.

Przedmiot wynalazku został przedstawiony na rysunku, na którym Fig. 1 przedstawia schematycznie proces technologiczny.

P r z y k ł a d nr 1

Proces rozpoczęło rozdrabnianie mechaniczne 101 big-bagów na sucho za pomocą rozdrabniacza wałowego do postaci strzępów o rozmiarach rzędu 80 mm. Tak rozdrobnione strzępy przekazywane były do mycia mechanicznego 102 w wannie z wodą w której, w celu zwiększenia uzysku drobnej frakcji zanieczyszczeń o rozmiarach < 0,6 mm, umieszczona była sonotroda ultradźwiękowa o mocy 1 kW do 2 kW, korzystnie 1,5 kW, generująca ultradźwięki o częstotliwości 20 kHz. Umyte strzępy poddawano odwirowaniu 103 w wirówce o prędkości obrotowej min. 500 obr./min. w celu usunięcia nadmiaru wody pochodzącej z procesu mycia. Odwirowane strzępy kierowano do wyciskarki ślimakowej, w celu wyciśnięcia wody 104 i zagęszczającej strzępy przed podaniem do mechanicznego rozdrabniania zasadniczego 105 realizowanego przez rozdrabniacz wałowy wyposażony w noże stałe i ruchome. Rozdrabnianie prowadzono w celu uzyskania płatków polipropylenu o rozmiarach liniowych nie przekraczających 60 mm. Tak uzyskane umyte i rozdrobnione płatki polipropylenowe o wilgotności ok. 25% skierowano do suszarki fluidalnej wyposażo nej w generatory mikrofalowe, w której w strumieniu gorącego powietrza o temperaturze w przedziale 50°C do 100°C w obecności mikrofal o częstotliwości 2,45 GHz, których moc stanowiła 4% do 8% mocy cieplnej suszarki, prowadzono proces suszenia 106 aż do uzyskania optymalnej wilgotności płatków polipropylenu, po czym wysuszone płatki bezpośrednio podawano do zagęszczarki w celu uniknięcia wychłodzenia i ponownego zawilgocenia płatków polipropylenu w powietrzu atmosferycznym. Optymalny poziom wilgotności płatków polipropylenu wyznaczono obniżając poziom dosuszenia i obserwując tworzenie się zlepów w zagęszczarce, które blokowały wejście cylindra wytłaczarki. Najniższa wartość wilgotności, dla której zlepy nie powstały, była optymalną wilgotnością płatków poliprop ylenu. Wysuszone płatki polipropylenu przekazano do zagęszczarki 107, w której zostały wstępnie podgrzane, uplastycznione, zagęszczone i podane do cylindra wytłaczarki jednoślimakowej. Wytłaczanie 108 prowadzono w temperaturze 240°C do 260°C po czym po wyjściu z wytłaczarki stopiony polipropylen filtrowany był na sitach o oczkach 0,6 mm. Tak uzyskany stopiony i przefiItrowany polipropylen tłoczony był tuleją ogrzewaną do temperatury 240°C do głowicy nitkowej w celu odgazowania 109, przy czym tuleja transportująca stopiony polipropylen między filtrem końcowym wytłaczarki a nitkową głowicą odgazowującą wprawiana była w drgania o częstotliwości w przedziale 20 kHz do 40 kHz, korzystnie 20 kHz, o amplitudzie nie mniejszej niż 5 mikrometrów w punktach strzałek stojącej fali akustycznej na powierzchni tulei transportującej. Odgazowane nitki stopionego polipropylenu podawano grawitacyjnie do cylindra wytłaczarki w celu wytłaczania 110, po czym były ponownie filtrowane na sitach o oczkach 0,6 mm i granulowane 111 w głowicy granulacyjnej chłodzonej wodą.

P r z y k ł a d nr 2

Przygotowano 10-kilogramową próbkę pociętych big-bagów pobranych w rozdrabniacza 105 o wilgotności procesowej 25,8% charakterystycznej dla eksploatowanej linii produkcyjnej.

Próby suszenia prowadzono w suszarce fluidalnej produkcji PromisTech Sp. z o.o. wyposażonej w 3 strefy mikrofalowe w następujących warunkach: częstotliwość mikrofal 2,45 GHz, przepływ powietrza 0,3 m/s, temperatura powietrza 50°C, wilgotność surowca 25,8% ± 0,1%.

Przeprowadzono próby suszenia dla czasów 5 min i 10 min, dla suszenia z mikrofalami i bez mikrofal. Otrzymano cztery próbki, dla których przeprowadzono badania wilgotności w temperaturze 120°C aż do braku różnic w masie przy ważeniu próbek w odstępach godzinnych. Wilgotność właściwą określano jako stosunek masy wody do masy wilgotnego materiału.

PL 237 508 B1

Podsumowanie wyników:

Próba 1 - czas suszenia 5 min bez mikrofal. Wilgotność końcowa: 6,6% ± 0,3%

Próba 2 - czas suszenia 10 min bez mikrofal. Wilgotność końcowa: 1,2% ± 0,3%

Próba 3 - czas suszenia 5 min z mikrofalami o mocy 400 W. Wilgotność końcowa: 3,3% ± 0,3% Próba 4 - czas suszenia 10 min z mikrofalami o mocy 400 W. Wilgotność końcowa: 1,2% ± 0,3% Suszenie z wykorzystaniem mikrofal skraca czas suszenia. Moc nominalna zastosowanych mikrofal wynosiła 400 W i stanowiła 6% mocy cieplnej całej suszarki wykorzystanej do odparowania wody z próbki od poziomu 25,8%.

P r z y k ł a d nr 3

Do badania przygotowano 120 litrów luźno usypanych strzępów pociętych big-bagów pobranych z rozdrabniacza 105 o wilgotności ok. 25%. Próbki strzępów o masie 400 g przenoszono do wanny kąpielowej myjki ultradźwiękowej ULTRON U-32A o pojemności 20 l i mieszano intensywnie przez 60 s w obecności i bez obecności ultradźwięków. Za każdym razem, materiał po umyciu oddzielano od wody. Wodę z mycia po dekantacji przepuszczano przez sączki z mikrowłókien szklanych Munktel Ahlstrom, o retencji cząsteczkowej 1,6 μm. Następnie wypłukiwano osad zebrany na dnie wanny. Wysuszone sączki ważono i masę netto zanieczyszczenia przeliczano na procent suchej masy wsadu.

Zawartość procentowa zanieczyszczeń w przypadku mycia mechanicznego wyniosła średnio 0,98% a w przypadku mycia mechanicznego z udziałem ultradźwięków 1,27% wagi suchej masy badanych próbek.

Otrzymaną suchą masę zanieczyszczeń przesiano na sicie o rozmiarze oczka 0,6 mm. Zawartość procentowa zanieczyszczeń o frakcji mniejszej od 0,6 mm w przypadku mycia mechanicznego wyniosła 40% a w przypadku mycia mechanicznego z udziałem ultradźwięków 52% wagi suchej masy badanego osadu zanieczyszczeń.

Oznacza to, że dzięki myciu mechanicznemu z udziałem ultradźwięków, z jednej tony suchego wsadu rozdrobnionych big-bagów odzyskać można ok. 30% więcej zanieczyszczeń, a w tym ok. 2,7 kg więcej osadu o frakcji mniejszej od 0,6 mm. Zatem, ze względu na stosowanie w linii produkcyjnej sit o rozmiarze oczka 0,6 mm, w przetopionym polipropylenie należy oczekiwać zmniejszenia ilości zanieczyszczeń o ok. 2,7 kg/tonę produkowanego regranulatu, które oddzielone zostaną na etapie mycia mechanicznego z udziałem ultradźwięków.

P r z y k ł a d nr 4

Do badań przygotowano trzy próbki: próbka A - przetopiony polipropylen postprodukcyjny pochodzący z rozdrobnionego nowego big-baga, tego samego rodzaju jak big-bagi przetwarzane w obecnej linii do recyklingu i regranulacji, próbka B - przetopiony polipropylen postkonsumencki z rozdrobnionych big-bagów pobrany z rozdrabniacza 105, próbka C - przetopiony polipropylen postkonsumencki z rozdrobnionych big-bagów pobrany z rozdrabniacza 105, umyty z udziałem ultradźwięków.

Każdą z próbek poddano przetopowi i wytłoczeniu w linii do granulacji WJ25 przeznaczonej do przetwórstwa polipropylenu, produkcji WW Ekochem Sp.z o.o. Ustawienia parametrów wytłaczania były identyczne dla wszystkich próbek: obroty ślimaka 100 obr/min, temperatura cylindra 1 - 245°C, cylindra 2 - 245,6°C, cylindra 3 - 245,5°C, cylindra 4 - 245,5°C, głowicy - 240,2°C.

Prostopadle do osi cylindra wytłaczarki, za pomocą klamry aluminiowej, przymocowano wzbudnik ultradźwiękowy o mocy 400 W firmy MPI Ultrasonics o częstotliwości pracy 20 kHz.

Próbkę C przetapiano przy włączonym wzbudniku ultradźwiękowym, próbki A i B przetapiano bez włączonego wzbudnika ultradźwiękowego.

Zauważono, że proces odgazowania w przypadku próbki C przebiegał bez charakterystycznych „mikroeksplozji” pary w układzie odgazowania choć z analogiczną intensywnością pary wydostającej się z odgazowania. Fakt ten zinterpretowano jako poprawę uwalniania gazów ze stopionego polimeru dzięki drganiom ultradźwiękowym i zapobieganiu gromadzeniu się pęcherzyków pary.

Otrzymany przetopiony materiał próbek A, B i C poddano badaniu.

Badanie struktury chemicznej za pomocą spektrofotometru IR200 firmy Thermo Scientific nie wykazało istotnych różnic w strukturze próbek A, B i C.

Pomiar masowego i objętościowego wskaźnika szybkości płynięcia, zgodnie z normą ISO 1133, prowadzono w temperaturze 230°C z obciążeniem 2,16 kg przy użyciu plastometru mFlow firmy Zwick. Otrzymano następujące wyniki dla próbki A: MFI 8,34 ± 0,13, MVR 10,96 ± 0,17, dla próbki B: 6,45 ± 0,72 MVR 8,30 ± 0,48, dla próbki C: 7,95 ± 0,05 10,26 ± 0,09.

PL 237 508 B1

Dzięki zastosowaniu mycia z udziałem ultradźwięków oraz wzbudnika ultradźwiękowego przymocowanego do cylindra wytłaczarki uzyskano poprawę wskaźników MFR i MVR o ok. 24% (między próbkami B i C).

W celu wykonania badań statycznych właściwości mechanicznych próbki (wstępnie nagrzane w czasie 30 sekund) poddano prasowaniu w temperaturze 210°C i ciśnieniu 4,9 MPa w czasie 1 minuty, po czym próbki chłodzono do temperatury pokojowej. Wydłużenie względne przy zerwaniu badanych próbek oznaczono za pomocą maszyny wytrzymałościowej firmy Zwick model Z020, przy prędkości 50 mm/min, zgodnie z normą ISO 527. Otrzymano następujące wyniki dla wydłużenia względnego przy zerwaniu (%): próbka A 21,0 ± 1,7, próbka B 14,4 ± 1,6, próbka C 17,7 ± 2,1.

Dzięki zastosowaniu mycia z udziałem ultradźwięków oraz wzbudnika ultradźwiękowego przymocowanego do cylindra wytłaczarki uzyskano poprawę wydłużenia względnego przy zerwaniu o ok. 22% (między próbką B i C).

P r z y k ł a d nr 5

Do przeprowadzenia testów wydajności wytłaczania użyto regranulowanego polipropylenu produkowanego w dotychczasowej linii produkcyjnej. W trakcie wytłaczania pobierano po cztery próbki co 15 sekund, ważono i wyznaczano wydajność tłoczenia w przeliczeniu na kg/godzinę. Wytłaczanie prowadzono w linii do granulacji WJ25 przeznaczonej do przetwórstwa polipropylenu, produkcji WW Ekochem Sp.z o.o. Ustawienia parametrów wytłaczania były identyczne dla wszystkich próbek: temperatura cylindra 1 - 245°C, cylindra 2 - 245,6°C, cylindra 3 - 245,5°C, cylindra 4 - 245,5°C, głowicy - 240,2°C. Prostopadle do osi cylindra wytłaczarki, za pomocą klamry aluminiowej, przymocowano wzbudnik ultradźwiękowy o mocy 400W firmy MPI Ultrasonics o częstotliwości pracy 20 kHz. Odczytywano wskazania wartości prądu skutecznego układu napędowego wytłaczarki uznając za proporcjonalne do zużywanej mocy wobec faktu, że napięcie skuteczne nie ulegało mierzalnym zmianom.

Bez włączonego wzbudnika ultradźwiękowego wartość prądu skutecznego wynosiła 5,7 A przy prędkości obrotowej 100 obr./min co wiązało się z wydajnością produkcji 5,02 kg/h. Bez zmiany ustawień wytłaczarki, kontynuując wytłaczanie z tym samym regranulatem w leju zasypowym wytłaczarki, uruchomiono wzbudnik ultradźwiękowy, co spowodowało spadek wartości prądu do ok. 5,4 A (spadek ok. 5,3%) i przy niezmienionej prędkości obrotowej 100 obr/min, wydajność tłoczenia spadła do 4,97 kg/h (spadek ok. 0,99%). Nie przerywając eksperymentu przy włączonym wzbudniku ultradźwiękowym, zwiększono prędkość obrotową wytłaczarki w taki sposób by prąd skuteczny osiągnął wartość 5,7 A, jak w przypadku gdy wzbudnik ultradźwiękowy nie był włączony. Wartość 5,7 A osiągnięto dla ustawienia na falowniku 29,5 Hz co odpowiada prędkości obrotowej 106,2 obr./min (wzrost o 6,2%). W tym samym czasie wydajność tłoczenia podniosła się do ok. 5,31 kg/h (wzrost o 5,8%).

Przy włączonym wzbudniku ultradźwiękowym, zachowując obciążenie wytłaczarki na niezmienionym poziomie, zwiększono wydajność tłoczenia o ok. 5,8%.

Przy włączonym wzbudniku ultradźwiękowym, zachowując prędkość obrotową wytłaczarki na niezmienionym poziomie, obniżono opory płynięcia stopionego polimeru, a w konsekwencji zmniejszono zużycie mocy wytłaczarki o 5,3%.

Claims (3)

1. Sposób recyklingu polipropylenu pochodzącego ze zużytych big-bagów, obejmujący etapy: • wstępnego rozdrabniania (101) big-bagów na strzępy, korzystnie nie większe od 80 mm, • mycia (102) strzępów, • usuwania nadmiaru wody z umytych strzępów przez odwirowanie (103) i/lub wyciskanie (104), • rozdrabniania zasadniczego (105) na płatki, korzystnie nie większe od 60 mm, • zagęszczania (107) w zagęszczarce, • topienia, mieszania i wytłaczania (108) w wytłaczarce, korzystnie jednoślimakowej, w temperaturze od 240°C do 260°C, • filtrowania stopionego materiału, • odgazowania (109) stopionego polipropylenu przez głowicę nitkową, • ponownego wytłaczania (110) w wytłaczarce, • i granulowania (111)

PL 237 508 B1 znamienny tym, że tuleja transportująca stopiony polipropylen między filtrem końcowym wytłaczarki a nitkową głowicą odgazowującą wprawiana jest w drgania o częstotliwości w przedziale 20 kHz do 40 kHz, korzystnie 20 kHz, o amplitudzie nie mniejszej niż 5 mikrometrów w punktach strzałek stojącej fali akustycznej na powierzchni tulei transportującej.

2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że na etapie mycia strzępów (102), w wannie mechanicznie myjącej w wodzie strzępy big-bagów zanurzona jest sonotroda ultradźwiękowa o mocy 1 kW do 2 kW, wzbudzająca w wodzie drgania o częstotliwości od 20 kHz do 40 kHz.

3. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że obejmuje etap suszenia fluidalnego (106), w którym rozdrobnione płatki polipropylenu z big-bagów, przed podaniem do zagęszczarki, suszone są w suszarce fluidalnej w strumieniu gorącego powietrza w obecności mikrofal o częstotliwości 2,45 GHz, których moc stanowi 4% do 8% mocy cieplnej suszarki, a proces suszenia prowadzony jest aż do uzyskania optymalnej wilgotności płatków polipropylenu, wyznaczanej jako najniższa wartość wilgotności, przy której zlepy w zagęszczarce nie powstają, po czym wysuszone płatki bezpośrednio podawane są do zagęszczarki w celu uniknięcia wychłodzenia i ponownego zawilgocenia płatków polipropylenu w powietrzu atmosferycznym.