PL240483B1

PL240483B1 - Method for processing of stretch-type film scrap

Info

Publication number: PL240483B1
Application number: PL422955A
Authority: PL
Inventors: Magdalena Grala
Original assignee: Purino Spolka Z Ograniczona Odpowiedzialnoscia
Priority date: 2017-09-25
Filing date: 2017-09-25
Publication date: 2022-04-11
Also published as: PL422955A1

Abstract

Przedmiotem zgłoszenia jest metoda przetwórstwa odpadów folii stretch, która polega na tym, że odpady folii po wstępnym umyciu i rozdrobnieniu poddaje się działaniu rozpuszczalnika organicznego z grupy rozpuszczalników aromatycznych, korzystnie toluenu lub ksylenu, stosowanych w ilości nie mniejszej niż 5 : 1 w stosunku do wagi polimeru, w temperaturze wrzenia rozpuszczalnika, otrzymany roztwór polimeru w rozpuszczalniku po przetłoczeniu przez sita filtracyjne o dokładności filtracji 3 mikrometrów, dozuje się do wytłaczarki lub kompoundera, gdzie następuje całkowite odparowanie rozpuszczalnika, dozowane są w odpowiednich proporcjach, środki modyfikujące właściwości polimeru - stabilizatory termiczne difenyloindol 0,2 - 0,5% w stosunku do wagi polimeru i/lub środki antyadhezyjne i/lub modyfikatory MFI, i/lub antyutleniacze, i/lub fotostabilizator-/anti-UV/, i/lub środki sieciujące następnie polimer po wytłoczeniu przez głowicę cięty jest na granulat.The subject of the application is a method of processing stretch film waste, which consists in the fact that the film waste, after preliminary washing and grinding, is subjected to the action of an organic solvent from the group of aromatic solvents, preferably toluene or xylene, used in an amount not less than 5:1 in relation to the weight. polymer, at the boiling point of the solvent, the obtained polymer solution in the solvent, after being forced through filter sieves with a filtration accuracy of 3 micrometers, is dosed into an extruder or compounder, where complete evaporation of the solvent takes place, dosed in appropriate proportions, agents modifying the properties of the polymer - thermal stabilizers diphenylindole 0.2 - 0.5% relative to the weight of the polymer and/or release agents and/or MFI modifiers and/or antioxidants and/or anti-UV light stabilizer and/or cross-linking agents subsequently the polymer after extrusion through the head is cut into granules.

Description

PL 240 483 B1PL 240 483 B1

Opis wynalazkuDescription of the invention

Przedmiotem wynalazku jest sposób przetwórstwa odpadów folii stretch przy użyciu organicznego rozpuszczalnika, umożliwiająca uzyskanie granulatu LLDPE o wysokiej czystości.The subject of the invention is a method of processing waste stretch film with the use of an organic solvent, making it possible to obtain LLDPE granules of high purity.

Odpady z tworzyw sztucznych stanowią znaczną część odpadów komunalnych. Wyroby pochodzące z różnych dziedzin gospodarki są pakowane lub zawierają różnego rodzaju folie z tworzyw sztucznych.Plastic waste accounts for a significant proportion of municipal waste. Products from various sectors of the economy are packed or contain various types of plastic films.

Tworzywa sztuczne, dzięki ich wysokim parametrom użytkowym, między innymi dużej trwałości oraz odporności na czynniki zewnętrzne są powszechnie używane. Wycofanie ich z użytkowania powoduje nieustanny wzrost ilości odpadów zalegających wysypiska komunalne. Według różnych źródeł odpady z tworzyw sztucznych stanowią ok. 20-30% całkowitej ilości stałych odpadów komunalnych.Plastics, thanks to their high performance parameters, including high durability and resistance to external factors, are widely used. Withdrawal from use causes a continuous increase in the amount of waste deposited in municipal landfills. According to various sources, plastic waste accounts for around 20-30% of the total municipal solid waste.

Odpady opakowaniowe, w większości wykonane z poliolefin stanowią ok. 80% całkowitej ilości odpadów tworzyw sztucznych zalegających komunalne wysypiska śmieci. Znaczący udział, nawet 70% mają w tych odpadach różnego rodzaju folie, w tym także folie stretch, wykonane z LLDPE, używane do zabezpieczenia ładunków na paletach, jako opakowania zbiorcze w czasie transportu i magazynowania, a także są używane w rolnictwie np. do przygotowywania tzw. sianokiszonek. Paradoksalnie, wysokie parametry użytkowe i trwałość wyrobów wykonanych z tworzyw sztucznych stanowią poważny problem przy ich utylizacji.Packaging waste, mostly made of polyolefins, accounts for about 80% of the total amount of plastic waste in municipal landfills. Various types of films have a significant share, even 70%, in this waste, including stretch films made of LLDPE, used to secure loads on pallets, as collective packaging during transport and storage, and they are also used in agriculture, e.g. for preparing the so-called haylage. Paradoxically, high performance parameters and durability of products made of plastics are a serious problem when it comes to their disposal.

Znane i stosowane są różne metody recyklingu odpadów z tworzyw sztucznych recykling: surowcowy, materiałowy, chemiczny, termiczny czy też recykling energetyczny.Various methods of recycling plastic waste are known and used: recycling: raw material, material, chemical, thermal or energy recycling.

W znanych sposobach recyklingu materiałowego odpadów tworzyw sztucznych stosuje się różnego rodzaju rozpuszczalniki chemiczne. W jednym ze sposobów odpady spienionego polistyrenu (styropianu) rozpuszcza się w substancji zwanej „Limonem” - uzyskanej w wyniku ekstrakcji skórek owoców cytrusowych, otrzymany roztwór poddaje się procesowi destylacji a uzyskany polistyren przetwarza się metodą termiczną na granulat.Various chemical solvents are used in the known methods of material recycling of plastic waste. In one of the methods, waste of expanded polystyrene (polystyrene) is dissolved in a substance called "Limon" - obtained as a result of extraction of citrus fruit peels, the obtained solution is subjected to a distillation process and the obtained polystyrene is thermally processed into granules.

Znany jest z opisu patentowego PL 196652 sposób otrzymywania środka wodoochronnego przez rozpuszczenie odpadów styropianu w rozpuszczalniku organicznym z szeregu benzenu (BTX) i /lub pochodnych kwasu octowego.There is known from the patent description PL 196652 a method of obtaining a waterproofing agent by dissolving polystyrene waste in an organic solvent from a series of benzene (BTX) and / or acetic acid derivatives.

Znany jest także z opisu patentowego PL 205867 sposób odzysku surowców z opakowań wielowarstwowych tzw. „tetrapaków” przy użyciu rozpuszczalników organicznych w temperaturze 60-200°C. Proces prowadzi się poniżej temperatury wrzenia danego rozpuszczalnika, a następnie oddziela się fazę zawierającą tworzywa sztuczne. Fazy organiczne poddaje się dalszemu przerobowi (np. destylacji) na polimer, a mieszaninę zawierającą folię aluminiową i papier rozdziela się na surowce podstawowe.There is also known from the patent description PL 205867 a method of recovering raw materials from multi-layer packaging, the so-called "Tetrapaks" using organic solvents at a temperature of 60-200 ° C. The process is carried out below the boiling point of the given solvent, and then the phase containing plastics is separated. The organic phases are further processed (e.g. distilled) into a polymer, and the mixture containing aluminum foil and paper is separated into basic raw materials.

Celem wynalazku jest otrzymanie regranulatu polimeru LLDPE o wysokiej czystości z odpadów folii polietylenowych typu stretch.The aim of the invention is to obtain high purity LLDPE polymer regranulate from waste polyethylene stretch films.

Sposób przetwórstwa odpadów folii stretch polega na tym, że odpady folii po wstępnym umyciu i rozdrobnieniu poddaje się działaniu rozpuszczalnika organicznego z grupy rozpuszczalników aromatycznych, korzystnie toluenu lub ksylenu, stosowanych w ilości nie mniejszej niż 5 : 1 w stosunku do wagi polimeru, w temperaturze wrzenia rozpuszczalnika, otrzymany roztwór polimeru w rozpuszczalniku po przetłoczeniu przez sita filtracyjne o dokładności filtracji 3 mikrometrów, dozuje się do wytłaczarki lub kompoundera, gdzie następuje całkowite odparowanie rozpuszczalnika, dozowane są w odpowiednich proporcjach, środki modyfikujące właściwości polimeru - stabilizatory termiczne difenyloindol 0,2-0,5% w stosunku do wagi polimeru i/lub środki antyadhezyjne i/lub modyfikatory MFI, i/lub antyutleniacze, i/lub fotostabilizator (anty-UV) i/lub środki sieciujące następnie polimer po wytłoczeniu przez głowicę cięty jest na granulat.The method of processing stretch film waste is based on the fact that, after initial washing and grinding, the film waste is treated with an organic solvent from the group of aromatic solvents, preferably toluene or xylene, used in an amount not less than 5: 1 in relation to the weight of the polymer, at the boiling point solvent, the obtained polymer solution in a solvent, after being forced through filter sieves with a filtration accuracy of 3 micrometers, is dosed into the extruder or compounder, where the solvent is completely evaporated, dosed in appropriate proportions, agents modifying the polymer properties - thermal stabilizers diphenylindole 0.2-0 , 5% by weight of polymer and / or release agents and / or MFI modifiers and / or antioxidants and / or light stabilizer (anti-UV) and / or crosslinkers then the polymer is cut into granules after extrusion through the die head.

W sposobie przetwórstwa odpadów według wynalazku w przypadku przeznaczenia granulatu do produkcji folii na sianokiszonki jako środek bakteriobójczy i grzybobójczy stosuje się odpowiednio nanosrebro w postaci koncentratu o stężeniu 10 000 ppm w ilości 0,001% - 0,8% lub tlenochlorek miedzi w ilości 0,01% - 0,5% w stosunku do wagi polimeru.In the method of processing waste according to the invention, in the case of using the granulate for the production of silage film, nanosilver in the form of a concentrate with a concentration of 10,000 ppm in the amount of 0.001% - 0.8% or copper oxychloride in the amount of 0.01% is used as a bactericide and fungicide as a bactericide and fungicide. - 0.5% by weight of the polymer.

W sposobie tym jako środki antyadhezyjne stosuje się oleoamid w ilości 0,05-0,5% wagi polimeru, jako modyfikatory MFI stosuje się terpolimer akrylonitrylu w ilości 1-1,5%, wagi polimeru, jako antyutleniacze stosuje się BHT w ilości 1-2% wagi polimeru i/lub witaminę E w ilości 0,5-1,5% wagi polimeru, jako fotostabilizator (anty UV) stosuje się hydroksybenzofenon w proporcji 1-3% wagi polimeru oraz jako środki sieciujące stosuje się nadtlenek dikumylu w ilości 1-3% w stosunku do wagi polimeru.In this process, oleoamide is used as anti-adhesives in the amount of 0.05-0.5% by weight of the polymer, as MFI modifiers are used acrylonitrile terpolymer in the amount of 1-1.5% by weight of the polymer, BHT is used as antioxidants in the amount of 1- 2% by weight of the polymer and / or vitamin E in the amount of 0.5-1.5% by weight of the polymer, hydroxybenzophenone in the proportion of 1-3% by weight of the polymer is used as a light stabilizer (anti-UV) and dicumyl peroxide in the amount of 1 is used as cross-linking agents. -3% with respect to the weight of the polymer.

PL 240 483 B1PL 240 483 B1

Sposób przetwórstwa odpadowych folii LLDPE według wynalazku polega na zastosowaniu organicznego rozpuszczalnika, korzystnie toluenu lub ksylenu, w którym wstępnie rozdrobnione odpady polimeru poddaje się działaniu rozpuszczalnika w temperaturze wrzenia, stosując nadmiar rozpuszczalnika w stosunku do wagi polimeru - minimum 4 części rozpuszczalnika na 1 część polimeru. Otrzymany roztwór filtruje się w celu oddzielenia zanieczyszczeń mechanicznych, części pigmentów oraz innych nierozpuszczonych tworzyw sztucznych, a następnie dozuje do specjalnego typu wytłaczarki, posiadającej ilość portów odgazowujących, które umożliwią całkowite usunięcie rozpuszczalnika z roztworu polimeru i dalej jego wytłoczenie w postaci granulatu.The method of processing waste LLDPE films according to the invention is based on the use of an organic solvent, preferably toluene or xylene, in which the pre-shredded polymer waste is treated with a solvent at the boiling point, using an excess of solvent relative to the weight of the polymer - a minimum of 4 parts of solvent to 1 part of polymer. The obtained solution is filtered in order to separate mechanical impurities, some pigments and other undissolved plastics, and then dosed to a special type of extruder with a number of degassing ports, which will enable complete removal of the solvent from the polymer solution and its further extruding in the form of granules.

W sposobie przetwórstwa odpadowych folii LLDPE według wynalazku, odpady folii po wstępnym oczyszczeniu i usunięciu zanieczyszczeń metalicznych rozdrabnia się na młynach i poddaje działaniu aromatycznego rozpuszczalnika organicznego, w szczególności toluenu lub ksylenu w temperaturze wrzenia (odpowiednio 111°C lub 143°C), stosując nadmiar rozpuszczalnika. Proces rozpuszczania prowadzony jest w reaktorze wyposażonym w mieszadło i płaszcz grzejny oraz chłodnicę zwrotną. Roztwór przetłaczany jest pompą przez samoczyszczące sita filtracyjne o wysokiej dokładności filtracji najkorzystniej ok. 3 mikrometrów, co gwarantuje usunięcie zanieczyszczeń mechanicznych, innych tworzyw, które nie ulegają rozpuszczeniu w tych rozpuszczalnikach oraz części dodatków modyfikujących polimer i pigmentów. Tak oczyszczony roztwór polietylenu dozowany jest do wytłaczarki specjalnego rodzaju, gdzie następuje całkowite odparowanie rozpuszczalnika, oraz dozowane są odpowiednie komponenty modyfikujące właściwości polimeru np. stabilizatory termiczne, modyfikatory MFI, środki antyadhezyjne i inne.In the method of processing waste LLDPE films according to the invention, the film waste after preliminary cleaning and removal of metallic impurities is crushed in mills and treated with an aromatic organic solvent, in particular toluene or xylene at the boiling point (respectively 111 ° C or 143 ° C), using excess solvent. The dissolution process is carried out in a reactor equipped with a stirrer, a heating mantle and a reflux condenser. The solution is forced by a pump through self-cleaning filter sieves with high filtration accuracy, preferably approx. 3 micrometers, which guarantees the removal of mechanical impurities, other materials that do not dissolve in these solvents, and some polymer modifying additives and pigments. The purified polyethylene solution is dosed into a special type extruder, where the solvent is completely evaporated, and appropriate components modifying the polymer properties are dosed, e.g. thermal stabilizers, MFI modifiers, anti-adhesive agents and others.

W procesie przetwórstwa odpadowej folii stosuje się w odpowiednich proporcjach środki modyfikujące właściwości polimeru - np. stabilizatory termiczne np. difenyloindol 0,2-0,5% w stosunku do wagi polimeru, środki antyadhezyjne np. oleoamid 0,05-0,5% wagi polimeru, modyfikatory MFI terpolimer akrylonitrylu 1-1,5%/wagi polimeru, antyutleniacze np. BHT w ilości 1-2% lub witamina E w ilości 0,5-1,5% wagi polimeru, fotostabilizator (anty UV) - hydroksybenzofenon w proporcji 1-3% wagi polimeru oraz środki sieciujące np. nadtlenek dikumylu 1-3% w proporcji do wagi polimeru, następnie polimer po wytłoczeniu przez głowicę cięty jest na granulat.In the process of processing the waste film, appropriate proportions of agents modifying the properties of the polymer - e.g. thermal stabilizers, e.g. diphenylindole 0.2-0.5% in relation to the weight of the polymer, anti-adhesives e.g. oleoamide 0.05-0.5% by weight polymer, MFI modifiers acrylonitrile terpolymer 1-1.5% / polymer weight, antioxidants e.g. BHT in the amount of 1-2% or vitamin E in the amount of 0.5-1.5% of the polymer weight, light stabilizer (anti UV) - hydroxybenzophenone in proportion of 1-3% by weight of the polymer and cross-linking agents e.g. dicumyl peroxide 1-3% in proportion to the weight of the polymer, then the polymer is cut into granules after extruding through the head.

W rozwiązaniu według wynalazku w przetwórstwie odpadowych tworzyw sztucznych stosuje się także środki bakteriobójcze i grzybobójcze korzystnie nanosrebro w postaci koncentratu o stężeniu 10 000 ppm w ilości 0,001% - 0,8% lub tlenochlorek miedzi w ilości 0,01% - 0,5% w stosunku do wagi polimeru. Dodatki te oprócz działania bakteriobójczego i grzybobójczego powodują redukcję ładunku elektrostatycznego granulatu powstałego z odpadowej folii. Powoduje to mniejsze przyleganie kurzu i innych zanieczyszczeń do folii wytworzonej z odpadów folii stretch.In the solution according to the invention, bactericides and fungicides are also used in the processing of waste plastics, preferably nanosilver in the form of a concentrate with a concentration of 10,000 ppm in the amount of 0.001% - 0.8% or copper oxychloride in the amount of 0.01% - 0.5% in relative to the weight of the polymer. These additives, in addition to bactericidal and fungicidal properties, reduce the electrostatic charge of the granules formed from the waste film. This causes less dust and other contaminants to stick to the film made from the waste stretch film.

Sposób według wynalazku pozwala na uzyskanie surowca o wysokiej czystości, który może być przetworzony na folie o wysokich parametrach użytkowych i ponownie użyty do pierwotnych zastosowań.The method according to the invention makes it possible to obtain a raw material of high purity, which can be processed into films with high performance parameters and reused for original applications.

Rozwiązanie według wynalazku zostało przedstawione w przykładach wykonania nie ograniczających stosowania wynalazku.The solution according to the invention has been presented in the non-limiting examples of the application of the invention.

P r z y k ł a d 1P r z k ł a d 1

Odpady foli wykonanych z LLDPE po umyciu i rozdrobnieniu powszechnie znanymi metodami dozowane są do reaktora z mieszadłem i płaszczem grzejnym, jednocześnie dozowany jest rozpuszczalnik toluen w stosunku 5 : 1 do wagi tworzywa. Zawartość reaktora podgrzewana jest do temperatury około 115°C i mieszana do całkowitego rozpuszczenia polimeru. Roztwór tłoczony jest pompą, przez samoczyszczące sita filtracyjne o dokładności filtracji 3 mikrometrów, co umożliwia usunięcie zanieczyszczeń mechanicznych, części dodatków modyfikujących polimer i pigmentów. Tak oczyszczony roztwór dozowany jest do wytłaczarki dwuślimakowej lub kompoundera, gdzie całkowicie odparowywany jest rozpuszczalnik, dozowany jest środek modyfikujący MFI - terpolimer akrylonitrylu w ilości 1% oraz w przypadku zastosowania granulatu do wytwarzania folii na sianokiszonki - jako środek bakteriobójczy - nanosrebro w postaci koncentratu o zawartości 10 000 ppm w ilości 0,2% wagi polimeru. Wytłoczone tworzywo cięte jest na granulat.After washing and grinding, the waste of LLDPE films is dosed into the reactor with a stirrer and a heating mantle, while the toluene solvent is dosed in a ratio of 5: 1 to the weight of the material. The contents of the reactor are heated to a temperature of about 115 ° C and stirred until the polymer is completely dissolved. The solution is forced by a pump through self-cleaning filter sieves with a filtration accuracy of 3 micrometers, which allows the removal of mechanical impurities, some polymer modifying additives and pigments. The solution purified in this way is dosed into a twin-screw extruder or compounder, where the solvent is completely evaporated, the MFI modifying agent is dosed - acrylonitrile terpolymer in the amount of 1%, and in the case of using granules for the production of silage film - as a bactericide - nanosilver in the form of a concentrate containing 10,000 ppm in an amount of 0.2% by weight of the polymer. Extruded material is cut into granules.

P r z y k ł a d 2P r z k ł a d 2

Postępując jak w przykładzie 1 dodatkowo dozujemy do wytłaczarki jako środek barwiący pigment - dwutlenek tytanu w ilości 0,2% w stosunku do wagi polimeru, antyutleniacz - BHT w ilości 1,2% oraz stabilizator termiczny w postaci difenyloindolu w ilości 0,4% wagi polimeru.Proceeding as in example 1, we additionally dose the extruder as a pigment coloring agent - titanium dioxide in the amount of 0.2% in relation to the weight of the polymer, antioxidant - BHT in the amount of 1.2% and the thermal stabilizer in the form of diphenylindole in the amount of 0.4% by weight polymer.

Claims

PL 240 483 B1

P r z k ł a d 3

Proceeding as in example 1, instead of toluene, we use a solvent from the same group of aromatic solvents - xylene in the ratio of 6: 1 to the weight of the polymer, the content of the reactor is heated to a temperature of about 143 ° C. Next, we proceed as in example 1, dosing as a bactericide a nanosilver concentrate with a concentration of 10,000 ppm in the amount of 0.75% and a UV stabilizer - hydroxybenzophenone in the amount of 1.5%.

P r z k ł a d 4

Proceeding as in example 1, instead of nanosilver, we dose copper oxychloride at a concentration of 0.01% as a bactericide and a cross-linking agent - dicumyl peroxide at a concentration of 1.5% by weight of the polymer.

Patent claims

1. The method of processing LLDPE film waste into granules with a high degree of purity by grinding, dissolving in an organic solvent, such as aromatic solvents, at boiling point, pressing through filter sieves, extrusion, characterized in that the film waste after pre-washing and grinding is subjected to the action of an organic solvent from the group of aromatic solvents, preferably toluene or xylene, used in an amount not less than 5: 1 in relation to the weight of the polymer, at the boiling point of the solvent, the obtained solution of the polymer in the solvent after forcing through filter sieves with a filtration accuracy of 3 micrometers, is dosed into the extruder or a compounder, where the solvent is completely evaporated, there are dosed in appropriate proportions, agents modifying the properties of the polymer - thermal stabilizers diphenylindole 0.2-0.5% in relation to the weight of the polymer and / or release agents, and / or MFI modifiers and / or antioxidant enamers, and / or light stabilizer (anti-UV), and / or crosslinkers, then the polymer is cut into granules after head extrusion.

2. LLDPE film waste processing method according to claim 1, characterized in that when the granulate is intended for the production of silage film, nanosilver in the form of a concentrate with a concentration of 10,000 ppm in the amount of 0.001% - 0.8% or copper oxychloride in the amount of 0.01% is used as a bactericide and fungicide as a bactericide and fungicide. - 0.5% by weight of the polymer.

3. The processing method according to claim 1 The method of claim 1 or 2, characterized in that oleoamide is used as release agents in an amount of 0.05-0.5% by weight of the polymer.

4. Processing method according to claim 1 The method of claim 1 or 2, wherein the MFI modifiers are acrylonitrile terpolymer in an amount of 1-1.5% by weight of the polymer.

Processing method according to claim 1 The method of claim 1 or 2, characterized in that BHT in an amount of 1-2% by weight of the polymer and / or vitamin E in an amount of 0.5-1.5% by weight of the polymer are used as antioxidants.

6. The processing method according to claim 1 The method of claim 1 or 2, characterized in that hydroxybenzophenone is used as the light stabilizer (anti-UV) in a proportion of 1-3% by weight of the polymer.

Processing method according to claim 1 The method of claim 1 or 2, characterized in that dicumyl peroxide is used as crosslinking agents in an amount of 1-3% with respect to the weight of the polymer.