PL244014B1 - Sposób wytwarzania jedno-albo wielowarstwowej folii poliestrowej z recyklatów do kontaktu z żywnością - Google Patents

Abstract

Przedmiotem zgłoszenia jest sposób wytwarzania monofolii poliestrowej z recyklatów do kontaktu z żywnością, który polega na tym, że recyklat poli(tereftalanu etylenu) PET w stanie stałym podgrzewa się w przepływie gorącego powietrza do temperatury 160°C do 210°C pod obniżonym ciśnieniem i/lub w przepływie gazu obojętnego, po czym produkt reakcji polikondensacji w stanie stałym połączonej z dekontaminacją chłodzi się do temperatury poniżej 100°C i kieruje do głównej wytłaczarki jedno- lub dwuślimakowej i prowadzi wytłaczanie folii w procesie ciągłym z zastosowaniem urządzenia wyposażonego w jedną główną wytłaczarkę i ewentualnie wytłaczarki dodatkowe, przy czym ewentualnie w bloku współwytłaczającym łączy się strumienie stopionego tworzywa pochodzące z wytłaczarki głównej i ewentualnie wytłaczarek dodatkowych w jeden uzyskując układ jednowarstwowy zawierający 100% recyklatu lub wielowarstwowy, przy czym ilość recyklatu w folii wielowarstwowej jest większa niż 50%.

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania jedno- albo wielowarstwowej folii poliestrowej wykonanej z recyklatów. Folia ta jest dedykowana do wytwarzania opakowań w technologii termoformowania, w tym opakowań o podwyższonej odporności termicznej.

Obecnie folie dedykowane do wytwarzania opakowań do kontaktu z żywnością, w tym o podwyższonej odporności termicznej wytwarza się maksymalnie w 50% z recyklatów. Obecnie produkowane folie zawierają barierę funkcjonalną, wytworzoną z nierecyklingowego surowca, która ma bezpośredni kontakt z żywnością i uniemożliwia kontakt recyklatów z produktem.

Rynek opakowań spożywczych zdominowały trzy podstawowe grupy materiałów: polistyren (PS), polipropylen (PP) oraz poli(tereftalan etylenu) (PET). Udział poszczególnych typów materiałów jest różny w zależności od branży i segmentu. W ostatnich latach udział PS jest malejący, PP i PET jest na względnie stabilnym poziomie, zwłaszcza w takich segmentach rynku jak branża mięsna oraz producentów ciastek i czekolad. W produkcji opakowań z PET bardzo duży udział mają surowce pochodzące z recyklingu (szczególnie płatek butelkowy). Oferowany na rynku od recyklerów oczyszczony płatek butelkowy nie posiada stosownych dopuszczeń na używanie w aplikacjach, gdzie produkt spożywczy ma bezpośredni kontakt z opakowaniem dlatego folie, z których produkowane są opakowania muszą być, np. trójwarstwowe, gdzie środkową stanowi recyklat, a dwie zewnętrzne nierecyklingowy oryginalny PET.

Obecnie stosowane folie warstwowe do produkcji opakowań są wykonywane najczęściej metodą koekstruzji tych samych bądź różnych materiałów lub laminacji różnych typów folii trwale łączonych ze sobą (np. folie PET/PE, PP/PE). Obydwa rozwiązania nie są optymalne. Stosowanie laminatów utrudnia ich przetwórstwo i recykling, co ma bezpośredni wpływ na ilość wprowadzanych na rynek opakowań i odpadów.

Z amerykańskiego opisu zgłoszeniowego US2011/0221097 (A1) znany jest sposób wytwarzania poliestrowych arkuszy z oryginalnego PET oraz PET pochodzącego z recyklingu przeznaczonych do formowania pojemników na żywność. Sposób według wynalazku obejmuje dodanie epoksydowych substancji wydłużających łańcuchy polimerowe do płatka PET pochodzącego z recyklingu; załadowanie mieszaniny do ekstrudera; topienie mieszaniny z równoczesnym odgazowywaniem, zwiększaniem masy molowej PET oraz wyłapywaniem produktów ubocznych; koekstruzję PET w formę arkusza, gdzie warstwa wytworzona z PET pochodzącego z recyklingu stanowi warstwę wewnętrzną, natomiast warstwy zewnętrzne stanowi oryginalny PET. Zastosowany układ warstw związany jest z faktem, iż PET pochodzący z recyklingu, np. płatek butelkowy od recyklerów nie posiada stosownych zezwoleń na stosowanie w aplikacjach, gdzie produkt spożywczy ma bezpośredni kontakt z opakowaniem.

Zgłoszenie US2012/0232175 (A1) dotyczy wyrobów wytworzonych ze spienionego PET oraz metody ich produkcji. Sposób według wynalazku obejmuje mieszanie tworzywa z fizycznym środkiem spieniającym, który stanowi mieszanina dwutlenku węgla i azotu (w stosunku od 4/1 do 1/1) oraz wytłaczanie arkusza przeznaczonego do termoformowania. Wytworzone wyroby otrzymane są z oryginalnego granulatu PET i charakteryzują się odpornością termiczną do ok. 70°C. Materiały te nie nadają się zatem do pakowania produktów podgrzewanych w piekarnikach. Przedstawiona metoda produkcji nie wykorzystuje materiałów pochodzących z recyklingu, co czyni produkcję wysokoodpadową.

Znane są z opisu patentowego EP0182378 B1 materiały poliestrowe stosowane do wytwarzania opakowań o lepszych właściwościach mechanicznych oraz o wyższej barierowości wobec gazów w odniesieniu do analogicznych opakowań otrzymanych z czystego poli(tereftalanu etylenu). Przedstawione materiały wykonane są z poli(tereftalanu etylenu) oraz kopolimeru na bazie poli(izoftalanu etylenu) oraz alifatycznego hydroksykwasu w postaci blendy lub struktury wielowarstwowej. Materiały te nie mogą być jednak stosowane do wytwarzania opakowań do produktów podgrzewanych w piekarnikach. Dodatkowo w opisanej metodzie nie są wykorzystywane surowce pochodzące z recyklingu, co czyni produkcję wysokoodpadową. Wieloskładnikowa budowa utrudnia natomiast recykling materiałowy opakowań już wytworzonych.

Z amerykańskiego opisu patentowego US5250333 znane są poliestrowe materiały o podwyższonej odporności termicznej do wytwarzania opakowań przeznaczonych do produktów nalewanych na gorąco wykonanych z poli(tereftalanu etylenu) modyfikowanego alkoholem wielohydroksylowym oraz kwasem 2,6-naftalenodikarboksylowym. Materiały te charakteryzują się odpornością termiczną nawet do ok. 120°C ze względu na wyższą temperaturę zeszklenia kopoliestru w odniesieniu do czystego PET. Opakowania nie są wykonane z materiałów pochodzących z recyklingu. Wytworzenie ich z kopoliestrów sprawia, że nie mogą one zostać poddane recyklingowi materiałowemu wspólnie z opakowaniami z czystego PET.

Znany jest z europejskiego opisu EP0390723 B1 sposób wytwarzania spienionych materiałów, który obejmuje: dostarczanie termoplastycznej żywicy do wytłaczarki i jest znamienny tym, że termoplastyczna żywica składa się z od około 94 do około 99% wagowych poli(tereftalanu etylenu) oraz od około 1 do około 6% wagowych poliolefiny; mieszanie gazu obojętnego w stopionej termoplastycznej żywicy w wytłaczarce; wytłaczanie żywicy przez głowicę w celu wytworzenia spienionego amorficznego arkusza o gęstości w zakresie od około 0,4 do około 1,25 g/cm³; oraz kształtowanie termiczne arkusza w ogrzewanej formie z wytworzeniem finalnego wyrobu. Z wykorzystaniem sposobu według wynalazku mogą być wykonane pojemniki o wysokiej odporności termicznej. Folie stosowane do wytworzenia tych pojemników powstają jednak z mieszaniny poli(tereftalanu etylenu) i poliolefiny w związku z tym materiały takie, po spełnieniu swoich funkcji użytkowych, nie mogą zostać poddane recyklingowi z materiałami wykonanymi z czystego PET. W szczególności nie mogą one zostać poddane ef ektywnie procesowi polikondensacji w stanie stałym w związku z ryzykiem sklejania płatka. Surowce do wytworzenia folii nie pochodzą również z recyklingu.

Celem wynalazku było opracowanie sposobu wytwarzania jedno- albo wielowarstwowej folii poliestrowej, w tym również spienionej, z recyklatów PET o zawartości powyżej 50% recyklatu nadających się do kontaktu z żywnością.

Proces wytłaczania poprzedzony jest procesem polikondensacji w stanie stałym połączonym z procesem dekontaminacji, którego celem jest oczyszczenie rozdrobnionego surowca pochodzącego z recyklingu oraz zwiększenie masy molowej recyklatów PET i tym samym ich lepkości celem poprawienia właściwości mechanicznych recyklatów. Folia ta jest dedykowana do wytwarzania opakowań do żywności w technologii termoformowania, w tym również opakowań o podwyższonej odporności termicznej.

Sposób wytwarzania folii obejmuje przygotowanie surowca w procesie polikondensacji w stanie stałym połączonym z procesem dekontaminacji oraz wytłaczanie folii. Proces polikondensacji w stanie stałym można podzielić na etap podgrzania surowca w przepływie gorącego powietrza do temperatury zbliżonej do temperatury reakcji oraz właściwy proces polikondensacji.

Sposób wytwarzania jedno- albo wielowarstwowej folii poliestrowej według wynalazku polega na tym, że recyklat poli(tereftalanu etylenu) PET w postaci przemiału lub granulatu lub w postaci mieszanek o lepkości istotnej od 0,6 dl/g do 0,8 dl/g w stanie stałym podgrzewa się w przepływie gorącego powietrza do temperatury 160°C do 210°C przez 1 do 20 godzin, pod obniżonym ciśnieniem od 1000 do 0,01 mbar i/lub w przepływie gazu obojętnego 0,1 l/h/kg - 0,5 l/h/kg surowca. Następnie produkt reakcji polikondensacji w stanie stałym połączonej z dekontaminacją chłodzi się do temperatury poniżej 100°C i kieruje do głównej wytłaczarki jedno- lub dwuślimakowej i prowadzi wytłaczanie folii w procesie ciągłym z zastosowaniem urządzenia wyposażonego w jedną główną wytłaczarkę i ewentualnie wytaczarki dodatkowe. Ewentualne dodatkowe wytłaczarki zasilane mogą być uplastycznionym wstępnie oryginalnym tworzywem PET. Tworzywo wejściowe charakteryzujące się wskaźnikiem lepkości istotnej z zakresu od 0,6 dl/g do 1,2 dl/g podawane jest przez układy dozowania poszczególnych wytłaczarek, uplastyczniane i ujednorodniane wraz z typowymi dodatkami takimi jak nukleanty, modyfikatory lepkości, udarności, wypełniacze, barwniki, kompatybilizatory, chemiczne środki spieniające w układzie uplastyczniającym wytłaczarki głównej oraz dodatkowych wytłaczarek, których kolejne strefy podgrzewane są do temperatury w zakresie 235°C - 285°C wzrastającej wzdłuż wytłaczarki i poprzez ruch ślimaków przetłaczane jest przez kanały przepływowe, zespół filtrujący wytłaczarek, blok współwytłaczania oraz głowicę wytłaczarską. Ewentualnie w bloku współwytłaczającym łączy się strumienie stopionego tworzywa pochodzące z wytłaczarki głównej i wytłaczarek dodatkowych w jeden uzyskując układ jednowarstwowy zawierający 100% recyklatu lub wielowarstwowy, przy czym ilość recyklatu w folii wielowarstwowej jest większa niż 50%, a ponadto dla otrzymywania folii spienionych wytaczanie prowadzi się przy przepływie gazu obojętnego 100 g/h - 1000 g/h.

Korzystnie proces polikondensacji w stanie stałym połączony z procesem dekontaminacji prowadzi się w temperaturze 190°C - 210°C.

Korzystnie proces polikondensacji w stanie stałym połączony z procesem dekontaminacji prowadzi się przez 3-10 godzin.

Korzystnie proces polikondensacji w stanie stałym połączony z procesem dekontaminacji prowadzi się pod obniżonym ciśnieniem od 3 do 12 mbar.

Korzystnie proces polikondensacji w stanie stałym połączony z procesem dekontaminacji prowadzi się w przepływie gazu obojętnego 0,2 l/h/kg surowca.

Korzystnie jako gaz obojętny stosuje się azot i/lub dwutlenek węgla.

Korzystnie folie spienione wytłacza się przy przepływie gazu obojętnego 300 g/h - 600 g/h.

Korzystnie wychładzanie folii poliestrowej prowadzi się na wałku chłodzącym.

Uzyskana folia charakteryzuje się stopniem krystaliczności w zakresie od 0 do 18%, korzystnie 5-10%. W celu uzyskania folii o niskim stopniu krystaliczności folia jest szybko wychładzana, np. na wałku chłodzącym. Uzyskane folie charakteryzują się gęstością w zakresie od 0,5 g/cm³ do 1,35 g/cm³. Uzyskane folie charakteryzują się grubością z zakresu od 0,3 mm do 2 mm. Poliestrowa folia otrzymana wg sposobu jest monowarstwowa lub wielowarstwowa. Korzystnie jest stosować jako zewnętrzne warstwy lub zewnętrzną warstwę termoplastyczne warstwy niespienione (najlepiej poliestrowe), ponieważ ułatwiają zgrzewanie z folią górną i/lub umożliwiają zadruk. Warstwy zewnętrzne są nanoszone na drodze współwytłaczania.

Jako recyklaty PET korzystnie stosuje się pokonsumenckie odpady butelek i innych opakowań PET, poprodukcyjne odpady z procesu ekstruzji, termoformowania, preform, butelek i innych opakowań PET. Recyklaty nie powinny zawierać więcej niż 5% recyklatów pochodzących z opakowań nie do żywności.

W celu poprawy/zmiany właściwości folii i opakowań można dodać nukleanty, modyfikatory lepkości, udarności, wypełniacze, barwniki, kompatybilizatory, środki spieniające.

Jako środki spieniające można stosować fizyczne lub chemiczne środki spieniające lub połączenie fizycznych i chemicznych środków spieniających. Jako fizyczne środki spieniające korzystnie stosuje się ciecze o niskich temperaturach wrzenia, lotne węglowodory, gazy obojętne, najlepiej dwutlenek węgla lub azot.

Otrzymane folie wykonane w 100% z recyklatów posiadają właściwości pozwalające na stosowanie do kontaktu z żywnością jak również wykonane z recyklatów i dodatkowych warstw z tworzywa oryginalnego zawierające powyżej 50% recyklatów.

Przykład 1. Surowiec w postaci płatka butelkowego PET o średniej lepkości istotnej 0,79 dl/g skierowano do podgrzewacza, gdzie w przepływie gorącego powietrza był podgrzewany do temperatury 200°C i tym samym doprowadzany do stanu krystalicznego. W trakcie podgrzewania surowca w jednym podgrzewaczu napełniany jest kolejny podgrzewacz w celu uzyskania ciągłości procesu. Stosowane urządzenie wyposażone jest w trzy podgrzewacze. Po podgrzaniu do zadanej temperatury surowiec był kierowany przez przewód ssący do reaktora z dnem przenośnikowym, gdzie utrzymywany był w temperaturze 200°C, pod ciśnieniem około 10 mbar przez 12 h w przepływie azotu wynoszącym 0,2 l/h/kg surowca, który ułatwia usuwanie lotnych zanieczyszczeń i produktów ubocznych. Po upływie tego czasu surowiec o średniej lepkości istotnej 1,01 dl/g po wstępnym ochłodzeniu w zbiorniku chłodzenia dozowany był w sposób ciągły do wytłaczarki dwuślimakowej. Dodatkowo do wytłaczarki głównej dozowane były dodatki takie jak nukleujący krystality na bazie talku (REDUPET300) w ilości 1,2% wag., 2% wag. barwnik czarny na nośniku PET na bazie sadzy (SUKANO Tcc S561-C), 4% wag. modyfikatora udarności na bazie kopolimeru akrylanu metylu i etylu zwiększający elastyczność CPET (Elvaloy AC 1224), 1% wag. kompatybilizatora na bazie akrylanu etylenu modyfikowanego ugrupowaniami kwasowymi (Bynel 2002) w odniesieniu do masy surowca bazowego. Recyklaty PET wraz z dodatkami ulegały uplastycznieniu i ujednorodnieniu w układzie uplastyczniającym wytłaczarki głównej. Temperatury poszczególnych stref wytłaczarki były w zakresie od 235°C do 280°C. Uzyskano folię jednowarstwową charakteryzującą się stopniem krystaliczności 10%, gęstością 1,35 g/cm³ i grubością 0,55 mm.

Przykład 2. Surowiec w postaci mieszanki płatka butelkowego i poprodukcyjnego odpadu z procesu termoformowania PET (50%/50% wagowo) o średniej lepkości istotnej 0,72 dl/g skierowano do podgrzewacza, gdzie w przepływie gorącego powietrza był podgrzewany do temperatury 200°C i tym samym doprowadzany do stanu krystalicznego. W trakcie podgrzewania surowca w jednym podgrzewaczu napełniany był kolejny podgrzewacz. Stosowane urządzenie wyposażone jest w trzy podgrzewacze. Po podgrzaniu do zadanej temperatury surowiec był kierowany przez przewód ssący do reaktora z dnem przenośnikowym, gdzie utrzymywany był w temperaturze 200°C, pod ciśnieniem około 10 mbar przez 12 h w przepływie azotu wynoszącym 0,2 l/h/kg surowca, który ułatwia usuwanie lotnych zanieczyszczeń i produktów ubocznych. Po upływie tego czasu surowiec o średniej lepkości istotnej 1,07 dl/g po wstępnym ochłodzeniu w zbiorniku chłodzenia dozowany był w sposób ciągły do głównej wytłaczarki dwuślimakowej (B). Dodatkowo do wytłaczarki głównej dozowane były dodatki takie jak nu kleant REDUPET300 w ilości 1,2% wag., 2% wag. barwnika SUKANO Tcc S561-C, 4% wag. modyfikatora udarności Elvaloy AC 1224, 1% wag. kompatybilizatora Bynel 2002 w odniesieniu do masy surowca bazowego. Recyklaty PET wraz z dodatkami ulegały uplastycznieniu i ujednorodnieniu w układzie uplastyczniającym wytłaczarki głównej. Temperatury poszczególnych stref wytłaczarek były w zakresie od 235°C do 280°C. Równocześnie do dodatkowej jednoślimakowej wytłaczarki (A) dozowany był oryginalny granulat poli(tereftalanu etylenu) (PET RAMAPET N1(S)) po wstępnym wysuszeniu w 160°C przez 4 h wraz z 2% wag. antybloku PET (SUKANO Tdc S479) i 2% wag. barwnika SUKANO Tcc S561-C i uplastyczniany i ujednorodniany w zakresie temperatur od 250°C do 285°C. W bloku współwytłaczającym następowało łączenie strumieni stopionego tworzywa z poszczególnych wytłaczarek w jeden i uzyskano układ warstw ABA, gdzie masa warstw A stanowiła 20% całkowitej masy folii. Uzyskana folia była trójwarstwowa i charakteryzowała się stopniem krystaliczności 9%, gęstością 1,35 g/cm³ i grubością 0,65 mm.

Przykła d 3. Surowiec w postaci mieszanki płatka butelkowego i poprodukcyjnego odpadu z procesu termoformowania PET (70%/30% wagowo) o średniej lepkości istotnej 0,72 dl/g skierowano do podgrzewacza, gdzie w przepływie gorącego powietrza był podgrzewany do temperatury 200°C i tym samym doprowadzany do stanu krystalicznego. W trakcie podgrzewania surowca w jednym podgrzewaczu napełniany jest kolejny podgrzewacz. Stosowane urządzenie wyposażone jest w trzy podgrzewacze. Po podgrzaniu do zadanej temperatury surowiec jest kierowany przez przewód ssący do reaktora z dnem przenośnikowym, gdzie utrzymywany jest w temperaturze 200°C, pod ciśnieniem około 10 mbar przez 12 h w przepływie azotu wynoszącym 0,2 l/h/kg surowca, który ułatwia usuwanie lotnych zanieczyszczeń i produktów ubocznych. Po upływie tego czasu surowiec o średniej lepkości istotnej 1,02 dl/g po wstępnym ochłodzeniu w zbiorniku chłodzenia dozowany jest w sposób ciągły do głównej wytłaczarki dwuślimakowej (B). Dodatkowo do wytłaczarki głównej dozowane były dodatki takie jak nukleant REDUPET300 w ilości 1,2% wag., 2% wag. barwnika SUKANO Tcc S561-C, 4% wag. modyfikatora udarności Elvaloy AC 1224, 1% wag. kompatybilizatora Bynel 2002 w odniesieniu do masy surowca bazowego. Recyklaty PET wraz z dodatkami ulegały uplastycznieniu i ujednorodnieniu w układzie uplastyczniającym wytłaczarki głównej. Temperatury poszczególnych stref wytłaczarek były w zakresie od 235°C do 280°C. Równocześnie do dodatkowej jednoślimakowej wytłaczarki (A) dozowany był oryginalny granulat PET RAMAPET N1(S) po wstępnym wysuszeniu w 160°C przez 4 h wraz z 2% wag. antybloku SUKANO Tdc S479 i uplastyczniany i ujednorodniany w zakresie temperatur od 250°C do 285°C. W bloku współwytłaczającym następowało łączenie strumieni stopionego tworzywa z poszczególnych wytłaczarek w jeden i uzyskano układ warstw AB, gdzie masa warstwy A stanowiła 5% całkowitej masy folii. Uzyskana folia była dwuwarstwowa i charakteryzowała się stopniem krystaliczności 8%, gęstością 1,35 g/cm³ i grubością 0,65 mm.

Przykład 4. Surowiec w postaci płatka butelkowego PET o średniej lepkości istotnej 0,77 dl/g skierowano do podgrzewacza, gdzie w przepływie gorącego powietrza był podgrzewany do temperatury 200°C i tym samym doprowadzany do stanu krystalicznego. W trakcie podgrzewania surowca w jednym podgrzewaczu napełniany jest kolejny podgrzewacz. Stosowane urządzenie wyposażone jest w trzy podgrzewacze. Po podgrzaniu do zadanej temperatury surowiec jest kierowany przez przewód ssący do reaktora z dnem przenośnikowym, gdzie utrzymywany jest w temperaturze 200°C, pod ciśnieniem około 10 mbar przez 6 h w przepływie azotu wynoszącym 0,2 l/h/kg surowca, który ułatwia usuwanie lotnych zanieczyszczeń i produktów ubocznych. Po upływie tego czasu surowiec o średniej lepkości istotnej 0,88 dl/g po wstępnym ochłodzeniu w zbiorniku chłodzenia dozowany jest w sposób ciągły do głównej wytłaczarki dwuślimakowej (B). Dodatkowo do wytłaczarki głównej dozowane były dodatki takie jak nukleant REDUPET300 w ilości 1,2% wag., 2% wag. barwnika SUKANO Tcc S561-C, 4% wag. modyfikatora udarności Elvaloy AC 1224, 1% wag. kompatybilizatora Bynel 2002, 0,6% wag. chemicznego endotermicznego środka spieniającego w odniesieniu do masy surowca bazowego. Recyklaty PET wraz z dodatkami ulegały uplastycznieniu i ujednorodnieniu w układzie uplastyczniającym wytłaczarki głównej. Temperatury poszczególnych stref wytłaczarek były w zakresie od 235°C do 265°C. Do wytłaczarki podawano dwutlenek węgla przy przepływie 400 g/h. Równocześnie do dodatkowej jednoślimakowej wytłaczarki (A) dozowany był oryginalny granulat PET RAMAPET N1(S) po wstępnym wysuszeniu w 160°C przez 4 h wraz z 2% wag. antybloku SUKANO Tdc S479 i 2% wag. barwnika SUKANO Tcc S561-C i uplastyczniany i ujednorodniany w zakresie temperatur od 250°C do 285°C. W bloku współwytłaczającym następowało łączenie strumieni stopionego tworzywa z poszczególnych wytłaczarek w jeden i uzyskano układ warstw ABA, gdzie masa warstw A stanowiła 20% całkowitej masy folii. Uzyskana folia była trójwarstwowa i charakteryzowała się stopniem krystaliczności 8%, gęstością 0,78 g/cm³ i grubością 0,8 mm.

Przykład 5. Surowiec w postaci płatka butelkowego PET o średniej lepkości istotnej 0,76 dl/g skierowano do podgrzewacza, gdzie w przepływie gorącego powietrza był podgrzewany do temperatury 160°C i tym samym doprowadzany do stanu krystalicznego. W trakcie podgrzewania surowca w jednym podgrzewaczu napełniany jest kolejny podgrzewacz. Stosowane urządzenie wyposażone jest w trzy podgrzewacze. Po podgrzaniu do zadanej temperatury surowiec jest kierowany przez przewód ssący do reaktora z dnem przenośnikowym, gdzie utrzymywany jest w temperaturze 160°C, pod ciśnieniem około 10 mbar przez 4 h w przepływie azotu wynoszącym 0,2 l/h/kg surowca, który ułatwia usuwanie lotnych zanieczyszczeń i produktów ubocznych. Po upływie tego czasu surowiec o średniej lepkości istotnej 0,80 dl/g po wstępnym ochłodzeniu w zbiorniku chłodzenia dozowany jest w sposób ciągły do głównej wytłaczarki jednoślimakowej (B). Dodatkowo do wytłaczarki głównej dozowane były dodatki takie jak nukleant w ilości 1,2% wag. REDUPET300, 2% wag. barwnika SUKANO Tcc S598, 0,6% chemicznego endotermicznego środka spieniającego w odniesieniu do masy surowca bazowego. Recyklaty PET wraz z dodatkami ulegały uplastycznieniu i ujednorodnieniu w układzie uplastyczniającym wytłaczarki głównej. Temperatury poszczególnych stref wytłaczarek były w zakresie od 235°C do 265°C. Do wytaczarki podawano azot przy przepływie 500 g/h. Równocześnie do dodatkowej jednoślimakowej wytłaczarki (A) dozowany był oryginalny granulat PET RAMAPET N1(S) po wstępnym wysuszeniu w 160°C przez 4 h wraz z 2% wag. antybloku SUKANO Tdc S479 i uplastyczniany i ujednorodniany w zakresie temperatur od 250°C do 285°C. W bloku współwytłaczającym następowało łączenie strumieni stopionego tworzywa z poszczególnych wytłaczarek w jeden i uzyskano układ warstw ABA, gdzie masa warstwy A stanowią łącznie 10% całkowitej masy folii. Uzyskana folia była trójwarstwowa i charakteryzowała się stopniem krystaliczności 11%, gęstością 0,65 g/cm³ i grubością 1,5 mm.

Przykład 6. Surowiec w postaci płatka butelkowego PET o średniej lepkości istotnej 0,76 dl/g skierowano do podgrzewacza, gdzie w przepływie gorącego powietrza podgrzewany do temperatury 160°C i tym samym doprowadzany do stanu krystalicznego. W trakcie podgrzewania surowca w jednym podgrzewaczu napełniany jest kolejny podgrzewacz. Stosowane urządzenie wyposażone jest w trzy podgrzewacze. Po podgrzaniu do zadanej temperatury surowiec jest kierowany przez przewód ssący do reaktora z dnem przenośnikowym, gdzie utrzymywany jest w temperaturze 160°C, pod ciśnieniem około 10 mbar przez 4 h w przepływie azotu wynoszącym 0,2 l/h/kg surowca, który ułatwia usuwanie lotnych zanieczyszczeń i produktów ubocznych. Po upływie tego czasu surowiec o średniej lepkości istotnej 0,80 dl/g po wstępnym ochłodzeniu w zbiorniku chłodzenia dozowany jest w sposób ciągły do wytłaczarki jednoślimakowej. Dodatkowo do wytłaczarki dozowane były dodatki takie jak nukleant REDUPET300 w ilości 1,2% wag., 2% wag. barwnika SUKANO Tcc S598 w odniesieniu do masy surowca bazowego. Recyklaty PET wraz z dodatkami ulegały uplastycznieniu i ujednorodnieniu w układzie uplastyczniającym wytłaczarki głównej. Temperatury poszczególnych stref wytłaczarek były w zakresie od 235°C do 280°C. Uzyskano folię jednowarstwową charakteryzującą się stopniem krystaliczności 5%, gęstością 1,35 g/cm³ i grubością 1,0 mm.

Claims (13)

1. Sposób wytwarzania jedno- albo wielowarstwowej folii poliestrowej przez podgrzanie oraz wytłaczanie folii, znamienny tym, że recyklat poli(tereftalanu etylenu) PET w postaci przemiału lub granulatu lub w postaci mieszanek o lepkości istotnej od 0,6 dl/g do 0,8 dl/g w stanie stałym podgrzewa się w przepływie gorącego powietrza do temperatury 160°C do 210°C przez 1 do 20 godzin, pod obniżonym ciśnieniem od 1000 do 0,01 mbar i/lub w przepływie gazu obojętnego 0,1 l/h/kg - 0,5 l/h/kg surowca, po czym produkt reakcji polikondensacji w stanie stałym połączonej z dekontaminacją chłodzi się do temperatury poniżej 100°C i kieruje do głównej wytłaczarki jedno- lub dwuślimakowej i prowadzi wytłaczanie folii w procesie ciągłym z zastosowaniem urządzenia wyposażonego w jedną główną wytłaczarkę i ewentualnie wytłaczarki dodatkowe, przy czym ewentualne dodatkowe wytłaczarki zasilane mogą być uplastycznionym wstępnie oryginalnym tworzywem PET i tworzywo wejściowe charakteryzujące się wskaźnikiem lepkości istotnej z zakresu od 0,6 dl/g do 1,2 dl/g podawane jest przez układy dozowania poszczególnych wytłaczarek, uplastyczniane i ujednorodniane wraz z dodatkami takimi jak nukleanty, modyfikatory lepkości, udarności, wypełniacze, barwniki, kompatybilizatory, chemiczne środki spieniające w układzie uplastyczniającym wytłaczarki głównej oraz dodatkowych wytłaczarek, których kolejne strefy podgrzewane są do temperatury w zakresie 235°C - 285°C rosnącej wzdłuż wytłaczarki i poprzez ruch ślimaków przetłaczane jest przez kanały przepływowe, zespół filtrujący wytłaczarek, blok współwytłaczania oraz głowicę wytłaczarską, przy czym ewentualnie w bloku współwytłaczającym łączy się strumienie stopionego tworzywa pochodzące z wytłaczarki głównej i ewentualnie wytłaczarek dodatkowych w jeden uzyskując układ jednowarstwowy zawierający 100% recyklatu lub wielowarstwowy, przy czym ilość recyklatu w folii wielowarstwowej jest większa niż 50%, a ponadto dla otrzymywania folii spienionych wytłaczanie prowadzi się przy przepływie gazu obojętnego 100 g/h - 1000 g/h.

2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że proces polikondensacji w, stanie stałym połączony z procesem dekontaminacji prowadzi się w temperaturze 190°C - 210°C.

3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że proces polikondensacji w stanie stałym połączony z procesem dekontaminacji prowadzi się przez 3-10 godzin.

4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że proces polikondensacji w stanie stałym połączony z procesem dekontaminacji prowadzi się pod obniżonym ciśnieniem od 3 do 12 mbar.

5. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że proces polikondensacji w stanie stałym połączony z procesem dekontaminacji prowadzi się w reaktorze w przepływie gazu obojętnego 0,2 l/h/kg surowca.

6. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że jako gaz obojętny stosuje się azot l/lub dwutlenek węgla.

7. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że folie spienione wytłacza się przy przepływie gazu obojętnego 300 g/h - 600 g/h.

8. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że wychładzanie folii poliestrowej prowadzi się na wałku chłodzącym.

9. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że jako recyklaty PET stosuje się pokonsumenckie odpady butelek i innych opakowań PET, poprodukcyjne odpady z procesu ekstruzji, termoformowania, preform, butelek i innych opakowań PET i recyklaty zawierające mniej niż 5% recyklatów pochodzących z opakowań nie do żywności.

10. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że do wytłaczarki dodaje się nukleanty i/lub modyfikatory lepkości i/lub udarności i/lub wypełniacze i/lub barwniki i/lub kompatybilizatory i/lub chemiczne środki spieniające.

11. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że jako środki spieniające stosuje się fizyczne i/lub chemiczne środki spieniające.

12. Sposób według zastrz. 11, znamienny tym, że jako fizyczne środki spieniające stosuje się ciecze o niskich temperaturach wrzenia lub lotne węglowodory lub gazy obojętne.

13. Sposób według zastrz. 12, znamienny tym, że jako gazy obojętne stosuje się dwutlenek węgla lub azot.