PL247889B1 - Sposób wielokrotnego przetwarzania wyrobów z biodegradowalnego kompozytu termoplastycznego - Google Patents

Sposób wielokrotnego przetwarzania wyrobów z biodegradowalnego kompozytu termoplastycznego

Info

Publication number
PL247889B1
PL247889B1 PL446691A PL44669123A PL247889B1 PL 247889 B1 PL247889 B1 PL 247889B1 PL 446691 A PL446691 A PL 446691A PL 44669123 A PL44669123 A PL 44669123A PL 247889 B1 PL247889 B1 PL 247889B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
weight
parts
composite
biodegradable
regranulate
Prior art date
Application number
PL446691A
Other languages
English (en)
Other versions
PL446691A1 (pl
Inventor
Grzegorz Janowski
Wiesław Frącz
Łukasz Bąk
Janusz Sikora
Adam Tomczyk
Original Assignee
Politechnika Rzeszowska Im Ignacego Lukasiewicza
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Politechnika Rzeszowska Im Ignacego Lukasiewicza filed Critical Politechnika Rzeszowska Im Ignacego Lukasiewicza
Priority to PL446691A priority Critical patent/PL247889B1/pl
Publication of PL446691A1 publication Critical patent/PL446691A1/pl
Publication of PL247889B1 publication Critical patent/PL247889B1/pl

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L67/00—Compositions of polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L67/04—Polyesters derived from hydroxycarboxylic acids, e.g. lactones
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09B—DISPOSAL OF SOLID WASTE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B09B3/00—Destroying solid waste or transforming solid waste into something useful or harmless
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/58—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising fillers only, e.g. particles, powder, beads, flakes, spheres
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J11/00—Recovery or working-up of waste materials
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K9/00—Use of pretreated ingredients
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2367/00—Characterised by the use of polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Derivatives of such polymers
    • C08J2367/04—Polyesters derived from hydroxy carboxylic acids, e.g. lactones
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00—Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/62—Plastics recycling; Rubber recycling

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Separation, Recovery Or Treatment Of Waste Materials Containing Plastics (AREA)
  • Biological Depolymerization Polymers (AREA)

Abstract

Przedmiotem zgłoszenia jest sposób wielokrotnego przetwarzania wyrobów z biodegradowalnego kompozytu termoplastycznego. Sposób według wynalazku charakteryzuje się tym, że wyrób z biodegradowalnego kompozytu zawierającego od 55 do 85 cz. wag. poli(kwasu 3-hydroksymasłowego-co-3-hydroksywalerianowego) oraz od 15 do 45 cz. wag. napełniacza w postaci zmielonych zużytych wysuszonych fusów kawy mieli się, po czym uzyskany regranulat suszy się, a następnie regranulat przetwarza się w temperaturze od 170°C do 180°C oraz wytwarza się nowy wyrób.

Description

Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest sposób wielokrotnego przetwarzania wyrobów z biodegradowalnego kompozytu termoplastycznego, mającego zastosowanie zarówno w wyrobach obciążonych w trakcie użytkowania jak i z możliwością przeznaczenia do kontaktu z żywnością.
Z publikacji Singh S., Mohanty A.K. pt.: „Wood fiber reinforced bacterial bioplastic composites: Fabrication and performance evaluation”, Composites Science and Technology, 67 (2007), 1753-1763 znany jest kompozyt o osnowie poli(kwasu 3-hydroksymasłowego-co-3-hydroksywalerianowego) ze zmienną zawartością włókien drzewnych, który był przetwarzany na mini-wytłaczarce i mini-wtryskarce. Jako matryca polimerowa został w nim zastosowany PHBV o nazwie handlowej Biopol, zaś jako napełniacz zostały zastosowane włókna drzewne o długości włókna od 1,6 mm do 1,65 mm i średnicy w zakresie od 0,3 mm do 0,4 mm. Wytworzone biokompozyty o osnowie PHBV zawierały od 10% mas. do 40% mas. włókien drzewnych.
Z opisu patentowego PL 234621 B1 znany jest sposób otrzymywania termoplastycznych kompozytów wzmacnianych włóknami krótkimi polegający na mieszaniu osnowy polimerowej i włókien krótkich celulozy i kompatybilizatora. W tym znanym sposobie, w dwóch granulatach kompozytowych A i B modyfikuje się interfazę osnowa polimerowa - włókna celulozowe przy pomocy kompatybilizatora lub antykompatybilizatora, przy czym granulat kompozytowy A i B otrzymuje się poprzez mieszanie w stanie stopionym osnowy polimerowej z włóknami celulozowymi w stosunku od 70:30% wagowych do 50:50% wagowych, przy udziale, w granulacie A kompatybilizatora, którym jest wosk polimerowy mieszalny z polimerem osnowy w ilości 0,5-3% wagowych w stosunku do polimeru osnowy, zaś w granulacie B przy udziale antykompatybilizatora, którym jest wosk polimerowy niemieszalny z polimerem osnowy w ilości 0,25-3% wagowych w stosunku do polimeru osnowy, następnie granulaty A i B miesza się w stanie stopionym w stosunku od 1:1 do 3:1 w czasie dalszego przetwórstwa wtryskowego lub ekstruzji, otrzymując kompozyt o zróżnicowanej interfazie włókno-osnowa.
Z opisu zgłoszeniowego wynalazku CN 102850741 A, znany jest natomiast materiał kompozytowy biodegradowalny o osnowie polihydroksyalkanianu, który zawiera 30-80 części homopolimeru hydroksyalkanianu, 20-70 części kopolimeru hydroksyalkanianu, 15-40 części włókien pochodzenia roślinnego, 1,5-6 części kompatybilizatora, 0,5-10 części przeciwutleniacza oraz 1-6 części środku ułatwiającego przetwórstwo.
Z opisu zgłoszeniowego wynalazku CN 109467896 A znany jest materiał, który zawiera 48 do 53 cz. wag. PHBV, 50 do 55 cz. wag. białka orzeszków ziemnych w formie proszku, 14 do 15 cz. wag. włókna kokosowego, 30 do 40 cz. wag. skrobi, 20 do 24 cz. wag. chityny, 1,5 do 1,9 cz. wag. włókna jutowego, 3 do 6 cz. wag. włókna drzewnego, 1,5 do 2,2 cz. wag. silanowego środka sprzęgającego, 20 do 30 cz. wag. bursztynianu polibutylenu, 2 do 3 cz. wag. sorbinianu potasu, 2 do 3 cz. wag. kwasu dehydrooctowego, 1,4 do 1,6 cz. wag. ftalanu dioktylu, 2,3 do 3,6 cz. wag. stearynianu cynku, 8 do 12 cz. wag. twardej gliny, 5 do 9 cz. wag. kaolinu, 7 do 11 cz. wag. sepiolitu i 1 do 1,4 cz. wag. 2,6-ditert-4-metylofenolu.
Z opisu zgłoszenia wynalazku CA 2641922 A1 znany jest materiał, który zawiera poli(hydroksymaślan) (PHB) lub polikaprolaktan (PCL) jako matrycę polimerową oraz jako napełniacz w ilości masowej od 5% do 70% włókna naturalne takie jak: sizal, wytłoki trzciny cukrowej, orzech kokosa, piasava, soja, juta, ramia, curaua. Również jako napełniacz stosowane mogą być od 5 do 70% udziału wagowego: mączka lub pył drzewny, skrobia, łuski ryżowe.
Z opisu zgłoszenia wynalazku US 2009023836 A1 znany jest materiał, który zawiera poli(hydroksymaślan) (PHB) lub poli (kwas mlekowy) (PLA) jako matrycę polimerową oraz jako napełniacz w ilości masowej od 5% do 70% włókna naturalne takie jak: sizal, wytłoki trzciny cukrowej, orzech kokosa, piasava, soja, juta, ramia, curaua. Również jako napełniacz stosowane mogą być od 5 do 70% udziału wagowego: mączka lub pył drzewny, skrobia, łuski ryżowe.
Z publikacji Baek Bong-San, et al. pt. „Development and application of green composites: using coffee ground and bamboo flour”, Journal of Polymers and the Environment, 21 (2013), 702-709 znany jest kompozyt o osnowie PLA (polilaktydu) ze zmienną zawartością zużytych fusów kawy i mączki bambusowej, który był przetwarzany na wytłaczarce dwuślimakowej przy temperaturach 165-185°C i prędkości obrotowej ślimaka wynoszącej 200 rpm. Wytworzone kompozyty zawierały 30% zużytych fusów kawy lub 30% mączki bambusowej.
Z publikacji Huang L., Mu B., Yi X., Li S., Wang Q. pt. „Sustainable use of coffee husks for reinforcing polyethylene composites” Journal of Polymers and the Environment, 26, (2018), 48-58 znany jest kompozyt o osnowie HDPE (polietylenu wysokiej gęstości) ze zmienną zawartością fusów kawy od 40 do 70%, który był przetwarzany na wytłaczarce jedno- i dwuślimakowej przy temperaturach 160170°C i prędkości obrotowej wynoszącej 40 rpm dla wytłaczarki dwuślimakowej i 20 rpm dla wytłaczarki jednoślimakowej.
Z publikacji Cestari S. P., Mendes L. C., Silva D. L. D., Chimanowsky Jr, J. P., Altstadt V., Demchuk V., Keller J. H. pt. „Properties of recycled high density polyethylene and coffee dregs composites”, Polimeros, 23 (2013), 733-737, znany jest kompozyt o osnowie recyklatu HDPE (polietylenu wysokiej gęstości) ze zmienną zawartością fusów kawy od 10 do 60%, który był przetwarzany na wytłaczarce jednoślimakowej przy temperaturach 178-260°C i prędkości obrotowej wynoszącej 330 rpm.
Z chińskiego opisu wynalazku CN 114196180 A znany jest sposób wytwarzania kompozytu, którego osnowa jest w postaci PHBV a napełniacz jest w postaci węgla z łupin kawy. W sposobie w pierwszej kolejności łuska kawy jest kruszona oraz karbonizowana w wysokiej temperaturze w atmosferze argonu, następnie uzyskany proszek węglowy jest kruszony i przesiewany w celu uzyskania proszku węglowego o różnych rozmiarach cząstek. Następnie proszek suszy się w piecu do suszenia strumieniowego oraz umieszcza się PHBV w tym piecu na 24 godziny w temperaturze 80°C. PHBV miesza się następnie z proszkiem węglowym z łupin kawy, przy czym udział proszku w mieszaninie wynosi od 50% do 60% wag. Mieszaninę wytłacza się na wytłaczarce dwuślimakowej i formuje wtryskowo.
Z opisu zgłoszeniowego wynalazku P.443391 znany jest biodegradowalny kompozyt oraz sposób jego wytwarzania. Kompozyt zawiera osnowę polimerową w postaci poli(kwasu 3-hydroksymasłowegoco-3-hydroksywalerianowego) oraz kawę jako napełniacz, kawa jest w postaci zmielonych zużytych wysuszonych fusów o wielkość cząstek wynoszącej od 1 μm do 500 μm, a jej zawartość w kompozycie wynosi od 15 do 45 części wagowych, zaś zawartość poli(kwasu 3-hydroksymasłowego-co-3-hydroksywalerianowego) wynosi od 55 do 85 części wagowych. Sposób, według wynalazku charakteryzuje się tym, że miesza się od 55 do 85 części wagowych poli(kwasu 3-hydroksymasłowy-co-3-hydroksywalerianowy) oraz od 15 do 45 części wagowych napełniacza w postaci zmielonych zużytych wysuszonych fusów kawy o wielkości cząstek wynoszącej od 1 μm do 500 μm, a następnie mieszaninę suszy się w temperaturze co najwyżej 90°C, po czym mieszaninę podaje się do wytłaczarki ślimakowej i wytłacza się ją, a następnie wytłoczyny granuluje się.
Istotnym problemem jest stale zwiększająca się ilość odpadów z tworzyw polimerowych. Materiały z tworzyw polimerowych, są w większości pochodzenia petrochemicznego i nie ulegają biodegradacji oraz z różnym skutkiem poddawane są recyklingowi. PHBV, należący do grupy polihydroksyalkanianów (PHA) jest polimerem pochodzenia naturalnego, w pełni biodegradowalnym, obojętnym w organizmach żywych oraz mającym właściwości zbliżone do polipropylenu - materiału szeroko stosowanego w wyrobach wtryskowych i wytłaczanych. Z uwagi na stosunkowo wysokie koszty wytworzenia, PHBV jest rzadko stosowany na wyroby wytłaczane lub formowane wtryskowo, przez co ma obecnie niewielkie możliwości wdrożenia na szerszą skalę.
Celem wynalazku jest sposób zapewnienia ponownego przetworzenia wyrobów z biodegradowalnego kompozytu termoplastycznego o osnowie PHBV oraz napełniacza w postaci zmielonych zużytych wysuszonych fusów kawy i otrzymanie wyrobów o właściwościach zbliżonych do tych, którymi charakteryzuje się wyrób pierwotnie wytworzony.
Sposób wielokrotnego przetwarzania wyrobu z biodegradowalnego kompozytu termoplastycznego zawierającego osnowę polimerową w postaci poli(kwasu 3-hydroksymasłowego-co-3-hydroksywalerianowego) oraz napełniacz w postaci zmielonych zużytych wysuszonych fusów kawy o zróżnicowanych wielkościach cząstek, których wymiary liniowe mieszczą się w zakresie od 1 μm do 500 μm, według wynalazku charakteryzuje się tym, że wyrób z biodegradowalnego kompozytu zawierającego od 55 do 85 cz. wag. poli(kwasu 3-hydroksymasłowego-co-3-hydroksywalerianowego) oraz od 15 do 45 cz. wag. napełniacza w postaci zmielonych zużytych wysuszonych fusów kawy mieli się, po czym uzyskany regranulat suszy się, a następnie regranulat przetwarza się w temperaturze od 170 do 180°C oraz wytwarza się nowy wyrób.
Korzystnie przetwarzanie regranulatu i wytwarzanie nowego wyrobu prowadzi się poprzez wtryskiwanie.
Dalsze korzyści uzyskiwane są, jeśli wtryskiwanie prowadzi się przy natężeniu przepływu od 35 cm3/s do 45 cm3/s.
Następne korzyści uzyskiwane są, jeśli wtrysk prowadzi się przy temperaturze formy wynoszącej 80°C.
Sposób pozwala na powtórne przetworzenie wyrobów z biodegradowalnego kompozytu termoplastycznego zawierającego osnowę polimerową w postaci poli(kwasu 3-hydroksymasłowego-co-3-hydroksywalerianowego) oraz napełniacz w postaci zmielonych zużytych wysuszonych fusów kawy przy jednoczesnej nieznacznej zmianie właściwości powtórnie przetworzonego kompozytu w stosunku do kompozytu pierwotnie wytworzonego. W wyniku przeprowadzonych badań stwierdzono, że kompozyt może być ponownie przetworzony minimum pięciokrotnie. Dodatkowo dzięki zastosowaniu wynalazku możliwe jest obniżenie kosztów stosowania kompozytu do wytwarzania produktów codziennego użytku.
Przedmiot wynalazku został przedstawiony poniżej w przykładach realizacji.
Sposób wielokrotnego przetwarzania wyrobu z biodegradowalnego kompozytu termoplastycznego, w pierwszym przykładzie realizacji przeprowadzono w następujący sposób. W pierwszej kolejności wykonano wyrób, w postaci kształtki, z granulatu biodegradowalnego kompozytu zawierającego 55 cz. wag. poli(kwasu 3-hydroksymasłowego-co-3-hydroksywalerianowego) oraz 45 cz. wag. napełniacza w postaci mieszaniny zmielonych zużytych wysuszonych fusów kawy o zróżnicowanych wielkościach cząstek, których wymiary liniowe mieszczą się w zakresie od 1 μm do 500 μm. Granulat suszy się w temperaturze 90°C przez 3 godziny. Uplastyczniony materiał wtryskuje się w temperaturze 170°C przy czym wtrysk prowadzi się z natężeniem przepływu 35 cm3/s, przy ciśnieniu docisku wynoszącym 30 MPa, temperaturze formy wynoszącej 80°C, czasie docisku wynoszącym 25 s oraz czasie chłodzenia wynoszącym 20 s.
Uzyskana kształtka z biodegradowalnego kompozytu polimerowego charakteryzuje się modułem sprężystości przy rozciąganiu 3092,54 MPa, wytrzymałością na rozciąganie 16,54 MPa, udarnością wg Charpy z karbem 5,24 kJ/m2, twardością 105,75 N/mm2, skurczem przetwórczym wzdłużnym 1,07%, skurczem przetwórczym poprzecznym 1,35% oraz skurczem przetwórczym na grubości 0,62%.
Dla ponownego przetworzenia tak uzyskanego wyrobu w postaci kształtki z biodegradowalnego kompozytu, w pierwszej kolejności kształtkę mieli się w młynie do tworzyw sztucznych. Stosuje się młyn wolnoobrotowy, o pojemności zasypu wynoszącej 6 l, o dwunastu nożach wirnika o średnicy 170 mm oraz dwóch nożach statycznych, wyposażony w sito o 5 mm oczkach. Mielenie prowadzi się z prędkością obrotową wirnika wynoszącą 250 obr./min. Następnie uzyskany, w wyniku mielenia, regranulat suszy się w temperaturze 90°C przez 3 godziny. Po czym uplastyczniony materiał wtryskuje się w temperaturze 173°C przy czym wtrysk prowadzi się z natężeniem przepływu 35 cm3/s, przy ciśnieniu docisku wynoszącym 30 MPa, temperaturze formy wynoszącej 80°C, czasie docisku wynoszącym 25 s oraz czasie chłodzenia wynoszącym 20 s.
Uzyskana kształtka z biodegradowalnego kompozytu polimerowego charakteryzuje się modułem sprężystości przy rozciąganiu 3032,65 MPa, wytrzymałością na rozciąganie 16 MPa, udarnością wg Charpy z karbem 6,5 kJ/m2, twardością 105,2 N/mm2, skurczem przetwórczym wzdłużnym 1,03%, skurczem przetwórczym poprzecznym 1,28% oraz skurczem przetwórczym na grubości 0,62%.
Sposób wielokrotnego przetwarzania wyrobu z biodegradowalnego kompozytu termoplastycznego, w drugim przykładzie realizacji prowadzony był z wykorzystaniem wyrobu uzyskanego w pierwszym przykładzie realizacji, w postaci kształtki. W pierwszej kolejności wyrób mieli się w młynie do tworzyw sztucznych. Stosuje się młyn wolnoobrotowy o pojemności zasypu wynoszącej 6 l, o dwunastu nożach wirnika o średnicy 170 mm oraz dwóch nożach statycznych, wyposażony w sito o 5 mm oczkach. Mielenie prowadzi się z prędkością obrotową wirnika wynoszącą 250 obr./min. Następnie uzyskany, w wyniku mielenia, regranulat suszy się w temperaturze 90°C przez 3 godziny. Po czym uplastyczniony materiał wtryskuje się w temperaturze 173°C, przy czym wtrysk prowadzi się z natężeniem przepływu 40 cm3/s, przy ciśnieniu docisku wynoszącym 30 MPa, temperaturze formy wynoszącej 80°C, czasie docisku wynoszącym 25 s oraz czasie chłodzenia wynoszącym 20 s.
Uzyskana kształtka z biodegradowalnego kompozytu polimerowego charakteryzuje się modułem sprężystości przy rozciąganiu 3101,49 MPa, wytrzymałością na rozciąganie 15,8 MPa, udarnością wg Charpy z karbem 6 kJ/m2, twardością 99,6 N/mm2, skurczem przetwórczym wzdłużnym 1,06%, skurczem przetwórczym poprzecznym 1,32% oraz skurczem przetwórczym na grubości 0,64%.
Sposób wielokrotnego przetwarzania wyrobu z biodegradowalnego kompozytu termoplastycznego, w trzecim przykładzie realizacji prowadzony był z wykorzystaniem wyrobu, w postaci kształtki uzyskanej w drugim przykładzie realizacji. W pierwszej kolejności wyrób mieli się w młynie do tworzyw sztucznych. Stosuje się młyn wolnoobrotowy o pojemności zasypu wynoszącej 6 l, o dwunastu nożach wirnika o średnicy 170 mm oraz dwóch nożach statycznych, wyposażony w sito o 5 mm oczkach. Mielenie prowadzi się z prędkością obrotową wirnika wynoszącą 250 obr./min. Następnie uzyskany, w wy niku mielenia, regranulat suszy się w temperaturze 90°C przez 3 godziny. Po czym uplastyczniony materiał wtryskuje się w temperaturze 176°C, przy czym wtrysk prowadzi się z natężeniem przepływu 40 cm3/s, przy ciśnieniu docisku wynoszącym 30 MPa, temperaturze formy wynoszącej 80°C, czasie docisku wynoszącym 25 s oraz czasie chłodzenia wynoszącym 20 s.
Uzyskana kształtka z biodegradowalnego kompozytu polimerowego charakteryzuje się modułem sprężystości przy rozciąganiu 3125,8 MPa, wytrzymałością na rozciąganie 16 MPa, udarnością wg Charpy z karbem 6,18 kJ/m2, twardością 101,5 N/mm2, skurczem przetwórczym wzdłużnym 1,04%, skurczem przetwórczym poprzecznym 1,3% oraz skurczem przetwórczym na grubości 0,66%.
Sposób wielokrotnego przetwarzania wyrobu z biodegradowalnego kompozytu termoplastycznego, w czwartym przykładzie realizacji prowadzony był z wykorzystaniem wyrobu uzyskanego w trzecim przykładzie realizacji sposobu wielokrotnego przetwarzania. W pierwszej kolejności wyrób, w postaci kształtki, mieli się w młynie do tworzyw sztucznych. Stosuje się młyn wolnoobrotowy o pojemności zasypu wynoszącej 6 l, o dwunastu nożach wirnika o średnicy 170 mm oraz dwóch nożach statycznych, wyposażony w sito o 5 mm oczkach. Mielenie prowadzi się z prędkością obrotową wirnika wynoszącą 250 obr./min. Następnie uzyskany, w wyniku mielenia, regranulat suszy się w temperaturze 90°C przez 3 godziny. Po czym uplastyczniony materiał wtryskuje się w temperaturze 176°C, przy czym wtrysk prowadzi się z natężeniem przepływu 45 cm3/s, przy ciśnieniu docisku wynoszącym 30 MPa, temperaturze formy wynoszącej 80°C, czasie docisku wynoszącym 25 s oraz czasie chłodzenia wynoszącym 20 s.
Uzyskana kształtka z biodegradowalnego kompozytu polimerowego charakteryzuje się modułem sprężystości przy rozciąganiu 3313,98 MPa, wytrzymałością na rozciąganie 16,3 MPa, udarnością wg Charpy z karbem 4,76 kJ/m2, twardością 95 N/mm2, skurczem przetwórczym wzdłużnym 1,07%, skurczem przetwórczym poprzecznym 1,27% oraz skurczem przetwórczym na grubości 0,68%.
Sposób wielokrotnego przetwarzania wyrobu z biodegradowalnego kompozytu termoplastycznego, w piątym przykładzie realizacji prowadzony był z wykorzystaniem wyrobu w postaci kształtki uzyskanej w czwartym przykładzie realizacji. W pierwszej kolejności wyrób w postaci kształtki mieli się w młynie do tworzyw sztucznych. Stosuje się młyn wolnoobrotowy o pojemności zasypu wynoszącej 6 l, o dwunastu nożach wirnika o średnicy 170 mm oraz dwóch nożach statycznych, wyposażony w sito o 5 mm oczkach. Mielenie prowadzi się z prędkością obrotową wirnika wynoszącą 250 obr./min. Następnie uzyskany, w wyniku mielenia, regranulat suszy się w temperaturze 90°C przez 3 godziny. Po czym uplastyczniony materiał wtryskuje się w temperaturze 180°C, przy czym wtrysk prowadzi się z natężeniem przepływu 45 cm3/s, przy ciśnieniu docisku wynoszącym 30 MPa, temperaturze formy wynoszącej 80°C, czasie docisku wynoszącym 25 s oraz czasie chłodzenia wynoszącym 20 s.
Uzyskana kształtka z biodegradowalnego kompozytu polimerowego charakteryzuje się modułem sprężystości przy rozciąganiu 3388,3 MPa, wytrzymałością na rozciąganie 16,3 MPa, udarnością wg Charpy z karbem 4,44 kJ/m2, twardością 92,5 N/mm2, skurczem przetwórczym wzdłużnym 1,08%, skurczem przetwórczym poprzecznym 1,33% oraz skurczem przetwórczym na grubości 0,67%.

Claims (4)

  1. Zastrzeżenia patentowe
    1. Sposób wielokrotnego przetwarzania wyrobu z biodegradowalnego kompozytu termoplastycznego zawierającego osnowę polimerową w postaci poli(kwasu 3-hydroksymasłowego-co-3-hydroksywalerianowego) oraz napełniacz w postaci zmielonych zużytych wysuszonych fusów kawy o zróżnicowanych wielkościach cząstek, których wymiary liniowe mieszczą się w zakresie od 1 μm do 500 μm, znamienny tym, że wyrób z biodegradowalnego kompozytu zawierającego od 55 do 85 cz. wag. poli(kwasu 3-hydroksymasłowego-co-3-hydroksywalerianowego) oraz od 15 do 45 cz. wag. napełniacza w postaci zmielonych zużytych wysuszonych fusów kawy mieli się, po czym uzyskany regranulat suszy się, a następnie regranulat przetwarza się w temperaturze od 170 do 180°C oraz wytwarza się nowy wyrób.
  2. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że przetwarzanie regranulatu i wytwarzanie nowego wyrobu prowadzi się poprzez jego wtryskiwanie.
  3. 3. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że wtrysk prowadzi się przy natężeniu przepływu od 35 cm3/s do 45 cm3/s.
  4. 4. Sposób według zastrz. 2 albo 3, znamienny tym, że wtrysk prowadzi się przy temperaturze formy wynoszącej 80°C.
PL446691A 2023-11-09 2023-11-09 Sposób wielokrotnego przetwarzania wyrobów z biodegradowalnego kompozytu termoplastycznego PL247889B1 (pl)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL446691A PL247889B1 (pl) 2023-11-09 2023-11-09 Sposób wielokrotnego przetwarzania wyrobów z biodegradowalnego kompozytu termoplastycznego

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL446691A PL247889B1 (pl) 2023-11-09 2023-11-09 Sposób wielokrotnego przetwarzania wyrobów z biodegradowalnego kompozytu termoplastycznego

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL446691A1 PL446691A1 (pl) 2025-05-12
PL247889B1 true PL247889B1 (pl) 2025-09-15

Family

ID=95653660

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL446691A PL247889B1 (pl) 2023-11-09 2023-11-09 Sposób wielokrotnego przetwarzania wyrobów z biodegradowalnego kompozytu termoplastycznego

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL247889B1 (pl)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
PL439375A1 (pl) * 2021-10-29 2023-05-02 Politechnika Rzeszowska im. Ignacego Łukasiewicza Biodegradowalny kompozyt termoplastyczny, sposób wytwarzania biodegradowalnego kompozytu termoplastycznego oraz sposób wielokrotnego przetwarzania wyrobów z biodegradowalnego kompozytu termoplastycznego
WO2023181504A1 (ja) * 2022-03-24 2023-09-28 株式会社Pnh 生分解性複合体組成物
PL441129A1 (pl) * 2022-05-09 2023-11-13 Politechnika Rzeszowska im. Ignacego Łukasiewicza Sposób wielokrotnego przetwarzania wyrobów z biodegradowalnego kompozytu termoplastycznego

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
PL439375A1 (pl) * 2021-10-29 2023-05-02 Politechnika Rzeszowska im. Ignacego Łukasiewicza Biodegradowalny kompozyt termoplastyczny, sposób wytwarzania biodegradowalnego kompozytu termoplastycznego oraz sposób wielokrotnego przetwarzania wyrobów z biodegradowalnego kompozytu termoplastycznego
WO2023181504A1 (ja) * 2022-03-24 2023-09-28 株式会社Pnh 生分解性複合体組成物
PL441129A1 (pl) * 2022-05-09 2023-11-13 Politechnika Rzeszowska im. Ignacego Łukasiewicza Sposób wielokrotnego przetwarzania wyrobów z biodegradowalnego kompozytu termoplastycznego

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
VITO GIGANTE I INNI,: "Composites: Part A: Applied Science and Manufacturing (2020) DOI: 10.1016/j.compositesa.2020.106172", "UTILIZATION OF COFFEE SILVERSKIN IN THE PRODUCTION OF POLY(3-HYDROXYBUTYRATE-CO-3-HYDROXYVALERATE) BIOPOLYMER-BASED THERMOPLASTIC BIOCOMPOSITES FOR FOOD CONTACT APPLICATIONS" *

Also Published As

Publication number Publication date
PL446691A1 (pl) 2025-05-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Kuram Advances in development of green composites based on natural fibers: A review
CN101495277B (zh) 植物性复合材料成型体的制造方法和植物性复合材料成型体、以及植物性复合材料的制造方法和植物性复合材料
US20140024778A1 (en) Toughened comingled post-consumer thermoplastics and method for recycling thermoplastic waste
JP5146393B2 (ja) 熱可塑性樹脂組成物の製造方法
Majewski et al. Evaluation of suitability of wheat bran as a natural filler in polymer processing
CA2790619A1 (en) Rigid biofiber thermoplastic composite and articles made therefrom
Mengeloğlu et al. Preparation of thermoplastic polyurethane-based biocomposites through injection molding: Effect of the filler type and content
KR20190062906A (ko) 표면 특성이 향상된 3차원 프린터 필라멘트용 폴리유산 수지 조성물
WO2011014085A2 (en) Fibre-reinforced cork-based composites
PL244883B1 (pl) Sposób wielokrotnego przetwarzania wyrobów z biodegradowalnego kompozytu termoplastycznego
PL247889B1 (pl) Sposób wielokrotnego przetwarzania wyrobów z biodegradowalnego kompozytu termoplastycznego
JP2009001597A (ja) セルロース繊維含有熱可塑性樹脂組成物の製造方法
Fazita et al. Parameter optimization via the Taguchi method to improve the mechanical properties of bamboo particle reinforced polylactic acid composites
EP4471080A1 (en) Cellulosic composite
JP5656174B2 (ja) 高分子複合材料用帯電防止剤および帯電防止性部材
PL244800B1 (pl) Biodegradowalny kompozyt termoplastyczny, sposób wytwarzania biodegradowalnego kompozytu termoplastycznego oraz jego zastosowanie do wielokrotnego przetwarzania
PL247258B1 (pl) Sposób otrzymywania biodegradowalnego kompozytu termoplastycznego
Yee et al. Mechanical and water absorption properties of poly (vinyl alcohol)/sago pith waste biocomposites
PL246453B1 (pl) Sposób wielokrotnego przetwarzania wyrobów z biodegradowalnego kompozytu termoplastycznego
KR0139884B1 (ko) 폐가교 폴리에틸렌이 함유된 수지 조성물 및 이의 제조방법
Jikan et al. Melt flow and mechanical properties of polypropylene/recycled plaster of paris
Bledzki et al. Influence of separation and processing systems on morphology and mechanical properties of hemp and wood fibre reinforced polypropylene composites
PL247288B1 (pl) Biodegradowalny kompozyt termoplastyczny oraz sposób wytwarzania biodegradowalnego kompozytu termoplastycznego
PL246189B1 (pl) Biodegradowalny kompozyt termoplastyczny oraz sposób wytwarzania biodegradowalnego kompozytu termoplastycznego
EP4393998A1 (en) A biodegradable thermoplastic composite and a method for producing the biodegradable thermoplastic composite