RU2551496C2 - Способ переработки полимолочной кислоты - Google Patents
Способ переработки полимолочной кислоты Download PDFInfo
- Publication number
- RU2551496C2 RU2551496C2 RU2010150609/05A RU2010150609A RU2551496C2 RU 2551496 C2 RU2551496 C2 RU 2551496C2 RU 2010150609/05 A RU2010150609/05 A RU 2010150609/05A RU 2010150609 A RU2010150609 A RU 2010150609A RU 2551496 C2 RU2551496 C2 RU 2551496C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- polymer material
- mixing
- temperature
- vacuum
- reactor
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 65
- 229920000747 poly(lactic acid) Polymers 0.000 title claims abstract description 42
- 238000012545 processing Methods 0.000 title claims abstract description 30
- 239000004626 polylactic acid Substances 0.000 title claims abstract description 16
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 82
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 40
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 claims abstract description 39
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims abstract description 34
- 239000008187 granular material Substances 0.000 claims abstract description 16
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims abstract description 16
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims abstract description 16
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 14
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims abstract description 14
- 239000010409 thin film Substances 0.000 claims abstract description 8
- 230000004927 fusion Effects 0.000 claims abstract 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 25
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 claims description 15
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 claims description 15
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 15
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 8
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 8
- 230000009471 action Effects 0.000 claims description 6
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 claims description 5
- 239000010408 film Substances 0.000 claims description 5
- 230000009477 glass transition Effects 0.000 claims description 5
- 238000002203 pretreatment Methods 0.000 claims description 5
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 4
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 3
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 2
- 238000007781 pre-processing Methods 0.000 claims description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 abstract description 32
- 239000004033 plastic Substances 0.000 abstract description 32
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 9
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 abstract description 4
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 14
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 10
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 8
- 239000000047 product Substances 0.000 description 8
- -1 for example Substances 0.000 description 6
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 6
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 6
- 238000007872 degassing Methods 0.000 description 5
- JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N lactic acid Chemical compound CC(O)C(O)=O JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 5
- 241001574715 Eremas Species 0.000 description 4
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 4
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 4
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 4
- YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N Dichloromethane Chemical compound ClCCl YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 238000005056 compaction Methods 0.000 description 3
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 3
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 description 3
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 3
- 230000009931 harmful effect Effects 0.000 description 3
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 3
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 3
- 238000013508 migration Methods 0.000 description 3
- 230000005012 migration Effects 0.000 description 3
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 3
- 238000009489 vacuum treatment Methods 0.000 description 3
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 2
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 2
- 238000010923 batch production Methods 0.000 description 2
- 210000000988 bone and bone Anatomy 0.000 description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 2
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 2
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 2
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 2
- 230000003301 hydrolyzing effect Effects 0.000 description 2
- 235000014655 lactic acid Nutrition 0.000 description 2
- 239000004310 lactic acid Substances 0.000 description 2
- JJTUDXZGHPGLLC-UHFFFAOYSA-N lactide Chemical compound CC1OC(=O)C(C)OC1=O JJTUDXZGHPGLLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 2
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 2
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 2
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 2
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 2
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NJVOHKFLBKQLIZ-UHFFFAOYSA-N (2-ethenylphenyl) prop-2-enoate Chemical compound C=CC(=O)OC1=CC=CC=C1C=C NJVOHKFLBKQLIZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 1
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 description 1
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 1
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 1
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 description 1
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N Styrene Natural products C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- XECAHXYUAAWDEL-UHFFFAOYSA-N acrylonitrile butadiene styrene Chemical compound C=CC=C.C=CC#N.C=CC1=CC=CC=C1 XECAHXYUAAWDEL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000122 acrylonitrile butadiene styrene Polymers 0.000 description 1
- 239000004676 acrylonitrile butadiene styrene Substances 0.000 description 1
- 239000013543 active substance Substances 0.000 description 1
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 239000002537 cosmetic Substances 0.000 description 1
- 230000006837 decompression Effects 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 230000007717 exclusion Effects 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 239000008103 glucose Substances 0.000 description 1
- 238000005469 granulation Methods 0.000 description 1
- 230000003179 granulation Effects 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 230000035876 healing Effects 0.000 description 1
- 229920001903 high density polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000004700 high-density polyethylene Substances 0.000 description 1
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 description 1
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 1
- 239000007943 implant Substances 0.000 description 1
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 238000012690 ionic polymerization Methods 0.000 description 1
- 229920001684 low density polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000004702 low-density polyethylene Substances 0.000 description 1
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 1
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 1
- 230000001617 migratory effect Effects 0.000 description 1
- 235000013336 milk Nutrition 0.000 description 1
- 239000008267 milk Substances 0.000 description 1
- 210000004080 milk Anatomy 0.000 description 1
- 235000013379 molasses Nutrition 0.000 description 1
- 239000004745 nonwoven fabric Substances 0.000 description 1
- 235000019645 odor Nutrition 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 239000005022 packaging material Substances 0.000 description 1
- 230000002085 persistent effect Effects 0.000 description 1
- 238000000053 physical method Methods 0.000 description 1
- 239000013502 plastic waste Substances 0.000 description 1
- 231100000614 poison Toxicity 0.000 description 1
- 229920003207 poly(ethylene-2,6-naphthalate) Polymers 0.000 description 1
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 1
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 1
- 238000006068 polycondensation reaction Methods 0.000 description 1
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000011112 polyethylene naphthalate Substances 0.000 description 1
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 1
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 1
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 1
- 238000004886 process control Methods 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 238000003908 quality control method Methods 0.000 description 1
- 239000010819 recyclable waste Substances 0.000 description 1
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 description 1
- 230000002940 repellent Effects 0.000 description 1
- 239000005871 repellent Substances 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 239000011265 semifinished product Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 239000008107 starch Substances 0.000 description 1
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 description 1
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 description 1
- XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N tin dioxide Chemical compound O=[Sn]=O XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001887 tin oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- 239000003440 toxic substance Substances 0.000 description 1
- 239000003039 volatile agent Substances 0.000 description 1
- 235000013618 yogurt Nutrition 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
- B29B17/00—Recovery of plastics or other constituents of waste material containing plastics
- B29B17/04—Disintegrating plastics, e.g. by milling
- B29B17/0412—Disintegrating plastics, e.g. by milling to large particles, e.g. beads, granules, flakes, slices
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
- B29B17/00—Recovery of plastics or other constituents of waste material containing plastics
- B29B17/04—Disintegrating plastics, e.g. by milling
- B29B2017/0424—Specific disintegrating techniques; devices therefor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
- B29B17/00—Recovery of plastics or other constituents of waste material containing plastics
- B29B17/04—Disintegrating plastics, e.g. by milling
- B29B2017/0424—Specific disintegrating techniques; devices therefor
- B29B2017/048—Cutter-compactors, e.g. of the EREMA type
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
- B29K2067/00—Use of polyesters or derivatives thereof, as moulding material
- B29K2067/04—Polyesters derived from hydroxycarboxylic acids
- B29K2067/046—PLA, i.e. polylactic acid or polylactide
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
- B29K2995/00—Properties of moulding materials, reinforcements, fillers, preformed parts or moulds
- B29K2995/0037—Other properties
- B29K2995/0059—Degradable
- B29K2995/006—Bio-degradable, e.g. bioabsorbable, bioresorbable or bioerodible
-
- 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
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Separation, Recovery Or Treatment Of Waste Materials Containing Plastics (AREA)
- Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области переработки термопластичного полимерного материала, способу переработки полимолочной кислоты, при этом полимерный материал нагревают в приемном резервуаре при постоянном перемешивании при температуре ниже точки плавления полимерного материала, причем для перемешивания и нагрева полимерного материала применяется вращающееся вокруг вертикальной оси перемешивающее или измельчительное устройство. Полимерный материал из полимолочной кислоты нагревают до температуры от 65 до 120°С и в том случае, когда он присутствует в виде тонких пленок, волокон или нетканого материала, перемешивают при окружной скорости крайнего смесительного конца перемешивающего или измельчительного устройства от 15 до 58 м/с, выдерживают в реакторе в среднем от 3 до 60 минут и обрабатывают при давлении окружающей среды, и в случае если полимерный материал присутствует в виде пластинок, полученных измельчением тары или гранулятов, то его перемешивают при окружной скорости крайнего смесительного конца перемешивающего или измельчительного устройства от 1 до 35 м/с, выдерживают в реакторе в среднем от 10 до 100 минут и обрабатывают в вакууме при разрежении ≤150 мбар. Изобретение обеспечивает переработку отходов полимолочной кислоты в щадящем режиме, а также переработку сильно загрязненной, зараженной или содержащей большое количество надписей полилактидной пластмассы, исключая отрицательное воздействие на ее механические свойства и способность к расплавлению. 16 з.п. ф-лы, 2 пр.
Description
Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к способу предварительной обработки и переработки или вторичного использования термопластичного полимерного материала из полимолочной кислоты согласно ограничительной части пункта 1 формулы изобретения.
Уровень техники
Переработка отходов пластмассы сегодня стала проблемой все возрастающего значения. Правда, эффективное вторичное использование сопровождается многообразными проблемами, которые необходимо учитывать. Так, например, перерабатываемые пластмассы обычно представляют собой отходы самого разного вида, формы, толщины и пр. Кроме того, отдельные виды пластмассы различаются между собой химическими и физическими свойствами. Также большая часть вторично используемых пластмасс загрязнены токсичными веществами или другими видами загрязнения и нуждаются в очистке, чтобы снова быть в обороте.
Существует множество разных способов регенерации и вторичного использования пластмасс. Правда в этих способах всегда учитываются только отдельные аспекты, вследствие чего, хотя известные из уровня техники способы и пригодны для случаев специального назначения, однако в других областях и при наличии других требований и проблем они применяться не могут.
Так, например, при вторичном использовании, в частности, гигроскопичных пластмасс важно, чтобы регенерируемый материал был по возможности сухим, чтобы можно было исключить гидролитическое разложение молекулярных цепочек в процессе пластификации или расплавления. Это необходимо учитывать в числе прочего, при осуществлении способа.
Также необходимо учитывать и технологические проблемы, как, например, слипание между собой некоторых видов пластмасс при повышенных температурах.
Все возрастающее вторичное использование регенерированных пластмасс привело к тому, что регенерированные изделия стали применяться и в области упаковки продуктов питания. Однако там, где имеет место прямой контакт регенерированной пластмассы с продуктом питания, необходимо исключить нежелательное загрязнение продукта питания упаковочным средством из регенерированной пластмассы. Для решения этой проблемы уже разработаны многочисленные способы вторичного использования пластмасс, бывших в употреблении и поэтому загрязненных и часто содержащих токсичные для продуктов питания примеси, таким образом, что полученная регенерацией пластмасса может снова применяться без проблем в области упаковки продуктов питания.
Здесь известны, прежде всего, разные химические способы. В соответствии с этим физические способы применяются при существенно пониженных температурах, в результате чего структура и, в частности, длина молекулярной цепочки вторично используемой пластмассы по существу сохраняется.
Пластмассой возрастающего значения является полимолочная кислота или полилактид. Полимолочная кислота или полилактид представляет собой термопластичную пластмассу следующей формулы:
Полилактид [26100-51-6] относится к семейству сложных полиэфиров. Оптически активные полимеры проявляются в виде D- или L-лактидов.
Наиболее широко полилактид применяется в упаковочной отрасли промышленности. Положительное свойство этого материала состоит в том, что он очень хорошо подвержен биологическому разложению, является биологически совместимым, не вызывает загрязнения окружающей среды и, следовательно, может легко разлагаться микроорганизмами.
Также полилактид представляет интерес и для медицины. Так, например, из полилактида изготавливают имплантаты или вещества с активным началом, которые распадаются в организме человека. Пластина для кости и/или винт из полилактида распадается в организме в процессе возрастающего заживления, например, кости после ее перелома, т.е. отпадает необходимость во вторичной операции по удалению этого материала. Длительность рассасывания может регулироваться соотношением L- и D-долей в смеси, а также длиной молекулярной цепочки использованного полимера. Вспененные элементы из полилактида с включениями активных веществ могут выделять последние местно в течение заданного времени.
Свойства полилактида определяются в первую очередь молекулярной массой, степенью кристалличности и, при необходимости, долей сополимеров. Повышенная молекулярная масса ведет к повышению температуры стеклования, температуры плавления, прочности на растяжение и модуля упругости и к снижению относительного удлинения при разрыве. Благодаря метальной группе материал является водоотталкивающим или гидрофобным. Полилактид растворим во многих органических растворителях, как, например, дихлорметан и пр. При обработке полилактид может быть армирован волокнами.
Полимеры полимолочной кислоты являются доступными, прежде всего, благодаря ионной полимеризации лактида, кольцевого объединения двух молекул молочной кислоты. При температурах от 140 до 180°С, а также при воздействии каталитических соединений олова (например, оксида олова) происходит полимеризация, сопровождаемая раскрытием цикла. Так получают пластмассы с большой молекулярной массой и прочностью. Сам лактид может быть получен путем брожения мелассы или ферментации глюкозы с использованием разных бактерий. Также могут быть получены высокомолекулярные и чистые полилактиды путем поликонденсации непосредственно из молочной кислоты. Правда в промышленном производстве удаление растворителя представляет собой проблему.
Температура или температурный диапазон стеклования полилактида составляет от 55 до 58°С, температура кристаллизации - от 100 до 120°С, температура плавления - от 165 до 183°С.
При регенерации полимеров полимолочной кислоты важно, чтобы регенерируемый материал был по возможности сухим для предупреждения гидролитического разложения молекулярных цепей во время пластификации или расплавления. Однако полилактид является гигроскопичным, вследствие чего его эффективная сушка осложнена.
Низкая температура стеклования, при которой материал из полилактида с: повышением температуры становится клейким, и относительно длительное время кристаллизации осложняют кристаллизацию или сушку аморфных производственных отходов, в частности, отходов пленки глубокой вытяжки, с помощью традиционных систем кристаллизации и сушки.
Такими традиционными, известными из уровня техники сушильными системами являются, например, сушилки сухим воздухом, в которых сушка проводится воздушным потоком при ок. 1,85 м3/ч на кг гранулята. При этом, например, некристаллизованный полилактид сушится при 45°С в течение ок. 4 ч при точке росы -40°С, а кристаллизованный полилктид при 90°С в течение ок. 2 ч при точке росы -40°С.
Однако вследствие низких температур сушки, в частности, при переработке не кристаллизованного материала сушка длится относительно долго и требуется соблюдать чрезвычайно точно температурный режим. В отношении гранулятов и, в частности, всех других видов материала, как, например, пластинки, пленки, нетканый материал и пр., это чрезвычайно сложно или вообще не возможно обеспечить.
По этой причине можно попытаться провести перед сушкой кристаллизацию полимерного материала. Такая кристаллизация может быть обеспечена, например, в результате того, что при температуре ниже температуры сушки, во всяком случае, при температуре ниже температуры плавления или пластификации, частицы равномерно; передвигают или воздействуют на них механически. Передвижение оптимально для предупреждения слипания отдельных частиц.
Учитывая, однако, что регенерируемые материалы в большинстве случаев загрязнены, подвергаются мойке и в любом случае предшествующему измельчению при одновременном загрязнении, то в большинстве случаев проводят сначала заданное; измельчение или размалывание, затем мойку и сушку. Такая предварительная сушка должна обеспечить содержание воды в применяемом или генерируемом полимерном материале, по меньшей мере, менее 1,5 масс.%.
Если операцию по кристаллизации проводить предпочтительно предварительно в обычном кристаллизаторе, то это также чрезвычайно сложно осуществить из-за слипания.
Усложняет проведение способа переработки пластмасс то, что для самого разного назначения используются совершенно разные пластмассы, которые по своим химическим и физическим свойствам существенно различаются между собой. Так, например, полиэтилентерефталат обладает совершенно иными свойствами, чем полиэтилен, а полистирол - совершенно иными свойствами, чем полипропилен.
Следовательно, не всегда возможно перенести или непосредственно применить опыт, приобретенный в ходе переработки одного полимерного материала, к другому материалу. Таким образом, каждый полимер требует отдельного подхода, оценки и специально согласованные с соответствующим материалом технологические условия. На точное ведение способа влияние оказывают также форма и, в частности, толщина обрабатываемого материала.
Поскольку, кроме того, параметры кристаллизации, сушки, очистки и, например, повышение вязкости подвержены сложной изменчивости, которую предсказать очень трудно и на которую не распространяются общие правила, то в каждом отдельном случае требуется специальная адаптация к технологическим параметрам для каждого полимера и каждого вида регенерируемых отходов.
Раскрытие изобретения
Следовательно, задачей настоящего изобретения является создание способа, с помощью которого можно было бы перерабатывать отходы полимолочной кислоты в щадящем режиме, эффективно и не дорого.
Также с помощью такого способа должна быть обеспечена возможность щадящей обработки чувствительных или нестойких, в частности, гигроскопичных пластмасс из. полимолочной кислоты или полилактидных пластмасс с повышенным содержанием влаги.
Кроме того, задачей изобретения является создание способа, с помощью которого можно было бы сушить и, при необходимости, одновременно кристаллизовать за одну операцию регенерируемые полилактидные пластмассы.
Еще одной задачей изобретения служит создание способа, с помощью которого можно было бы проводить быструю и по возможности энергосберегающую регенерацию полилактидных пластмасс, причем регенерированные пластмассы или полученный из расплава полилилактидный гранулят, или же изготовленные из них предметы обладали по возможности высокими показателями вязкости, в частности, такой вязкостью, которая была бы сопоставима с показателями вязкости регенерируемого материала. Показатель вязкости вторичного гранулята должен быть выше.
Также задачей изобретения является создание способа, с помощью которого можно было бы перерабатывать сильно загрязненные или зараженные или содержащие большое количестве надписей полилактидные пластмассы, исключая при этом отрицательное воздействие на механические свойства пластмасс и/или их способность к расплавлению. Регенерированные и пригодные к вторичному использованию пластмассы или полученный расплав пластмассы, или полученный из расплава гранулят, должны быть: совместимыми с продуктами питания, т.е. соответствовать, в частности, техническим предписаниям для продуктов питания и обладать пригодностью к применению для продуктов питания или же должны быть сертифицированы в соответствии с европейским документом ILSI или FDA (Управление по контролю за качеством пищевых продуктов, медикаментов и косметических средств, США). Вредные вещества, миграционные продукты или загрязнения, содержащиеся в загруженном для регенерации материале, подлежат, следовательно, по возможности полному выведению с помощью способа.
Указанные задачи решаются посредством отличительных признаков пункта 1 формулы изобретения.
Согласно изобретению необходимо при этом, прежде всего, предусмотреть, чтобы полимерный материал из полимолочной кислоты был нагрет до температуры от 65 до 120°С, предпочтительно от 90 до 110°С. Если полимерный материал присутствует в виде: тонких пленок, волокон или нетканого материала, в частности, толщиной от 100 мкм до 2 мм, то ведется смешивание при окружной скорости крайнего смесительного конца перемешивающего или измельчительного устройства от 15 до 58 м/с, предпочтительно от 35 до 47 м/с, выдержка в реакторе в течение среднего времени от 3 до 60 минут, в частности, от 10 до 25 минут, и обработка при давлении окружающей среды. Если же полимерный материал присутствует в виде пластинок, полученных измельчением тары, или гранулятов, то ведется смешивание при окружной скорости крайнего смесительного конца перемешивающего или измельчительного устройства от 1 до 35 м/с, предпочтительно, от 3 до 20 м/с, выдержка в реакторе в течение среднего времени от 10 до 100 минут, в частности, от 20 до 70 минут, и обработка в вакууме с разрежением ≤150 мбар, предпочтительно ≤50 мбар, особо предпочтительно ≤20 мбар, в частности, от 0,1 до 2 мбар.
Таким образом могут перерабатываться отходы из полимолочной кислоты с повышенным содержанием влаги в щадящем режиме, эффективно и не дорого и может быть получен высокоценный целевой продукт. Кроме того, могут перерабатываться и обезвреживаться и сильно загрязненные, зараженные и содержащие большое количество надписей полимеры из полимолочной кислоты, не оказывая при этом вредного воздействия на механические свойства полимера и/или его плавильные свойства.
Кристаллизация, сушка, очистка или обезвреживание, при необходимости, повышение вязкости проводятся предпочтительно одновременно, в частности, за одну операцию. Таким образом, переработка происходит быстро, но вместе с тем в щадящем режиме.
Так, например, как кристаллизованный, так и некристаллизованный полилактид в предварительно измельченном или сыпучем виде при любых соотношениях смеси могут за одну операцию сушиться, при необходимости, кристаллизоваться и, при необходимости, прямо подаваться на экструдер, в котором материал расплавляется.
В способе согласно изобретению предпочтительно проводится описанное в пункте 1 формулы изобретения щадящее, но непрерывное передвижение полилактидного материала. Этим предупреждается комкование или слипание материала в критическом температурном диапазоне до того, как достаточная кристаллизация поверхности частиц сама не предупредит слипание отдельных частиц. Кроме того, благодаря передвижению возможна повышенная температура процесса. В резервуаре для обработки при щадящем и непрерывном передвижении наряду с исключением слипания одновременно обеспечивают, чтобы температура в нем была или оставалась достаточно высокой и чтобы каждая частица нагревалась в щадящем режиме до соответствующей температуры или поддерживалась при ней. Одновременно передвижение способствует отделению миграционных молекул с поверхности частиц. Для этой цели применяются предпочтительно расположенные на разных уровнях устройства при непрерывных процессах или же смесители при периодических процессах.
Предпочтительные варианты выполнения способа обеспечиваются в числе прочего признаками зависимых пунктов формулы изобретения.
Улучшенная сушка материала из полимолочной кислоты достигается, например, в вакууме. Осуществляемый таким образом способ расходует благодаря применению вакуума заметно меньше энергии, чем сопоставимые системы. Используемый при этом вакуум способствует процессу диффузии примесей из материала и обеспечивает также их отделение.
Кроме того, вакуум предохраняет горячие полимерные частицы от окисления или повреждений, в результате чего достигается повышенная вязкость по сравнению с другими видами оборудования. В принципе обезвреживание возможно также с помощью любого инертного газа. Но это связано с заметно большими затратами. Сушке способствует определенное оптимальное минимальное время выдержки материала при заданной температуре и, при необходимости, в вакууме.
Трудоемкая и затратная традиционная наружная предварительная сушка и кристаллизация переработанного материала, а также применение химических добавок и/или конденсация в твердом состоянии (solid state) более не требуются.
В качестве перерабатываемых изделий на входе применяется преимущественно тара из пищевой отрасли промышленности, как, например, молочные бутылки, банки из-под йогурта и пр. На первой операции эту тару очищают от обычных грубых загрязнений в предвключенных установках сбора, сортировки, измельчения и мойки. Однако при этом остаются еще незначительные загрязнения, которые диффундировали в самый наружный слой тары.
Для этой цели промытые и просушенные частицы подвергают очистке способом согласно изобретению при повышенной температуре и, при необходимости, в вакууме, при этом выдержка в реакторе в заданных технологических условиях способствует также обеззараживанию. Технологические параметры определяются инертностью, а также физико-химическими свойствами соответствующего полимера.
При этом не имеет значения, каким образом производится нагрев материала. Это может достигаться во время предварительного процесса или же в резервуаре для обработки. Однако предпочтительно это обеспечивается посредством самих вращающихся смесительных устройств.
Поскольку миграционные продукты располагаются в краевом слое полимерных частиц, то пути диффузии резко сокращаются по сравнению с процессом экструзии с последующей дегазацией расплава.
В принципе способ согласно изобретению может осуществляться в виде периодического или же непрерывного процесса. Предпочтительно только обеспечить, чтобы технологические параметры, такие, как температура, продолжительность выдержки и вакуум, соблюдались на протяжении всего времени. Особо целесообразным оказался непрерывный процесс, при котором обеспечивается равномерный производственный процесс.
Также предпочтительно, чтобы материал нагревали в предшествующем процессе до температуры, близкой к температуре процесса. Это относится в особенности к полимерам с низкой инертностью и/или длительным временем диффузии.
В результате удаления примесей дополнительно уменьшаются неприятные запахи.
Продолжительность выдержки обеспечивает минимальную очистку материала и ее длительность определяется разными критериями, а именно скоростью диффузии миграционных продуктов в полимере и температурой размягчения или плавления полимера.
Продолжительность выдержки может быть очень длительной. Для предупреждения расплавления материала при температуре внутри реакторе может оказаться целесообразной подача частиц непосредственно в процесс экструзии при дегазации расплава.
При этом целесообразно, чтобы экструдер был непосредственно сообщен с резервуаром, причем вакуум распространяется предпочтительно до плавильной зоны, одновременно частицы привносят по возможности большое количество энергии в экструдер и расплавление в последующем экструдере протекает в вакууме.
Для предупреждения потерь энергии при транспортировках между резервуаром для обработки и экструдером могут применяться дополнительно, например, транспортные устройства, изоляция, дополнительный вакуум в плавильной зоне и пр.
В плавильной зоне экструдера и во время последующей дегазации расплава проводится удаление остаточных летучих компонентов в условиях повышенной температуры в вакууме.
В заключение, при необходимости, расплав может быть подвергнут фильтрации, грануляции или же последующей операции для приготовления целевого продукта или полуфабриката.
Согласно изобретению способ предварительной обработки, переработки или вторичного использования материала из полимолочной кислоты согласно всем своим оптимальным вариантам выполнения проводится обычно в приемном резервуаре или реакторе. Обрабатываемый полимерный материал вводят в этот приемный резервуар или реактор и обрабатывают при непрерывном перемешивании или передвижении и/или измельчении при повышенной температуре.
Для перемешивания и нагрева полимерного материала в реакторе установлено, по меньшей мере, одно, при необходимости расположенное в нескольких лежащих друг над другом плоскостях измельчительное или перемешивающее устройство, вращающееся вокруг вертикальной оси и содержащее рабочие кромки для измельчения и/или перемешивания материала. Такие измельчительные или перемешивающие устройства сообщают полимерному материалу механическую энергию, вследствие чего происходит нагревание и одновременное перемешивание и передвижение полимерного материала. Нагревание вызвано при этом преобразованием воздействующей механической энергии.
Подобные реакторы находят применение также на практике и известны, например, под обозначением «EREMA, система PC регенерации пластмасс» или «Одно- или двухэтапные установки VACUREMA».
Переработка ведется при температуре ниже точки плавления и предпочтительно выше температуры стеклования полимерного материала, при этом полимерный материал равномерно и постоянно передвигают и перемешивают. В результате за одну операцию полимерный материал кристаллизуется, сушится и очищается.
Также могут применяться смеси из полилактида и других полимерных материалов, таких, как, полиэтилен высокой плотности, полиэтилен низкой плотности, полипропилен, поликарбонат, полистирол, полиэтиленнафталат, полиамиды, полиимид, полигидроксиалкановая кислота, сополимеры стирола, такие, как акрилонитрилбутадиенстирол, стиролакрилонитрил, полиметилметакрилат и/или биологические полимеры, в частности, на основе крахмала или его смесей.
Материал из полимолочной кислоты присутствует обычно в виде, по меньшей мере, частично кристаллизованного или не кристаллизованного, аморфного гранулята, который вновь получен или является продуктом регенерации. Он может также иметь вид аморфных измельченных отходов пленки, в частности, изготовленной глубокой вытяжкой, при толщине, в частности, от 100 мкм до 2 мм, а также иметь вид отходов тонких пленок, полученных на установках вытяжки, при толщине, в частности, от 5 до 100 мкм и/или же отходов волокон и нетканого материала. Кроме того полимерный материал может присутствовать в виде бутылочных отходов или отходов, образовавшихся при литье под давлением.
Способ применим и для кускового полимерного материала, в частности, в виде гранулятов, пластинок и пр., предпочтительно в одностадийном реакторе VACUREMA. Такой реактор обладает приведенными выше признаками и в нем можно создавать вакуум.
Для полимерного материала в виде тонких пленок, волокон или нетканого материала способ проводят преимущественно в одностадийном реакторе EREMA PC. При этом часто бывает достаточно, чтобы способ проводился при атмосферном давлении, т.е. не в вакууме. Реактор также характеризуется приведенными выше признаками.
Также способ может осуществляться в две стадии. Так, например, может применяться смесь из кристаллизованных или некристаллизованных гранулятов или пластинок в качестве очищаемого материала в кристаллизационной сушилке двухстадийного реактора VACUREMA. В предвключенной кристаллизационной сушилке находятся вращающиеся вокруг вертикальной оси измельчительные или перемешивающие устройства с рабочими кромками для измельчения и/или перемешивания материала. С помощью этих измельчительных или перемешивающих устройств материалу сообщается механическая энергия, вызывающая предварительный нагрев материала при одновременном перемешивании и передвижении материала. Затем предварительно нагретый, предварительно просушенный и предварительно кристаллизованный материал поступает на основную обработку.
Для оптимального осуществления способа согласно изобретению может быть применено, например, устройство, содержащее резервуар под обрабатываемый полимерный материал, в который этот материал подается через загрузочное отверстие и из которого он затем выгружается, по меньшей мере, одним шнеком у боковой стенки, причем в донной части резервуара предусмотрено, по меньшей мере, одно вращающееся вокруг вертикальной оси устройство с измельчительными или смесительными рабочими кромками, при этом загрузочное отверстие шнека расположено, по меньшей мере, приблизительно на уровне этого устройства и сообщено предпочтительно, по меньшей мере, с одним соединенным с резервуаром трубопроводом для создания вакуума и/или газовой атмосферы внутри резервуара. Такое устройство осуществлено, например, в виде реактора VACUREMA или реактора EREMA PC.
Такое ведение процесса является в целом удовлетворительным, также и при обработке пластмасс, которые чувствительны к кислороду воздуха и/или влажности, так как при откачке воздуха из резервуара или при заполнении его защитным газом полимерный материал может оказаться защищенным от вредного воздействия.
Однако было установлено, что в некоторых случаях степень гомогенизации отводимого шнеком полимерного материала является не достаточной, в частности в отношении достигнутой степени сушки таких полимерных материалов, которые для исключения их разложения должны быть полностью сухими еще до начала пластификации.
Для пленок большей толщины затраты по сушке возрастают с увеличением толщины, вследствие чего для такого материала необходимо применить специальные сушильные процессы, например, с использованием обезвоженного воздуха в специальных сушилках. Кроме того, такие сушилки работают в температурном диапазоне, в котором разрешается применять только кристаллизованный материал, так как аморфный материал становится клейким и слипается.
Это означает, что процессу сушки должен предшествовать процесс кристаллизации. Если же материал обрабатывается в резервуаре устройством длительное время, то, в частности, при непрерывном режиме работы устройства присутствует опасность того, что отдельные частицы пластмассы слишком преждевременно будут захвачены шнеком, а остальные частицы с большим запаздыванием. Преждевременно захваченные частицы пластмассы могут оказаться еще относительно холодными и поэтому недостаточно предварительно обработанными, вследствие чего возникают неоднородности в материале, подаваемом шнеком к подсоединенному устройству, например, экструзионной головке.
Для того, чтобы это исключить и существенно повысить однородность выгружаемого материала способ согласно изобретению может проводиться в другом устройстве, в котором с загрузочным отверстием основного резервуара сообщено разгрузочное отверстие, по меньшей мере, одного другого резервуара, в котором также предусмотрено в донной части, по меньшей мере, одно вращающееся вокруг вертикальной оси устройство. Следовательно, имеется два или более последовательно и/или параллельно установленных резервуара и обрабатываемый полимерный материл должен пройти через все эти резервуары по очереди. В первом резервуаре получают предварительно измельченный, предварительно подогретый, предварительно просушенный и предварительно уплотненный и следовательно предварительно гомогенизированный материал, который поступает затем в следующий резервуар. В результате обеспечивается положение, при котором не обработанный, т.е. холодный, не уплотненный и неоднородный, материал не поступит прямо на разгрузочный шнек и не подастся им в подсоединенный экструдер и пр.
При этом такие преимущества обеспечиваются и в том случае, когда во втором и/или последующем резервуаре проводится обработка термопластичного полимерного материала в вакууме или в атмосфере защитного газа. Сечение перепуска является, как правило, малым и выравнивание давления резко снижается из-за транспортировки материала. Кроме того, образовавшаяся в предвключенном резервуаре пробка из смеси закрывает выпускное отверстие этой резервуара и до некоторой степени способствует герметизации.
Условия становятся особо благоприятными в том случае, когда выпускное отверстие другого резервуара, т.е. предшествующего, расположено, по меньшей мере, приблизительно на уровне устройства этого резервуара, т.е. в донной части резервуара. Вращающееся в этом резервуаре устройство способствует поступлению материала в выпускное отверстие под действием центробежной силы, в результате чего сечение перепуска постоянно хорошо заполнено материалом.
Согласно другому предпочтительному варианту развития выпускное отверстие сообщено с впускным отверстием с помощью трубчатого патрубка с установленным в нем запорным элементом. В результате достигается полная герметичность между обоими резервуарами, вследствие чего полностью исключаются потери вакуума или защитного газа. В наиболее простом случае такой запорный элемент может представлять собой согласно изобретению задвижку, закрываемую при вакуумной обработке или заполнении газом последующего резервуара. Правда в этом случае более не обеспечивается полностью непрерывный режим. Если же согласно предпочтительному варианту выполнения изобретения запорный элемент является шлюзом, в частности, ячейковым шлюзовым затвором, то при этом становится возможным поддерживать упомянутое уплотнение между обоими резервуарами и обеспечивать непрерывный режим. Известным способом ячейки шлюзового затвора также могут быть заполнены газом или же в них создано разрежение.
Образованный в последующем резервуаре вакуум способствует всасыванию обрабатываемого материала из предыдущего резервуара. В таких установках резервуары могут, поэтому располагаться, как правило, на одинаковом уровне. Если же потребуется увеличить заполнение следующего резервуара под действие силы тяжести, то согласно другому варианту развития изобретения расположение может быть выбрано таким, чтобы находящийся в направлении потока материала резервуар располагался выше следующего резервуара. Поэтому последний может загружаться в средней или верхней части своей боковой стенки, а, при необходимости, и сверху через крышку.
Способ согласно изобретению, как уже было описано, может осуществляться предпочтительно в две стадии в специально выполненном для этого устройстве. При таком выполнении способа проводится двухстадийная обработка находящегося или же загружаемого материала, причем в процессе предварительной обработки в предназначенном для этого устройстве происходит не пластификация материала, а лишь кристаллизация и/или некоторое предварительное уплотнение при одновременной сушке. Предварительное уплотнение происходит при соответствующей температуре в результате механического воздействия на материал или сообщения ему энергии. В частности, температура повышается или задается в результате механического воздействия на материал или вследствие преобразования энергии вращения, по меньшей мере, одного; перемешивающего и/или измельчительного элемента в тепловую энергию из-за возникающих потерь на трение.
В ходе основной обработки в главном устройстве материал при повышенной температуре дополнительно сушится, обезвреживается, при необходимости кристаллизуется и затем выдерживается в течение определенного среднего времени в глубоком вакууме. Снова проводится механическое воздействие или уплотнение материала и сообщение ему энергии посредством, по меньшей мере, одного перемешивающего или измельчительного элемента, который благодаря своему вращению передает материалу тепловую энергию и дополнительно нагревает его.
Основная обработка в вакууме снижает остаточную влажность до заданного определенного среднего значения и выводит из материала летучие вредные вещества.
Температура во время основной обработки поддерживается ниже температуры плавления материала. Однако следует стремиться поддерживать эту температуру по возможности высокой.
После обработки с помощью одностадийного способа или после основной обработки с помощью двухстадийного способа предпочтительно проводится пластификация выгруженного материала с применением экструдера, непосредственно подсоединенного к устройству основной обработки. Благодаря прямому вакуум-плотному подсоединению вакуум может быть создан в устройстве основной обработки вплоть до загрузочной зоны экструдера. Часто экструдер содержит зону пластификации, к которой примыкают зона сжатия и зона подпора. Обычно с зоной подпора сообщена зона дегазации или зона вакуумирования, в которой посредством вакуума, в частности, глубокого вакуума, отсасываются летучие вещества из расплава. При этом может быть предусмотрена одно- или многостадийная дегазация; также могут быть последовательно расположены с разным вакуумом несколько зон компрессии и декомпрессии. В результате могут быть выпарены устойчивые или трудно испаряемые виды загрязнения.
При соответствующем выборе температуры и продолжительности выдержки на стадии предварительной обработки и на стадии основной обработки могут задаваться: показатели вязкости отбираемого из экструдера расплава и приготовленного из расплава гранулята. Вследствие соответственно длительной выдержки и высокой температуры в вакууме можно положительно влиять на вязкость и проводить реполимеризацию.
В принципе отсутствует необходимость в расплавлении регенерированной, кристаллизованной и просушенной кусковой пластмассы. При сохранении ее сухого и кристаллизованного состояния она может храниться, охлаждаться или подаваться транспортными устройствами на переработку в экструзионные системы или же использоваться в других процессах преобразования.
Учитывая, что кристаллическое состояние трудно обеспечить известными в настоящее время системами, то можно отказаться от поддержания сухого состояния, что обычно при прямой обработке без повторной сушки ведет к снижению качества. Если же материал сушится повторно, то это ведет к потере ранее затраченной на сушку энергии.
Устройства, точно и специально описанные в источниках информации: ЕР 123771, ЕР 0390873, AT 396900, AT 407235, AT 407970, AT 411682, AT 411235, AT 413965, AT 413673 или AT 501154 включены вместе со всеми их предпочтительными вариантами выполнения в настоящее описание и являются его неотъемлемой составной частью. Такие устройства применяются и на практике, они известны, например, под названием «EREMA, система PC регенерации пластмассы» или «Одно- или двухстадийные установки VACUREMA».
Ниже приводятся некоторые примеры возможного осуществления способа.
Осуществление изобретения
Пример 1.
Полимолочную кислоту (PLA) в виде пластинок, полученных измельчением тары, или гранулятов:
- нагревали до температуры от 65 до 120°С, предпочтительно от 90 до 110°С,
- выдерживали в реакторе в течение среднего времени от 10 до 100 минут, предпочтительно от 20 до 70 минут,
- при этом окружная скорость крайнего смесительного конца измельчительного или перемешивающего устройства составила от 1 до 35 м/с, предпочтительно от 3 до 20 м/с,
- причем был создан вакуум со степенью разрежения ≤150 мбар, предпочтительно ≤50 мбар, особо предпочтительно ≤20 мбар, в частности, от 0,1 до 2 мбара.
Пример 2.
Полимолочную кислоту в виде тонких пленок, волокон или нетканого полотна:
- нагревали до температуры от 65 до 120°С, предпочтительно от 90 до 110°С,
- выдерживали в реакторе в течение среднего времени от 3 до 60 минут, в частности, от 10 до 25 минут,
- при этом окружная скорость крайнего смесительного конца измельчительного или перемешивающего устройства составила от 15 до 58 м/с, предпочтительно от 35 до 47 м/с,
- причем обработка велась при давлении окружающей среды.
Claims (17)
1. Способ предварительной обработки и переработки вторично используемого полимерного материала в виде полимолочной кислоты в форме гранулятов и/или пластинок, полученных измельчением тары, волокон, отходов нетканого материала, измельченных отходов пленок толщиной от 100 мкм до 2 мм и/или отходов тонких пленок с установок вытяжки толщиной от 5 до 100 мкм, в котором полимерный материал нагревают, по меньшей мере, в одном приемном резервуаре или реакторе при постоянном перемешивании и, при необходимости, измельчении при температуре ниже точки плавления полимерного материала, при необходимости, кристаллизуют, сушат и/или очищают, при этом для перемешивания и нагрева полимерного материала применяют, по меньшей мере, одно вращающееся вокруг вертикальной оси перемешивающее или измельчительное устройство с рабочими кромками, перемешивающими и/или измельчающими полимерный материал, причем нагревание происходит, в частности, в результате воздействия механической энергии, отличающийся тем, что полимерный материал нагревают до температуры от 65 до 120°C, причем в случае если полимерный материал имеет вид тонких пленок, волокон или нетканого материала толщиной, в частности, от 100 мкм до 2 мм, то его перемешивают при окружной скорости крайнего смесительного конца перемешивающего или измельчительного устройства от 15 до 58 м/с, выдерживают в реакторе в течение в среднем от 3 до 60 минут и обрабатывают при давлении окружающей среды; в случае если полимерный материал имеет вид пластинок, полученных измельчением тары или гранулятов, то его перемешивают при окружной скорости крайнего смесительного конца перемешивающего или измельчительного устройства от 1 до 35 м/с и выдерживают в реакторе в течение в среднем от 10 до 100 минут, и обрабатывают в вакууме с разрежением ≤150 мбар.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что полимерный материал нагревают до температуры от 90 до 110°C.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что когда полимерный материал имеет вид тонких пленок, волокон или нетканого материала, то его перемешивают при окружной скорости крайнего смесительного конца перемешивающего или измельчительного устройства от 35 до 47 м/с, выдерживают в реакторе в течение от 10 до 25 минут и обрабатывают при давлении окружающей среды.
4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что когда полимерный материал имеет вид пластинок, полученных измельчением тары или гранулятов, то его перемешивают при окружной скорости крайнего смесительного конца перемешивающего или измельчительного устройства от 3 до 20 м/с, выдерживают в реакторе в течение от 20 до 70 минут и обрабатывают в вакууме с разрежением ≤50 мбар, особо предпочтительно ≤20 мбар, в частности, от 0,1 до 2 мбар.
5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что полимерный материал нагревают до температуры выше температуры стеклования.
6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что перемешивающее или измельчительное устройство выполнено вращающимся вокруг вертикальной оси и, при необходимости, расположено в нескольких лежащих друг над другом плоскостях.
7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что его осуществляют с предварительной сушкой или без нее, и/или с предварительной кристаллизацией полимерного материала и/или без нее.
8. Способ по п. 1, отличающийся тем, что его осуществляют в одну стадию в единственном реакторе или что полимерный материал нагревают, сушат, кристаллизуют и очищают за одну рабочую операцию, в частности, в единственном реакторе.
9. Способ по п. 1, отличающийся тем, что его осуществляют в несколько стадий, в частности в две стадии, при этом два или более приемных резервуаров или реакторов расположены последовательно и/или параллельно и перерабатываемый полимерный материал проходит последовательно через резервуары этого ряда.
10. Способ по п. 9, отличающийся тем, что технологические условия по пп. 1-7 применяют, по меньшей мере, для одного, в частности, первого загруженного резервуара или для предварительной обработки.
11. Способ по п. 9, отличающийся тем, что полимерный материал, в частности материал с содержанием полимеров с низкой инертностью и/или длительным временем диффузии, нагревают во время предварительной обработки до температуры, близкой, в частности, к температуре процесса основной обработки.
12. Способ по п. 9, отличающийся тем, что на первой стадии полимерный материал подвергают предварительной обработке, в частности, в условиях вакуума, воздействием механической энергии, в результате чего он нагревается, сушится при повышенной температуре и, при необходимости, одновременно кристаллизуется, и что затем на второй стадии, предшествующей возможной пластификации или расплавлению, проводят основную обработку, в частности, в условиях вакуума, при которой полимерный материал снова сушат воздействием механической энергии с передвижением и дополнительно кристаллизуют, при этом основную обработку проводят при более высокой температуре, чем температура предварительной обработки.
13. Способ по п. 9, отличающийся тем, что полимерный материал перед предварительной обработкой подвергают предварительному измельчению и/или промывке и/или предварительной сушке.
14. Способ по п. 9, отличающийся тем, что температуру основной обработки поддерживают ниже температуры пластификации или точки плавления полимерного материала.
15. Способ по п. 9, отличающийся тем, что полимерный материал предварительно обрабатывают в виде непрерывного потока.
16. Способ по п. 1, отличающийся тем, что способ проводят непрерывно или с перерывами или периодически.
17. Способ по любому из пунктов 1-16, отличающийся тем, что в заключение полимерный материал пластифицируют или расплавляют и затем, при необходимости, после фильтрации, в частности, в условиях вакуума подают в экструдер или перерабатывают в гранулят.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
ATA1880/2006 | 2006-11-13 | ||
AT0188006A AT505462B1 (de) | 2006-11-13 | 2006-11-13 | Verfahren zur vorbehandlung, aufarbeitung bzw. recyclierung von thermoplastischem kunststoffmaterial |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2009122359A Division RU2412804C1 (ru) | 2006-11-13 | 2007-11-13 | Способ предварительной обработки, переработки или вторичного использования термопластичного полимерного материала |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2010150609A RU2010150609A (ru) | 2012-06-20 |
RU2551496C2 true RU2551496C2 (ru) | 2015-05-27 |
Family
ID=37728432
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2009122359A RU2412804C1 (ru) | 2006-11-13 | 2007-11-13 | Способ предварительной обработки, переработки или вторичного использования термопластичного полимерного материала |
RU2010150609/05A RU2551496C2 (ru) | 2006-11-13 | 2007-11-13 | Способ переработки полимолочной кислоты |
Family Applications Before (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2009122359A RU2412804C1 (ru) | 2006-11-13 | 2007-11-13 | Способ предварительной обработки, переработки или вторичного использования термопластичного полимерного материала |
Country Status (19)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20100216902A1 (ru) |
EP (2) | EP2295218B1 (ru) |
JP (2) | JP5302203B2 (ru) |
KR (2) | KR101468448B1 (ru) |
CN (2) | CN102357943B (ru) |
AT (2) | AT505462B1 (ru) |
AU (2) | AU2007321746B2 (ru) |
BR (1) | BRPI0718616B1 (ru) |
CA (2) | CA2668902C (ru) |
DK (2) | DK2295218T3 (ru) |
ES (2) | ES2399404T3 (ru) |
MX (1) | MX2009004892A (ru) |
PL (2) | PL2295218T3 (ru) |
PT (2) | PT2101974E (ru) |
RU (2) | RU2412804C1 (ru) |
SI (2) | SI2101974T1 (ru) |
UA (1) | UA94973C2 (ru) |
WO (1) | WO2008058303A1 (ru) |
ZA (1) | ZA200903023B (ru) |
Families Citing this family (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
AT506489B1 (de) * | 2008-02-14 | 2010-12-15 | Erema | Verfahren und vorrichtung zum spritzgiessen von kunststoffmaterial |
AT506403B1 (de) * | 2008-06-17 | 2009-09-15 | Erema | Verfahren und anordnung zur vorbehandlung von polymermaterialien |
PL3150512T3 (pl) † | 2009-06-17 | 2020-08-10 | Koninklijke Douwe Egberts B.V. | Kapsułka, układ i sposób przyrządzania wstępnie określonej ilości napoju nadającego się do spożycia |
JP5704615B2 (ja) | 2010-01-22 | 2015-04-22 | エレマ エンジニアリング リサイクリング マシネン ウント アンラーゲン ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフトフング | 処理及び毒性除去方法 |
DE102011004151A1 (de) * | 2011-02-15 | 2012-08-16 | Krones Aktiengesellschaft | Verfahren und Vorrichtung zum Bereitstellen eines Rohmaterials zum Herstellen von Behältern aus PET |
GB201103495D0 (en) * | 2011-03-01 | 2011-04-13 | Nextek Ltd | Recycling of polypropylene |
US9359283B2 (en) | 2012-05-31 | 2016-06-07 | Micromidas, Inc. | Polyhydroxyalkanoate derivatives, preparation and uses thereof |
DE102013210110A1 (de) | 2013-05-29 | 2014-12-04 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Verfahren zur Anreicherung von Polylactid aus Polylactid-haltigem Abfall, angereichertes Polylactid-Recyclat und Verwendung hiervon |
HU231147B1 (hu) * | 2014-05-23 | 2021-03-01 | Jager Invest Kereskedelmi | Többrétegû fóliahulladékok újrahasznosításával készült egyenletes összetételû polimer agglomerátum, eljárás ezek elõállítására, valamint az ebbõl elõállított termékek |
WO2016164755A1 (en) * | 2015-04-10 | 2016-10-13 | Arqlite Spc | Artificial stone to employed of concrete as aggregate and process |
KR20180009144A (ko) * | 2016-07-18 | 2018-01-26 | (주)씨엔텍코리아 | 재생 pc-abs의 제조방법 및 이에 의해 제조된 재생 pc-abs |
FR3056435B1 (fr) | 2016-09-26 | 2019-05-31 | Armor | Methode de production d'un materiau densifie a partir d'un film complexe, installation de production et utilisation. |
CL2016002617A1 (es) * | 2016-10-14 | 2017-02-24 | Vuelvo Mat Ltda | Proceso para el reciclaje de materiales de polietileno de alta densidad (hdpe) por medio de termofusión y productos de hdpe reciclado. |
CN107443618A (zh) * | 2017-08-15 | 2017-12-08 | 武冈市鑫瑞能塑料制品有限公司 | 一种基于废旧塑料编织袋的再生改性塑料生产工艺 |
CN107779482A (zh) * | 2017-12-05 | 2018-03-09 | 山东宝莫生物化工股份有限公司 | 一种高浓度丙烯酰胺的生产工艺 |
KR102090431B1 (ko) * | 2019-11-29 | 2020-03-17 | 이정호 | 친환경 pla 수지 폐기물의 재활용 제조방법 |
CN115210310A (zh) | 2019-12-11 | 2022-10-18 | 诺弗洛普有限公司 | 用于废物聚丙烯降解的组合物和方法 |
US20230323113A1 (en) * | 2022-04-06 | 2023-10-12 | Polyquantum Materials Corporation | Recycled pet blend processing method |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2000074912A1 (de) * | 1999-06-02 | 2000-12-14 | Helmut Bacher | Vorrichtung und verfahren zum aufbereiten von, insbesondere thermoplastischem, kunststoffmaterial |
JP2002226623A (ja) * | 2001-02-05 | 2002-08-14 | Kanebo Ltd | 再生発泡体、及び発泡体の再生方法 |
AT411235B (de) * | 2002-06-05 | 2003-11-25 | Bacher Helmut | Vorrichtung zur aufbereitung von thermoplastischem kunststoffmaterial |
Family Cites Families (24)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
AT375867B (de) | 1983-04-27 | 1984-09-25 | Erema | Vorrichtung zum aufbereiten von thermoplastischem kunststoffgut |
JPS63189222A (ja) * | 1987-02-02 | 1988-08-04 | Showa Denko Kk | 熱可塑性樹脂コンパウンドの押出方法 |
EP0390873B1 (de) | 1988-02-05 | 1992-05-20 | EREMA Engineering Recycling Maschinen und Anlagen Gesellschaft m.b.H. | Vorrichtung zum aufbereiten von thermoplastischem kunststoffgut |
AT396900B (de) | 1992-03-19 | 1993-12-27 | Erema | Vorrichtung zum vorbehandeln von thermoplastischem kunststoff |
EP0698462B1 (fr) * | 1994-08-23 | 2001-05-23 | ECO SELECTA ITALIA S.r.L. | Procédé de traitement de déchets de polytéréphtalate d'éthylène et installation pour la mise en oeuvre de ce procédé |
DE19517185A1 (de) * | 1995-05-11 | 1996-11-14 | Bayer Ag | Biologisch abbaubare und kompostierbare Formkörper einschließlich Flächengebilden |
JP3525322B2 (ja) * | 1997-08-27 | 2004-05-10 | 岳雄 高瀬 | プラスチック製バンパー廃材の塗装層剥離方法 |
JPH1170588A (ja) * | 1997-08-29 | 1999-03-16 | Ykk Corp | 再生合成樹脂スライドファスナー用部品の製造方法 |
JP2000225352A (ja) * | 1999-02-04 | 2000-08-15 | Nkk Corp | フィルム状合成樹脂材の造粒方法 |
AT407235B (de) | 1999-04-23 | 2001-01-25 | Bacher Helmut | Vorrichtung zum kontinuierlichen recyclen von kunststoffmaterial, vorzugsweise polyester |
JP2001030243A (ja) * | 1999-07-19 | 2001-02-06 | Takase Gosei Kagaku Kk | 塗膜付き樹脂部品の再生処理方法およびその装置 |
AT411161B (de) | 1999-09-22 | 2003-10-27 | Bacher Helmut | Verfahren und vorrichtung zum recyclen von pet-gut |
AT407972B (de) * | 1999-12-02 | 2001-07-25 | Bacher Helmut | Vorrichtung zum vorbehandeln und anschliessenden plastifizieren oder agglomerieren von kunststoffen |
AT410298B (de) * | 2001-06-11 | 2003-03-25 | Bacher Helmut | Vorrichtung zur befüllung einer in einem gehäuse gelagerten schnecke und verfahren zum betrieb einer solchen vorrichtung |
AU2003242308A1 (en) * | 2002-05-21 | 2003-12-02 | Kureha Chemical Industry Company, Limited | Bottle excellent in recyclability and method for recycling the bottle |
AT411682B (de) | 2002-06-05 | 2004-04-26 | Bacher Helmut | Verfahren zur herstellung von recyceltem kunststoffgut und vorrichtung zur durchführung des verfahrens |
AT413511B (de) * | 2003-06-05 | 2006-03-15 | Bacher Helmut | Vorrichtung zur aufbereitung von kunststoffmaterial zu recyclingzwecken |
AT413965B (de) | 2004-03-26 | 2006-07-15 | Erema | Vorrichtung zur aufbereitung von thermoplastischem kunststoffmaterial |
JP2005280242A (ja) * | 2004-03-30 | 2005-10-13 | Kawata Mfg Co Ltd | 廃プラスチック処理方法 |
JP2005330211A (ja) * | 2004-05-19 | 2005-12-02 | Toyohashi Univ Of Technology | 生分解性ポリエステルのモノマー化方法、及び生分解性ポリエステルの処理装置 |
AT413673B (de) * | 2004-07-16 | 2006-04-15 | Erema | Vorrichtung und verfahren zur aufbereitung von thermoplastischem, zu recycelndem kunststoffmaterial |
AT501154B8 (de) * | 2005-01-28 | 2007-02-15 | Erema | Vorrichtung zur befüllung eines extruders mit vorbehandeltem thermoplastischen kunststoffmaterial |
US7955533B2 (en) * | 2005-03-02 | 2011-06-07 | Eastman Chemical Company | Process for the preparation of transparent shaped articles |
US7730592B2 (en) * | 2006-02-09 | 2010-06-08 | Panduit Corp. | In-line cable tie with fixed and hinged locking mechanisms |
-
2006
- 2006-11-13 AT AT0188006A patent/AT505462B1/de active
-
2007
- 2007-11-13 CA CA2668902A patent/CA2668902C/en not_active Expired - Fee Related
- 2007-11-13 CA CA2910701A patent/CA2910701A1/en not_active Abandoned
- 2007-11-13 AT AT07815182T patent/ATE552958T1/de active
- 2007-11-13 PL PL10006166T patent/PL2295218T3/pl unknown
- 2007-11-13 WO PCT/AT2007/000515 patent/WO2008058303A1/de active Application Filing
- 2007-11-13 EP EP20100006166 patent/EP2295218B1/de active Active
- 2007-11-13 RU RU2009122359A patent/RU2412804C1/ru not_active IP Right Cessation
- 2007-11-13 US US12/514,070 patent/US20100216902A1/en not_active Abandoned
- 2007-11-13 UA UAA200906007A patent/UA94973C2/ru unknown
- 2007-11-13 PT PT07815182T patent/PT2101974E/pt unknown
- 2007-11-13 DK DK10006166T patent/DK2295218T3/da active
- 2007-11-13 SI SI200730952T patent/SI2101974T1/sl unknown
- 2007-11-13 ES ES10006166T patent/ES2399404T3/es active Active
- 2007-11-13 AU AU2007321746A patent/AU2007321746B2/en active Active
- 2007-11-13 PT PT10006166T patent/PT2295218E/pt unknown
- 2007-11-13 CN CN201110350376.1A patent/CN102357943B/zh active Active
- 2007-11-13 PL PL07815182T patent/PL2101974T3/pl unknown
- 2007-11-13 KR KR1020097012202A patent/KR101468448B1/ko active IP Right Grant
- 2007-11-13 ES ES07815182T patent/ES2385105T3/es active Active
- 2007-11-13 DK DK07815182T patent/DK2101974T3/da active
- 2007-11-13 JP JP2009535521A patent/JP5302203B2/ja active Active
- 2007-11-13 RU RU2010150609/05A patent/RU2551496C2/ru not_active IP Right Cessation
- 2007-11-13 EP EP20070815182 patent/EP2101974B1/de active Active
- 2007-11-13 CN CN2007800420858A patent/CN101535018B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2007-11-13 MX MX2009004892A patent/MX2009004892A/es active IP Right Grant
- 2007-11-13 BR BRPI0718616-9A patent/BRPI0718616B1/pt active IP Right Grant
- 2007-11-13 SI SI200731164T patent/SI2295218T1/sl unknown
- 2007-11-13 KR KR1020107029894A patent/KR101345633B1/ko not_active IP Right Cessation
-
2009
- 2009-05-04 ZA ZA2009/03023A patent/ZA200903023B/en unknown
-
2010
- 2010-12-24 AU AU2010257435A patent/AU2010257435B2/en not_active Ceased
-
2011
- 2011-10-26 JP JP2011235339A patent/JP5366275B2/ja active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2000074912A1 (de) * | 1999-06-02 | 2000-12-14 | Helmut Bacher | Vorrichtung und verfahren zum aufbereiten von, insbesondere thermoplastischem, kunststoffmaterial |
JP2002226623A (ja) * | 2001-02-05 | 2002-08-14 | Kanebo Ltd | 再生発泡体、及び発泡体の再生方法 |
AT411235B (de) * | 2002-06-05 | 2003-11-25 | Bacher Helmut | Vorrichtung zur aufbereitung von thermoplastischem kunststoffmaterial |
Also Published As
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2551496C2 (ru) | Способ переработки полимолочной кислоты | |
AU777435C (en) | Process for preparing food contact grade polyethylene terephthalate resin from waste pet containers | |
DK2260071T3 (en) | A process for preparing a filled polymer material | |
US11708474B2 (en) | Method for solvent removal from a polymer solution by integrated drum-drying and extrusion |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20161114 |