SE410946B

SE410946B - HALF PROFILE EXTRUDED FROM A BASIN OF POLYOLEFIN AND PAPER AND PROCEDURE

Info

Publication number: SE410946B
Application number: SE7801734A
Authority: SE
Inventors: S G Hjalmarsson; B A Boklund
Original assignee: Akerlund & Rausing Ab
Priority date: 1978-02-15
Filing date: 1978-02-15
Publication date: 1979-11-19
Also published as: DE2905338C2; GB2023151B; GB2023151A; JPS54148079A; DE2905338A1; SE7801734L

Description

lO 15 20 25 30 35 40 vaolvzn-o 2 381 213, 390 267 och 390 268. Den första av dessa avser en process för samtidig tvättning och sönderdelning av plastavfall som inte innehåller någon andel av annat material, Slutsyftet med det kända sättet är att åstadkomma regranulering av plasten i i och för sig känd utrustning i och för förnyad användning. 10 15 20 25 30 35 40 vaolvzn-o 2 381 213, 390 267 and 390 268. The first of these relates to a process for simultaneous washing and decomposition of plastic waste which does not contain any proportion of other material. The ultimate purpose of the known method is to effect regranulation of the plastic in and of itself known equipment in and for reuse.

Samma syfte reflekteras i 381 217, men här göres regranuleringen på mekanisk väg. 390 267 och 390 268 däremot avser metoder att separera plast från papper.The same purpose is reflected in 381 217, but here the regranulation is done mechanically. 390 267 and 390 268, on the other hand, refer to methods of separating plastic from paper.

Att principiellt regranulera avfall innehållande både plast och exempelvis papper är också tidigare känt. Detta finns exempel diskuterat i tysk OS 26 48 309.It is also previously known to regranulate waste containing both plastic and, for example, paper. This is an example discussed in German OS 26 48 309.

Denna regranuleringstanke kan säkert finnas tidigare beskriven även på annat håll. Man får emellertid konstatera, att de praktiska tillämpningsområdena av någotsånär format för regranulat innehållande även fyllmedel, exempelvis papper, papp, metallfolie och liknande stannar vid formsprutade produkter, d v s där produkten formas i en sluten form under mottryck.This idea of regranulation can certainly be described earlier in other places as well. It should be noted, however, that the practical areas of application of a somewhat regranulate format also containing fillers, for example paper, cardboard, metal foil and the like, stop at injection molded products, i.e. where the product is formed in a closed mold under back pressure.

I tidskriften "Neue Verpackung ll/77", sid. 1441 under artikelrubriken "Verwertung von Kunststoffabfälle“ finns antytt möjligheten att extrudera profiler.In the magazine "Neue Verpackung ll / 77", p. 1441 under the article heading "Verwertung von Kunststoffabfälle" the possibility of extruding profiles is indicated.

Med kännedom om detta och teknikens ståndpunkt i övrigt som den refererats i föreliggande beskrivningsinledning, måste man utgå från att de nämnda profiler- na - i den mån de kunnat tillverkas - är massiva profiler, d v s produkter där visst, formsprutningsliknande mottryck har kunnat utnyttjas för extruderingen, som härvid förmodligen blir att betrakta som en intermittent process - ett mellanting till formpressning och kabelextrudering.With knowledge of this and the state of the art in general as referred to in the present description introduction, it must be assumed that the mentioned profiles - insofar as they could be manufactured - are solid profiles, ie products where certain injection mold-like back pressures have been used for extrusion. , which in this case will probably be regarded as an intermittent process - something in between for compression molding and cable extrusion.

Nu har man emellertid enligt föreliggande uppfinning kommit till den in- -sikten att förekomsten av det nämnda fyllmedlet möjliggör extrudering av så sofistikerade produkter som cylindriska rör med noggranna ytter- och inner- toleranser.Now, however, according to the present invention, it has been realized that the presence of the said filler enables extrusion of such sophisticated products as cylindrical tubes with precise outer and inner tolerances.

Med beaktande av det från exempelvis den nämnda tyska OS 25 48 309 i form- sprutningssammanhang kända faktumet att generellt sett den mekaniska styrkan, hos en av knådat, regranulerat plast- och fiberavfall erhållen produkt blir högre än styrkan hos motsvarande produkt av rent (virgin) granulat, inses att en genom extrudering erhâllen hålprofil av regranulat får många intressanta tillämpningsomrâden. , _ I samband med den följande beskrivningen av en speciell utföringsform av uppfinningen, kommer emellertid en anläggning för tillverkning av stödhylsor (bobiner) för tunga pappersrullar att avhandlas.Taking into account the fact known from the mentioned German OS 25 48 309 in the context of injection molding that in general the mechanical strength of a product obtained from kneaded, regranulated plastic and fiber waste will be higher than the strength of a corresponding product of pure (virgin) granules, it will be appreciated that a hollow profile of regranulate obtained by extrusion has many interesting applications. However, in connection with the following description of a particular embodiment of the invention, a plant for the production of support sleeves (bobbins) for heavy paper rolls will be discussed.

På bifogade ritningar visas sålunda: Fig. l i blockform en linje för tillverkning av bobiner, fig. 2 extrudermunstycket hos extrudern, fig. 3 en sidovy av kalibreringsutrustningen, fig. 4 en ändvy av kalibreringsutrustningen, _ si. l0 15 20 25 30 35 40 3 _ vao17sa-o fig. 5 ett snitt utefter pilen V-V i fig. 4, och fig. 6 ett snitt etefter pilen VI-VI i fig. 5. D Anläggningen i fig. l är tänkt att uppställas i två våningsplan. Med hänvisningssiffran l0 är alltså ett våningsgolv markerat. Processen i fig. l är tänkt att fortskrida uppifrån och ner med start i den vänstra änden på det övre våningsplanet. Här finns alltså en enhet ll för malning av avfallet till flingor.The accompanying drawings thus show: Fig. 1 in block form a line for the manufacture of bobbins, Fig. 2 the extruder nozzle of the extruder, Fig. 3 a side view of the calibration equipment, Fig. 4 an end view of the calibration equipment, _ si. Fig. 5 is a section along the arrow VV in Fig. 4, and Fig. 6 is a section along the arrow VI-VI in Fig. 5. The plant in Fig. 1 is intended to set up on two floors. With the reference numeral l0, a storey floor is thus marked. The process in Fig. 1 is intended to proceed from top to bottom starting at the left end of the upper floor. There is thus a unit ll for grinding the waste into flakes.

Avfallet, som kan vara avfall hämtat direkt från produktionslinjen i en fabrik, kan ha tämligen varierande samansättning. Sålunda har det visat sig att plastinnehållet, företrädesvis polyolefiner och helst då LD-polyeten, kan vara så lågt som 40 viktsprocent. Ur processteknisk synpunkt synes det emellertid för närvarande vara att föredraga plastandelar av storleksordningen 60-80 viktsprocent, och helst då 70 viktsprocent. Aterstående andelen i det till sönderdelaren ll matade avfallet utgöres lämpligen till övervägande del av papp och papper. I den mån det i denna papp- pappersandel ingår annat material, kan detta utgöras av tunna metallfolier, exempelvis al-folie. Andelen sådan folie kan uppgå till storleksordningen 5 viktsprocent av totalmängden.The waste, which can be waste collected directly from the production line in a factory, can have quite varying composition. Thus, it has been found that the plastic content, preferably polyolefins and most preferably LD polyethylene, can be as low as 40% by weight. From a process engineering point of view, however, it currently seems to be preferable for plastic parts of the order of 60-80% by weight, and preferably then 70% by weight. The remaining proportion of the waste fed to the decomposer 11 is suitably composed predominantly of cardboard and paper. To the extent that this part of paperboard includes other material, this can consist of thin metal foils, for example aluminum foil. The proportion of such foil can amount to the order of 5% by weight of the total amount.

Från sönderdelaren ll i fig. l sträcker sig ett sugtransportsystem inne- hållande skilda grenar l2a, l2b, l2c och l2d som förbinder de olika enheterna i linjen i syfte att åstadkomma kontinuerlig och ett minimum av personal krävande produktion.Extending from the disintegrator 11 in Fig. 1 is a suction transport system containing separate branches 12a, 12b, 12c and 12d which connect the various units in the line in order to achieve continuous and a minimum of personnel demanding production.

Den med hänvisningssiffran 13 betecknade enheten är en silo, i föreliggande fall innehållande tre olika sektioner l3a, l3b och l3c. Var och en av dessa sektioner har eget inlopp från sugledningen l2a. Detta betyder att sektionerna bildar grovsorteringsmagasin, i det att tyngre flingor hamnar i sektionen l3a medan övriga flingor transporteras längre i sugledningen innan de slutligen faller ner i respektive magasinssektion. I botten av var och en av magasins- sektionerna finns utlopp l4a-l4c som leder till en blandarskruv 15, vilken i sin tur transporterar lämplig sammansättning av flingor från magasinssektioner- na l3a-l3c till sugtransportörgrenen l2b. Denna lämpliga sammansättning fås genom motsvarande manövrering av utloppen l4a-l4c från magasinet. Transportör- grenen l2d matar flingorna till en granuleringsanordning l6, som är av i och för sig känt slag, exempelvis av typen "Zerglomat“ med eller utan s k kneter och/eller avluftning. Från denna granuleringsanordning l6 faller därefter granuler genom ledningen l2c till en granulsilo l7 för vidare transport via ledningen l2d till en extruder l8.The unit denoted by reference numeral 13 is a silo, in the present case containing three different sections 13a, 13b and 13c. Each of these sections has its own inlet from the suction line 12a. This means that the sections form coarse sorting magazines, in that heavier flakes end up in section 13a while other flakes are transported further in the suction line before they finally fall down in the respective magazine section. At the bottom of each of the magazine sections are outlets 14a-14c which lead to a mixer screw 15, which in turn transports the appropriate assembly of flakes from the magazine sections 13a-13c to the suction conveyor branch 12b. This suitable composition is obtained by correspondingly operating the outlets 14a-14c from the magazine. The conveyor branch l2d feeds the flakes to a granulation device 16, which is of a per se known type, for example of the type "Zerglomat" with or without so-called knuckles and / or deaeration. From this granulation device 16 then granules fall through the line l2c to a granule silo l7 for further transport via the line l2d to an extruder l8.

Munstycket hos denna extruder finns närmare avbildat i fig. 2. Då detta munstycke i stor utsträckning är av konventionellt slag, komer enbart vissa för processens förståelse nödvändiga detaljer att avhandlas. Det rör sig alltså här om en ringformig, d v s cirkulär spalt l9. Denna är utbildad mellan mun- styckets ytterhölje 20 och en central enhet 21. Denna genomlöpes på i och för sig känt sätt av en kanal 22 för åstadkommande av kommunicerande förbindelse i 10 15 20 25 30 35 40 780173li-0 mellan det inre av det extrudat som utsprutas genom spalten 19 och den om- givande atmosfären eller en tryckkälla för åstadkommande av övertryck. Denna förbindelse fås via rörstudsen 23. På i och för sig känt sätt har munstycket värmeslingor 24 och står via kanalen 25 i förbindelse med den matande extruder- skruven (ej visad).The nozzle of this extruder is shown in more detail in Fig. 2. As this nozzle is to a large extent of a conventional type, only certain details necessary for the understanding of the process will be discussed. This is therefore an annular, i.e. circular column l9. This is formed between the outer casing 20 of the nozzle and a central unit 21. This is traversed in a manner known per se by a channel 22 for establishing a communicating connection in between the interior of the extrudate. which is ejected through the gap 19 and the surrounding atmosphere or a source of pressure to produce overpressure. This connection is obtained via the pipe connection 23. In a manner known per se, the nozzle has heating loops 24 and is connected via the channel 25 to the feeding extruder screw (not shown).

Som en förlängning av extruderhuvudets innerdel 21 finns en ansats 26 vars ytterkontur överensstämmer med konturen hos spaltens l9 inneryta vid den främre delen av spalten. Förlängningen 26 består av ett material som uppvisar låg friktion, exempelvis "Teflon" eller liknande. Detta i syfte att mildra påkänningar- na på den just från spalten 19 utmatade hålprofilens inre mantelyta.As an extension of the inner part 21 of the extruder head, there is a shoulder 26 whose outer contour corresponds to the contour of the inner surface of the gap 19 at the front part of the gap. The extension 26 consists of a material which exhibits low friction, for example "Teflon" or the like. This is in order to alleviate the stresses on the inner circumferential surface of the hole profile just ejected from the gap 19.

Den yttre mantelytan hos hålprofilen såväl som godset i övrigt i denna behandlas ingående i eni linjen ifig.l eﬁær extrudern IB följande kalibrerings- enhet 27. Detta i syfte att ge ytterytan acceptabel ytjämnhet och framför allt 1 syfte att bemästra krympningar som uppkommer vid materialets kylning.The outer shell surface of the hollow profile as well as the rest of the material therein is treated in detail in the line according to the extruder IB following calibration unit 27. This in order to give the outer surface acceptable surface smoothness and above all in order to master shrinkage which occurs during material cooling. .

Kalibreringsverktyget finns närmare visat i fig. 3-6. Av fig. 3 och 4 framgår sålunda att det har formen av en cylinder med i längdriktningen avfasade plana ytor 28. På inbördes ökande avstånd åt höger i fig. 3 finns visat ring- formiga spår 29. Dessa är upptagna i cylinderns innervägg för att tillsammans med avfasningarna 28 bilda kylvätskepassager i kontakt med det extrudat som genomlöper verktyget från vänster till höger i fig. 3 och 5. Av bredden och spåren 29 och deras inbördes placering framgår sålunda, att man i slutet av verktyget nöjer sig med tämligen breda spår på inbördes lika avstånd, medan man i början av verktyget har smalare spår 29 och dessutom, i inledningen till själva kalibreringskanalen, två uppsättningar av i ringform placerade hål 30. Placeringen av dessa hål 30 i detta inledningsparti såväl som kylspårkonfigurationen i verktygets första del är gjord i syfte att mildra påkänningarna i extrudatet och ge den önskade fina ytnoggrannheten. Av fig. 5 framgår dessutom att gods- tjockleken hos verktyget ökar i riktning åt höger, vilket alltså betyder att den med A betecknade utgángsöppningen har något mindre diameter än ingångs- öppningen B. Detta för att man skall kunna bemästra krympningen i extrudat- materialet. 2 Såsom nämnts tidigare, kan om så önskas via rörstudsen 23 i extrudermun- stycket övertryck upprätthållas inuti extrudatet. I så fall kommer sådant över- tryck även att råda i kalibreringsverktyget. Som kylvätska i detta användes lämpligen vatten.The calibration tool is shown in more detail in Fig. 3-6. Figures 3 and 4 thus show that it has the shape of a cylinder with longitudinally chamfered flat surfaces 28. At mutually increasing distances to the right in Fig. 3, annular grooves 29 are shown. These are accommodated in the inner wall of the cylinder in order to together with the chamfers 28 form coolant passages in contact with the extrudate passing through the tool from left to right in Figs. 3 and 5. From the width and the grooves 29 and their relative positioning it thus appears that at the end of the tool equal distance, while at the beginning of the tool there are narrower grooves 29 and in addition, in the introduction to the calibration channel itself, two sets of annular holes 30. The placement of these holes 30 in this initial portion as well as the cooling groove configuration in the first part of the tool is done for to alleviate the stresses in the extrudate and provide the desired fine surface accuracy. Fig. 5 also shows that the material thickness of the tool increases in the direction to the right, which means that the exit opening denoted by A has a slightly smaller diameter than the entrance opening B. This is in order to be able to master the shrinkage in the extrudate material. As mentioned earlier, if desired, overpressure can be maintained inside the extrudate via the pipe connection 23 in the extruder nozzle. In that case, such overpressure will also prevail in the calibration tool. Water was suitably used as the coolant in this.

Efter kalibreringsanordningen 27 i fig. l följer en avdragare 3l. Denna består i princip av ett par ändlösa band som föres i anliggning mot extrudatet för att styra och/eller dra detta ut från kalibreringsanordningen. Det operativa sambandet vad gäller avdragshastighet, etc mellan denna avdragare 3l och kalibreringsanordningen 27 blir beroende av det material som extruderas. Allmänt gäller dock att något mottryck ej får uppkomma. I annat fall uppkommer störningar. 7-801734-0 Slutligen i fig. l följer en kap 32 där extrudatet kapas till avsedd längd.After the calibration device 27 in Fig. 1, a puller 31 follows. This basically consists of a pair of endless belts which are passed in contact with the extrudate to guide and / or pull it out of the calibration device. The operative relationship in terms of peel rate, etc. between this peeler 31 and the calibration device 27 becomes dependent on the material being extruded. In general, however, no counter-pressure may arise. Otherwise disturbances will occur. 7-801734-0 Finally, in Fig. 1, a chapter 32 follows where the extrudate is cut to the intended length.

Därefter staplas dessa rörlängder på lastpallar för vidare transport och hantering. _ i Den beskrivna linjen är synnerligen flexibel. Genom att helt enkelt byta munstycke, bemästras enkelt olika diametrar. Detta är av vikt inte minst beroende på att i s k bobinsammanhang diametrarna varierar mycket kraftigt från användare till användare och från användningsområde till användningsområde. Även om en speciell utföringsform av uppfinningen beskrivits, inses att ändringar och alternativa utföringsformer är möjliga inom ramen för patentkraven. - -u-a - ...n-.naí-a-wfnß.-. .tThese pipe lengths are then stacked on pallets for further transport and handling. _ i The described line is extremely flexible. By simply changing the nozzle, different diameters are easily mastered. This is important not least due to the fact that in the so-called bob context the diameters vary very greatly from user to user and from area of use to area of use. Although a particular embodiment of the invention has been described, it will be appreciated that modifications and alternative embodiments are possible within the scope of the claims. - -u-a - ... n-.naí-a-wfnß.-. .t

Claims

1ao173u-o 6 PATENT REQUIREMENTS:

1. l. Made from homogenised and granulated waste material, containing mainly plastic material and material obtained from cellulose-based products, profile, characterized in that the profile consists of an approximately hollow profile-like product extruded from a starting material consisting of 60-80% by weight of polyolefin and the rest paper or cardboard and possibly also up to 5% by weight of metal.

Profile according to Claim 1, characterized in that the profile is tubular with a cylindrical circumferential surface both inside and outside.

Profile according to Claim 2, characterized in that the pipe has substantially the same surface finish both internally and externally.

Process for the production of profiles according to one or more of the preceding claims, in which granular waste material containing mainly plastic material and material obtained from cellulose-based products is used as starting material, characterized in that the starting material consists of 60-80% by weight of polyclefin and the remainder paper or board and optionally up to 5% by weight of metal, and that the starting material is extruded through a die (20, Z1) with means (19, 26) for producing a half profile.

5. A method according to claim 4, characterized in that the plastic part of the granulate is controlled so that it consists predominantly of LD polyethylene. i ANFöRoA PUBLIK / xnouen: g Chemical abstracts. 83 (1975), ref. 165385 f; 84 (1976), ref. 79403 z.