SK285007B6 - Spôsob recyklovania výrobkov na báze aspoň jedného vinylchloridového polyméru - Google Patents

Abstract

Spôsob recyklovania výrobkov na báze aspoň jedného vinylchloridového polyméru, pri ktorom sa výrobok drví na fragmenty so stredným rozmerom 1 až 50 cm; suché fragmenty reagujú s rozpúšťadlom schopným rozpúšťať vinylchloridový polymér za vytvorenia azeotrópnej zmesi s vodou; polymér, rozpustený v rozpúšťadle, sa vyzráža vstrekovaním pary do získaného roztoku, čím sa zároveň izoluje azeotropná zmes vody a rozpúšťadla a zostáva zmes vody a pevných častíc polyméru a častice polyméru sa izolujú.

Description

Oblasť techniky

Vynález sa týka spôsobu recyklovania výrobkov a najmä listov na báze vinylchloridových polymérov.

Doterajší stav techniky

Vinylchloridové polyméry osobitne polyvinylchlorid (PVC) sa v širokej miere používajú na výrobu najrôznejších predmetov. Používajú sa napríklad na výrobu listov všeobecne vystužených výstužnými vláknami, určených na pokrývanie vozidiel, na zakrývanie stavieb, na ktorých sa pracuje, na konštrukcie pre estrády a výstavy a na reklamné účely. Tieto listy majú všeobecne veľký povrch. Okrem toho na mnohé účely, najmä na reklamné účely alebo na účely konštrukcií pre estrády a výstavy, ktoré v súčasnosti značne vzrastajú, je životnosť listov krátka spravidla niekoľko týždňov alebo mesiacov. Z týchto dôvodov každoročne veľké množstvo takých listov prechádza do odpadov. Spôsob ich recyklovania je preto veľký ekologický a ekonomický problém.

To isté platí pre ďalšie výrobky na báze ohybných alebo tuhých vinylchloridových polymérov, ako sú napríklad dopravníkove pásy, potiahnuté látky a iné predmety pre vnútrajšky vozidiel, potrubie a hadice, okenné rámy alebo káble izolované vinylchloridovými polymérmi.

Drvením takých výrobkov sa spravidla získa zmes jemných častíc heterogénneho zloženia, ktorá sa obťažne čistí a opäť používa. Okrem toho v prípade výrobkov vystužených vláknami (napríklad výrobkov vystužených polyesterovými vláknami) vytvárajú vlákna druh rúna, ktoré ešte ďalej komplikuje opätovné použitie drvených častíc.

Boli už navrhnuté rôzne spôsoby založené na rozpúšťaní pri použití organických rozpúšťadiel. Také spôsoby sú však často spojené s otázkou bezpečnosti práce a s problémami znečisťovania životného prostredia. Okrem toho neumožňujú získať plasty dostatočnej čistoty, aby bolo možné ich opätovné použitie s ohľadom na výhodnú ekonómiu. Ďalším nedostatkom takých spôsobov je všeobecná nutnosť extrahovať prísady (napríklad zmäkčovadlá), obsiahnuté vo vinylchloridových polyméroch pred ich ďalším priamym použitím. Okrem toho sa pri týchto spôsoboch získajú veľmi jemné polymeme častice (radu 1 mikrometra), ktoré sťažujú filtráciu a spracovanie.

Úlohou vynálezu je preto vyvinúť spôsob recyklovania, ktorý by umožnil získať plasty vysokej čistoty a s výhodnou morfológiou s vylúčením nutnosti extrakcie akýchkoľvek prísad.

Podstata vynálezu

Spôsob recyklovania výrobkov na báze aspoň jedného vinylchloridového polyméru spočíva podľa vynálezu v tom, že sa (a) výrobok drví na fragmenty so stredným rozmerom 1 až 50 cm, (b) fragmenty, ktoré sú v podstate suché, sa uvádzajú do styku s rozpúšťadlom v podstate bezvodým, schopným rozpúšťať vinylchloridový polymér za vytvorenia azeotropnej zmesi s vodou, (c) polymér, rozpustený v rozpúšťadle, sa vyzráža vstrekovaním pary do získaného roztoku, čím sa zároveň odháňa azeotropná zmes vody a rozpúšťadla a zostáva zmes v podstate vody a pevných častíc polyméru, (d) častice polyméru sa izolujú.

Recyklované výrobky môžu byť najrôznejšieho druhu pokiaľ sa skladajú z aspoň jedného vinylchloridového polyméru. Výrazom „vinylchloridový polymér“ (VC) sa tu rozumie akýkoľvek homopolymér alebo kopolymér obsahujúci aspoň hmotnostné 50 % vinylchloridu. Polyvinylchlorid (PVC), to je homopolymér, sa všeobecne používa. Okrem jedného alebo niekoľkých vinylchloridových polymérov môžu výrobky obsahovať ešte jednu alebo niekoľko bežných prísad, ako sú napríklad zmäkčovadlá, stabilizátory, antioxidanty, spomaľovače horenia, pigmenty a plnidlá, vystužovacie vlákna napríklad sklenené vlákna alebo vlákna z vhodných syntetických polymérov, napríklad polyesterové vlákna.

Výrobky môžu mať akúkoľvek formu, napríklad to môžu byť ohybné rúrky alebo hadice, alebo tuhé rúrky, obaly, listy na pokrývanie pôdy, nepremokavé plachty, okenné rámy a izolačné puzdrá káblov. Môžu byť vyrobené známymi spôsobmi, ako sú napríklad vytlačovanie, poťahovanie a vstrekovanie.

Výrazom „list“ sa tu vždy rozumie akýkoľvek tenký, ohybný alebo tuhý jednovrstvový alebo niekoľkovrstvový výrobok, ktorý je prípadne vystužený vláknami zapustenými do plastu. Tieto listy môžu mať akúkoľvek hrúbku, všeobecne však majú hrúbku menšiu ako 10 mm. Spravidla majú hrúbku 0,1 až 5 mm. Spôsob je osobitne vhodný na recyklovanie nepremokavých plachiet, to znamená listov vystužených vláknami, a to plachiet určených na pokrývanie vozidiel, na zakrývanie stavieb, na ktorých sa pracuje, na konštrukcie stavieb pre estrády a výstavy alebo na účely reklamy. Také listy sa môžu vyrábať hocijakým spôsobom, napríklad kalandrovaním alebo poťahovaním. Vystužené listy sa často vyrábajú poťahovaním sieťoviny vláken plastisolom a zahriatím.

Výrobky nemusia byť nutne vo forme predmetov majúcich presne vymedzený tvar. Spôsob je vhodný rovnako dobre pre výrobky v kvapalnom alebo v pastovitom stave, najmä pre kaly získané pri čistení zariadení na výrobu predmetov z vinylových plastisolov. Okrem jedného alebo niekoľkých vinylchloridových polymérov môžu výrobky v kvapalnom alebo v pastovitom stave obsahovať tiež jedno alebo niekoľko rozpúšťadiel, napríklad lakový benzín.

Možné vystužovacie vlákna môžu byť akéhokoľvek druhu - prírodné alebo syntetické; výhodne sa používajú vlákna sklenené, celulózové a zo syntetických živíc. Ako vlákna zo syntetických živíc sa osobitne uvádzajú polyesterové vlákna. Dobré výsledky sa dosahujú s polyetyléntetraftalátovými (PET) vláknami, najmä na vystužovanie listov používaných ako nepremokavé plachty. Priemer vláken je spravidla radu 10 až 100 pm. Často ide o dlhé vlákna, ktorých dĺžka môže byť až niekoľko metrov. Môžu sa však používať tiež kratšie vlákna s dĺžkou od niekoľkých mm do niekoľkých cm, prípadne vo forme tkanín, spojených látok alebo plsti. Príkladne sa uvádza, že na vlákna môže pripadať hmotnostné 1 až 40 % celkovej hmotnosti vystuženého listu.

V prvom stupni (a) spôsobu podľa vynálezu sa prípadne drví výrobok na malé fragmenty, s ktorými sa ľahšie manipuluje. Stredný rozmer týchto fragmentov je výhodne aspoň 2 cm. Je však výhodnejšie, aby ich veľkosť bola aspoň 30 cm. Je jasné, že pokiaľ je výrobok už vo forme fragmentov vhodných rozmerov, je také drvenie nadbytočné.

Drvenie konvenčnými strojmi, ako sú nízkootáčkové dvojhriadeľové drviče bez roštu alebo vysokootáčkové nožové drviče (s otáčkami viac ako 400/min.) nedávajú zvyčajne výborné výsledky, pretože tieto stroje často menia a kékoľvek vystužené vlákna na akési rúno, ktoré sa nedá ľahko opäť použiť a/alebo prerušuje prácu drviaceho stroja.

V dôsledku toho sa podľa vynálezu používa nízkootáčkový drvič s roštom, ktorý je schopný rozdrviť vystužené vlákna ako sú opísané, bez toho, aby vznikol nadmerný ohrev a ktoré s ohľadom na akékoľvek výstužné vlákna, zabraňujú vzniku rúna a pritom zaisťujú, že vlákna sú rozkúskované tak, že priemerná dĺžka vláken je nižšia ako 5 mm.

Ukázalo sa ako výhodné použitie drviaceho stroja skladajúceho sa z dvoch rotujúcich hriadeľov vybavených čiastočne taškovito usporiadanými nožmi rotujúcimi nad roštom a v malej vzdialenosti od roštov (ktorých stredová časť má výhodne tvar dvojitého valcového sektora) vybaveného perforáciou so stredným rozmerom 1 až 10 cm (napríklad kruhového tvaru). Tieto takzvané hlavné hriadele sa otáčajú v opačnom zmysle výhodne menšími otáčkami ako 100/min.). Spolu s každým z týchto dvoch hlavných hriadeľov zaberá pomocný hriadeľ, ktorý sa tiež otáča a nesie strechovito uložené nože, ktoré zodpovedajú hlavnému hriadeľu. Každý pomocný hriadeľ sa výhodne otáča opačným smerom ako zodpovedajúci hlavný hriadeľ otáčkami neprevyšujúcimi 150/min. Tieto pomocné hriadele majú zabraňovať zachytávaniu fragmentov častíc zostávajúcich medzi hlavnými nožmi. Drviče tohto typu sú obchodným produktom najmä spoločnosti Unta.

Fragmenty výrobkov, takto získané, sa podrobujú pôsobeniu rozpúšťadla majúceho niektoré špecifické vlastnosti. Táto operácia sa môže vykonávať vo vhodnom zariadení, najmä v zariadení, ktoré berie do úvahy bezpečnosť práce a požiadavky na čistotu prostredia, napríklad v uzatvorenom reaktore majúcom dostatočnú chemickú stálosť. Reakčná zmes sa výhodne mieša. Na účely predchádzania prilipnutia vláken na miešacom zariadení a prerušovania operácie je výhodný variant založený na tom, že sa operácia rozpúšťania uskutočňuje v nádobe, v ktorej je perforovaný rotačný bubon, pričom sa bubon otáča miernou rýchlosťou (výhodne aspoň otáčkami 100/min.). Os bubna je výhodne približne vodorovná. Pokiaľ je výrobok vystužený vláknami, je prídavnou výhodou takého zariadenia, že po odtiahnutí väčšiny rozpúšťadla z nádoby sa môže bubon otáčať vysokou rýchlosťou až do vysušenia obsiahnutých vláken. Nádoba, v ktorej sa uskutočňuje rozpúšťanie a vyzrážanie, sa tu označuje ako „reaktor“.

Používaným rozpúšťadlom je látka alebo zmes látok, schopných rozpúšťať vinylchloridový polymér alebo polyméry obsiahnuté v spracovávanom výrobku. Pokiaľ je však výrobok vystužený vláknami, nesmie rozpúšťadlo výstužné vlákna rozpúšťať. S prekvapením sa zistilo, že je mimoriadne dôležité, aby bolo používané rozpúšťadlo v podstate bezvodé, to znamená, aby obsahovalo hmotnostné menej ako 8 % vody, pretože inak sa rozpúšťacia sila rozpúšťadla môže neprijateľne znížiť. Rovnako to ostatne platí pre fragmenty spracovávaných výrobkov, ktoré musia byť v podstate suché pred uvádzaním do styku s rozpúšťadlom. Na tento účel môže byť vhodné zaraďovať stupeň sušenia pred drvením a/alebo po akomkoľvek drvení.

Je tiež nutné v súvislosti so spôsobom podľa vynálezu používať rozpúšťadlo miešateľné s vodou a schopné vytvárať azeotrop s vodou. Ako rozpúšťadlo sa výhodne volí metyl etyl ketón (MEK), metylizobutylketón a tetrahydrofurán. Je výhodné používať metyletylketón (MEK), ktorý vytvára s vodou azeotrop obsahujúci (za tlaku okolia) hmotnostné 11 % vody a 89 % metyletylketónu (MEK).

Operácia rozpúšťania (stupeň b) sa vykonáva pri akejkoľvek teplote, rozpúšťadlo však musí byť pri tejto teplote kvapalné. Je výhodné pracovať pri teplote 20 až 100 °C, predovšetkým pri teplote 50 až 80 “C. Pokiaľ je rozpúšťadlom metyletylketón, dosahujú sa dobré výsledky rozpúšťaním pri teplote 75 °C ( ± 4 °C). Je výhodné pracovať v inertnom prostredí, napríklad v prostredí dusíka.

Operácia rozpúšťania sa môže vykonať pri akomkoľvek tlaku. Je výhodné pracovať pri tlaku 0,2 až 1 MPa, predovšetkým pri tlaku 0,2 až 0,4 MPa. Taký tlak umožňuje pracovať pri vyšších teplotách, výhodne pri teplote nad 110 °C (bez spôsobenia varu rozpúšťadla) a tak urýchľovať operáciu rozpúšťaní, čo umožňuje recyklovať za hodinu rovnaké množstvo výrobkov pri použití jedného (alebo niekoľkých) reaktorov s menším objemom. Extrémne dôležitou a prekvapivou prednosťou variácie spôsobu podľa vynálezu je skutočnosť, že práca za tlaku umožňuje znížiť množstvo vody, ktorá sa uvoľňuje v priebehu operácie rozpúšťania. Napríklad práca za tlaku 0,25 až 0,3 MPa a za teploty približne 115 °C poskytuje dobré výsledky pri použití metyletylketónu obsahujúceho až hmotnostné 8 % vody ako rozpúšťadla. To je veľmi dôležité, pretože to umožňuje opätovné použitie rozpúšťadla pri procese bez jeho podrobovaní operácii odstraňovania vody.

Množstvo použitého rozpúšťadla sa musí voliť tak, aby sa predchádzalo vzrastu viskozity spôsobeného rozpúšťaním polyméru a problémom pri operácii (napríklad pri filtrácii). V priebehu rozpúšťania (b) je výhodné, aby množstvo výrobku neprekračovalo 200 g na liter rozpúšťadla a najmä 100 g/1 rozpúšťadla.

S ohľadom na opätovné použitie takto získaného vinylchloridového polyméru je výhodný variant spôsobu podľa vynálezu založený na tom, že sa do rozpúšťadla vnáša pred rozpúšťaním polyméru alebo v priebehu rozpúšťania jedna alebo niekoľko prísad (napríklad stabilizátory, zmäkčovadlá), ktorých povaha a množstvo závisí od žiadaných vlastností recyklovaného polyméru. V takom prípade je žiaduce, aby taká prísada alebo prísady boli rozpustné v používanom rozpúšťadle. Je však tiež možné, aby akékoľvek nerozpustné prísady boli jemne dispergované v rozpúšťadle.

Po stupni rozpúšťania (b) sa získa zmes, ktorá jednak obsahuje kvapalnú fázu, skladajúcu sa z rozpúšťadla, v ktorom je polymér rozpustený, jednak nerozpustné zložky, napríklad vystužujúce vlákna. Také zložky sa môžu oddeliť od kvapalnej fázy napríklad filtráciou pri použití látky alebo sita, ktorého otvory majú rozmery radu 0,1 až 10 mm.

Pokiaľ je výrobok vláknami vystužený, zistilo sa, že takto získané vlákna majú vysokú čistotu. Na zvýšenie tejto čistoty sa vlákna môžu následne prípadne podrobovať odstredeniu a/alebo praniu, napríklad pri použití rovnakého rozpúšťadla, na účely odstránenia akýchkoľvek stôp zvyšných polymérov. Rozpúšťadlo, ktoré sa môže používať na pranie, sa môže výhodne miešať s čerstvým rozpúšťadlom, používaným na rozpúšťači stupeň. Skutočnosť, že obsahuje stopy rozpusteného polyméru, nijak neznižuje účinnosť rozpúšťacej operácie. Vlákna sa môžu priamo opäť používať na výrobu predmetov na báze plastov vláknami vystupovaných.

Okrem akýchkoľvek vláken také prípadné oddeľovanie tiež umožňuje získať hocijaké príslušenstvo, ako sú napríklad kovové očká a značky, ktorými sú vybavované výrobky a ktoré sa z nich neodstránili pred spracovaním spôsobom podľa vynálezu. Podobne sa tak môžu odstrániť akékoľvek kúsky kovových vodičov, ktorý by mohli zostať v spracovávaných kábloch. Prípadne sa rozpúšťadlo s rozpusteným polymérom môže filtrovať oveľa jemnejšie na odstránenie akéhokoľvek prachu alebo nerozpustných častíc napríklad pri použití látky alebo sita, ktorého otvory sú menšie ako 200 im, výhodne menšie ako 20 im.

Vynález sa teda týka najmä spôsobu, ako je opísané, pri ktorom sa vlákna v podstate nerozpustné v rozpúšťadle, z výrobkov, vystužených vystužovacími vláknami, oddelia od rozpúšťadla obsahujúceho rozpustený polymér pred vyzrážaním polyméru.

Množstvo pary (vodnej pary) dostatočné na vyzrážanie rozpusteného polyméru (stupeň c) sa potom pridá do rozpúšťadla obsahujúceho rozpustený polymér. Výhodne sa pridáva veľký nadbytok vody s ohľadom na azeotropickú kompozíciu. Napríklad v prípade metyletyl ketónu sa všeobecne pridáva 1 až 3 kg vody na 1 kg metyletylketónu.

Toto vstrekovanie pary spôsobí, že sa vinylchloridový polymér vyzráža vo forme pevných častíc (ktoré sú v tomto stave stále v podstate bez prísad) so strednou veľkosťou približne 1 mikrometer.

Vstrekovanie pary tiež vyvoláva odparovanie a odháňanie azcotropu s vodnou parou v plynnej forme z reaktora obsahujúceho roztok. Tento azeotrop sa môže zhromažďovať a skondenzovať. Zvyšná zmes (ktorá sa neodparí) sa skladá v podstate z vody a z častíc pevného polyméru. Pokiaľ roztok obsahuje ešte zvyšok rozpúšťadla, zostáva teplota plynnej fázy nad roztokom približne rovnaká, ako jc teplota varu azeotropu (napríklad teplota varu azeotropu metyletylketón - voda za tlaku okolia je približne 73,5 °C).

Len čo sa koncentrácia rozpúšťadla dostatočne zníži, dochádza k redepozícii prísad, rozpustených v roztoku, na časticiach polyméru. To prispieva veľmi výhodne k ich aglomerácii v peletách (aglomerátoch) so stredným priemerom rádovo 500 pm, čo sa dá ľahko filtrovať, manipulácia je jednoduchá rovnako ako spätný proces (na rozdiel od častíc s veľkosťou približne 1 pm). S prekvapením sa zistilo, že tieto pelety polyméru (aglomeráty) majú veľmi uspokojivú morfológiu a najmä veľmi úzku granulometriu.

Sotva sa odoženie väčšina rozpúšťadla, vzrastie teplota plynnej fázy na približne 100 °C (za tlaku miestnosti), čo uľahčuje zistenie, že väčšina rozpúšťadla je odstránená. Toto zistenie môže byť tiež založené na skutočnosti, že teplota roztoku (tekutej fázy) vzrastá progresívne k 100 °C (za tlaku miestnosti), zatiaľ čo koncentrácia rozpúšťadla je znížená.

Keď je roztok v podstate zbavený rozpúšťadla, je však výhodné udržať teplotu na približne 100 °C (napríklad trvalým prívodom pary) počas najmenej 5 minút a výhodne najmenej 10 minút. To má s prekvapením priaznivý vplyv na vlastnosti a morfológiu peliet (agregátov) polyméru (napríklad tvrdosť, granulometriu, zdanlivú hustotu a poréznosť).

Veľmi významnou výhodou eliminujúcou rozpúšťadlo (presnejšie azeotrop vodného rozpúšťadla) pomocou pary je, že väčšina obsiahnutých prísad v recyklovanom polyméri sa s rozpúšťadlom neodháňa a zostávajú uložené na časticiach polyméru. Preto častice polyméru, získané na konci procesu, obsahujú ešte stále veľký podiel prísad, ktoré polyméry pôvodne obsahovali (aspoň prísad, ktoré sú rozpustné v rozpúšťadle; to všeobecne napríklad neovplyvňuje akékoľvek plnidlá). Táto situácia je osobitne výhodná, pretože tieto prísady sú často drahé a okrem toho môžu byť uvedené častice opäť použité priamo v procese výroby predmetov založených na tomto polyméri. Tento proces opätovného použitia častíc takto spätne získaných je uľahčený skutočnosťou, že sú predbežne gélované, čímjc zjednodušené spracovanie v porovnaní so spracovaním heterogénnej zmesi granúl polyméru a oddelenie pridávaných prísad.

Známe recyklačné spôsoby, založené na rozpúšťaní a zrážaní nemajú túto výhodu, pretože vedú k extrakcii väčšiny prísad polyméru.

Ďalšou prednosťou vstrekovania pary je, že odpadá potreba externého zahrievania reaktora pri realizácii spôsobu podľa vynálezu. Táto prednosť je veľmi významná z priemyselného hľadiska: v skutočnosti môže viesť externé zahrievanie k inkrustáciám polyméru na vnútornej stene reaktora, čo vyžaduje časté čistenie. Na rozdiel od toho pri spôsobe podľa vynálezu umožňuje vstrekovanie pary, že steny reaktora majú miernu teplotu, čo podstatne znižuje nebezpečie inkrustácii.

Inou prednosťou spôsobu podľa vynálezu je skutočnosť, že sa možné emulgátory, obsiahnuté v recyklovanom polyméri, rozpúšťajú vo vode obsiahnutej v roztoku, takže častice polyméru, získané na konci procesu, sú v podstate bez emulgátorov, čo uľahčuje ich opätovné spracovanie. Najmä sa predchádza usadzovaniu na spracovateľskom zariadení, ako tiež vzniku bublín na povrchu takto získaných nových produktov.

(Aglomerované) častice polyméru sa môžu ľahko izolovať (stupeň d) napríklad filtráciou zmesi vody a častíc a prípadne sa môžu sušiť pred uskladnením a opätovným použitím.

S ohľadom na náklady na rozpúšťadlo a na problémy pri jeho odstraňovaní do okolia, je žiaduce spracovávať azeotropnú frakciu tak, aby sa z nej rozpúšťadlo získalo.

Podľa výhodného variantu spôsobu podľa vynálezu azeotrop, získaný v stupni (e), sa spracováva prísadou oddelovacieho činidla, ktoré spôsobuje rozdelenie na vodnú fázu a na fázu skladajúcu sa v podstate z rozpúšťadla. (Azeotrop nemusí byť v stave kvapalnej fázy pred takou deliacou operáciou. Na tento účel sa môže použiť kondenzačný stupeň). Oddcľovacie činidlo je výhodne rozpustné vo vode. Oddeľovacim činidlom je výhodne soľ, ktorá je nerozpustná v rozpúšťadle. Osobitne sa na tento účel používa chlorid sodný alebo chlorid vápenatý, pričom chlorid vápenatý má prednosť. Táto voľba poskytuje dobré výsledky, pokiaľ sa ako rozpúšťadlo používa metyletylketón. Deliace činidlo sa môže používať v pevnom stave alebo vo vodnom roztoku. Použitie vo vodnom roztoku je osobitne výhodné, pokiaľ po takom delení vodná fáza obsahuje toto rozpustené činidlo; môže sa priamo opätovne používať (po prípadnom opätovnom skoncentrovaní napríklad odparením vody) ako deliace činidlo v uzatvorenom okruhu.

Odporúčajú sa veľké množstvá deliaceho činidla na účely pokiaľ možno najväčšieho zníženia množstva zvyškovej vody, obsiahnutej ako zmes v takto získanom rozpúšťadle (ako je vysvetlené, rozpúšťadlo, použité v rozpúšťačom stupni musí byť v podstate bezvodé). Napríklad v prípade rozdeľovania azeotropnej zmesi metyletylketón/voda pri použití väčšieho množstva chloridu vápenatého ako 20 g na 100 g vody, sa osvedčilo ako nutné na zníženie na menej ako hmotnostné 10 % zvyškového azeotropného obsahu vo frakcii metyletylketónu oddelené po čase usadenia jednej hodiny (pri teplote 20 až 60 °C). Toto zníženie je dôležité v súvislosti s opätovným použitím rozpúšťadla pri spôsobe podľa vynálezu, keď platí, že rozpúšťadlo, používané na rozpúšťanie polyméru, musí byť v podstate bezvodé.

Keď je rozpúšťadlom metyletylketón, je možne použiť tiež ako iné oddeľovacie činidlo 1-propanol. Pokiaľ sa prijme tento variant, je výhodný pracovný postup založený na vstrekovaní výhodne horúceho rozpúšťadla obsahujúceho polymér rozpustený v propanole, na odparenie rozpúšťadla so strhnutím väčšiny 1-propanolu a na filtráciu a usušenie vytvorených častíc polyméru. Propanol sa môže oddeliť od rozpúšťadla napríklad destiláciou a môže sa opäť používať.

Spôsob podľa vynálezu sa môže vykonávať kontinuálne alebo po dávkach, pričom realizácia po dávkach má prednosť.

Hlavnou výhodou spôsobu podľa vynálezu je, že sa môže uskutočňovať v uzatvorenom okruhu bez akéhokoľvek znečisťovania vyhadzovaným materiálom, pričom sa tak rozpúšťadlo ako akékoľvek činidlo na rozdeľovanie zmesi rozpúšťadlo/voda môže recyklovať a opäť pri spôsobe používať.

Vynález bližšie objasňuje nasledujúci príklad praktického rozpracovania vynálezu s pripojeným obrázkom, na ktorom je schéma postupu.

Príklady uskutočnenia vynálezu

Priložený obr. 1 ukazuje formou schémy, bez akéhokoľvek obmedzenia, realizáciu jedného variantu spôsobu podľa vynálezu, aplikovaného na recykláciu polyesterovými vláknami vystužených nepremokavých polyvinylchloridových plachiet.

Použité symboly majú nasledujúci význam:

P: pevný polymér

S: rozpúšťadlo

W:voda

F: vlákna (p): rozpustený polymér K: separačné činidlo

Nepremokavé plachty sa vopred rozdrvia (SHRED) (stupeň a) a potom sa polymér, ktorý obsahujú, rozpustí (DISS) (stupeň b) rozpúšťadlom S, v ktorom sa môžu pripadne rozpustiť prísady, ktoré sa majú začleňovať do polyméru. Takto vzniknutá zmes sa potom sfiltruje (FILT1), čím sa umožní oddelenie vláken z roztoku polyméru v rozpúšťadle (S+(p)). Vlákna sa premyjú (RINSE) rozpúšťadlom S a potom sa môžu oddeliť, sušiť a skladovať alebo opäť použiť (neznázomené stupne). Po opätovnej koncentrácii (CONC1) sa roztok S+(p) polyméru vyzráža (PREČ) (stupeň c) vstrekovaním pary (VAP) do roztoku, čo tiež vyvolá odstránenie (odohnanie) azeotropu rozpúšťadlo/voda. Pevné častice (aglomeráty) polyméru P sa oddelia filtráciou (FILT2) (stupeň d) od vody (W) (ktoré sa môžu opäť použiť v PREČ) a usušia sa (DRY). Azeotrop W+S sa po kondenzácii (stupeň neznázomený) oddelí usadením (SETT) pôsobením separačného činidla K, rozpusteného vo vode, čím sa získa jednak frakcia rozpúšťadla S, ktorá môže byť opäť použitá, jednak vodná fáza obsahujúca usadzovacie činidlo (W+K), ktoré môže byť tiež opäť použité, prípadne po jeho novom skoncentrovaní (CONC2). Voda, získaná z tohto rekoncentračného stupňa môže byť odstránená alebo opäť použitá napríklad (ako para) na vyrážanie polyméru (PREČ).

Rozpúšťadlo, získané späť z prípadného rekoncentračného stupňa (CONC1), rovnako ako rozpúšťadlo, získané späť rozdelením azeotropu (SETT) môžu byť opäť použité v rozpúšťačom stupni polyméru (DISS), buď priamo, alebo (podľa obr.) nepriamo po použití na premytie (RINSE) vláken F.

Claims (10)

1. Spôsob recyklovania výrobkov na báze aspoň jedného vinylchloridového polyméru, vyznačujúci sa t ý m , že sa (a) výrobok sa rozreže na fragmenty majúce priemerný rozmer 1 cm až 50 cm, pokiaľ tieto rozmery presahuje;

(b) fragmenty, ktoré sú suché, sa rozpustia v bezvodom rozpúšťadle, ktoré je schopné tvoriť azeotropnú zmes s vodou; (c) polymér rozpustený v rozpúšťadle sa vyzráža vstrekovaním určitého množstva pary do takto získaného roztoku, pričom použité množstvo pary je dostatočné na vytvorenie veľkého prebytku, vzhľadom na azeotropické zloženie, čo okrem iného povedie k stripovaniu azeotropnej zmesi vody a rozpúšťadla a ponechaniu zmesi v podstate tvorenej vodou a pevnými polymémymi časticami; (d) získaná zmes v podstate tvorená vodou a pevnými polymérnymi časticami sa nechá dosiahnuť teplotu varu vody, čím sa v podstate zbaví rozpúšťadla; a (e) polyméme častice sa izolujú.

2. Spôsob podľa nároku 1,vyznačujúci sa t ý m , že sa stupeň rozpúšťania (b) vykonáva v nádobe, v ktorej je umiestnený perforovaný rotačný bubon.

3. Spôsob podľa nároku 1,vyznačujúci sa tým, že sa ako rozpúšťadlo používa metyletylketón, metylizobutylketón alebo tetrahydrofurán.

4. Spôsob podľa nároku 1,vyznačujúci sa t ý m , že sa stupeň rozpúšťania (b) vykonáva za tlaku 0,2 MPa až 1 MPa.

5. Spôsob podľa nároku 1, vyznačujúci sa t ý m , že v priebehu stupňa rozpúšťania (b) množstvo recyklovaného produktu nie je väčšie ako 200 g na 1 liter rozpúšťadla.

6. Spôsob podľa nároku 1,vyznačujúci sa tým, že recyklovaný výrobok je vystužený vláknami, ktoré sa v rozpúšťadle nerozpúšťajú a pred vyzrážaním rozpusteného polyméru sa vlákna oddelia z rozpúšťadla, ktoré obsahuje rozpustený polymér.

7. Spôsob podľa nároku 1,vyznačujúci sa t ý m , že sa zmes vody a polyméru zahrieva na zníženie stôp rozpúšťadla v polyméri, ktorým je polymér pred izoláciou v stupni (d) napustený.

8. Spôsob podľa nároku 1,vyznačujúci sa t ý m , že sa azeotrop, získaný v stupni (c) , spracováva pridaním separačného činidla, ktoré spôsobí rozdelenie na vodnú fázu a na fázu tvorenú v podstate rozpúšťadlom.

9. Spôsob podľa nároku 8, vyznačujúci sa t ý m , že sa ako separačné činidlo pridáva soľ nerozpustná v rozpúšťadle.

10. Spôsob podľa nároku 1, vyznačujúci sa t ý m , že produktom použitým na recykláciu je fólia.