SK92393A3

SK92393A3 - The method of preparing a shaped body from recycled polystyrene

Info

Publication number: SK92393A3
Application number: SK923-93A
Authority: SK
Inventors: Axel Wolf
Original assignee: Heidelberger Kunststofftechnik
Priority date: 1992-08-28
Filing date: 1993-08-27
Publication date: 1994-09-07
Also published as: PL300121A1; EP0584612A1; DE9211584U1; CZ176093A3

Description

Spôsob prípravy tvarového telesa z polystyrénového recyklátu

Oblasť techniky

Vynález sa týka spôsobu prípravy tvarového telesa z polystyrénového recyklátu a to z odpadovej polystyrénovej peny, roztavením za úniku v nej uzavretého vzduchu, pričom vzniknutá tavenina sa potom pomocou rozpínavých prostriedkov prevedie na expandovaný polystyrén.

Doterajší stav techniky

Z US-A-2 838 801 je známy spôsob výroby samozhášavých výrobkov z penových aromatických polymérov, napríklad polystyrénu, pri ktorom sa odpadová pena stláča a zahrieva pri teplote 90 až 160 °C, aby sa získal hutný sintrovaný materiál, ktorý sa po zahriatí na teplotu topenia za podtlaku zbaví prchavých prísad a vracia sa v zmesi s pôvodnou surovinou do procesu výroby.

Z US-A-3 723 582 je ďalej známy spôsob využitia odpadového pásu z termoplastu pri výrobe tvarovaných obalov (pohárov, podnosov a pod.), pri ktorom sa tento bez ďalšieho zahrievania zhutňuje tlakom pod teplotou varu speňovacieho činidla predtým, než do bublín materiálu pásu prenikne vzduch, granuluje sa, napríklad rozsekaním na častice, a zmiešaný s pôvodnou surovinou sa opäť použije pri extrúzii výrobku, ktorá môže prebiehať kontinuálne.

V JP-A-42 023 114 je opísaná regenerácia polystyrénovej odpadovej peny, pri ktorej sa pena poseká na odrezky definovanej veľkosti, zahreje sa na teplotu, pri ktorej dôjde k ich zmrašteniu, ale nie roztaveniu, tieto sa ochladia, poprášia ' vhodným anorganickým materiálom a omieľajú sa v zohriatom evakuovanom bubne. Výsledné častice sa môžu použiť priamo na extrúziu.

Z US-A-3 344 212 je taktiež známe spracovanie odpadovej peny zo styrénového polyméru, pri ktorom sa pena podrví, jej častice sa potiahnu mastivom a vystavia sa na dostatočne dlhú dobu účinku horúceho inertného plynu alebo pary, aby sa dosiahlo ich zhutnenie na požadovanú hustotu, a ochladia sa.

Častice v tvare vločiek možno v zohriatej zmiešavacej zóne doviesť do stavu termoplastickej hmoty, ktorá po pridari spenovacieho činidla vytvorí vhodnú zmes na extrúziu polyérovej peny.

DE-A-24 15 745 je známy spôsob, pri ktorom sa pripadne podrvená odpadová pena vystaví vysokému tlaku, až v dôsledku plastického tečenia nastane stavenie alebo zosintrovanie materiálu, pričom tento proces možno podporiť predohriatim lisovacej formy a/alebo pridaním speňovacích činidiel.

Podstata vynálezu

Podstata vynálezu spočíva v tom, že tvarové teleso z polystyrénového recyklátu sa dá získať tak, že sa odpadová polystyrénová pena za úniku v nej uzavretého vzduchu roztaví na polystyrén a vzniknutá tavenina sa potom pridaním pentánu ako rozpínavého prostriedku prevedie na expandovaný polystyrén.

Podľa výhodného spôsobu vyhotovenia sa tvarové teleso z polystyrénového recyklátu dá získať tak, že odpadová polystyrénová pena sa pred procesom tavenia rozdrví, pričom drvenie sa prípadne vykoná v drviči.

Podľa ďalšieho výhodného spôsobu vyhotovenia sa tvarové teleso z polystyrénového recyklátu dá získať tak, že sa tavenina ochladí na teplotu pod teplotou topenia, vylisujú sa z nej vlákna, ochladené vlákna sa podrvia na kúsky, vzniknutý produkt sa znova roztaví v speňovacom extrudéri, dočiní sa rozpínavým prostriedkom, ktorý sa injektuje pod vysokým tlakom, pričom extrudát opúšťa extrudér pri teplotách nižších ako 150 °C cez širokoštrbinovú dýzu ako mäkká pena a nako'iec sa po kalibrovaní vykoná vyformovanie.

Podľa ďalšieho výhodného spôsobu vyhotovenia sa tvarové teleso z polystyrénového recyklátu dá získať tak, že speňovací proces sa uskutočňuje v hlave extrudéra.

Podľa iného výhodného spôsobu vyhotovenia sa tvarové teleso z polystyrénového recyklátu dá získať tak, že sa produkuje v tvare takzvaných nekonečných dosák, ktoré sa narežú na želanú dĺžku a šírku a potom sa ďalej spracúvajú, napr. ako stavebné dosky.

Podľa ďalšieho výhodného spôsobu vyhotovenia sa -.varové

- 3 teleso z polystyrénového recyklátu dá získať tak, že získané neopracované tvarové teleso z expandovaného polystyrénu sa na hornej a spodnej strane hobľuje.

Podľa ďalšieho výhodného spôsobu vyhotovenia sa tvarové teleso z polystyrénového recyklátu dá získať tak, že sa k nemu pridá nehorľavá prísada, čím sa získa ťažko horľavé tvarové teleso zodpovedajúce triede stavebných hmôt BI.

Ako východiskový materiál na výrobu tvarového telesa z polystyrénového recyklátu podľa vynálezu sú vhodné napr. použitý obalový vypchávací materiál z expandovaného polystyrénu a, vo všeobecnosti povedané, tvarované diely alebo kusy alebo tvarované telesá z expandovaného polystyrénu, ktoré majú vo všeobecnosti uzavreté póry. To isté platí pre tvarované telesá z časticovej peny resp. penových čiastočiek.

Veľkosť pórov vnútri častíc východiskového materiálu leží napríklad v oblasti asi 1/100 mm; póry sa voľným okom dajú sotva rozoznať. Takáto pena sa volá tiež časticová pena.

Polystyrénový recyklát sa vyrába predovšetkým v takzvanom odplyňovacom extrudéri, pričom tavenina má napríklad teplotu pod 200 °C. Tavenina sa potom ochladí napríklad pomocou vzduchu a/alebo vody a vylisuje do vlákien.

Ochladené vlákna sa posekajú na kúsky, čím sa získa predprodukt. Tento produkt sa v ďalšom extrudéri, s výhodou v závitovkovom extrudéri, znova roztaví, dodajú sa rozpínavé prostriedky, s výhodou pentán, ktorý sa injektuje pod vysokým tlakom; extrudát opustí extrudér ako mäkká pena, pričom táto pena má s výhodou teplotu pod 150 °C, dimenzuje sa širokoštrbinovou dýzou a nakoniec sa vyformuje v chladiacom kalibrátore.

Vlastný speňovaci proces sa uskutočňuje v hlave extrudér a.

Príklady uskutočnenia vynálezu

Opísaným spôsobom vyrobená platňa sa produkuje kvázinekonečne, nareže sa na želané rozmery a dopravuje sa na ďalšie spracovanie podľa určenia, napr. na použitie ako stavebné dosky.

Hornú a spodnú stranu dosák z polystyrénového recyklátu podľa vynálezu možno napríklad aj hobľovať.

Konečný produkt, menovite tvarové telesá z polystyrénového recyklátu, majú homogénnu bunkovú štruktúru a majú uzavreté póry.

Hore uvedené vyhotovenia ukazujú vzorový spôsob postupu získania tvarových telies z polystyrénového recyklátu podľa vynálezu .

Tieto vyhovujú požiadavkám DIN 18 164, časť 1, s označením: penové umelé hmoty ako izolačné hmoty pre stavebníctvo.

Tak napríklad zdanlivá hustota je v suchom stave v oblasti od 25 do 35 kg/m³, čo umožňuje ich použitie ako tlakovo zaťažené, prípadne veľmi vysoko tlakovo zaťažené, tepelne izolačné hmoty.

Penové hmoty spĺňajúce túto normu možno zhotoviť podľa nasledujúcich spôsobov výroby:

a) dosky alebo pásy, ktoré sa režú z blokov s menovitými rozmermi (blockware),

b) dosky alebo pásy, ktoré sa zhotovujú ako kontinuálny pás a potom sa narežú na menovité rozmery (bandware)

c) dosky, ktoré sa ihneď zhotovujú v menovitých rozmeroch (automatové dosky).

Aj čo sa týka požiadaviek na vlastnosti, najmä akosti, rozmerov, zdanlivej hustoty, pevnosti v ťahu, napätia v tlaku pri 10% relatívnom stlačení, ďalej tepelnej vodivosti, správania pri požiari, tvarovej stálosti pri pôsobení tepla, ďalej požiadaviek týkajúcich sa ireverzibilných zmien dĺžky a odolnosti proti starnutiu podľa DIN 18 164, časť 1, tieto sú pri tvarových telesách z polystyrénového recyklátu podľa vynálezu splnené.

Ako už bolo uvedené, tvarové teleso z polystyrénového recyklátu podľa vynálezu môže obsahovať nehorľavú prísadu; táto sa pridáva najmä v poslednej fáze extrúzie.

Týmto sa získa ťažko horľavé (ohňovzdorné) tvarové teleso zodpovedajúce triede stavebných hmôt BI.

Ďalej možno najmä v poslednej fáze extrúzie prípadne pridať aj farbiace prísady a/alebo nukleačné činidlá, aby sa dosiahli čo na j rovnomernejšie rozmery pórov a/alebo všetky ostatné prídavné prostriedky, známe ako také, na zlepšenie peny.

Claims

PATENTOVÉ

NÁROKY

1. Spôsob prípravy tvarového telesa z polystyrénového recyklátu, vyznačujúci sa t ý m , že odpadová polystyrénová pena sa za úniku v nej uzavretého vzduchu roztaví na polystyrén a táto tavenina sa potom po pridaní rozpínavých prostriedkov prevedie na expandovaný polystyrén.
2. Spôsob prípravy telies polystyrénového recyklátu, vyznačujúci sa tým, že rozpínavým prostriedkom je pentán#
3. Spôsob prípravy podlá nárokov la 2, vyznačujúci sa tým, že odpadová polystyrénová pena sa pred procesom tavenia podrví.
4. Spôsob prípravy podľa nároku 3, vyznačujúci sa tým, že drvenie sa uskutoční v drviči.
5. Spôsob prípravy podľa nárokov 1 až 4, vyznačujúcisatým , že tavenina sa ochladí na teplotu pod teplotou topenia, vylisujú sa z nej vlákna, ochladené vlákna sa podrvia na kúsky, vzniknutý produkt sa znova roztaví v speňovacom extrudéri, doplní sa rozpínavým prostriedkom., ktorý sa injektuje pod vysokým tlakom, pričom extrudát opúšťa extrudér pri teplotách nižších ako 150 °C cez širokoštrbinovú dýzu ako mäkká pena a nakoniec sa po kalibrovaní vykoná vyformovanie.
6. Spôsob prípravy podľa nároku 5, vyznačujúci sa tým, že speňovací proces prebieha v hlave extrudéra.
7. Spôsob prípravy tvarového telesa z polystyrénového recyklátu podľa nárokov 1 až 6, vyznačujúci sa tým, že tvarové teleso sa pripraví v tvare takzvaných nekonečných dosák, toré sa narežú na želanú dĺžku a šírku a potom sa dopravia na ďalšie spracovanie, napr. ako stavebné dosky.
8. Spôsob prípravy podlá nárokov 1 až 7, vyznačujúci sa tým, že získané neopracované tvarové teleso z expandovaného polystyrénu sa na hornej a spodnej strane hobľuje.
9. Tvarové teleso z polystyrénového recyklátu, pripravené podľa nárokov laž8, vyznačujúce sa tým, že sa k nemu pridá nehorľavá prísada.