UA55829A - Спосіб одержання композицій на основі термопластичного полімеру й наповнювача з твердих відходів - Google Patents

Abstract

Спосіб одержання композицій на основі термопластичного полімеру й наповнювача з твердих відходів включає одержання наповнювача шляхом подрібнення твердих відходів, розплавлення полімеру та змішування з ним наповнювача при температурі, вищій за температуру плавлення полімеру. Змішування наповнювача з розплавом полімеру здійснюють безпосередньо після одержання наповнювача.

Description

Винахід належить до перероблення термопластичних полімерних матеріалів і приготування композицій на їх основі й може бути використаний у хімічній, гумотехнічній й будівельній промисловостях у технологічних лініях для виготовлення виробів, напівфабрикатів і заготовок (переважно погонажних або листових), а також гранул одержуваної композиції.

Одним із шляхів заощадження полімерних матеріалів і змінення властивостей і характеристик виготовлюваних виробів є застосування різних наповнювачів при приготуванні композиційних матеріалів на основі полімерів. Так, відомий спосіб одержання композицій на основі термопластичного полімеру й наповнювача з твердих відходів, що включає одержання наповнювача шляхом подрібнення твердих відходів, охолодження наповнювача, попереднє змішування наповнювача з полімером при температурі оточуючого середовища та остаточне їх змішування при температурі, вищій за температуру плавлення полімеру (Наполненнье термопласть: Справочник / В.А. Пахаренко, В.Г. Зверлин, Е.М. Кириенко; Под. общ. ред.

Ю.С.Липатова. - К.: Техніка, 1986. - 163с., рис.88). Цей спосіб дозволяє одержувати найрізноманітніші композиції проте попереднє змішування компонентів композиції при температурі оточуючого середовища вимагає значних витрат енергії на їх підігрівання щонайменше до температури плавлення полімеру з метою остаточного одержання композиції та подальшого формування з неї виробів, напівфабрикатів тощо.

Найбільш близьким за технічною сутністю до пропонованого винаходу є спосіб одержання композицій на основі термопластичного полімеру й наповнювача з твердих відходів, що включає одержання наповнювача шляхом подрібнення твердих відходів, розплавлення полімеру та змішування з ним наповнювача при температурі, вищій за температуру плавлення полімеру, при цьому подавання наповнювача на стадію змішування здійснюють при температурі оточуючого середовища (Виробництво листових і погонажних виробів з полімернаповнених композиційних матеріалів / Ю.Ю. Лукач, П.М. Магазій, І.О. Мікульонок, Г.Л. Рябцев // Хімічна промисловість

України. - Ме5. - 1999. - С.29-33).

Як і аналог, що розглянуто, зазначений спосіб є досить ефективний, проте він так само досить енергоємний через необхідність витрати енергії не тільки на плавлення полімеру (матриці одержуваної композиції) і змішування компонентів композиції (зокрема наповнювача), але і їх підігрівання до температури плавлення полімеру й вище.

В основу винаходу покладено задачу розробити такий спосіб одержання композиції на основі полімеру й наповнювача з твердих відходів, при реалізації якого нова послідовність оброблення компонентів приготовлюваної композиції забезпечили б зменшення витрат енергії на розігрів компонентів композиції до температури змішування за рахунок підвищеної температури наповнювача одразу після його подрібнення, а отже і знизили би енергоємність і собівартість одержуваної композиції і виробів на її основі.

Поставлена задача вирішується тим, що в способі одержання композицій на основі термопластичного полімеру й наповнювача з твердих відходів, що включає одержання наповнювача шляхом подрібнення твердих відходів, розплавлення полімеру та змішування з ним наповнювача при температурі, вищій за температуру плавлення полімеру, згідно з пропонованим винаходом новим є те, що змішування наповнювача з розплавом полімеру здійснюють безпосередньо після одержання наповнювача.

Під час приготування наповнювача з твердих відходів, шляхом подрібнення, особливо органічних (наприклад, гума, природна та штучна шкіра та ін.), температура одержуваних подрібнених частинок значно підвищується порівняно з температурою оточуючого середовища.

Так, при подрібненні гуми або природної шкіри їхня температура на виході з подрібнювача нерідко досягає 100"С. Звичайно подрібнений матеріал після цього охолоджують, фасують у тару й відправляють на склад або споживачеві. Після тривалого періоду часу його подають на установку приготування композиції на основі полімеру з подальшим формуванням з них виробів, напівфабрикатів тощо. Такі композиції формують за температури не меншої температури плавлення полімеру, що передбачає значні витрати енергії на підігрівання всіх компонентів суміші, у тому числі й наповнювача. У той же час використання пропонованого винаходу суттєво зменшує енергоємність приготування композиції через те, що нагрітий у результаті подрібнення наповнювач при контакті з полімером передає йому значну частину теплоти, зменшуючи її витрати порівняно з традиційною технологією.

Розглянемо приклад реалізації пропонованого способу.

Після подрібнення твердих гумових відходів у роторному подрібнювачі одержаний порошок не охолоджують у спеціальному холодильнику проточною водою, як у прототипі, а подають безпосередньо у двочерв'ячний екструдер, у який також надходить і розплав поліпропілену, одержуваний у одночерв'яному екструдері-розплавлювачі. При продуктивності двочерв'ячного екструдера по одержуваній гумополіпропіленової композиції 18Окг/год і масовій частці наповнювача 5095 подача розігрітої до 80"С у результаті подрібнення гуми дозволяє заощадити майже ЗкВт.

Таким чином, застосування цього винаходу дозволяє знизити енергоємність приготовлюваної композиції й виробів на її основі.

Claims (1)

1. Спосіб одержання композицій на основі термопластичного полімеру й наповнювача з твердих відходів, що включає одержання наповнювача шляхом подрібнення твердих відходів, розплавлення полімеру та змішування з ним наповнювача при температурі, вищій за температуру плавлення полімеру, який відрізняється тим, що змішування наповнювача з розплавом полімеру здійснюють безпосередньо після одержання наповнювача.