WO2015010177A1 - Composição de materiais extraidos do resíduo reciclado e material resultante - Google Patents

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Danilo Martinelli PITTA
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Definitions

  • the hydrocarbon cracking process results in the conversion of natural gas or petroleum components into monomers such as ethylene, propylene, butene and styrene.
  • monomers such as ethylene, propylene, butene and styrene.
  • the combination of different monomers produces plastic resins, here called “plastics”, with different properties and characteristics.
  • plastic known as PET - polyethylene terephthalate and HDPE - high density polyethylene are examples of plastics that are normally reprocessed separately. This is economically possible due to the large amount of products made from these plastics.
  • PET is used in the manufacture of packaging, bags, beverage bottles and others.
  • HDPE is used for yogurt containers, detergents, margarines, garbage bags and more.
  • the difficulty is to group these plastics from different chemical structures extracted from recycled waste from the manufacturing industry and urban waste collection, in formulation with specific percentage of each collected plastic, so that when reprocessed simultaneously in extruder, results in material with useful chemical, physical and functional characteristics and with industrial application.
  • the difficulty of reprocessing is increased when it is desired to group dirty plastics, that is, as found at urban or industrial waste collection points; They are found with coatings of paints, fats, earth, sand, besides the presence of vegetable fibers and others.
  • the main plastic and non-plastic materials found for recycling are:
  • PE- Polyethylene Thermoplastic resin obtained from polymerization of ethylene gas; High molecular weight polymers are used in the plastic industry in film form.
  • Thermoplastic resin obtained from propylene polymerization; They are used for caulking, fillers in the packaging industry, automotive parts and adhesives.
  • thermoplastic resin that includes PET and unsaturated resin obtained from the condensation reaction between acids and glycols.
  • NYLON are polyamide thermoplastics found in automotive parts, electro-electronic equipment parts, and packaging.
  • Patent document PI 0408319-9 filed with INPI-BR on March 4, 2004, describes a method of recycling and reducing plastic or non-plastic material using infrared sources.
  • Document PI 0701132-6 filed with the INPI-BR on 30/5/2007, consists of the use of the waste transformation process through the use of chemical reagents that promotes the oxy-reduction reaction. Any extruder using direct or indirect heat source with temperature control has technical potential to process plastic and non-plastic material. The resulting material will depend more on the composition of the raw material than on the characteristics of the extruder.
  • composition as a percentage of the total weight of each material extracted from the recycled waste claimed herein comprises:
  • HDPE (HDPE and LDPE) - 45% to 70%
  • the recyclable material comprised in the formulation is initially ground, then mixed and taken to the extruder; then laminated and cooled to cut the final product.
  • There are no additives in the formulation no decomposition accelerating agents, no crosslinking agents that increase the formation of valence bridges between the compounds.
  • no cure retardant is used which slows down the process to cure some polymer.
  • the material resulting from reprocessing is different from each of the materials used as raw material.
  • the resulting material exhibits different physical and mechanical properties including particle size, density, hardness, flexibility, yield and compactability. These properties confer sufficiently differentiated characteristics that solve a problem of the state of the art; replace wood. Keeping the claimed formulation, the resulting product has physical and chemical stability for its industrial use.

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Abstract

O problema é a obtenção de materiais sintéticos para substituir a madeira em extinção e por outro lado reciclar resíduos da indústria de transformação e do lixo urbano e a solução reivindicada é o agrupamento de materiais de diferentes estruturas químicas, extraídos dos resíduos reciclados da indústria de transformação e do lixo urbano, em formulação específica, termoprocessado em extrusora, resultando em material com características funcionais similares ôs da madeira; se caracteriza por agrupar plásticos sujos, isto é, da forma como encontrado nos pontos de coleta de lixo urbano ou industrial, para serem reprocessados simultaneamente; e explorou as características químicas e físicas de cada plástico sujo e pesquisou a quantidade em peso percentual de cada material extraído do resíduo reciclado compreendendo: 45% a 70% de PE, PEAD e PEBD, 4% a 9% de PP, 1% a 4% de POLYESTER, 0,1% a 4% de TECIDO de algodão, 0,1% a 4% de COLA e BORRACHA, 4% a 18% de FIBRA VEGETAL e MADEIRA, 3% a 10% de OS, ABS, HIPS, PET, PC, PU, EPS e BLISTER, 0,1% a 7% de AREIA, TERRA e DEJETOS ORGÂNICOS.

Description

COMPOSIÇÃO DE MATERIAIS EXTRAÍDOS DO RESÍDUO RECICLADO E MATERIAL RESULTANTE
Trata-se de agrupamento de materiais de diferentes estruturas químicas, extraídos dos resíduos reciclados da indústria de transformação e da coleta de lixo urbano, em formulação específica, processado em extrusora, resultando em material com características funcionais similares às da madeira.
O processo de craqueamento dos hidrocarbonetos resulta na conversão dos componentes do gás natural ou do petróleo em monômeros, tais como etileno, propileno, buteno e estireno. A combinação de diferentes monômeros produzem resinas plásticas, aqui denominados "plásticos", com propriedades e características diferentes.
Para manter as características próprias de cada plástico, após a reciclagem, cada tipo de plástico precisa ser reprocessados separadamente. Por causa das suas variadas propriedades físicas e químicas, diferentes plásticos, se reprocessados em conjunto, perdem suas propriedades originais e o produto decorrente possui característica própria e independente das características dos materiais agrupados e usados como matéria prima, na reciclagem. O plástico conhecido por PET - polietileno tereftalato e o HDPE - polietileno de alta densidade são exemplos de plásticos que normalmente são reprocessados separadamente. Isso é possível economicamente devido a grande quantidade de produtos fabricados com esses plásticos. O PET é usado na fabricação de embalagens, sacolas, garrafas de bebidas e outras. O HDPE é usado para recipiente do tipo iogurte, detergentes, margarinas, sacolas para lixo e outras. A maioria dos plásticos recicláveis está distribuída em diferentes pontos de coleta e se apresenta em pequenas quantidades, elevando o custo do ciclo se reprocessados separadamente. A dificuldade está em agrupar esses plásticos de diferentes estruturas químicas extraídos dos resíduos reciclados da indústria de transformação e da coleta de lixo urbano, em formulação com porcentagem específica de cada plástico coletado, de modo que, quando reprocessado simultaneamente em extrusora, resulta em material com características químicas, físicas e funcionais úteis e com aplicação industrial. A dificuldade de reprocessamento é aumentada quando se deseja agrupar plásticos sujos, isto é, da forma como encontrado nos pontos de coleta de lixo urbano ou industrial; são encontrados com recobrimento de tintas, gorduras, terra, areia, além da presença de fibras vegetais e outros. Os principais materiais plásticos e não plásticos encontrados para reciclagem são:
• PE- Polietileno. Resina termoplástica obtida da polimerização do gás etileno; se com polímeros de alto peso molecular são utilizados na indústria plástica, em forma de filme.
• PEAD- Polietileno de alta densidade
• PEBD- Polietileno de baixa densidade
• PP- Polipropileno. Resina termoplástica obtida da polimerização do propileno; são utilizados para calafetagem, enchimentos na indústria de embalagens, peças automobilísticas e adesivos.
• PS - Poliestireno
• ABS - Acrilonitrila butadieno estireno
• HIPS - Poliestireno de alto impacto • PET - Polietileno tereftalato
• PC - Policarbonato
• POLIÉSTER- Resina termoplástica saturada que inclui o PET e resina insaturada obtidas da reação de condensação entre ácidos e glicóis
• PU - Poliuretano. Polímeros obtidos da reação de isocianato orgânico com compostos contendo grupo de oxilas; a espuma de poliuretano é usada para isolamento térmico em câmaras frigoríficas, enchimentos de paredes, moveis e na construção de edificações
• EPS - Poliestireno expandido
BLISTER- Blister
• NYLON - São termoplásticos de poliamida encontrados em peças de veículos automotores, peças de equipamentos eletro-eletronicos e embalagens.
• Outros - Perbunan, Policloropreno, Poliisopreno e Plexiglas.
O documento de patentes PI 0408319-9, depositado no INPI-BR em 04/03/2004, descreve um método de reciclagem e redução de material plástico ou não plástico utilizando fonte de infravermelho. O documento PI 0701132-6, depositado no INPI-BR em 30/5/2007, consiste na utilização do processo de transformação dos resíduos através da utilização de reagentes químicos que promove a reação de oxi-redução. Qualquer extrusora que utiliza fonte direta ou indireta de calor, com controle de temperatura, possui potencial técnico para processar material plástico e não plástico. O material resultante vai depender mais da composição da matéria prima que das características da extrusora. A "Composição de Materiais Extraídos do Resíduo Reciclado e Material Resultante", descrito neste relatório, se caracteriza por agrupar plásticos sujos, isto é, da forma como encontrado nos pontos de coleta de lixo urbano ou industrial, para reprocessar simultaneamente. Explorou as características químicas e físicas de cada plástico sujo e pesquisou a quantidade em peso percentual de cada um de modo a resultar um produto com características suficientemente igual às características mecânicas da madeira.
A composição, resultante em percentagem do peso total, de cada material extraído do resíduo reciclado e reivindicado neste documento, compreende:
PE (PEAD e PEBD) - 45% a 70%
PP - 4% a 9%
POLYESTER - 1 % a 4%
PANO/TECIDO - 0,1 % a 4%
COLA/BORRACHA - 0,1 % a 4%
FIBRA VEGETAL/MADEIRA - 4% a 18%
PS/ABS/HIPS/PET/PC/PU/EPS/BLISTER - 3% a 10%
AREIA TERRA/DEJETOS ORGÂNICOS - 0,1 % a 7%
O material reciclável compreendido na formulação é inicialmente triturado, depois misturado e levado à extrusora; posteriormente laminado e resfriado para o corte do produto final. Não há, na formulação, adição de aditivos, agentes de aceleração de decomposição, nem agentes de reticulação que aumenta a formação de pontes de valência entre os compostos. Também não é utilizado retardante de cura que reduz a velocidade do processo para obter a cura de algum polímero. O material resultante do reprocessamento é diferente de cada uma das matérias usadas como matéria prima. O material resultante exibe diferentes propriedades físicas e mecânicas, incluindo tamanho de partícula, densidade, dureza, flexibilidade, escoamento e compactabilidade. Essas propriedades conferem características suficientemente diferenciadas e que solucionam um problema do estado da técnica; substituem a madeira. Mantida a formulação reivindicada, o produto resultante possui estabilidade física e química para sua utilização industrial.

Claims

REIVINDICAÇÕES
1. COMPOSIÇÃO DE MATERIAIS EXTRAÍDOS DO RESÍDUO RECICLADO E MATERIAL RESULTANTE formado pelo agrupamento de materiais de diferentes estruturas químicas extraídos dos resíduos reciclados da indústria de transformação e da coleta de lixo urbano, caracterizado por conter na sua composição 45% a 70% de PE, PEAD e PEBD , 4% a 9% de PP, 1% a 4% de POLYESTER, 0,1% a 4% de TECIDO de algodão, 0,1% a 4% de COLA e BORRACHA, 4% a 18% de FIBRA VEGETAL e MADEIRA, 3% a 10% de OS, ABS, HIPS, PET, PC, PU, EPS e BLISTER, 0,1% a 7% de AREIA, TERRA e DEJETOS ORGÂNICOS.
2. MATERIAL RESULTANTE obtido por termofusão em extrusora, caracterizado pelo fato de ser preparado pela composição de materiais conforme descrito na reivindicação 1(um).
3. MATERIAL RESULTANTE de acordo com a reivindicação 2(dois), caracterizado pelo fato de ser útil para pelo menos um dentre um material de construção civil, como caixaria na concretagem; um material de edificações, como rodapés, forras de portas e janelas; um material da indústria de moveis, painéis e objetos decorativos.
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