Spôsob čistenia polypropylénových vláknitých odpadov a zariadenie na jeho vykonávanie

Číslo patentu: 246417

Dátum: 15.12.1987

Autori: Patera Miroslav, Prokop Jaroslav

Stiahnuť PDF súbor.

Text

Pozerať všetko

Vy-náiez sa týka spôsobu a zariadenia na čistenie polypropylénových vláknitých, popripade mäkkých strunovitých odpadov pred ich použitím. Predkladaný vynález umožňuje vypieranle preparácie a vysušenie vláknitých -odpadov do určitého žiadaného stupňa a tým zlepšenie filtrovatelnosti taveniny. Pritom sa očakáva zvýšenie výkonnosti prípravy a spracovania vlákien následkom zlepšenia oderu a pevnosti, čím sa znižuje počet pretrhov a nrnožstvo odpadov.Zlepšenie jednotlivých a najmä niekoľkých spoločných vlastností, ako napriklad filtrovatel-nosti taveniny následkom zlepšenia dispergárcie pigmentu a tým oderu, pevnosti,popripade tažnosti polyméru z odpadov je efektívne pre zvýšenie stability a výkonnosti prípravy a spracovania ,polypropylénových vlákien z ich odpadov.V súvislosti s tým je vypracovaný spôsob a zariadenie na čistenie polypropylénových vláknivtých odpadov, kde vyčistený, popripade aj lstabilizovaný s vhodnými stabilizátormi odpad použitý bud samostatne, alebo pridaný V určitom pomere do bežného polypropylénu .len málo ovplyvňuje reologické vlastnosti spracovaneho polyméru, zlepšuje vyššie uvedené Vlastnosti, ktoré boli zhoršené počas výroby vlákien a recyklizácie odpadov a znižuje odpad polypropylénových vlákien pripravených z ich druhotných surovín.Zlepšenie dispergačných vlastností odpadov takmer nepolárneho polypropylénu je zvlášť žialdúce, pretože tento polymér ťažko znáša pigmenty, väčšina z ktorý-ch sú polárne látky. U vláknitých odpadov preparácia od povrohu postupuje pri spracovatelských stupňoch aglomerácie a najmä tavenia V objeme polyméru.je známe, že niektoré zložky, najmä silikónová zložka pre-parácie zhoršujü dispergáciu -pigmentov, aj ked sú v malých množstvách V polypropyléne. Výskyt vláknitého odpadu v jednotlivých uzloch vyplýva priamo z použitého technologického postupu výroby polypropylénových vlákien ako aj z potrebnej kontroly. Tento druh odpadu sa zatial využíva do polypropylénových vlákien pri regenerácii spôsobom dodatočného pridania stabilizátorov s viacnásobným účinkom. Avšak takým spôsobom je nemožné pripraviť vlákna so žiadaným širším rozsahom zlepšenýlch vlastností. Vláknitý odpad získaný pri zvlákňovaní a dĺženi má určité nevýhody.Odpad obsahuje veľké zádrže preparácie 28 až 42 hmotnostných v prípade strižového a 9 až 15,2 hmotnostných V pripade káblikového nedĺženého vlákna. je relatívne výsoký obsah preparácie 0,19 až 0,9 pre strižové a xmax. 0,8 pre káblikové konečné vlákno. Pri zvlákňovaní aglomerátu pripraveného z nevypratého, neodstredeného a nevysušeného vláknitého káblikového odpadu do káblikových vlákien časté prerušenie zvlálkñovania je pre roztrihnutie .a pretrhnutie sita kontinuálneho filtra tavnéllio šnekuzvlákňovace linky, Veľmi časté zašpinenie zvlákňovacích hubic a pre defekty sa vlákno zatrieďuje do nižšej kvality.Pri zvlákňovanĺ regranulátu z aglomerátu pripraveného z nevypratého, neodstredeného a vnevysušeného vláknitého ikáiblikového odpadu do káblikového vlákna sa často vysky-tuje vysoký tavný index, pri dlžení ~ vysoká tažnost, zmrštenie, nízky titer a vlákno sa zatrieďuje do nižších kvalitatívnych tried. Teda pri regenerácii polyméru z od-paldu spôsobom tavenia bez odstránenia plreparácie sa pripravujú vlákna so zhoršenou dispergáciou pigmentu, spracovatelskou a úžitkovou stabilitou alko aj niektorými fyzikálne-mechanickými vlastnosťami. Tento vnevysoko-kvalitný polymér z odpadu sa preto s unčitými ťažkosťami môže použit ako surovina pre pripravu vlákien.Nedostatky doterajších postupov a zariadení spracovania odpadov z polypropylénovýoh vlákien odstraňuje spôsob a zariadenie podľa vylnálezu, ktorý otvára možno-st použitia Vlákĺłĺĺélhů odpadu so zlepšenými vlastnosťami najmä do strižových a káblikových vlákien ako aj plastikárskych výrobkov.Podstata spôsobu čistenia polypropylénových vlaknitých odpadov spočíva V tom, že tento odpad sa zbavuje preparačnej zložky sýtou parou o pretlaku 0,01 až 0,3 NlPa, teplou vodou o- teplote do 95 C a pri neprerušovanoim pohybe sa premiestňuje do priestoru sušiarne, kde .sa suší zohriatym vzduchom o teplote do 140 °C.Zariadenie na čistenie polypropylénových Vlaknitých odpadov sa vyznačuje tým, že pozostáva obr. 1 z dopravného sitového pása na prepravu odpadu, vypieracej časti,sušiarne, ktorá je spojená s teplovzdušnými výmenníkmi. Pritom zariadenie na čistenie polypropylénových vláklnitých odpadov sa môže ešte vyznačovať tým, že je olpatrené(obr. 1 vibra-čným zariadením na odstránenie prebytočnej vody z Vláknitého odpadu. Tým sa umožňuje efektívne využitie uvedeného odpadu. Dobré vypratie od-srraňuje -do znalčnélho stupňa zašpinenia odpadov stáleho charakteru aiko sú preparácie a tým .nimi spôsobené aglomeráty pigmentov a .náhodného charakteru - papier, textil, drevo, Ikov.Z tabulky 1 je vidieť, že účinok na zníženie obsahu preparácie je vyšší pri krátkodobom pôsobení sýtej pary. je to následkom vysokej odstraňovacej schopnosti sýtej pary voči preparácii, pretože na preparovanom vlákne súčasne pôsobia vysoká 120 °C teplota, tlalk a vlhkosť. Inými slovami sýta para okrem vyššieho emulgačlného pôsobenia voči lpreparácii eš-te účinkuje na jej značné odstránenie celstou vyprchávania v porovnaní s teplou 80 až 95 °C rvodou.V tomto zmysle účinok sýtej pary voči odstráneniu preparácie z odpadov lpolypr-opylenových vlákien s cieľom zlepšenia ich kvality je nový. Ďalej následkom postaču 246417júceho krátkodobého pôsobenia -sýtej pary je možné pripraviť vypieraciu část s menšími rozmermi.Následkom zvýšenej teploty sýtej Ipary a tým zvýšeného stupňa vyihriaiia materiálu v predchádzajúcej vypiera-cej časti je možné znížiť dobu sušenia a tým i rozmery sušiarne. Teda použitie sýtej pary prispieva k zníženiu rozmerov a tým k výhodám V priestorovom usporiadaní zariadenia pri. zachovaní vysokého výkonu V porovinaní s prípadom použitia vody.Ekonomická výhodnost navrhovaného spôsobu a zariade-nia spočíva v tom, že pri výrobe polypropylénových vlákien vlákrnité odpady so zlepšenou kvalitou sa využívajú bud samostatne ako polymérna surovina, vyfarbená na konečný farebný odtieň ako aj dotónovaná, alebo apridaná V určitom pomere. Pritom sa šetrí polypropylén, drahé pigmenty, sito ikontínuálnych filtrov a zvyšuje sa doba použitia zvlákňovacich hubíc.Výhody pri použití tohto spôsobu a zariadenia .sa javia v zlepšení prevádzkovej istoty a stability zvlákňovania, dĺženia, spracovania a zúžitkovania vlákien a tým i v možnosti zníženia odpadov. Pre zníženie alebo odstránenie obsahu preparácie sú postačujúce relatívne .malé množstvá prístupnej,biologicky nezávadnej sýtej pary, .popripade vody a použitie prístupného, jednoduchého,málorozmerového a s výhodami v priestorovom usporiadani ekonomického zariadenia. Cestou iregulovania vlhkosti do určitého agiomeračného zariadenia.Navrhovaný spôsob a zariadenie má praktický význam aj pre požadované zlepšenie žia-daného stupňa je možné zvýšiť Výkonnost súčasne niekoľko-vlastností u polymérnych systémov so zhoršenou predhistóriou, ako sú .odpadý Zvyšuje sa kvalita vlákien pripravených z odpadov. Ie možnost zvýšenia rýchlosti a výkonnosti zariadenia a strojov pri zvláikňovaní a dĺžení, znovupoužitia a tým zníženia spotreby preparácie, zníženia spotreby d.odatočne pridaného stabilizátora pre stabilizáciu odpadov, zníženia defektov a farebnej pruhovitosti a zľahčenia obsluhy u vlákien z odpadov. Preto je spôsob a zariadenie podľa vyššie uvedeného vynálezu technicky trýhodné.Na výkrese obr. 1 je uvedený popis spôsobu a zariadenia na čistenie polypropylénových vláknitých odpadov. Na dopravný pás sitový 1, ktorý je zhotovený z oceľového drôtu a má meniteľne otáčky, sa ručne rovnomerne umiestňuje po celej šírke pása polypropylénový vlálknitý odpad. Hrúbka vrstvy polyprorpylénového vláknitého odpadu na site môže byt v priemere od « 1 až do 10 cm. Obmedzenie hrúbky polýproipylênovéhvo vláknitého odpadu na site sa zabezpečuje prítlačným valcom, ktorý je umiestnený nad hnaným bubnom dopravného sitového pása a má článkovou reťazou a retazovým kolom zabezpečené protismerne otáčky oproti hnanému bubnu.Polypropylénový vľáknitý odpad je unášaný dopravným sitovým pásom 1 do uzatvoreného priestoru 7, kde sa zbavuje preparacie. Odstraňovanie preparácie z polypropylénovêho vláknitého odpadu sa zabezpečuje prepieraním na pásovom site 1 predhriatou vodou, ktorej ohrev je zabezpečený hadovým výmennikom tepla 3 a ekonomizérom 4. Potrubim 9 je predhriata voda podtlakom odvádzaná na sprchový systém.Predhrievainie vody môže byt zabezpečené i nezávisle v oddelenom bojleri na teplú vodu. Na prepieranie polypropylénového vláknitého oldpaldu sa používa tiež sýta .para 8 o pretlaku 0,01 až 0,3 MPa, ktorá môže byť zavedená kombinovane ako nad dopravný,talk i pod dopravný »sitový pas 1. Kondenzát zo sýtej pary ako i predhriata voda spolu s preparaičnou zložkou odtekajü cez vrstvu polypropylénového vlákinitého odpadu do zbernej nádrže 2, ktorá je orpatrená prepadom a spodným výpustom.Parý z uzatvorené-ho priestoru 7 sú odvádzané do ekonomizéra 4, kde odovzdávajú teplo predhrievanej vode. Kondenzát týchto pár je z ekonormizéra 4 odvádzaný do cyklonového odlučovača 5, z ktorého zo spodnej časti odteika kondenzát Z hornej časti -cyfklónoveho odlučovača 5 je ventilátorom 6 odsávaný inert a neskondenzovaná vodná para. Po vypratí polypropylénového vláknitého odpadu od preparácie postupuje dopravný pás sitový s po-lypropylénovým vlálknitým odpadom »nad vibračné zariadenie 10, ktoré môže mat rprerušovanú vibračnú dobu.Na vibračnom zariadení sa zbavuje polypropylénový vláknitý odpad voľnej vody. Dopravný -páis sitový spolu s polypropyléno vým vláknitým odpadom vstupuje do -priexstoru sušiarne 11, v ktorej sú umiestnené teplovzdušné zariadenia 12, ktoré predlhrievajú na-sávaný vzduch na teplotu do 140 °C. Horúci vzduch z teplovzdušného zariadenia je vzduchovodom usmernený pod vysúšaný polypropylénový vláknitý odpad.Odstraňovanie prebytočnej vody z poly.propylénověho vláknitého odpadu sa zabezpočuje čiastočne kinetickou energiou horúceiho vzduchu a následne odparovaním vody. Privedený horúci vzduch pod dopravný sitový pás sa odvádza ventilátorom 13 vzduchovodným potrułbím, uzmiestnenýjm nad dopravným sitovým pásom. Preparácie zbavený a vysušený polypropylénový vláknitý odpad 14 vyjpadáva z dopravného -sit-ového pásu na ďalšie spracovanie.Slendovala sa účinnost krátkodobého pôsobenia samotnej sýtej pary (0,2 MPa, 120 stupňov C a jej účinok po krátkodobom alebo dlhodobom vypratí s rôznym stupňom vvhriatia a koncentrácie obrátkovej preparačnej emulzie, dalej samotnej obrátkovej preparačnej emulzie a jej krátkodobého a 248417lebo dlhodobého vypratia V kombinácii s kráükodobým pôsobením čerstvej vody.Získané hodnoty sa porovnávali s hodnotiami najmä ,pôvodného nevypratého, neodstredaného a nevynsušenéiho odpadu. Pokusy boli robené na zariadení so zádržou lpredhriatej vody, ktorá oldstrredivým čenpadlom o výkone ZOD l/min cirkulovala potrubím, ktoré bolo na konci opatrené dierovými otvormi.Vo vertikálnej vzdialenosti 80 cm pod sprchovýwmi otvormi bolo umiestnené sito o rozmeroch 95 X 49 cm. Oká -na site mali rozmer 4 X 4 mm, na toto sito bol rovnomerne ukladaný polypropylénový vlálknitý odpad o hrúbke vrstvy 3 až 6 cm. Zahájenie prepierania polypropylénového vlákznitého odpadu boylo uskutočnené od okamihu spustenia odstredivého čerpadla do chodu.Po ukončení prepierania horúcou vodou bolo odstretdivé čerpadlo odstavené a podľa vyžadovanej skúšky bola do toho istého potrubia na prepieranie polyproipylénového vlá|knitého~ odpadu napustená tšerstxvá voda. Prełpierarnie ,polypropylénového vláknitého odpadu bolo uskutočnené V inom zariadení tiež sýtou parou, ktorá bola tryskami privádzaná nad vporlypropylénový vláknliý odpad, ktorý bol uložený na totožnom site.Z tabuľky 1 je vidiet, že účinok na zníženie obsahu prelparácie je vyšší pri pôsobení len sýtej pary .po dobe 30 sek. Skúška 8,16). Vypraiie s čerstvou vodou po dobu 1 minzlou tiež znižuje obsah preparacie (skúšky 2,3 v porovnaní s 1 11 až 13 v porovnaní s 9, a to tým viaic, čím kratšie je vypratie s obrátlkolvou preparačnou emulziou a vyššia teplota tejto emulzie skúška 11 v porovnaní s 12, 13.Pritom HHijVýľaZTlGjŠĺE zvýšenie vlhkosti sa pozoruje pri vypratí s vlažnou oibiráttkovou vy-sokokoncentrovainou preparačnou emulziou pri dodatočnom pôsobení sýtou parou po dobe 30 sek skúška 5,7 ako aj -pri pôsobenĺ len sýtou parou po dobe 30 sek skúšky 8,161. Vyvpratie s čerstvou vodou po dobe 1 min po vypratí s obrátkovou preparačnou emulziou tiež zvyšuje zádrže vody skúšky 2 až 4 v porovnaní -s 1 11 až 13 v porovnaní s 9, a to tým viac, čím dlhšie je vypratie s obrátkovou preparačnou emulziou a nižšia teplota tejto enmulzie skúšky 3,4 V porovnaní s 2 12, 13 v porovnani s 11. Avšak zvýšené hodnoty zádrže vody pri dodatočnom skúšky 5, 7, 15 alebo samostatnom skúšky 8, 16 pôsobení so sýtou parou sú .len Zdanlivé, pretože odobrané vzorky po skúške boli zachované v uzavretých sáčikoclh, .čo nedalo možnost odparovaniu vody z vlákna vyhriateho sýtou parou a naopak sa vytvorili podmienky skondenzovanie pary.Uvedené výsledky tabulka 2) a ich posúdenie umožňuje nasledovné závery, ktoré.poslúžia ako zásady pri navrhovaní spôsobu a zariadenia pre odstránenie preparácie a regulovanie vlhkosti vláknitých odpadov1. Krátkodobé samostatné pôsobenie sýtej pary, poprípade s predchádzajúcim vypratím s vodou, najmä horúcou, (predstavuje väčší záujem pre zníženie alebo odstránenie obsashu preparácie pri zachovaní vysokého výlkonu zariadenia zmenšenie rozmerov vypieracej časti zariadenia následkom postačujúcej krátkej doby zníženia alebo odstránenia vpreparacie zníženie doby sušenie a rozmerov navrhovanej sušiarne následkom zvýšeného stupňa vyhriatia odpadu v predcháidzajdcej vypieracej »časti pri pôsobení naň sýtou .parou 120 °C, v porovnaní s vypratím horúcou vodou 80 až 95 °C.2. V pripade vy-pratia len vodou treba použit čerstvú a najmä horúcu a vylúčiť obrátkovú vodu. Použitie horúcej vody prispeje k zniženiu doby vypierania a sušenia ako aj rozmerov vypieracej časti a sušiarne v porovnaní s použitím studenej vody. Z tohoto hladiska v prípade vypratia studenou vodou nie je žiasdúce použiť túto koncom vypieracej časti. Filtrovatelnest Technologický reglement. Analyticko-fyzikálne a textilnoskúšobné metódy. Vstupná kontrola. Spracovali Krútevl V., Bevilaqua D., VÚCHV, Svit,1975, s. 8 je najväčšie množstvo .polyméru v g, ktoré prejde filtrom o priereze 50 mmz taviaceho stroja .pri meracom tlaku 10 MPa a ďalších stanovených podmienkach skúšky. Filtrovatelnost sa môže ešte vyjadriť s vzrastom tlaku pri prechode 1 »kg z polyméru cez filter.Účelom skúšky je posúdenie čistoty taveniny z odpadu, ktorá má vplyv na jeho spracovatelnost do vlákna. Nečistoty sa zastavia na filtri, upchávajú filtračné sitá a zhoršujú spravcovatelnosť.Z tabulky 2 je vidiet, že najlepšiu filtrovatelnost má aglomerát z vypratého horúcou vodou a odstredovavného odpadu v -porovnani s vypratým s vlažnou vodou a zvlášť s nevypratým odpadom z nedĺženýeh káblikových vlákien. Odpad bol z .polypropylénu obchodnej značky Tatran TE 451. Vyrábaný polypropylénový káblik obsahoval 1,0 0/0 hmotnostných pigmentov s obchodnou značkou Polýpropylenblau SF-7 ti. Aglomerát bol pripravený na aglomeračnom zariadení Condux z NSR. Horúca voda lepšie emulguje a odstraňuje zložky preparacie. OlbSah 0,54 percenta hmotnostných preparácie tabulka 2) nedĺženého, nevypratého a neodstreďovaného odpadu je Ipostačujúci pre zhoršenie dispergácie pigmentov.Navrhované zariadenie spočíva v nasledovnom vypieracía časť a sušiareñ, poprípade odstredivka. Postup vypieracej časti sa môže skladať z jednej z nasledujúcich dvoch variant alebo ich kombinácie1. Odstránenie alebo zníženie -preparácie pri pôsobení na odpad sýtou parou o .pretlaku 0,01 až 0,3 MPa do 140 C 1 s .predchádzajúcim vynpratím horúcou vodou. Pre zníženie vlhkosti a ďalšieho dodatočného zníženie obsahu preparácie, odpad sa ďalej snší v sušiarni alebo odstreduje v odstredivke. 2. Odstránenie alebo zníženie preparacie pri vypierani odpadu s čerstvou. vodou s výhodou teplou. Po výstupe zo sušiarne môže mat obsah preparácie 0,02 až 0,10 (Vo a iprchave podiely od 0,05 až 8 0/0, s výhodou 2 až 5 0/0 pre zachovanie potrebnej výlçonnosíži aglotmeračného zariadenia, V lçšçorom sa dodatočne o-.Lipad suši, takže vlhkost môže byt pod 0,1 0/0 V prípade použitia aglomerátu ako suroviny, s výhodou dodašočne stabilizovanej pre jirípravu vlákien. Tavný index aiglomerátu vlákien kábiikových je 3,5 až 17, s výhodou 3,511 g/ií. minút a strižových 5 až 70, s výhodou. 0 25 g/10 min. Avšalk aglomersít sa má e ešte pretavovat v tavnom zariadeni pri 170 až 300 3 G a. filtruje cez filter s 801 001, popripade s vyšším počtom otvoirov .na 1 c 112. Takto pripravený aglomerát alebo regranulát je Inožne použiťuž samostatne ako 100 O/o-nú surovinu bez použitia alebo pri použití len pre dotónovanie pigimentu pre prípravu vlákna alebo v zmesi medzi sebou,S bežnými SuiOl./ĺi 1 ~t-ilĺlĺ a s jemne pon taným odpadom z vlákien. Obsah gľĺdčliléhü polypropylénu alko aj pigmecntu v danej v ke sa znižuje úmerne na ipridanom jnolymere apigmente vo forme aglomeratu, regranulatu a zmesi medzi nimi.V pripade použitia nestabilizoijaaéhoi aglomerátu, regranulátu alebo vyššie uvedených zmesi je možné pridat stabilizátor aj pri jeho zvlákznení. Melanžová, s Výlhůdou monoodtieňcrvá vrátane čiernej farby surovinsi sa. zhoinogenizuje, taví, dĺži a .hodnotí podľa AO č. 197 657, 198 682, 223 416, 229 065.Vyššie uvedený spôsob a zariadenie vynálezu má apliikačný význam pre zlepšenie a optimalizáciu vlastncrsti pri pri-prave spracovateiských polymérnył-ch systémov v tomto čísle polypropylénových, polyesterových, po~ lyai idových, polyakrylových vlákien .a plastikarskych výrobkov z ich vlíiknitýciil odpadov, ako aj zmesi odpadov s bežnými surovínami.reriklacianý vynález je možné použiť pri výrobe polypropylénových, ako aj polyesterových, polyamidových a polyakrylonitrylovýoh vlákien pri. použití ich vláknitých odpadov, ktoré môžu byt vo for-me agloąmerátu alebo regranulátu, dodatočne stabilizovaných alebo .nestabilizovaných, dotónovaných alebo nedotónovaných na konečný faobný odtieň. Takto pripravené polypropylénove vlákno sa môže zatriedovať do vyšších kvalitatívnych tried.1. Spôsob čistenia polypropylénových vláknitýcłh odpadov vyznačujúci sa tým, že tento oId-pad sa zbavuje .preparačnej zložky sýtou parou o pretlaku 0,01 až 0,3 MPa, teplou voldou o teplote od 95 C a pri neprerušovanom pohyibe sa premiestňuje do priestoru sušiarne, kdo sa suši zohriatym vzduchom o teplote do 140 (1.2. Zariadenie na čistenie polypropylénových vlaknitých odpadov p~odla bodu 1 vy značujúce »sa tým, že pozostáva z dopravného sitoveh-o pása 1 na prepravu odpadu,vypieracej časti 7, sušiarne 11, ktorá je spojená vs teplovzdušnými Výmenníkmi (12).3. Zariadenie na čistenie polypropylénovýoh viaknitýnch odpadov podla bodu 2 vyznačujúce sa tým, že je -opatrene visbrawšným zariadením 10 na odstránenie prebytočnej vody z Iláknitého odpadu.

MPK / Značky

MPK: B29B 17/00

Značky: čistenia, odpadov, polypropylénových, vykonávanie, zariadenie, spôsob, vláknitých

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/6-246417-sposob-cistenia-polypropylenovych-vlaknitych-odpadov-a-zariadenie-na-jeho-vykonavanie.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Spôsob čistenia polypropylénových vláknitých odpadov a zariadenie na jeho vykonávanie</a>

Podobne patenty