公開了一種用以利用系統（1）回收和/或定制可發性塑料材料的工藝，該系統（1）包括：擠壓機單元（10）、混合器?熱交換器單元（20），所述工藝包括以下步驟：在所述擠壓機單元（10）中熔化；在所述混合器?熱交換器單元（20）中冷卻；以及借助于熔體泵單元（50）控制熔體壓力，繼之以制粒、擠壓或注塑，其中第一發泡劑（81）不在所述系統（1）中的熔體加工期間被脫氣，使得其實質上被包含在顆粒可發性塑料材料（130）中或被用于形成擠壓成形的發泡塑料材料（140）或模制發泡塑料物品（150）中的任一者。本發明專利技術也涉及能夠由所述工藝獲得的顆粒可發性塑料材料（130）、擠壓成形的發泡塑料材料（140）和模制發泡塑料物品（150）。
【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及回收和/或定制可發性（expandable）塑料材料的工藝。本專利技術也涉及可由此獲得的再生和/或定制的可發性或發泡（expanded）塑料材料。
技術介紹
發泡塑料已經在很長的時間中眾所周知，并且已被證明在許多領域中是有用的。可以通過使用發泡劑浸漬的聚乙烯、聚丙烯、聚酯或者聚苯乙烯顆粒形成泡沫，且隨后將以此方式產生的泡沫顆粒焊接在一起從而得到成型件（molding）來產生這樣的泡沫。可發性聚苯乙烯通常被稱為EPS。EPS和其它可發性塑料的重要使用領域包括在建筑物和建造物、容器、杯子或包裝中的熱絕緣或者在建筑物和建造物中的增強板或聲屏障。不過，近年來越來越多地考慮到有效的處理或回收可發性塑料廢物或發泡塑料廢物的問題。與回收消費后EPS廢物相關聯的主要問題是由于非常低的體積密度造成的高的具體運輸成本，以及由于不良的凈化有效性和不良的經濟可行性造成的低價值創造。出于該原因，廢物的主要部分被熱回收。對于EPS生產者以及預起泡劑和模制機（molder）而言，將有用的是具有用于再加工不合格材料（例如過小的或過大的浸漬粒料（pellet））的工藝或者升級由懸浮方法生產的EPS以便容易地升級EPS存貨以包括增值和/或功能性添加物。目前公知的或被提出的回收廢棄的浸漬熱塑料的方法僅允許部分回收廢棄的可發性塑料材料及其組分。例如，US 6,310,109 B1公開了在懸浮聚合之前在苯乙烯單體中溶解高達30%的再生發泡PS材料；然而，預期的是溶解的聚苯乙烯及其各種添加物可能干擾后續的懸浮聚合。此外，共聚單體，特別是交聯共聚單體的存在可以干擾再生的EPS在苯乙烯單體中的溶解。類似地，US 8,173,714 B1公開了用于通過懸浮聚合制備含有不透熱的粒子且具有減小的導熱性的EPS顆粒的工藝，其中在其懸浮聚合之前，EPS（含有大量發泡劑的可發性微粒和顆粒）的尺寸過大和尺寸過小的部分的大約13%被溶解在苯乙烯中。預期在溶解過程期間，損耗發泡劑并且溶解的聚苯乙烯及其各種添加物會干擾后續的懸浮聚合。因此需要比借助于在執行懸浮聚合步驟之前在其單體中溶解少量的廢棄可發性塑料材料所可能實現的更加完全且更加有效地回收廢棄的可發性塑料材料的方法。WO 03/053651 A1大體公開且主張了一種用于生產可發性熱塑性聚合物的顆粒的擠壓工藝，據稱，該聚合物可以包含高達30%的先前加工的再生產品或廢棄產品；然而，沒有具體公開如何實現該聚合物，尤其是在不損失發泡劑的情況下，或者實際上沒有提供這樣的工藝的示例。EP1925418A1公開了用于熱塑料的連續熔體浸漬以由聚合物熔體和再生聚合物熔體產生起泡或可起泡顆粒的工藝，其中再生聚合物熔體的至少一部分由再生的含推進劑的聚合物顆粒產生。再生的、含推進劑的聚合物顆粒在擠壓機中熔化，并且在脫氣設備中從再生的聚合物熔體中去除再生的、含推進劑的聚合物顆粒中所包含的推進劑。至少一種添加物在脫氣設備下游以計量形式被添加到再生的聚合物熔體中。聚合物熔體或者可以在包括反應器和脫氣設備的聚合設施中直接生成，或者可以通過在熔化設備中熔化聚合物顆粒來生成。聚合物熔體載有流體推進劑，使得獲得含推進劑的聚合物熔體，并且推進劑在隨后的混合設備中被分散并均化。然后含推進劑的聚合物熔體和含添加物的再生聚合物熔體在隨后的混合設備中被混合和均化，以形成均質的聚合物熔體，其之后經受借助于制粒機執行的制粒步驟。雖然有用，但是EP‘418A1的熔體方法和設施僅允許部分回收含推進劑的顆粒，因為也需要常規的“原始”熔體作為饋入流，并且再生的、含推進劑的聚合物顆粒的推進劑在脫氣步驟中損失。總而言之，期望的是具有一種回收可發性塑料材料的改進的工藝。例如，期望的是能夠加工基本上僅由再生可發性塑料材料構成的整個原料。期望的也將是具有一種用于由可發性塑料顆粒原料（諸如能夠從常規懸浮聚合或熔體浸漬工藝獲得的那種）制備定制的和/或升級的可發性塑料材料等級的簡單且直接的熔體工藝。期望的也將是具有由這樣的工藝可獲得或獲得的顆粒可發性塑料材料、擠壓成形的發泡塑料材料（extruded, formed and expanded plastic material）或模制的發泡塑料物品。
技術實現思路
從這樣的現有技術出發，本專利技術的目標是提供一種沒有先前提及的缺陷的回收和/或定制可發性塑料材料的改進工藝，所述缺陷具體地是不能完成且有效地回收可發性塑料材料以及發泡劑的大量損耗。額外的目標是提供不必需非回收或者“原始”饋入流的工藝。本專利技術的進一步目標包括提供通過本專利技術的工藝可獲得或獲得的顆粒可發性塑料材料，擠壓成形的可發性塑料材料或模制的發泡塑料物品。根據本專利技術，這些目標通過利用包括彼此流體連通的以下單元的系統并以以下順序回收可發性塑料材料的工藝來實現：-擠壓機單元-混合器-熱交換器單元該系統進一步包括也與先前所述的單元流體連通的熔體泵單元，其中熔體泵單元或者位于混合器-熱交換器單元的上游和擠壓機單元的下游，或者熔體泵單元位于混合器-熱交換器單元的下游，所述工藝包括以下步驟：-在擠壓機單元中熔化包括含第一發泡劑的可發性塑料材料的饋入流，以形成熔融的可發性塑料材料，-在混合器-熱交換器單元中冷卻所述熔融可發性塑料材料；-借助于熔體泵單元控制熔融的可發性塑料材料的熔體壓力，且隨后或者（i）借助于制粒單元制粒熔融可發性塑料材料以形成顆粒的可發性塑料材料，（ii）通過模具擠壓熔融可發性塑料材料至受控的減少的壓力，優選地大氣壓力，以產生擠壓成形的發泡塑料材料，或者（ii）借助于注塑單元注塑熔融可發性塑料材料以形成模制的發泡塑料物品，其中，可發性塑料材料包括重量上至少40%、更優選地60%、甚至更優選地90%且最優選地基本上所有的饋入流，其中系統不具有脫氣單元，并且其中第一發泡劑不在系統中在熔體加工期間被脫氣，使得第一發泡劑實質上被包含在顆粒的可發性塑料材料中或者被用于形成擠壓成形的發泡塑料材料或模制的發泡塑料物品中的任一者。專利技術人已驚奇地發現所述工藝可以用于完全回收可發性塑料材料的純粹再生的原料和/或用于已存在的可發性塑料顆粒材料的原料的定制或升級兩者。因此，回收和/或定制工藝顯著地優于現有技術的工藝。具體地，本專利技術的過程僅非常少量地損失發泡劑，并且因此在許多實施例中，需要很少或不需要額外發泡劑的給料。此外，不僅發泡劑在本專利技術中可以被回收，而且可發性塑料材料中所包含的任意添加物也將被回收。此外，因為很少量或沒有發泡劑必須被劑量給送和混合于用作原料的可發性塑料材料，所以可以有利地使用整體更低的加工溫度曲線和熔體溫度。例如，可以例如在擠壓機單元中直接劑量給送諸如阻燃劑的對溫度敏感的添加物，而不需要諸如側擠壓機或者第二冷卻器的特殊的附加設備或者特殊的阻燃劑穩定劑包。在定制或升級諸如可由常規的懸浮聚合或者熔體浸漬工藝獲得的可發性塑料顆粒的原料的情況中，可以顯著地減小設施和生產線的規模，這是因為原料已經包含發泡劑。此外，可以在大規模且有效的生產設施中常規地且集中地生產可發性塑料顆粒的原料，并且然后可以根據消費者需求的需要稍后生產定制的或升級的配方或等級，甚至是以相對小的量。于是這樣的定制和升級設施可以在地理上便利地分布在區域位置中以滿足本地市場和產品的需要。此外，因為本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種利用包括彼此流體連通的以下單元的系統（1）并且以以下順序回收和/或定制可發性塑料材料的工藝，所述系統（1）包括：?擠壓機單元（10）?混合器?熱交換器單元（20）所述系統（1）還包括也與先前的所述單元（10、20）流體連通的熔體泵單元（50），其中，所述熔體泵單元（50）或者位于所述混合器?熱交換器單元（20）的上游且在所述擠壓機單元（10）的下游，或者所述熔體泵單元（50）位于所述混合器?熱交換器單元（20）的下游，所述工藝包括以下步驟：?在所述擠壓機單元（10）中熔化包括含有第一發泡劑（81）的可發性塑料材料（100）的饋入流（101），以形成熔融可發性塑料材料（110），?在所述混合器?熱交換器單元（20）中冷卻所述熔融可發性塑料材料（110）；?借助于所述熔體泵單元（50）控制所述熔融可發性塑料材料（110）的熔體壓力，并且隨后或者：（i）借助于制粒單元（40）將所述熔融可發性塑料材料（110）制粒以形成顆粒可發性塑料材料（130），（ii）由模具（90）將所述熔融可發性塑料材料（110）擠壓至受控的減少的壓力，優選地大氣壓力，以產生擠壓成形的發泡塑料材料（140），或者（ii）借助于注塑單元（95）注塑所述熔融可發性塑料材料（110）以形成模制發泡塑料物品（150），其特征在于，所述可發性塑料材料（100）包括根據重量至少40%、更優選地60%、甚至更優選地90%，且最優選地基本上全部的所述饋入流（101），其中所述系統（1）不具有脫氣單元（25），并且在所述系統（1）中的熔體加工期間，所述第一發泡劑（81）不被脫氣，使得所述第一發泡劑（81）實質上被包含在所述顆粒可發性塑料材料（130）中或者被用于形成所述擠壓成形的發泡塑料材料（140）或所述模制發泡塑料物品（150）中的任一者。...
【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2014.03.10 EP 14158542.21. 一種利用包括彼此流體連通的以下單元的系統（1）并且以以下順序回收和/或定制可發性塑料材料的工藝，所述系統（1）包括：-擠壓機單元（10）-混合器-熱交換器單元（20）所述系統（1）還包括也與先前的所述單元（10、20）流體連通的熔體泵單元（50），其中，所述熔體泵單元（50）或者位于所述混合器-熱交換器單元（20）的上游且在所述擠壓機單元（10）的下游，或者所述熔體泵單元（50）位于所述混合器-熱交換器單元（20）的下游，所述工藝包括以下步驟：-在所述擠壓機單元（10）中熔化包括含有第一發泡劑（81）的可發性塑料材料（100）的饋入流（101），以形成熔融可發性塑料材料（110），-在所述混合器-熱交換器單元（20）中冷卻所述熔融可發性塑料材料（110）；-借助于所述熔體泵單元（50）控制所述熔融可發性塑料材料（110）的熔體壓力，并且隨后或者：（i）借助于制粒單元（40）將所述熔融可發性塑料材料（110）制粒以形成顆粒可發性塑料材料（130），（ii）由模具（90）將所述熔融可發性塑料材料（110）擠壓至受控的減少的壓力，優選地大氣壓力，以產生擠壓成形的發泡塑料材料（140），或者（ii）借助于注塑單元（95）注塑所述熔融可發性塑料材料（110）以形成模制發泡塑料物品（150），其特征在于，所述可發性塑料材料（100）包括根據重量至少40%、更優選地60%、甚至更優選地90%，且最優選地基本上全部的所述饋入流（101），其中所述系統（1）不具有脫氣單元（25），并且在所述系統（1）中的熔體加工期間，所述第一發泡劑（81）不被脫氣，使得所述第一發泡劑（81）實質上被包含在所述顆粒可發性塑料材料（130）中或者被用于形成所述擠壓成形的發泡塑料材料（140）或所述模制發泡塑料物品（150）中的任一者。2.根據權利要求1所述的工藝，其中，發泡劑計量裝置（70）不存在于所述系統（1）并且不添加額外發泡劑（80）。3.根據權利要求1或2所述的工藝，其中，所述系統（1）還包括一個或多個靜態混合器單元（60），并且借助于所述一個或多個靜態混合器單元（60）執行所述熔融可發性塑料材料（110）的額外混合，并且其中，存在熔體過濾單元（30）并且在...
【專利技術屬性】
技術研發人員：SF芬尼西，P尼辛格，J韋伯，J利普納，
申請(專利權)人：蘇舍化學技術有限公司，
類型：發明
國別省市：瑞士;CH
還沒有人留言評論。發表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。