CZ15004U1 - Zařízení na výrobu lubrikovaného pásku na bázi druhotného polyetylentereftalátu se zlepšenou dloužitelností - Google Patents

Description

Zařízení na výrobu iubrikovaného pásku na bázi druhotného polyetylentereftalátu se zlepšenou dloužitelností

Oblast techniky

Technické řešení se týká zařízení na výrobu textilních pásků na bázi polyetylentereftalátu (PET), 5 zejména na bázi odpadního (druhotného) materiálu získaného z PET-lahví.

Dosavadní stav techniky

Při vysoké spotřebě PET-lahví pro jedno použití se intenzivně hledá uplatnění pro barevnou část drti z použitých PET-lahví. Tato se jako materiál do výroby vláken, kde se obvykle jako příměs využívá bezbarvá drť, uplatňuje pouze obtížně. Dosavadní práce s drtí z použitých PET-lahví ukázaly na problematičnost uplatnění tohoto plastového odpadu.

Jednou z možností je použití drti z PET k výrobě textilních pásků, u nichž lze pomocí vhodných technologických parametrů při výrobě dosáhnout výborných mechanických vlastností.

Výroba textilních pásků, zvláště pak při jejich vyšším (>5krát) či vysokém dloužení (>6krát), přináší obtíže při výrobě, kde dochází často k trhání pásků, a to jak při 1. stupni dloužení, tak i při 2. stupni dloužení, a hledání vhodných podmínek dloužení je obtížné. Má-li být výroba textilních pásků z použitých PET-lahví technicky a ekonomicky využitelná v nejbližší době, pak je nutno tuto realizovat na linkách běžných při zpracování polyolefínů (polypropylen (PP) či vysokohustotní polyetylén (HDPE)). Tyto se ovšem zásadně liší od linek na dloužení PET, ať už se jedná o vlákna či monofily. Tam probíhá dloužení za mokra, v horké vodě. Jistou podobnost lze nalézt u výroby biaxiálně orientované PET fólie (BOPET), kde dloužení podél probíhá na válcích (ve štěrbině). Pro PET fólie (BOPET) je ovšem využívána prvotní PET surovina s excelentní fóliovou jakostí (prosté nečistot i gelů, homogenní limitní viskozitní číslo (LVC)). Tam pak postačuje ohřev kontaktem s válci a případné přihřátí infračerveným energetickým zdrojem.

Podstata technického řešení

Technické řešení se týká zařízení na výrobu textilních pásků na bázi polyetylentereftalátu, které spočívá v tom, že těsně před prvním dloužením ve štěrbině je poslední válec před dloužící sekcí ošetřen vhodným mazivem, a tak je primární fólie otiskem pokryta velejemným olejovým filmem. S výhodou je použit nízkoviskózní silikonový olej nebo nízkoviskózní parafínový olej. Lubrikace vstupního válce může být prováděna různým způsobem, např, kontaktem s plstí syce30 nou lubrikantem a přitlačovanou na válec.

Primární fólie otiskem pokrytá velejemným olejovým filmem má pak řadu předností. Hlavní z nich je zlepšení přestupu tepla válec - primární fólie, což přináší rovnoměrnost prohřátí materiálu před aktem dloužení. Dalšími jsou lubrikace nehomogenit přirozeně se vyskytujících v druhotné PET surovině a vystupujících ve směru kolmém na povrch primární fólie. Jedná se o nedostateč35 ně odfiltrované mechanické nečistoty, ale hlavně o gelové PET mikročástice. Tyto gelové PET mikročástice souvisejí s charakteristikami PET pro láhve (extrémně vysoké LVČ - limitní viskozitní číslo) a nelze je odstranit filtrací. Zadrhávání nehomogenit o povrch válců vede k zvýšené přetrhovosti již v 1. stupni dloužení a tím technologické nestabilitě.

Výsledkem je po rozřezání na individuální pásky lubrikovaný PET pásek se zlepšenou dloužitel40 ností. Lubrikace pásku zlepšuje dloužení v 2. stupni na dloužícím stole a je charakteristickou vlastností výrobku.

-1 CZ 15004 Ul

Příklady provedení

Příklad 1

Drť z PET zelené barvy (LVČ = 87 ml/g, kde LVČ je limitní vizkozitní číslo - rozpouštědlo fenol a tetrachloretan (1 : 3), koncentrace 10 g/1, teplota 30 °C) byla zpracována s výkonem 15 kg/hod na kontinuálním jednošnekovém vytlačovacím stroji za teploty 250 až 300 °C (dvojnásobná filtrace s velikostí ok 200 pm a 160 pm) a vytlačována z ploché hubice na chladicí válec o teplotě 25 °C atak přeměněna na primární fólii charakterizovanou následujícími vlastnostmi:

- tloušťka 160 pm,

- pevnost v podélném směru 50 Mpa, to - pevnost v příčném směru 46 Mpa.

Ve fólii byly patrné mikronečistoty a gely. Primární fólie byla vedena v plné šířce na předehřívané válce a potom na 1. galetu dloužících válců. Teplota předehřívacích válců byla 96 °C, dloužících válců 100 °C. Dloužení se provedlo 4,6krát. Při dloužení docházelo k trhání fólie na dloužící stolici buď přímo ve štěrbině, nebo těsně za ní. Nebylo možno dlouhodobě navádět ma15 teriál na řezání na pásky a pak na 2. stupeň dloužení na stole.

Příklad 2

Bylo postupováno stejně jako v příkladu 1, jen s tím rozdílem, že na válcích před a za dloužící štěrbinou byl aplikován ohřev infračerveným tepelným zdrojem. Přetrhovost na 1. stupni dloužení se zlepšila a po řezání bylo možno pásky navádět na 2. stupeň dloužení na stůl. Tam však do20 cházelo k velkému počtu přetrhů.

Příklad 3

Bylo postupováno stejně jako v příkladu 1, jen s tím rozdílem, že na válcích před dloužící štěrbinou byla aplikována lubrikace silikonovým olejem Lukosiol M 15 technikou syceného plstěného bloku přiléhajícího na válec. Množství aplikovaného oleje bylo 10 až 20 ml/hod. Přetrhovost na

1. stupni dloužení prakticky vymizela a po řezání, jehož výsledkem byl lubrikovaný PET pásek, bylo možno pásky navádět na 2. stupeň dloužení na stůl. Tam byla přetrhovost minimální a bylo možno vzorovat dloužené PET pásky. Celkové dloužení 5,33krát.

Příklad 4

Bylo postupováno stejně jako v příkladu 3, jen s tím rozdílem, že na válcích před dloužící štěrbi30 nou byla aplikována lubrikace parafínovým olejem typ MBO 22. Přetrhovost na 1. stupni dloužení prakticky vymizela a po řezání, jehož výsledkem byl lubrikovaný PET pásek, bylo možno pásky navádět na 2. stupeň dloužení na stůl. Tam byla přetrhovost minimální a bylo možno vzorovat dloužené PET pásky. Celkové dloužení 5,33krát.

Tabulka 1: Hodnocení mechanických vlastností textilních pásků (podle ČSN 800525)

vzorek	řezná šířka po 1. dloužení (mm)	šířka po 2. dloužení (mm)	tloušťka po 2. dloužení (mm)	jemnost výsledná (dtex)	pevnost (cN/dtex)	tažnost při přetržení (%)	pevnost v tahu (MPa)
1 (příklad 3)	30	24,93	0,055	17487	3,39	8,6	432
2 (příklad 3)	15	12,82	0,051	8412	3,39	9,3	443
3 (příklad 3)	30	24,10	0,051	16201	3,67	9,2	484
4 (příklad 4)	15	12,25	0,052	8176	3,60	8,8	463
5 (příklad 4)	30	24,13	0,050	15936	3,82	8,5	504
6 (příklad 4)	15	13,37	0,050	7856	3,83	8,5	451

-2CZ 15004 Ul

Průmyslová využitelnost

Textilní pásky z použitých PET-lahví představují zajímavý způsob zhodnocení tohoto odpadu. Lze je využít pro izolace v kabelářském průmyslu, pro textilní aplikace, jako jsou například motouzy, lana, tkaní technických textilií, a s výhodou nahradí polyolefiny dosud používané pro spe5 ciální aplikace.

Claims (2)

NÁROKY NA OCHRANU

1. Zařízení na výrobu lubrikovaného pásku na bázi druhotné suroviny polyetylentereftalátu obsahující nejméně 95 % hmotnostních této složky, vyznačující se tím, že poslední válec před první dloužící sekcí je ošetřen lubrikací na bázi olejů.

ío

2. Zařízení na výrobu lubrikovaného pásku na bázi druhotné suroviny polyetylentereftalátu podle nároku 1, vyznačující se tím, že olej je silikonový nebo parafínový.