<Desc/Clms Page number 1>
WERKWIJZE VOOR HET VERVAARDIGEN VAN GEBRUIKSMATERIAAL
OP BASIS VAN GERECYCLEERDE KUNSTSTOF,
EN HET VERKREGEN GEBRUIKSMATERIAAL
De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het vervaardigen van een gebruiksmateriaal uit gerecycleerde kunststof, in het bijzonder een kunststof op basis van polystyreen of polypropeen die voor het verkrijgen van een lage gaspermeabiliteit een laag van een copolymeer van etheen en vinylalcohol bevat, en daardoor toepassing vindt als folie in de verpakkingsindustrie.
Verder heeft de onderhavige uitvinding betrekking op een vervaardigd gebruiksmateriaal uit een dergelijke gerecycleerde kunststof, welk gebruiksmateriaal een hoge gebruikswaarde bezit doordat de afmetingen van het gebruiksmateriaal binnen nauwe toleranties liggen, bijvoorbeeld binnen een tolerantie van Í 0. 5 mm, met name 0. 2 mm voor de wanddikte.
Bij het gebruik van foliën op basis van polystyreen of polypropeen die een gasdichte laag etheenvinylalcoholcopolymeer (EVOH) bevatten, blijft na het uitstansen van het beoogde deel van het verpakkingsmateriaal, relatief veel afval over, bijvoorbeeld tot 20-40% van het uitgangsmateriaal. Dit afval is niet meer in de verpakkingsindustrie toepasbaar, doch dit van stansgaten voorziene folie is op zieh niet meer bruikbaar.
De onderhavige uitvinding heeft ten doel voor de hiervoor beschreven gerecycleerde kunststof een nieuwe toepassing te vinden in de vorm van een gebruiksmateriaal.
Dit wordt overeenkomstig de uitvinding bereikt doordat een werkwijze wordt verschaft voor het vervaardigen uit gerecycleerde kunststof van een
<Desc/Clms Page number 2>
gebruiksmateriaal op basis van polystyreen of polypropeen, omvattende : i) het verkleinen van gerecycleerde kunststof op basis van polystyreen of polypropeen, die 0, 1-10 gew. % etheenvinylalcoholcopolymeer (EVOH) bevat, tot een gemiddelde deeltjesgrootte kleiner dan 5 mm ; ii) het drogen van de verkleinde kunststof ; iii) het extruderen en ontgassen van de gedroogde, gemalen kunststof ; en iv) het vormgieten tot het gebruiksmateriaal met een wanddikte kleiner dan 15 mm.
Bij onderzoek is gebleken, dat indien het folievormige kunststofafval wordt verkleind door malen of extruderen tot een grootte van de deeltjes of korrels kleiner dan 5 mm, bij voorkeur kleiner dan 4 mm, voor het eerst een goede homogeniteit wordt verkregen wanneer het verkleinde kunststofmateriaal nadien in een extruder wordt versmolten. Echter, het verkleinen tot beneden een maximale gemiddelde deeltjesgrootte is niet voldoende voor het verkrijgen van een gebruiksmateriaal met de hiervoor beschreven eisen. Gebleken is namelijk, dat door het gebruik van een EVOH-laag in de kunststoffolie, vocht ophoopt ter hoogte van de EVOH-laag en dat dit vocht voorafgaande aan het extruderen dient te worden verwijderd.
Van het drogen kan slechts worden afgezien, indien het kunststoffolie dat nog moet worden verwerkt in het verpakkingsmateriaal reeds afdoende is gedroogd en nadien geen vocht heeft kunnen opnemen. In het algemeen echter is het nodig dat de verkleinde, gerecycleerde kunststof wordt onderworpen aan de droogbehandeling een bijvoorbeeld een droogtunnel, bij een temperatuur van ongeveer 70 C.
Het extruderen kan slechts een bevredigend gebruiksmateriaal opleveren, indien de extruder is voorzien van een gasuitlaat waardoor ontgassing mogelijk
EMI2.1
is.
<Desc/Clms Page number 3>
Tenslotte moet het vormgieten zodanig worden uitgevoerd dat het gebruiksmateriaal een wanddikte bezit kleiner dan 15 mm, aangezien bij grotere wanddikten een onvoldoende vormstijfheid optreedt, het oppervlak een onvoldoende strakheid bezit en niet de hiervoor gewenste tolerantie voor de afmetingen van het gebruiksmateriaal kunnen worden gerealiseerd.
Voor bepaalde toepassingen bevat de hiervoor beschreven kunststof tevens een metaalfolielaag aan tenminste een van zijn buitenlagen, welke metaalfolielaag veelal wordt gebruikt voor bedrukken met produktinformatie. In het algemeen interfereert een dergelijke kunststoffolie bij hergebruik. Gebleken is echter, dat indien een dergelijke metaallaag-bevattende kunststof wordt verkleind tot de hiervoor beschreven gemiddelde deeltjesgrootte en bijgemengd wordt in een hoeveelheid kleiner dan 50 gew. %, na het extruderen en vormgieten de metaaldeeltjes inhomogeen onderling verspreid in de matrix van gebruiksmateriaal aanwezig zijn en niet interfereren met de eigenschappen.
Een gebruiksmateriaal met optimale eigenschappen wordt verkregen indien verder bij voorkeur de hoeveelheid bijgemengd metaaldeeltjes-bevattende kunststof slechts bedraagt 40 gew. %, meer bij voorkeur slechts 30 gew. %.
Het gebruiksmateriaal kan de vorm hebben van een bouwplaat, een staaf of een buis. Een zeer voordelige toepassing heeft het buisvormige gebruiksmateriaal als wikkelkern voor expansie-assen, waarop baanvormig materiaal wordt gewikkeld, zoals papier, tapijt, en dergelijke.
De onderhavige uitvinding heeft tevens betrekking op een gebruiksmateriaal van gerecycleerde kunststof op basis van polystyreen of polypropeen, welke bevat : a) een samenstelling van : i) 0, 1-10 gew. % etheenvinylalcoholcopolymeer (EVOH) ; ii) 0-10 gew. % thermoplastisch polyester ; iii) 0-10 gew. % polyetheen ; en
<Desc/Clms Page number 4>
iv) 0-5 gew. % metaaldeeltjes met een gemiddelde deeltjesgrootte kleiner dan 5 mm ; en b) een wanddikte kleiner dan 15 mm.
Als thermoplastisch polyester kan worden verwerkt polyetheentereftalaat (PETP) en polyetheentereftalaatglycol (PETG).
Genoemde en andere kenmerken van de werkwijze voor het vervaardigen uit gerecycleerde kunststof van een gebruiksmateriaal en het verkregen gebruiksmateriaal, zullen hierna verder verduidelijkt worden aan de hand van een aantal uitvoeringsvoorbeelden die slechts bij wijze van voorbeeld worden gegeven zonder dat daartoe de onderhavige uitvinding is beperkt.
Voorbeeld 1.
Een verpakkingsfolie op basis van polypropeen en aan een zijde voorzien van een laag etheenvinylalcoholcopolymeer (EVOH) werd gemalen tot een gemiddelde deeltjesgrootte van 4 mm. Doordat het gemalen materiaal een voldoend laag vochtgehalte bezat, werd de droogsta overgeslagen, en werd geêxtrudeerd bij conventionele druk en een temperatuur van 190-220 C.
Gevormd werd een gebruiksmateriaal in de vorm van een koker met een inwendige diameter van 67 mm, en een wanddikte van 6 mm f 0. 2 mm.
Voorbeeld 2.
Een verpakkingsfolie op basis van polystyreen, bestaande uit twee buitenste polystyreenlagen met daartussen ingesloten een laag EVOH en thermoplastisch polyester (polyetheentereftalaatglycol, PETG), werd gemalen tot een gemiddelde deeltjesgrootte kleiner dan 5 mm. De gemalen kunststof bevatte 92-94% polystyreen, 3% EVOH en 3-5% PETG.
Na droging bij 70 C gedurende 24 uur, werd het
EMI4.1
gedroogde, gemalen materiaal geêxtrudeerd bij conventionele druk en een temperatuur van 220-230 C, tot een koker met de hiervoor beschreven afmetingen.
<Desc/Clms Page number 5>
Voorbeeld 3.
Afval van een verpakkingsfolie van hetzelfde type als uit voorbeeld 2. werd gebruikt. Echter, in dit geval is de laag PETP vervangen door een laag polyetheen (4-5 gew. %).
Dit afval werd op dezelfde wijze verwerkt als het afval in voorbeeld 2. en vormgegoten tot een soortgelijke koker.
Voorbeeld 4.
Eenzelfde type kunststoffolie-afval als in voorbeeld 3. werd gebruikt, behalve dat dit folie is voorzien aan een van zijn vlakken van een aluminiumfolie.
Dit folie bevatte 10 gew. % aluminium, 3% EVOH, 4-5% polyetheen en de rest polystyreen.
Na droging werd dit gemalen materiaal (gemiddelde deeltjesgrootte 4 mm) bijgemengd aan het te extruderen materiaal uit voorbeeld 2. in een hoeveelheid van ca.
32 gew. %.
Na extrusie en vormgieten op de hiervoor beschreven wijze werd een gebruiksmateriaal in de vorm van een wikkelkern verkregen. Deze bevatte metaaldeeltjes in een hoeveelheid van 3 gew. %.
Voorbeeld 5.
Kunststoffolie-afval bestaande uit een trilaminaat met als buitenste lagen polystyreen (97 gew. %) en een tussenlaag van EVOH (3 gew. %), werd gemalen en gedroogd op de hiervoor beschreven wijze. Deze gemalen kunststof werd gemengd met tot 40 gew. % de aluminiumdeeltjes bevattende gedroogde, gemalen kunststof uit voorbeeld 4.
In dit geval werd een plaatmateriaal vervaardigd met een dikte van 9 Z 0, 2 mm.
Kokers die zijn vervaardigd in de voorbeelden 1-5 werden onderworpen aan een aantal mechanische testen. De kokers bleken een druksterkte te bezitten van 1. 500 N en de variatie in de wanddikte lag beneden z 0, 2 mm. Het oppervlak van de gebruiksmaterialen is vlak en voldoende
<Desc/Clms Page number 6>
strak voor gebruik als wikkelkern op expansie-assen en voor allerhande gebruiks/bouwmaterialen.
<Desc / Clms Page number 1>
METHOD FOR MANUFACTURING USE MATERIAL
ON THE BASIS OF RECYCLED PLASTIC,
AND OBTAINED USE MATERIAL
The present invention relates to a method for manufacturing a consumer material from recycled plastic, in particular a plastic based on polystyrene or polypropylene, which, in order to obtain a low gas permeability, contains a layer of a copolymer of ethylene and vinyl alcohol, and therefore can be used as a foil in the packaging industry.
The present invention further relates to a manufactured consumable material of such a recycled plastic material, which consumable material has a high utility value because the dimensions of the consumable material lie within narrow tolerances, for instance within a tolerance of 0.5 mm, in particular 0.2 mm for the wall thickness.
When using polystyrene or polypropylene-based films that contain a gas-tight layer of ethylene-vinyl alcohol copolymer (EVOH), a relatively large amount of waste remains, for example up to 20-40% of the starting material, after punching out the intended part of the packaging material. This waste is no longer usable in the packaging industry, but this foil provided with punched holes is no longer usable.
The object of the present invention is to find a new application in the form of a consumer material for the recycled plastic described above.
This is achieved according to the invention in that a method is provided for the production from recycled plastic of a
<Desc / Clms Page number 2>
consumable material based on polystyrene or polypropylene, comprising: i) comminuting recycled plastic based on polystyrene or polypropylene, containing 0.1 to 10 wt. % ethylene vinyl alcohol copolymer (EVOH), up to an average particle size of less than 5 mm; ii) drying the comminuted plastic; iii) extruding and degassing the dried ground plastic; and iv) molding to consumable material with a wall thickness of less than 15 mm.
Research has shown that if the film-shaped plastic waste is reduced by grinding or extruding to a size of the particles or granules smaller than 5 mm, preferably smaller than 4 mm, good homogeneity is obtained for the first time when the reduced plastic material is subsequently an extruder is fused. However, comminuting below a maximum average particle size is not sufficient to obtain a consumable having the above-described requirements. Namely, it has been found that by using an EVOH layer in the plastic film, moisture accumulates at the level of the EVOH layer and that this moisture must be removed prior to extrusion.
Drying can only be dispensed with if the plastic film that still has to be processed in the packaging material has already dried sufficiently and has not been able to absorb moisture afterwards. In general, however, it is necessary that the comminuted, recycled plastic is subjected to the drying treatment, for example a drying tunnel, at a temperature of about 70 ° C.
Extruding can only provide a satisfactory consumable material if the extruder is equipped with a gas outlet allowing degassing
EMI2.1
is.
<Desc / Clms Page number 3>
Finally, the molding must be carried out in such a way that the consumable material has a wall thickness of less than 15 mm, since at greater wall thicknesses insufficient molding rigidity occurs, the surface has insufficient tightness and the tolerance for the dimensions of the consumable material cannot be achieved for this purpose.
For certain applications, the above-described plastic also contains a metal foil layer on at least one of its outer layers, which metal foil layer is often used for printing with product information. In general, such a plastic film interferes with reuse. However, it has been found that if such a metal layer-containing plastic is reduced to the above-described average particle size and admixed in an amount of less than 50 wt. %, after extruding and molding the metal particles are present inhomogeneously dispersed in the matrix of consumables and do not interfere with the properties.
A use material with optimum properties is obtained if further preferably the amount of admixed metal particle-containing plastic is only 40 wt. %, more preferably only 30 wt. %.
The consumable material can be in the form of a building board, a rod or a tube. A very advantageous application has the tubular use material as a winding core for expansion shafts, on which web-like material is wound, such as paper, carpet, and the like.
The present invention also relates to a polystyrene or polypropylene-based recycled plastic use material comprising: a) a composition of: i) 0.1-10 wt. % ethylene vinyl alcohol copolymer (EVOH); ii) 0-10 wt. % thermoplastic polyester; iii) 0-10 wt. % polyethylene; and
<Desc / Clms Page number 4>
iv) 0-5 wt. % metal particles with an average particle size of less than 5 mm; and b) a wall thickness of less than 15 mm.
Polyethylene terephthalate (PETP) and polyethylene terephthalate glycol (PETG) can be used as thermoplastic polyester.
Mentioned and other features of the method for manufacturing a recycled material of a consumer material and the consumer material obtained, will be further elucidated hereinbelow on the basis of a number of exemplary embodiments which are given by way of example only without the present invention being limited thereto.
Example 1.
A polypropylene-based packaging film coated on one side with an ethylene-vinyl alcohol copolymer (EVOH) layer was ground to an average particle size of 4 mm. Due to the fact that the ground material had a sufficiently low moisture content, the drying state was skipped and extruded at conventional pressure and a temperature of 190-220 C.
A use material in the form of a tube with an internal diameter of 67 mm, and a wall thickness of 6 mm f 0.2 mm was formed.
Example 2.
A polystyrene-based packaging film, consisting of two outer polystyrene layers with a layer of EVOH and thermoplastic polyester (polyethylene terephthalate glycol, PETG) enclosed between them, was ground to an average particle size of less than 5 mm. The ground plastic contained 92-94% polystyrene, 3% EVOH and 3-5% PETG.
After drying at 70 ° C for 24 hours, it became
EMI4.1
dried, milled material extruded at conventional pressure and a temperature of 220-230 ° C, into a tube of the dimensions described above.
<Desc / Clms Page number 5>
Example 3.
Waste from a packaging film of the same type as in Example 2 was used. However, in this case the layer of PETP has been replaced by a layer of polyethylene (4-5 wt%).
This waste was processed in the same manner as the waste in Example 2. and molded into a similar tube.
Example 4.
The same type of plastic film waste as in Example 3 was used, except that this film is provided with aluminum foil on one of its surfaces.
This foil contained 10 wt. % aluminum, 3% EVOH, 4-5% polyethylene and the rest polystyrene.
After drying, this ground material (average particle size 4 mm) was mixed with the material to be extruded from example 2. in an amount of approx.
32 wt. %.
After extrusion and molding in the manner described above, a use material in the form of a winding core was obtained. It contained metal particles in an amount of 3 wt. %.
Example 5.
Plastic film waste consisting of a trilaminate with polystyrene (97 wt.%) Outer layers and an EVOH (3 wt.%) Intermediate layer, was ground and dried in the manner described above. This ground plastic was mixed with up to 40 wt. % the aluminum particles containing dried, ground plastic from Example 4.
In this case, a sheet material with a thickness of 9 Z 0.2 mm was prepared.
Tubes made in Examples 1-5 were subjected to a number of mechanical tests. The tubes were found to have a compressive strength of 1,500 N and the variation in wall thickness was less than 0.2 mm. The surface of the consumables is flat and sufficient
<Desc / Clms Page number 6>
tight for use as a winding core on expansion shafts and for all kinds of use / building materials.