專利名稱：填料的中和作用的制作方法
填料的中和作用本發(fā)明涉及權(quán)利要求1的方法以及特別是權(quán)利要求15的填料的用途。塑料在其制備過程或配混過程中常加入各種添加劑或添加料。這類添加劑依各應(yīng)用的需求用于調(diào)節(jié)材料特性和改進(jìn)化學(xué)、電學(xué)或機(jī)械特性。例如增塑料、穩(wěn)定劑、色料、增強(qiáng)物質(zhì)和填料均屬此類添加劑或添加料。術(shù)語填料通常和在本發(fā)明中意指混入塑料中以增加其體積和/或重量的物質(zhì)。填料通常以較大的量或重量％加入。因此填料首先是常規(guī)的補(bǔ)充劑，其在成品中并非不重要的成分，并且降低塑料的制造成本?；钚蕴盍线€改進(jìn)材料的機(jī)械性能。填料的其它的名稱是填充劑、補(bǔ)充劑或增充劑。術(shù)語常規(guī)填料也暗含該所加入的物質(zhì)本身的某些特性。例如常規(guī)填料最通常是粉末狀的、相對(duì)惰性的、相對(duì)廉價(jià)的以及有優(yōu)良的可獲得性。在塑料加工工業(yè)中形成一種對(duì)通常稱為填料的理解。在該行業(yè)中將液態(tài)物質(zhì)、反應(yīng)性物質(zhì)等按定義不稱為填料。常用的填料特別是白堊、砂、硅藻土、玻璃纖維、氧化鋅、石英、木屑、淀粉、石墨、炭黑、滑石和碳酸鹽，特別是碳酸鈣。從現(xiàn)有技術(shù)已知大量的充填有填料例如惰性礦物質(zhì)粉的塑料或聚合物。也已知能將填料加入聚合物中的很多方法。例如該填料可加入到塑料熔體中。此外還可進(jìn)行“冷混合”，其中在低溫下使塑料和填料相互混合，接著加熱該混合物并使其熔融。此外，例如在EP 1401623中描述，首先使該聚合物材料呈軟化狀態(tài)，和然后才加入填料。在所有這些方法中，目的是可使該常規(guī)填料盡可能展現(xiàn)對(duì)其所預(yù)計(jì)的作用，例如在聚合物中均勻分布。由此可達(dá)到最佳的充填作用或補(bǔ)充作用。通常以此方式在聚合物中加入約20-60重量％的填料，由此降低成品的價(jià)格。但在加工、處理(Aufbereitung)和再循環(huán)塑料時(shí)存在恰恰由于大量加入的助劑和添加劑而變得嚴(yán)重的問題。通常在處理過程中先將存在的塑料材料加熱，直到其最后熔融并可經(jīng)加工或擠出。問題是在再循環(huán)中通常不存在純的塑料，而僅為“經(jīng)配混”的塑料， 該塑料由上述的添加劑還由其它物質(zhì)“污染”。這種外部“污染物”即有意加到聚合物中的物質(zhì)或無意特別是在由于使用而粘附在該聚合物上的物質(zhì)可以是有機(jī)物質(zhì)或無機(jī)物質(zhì)。特別要提及的是粘合劑例如丙烯酸酯或乙酸乙烯酯、還有在印制例如聚合物膜時(shí)使用的印刷墨例如染料或顏料、通過食品殘?jiān)a(chǎn)生的有機(jī)污染物等。所有這些外部污染物大多是熱敏感的，在升高溫度即在加熱或熔融下發(fā)生分解。但這些塑料本身例如對(duì)氧化、輻照或光或熱也是敏感的。這些因素均可導(dǎo)致聚合物鏈分解或?qū)е缕渌到夥磻?yīng)。特別是已知，有些塑料對(duì)熱作用是敏感的。在高于各材料的特性溫度即分解溫度時(shí)，會(huì)發(fā)生聚合物鏈的分子結(jié)構(gòu)的分解。所有這些“內(nèi)部”反應(yīng)通常試圖通過加入穩(wěn)定劑例如光保護(hù)劑、熱穩(wěn)定劑、阻燃劑等來降低。穩(wěn)定劑是化學(xué)活性和反應(yīng)性物質(zhì)，所述物質(zhì)通過其反應(yīng)性中斷分解機(jī)制或減慢其反應(yīng)速度。例如熱穩(wěn)定劑特別是有機(jī)的鋇化合物、鋅化合物、錫化合物和鎘化合物或無機(jī)的鉛鹽絡(luò)合該聚合物鏈的敏感的雙鍵，并以此方式保護(hù)其免受分解。在實(shí)踐中總可使工藝參數(shù)特別是加工溫度適配于最敏感的組分。例如有機(jī)顏料、 印刷墨或色料的粘合劑在約120°C已發(fā)生分解，而大多聚合物的處理溫度幾乎總是遠(yuǎn)超過該溫度例如高于220°C。特別是大部分有機(jī)添加劑不再能承受其中該材料在高壓和高溫下熔融的密閉式擠出，并最終發(fā)生分解。通過這些過程即通過外部“污染物”的分解和通過塑料本身的內(nèi)部的降解反應(yīng)導(dǎo)致形成降解產(chǎn)物或分解產(chǎn)物。這對(duì)成品的質(zhì)量會(huì)產(chǎn)生眾所周知的不利影響和干擾塑料基質(zhì)或?qū)е伦兩?、起泡或其它材料缺陷。但在這些分解產(chǎn)物中也存在起堿性或酸性作用的化合物例如鹽酸、硝酸或乙酸。 這些化合物不僅有害于成品質(zhì)量本身，而且對(duì)在處理或再循環(huán)過程中使用的和通常是非常昂貴的機(jī)器產(chǎn)生例如腐蝕危險(xiǎn)的問題。這種危險(xiǎn)存在于加工的每一階段，開始于剪切壓縮機(jī)(Schneidverdichter)的加熱期，還在其后的處理鏈的裝置例如擠出機(jī)中和特別是在熱酸與設(shè)備金屬表面或與設(shè)備部件相接觸的部位。如果處置質(zhì)量低的和不相稱的成品還問題不大和可以無需較大的成本，那么對(duì)整個(gè)設(shè)備來說在不停止整個(gè)生產(chǎn)情況下是不可能的， 并且備件的更換也是耗時(shí)的，而且對(duì)這類設(shè)備也是非常昂貴的。由此，本發(fā)明的目的在于解決此問題，并延長再循環(huán)塑料時(shí)所使用的設(shè)備的耐用性。該目的是通過權(quán)利要求1的方法實(shí)現(xiàn)的。本發(fā)明基于令人意外的發(fā)現(xiàn)，即通過有意加入一定量的常規(guī)填料可調(diào)節(jié)加熱的塑料混合物的PH-值和/或中和關(guān)鍵的降解或分解產(chǎn)物。這種常規(guī)填料的功能即填料不僅能用于聚合物的充填或補(bǔ)充的事實(shí)是至今尚未知曉的。各種實(shí)驗(yàn)表明，通過加入常規(guī)填料可有效地中和酸性化合物和堿性化合物，由此其結(jié)果是降低腐蝕和延長機(jī)器的壽命。各種對(duì)比實(shí)驗(yàn)給出令人意外的結(jié)果，即在本發(fā)明的方法程序中，甚至在較短的時(shí)間后已明顯降低腐蝕，特別是明顯更少地侵蝕金屬部件。通過以下實(shí)驗(yàn)也可表明，設(shè)備的活動(dòng)部件例如擠出機(jī)蝸桿或混合器比其它情況有更小的磨損。特別是從實(shí)踐的角度看，本發(fā)明的方法進(jìn)程是有益的，因?yàn)橥ǔＲ私?，該要再循環(huán)的材料污染到何種程度或其是否是強(qiáng)污染的或弱污染的聚合物或是否是會(huì)釋出大量酸性的或堿性的分解產(chǎn)物的聚合物。為中和在其后的升溫中預(yù)計(jì)會(huì)釋出或形成的分解產(chǎn)物， 按本發(fā)明可有意地加入某確定量的填料。此外，這是一種非常有效的和低成本的措施，因?yàn)槌Ｒ?guī)填料通常是廉價(jià)的、易獲得的，此外也是非常有效的，因?yàn)槠渚哂写蟮谋砻?。為此所用的填料的價(jià)格明顯低于通過對(duì)處理鏈中的機(jī)械部件的腐蝕所產(chǎn)生的損失。此外，該常規(guī)填料可非常容易地按已知方法加入到聚合物中，并在其中均勻分布和不惡化該材料的特性。 再則還可在加工的整個(gè)過程中可盡可能均勻地將PH-值保持在中性范圍，并且也避免了在處理鏈過程中的pH-值的強(qiáng)烈波動(dòng)，由此提高了成品的質(zhì)量。本發(fā)明的方法還通過從屬權(quán)利要求的有利的方法進(jìn)行詳述。因此使用通常用于補(bǔ)充或用作補(bǔ)充劑的固體粉末狀的特別是礦物質(zhì)材料作為填料，例如使用白堊、砂、硅藻土、玻璃纖維、氧化鋅、石英、木屑、淀粉、石墨、炭黑、滑石、活性炭和優(yōu)選為碳酸鹽，特別是碳酸鈣。這些填料還通常易于獲得、較廉價(jià)、易稱量和計(jì)量、可長期存放，且還對(duì)中和作用也是有利的。
按另一方法變型方案，使用的填料的中值粒度或D50值為小于50 ym，特別是 2-15 μ m，和/或比表面積為2-11 m2/g，特別是5-9 m2/g是有利的。這種填料是特別有效的，可很好地分散于聚合物中，且最優(yōu)地分布，由此可確保在聚合物中的勻質(zhì)均勻分布和確保連續(xù)有效的中和作用。此外，采用廉價(jià)的、未經(jīng)表面處理的和無涂層(例如硬脂酸涂層)的填料是有利的。按本方法的另一優(yōu)選實(shí)施方案，加入的填料的量或通過量為約0. 1-15重量％，優(yōu)選為1-10重量％，其中該重量％數(shù)據(jù)是按聚合物和填料的混合物的總重量計(jì)。已表明，用于中和作用的量少于為達(dá)到常規(guī)補(bǔ)充作用或填充作用的所用量通常是足夠的。此外，該填料以粉末狀或以結(jié)合在聚合物基質(zhì)中的濃縮物形式以粒狀形式加入是有利的。以此方式可很好地計(jì)量加入填料和按所需量可控地加入聚合物中。一種有利的方法進(jìn)程的特征在于，在第一步中將待再循環(huán)的聚合物材料預(yù)先置于配置有混合設(shè)備或粉碎設(shè)備的任選能抽真空的接收容器或反應(yīng)器中，接著將至少部分量的填料加到尚未加熱的聚合物中，和/或?qū)⒅辽俨糠至康奶盍霞拥郊訜岬阶疃酁楸绕渚S卡軟化點(diǎn)(ION)低30°C的溫度的聚合物中。特別地，將至少部分量的填料，優(yōu)選全部量的填料加到加熱到超過比其維卡軟化點(diǎn)(ION)低30°C，但仍低于其熔點(diǎn)的溫度的聚合物中是有利的，其中該混合物，任選在< 150 mbar的真空條件下，在剪切壓縮機(jī)中持久混合、移動(dòng)(bewegen)和任選粉碎和保持呈塊狀達(dá)特定的保留時(shí)間。將全部填料量加到軟化的但尚未熔融的聚合物中是特別有利的。以此方式一方面可提早地將該填料分布到聚合物中，并且可形成勻質(zhì)的混合物。另一方面該填料粘合在聚合物小片的軟化表面上，一旦該粉末與聚合物接觸，由此還確保有效地分布。酸性化合物和堿性化合物的主要部分常在升高溫度，特別是在熔融期間才形成。但在剪切壓縮機(jī)中的處理期期間，有些添加劑特別是表面印刷物的有機(jī)色料已經(jīng)發(fā)生分解。由此原因，該填料不是在擠出機(jī)中才加入即不加入到熔體中或不在熔體緊前面加入，而在一開始就已存在是有利的，以盡可能早地抑制開始分解和同樣在最初就中和相應(yīng)的分解產(chǎn)物。由此，酸和堿在其一形成就又立即去除，并在整個(gè)處理過程中將PH-值盡可能均勻保持在中性范圍，這就避免在處理鏈的過程中PH-值的強(qiáng)烈波動(dòng)，并總地提高了該材料的質(zhì)量。如已提及的，酸和堿的主要部分是在擠出機(jī)中于較高溫度下才形成的。據(jù)經(jīng)驗(yàn)，雖然填料可在擠出機(jī)的進(jìn)料區(qū)加入，但該填料需在相對(duì)短時(shí)間卻均勻地在擠出機(jī)內(nèi)部分布于聚合物中。如果進(jìn)入擠出機(jī)的已經(jīng)是聚合物和填料的勻質(zhì)混合物并在其中熔融，則是有利的。以此方式，該起中和作用的粉末仍可較快和更好地分布在熔融的聚合物中，并在溫度升高和分解產(chǎn)物即酸和堿大量形成之前的位置就已經(jīng)如此。通常本發(fā)明的方法在常壓或常規(guī)的剪切壓縮機(jī)中進(jìn)行，不必一定是能抽真空的或不必設(shè)計(jì)成適用于真空的。對(duì)不敏感的聚合物例如PE、PP等通常是此情況。但在某些聚合物，特別是對(duì)水解降解敏感的和任選吸濕的聚合物例如聚酯特別是 PET的情況下，該方法在采用降低殘余濕度和/或防止氧化的手段下實(shí)施是有利的。這之所以有利，是因?yàn)镻ET分子結(jié)構(gòu)可由某些因素破壞
第一種降解機(jī)理是由分子鏈的熱降解引起的。各分子之間的鍵過于過強(qiáng)加熱而破壞。 由于此原因，要注意相應(yīng)的保留時(shí)間和合適的加工溫度，以得到優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品。
第二種非常重要的降解機(jī)理是水解降解，即PET如其它縮聚物一樣，對(duì)水或濕氣是敏感的。該水或濕氣主要來自兩個(gè)來源一方面PET具有吸濕性結(jié)構(gòu)，即PET吸收濕氣。該濕氣嵌入分子間的空隙，并作為所謂的內(nèi)部水分保留在聚合物本身中或保留在其內(nèi)部。該初始聚合物的內(nèi)部水分與各環(huán)境條件有關(guān)。PET具有一定的內(nèi)部平衡濕度，其適度的范圍約為 3000 ppm0此外，在聚合物或聚合物小片的外表面也存在水分(外部水分)，在加工時(shí)也必須加以注意。如果在PET的處理時(shí)或在再循環(huán)或擠出期間存在太多的水分(無所謂來自何種來源)，則該P(yáng)ET的聚合物鏈水解分解，并在化學(xué)反應(yīng)中有時(shí)再形成原料即對(duì)苯二酸和乙二醇。該分子鏈長的水解降解導(dǎo)致很大的粘度降低以及該產(chǎn)品的機(jī)械性能惡化或?qū)е滤芰闲阅艿牟焕淖?。該受損甚至?xí)绱酥?，以致該材料不再可用于瓶、膜等的加工。聚酯特別在升高溫度對(duì)濕氣尤其敏感，特別是在約觀01聚合物熔體極快與水反應(yīng)，PET在幾秒鐘內(nèi)即發(fā)生降解。但是，為在再循環(huán)中再處理PET，必須向該材料以熱量的形式引入能量，特別是在密閉擠出時(shí)。為保護(hù)縮聚物免受水解降解和保持該聚合物鏈，必須在再處理前或強(qiáng)升溫前盡可能從材料中去除所有濕氣，并在處理期間注意適當(dāng)調(diào)節(jié)溫度和保留時(shí)間。如果要加工或處理例如濕的PET并將該P(yáng)ET送入剪切壓縮機(jī)，則必須采取合適措施以防止該聚酯受水解損害。為得到合適質(zhì)量的成品，在再循環(huán)或處理敏感性的縮聚物如聚酯時(shí)，需盡可能降低內(nèi)部水分以及粘附在塑料表面上的外部水分。通過相應(yīng)干燥，特別是降到低于100 ppm，則水解降解才保持在一定限度內(nèi)。為此，提供有各種工藝技術(shù)可能性。例如可通過施加真空或通過提高溫度來去除粘附在塑料上的外部水分。但其中還必須考慮另一些工藝技術(shù)問題。例如非晶態(tài)的和甚至部分結(jié)晶的PET易于在加熱時(shí)粘接，這在實(shí)踐中也是一個(gè)大問題。該問題僅可通過不斷攪拌解決。此外還要注意，有些塑料種類對(duì)氧化降解過程敏感，由此也降低塑料分子的鏈長， 由此也不利地改變塑料特性如顏色、強(qiáng)度等。為了再防止氧化降解，存在如下可能性即在避免空氣或在惰性氣氛中加工這類敏感性塑料。特別是由于值得注意的眾多的降解過程，有效和經(jīng)濟(jì)地處理縮聚物或聚酯是特別麻煩的，并需要特殊的方法。所有這些使縮聚物，特別是聚酯和非常特別是PET的再循環(huán)特別有問題和棘手，從致只有借助開發(fā)出特殊的方法才能使這類塑料的經(jīng)濟(jì)再循環(huán)完全成為可能。當(dāng)然這也適用于制備充填有填料的縮聚物或聚酯。但在充填的縮聚物情況下還要考慮到，不僅經(jīng)由聚合物，而且通過填料本身也會(huì)引入大量的對(duì)鏈長具有不利作用的附加濕氣。如碳酸鈣具有非常大的比表面積，結(jié)合大量濕氣，具體地在20°C和60 %空氣濕度下超過 1000 ppm。減少水分對(duì)防止大量形成酸性降解產(chǎn)物或堿性降解產(chǎn)物也是有利的?？刹捎脵C(jī)械手段作為降低水分的手段，如預(yù)干燥器、真空裝置等，或使用相應(yīng)干燥的原料或使處理的保留時(shí)間設(shè)定為足夠長。
按一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案，也可使用化學(xué)干燥劑特別是氧化鈣作為降低水分的手段， 其中所用的量按所預(yù)計(jì)的殘余水分而定，氧化鈣的用量或通過量是總混合物的0. 01-3重量％，優(yōu)選0.1-1重量％。氧化鈣或經(jīng)焙燒過的石灰或生石灰與水反應(yīng)并強(qiáng)烈放熱。由此并由于其機(jī)械特性，其很適用于去除水分。在此方面，將化學(xué)干燥劑與填料同時(shí)加到聚合物中，特別是將氧化鈣與碳酸鈣一起加到聚合物中是特別有利的。以此方式可將降低殘余水分和中和作用有效地相互組合。 在氧化鈣與殘余水反應(yīng)時(shí)例如形成白色粉末形式的氫氧化鈣即消石灰。但氧化鈣和氫氧化鈣均為強(qiáng)堿性。在此方面，氧化鈣與氫氧化鈣一起和同時(shí)加入是有利的，因?yàn)橐源朔绞娇芍苯訉?shí)現(xiàn)中和作用。這對(duì)干燥劑和常規(guī)填料的其它組合也是適用的。以此方式可同時(shí)實(shí)現(xiàn)中和作用和干燥的組合效應(yīng)。氧化鈣的所需量是非常低的，由此由產(chǎn)品本身的較低成本看，總體上未出現(xiàn)處理成本的明顯增加。在每一情況下，由腐蝕對(duì)機(jī)器產(chǎn)生的可能損害高于各種添加劑的可能成本。該降解產(chǎn)物或分解產(chǎn)物一方面通過例如多層膜的阻隔層層壓體的聚合物本身如乙烯乙酸乙烯酯(EVA)、乙烯乙烯醇(EVOH)、聚-1，1-偏二氯乙烯(PVDC)等的熱降解、氧化降解和/或光化學(xué)降解和/或輻照誘發(fā)降解產(chǎn)生。此外，還通過待再循環(huán)的聚合物中所含的添加劑或助劑，特別是通過粘合劑、印刷墨等的降解形成。特別腐蝕性的化合物尤其涉及酸性化合物，即無機(jī)酸如鹽酸，或有機(jī)酸如乙酸。再則，該材料在處理后再經(jīng)壓縮步驟，特別是熔融或擠出，是有利的。此外，本發(fā)明的目的是填料的用途，特別按權(quán)利要求之一的方法來調(diào)節(jié)PH-值和/ 或中和酸性化合物和/或堿性化合物，特別是中和在處理和再循環(huán)塑料尤其是熱塑性塑料過程中的降解產(chǎn)物或分解產(chǎn)物的用途，在其過程中，使該聚合物顆粒在反應(yīng)器中持久移動(dòng)并加熱，該填料的量至少對(duì)應(yīng)于所預(yù)計(jì)的酸載量或堿載量。該填料特別按本發(fā)明方法的特征來設(shè)計(jì)和加入。因此，方法權(quán)利要求的所有特征也適用于該填料的用途，并且是這些權(quán)利要求在填料的特定用途方面有利的擴(kuò)展方案。因此這些特征在此不再重復(fù)。為了能夠用有利方式實(shí)施本發(fā)明方法，例如可利用具有針對(duì)待加工塑料物料的接收容器或反應(yīng)器或剪切壓縮機(jī)的設(shè)備，通過加料孔向其中加入待處理的聚合物物料和通過至少一根接在容器側(cè)壁上的螺桿從其中排出該物料。在容器底部區(qū)域配置有至少一個(gè)可繞垂直軸旋轉(zhuǎn)的混合工具，該螺桿的進(jìn)料口至少接近該混合工具的料位(H5he)。該待處理的塑料材料預(yù)先置入接收容量或反應(yīng)器中，在持久混合或移動(dòng)和/或粉碎下于升高溫度處理。在反應(yīng)器配置有至少一個(gè)，任選地設(shè)置在多個(gè)疊置平面上的可繞垂直軸旋轉(zhuǎn)的粉碎工具或混合工具以混合和加熱該塑料材料，該粉碎工具或混合工具具有起粉碎和/或混合物料作用的工作邊緣。通過這種粉碎工具和/或混合工具對(duì)聚合物材料施加機(jī)械能，由此實(shí)現(xiàn)對(duì)該聚合物材料的加熱和同時(shí)混合和移動(dòng)。加熱是通過轉(zhuǎn)變所施加的機(jī)械能實(shí)現(xiàn)的。大多在反應(yīng)器上部1/3內(nèi)計(jì)量加入填料。這可實(shí)現(xiàn)足夠的保留時(shí)間，用于該填料與碎片的干燥和混合。不僅可在最上的材料料位的上方也可在其下方進(jìn)行計(jì)量加入。在最上的材料料位的下方，特別是在下部1/3內(nèi)計(jì)量加入是優(yōu)選的。
本發(fā)明的方法可用已知的各種設(shè)備實(shí)施文獻(xiàn)EP 123 771，EP 390 873，AT 396 900， AT 407 235， AT 407 970， AT 411 682， AT 411, 235， AT 413 965， AT 413 673 或AT 501 IM中仔細(xì)和專門描述的設(shè)備連同所有其有利的實(shí)施方案引入本公開內(nèi)容，并成為本公開的整合組成部分。這類設(shè)備也在實(shí)踐中使用，并稱為“Erema塑料再循環(huán)系統(tǒng) PC(Erema Kunststoff Recycling System PC) ”或稱為“一步式或兩步式Vacurema-裝置”。對(duì)本發(fā)明的方法有利的是，在相應(yīng)的保留時(shí)間下，該方法在升高溫度和不斷攪拌下進(jìn)行。該處理在低于該塑料材料的熔融溫度且優(yōu)選高于其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的溫度實(shí)施， 其中該聚合物材料經(jīng)均勻和持續(xù)移動(dòng)和混合。持續(xù)保持該材料的流動(dòng)性。由此該塑料材料在一步中實(shí)現(xiàn)結(jié)晶、干燥和/或凈化。就優(yōu)質(zhì)的成品而言，對(duì)聚合物材料溫和但持續(xù)的移動(dòng)是有利的。由此，防止了該材料在關(guān)鍵溫度范圍的結(jié)塊或粘合，直到該顆粒表面的足夠結(jié)晶都防止了各顆粒本身的粘結(jié)。此外，通過移動(dòng)可實(shí)現(xiàn)更高的工藝溫度。在處理容器中，在溫和和持續(xù)的移動(dòng)下除抑制(hinanhalten)粘結(jié)外，同時(shí)使容器中保持足夠高到溫度，且使所有顆粒溫和加熱到或保持在相應(yīng)的溫度。同時(shí)通過移動(dòng)有助于移動(dòng)的分子從顆粒表面脫開。準(zhǔn)確的參數(shù)與待處理的聚合物材料有關(guān)溫度約在70°C _240°C變動(dòng)、混合工具的圓周速度約為2-35 m/s。任選地，即在敏感性聚合物如PET情況下可施加約彡150 mbar的真空。在壓縮前，該材料和填料保持在反應(yīng)器中的保留時(shí)間為約10 min-200 min。但這些數(shù)據(jù)僅為粗略的參考值(Richtwert)。下面參照兩個(gè)有利的工作實(shí)施例示例性地描述本發(fā)明的方法 實(shí)施例1
將印刷占其表面約25 %的聚乙烯廢膜以400 kg/h的通過量送入剪切壓縮機(jī)，在其內(nèi)部混合工具或粉碎工具以650轉(zhuǎn)每分旋轉(zhuǎn)。該混合工具或攪拌工具對(duì)材料起粉碎作用，同時(shí)通過摩擦加熱材料，并達(dá)到高于玻璃化轉(zhuǎn)變溫度但低于熔融溫度，即剛剛高于85°C的維卡軟化溫度。在剪切壓縮機(jī)中由此防止了混合阻塞(Mischthrombe)。通過持久移動(dòng)防止了材料結(jié)塊，并且聚合物小片持續(xù)保持塊狀和自由流動(dòng)。該小片通過剪切壓縮機(jī)的平均保留時(shí)間為8-15 min。在剪切壓縮機(jī)的下面區(qū)域連接有擠出機(jī)。該混合工具將軟化的材料送入擠出機(jī)的進(jìn)料區(qū)。再則，在剪切壓縮機(jī)上配置有粉末計(jì)量設(shè)備，按4 kg/h加入碳酸鈣，并送入該容器中其材料已處于軟化狀態(tài)的下部區(qū)域?；蛘撸€可從上方加入。以此方式使該填料與軟化的材料緊密和均勻混合，接著在擠出機(jī)中熔融該混合物，任選地進(jìn)行脫氣、過濾和制粒。實(shí)施例2
本工作實(shí)施例基本上類似于實(shí)施例1進(jìn)行，但有一些不同
將印刷區(qū)占其表面約60-80%的聚丙烯廢膜以350 kg/h的通過量送入剪切壓縮機(jī)， 在其內(nèi)部混合工具或粉碎工具以650轉(zhuǎn)每分旋轉(zhuǎn)。該混合工具或攪拌工具對(duì)材料起粉碎作用，同時(shí)通過摩擦加熱材料，并達(dá)到高于玻璃化轉(zhuǎn)變溫度但低于熔融溫度，即剛剛高于 149°C的維卡軟化溫度。該聚合物小片持續(xù)保持自由流動(dòng)狀態(tài)。該小片通過剪切壓縮機(jī)的平均保留時(shí)間為8-15 min。在剪切壓縮機(jī)的下部區(qū)域連接有擠出機(jī)。該混合工具將軟化的材料送入擠出機(jī)的進(jìn)料區(qū)。再則，在剪切壓縮機(jī)上配置有粉末計(jì)量設(shè)備，按5-6 kg/h加入碳酸鈣，并送入該容器中其材料已處于軟化狀態(tài)的下部區(qū)。另外還可從上方加入。此外還經(jīng)粉末計(jì)量設(shè)備按2. 8 kg/h即相應(yīng)于約0. 8重量％的氧化鈣CaO。以此方式使碳酸鈣和氧化鈣與軟化的材料緊密和均勻混合，接著在擠出機(jī)中熔融該混合物，任選地進(jìn)行脫氣、過濾和制粒。在此兩方法進(jìn)程中，描述日常再循環(huán)中的兩種常見的情景，結(jié)果表明，設(shè)備的侵蝕和腐蝕明顯減小。
權(quán)利要求
1.用于調(diào)節(jié)PH-值和/或中和酸性化合物和/或堿性化合物，特別是中和在處理和再循環(huán)塑料，尤其是熱塑性塑料，過程中的降解產(chǎn)物或分解產(chǎn)物的方法，在其過程中，使該聚合物顆粒在反應(yīng)器中持續(xù)移動(dòng)并加熱，其中為了中和，加入至少一種填料，且該填料的量至少對(duì)應(yīng)于所預(yù)計(jì)的酸載量或堿載量。
2.權(quán)利要求1的方法，其特征在于，使用通常用于補(bǔ)充或用作補(bǔ)充劑的固體粉末狀的材料特別是礦物質(zhì)材料作為填料，例如使用白堊、砂、硅藻土、玻璃纖維、氧化鋅、石英、木屑、淀粉、石墨、炭黑、滑石、活性炭和優(yōu)選碳酸鹽，特別是碳酸鈣。
3.權(quán)利要求1或2的方法，其特征在于，使用中值粒度或D50值小于50μπι，特別是 2-15 μ m，和/或比表面積為2-11 π /g，特別是5-9 m2/g的填料作為填料。
4.權(quán)利要求1-3之一的方法，其特征在于，該填料未經(jīng)表面處理且無涂層，例如硬脂酸涂層。
5.權(quán)利要求1-4之一的方法，其特征在于，加入的填料的量為約0.1-15重量％，優(yōu)選為 1-10重量％，其中該重量％數(shù)據(jù)按聚合物和填料的混合物的總重量計(jì)。
6.權(quán)利要求1-5之一的方法，其特征在于，該填料以粉末狀或以結(jié)合在聚合物基質(zhì)中的濃縮物形式以粒狀加入。
7.權(quán)利要求1-6之一的方法，其特征在于，在第一步中將待再循環(huán)的聚合物材料預(yù)先置于配置有混合設(shè)備或粉碎設(shè)備的任選能抽真空的接收容器或反應(yīng)器中，隨后-將至少部分量的填料加入尚未加熱的聚合物中，和/或-將至少部分量的填料加入加熱到最多比其維卡軟化點(diǎn)(ION)低30°C溫度的聚合物中，和/或-將至少部分量，優(yōu)選全部量的填料加入加熱到超過比其維卡軟化點(diǎn)(ION)低30°C、 但仍低于其熔點(diǎn)的溫度的聚合物中，其中，該混合物，任選在< 150 mbar真空條件下，在剪切壓縮機(jī)中持久混合、移動(dòng)和任選地粉碎，并保持塊狀和自由流動(dòng)達(dá)特定的保留時(shí)間。
8.權(quán)利要求1-7之一的方法，其特征在于，特別是對(duì)水解降解敏感的和任選吸濕的聚合物如聚酯特別是PET的情況下，采用降低該混合物中殘余濕度的手段。
9.權(quán)利要求1-8之一的方法，其特征在于，作為降低水分的手段采用機(jī)械手段，例如預(yù)干燥器、真空裝置等，和/或使用相應(yīng)干燥的原料和/或使所述處理的保留時(shí)間設(shè)定為足夠長。
10.權(quán)利要求1-9之一的方法，其特征在于，使用化學(xué)干燥劑，特別是氧化鈣，作為降低水分的手段，其中所用的量按所預(yù)計(jì)的殘余水分而定，其中氧化鈣的量為總混合物的 0. 01-3 重量 ％。
11.權(quán)利要求1-10之一的方法，其特征在于，將所述化學(xué)干燥劑與填料同時(shí)加到該聚合物中，特別是將氧化鈣與碳酸鈣一起加到該聚合物中。
12.權(quán)利要求1-11之一的方法，其特征在于，該降解產(chǎn)物或分解產(chǎn)物通過例如多層膜的阻隔層層壓體的聚合物如乙烯乙酸乙烯酯(EVA)、乙烯乙烯醇(EV0H)、聚-1，1-偏二氯乙烯(PVDC)等和/或待再循環(huán)聚合物中所含的添加劑或助劑特別是通過粘合劑、印刷墨等的熱降解、氧化降解和/或光化學(xué)降解和/或輻照誘發(fā)降解產(chǎn)生。
13.權(quán)利要求1-12之一的方法，其特征在于，待中和的化合物是無機(jī)酸例如鹽酸或硝酸，或者有機(jī)酸例如乙酸。
14.權(quán)利要求1-13之一的方法，其特征在于，該材料在所述處理后經(jīng)歷壓縮步驟，特別是經(jīng)歷熔融或擠出。
15.填料，特別是按權(quán)利要求1-14之一的方法，在調(diào)節(jié)pH-值和/或中和酸性化合物和/或堿性化合物，特別是中和在處理和再循環(huán)塑料尤其是熱塑性塑料過程中的降解產(chǎn)物或分解產(chǎn)物中的酸性化合物和/或堿性化合物中的用途，在其過程中，使該聚合物顆粒在反應(yīng)器中持久移動(dòng)并加熱，且該填料的量至少對(duì)應(yīng)于所預(yù)計(jì)的酸載量或堿載量。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于調(diào)節(jié)pH-值和/或用于中和酸性化合物和/或堿性化合物，特別是中和在處理和再循環(huán)塑料尤其是熱塑性塑料過程中的降解產(chǎn)物或分解產(chǎn)物的方法，在其過程中，使該聚合物顆粒在反應(yīng)器中持久移動(dòng)并加熱，其中為了中和加入至少一種填料，該填料的量至少對(duì)應(yīng)于所預(yù)計(jì)的酸載量或堿載量。
文檔編號(hào)C08J11/06GK102378781SQ201080015271
公開日2012年3月14日 申請(qǐng)日期2010年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月30日
發(fā)明者溫德林 G., 費(fèi)希廷格 K., 哈克爾 M. 申請(qǐng)人:奧地利埃瑞瑪再生工程機(jī)械設(shè)備有限公司