用于食品接触的塑料材料的提纯设备和工艺制造技术

聚对苯二甲酸乙二醇酯提纯装置至少包括一个反应器(4)，其内装有待提纯的塑料材料；一个与真空泵相连的开口；搅拌器(16)，以确保在反应器(4)内部进行搅拌；以及加热装置，其包括微波加热装置，以促进极性分子的激发。

Purification equipment and process of plastic materials for food contact

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于食品接触的塑料材料的提纯设备和工艺
本专利技术涉及一种根据权利要求1的前序部分的用于提纯与食物接触的塑料材料，特别是聚对苯二甲酸乙二醇酯的设备。根据另一个实施例，本专利技术还涉及一种用于塑料材料，特别是聚对苯二甲酸乙二醇酯的挤出系统。根据又一个实施方式，本专利技术涉及一种用于与食品接触的塑料材料，特别是聚对苯二甲酸乙二醇酯的提纯工艺，以及这种提纯的塑料材料的挤出工艺。为了简化公开，本说明书通过非限制性的方式具体以聚对苯二甲酸乙二醇酯(也以缩写PET表示)作为塑料材料的可能实例进行说明。
技术介绍
现在聚对苯二甲酸乙二醇酯的使用非常普遍，例如用于制造容器，瓶子，托盘等，还考虑了其在使用后能够回收再利用的可能性，是否有可能全部或部分使用回收再利用的聚对苯二甲酸乙二醇酯为原料，用于塑料材料后续的生命周期。因此，目前强烈需要使用全部或部分回收再利用的塑料材料，特别是聚对苯二甲酸乙二醇酯，作为塑料的挤压工艺原料，塑料材料呈薄片状，通过粉碎和切割例如瓶子，罐子，托盘等回收再利用的产品而获得。然而，使用回收再利用的聚对苯二甲酸乙二醇酯作为原料来供应挤出生产线存在一些问题，首先是由于原始原料的湿度过高以及在回收再利用的原料中存在不希望的污染物，所述污染物来自塑料材料的前一生命周期或来自回收再利用过程本身。在这方面，应该注意的是，在塑料材料的挤出工序期间湿度过高决定了在没有对要使用的原料进行预先除湿的情况下难以通过挤出工序获得可加工的产品。该除湿可以通过使要除湿的原料在160℃的温度下在通风的料仓中保持几个小时获得。可选地，根据EP1703239B1专利，申请人是SMC科技斯艾尔公司(SMCTechnologySrl)，专利技术人是帕格托.阿美迪欧(PagottoAmedeo)先生，该专利提出使用一种装置，其中要除湿的材料相对于除湿气流逆向地缓慢前进。还提供了微波发生器，用于作用在加热器内部的待加工材料上。此外，根据EP1226922B2专利，由于专门设计的处于熔融状态的材料脱气区域，可以取消回收再利用的塑料材料的预防性的除湿工序。但是，能够从污染物中提纯回收再利用塑料材料仍然存在问题，根据文献，这些污染物包括挥发性和非挥发性物质，极性和非极性物质。为了使从挤出工艺中获得的产品适合与食品接触，必须进行提纯。
技术实现思路
本专利技术所要解决的问题是设计一种用于提纯来自回收再利用、具有结构和/或功能特性以满足上述要求的回收再利用塑料材料，特别是聚对苯二甲酸乙二醇酯的设备和工艺，同时消除参照现有技术的上述缺点。该问题通过根据权利要求1的前序部分的用于提纯塑料材料的设备以及通过根据权利要求8的用于塑料材料，特别是聚对苯二甲酸乙二醇酯的挤出系统来解决。根据另一实施方式，该问题通过根据权利要求10的用于提纯与食品接触的塑料材料，特别是聚对苯二甲酸乙二醇酯的工艺以及通过根据权利要求14的这种提纯的塑料材料的挤出工艺来解决。优点：根据本专利技术的用于提纯与食物接触的塑料材料的装置，以及：根据本专利技术的用于塑料材料的挤出系统，根据本专利技术的用于提纯塑料材料的工艺，以及根据本专利技术的挤出工艺。附图说明参照附图，通过以非限制性示例的方式给出的一些优选实施例的后续说明将得到上述优点，其中：图1是根据本专利技术的制造塑料材料的挤出系统的简化示意图，该挤出系统包括用于提纯与食品接触的塑料材料的装置和塑料材料挤出机；图2示出了图1中挤出系统的同向旋转双螺杆挤出机的突出视图；图3示出了图2中的双螺杆挤出机的两个螺杆的剖视示意图；图4示出了图2中的挤出机的上部的放大剖视图，以及图5，图6和图7是图4的挤出机的局部细节放大图。具体实施方式参照附图，附图标记1总体上表示根据本专利技术的用于挤出塑料材料，特别是用于挤出聚对苯二甲酸乙二醇酯的系统。根据图1所示的实施方式，塑料挤出系统1包括以下系列设置的阶段：第一阶段I，其包括全部或部分回收再利用的塑料材料的供应装置14，以及用于对所述塑料材料进行提纯预处理的加热装置，当被回收再利用时，所述材料通常为薄片形式；第二阶段II，其用于从污染物中提纯塑料材料；可能的(仅是可选的)第三阶段III，其积累在第二阶段中处理过的塑料；挤出的第四阶段IV，其包括双螺杆挤出机30，在阶段II中处理过的塑料被供给到该挤出机。前述的第一阶段I包括加热器3，该加热器3显示为密闭的容器，全部或部分回收再利用的通常呈薄片状的塑料材料，优选聚对苯二甲酸乙二醇酯，通过该加热器在入口和出口之间流动。加热器3的薄片状材料的入口开口与前述的供应装置14相互作用；该示例显示了容纳预定量塑料材料的装料斗。在加热器3的内部，设有用于确保处理室3a中的塑料材料薄片在加热器3的入口端和出口端之间前进一段时间的行进装置，该时间等于所需的工艺的时间，例如，大约60分钟。优选地，上述行进装置位于上述处理室3a中，并且包括一未示出的轴，该轴具有水平旋转轴线，设置有叶片，该轴的旋转确保了在加热器3入口端和输出端之间的塑料材料薄片的前述行进。应当指出，加热器3由加热的气流(以图1中的A表示)驱动，该加热的气流相对于塑料材料的行进方向逆向流入加热器3。前述加热的气流A对加热器3中处理的塑料产生三重作用：降低塑料材料的湿度(干燥)；从极易挥发的污染物中初提纯；加热塑料材料。关于加热器3的容器内的塑料材料的加热，有用的是注意该加热器以及热空气的流量和温度设置为确定在加热器3的容器的出口处的塑料材料的温度小于或等于185℃，并且在任何情况下均不小于150℃，优选地不小于160℃，更优选温度接近并且不小于170℃。温度值的前述范围是设置为确保对加热器3中处理的塑性材料的前述三重作用，而不会引起塑料材料本身的不期望的降解。优选地，在对塑料材料进行预处理的上述加热器3中还设置有辐照加热装置21，该辐照加热装置21有助于加热通过加热器3的塑料材料直到其在加热器3的容器的出口处的温度达到高于指定的温度，以及促进极性分子的激发。优选地，上述辐照加热装置21包括一个或多个微波加热装置，更优选由其组成，该微波加热装置基本上是微波发生器。优选地，从加热器3的塑料材料的入口开口排出的上述加热的气流通过用于过滤和倾倒废气的系统进行处理，优选在所述气流也经过上述装料斗之后进行处理。现在考虑到上述用于从污染物中提纯塑料材料薄片的第二阶段II，很明显它至少包括一个反应器4。根据图1所示的实施方式，挤出系统1的第二阶段II包括两个彼此平行作用的反应器4，每个反应器4的容量适于容纳至少等于50％的量的塑料材料，优选是在加热器3中加工的塑料材料的每小时产量的50％到65％之间。这有利地允许在加热器3中以连续模式加工塑料材料，从而避免在加热期间不均匀地定位，并且在反应器4中的操作处于不连本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于从污染物中提纯与食品接触的塑料材料的装置，该设备优选用于聚对苯二甲酸乙二醇酯提纯，所述装置包括至少一个用于接收待提纯的塑料材料的反应器(4)，所述至少一个反应器包括：/n封闭的壳体，其具有一用于将塑料材料装载到所述壳体中的开口和一用于从中卸载所述塑料材料的开口；/n排气孔；/n与各所述开口相关联的相应的阀装置，用于装载和卸载所述塑料材料而关闭和打开它们；/n真空泵(5)，其间置另外的阀装置地与所述排气孔流体连通地连接；/n位于所述壳体中的搅拌装置(16)，用于确保加工期间材料在所述反应器(4)中被搅拌；以及/n与所述反应器(4)相关联的加热装置，/n其特征在于，所述加热装置包括辐照加热装置(2)，其向容纳在所述反应器(4)中的塑料材料提供能量。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170619 IT 1020170000678211.一种用于从污染物中提纯与食品接触的塑料材料的装置，该设备优选用于聚对苯二甲酸乙二醇酯提纯，所述装置包括至少一个用于接收待提纯的塑料材料的反应器(4)，所述至少一个反应器包括：
封闭的壳体，其具有一用于将塑料材料装载到所述壳体中的开口和一用于从中卸载所述塑料材料的开口；
排气孔；
与各所述开口相关联的相应的阀装置，用于装载和卸载所述塑料材料而关闭和打开它们；
真空泵(5)，其间置另外的阀装置地与所述排气孔流体连通地连接；
位于所述壳体中的搅拌装置(16)，用于确保加工期间材料在所述反应器(4)中被搅拌；以及
与所述反应器(4)相关联的加热装置，
其特征在于，所述加热装置包括辐照加热装置(2)，其向容纳在所述反应器(4)中的塑料材料提供能量。


2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：
所述辐照加热装置包括至少一个用于促进极性分子的激发的微波辐照加热装置，并且更优选由至少一个用于促进极性分子的激发的微波辐照加热装置构成。


3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于：
所述加热装置包括与所述至少一个反应器的壁相关联的加热装置，并且优选包括电阻器和/或内有加热的液体流动的腔。


4.根据权利要求1～3中任意一项所述的装置，其特征在于：
所述反应器(4)包括用于减少反应器(4)的内部与外部环境之间的热交换的隔热层。


5.根据权利要求1～4中任意一项所述的装置，其特征在于：
向所述至少一个反应器(4)供给要从位于所述反应器(4)上游的加热器(3)中提纯的塑料材料。


6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述加热器(3)包括：
壳体，其包括进料装置，优选是一轴，该轴具有水平旋转轴线并带有叶片，用于在一入口和一出口之间进给塑料材料；
通风装置，其用于在所述加热器(3)的所述壳体中相对于所述加热器中的塑料材料的进给方向逆向吹送加热的气流(A)；以及
辐照加热装置(21)，其向容纳在所述加热器(3)中的塑料材料提供能量；
优选所述加热器(3)的所述辐照加热装置(21)包括至少一个用于促进极性分子激发的微波辐照加热装置，并且更优选由至少一个用于促进极性分子激发的微波辐照加热装置构成。


7.根据权利要求1～6中任意一项所述的装置，其特征在于：
包括至少一个用于从所述反应器(4)出来的提纯塑料的缓冲液(6)。


8.一种塑料挤出设备，优选用于挤出聚对苯二甲酸乙二醇酯，所述设备包括用于挤出塑料材料的挤出机(30...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗伯托·卡尔，
申请(专利权)人：路易吉班德拉建筑机械股份公司，
类型：发明
国别省市：意大利;IT