(12) TŁUMACZENIE PATENTU EUROPEJSKIEGO (19) PL (11) PL/EP (96) Data i numer zgłoszenia patentu europejskiego:

Transkrypt

1 RZECZPOSPOLITA POLSKA (12) TŁUMACZENIE PATENTU EUROPEJSKIEGO (19) PL (11) PL/EP Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (96) Data i numer zgłoszenia patentu europejskiego: (97) O udzieleniu patentu europejskiego ogłoszono: Europejski Biuletyn Patentowy 11/49 EP B1 (13) (1) T3 Int.Cl. B29B 17/00 (06.01) C08L 19/00 (06.01) B29C 3/04 (06.01) (4) Tytuł wynalazku: SPOSÓB WYTWARZANIA PŁYT GUMOWYCH, MAT GUMOWYCH LUB IM PODOBNYCH PRODUKTÓW GUMOWYCH Z GRANULATU GUMOWEGO () Pierwszeństwo: DE (43) Zgłoszenie ogłoszono: 0.0. w Europejskim Biuletynie Patentowym nr /18 (4) O złożeniu tłumaczenia patentu ogłoszono: Wiadomości Urzędu Patentowego 12/09 (73) Uprawniony z patentu: Siempelkamp Maschinen- und Anlagenbau GmbH & Co.KG, Krefeld, DE (72) Twórca(y) wynalazku: PL/EP T3 JÖRG HEINZ HÜNEKE, Krefeld, DE MICHAEL SCHÖLER, Rheurdt, DE (74) Pełnomocnik: rzecz. pat. Edward Buczyński POLSERVICE KANCELARIA RZECZNIKÓW PATENTOWYCH SP. Z O.O. ul. Bluszczańska Warszawa Uwaga: W ciągu dziewięciu miesięcy od publikacji informacji o udzieleniu patentu europejskiego, każda osoba może wnieść do Europejskiego Urzędu Patentowego sprzeciw dotyczący udzielonego patentu europejskiego. Sprzeciw wnosi się w formie uzasadnionego na piśmie oświadczenia. Uważa się go za wniesiony dopiero z chwilą wniesienia opłaty za sprzeciw (Art. 99 (1) Konwencji o udzielaniu patentów europejskich).

2 OK II-12/P29916PL00 EP B1 Sposób wytwarzania płyt gumowych, mat gumowych lub im podobnych produktów gumowych z granulatu gumowego Wynalazek dotyczy sposobu wytwarzania płyt gumowych, mat gumowych, lub podobnych produktów gumowych z granulatu gumowego w prasie. Zgodnie z wynalazkiem granulaty gumowe odnoszą się również do proszku gumowego lub podobnego materiału, a korzystnie sypnej lub zdatnej do posypywania gumy recyrkulowanej ze zużytych opon. Zużyte opony lub dętki ze zużytych opon otrzymuje się jako odpady w coraz większych ilościach. Wykorzystanie tych odpadów jest często problematyczne. Podstawowym zastosowaniem jest odzysk energii, np. poprzez spalanie w procesie wytwarzania cementu. Jednakże, w szczególności na skutek ograniczeń prawnych, coraz częściej wymagane jest powtórne zastosowanie. Przy tym znane jest wytwarzanie granulatu lub proszku lub mączki ze zużytych opon. Te mogą być stosowane, przykładowo, jako wypełniacz w przemyśle gumowym. Jednakże, znane jest również wytwarzanie w prasach formierskich elementów formowanych i mat lub nawierzchni sportowych i mat ochronnych z takiego granulatu gumowego. Przykładowo z DE znany jest sposób wytwarzania mat z gumowych granulek wiązanych poliuretanem (PUR), gdzie jako główny składnik granulat gumowy z np. zużytych opon a także środek wiążący na bazie poliuretanu razem z katalizatorem, jak i inne materiały pomocnicze i dodatki są preformowane pod wpływem ciśnienia i ciepła, także w prasie ciągłej. Wybierane są prędkości taśmy przenośnika od 6-8 m na minutę, ciśnienie od 0,1-0,3 MPa jak i temperatury od C. Kiedy mieszanka formująca matę wchodzi do walcarki, para wodna może być wdmuchiwana w celu przyspieszenia wulkanizacji.

3 - 2-3 Kolejny sposób ponownego zastosowania starej gumy, przy czym środek wiążący poddaje się wmieszaniu w granulat gumowy a przed prasowaniem do mieszanki wdmuchuje się parę wodna, ujawniono w opisie DE Opisy DE i DE ujawniają następujące etapy sposobu wytwarzania płyt gumowych, mat gumowych, lub im podobnych produktów gumowych z granulatu gumowego bądź z granulatu gumowego ze zużytych opon: - granulat gumowy powleka się co najmniej jednym środkiem wiążącym i z tego powleczonego granulatu uzyskuje się matę z tłoczywa, - matę z tłoczywa traktuje się parą wodną jako przyspieszaczem reakcji, - matę z tłoczywa wprowadza się do prasy i w prasie za pomocą ciśnienia i ciepła wobec utwardzania środków wiążących sprasowuje się na płytę gumową. Wadą znanych sposobów wytwarzania płyt gumowych, mat gumowych lub im podobnych z granulatu gumowego ze zużytych opon jest to, że często niezbędne są bardzo długie cykle prasowania. Wynika to z bardzo niskiej przewodności cieplnej gumy. Współczynniki czasu ogrzewania materiałów tworzących płytę gumową wynoszą około 60 sek na mm grubości produktu. Dla grubszych produktów wymagane są czasy nagrzewania rzędu kilku godzin. Z tego powodu produkcja różnych wyrobów z granulatu gumowego ze zużytych opon jest często nieekonomiczna. Tu stosuje się wynalazek. Podstawowe zadanie wynalazku polega na tym, żeby sposób wytwarzania płyt gumowych, mat gumowych lub im podobnych produktów gumowych z granulatu gumowego, korzystnie gumowych granulatu ze zużytych opon ulepszyć w prasie tak, by wyróżniał się on krótkim czasem produkcji, a następstwie wysoką opłacalnością. Dla rozwiązania tego zadania wynalazek uczy sposobu wytwarzania arkuszy gumowych, mat gumowych, lub podobnych wyrobów gumowych z granulatu gumowego, najlepiej granulatu gumowego ze zużytych opon, w prasie, - przy czym granulat gumowy powleka się co najmniej jednym środkiem wiążącym, i z tego powleczonego granulatu wytwarza

4 - 3-3 się matę z tłoczywa, - przy czym co najmniej w jednej bliskiej powierzchni warstwie zewnętrznej naprzeciwko ułożonej we wnętrzu tej maty warstwy środkowej nastawia się podwyższoną wilgotność, przy czym zawartość wody w jednej lub wielu warstwach zewnętrznych wynosi -0% a w co najmniej jednej warstwie środkowej wynosi mniej niż % (każdorazowo w odniesienu do ciężaru), - przy czym matę z tłoczywa, wykazującą poprzez grubość maty niejednorodny profil wilgotności, wprowadza się do prasy i w tej prasie za pomocą ciśnienia i ciepła wobec utwardzania środka wiążącego sprasowuje się na płytę gumową. W przypadku środka wiążącego chodzi korzystnie o izocyjanian bądź o zawierający izocyjanian środek wiążący. Tak więc, wynalazek opiera się na rozpoznaniu, że płyty lub maty gumowe można wytwarzać ze szczególnie krótkimi czasami prasowania, a więc w szczególnie ekonomiczny sposób, gdy zewnętrzna warstwa lub warstwy wykazują wyższy poziom wilgoci w porównaniu z warstwą środkową. Ponieważ woda w wilgotnych warstwach zewnętrznych odparowuje podczas ogrzewania, np. przy zetknięciu z gorącymi palnikami prasowymi, toteż w zewnętrznych warstwach wytwarza się para, która szybko przechodzi w mniej wilgotną warstwę środkową lub warstwy środkowe. Tym samym w ramach wynalazku udaje się nie tylko szybkie ogrzewanie i następujące po tym utwardzenie warstw zewnętrznych, ale także w wyniku szybkiego transportu ciepła do warstwy środkowej poprzez parę wodną warstwa środkowa szybko nagrzewa się, dzięki czemu następuje tam także bardzo szybkie utwardzanie środka wiążącego. Efekt ten, określany również jako "efekt uderzenia parowego" został wcześniej obserwowany w toku sprasowywania materiałów drewnianych na panele drewniane, np. płyt wiórowych, pilśniowych lub podobnych. Nieoczekiwanie można w wyniku odpowiedniego poziomu wilgoci w warstwach zewnętrznych również zoptymalizować produkcję płyt gumowe, mat gumowych, lub im podobnych. Szczególne znaczenie ma przy tym fakt, że granulaty gumowe lub ich powierzchnie nie muszą być stopione pod wpływem ciepła, by zapewnić bezbłędne zespolenie.

5 - 4-3 Raczej zupełnie wystarczy, żeby para, przenikająca przez maty, ogrzała klej przylegający do powierzchni i mogło tak dojść do utwardzenia. W tym kontekście szczególnie wysokie ciśnienie nie jest konieczne do zespolenia płyty. Ciśnienie doprowadzane przez prasę w szczególności powinno zoptymalizować przepływ ciepła, Przy czym wysokie ciśnienia wraz z drobno ziarnistym materiałem z reguły prowadzą do wysokich jakości powierzchniowych. Wilgotność można uzyskiwać lub wprowadzać na różne sposoby. Przede wszystkim możliwe jest ustawienie niejednorodnego profilu wilgotności poprzez powlekany granulat gumowy o różnej wilgotności. W ten sposób może być utworzona wielowarstwowa, przykładowo trójwarstwowa, mata z materiału do posypywania, gdzie granulat gumowy o dużej zawartości wilgoci stosuje się do warstw zewnętrznych, podczas gdy granulat gumowy o bardzo niskiej zawartości wilgoci stosuje się do warstwy środkowej. Zewnętrzne warstwy i środkowe warstwy nie są ograniczone do struktury trójwarstwowej. Przewiduje się wiele warstw zewnętrznych i wiele warstw środkowych. Ponadto w związku z wielowarstwową strukturą istnieje również możliwość zastosowania granulatu gumowego o różnej wielkości ziarna na poszczególne warstwy. Dalej granulaty gumowe o różnych gęstościach można stosować do różnych warstw. Jeśli wybiera się strukturę jednowarstwową, albo w przypadku wielowarstwowej struktury stosuje się matę z materiału do posypywania o jednorodnej wilgotności, istnieje alternatywna możliwość nastawienia żądanej wilgotności reakcji poprzez dostarczanie wilgoci lub poprzez zwilżanie powierzchni. W tym celu, można przykładowo przed wprowadzeniem do prasy, wdmuchiwać parę do maty z materiału do posypywania. W ramach wynalazku "para" także odnosi się do mieszanki para/powietrze. Zasadniczo w rachubę wchodzą zwilżanie natryskowe lub jemu podobne. W każdym razie według korzystnej postaci wynalazku celowe jest, gdy zawartość wody w warstwie zewnętrznej lub warstwach zewnętrznych wynosi %-0%, korzystnie %-%, i w każdym przypadku w odniesieniu do ciężaru. W przeci-

6 - - 3 wieństwie warstwa środkowa lub warstwy środkowe powinny być przygotowywane jako suche. W każdym przypadku zawartość wody powinna być niższa niż w warstwach zewnętrznych, ponieważ wskazany efekt uderzenia pary jest większy, gdy działa ze szczególnie wysokim spadkiem wilgotności od warstw zewnętrznych do warstwy środkowej. Ponadto efekt uderzenia pary zwiększa się, gdy prowadzi się postępowanie z wysokimi różnicami temperatur od warstwy zewnętrznej w kierunku do warstwy środkowej. W związku z tym celowe jest, gdy zawartość wody w warstwie rdzenia lub warstwach rdzenia wynosi mniej niż %, korzystnie mniej niż %, np. mniej niż 1%. Szczególnie korzystnie matę z tłoczywa sprasowuje się w prasie ciągłej, dzięki czemu wytwarzanie może być prowadzone w sposób ciągły, a tym samym w sposób szczególnie ekonomiczny. Prasy ciągłe znane są nie tylko do wytwarzania płyt gumowych, mat gumowych lub podobnych, ale też w szczególności do produkcji paneli z materiału drzewnego. W swojej podstawowej konstrukcji zazwyczaj obejmują górną część prasy z górną płytą grzejną i dolnej część prasy z dolną płyta grzejną, oraz w górnej części prasy i w dolnej części każdorazowo ciągłe taśmy prasowe, np. stalowe taśmy prasowe. Te ciągłe taśmy prasowe prowadzone są przez rolki odchylające. Wspierają się o przekaźnik jednostek tocznych, np. rolki, naprzeciw ogrzewanych płyt prasy. Jednakże wynalazek obejmuje również wykonania, w których maty z wytłoczki są prasowane w prasach wsadowych. W tym zakresie chodzi o prasy półkowe, np. prasy jednopółkowe lub prasy wielopółkowe. Korzystnie maty z tłoczywa sprasowuje się, przynajmniej przejściowo, pod ciśnieniem tłoczenia 1,0-6,0 MPa, np. 2,0-,0 MPa. Wewnątrz prasy korzystnie nastawia się temperaturę 0-0 C, np C. Jako środki wiążące korzystnie stosuje się izocyjaniany. Przy tym może chodzić o rozpowszechnione, znane izocyjaniany. W przypadku wielowarstwowej maty z materiału do posypywania wynalazek przewiduje, że w zewnętrznej warstwie lub zewnętrznych warstwach, z jednej strony i w środkowej

7 - 6-3 warstwie lub środkowych warstwach, z drugiej strony wykorzystuje się różne izocyjaniany albo środki wiążące. Tak więc jest celowe, gdy izocyjanian zastosowany w warstwie rdzeniowej posiada wyższą reaktywność względem izocyjanianu zastosowanego w warstwie zewnętrznej. Pod tym względem w przypadku szybkiego izocyjanianu może chodzić o dwuskładnikowy izocyjanian z poliolem. Wynalazek opiera się na rozpoznaniu, że zasadniczo już zwykły izocyjanian utwardza się przy odpowiedniej obróbce cieplnej. Ponadto, wynalazek opiera się na rozpoznaniu, że utwardzanie można przyspieszyć przez dodanie wody. Ponieważ utwardzanie jest często szczególnie problematyczne w warstwach środkowych, celowe jest także stosowanie w warstwie środkowej poliolu lub jemu podobnego, w celu dalszej poprawy reaktywności i tym samym utwardzania. Ogólnie w ramach wynalazku udaje się szczególnie szybkie sprasowywanie mat z granulatu gumowego. Poprzez zastosowanie (przyspieszonego) izocyjanianu, który utwardza się już w temperaturach poniżej 0 o C, przykładowo w zakresie 8 C i 90 C, istnieje dodatkowo możliwość, że warstwa środkowa nie musi być podgrzewana do temperatury powyżej 0 o C. Oprócz czynnika czasu, ma to tę zaletę, że żadna dodatkowa para nie będzie wytwarzana w warstwie środkowej, tak więc nie narasta również znaczące ciśnienie pary, a zatem ryzyko "luk" w warstwie środkowej zminimalizuje się. W ramach wynalazku, parę wytwarza się głównie w warstwach zewnętrznych, która następnie przenika do warstwy środkowej i po podgrzaniu warstwy środkowej kondensuje. Ponieważ guma, w przeciwieństwie do materiałów drewnianych, nie wykazuje spęcznień, nie szkodzi jej, jeśli część wody pozostaje wewnątrz arkusza. Wytwarzanie zgodnej z wynalazkiem płyty lub maty z granulatu gumowego może przykładowo następować, jak niżej: Najpierw w mikserze lub jemu podobnym urządzeniu, granulat gumowy wytworzony ze zużytych opon powleka się środkiem wiążącym, np. izocyjanianem. Pod względem środków technicznych, można tu sięgnąć do zwykłych mikserów z przemysłu paneli drewnianych. Mieszaninę tę rozsiewa się za

8 - 7 - pomocą odpowiedniego urządzenia rozsiewającego do postaci maty z materiału do posypywania. Dla struktury trójwarstwowej granulat gumowy po pierwsze powleka się standardowym izocyjanianem a po drugie granulat gumowy powleka się szybkim izocyjanianem. Z tych dwóch mieszanek wytwarza się wielowarstwowe, np. trójwarstwowe, maty z materiałów do posypywania, przy czym mieszaninę z szybkim izocyjanianem stosuje się na warstwę środkową, natomiast granulat powleczony standardowym izocyjanianem stosuje się na obie warstwy zewnętrzne. Przy tym przed lub po rozsiewaniu w warstwach zewnętrznych uzyskuje się wilgotność warstwy zewnętrznej rzędu % wagowych udziału wody, podczas gdy wilgotność w warstwie środkowej wynosi około 0%. Tak uzyskane maty z tłoczywa wprowadza się do prasy działającej metodą ciągłą.tam mata jest sprasowywana w temperaturach C i pod ciśnieniem 2,0-,0 MPa. W ten sposób uzyskuje się współczynniki czasu ogrzewania rzędu 6- sekund na mm. Grubość wytworzonego arkusza wynosi w przykładzie wykonania -60 mm. Większe grubości są możliwe. Gęstość można ustawić za pomocą przyłożonego ciśnienia tłoczenia w zakresie od około 600 do 00 kg/m 2. Przy tym sprasowanie płyty udaje się w ciągu około 3-4 minut. Wytworzone według wynalazku płyty, maty lub im podobne można stosować wielorako, np.jako okładziny nawierzchni placów sportowych i placów zabaw, podłóg kontenerowych, jako maty bezpieczeństwa,jako podłogi hal, nawierzchnie ulic i chodników. Siempelkamp Maschinen- und Anlagenbau GmbH & Co.KG Zastępca:

9 - 8 - OK II-12/P29916PL00 EP B1 Zastrzeżenia patentowe 1. Sposób wytwarzania płyt gumowych, mat gumowych lub im podobnych produktów gumowych z granulatu gumowego, korzystnie z granulatu gumowego ze zużytych opon, w prasie, przy czym granulat gumowy powleka się co najmniej jednym środkiem wiążącym i z tego powleczonego granulatu uzyskuje się matę z tłoczywa, przy czym co najmniej w jednej bliskiej powierzchni warstwie zewnętrznej naprzeciwko ułożonej we wnętrzu tej maty warstwy środkowej nastawia się podwyższoną wilgotność, przy czym zawartość wody w jednej lub wielu warstwach zewnętrznych wynosi -0% a w co najmniej jednej warstwie środkowej wynosi mniej niż % (każdorazowo w odniesienu do ciężaru), przy czym matę z tłoczywa, wykazującą poprzez grubość maty niejednorodny profil wilgotności, wprowadza się do prasy i w tej prasie za pomocą ciśnienia i ciepła wobec utwardzania środka wiążącego sprasowuje się na płytę gumową. 2. Sposób według zastrzeżenia 1, znamienny tym, że do uzyskania profilu wilgotności stosuje się powleczony klejem granulat gumowy o różnej wilgotności. 3. Sposób według zastrzeżenia 1, znamienny tym, że do uzyskania profilu wilgotności do uzyskanej maty z materiału do posypywania wprowadza się, np. wdmuchuje się, wilgoć, np. parę. 4. Sposób według jednego z zastrzeżeń 1-3, znamienny tym, że zawartość wody w jednej lub wielu warstwach zewnętrznych wynosi od % do % (w odniesieniu do ciężaru).. Sposób według jednego z zastrzeżeń 1-4, znamienny tym, że zawartość wody w warstwie środkowej lub wielu warstwach środkowych wynosi mniej niż %, np. mniej niż 1%.

10 Sposób według jednego z zastrzeżeń 1-, znamienny tym, że matę z tłoczywa sprasowuje się, przynajmniej przejściowo, pod ciśnieniem 1-6 MPa, korzystnie 2- MPa. 7. Sposób według jednego z zastrzeżeń 1-6, znamienny tym, że matę z tłoczywa sprasowuje się, przynajmniej przejściowo, w temperaturze 0 C-0 C, korzystnie 160 C-180 C. 8. Sposób według jednego z zastrzeżeń 1-7, znamienny tym, że jako środek wiążący stosuje się izocyjanian bądź środek wiążący zawiera izocyjanian. 9. Sposób według zastrzeżenia 8, znamienny tym, że w przypadku wielowarstwowej maty z materiału do posypywania stosuje się w warstwie zewnętrznej lub warstwach zewnętrznych pierwszy izocyjanian lub środek wiążący zawierający izocyjanian a w warstwie środkowej lub warstwach środkowych stosuje się drugi izocyjanian lub środek wiążący zawierający izocyjanian, przy czym drugi środek wiążący, np. dzięki dodatkowi poliolu, wykazuje wyższą reaktywność (szybkość reakcji) niż pierwszy środek wiążący.. Sposób według jednego z zastrzeżeń 1-9, znamienny tym, że wytwarza się wielowarstwową matę z materiału do posypywania, przy czym poszczególne warstwy tej maty z materiału do posypywania wykazują mają różne gęstości, i/lub różne wilgotności i/lub różne wielkości ziarna tego granulatu i/lub różne środki wiążące. 11. Sposób według jednego z zastrzeżeń 1-, znamienny tym, że matę z materiału do posypywania sprasowuje się w prasie o działaniu ciągłym. 12. Sposób według jednego z zastrzeżeń 1-, znamienny tym, że matę z materiału do posypywania sprasowuje się w prasie wsadowej, np. prasie wielopłytowej. Siempelkamp Maschinen- und Anlagenbau GmbH & Co.KG Zastępca: