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

Transkrypt

1 RZECZPOSPOLITA POLSKA (12) TŁUMACZENIE PATENTU EUROPEJSKIEGO (19) PL (11) PL/EP (96) Data i numer zgłoszenia patentu europejskiego: (13) T3 (1) Int. Cl. C11C/00 C11C/02 (06.01) (06.01) (97) O udzieleniu patentu europejskiego ogłoszono: Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej Europejski Biuletyn Patentowy /24 EP B1 (4) Tytuł wynalazku: Sposób wytwarzania świec () Pierwszeństwo: BE (43) Zgłoszenie ogłoszono: Europejski Biuletyn Patentowy 09/3 (4) O złożeniu tłumaczenia patentu ogłoszono:.11. Wiadomości Urzędu Patentowego 11/ (73) Uprawniony z patentu: Spaas Kaarsen, Hamont - Achel, BE PL/EP T3 (72) Twórca (y) wynalazku: WAGENAAR Bertus Michiel, Hamont - Achel, BE VAN NULAND Dimitri, Hamont - Achel, BE (74) Pełnomocnik: Sulima Grabowska i Sierzputowska Biuro Patentów i Znaków Towarowych sp.j. rzecz. pat. Marszałek Agnieszka Warszawa skr. poczt. 6 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 SGS-1/VAL EP B1 Opis 2 [0001] Obecna technologia produkcji świec skutkuje wysokimi kosztami eksploatacyjnymi i jest często mało elastyczna w stosunku do typu surowca, który moŝe być przetwarzany. [0002] Sposób odlewania stanowi powszechny sposób, w którym surowiec dostarczany jest w postaci płynnej. Ciepło chłodzenia i ciepło krystalizacji musi być następnie odprowadzane w celu uzyskania wystarczającej sztywności świecy dla kolejnego procesu obróbki, takiego jak pakowanie. JednakŜe chłodzenie odlanej świecy o stosunkowo duŝej średnicy, na przykład o średnicy 70 mm, trwa kilka godzin, co wiąŝe się z wysokimi kosztami produkcji takich świec. Ponadto w czasie chłodzenia dochodzi do kurczenia, a proces krystalizacji moŝe prowadzić do miejscowych układów krystalizacji na powierzchni. W US-A ujawniono sposób wytwarzania świecy, w którym olej masłowy dodaje się do zestalonego oleju i miesza z nim do zestalenia i otrzymania stanu podobnego do wosku tłuszczu, który słuŝy jako materiał na świecę. [0003] Inny sposób stanowi prasowanie sproszkowanego surowca. Jednym z problemów w tym sposobie jest to, Ŝe nie kaŝdy surowiec moŝna dobrze sprasować. Twardego stearynowego proszku lub twardego granulatu tłuszczu nie da się w praktyce sprasować w wystarczająco sztywną świecę. Rozwiązania takie jak dodanie substancji plastycznych zwiększają cenę zakupu świecy. Ponadto sproszkowanie płynnego surowca za pomocą bębnów chłodzących lub komór natryskowych jest kosztownym etapem wstępnej obróbki. To samo uzasadnienie odnosi się do wytłaczania świec ze sproszkowanego paliwa. [0004] Przedmiotem wynalazku jest wytwarzanie nowego typu surowca na świece, który szybko twardnieje, a podczas etapu twardnienia musi być odprowadzana niewielka ilość ciepła lub korzystnie ciepło prawie wcale nie musi być odprowadzane. [000] Takim sposobem moŝna odlewać dowolne formy świec, a ze względu na krótki czas chłodzenia moŝna osiągnąć duŝą zdolność produkcyjną z uŝyciem urządzenia produkcyjnego o ograniczonych rozmiarach. [0006] Zgodnie z wynalazkiem nowy typ surowca na świece, znany jako szlam świecowy, zawiera co najmniej dwa składniki, które nie są termicznie zrównowaŝone. Przed zmieszaniem tych dwóch składników, pierwszy składnik paliwowy ma pierwszą temperaturę, przy której ten składnik paliwowy jest zbyt plastyczny lub zbyt płynny by być przetwarzany w świecę bez dodatkowego chłodzenia. Drugi składnik paliwowy ma niŝszą temperaturę, tak Ŝe działa on jako środek chłodzący przyspieszając twardnienie lub zastyganie pierwszego

3 2 2 3 składnika paliwowego. [0007] Pierwszy składnik paliwowy stanowi korzystnie ciepła, płynna masa, która moŝe być częściowo skrystalizowana, przy czym procent krystalizacji moŝe się zmieniać pomiędzy 0 a 0 % wag. Drugi składnik paliwowy stanowi korzystnie chłodniejsza stała masa, która korzystnie jest sproszkowana i/lub zgranulowana w granulat. W wyniku dokładnego wymieszania tych dwóch składników otrzymuje się mieszaninę, którą moŝna formować tak długo dopóki ciepła płynna powłoczka nie zastygnie wokół zimnych ziaren. Do obu faz moŝna dodawać środki barwiące i środki aromatyczne. Proces wymiany ciepła pomiędzy ciepłą masą plastyczną a zimnym granulatem jest charakteryzowany wymiarem długości, który jest proporcjonalny do średnicy ziarna lub granulatu. Korzystnie stały, granulowany składnik paliwowy ma średnią wielkość cząstek, która jest mniejsza niŝ mm, korzystnie mniejsza niŝ mm, a korzystniej mniejsza niŝ 2 mm, przy czym średnia wielkość cząstek stałego, granulowanego składnika paliwowego jest korzystnie większa niŝ 0,001 mm, korzystniej większa niŝ 0,1 mm. Zatem korzystnie średnia wielkość cząstek mieści się pomiędzy 0,1 a mm, korzystniej pomiędzy 0,2 a 2 mm, a jeszcze korzystniej pomiędzy 0,3 a 1, mm. Im mniejsza średnica granulatu tym szybsza wymiana ciepła. Szczególnie korzystnie średnia wielkość cząstek granulatu jest mniejsza niŝ 1 mm. Charakterystyczna długość procesu wymiany ciepła jest wtedy mała a powierzchnia właściwa wymiany ciepła jest duŝa. Zatem proces twardnienia zachodzi w krótkim okresie czasu, dzięki czemu moŝna uzyskać duŝą zdolność produkcyjną na jednostkę urządzenia procesowego. [0008] Temperatura topnienia, mierzona według ASTM 938, granulowanego składnika paliwowego jest korzystnie niŝsza niŝ temperatura pierwszego składnika paliwowego. Tak więc granulowany składnik paliwowy częściowo topi się po zmieszaniu z pierwszym składnikiem paliwowym podczas twardnienia lub zastygania pierwszego składnika paliwowego i moŝe zatem pobrać on więcej ciepła z pierwszego składnika paliwowego. Temperatura topnienia, mierzona według ASTM 938, granulowanego składnika paliwowego jest korzystnie niŝsza lub równa temperaturze topnienia pierwszego składnika paliwowego równieŝ mierzonej według ASTM 938. [0009] Aby móc dodatkowo przyspieszyć proces twardnienia w czasie wytwarzania świec moŝna wykonać w nich puste kanały, przez które moŝe płynąć czynnik chłodzący (gaz lub ciecz). [00] W korzystnej postaci temperatura drugiego składnika paliwowego przed zmieszaniem składników paliwowych, jest co najmniej o, korzystnie co najmniej o, korzystniej co najmniej o, a najkorzystniej co najmniej o C niŝsza niŝ temperatura topnienia pierwszego składnika paliwowego. Temperatura pierwszego składnika paliwowego wynosi

4 3 2 3 przykładowo 4 do 6 Celsjusza, podczas gdy temperatura drugiego składnika paliwowego wynosi przykładowo - do + Celsjusza. Przykładowo temperaturę drugiego składnika paliwowego moŝna dostosować w przybliŝeniu do temperatury otoczenia. Na 0 części wagowych mieszaniny składników paliwowych stosuje się korzystnie do 90 części wagowych, korzystniej do 80 części wagowych drugiego składnika paliwowego. JeŜeli mieszanina jest wytłaczana, na 0 części wagowych łącznie stosuje się korzystnie 0 do 7 części wagowych drugiego składnika paliwowego. [0011] W celu osiągnięcia obniŝenia gęstości do jednego lub większej liczby składników paliwowych lub do ich mieszaniny moŝna wprowadzić gaz. Składniki paliwowe mogą obejmować parafinę, kwasy tłuszczowe, tłuszcz i niskocząsteczkowy polimer i/lub środki Ŝelujące lub ich mieszaniny. Poza pierwszym i drugim składnikiem paliwowym, opisanymi powyŝej, moŝna zastosować dodatkowe składniki paliwowe. Mogą one tworzyć kolejny pierwszy składnik paliwowy, który jest zbyt plastyczny lub zbyt płynny do przetwarzania w świecę bez chłodzenia lub kolejny drugi składnik paliwowy, który ma niŝszą temperaturę niŝ pierwszy(-e) składnik(-i) paliwowy(-e), dzięki czemu ten kolejny drugi składnik paliwowy działa takŝe jako środek chłodzący powodujący twardnienie lub zastyganie pierwszego(-ych) składnika(-ów) paliwowego(-ych). [0012] Mieszanina szlamowa o reologii wykazującej pewne podobieństwo do pasty do zębów lub ciasta moŝe być przetwarzana w wielu urządzeniach formujących. Nieograniczającymi przykładami są: - swobodny wypływ z otworu lub rurki, dzięki czemu otrzymuje się formę wytłaczaną świecy - napełnianie form, takich jak formy świec podgrzewających tea-light lub formy glazurowane - wsad z drukarki 3D - wsad do jedno lub wieloślimakowych wytłaczarek lub współwytłaczarek. [0013] Uwzględnia się dalsze etapy przetwarzania, takie jak wygładzanie powierzchni świec lub nadruk na powierzchni świec. [0014] PoniŜej podano kilka nieograniczających przykładów. Przykład 1 [00] Najpierw pierwszy składnik paliwowy wytworzono przez doprowadzenie 0,6 kg stearyny 0436 firmy Oleon do temperatury 60 Celsjusza, która jest nieco powyŝej temperatury zastygania tej stearyny. Drugi składnik paliwowy stanowiło 0,3 kg proszku tej samej stearyny 0436 firmy Oleon o temperaturze Celsjusza i o ziarnach o średniej średnicy 0,6 milimetra. Za pomocą urządzenia mieszającego i ugniatającego dwa składniki

5 4 paliwowe intensywnie mieszano przez 60 sekund, z wytworzeniem podobnej do pasty mieszaniny. Mieszaninę tę wtłoczono do cylindrycznej formy o średnicy 0 milimetrów, która jest wyposaŝona w knot umieszczony w linii środkowej. Po minutach chłodzenia na powietrzu, stwardniałą świecę moŝna usunąć z formy. Przykład 2 [0016] Najpierw pierwszy składnik paliwowy wytwarza się przez doprowadzenie parafiny 803 z Exxon do temperatury 62 Celsjusza, która jest nieco powyŝej temperatury zastygania tej parafiny. Drugi składnik paliwowy stanowi proszek tej samej parafiny 803 z Exxon o temperaturze Celsjusza i o średniej średnicy ziaren 0,6 milimetra. [0017] Najpierw zimny, stały proszek wprowadza się do wytłaczarki ślimakowej, a potem następuje domieszanie płynu osiowo w dalszym miejscu w kierunku przepływu. Wytłaczana mieszanina opuszcza wytłaczarkę na końcu ślimaka, a następnie przepuszcza się ją przez chłodzącą łaźnię cieczową w Celsjusza z bezpośrednim otrzymaniem twardej warstwy powierzchniowej świecy. [0018] NaleŜy zauwaŝyć, Ŝe osiowe miejsca wprowadzania obu składników paliwowych mogą się zmieniać wzdłuŝ wału wytłaczarki, a nawet są one zamienne. ZastrzeŜenia patentowe 2 1. Sposób wytwarzania świec, znamienny tym, Ŝe miesza się ze sobą co najmniej pierwszy i drugi składnik paliwowy, z których kaŝdy przed zmieszaniem ma inną temperaturę, oraz które mają takie same lub róŝne składy chemiczne, przy czym - pierwszy składnik paliwowy ma pierwszą temperaturę, przy której jest zbyt plastyczny lub zbyt płynny by mógł bez chłodzenia być przetwarzany i pakowany jako świeca, i - drugi składnik paliwowy ma niŝszą temperaturę, dzięki czemu działa on jako środek chłodzący w celu doprowadzenia pierwszego składnika paliwowego do stwardnienia lub zastygnięcia. 2. Sposób według zastrzeŝenia 1, znamienny tym, Ŝe pierwszy składnik paliwowy stanowi ciepły roztopiony płyn, podczas gdy drugi składnik paliwowy stanowi stały, granulowany składnik paliwowy, który jest chłodniejszy niŝ pierwszy składnik paliwowy i w ten sposób doprowadza on pierwszy składnik paliwowy do stwardnienia lub zastygnięcia. 3. Sposób według zastrzeŝenia 2, znamienny tym, Ŝe drugi składnik paliwowy ma temperaturę topnienia, mierzoną według ASTM 938, która jest niŝsza niŝ pierwsza

6 2 3 wymieniona temperatura. 4. Sposób według zastrzeŝenia 2 albo 3, znamienny tym, Ŝe drugi składnik paliwowy ma temperaturę topnienia, mierzoną według ASTM 938, która jest niŝsza lub równa temperaturze topnienia pierwszego składnika paliwowego, równieŝ mierzonej według ASTM Sposób według któregokolwiek z zastrzeŝeń 2 do 4, znamienny tym, Ŝe granulowany składnik paliwowy po zmieszaniu z pierwszym składnikiem paliwowym częściowo topi się podczas twardnienia lub zastygania pierwszego składnika paliwowego. 6. Sposób według któregokolwiek z zastrzeŝeń 2 do, znamienny tym, Ŝe średnia wielkość cząstek stałego, granulowanego składnika paliwowego jest mniejsza niŝ mm, korzystnie mniejsza niŝ mm, a korzystniej mniejsza niŝ 2 mm, przy czym średnia wielkość cząstek stałego, granulowanego składnika paliwowego jest korzystnie większa niŝ 0,001 mm, korzystniej większa niŝ 0,1 mm. 7. Sposób według któregokolwiek z zastrzeŝeń 1 do 6, znamienny tym, Ŝe na 0 części wagowych mieszaniny składników paliwowych stosuje się do 90 części wagowych, korzystnie do 80 części wagowych drugiego składnika paliwowego. 8. Sposób według któregokolwiek z zastrzeŝeń 1 do 7, znamienny tym, Ŝe środki barwiące i środki aromatyczne oraz jeden lub większą liczbę knotów dodaje się do jednego lub do obu składników paliwowych. 9. Sposób według któregokolwiek z zastrzeŝeń 1 do 8, znamienny tym, Ŝe kaŝdy z dwóch składników paliwowych obejmuje jeden lub większą liczbę składników wybranych z grupy obejmującej parafinę, kwasy tłuszczowe, tłuszcz i niskocząsteczkowy polimer i/lub środki Ŝelujące.. Sposób według któregokolwiek z poprzednich zastrzeŝeń, znamienny tym, Ŝe wprowadza się równieŝ gaz w celu osiągnięcia obniŝenia gęstości. 11. Sposób według któregokolwiek z poprzednich zastrzeŝeń, znamienny tym, Ŝe drugi składnik paliwowy chłodzi się kriogenicznie przed mieszaniem. 12. Sposób według któregokolwiek z zastrzeŝeń 1 do 11, znamienny tym, Ŝe przed zmieszaniem dwóch składników paliwowych temperatura drugiego składnika paliwowego jest co najmniej o, korzystnie co najmniej o, korzystniej co najmniej o, a najkorzystniej co najmniej o C niŝsza niŝ temperatura topnienia pierwszego składnika paliwowego mierzona według ASTM Sposób według któregokolwiek z zastrzeŝeń 1 do 12, znamienny tym, Ŝe mieszaninę składników paliwowych przetwarza się w wytłaczarce, w urządzeniu do odlewania świec lub w drukarce 3D, przy czym do mieszaniny wprowadza się jeden lub więk-

7 6 szą liczbę knotów, oraz przy czym następnie moŝna zastosować chłodzenie w celu stwardnienia warstwy powierzchniowej świecy w krótkim czasie. 14. Sposób według któregokolwiek z zastrzeŝeń 1 do 13, znamienny tym, Ŝe mieszanina składników paliwowych jest współwytłaczana, przy czym ewentualnie wprowadza się puste kanały albo wypełnienie pianą lub proszkiem wewnętrznych części wytłaczanej świecy.. Sposób według któregokolwiek z zastrzeŝeń 1 do 14, znamienny tym, Ŝe stosuje się urządzenie z dwoma lub większą liczbą części procesowych, przy czym pierwsza część procesowa jest przeznaczona do jednorodnego mieszania dwóch składników paliwowych, a druga część procesowa do procesu formowania świecy, oraz przy czym moŝna umieszczać lub wprowadzać kolejne części procesowe, które dotyczą dalszych etapów przetwarzania lub etapów wymiany ciepła. 16. Sposób według któregokolwiek z zastrzeŝeń 1 do, znamienny tym, Ŝe w czasie wytwarzania świec wykonuje się w nich puste kanały, przez które moŝe płynąć czynnik chłodzący, tak aby szybciej odprowadzić resztkowe ciepło z korpusu świecy. Uprawniony: Pełnomocnik: Spaas Kaarsen mgr inŝ. Agnieszka Marszałek Rzecznik patentowy

8 7 DOKUMENTY CYTOWANE W OPISIE Ta lista dokumentów cytowanych przez Zgłaszającego została przyjęta jedynie dla informacji czytającego i nie jest częścią europejskiego opisu patentowego. Została ona utworzona z duŝą starannością; Europejski Urząd Patentowy nie ponosi jednak Ŝadnej odpowiedzialności za ewentualne błędy i braki. Dokumenty patentowe cytowane w opisie US A [0002]