專利名稱：容器預(yù)制體的制造方法和制造設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種容器預(yù)制體的制造方法，其從回收的塑料材料、特別是從PET碎片制造容器預(yù)制體，其中，塑料材料在轉(zhuǎn)移到預(yù)制體機(jī)之前在回收機(jī)中經(jīng)受至少一次熱處理。本發(fā)明還涉及一種容器預(yù)制體的制造設(shè)備，其從回收的塑料材料、特別是從PET碎片制造容器預(yù)制體，制造設(shè)備具有至少一個用于形成預(yù)制體的預(yù)制體機(jī)、特別地是注射成型機(jī)， 預(yù)制體機(jī)能夠從提供回收的塑料材料的至少一個回收機(jī)被供給回收的塑料材料。
背景技術(shù)：
從回收的塑料材料、特別是PET碎片制造容器預(yù)制體需要很強(qiáng)的強(qiáng)熱處理。另外， 回收的塑料材料、特別是PET碎片的供應(yīng)需要大量的熱供給以凈化塑料材料并且可選地進(jìn)行用于加工的SSP處理。SSP處理是在PET塑料技術(shù)領(lǐng)域公知的標(biāo)準(zhǔn)處理，并且意味著對分子鏈?zhǔn)┘右欢螘r(shí)間的影響(延長、縮短或維持)(固態(tài)縮聚)、即進(jìn)行一段時(shí)間的熱處理。 如DE 102005013701A1中公開的那樣，可以在回收機(jī)(recycling machine)中，在一個反應(yīng)器或分開的多個反應(yīng)器中進(jìn)行凈化和SSP處理。例如利用如空氣或氮?dú)獾葻釟膺M(jìn)行凈化， 其中經(jīng)由不同的傳熱介質(zhì)供給熱直到達(dá)到例如100°C到180°C之間的溫度。例如，在低于大氣壓的壓力條件下進(jìn)行SSP處理，其中設(shè)定最高到150°C到250°C的塑料材料熔化溫度的溫度，優(yōu)選設(shè)定在170°C到210°C之間的溫度。可以在例如使用氮?dú)饣蚨趸嫉鹊亩栊詺怏w環(huán)境中進(jìn)行SSP處理。在從DE 102005013701A1中已知的回收機(jī)中，在SSP處理之后，回收的塑料材料在冷卻反應(yīng)器中冷卻到50°C到100°C之間的溫度，優(yōu)選甚至低于70°C、即冷卻到低于塑料材料的第二級轉(zhuǎn)變溫度的溫度?？梢允褂美鋮s線圈、振動料斗輸送器或流化反應(yīng)器或其它冷卻裝置來進(jìn)行冷卻，例如通過供給大氣?？梢酝ㄟ^多部分的(multi-part) SSP反應(yīng)器配置以批量的方式進(jìn)行至少SSP處理，從而可以實(shí)現(xiàn)回收的塑料材料的準(zhǔn)連續(xù)排出。然后，將冷卻到65°C以下的回收的塑料材料供給到預(yù)制體機(jī)，或者回收的塑料材料可選地預(yù)先完全冷卻到室溫。在預(yù)制體機(jī)中，回收的塑料材料然后必須被重新加熱，以能夠制造預(yù)制體。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種從回收的塑料材料制造容器預(yù)制體的制造方法和制造設(shè)備，其允許改進(jìn)至少熱平衡，節(jié)省相當(dāng)?shù)闹鳠崮?primary thermal energy) 0該目的通過如下方法和設(shè)備實(shí)現(xiàn)。一種容器預(yù)制體的制造方法，其從回收的塑料材料、特別是從PET碎片制造所述容器預(yù)制體，其中，所述塑料材料在轉(zhuǎn)移到預(yù)制體機(jī)之前在回收機(jī)中經(jīng)受至少一次熱處理， 其中，在所述塑料材料的熱處理過程中導(dǎo)入到所述塑料材料并且存儲在所述塑料材料中的熱的至少主要部分隨著所述塑料材料被從所述回收機(jī)轉(zhuǎn)移到所述預(yù)制體機(jī)。一種容器預(yù)制體的制造設(shè)備，其從回收的塑料材料、特別是從PET碎片制造所述容器預(yù)制體，所述制造設(shè)備具有至少一個用于形成預(yù)制體的預(yù)制體機(jī)、特別地是注射成型
3機(jī)，所述預(yù)制體機(jī)能夠從提供所述回收的塑料材料的至少一個回收機(jī)被供給所述回收的塑料材料，其中，所述回收機(jī)直接或經(jīng)由至少一個中間存儲器連接到所述預(yù)制體機(jī)，使得在所述塑料材料的熱處理過程中導(dǎo)入到所述回收機(jī)中的熱的至少主要部分能夠隨著所述塑料材料被轉(zhuǎn)移到所述預(yù)制體機(jī)。由于用于供應(yīng)回收的塑料材料的處理所需的導(dǎo)入和存儲的熱的至少主要部分被轉(zhuǎn)移到預(yù)制體機(jī)，顯著減小了預(yù)制體機(jī)中所需的熱，從而相當(dāng)?shù)馗倪M(jìn)從回收的塑料材料制造容器預(yù)制體的制造中的熱能平衡，其效果是，還消除了在回收的塑料材料被轉(zhuǎn)移到預(yù)制體機(jī)之前用于冷卻回收的塑料材料所需的能量和花費(fèi)的時(shí)間?；厥諜C(jī)與預(yù)制體機(jī)的連接在設(shè)備中確保了回收的塑料材料不必強(qiáng)制冷卻而是轉(zhuǎn)移到預(yù)制體機(jī)，使得在塑料材料的熱處理過程中導(dǎo)入到回收機(jī)中的熱的至少主要部分被轉(zhuǎn)移到預(yù)制體機(jī)。由此，減小預(yù)制體機(jī)的熱需求，并且設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)如下有利效果可以省略用于強(qiáng)制冷卻回收的塑料材料的冷卻單元。在有利的制造方法的變形中，優(yōu)選地主要以例如PET碎片形式提供的回收的塑料材料在一溫度、無大氣氧的條件下直接或經(jīng)由中間存儲器被轉(zhuǎn)移到預(yù)制體機(jī)，該溫度無論如何都高于大約為65°C到70°C的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。以這種方式，在預(yù)制體機(jī)中節(jié)省原本要將回收的冷卻的塑料材料再次加熱到該溫度所需的熱。此外，由于消除了強(qiáng)制冷卻，縮短了處理時(shí)間。在回收的塑料材料轉(zhuǎn)移到預(yù)制體機(jī)中至少實(shí)質(zhì)無氧排除了對回收的塑料材料的影響處理質(zhì)量的影響。在特別有利的方式中，回收的塑料材料在至少大約180°C的溫度被轉(zhuǎn)移到預(yù)制體機(jī)，使得達(dá)到回收的塑料材料在預(yù)制體機(jī)中的處理溫度，現(xiàn)在僅需要少的熱供給。在有利的制造設(shè)備的變形中，預(yù)制體機(jī)包括供給有回收的塑料材料的至少一個擠出機(jī)和制造預(yù)制體的注射模具?；厥諜C(jī)直接或經(jīng)由中間存儲器與預(yù)制體機(jī)在塊處組合，回收機(jī)包括至少一個反應(yīng)器，優(yōu)選至少一個凈化反應(yīng)器和下游的SSP反應(yīng)器，或者回收機(jī)包括凈化和諸如SSP處理等的其它處理被一起執(zhí)行的至少一個反應(yīng)器。為了實(shí)現(xiàn)回收的塑料材料的準(zhǔn)連續(xù)排出，甚至可以有利地設(shè)置多部分的凈化和SSP反應(yīng)器，或者以交替和/或重疊的方式工作或者以組合的方式工作的若干反應(yīng)器。此外，若干預(yù)制體機(jī)可以同時(shí)或以交替的方式從回收機(jī)被供給仍然熱的回收的塑料材料。在有利的制造設(shè)備的變形中，諸如凈化反應(yīng)器或SSP反應(yīng)器等反應(yīng)器與擠出機(jī)直接或經(jīng)由至少一個中間存儲器在塊(block)處組合，所述中間存儲器優(yōu)選為筒倉。在所述塊處組合可以優(yōu)選地是絕熱的和/或?qū)崿F(xiàn)為使得回收的塑料材料的轉(zhuǎn)移在至少實(shí)質(zhì)無氧的條件下實(shí)現(xiàn)。無氧條件允許實(shí)現(xiàn)導(dǎo)入到回收機(jī)中的熱的最大部分的轉(zhuǎn)移，而沒有通過轉(zhuǎn)移對熱的塑料材料的處理質(zhì)量造成損害。在有利的制造設(shè)備的變形中，組合的塊甚至可以連接到供熱裝置，供熱裝置有助于在轉(zhuǎn)移過程中升高或保持塑料材料的溫度，并且也可以通過回收機(jī)和/或預(yù)制體機(jī)的供熱部件供熱。此外，有利地，在預(yù)制體機(jī)和回收機(jī)之間設(shè)置返回部件，該返回部件用于排出的有缺陷的預(yù)制體。以這種方式，可以將排出的有缺陷的預(yù)制體直接返回到回收機(jī)，而不需要中間存儲、冷卻及稍后的重新加熱。此外，考慮到有利的熱能平衡，有利地，預(yù)制體機(jī)直接與吹塑機(jī)在塊處組合，預(yù)制體機(jī)優(yōu)選地經(jīng)由用于調(diào)節(jié)每個預(yù)制體的一定的溫度輪廓的預(yù)制體熱處理部與吹塑機(jī)在塊處組合。以這種方式，還可以將來自預(yù)制體機(jī)的熱轉(zhuǎn)移到熱處理部或直接轉(zhuǎn)移進(jìn)吹塑機(jī)。這里，在吹塑機(jī)和回收機(jī)之間可以適當(dāng)?shù)卦O(shè)置返回部件，該返回部件用于廢料和/ 或排出的有缺陷的容器，從而不必單獨(dú)地存儲、冷卻和以另一途徑排出或回收廢料和/或排出的有缺陷的容器。該返回部件總體而言防止塑料材料的浪費(fèi)。


參照

本發(fā)明的主題的實(shí)施方式。圖1是用于例如以連續(xù)處理的方式從特別是PET碎片制造容器預(yù)制體P的設(shè)備A 的示意圖，該設(shè)備A可選與用于吹塑或拉伸吹塑制造特別是PET瓶F的中空塑料容器的吹塑機(jī)B直接在塊處組合。
具體實(shí)施例方式圖1中的用于制造容器預(yù)制體P的設(shè)備A主要由用于回收的塑料材料K的回收機(jī) R構(gòu)成，回收機(jī)R經(jīng)由塊12直接連接到用于注射成型預(yù)制體P的預(yù)制體機(jī)M。塊12可以優(yōu)選是用于熱的回收的塑料材料K的至少一個中間存儲器20，該中間存儲器20例如為筒倉 (silo)等?；厥諜C(jī)R的主要組件是例如凈化反應(yīng)器(decontaminationreactor) 1和其下游的 SSP反應(yīng)器2等至少一個反應(yīng)器，或者是凈化反應(yīng)器1與SSP反應(yīng)器2的組合。例如凈化反應(yīng)器1等的反應(yīng)器經(jīng)由計(jì)量裝置3 (或者，可選地從碎片(flake)制造裝置)供給塑料材料，塑料材料主要由碎片構(gòu)成，優(yōu)選是來自PET瓶的PET碎片。塑料材料在例如凈化反應(yīng)器1等的反應(yīng)器中例如在20°C到200°C之間的溫度范圍 Tl內(nèi)經(jīng)受熱處理，優(yōu)選在大約150°c左右的溫度范圍內(nèi)經(jīng)受熱處理，并且經(jīng)過與其中的碎片的顆粒尺寸相關(guān)的處理時(shí)間。在該處理中，可以將至少一個熱源4的熱供給到反應(yīng)器。如果設(shè)置有SSP反應(yīng)器2，在SSP反應(yīng)器2中，對固態(tài)的塑料的分子鏈長度施加影響(固態(tài)縮聚)，其中，還可以進(jìn)行進(jìn)一步凈化(組合反應(yīng)器)。這在大約150°C到250°C的溫度范圍T2內(nèi)、優(yōu)選在大約170°C到210°C之間的范圍內(nèi)，例如在預(yù)定的處理時(shí)間長度的完成。這里，熱可以從熱源5供給到SSP反應(yīng)器2。SSP處理優(yōu)選在沒有大氣氧(atmospheric oxygen)的惰性氣氛(氮?dú)饣蚨趸?中進(jìn)行，可選地在低于大氣壓的條件下進(jìn)行。如箭頭6所示，回收的塑料材料K被轉(zhuǎn)移到預(yù)制體機(jī)M,預(yù)制體機(jī)M的溫度T3高于大約65°C的溫度(塑料材料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度)且優(yōu)選為大約180°C，該溫度來自回收機(jī) R中的熱處理中所供給的熱的大部分。如果設(shè)置SSP反應(yīng)器2，回收的塑料材料K被直接從 SSP反應(yīng)器2經(jīng)由塊12轉(zhuǎn)移進(jìn)預(yù)制體機(jī)M中，這是以使轉(zhuǎn)移和熱轉(zhuǎn)移至少主要在無大氣氧的條件下發(fā)生的方式實(shí)施的。塊12可以具體化為例如筒倉等的中間存儲器20，并且可以包括絕熱器13，可選地可以甚至包括用于供給熱以至少維持溫度T3或者甚至提高溫度的熱源14。回收機(jī)R和預(yù)制體機(jī)在它們的芯部(heart)彼此連接或者至少功能地且優(yōu)選甚至結(jié)構(gòu)地在塊處組合。預(yù)制體機(jī)M包括例如至少一個擠出機(jī)7，擠出機(jī)7使塑料材料K增塑(plasticize) 并且將增塑的塑料材料導(dǎo)入注射模具8，在注射模具8處，制造在排出口 9連續(xù)地排出的容器預(yù)制體P?？蛇x地，至少另一個熱源19在功能上分配給到預(yù)制體機(jī)M。制造好的容器預(yù)制體P可以隨后存儲、冷卻且推進(jìn)到吹塑機(jī)。然而，在圖1的實(shí)施方式中，用于從回收的塑料材料K制造容器預(yù)制體P的設(shè)備A至少與吹塑機(jī)B直接在塊處組合，以能夠在吹塑成形(例如拉伸吹塑成形)過程中最大程度地利用制造好的容器預(yù)制體P的熱。吹塑機(jī)B具有例如吹塑轉(zhuǎn)子，吹塑轉(zhuǎn)子具有未示出的吹塑模具，該吹塑模具中， 例如PET瓶F等的容器被連續(xù)地生產(chǎn)。對于吹塑，在每個容器預(yù)制體P中需要一定的溫度輪廓(temperature profile)，在預(yù)制體機(jī)M和吹塑機(jī)B之間可以設(shè)置熱處理部11。作為可以單獨(dú)或者組合設(shè)置的另外兩個選擇，至少一個返回部件16 —般被設(shè)置在預(yù)制體機(jī)M的排出口 9和/或吹塑機(jī)B的排出口與回收機(jī)R之間，以將從預(yù)制體機(jī)M排出的(經(jīng)由篩選裝置15排出的)有缺陷的預(yù)制體和/或從吹塑機(jī)B排出的(經(jīng)由篩選裝置17排出的)廢料和有缺陷的容器分別返回到回收機(jī)R。至少一個返回部件16延伸到計(jì)量或碎片生產(chǎn)部件3，或者經(jīng)由單獨(dú)的破碎部件18使返回的預(yù)制體和/或廢料直接返回到凈化反應(yīng)器1或SSP反應(yīng)器2?；厥諜C(jī)R可以同時(shí)為若干預(yù)制體機(jī)M供料。為了允許準(zhǔn)連續(xù)處理，可以將至少兩個回收機(jī)R、R’ (或反應(yīng)器1、2)分配給一個預(yù)制體機(jī)M或若干預(yù)制體機(jī)M、M，。吹塑機(jī)不必一定與預(yù)制體機(jī)M在塊處組合?；厥諜C(jī)R還可以包括用于凈化和用于SSP處理的僅一個反應(yīng)器。在回收機(jī)R中，優(yōu)選主要是絕熱處理?xiàng)l件。熱源4、5、14、19可以以任意傳熱介質(zhì) (水、蒸汽、電、熱油等)工作。作為另一個選擇，替代回收機(jī)R和預(yù)制體機(jī)M之間的固定的塊12，例如還可以使用可更換的容器系統(tǒng)，使得每一個可更換的容器在回收機(jī)R處填充一批，然后閉合并且被轉(zhuǎn)移到預(yù)制體機(jī)M并且連接至預(yù)制體機(jī)M，從而利用至少兩個可更換的容器，就允許準(zhǔn)連續(xù)的操作。這些可更換的容器可以絕熱或甚至被加熱的。
權(quán)利要求
1.一種容器預(yù)制體⑵的制造方法，其從回收的塑料材料(K)、特別是從PET碎片制造所述容器預(yù)制體(P)，其中，所述塑料材料(K)在轉(zhuǎn)移到預(yù)制體機(jī)(M)之前在回收機(jī)(R)中經(jīng)受至少一次熱處理，所述制造方法的特征在于，在所述塑料材料(K)的熱處理過程中導(dǎo)入到所述塑料材料(K)并且存儲在所述塑料材料(K)中的熱的至少主要部分隨著所述塑料材料(K)被從所述回收機(jī)(R)轉(zhuǎn)移到所述預(yù)制體機(jī)(M)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述回收的塑料材料(K)在一溫度 (T3)、無大氣氧的條件下直接或經(jīng)由中間存儲器00)主要以碎片的形式從所述回收機(jī)(R) 被轉(zhuǎn)移，該溫度(T3)無論如何都高于大約為65°C到70°C的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制造方法，其特征在于，所述回收的塑料材料(K)在大約 180°C的溫度CH)被從所述回收機(jī)(R)轉(zhuǎn)移到所述預(yù)制體機(jī)(M)。
4.一種容器預(yù)制體(P)的制造設(shè)備(A)，其從回收的塑料材料(K)、特別是從PET碎片制造所述容器預(yù)制體(P)，所述制造設(shè)備(A)具有至少一個用于形成預(yù)制體(P)的預(yù)制體機(jī) (M)、特別地是注射成型機(jī)，所述預(yù)制體機(jī)(M)能夠從提供所述回收的塑料材料(K)的至少一個回收機(jī)(R)被供給所述回收的塑料材料(K)，所述制造設(shè)備(A)的特征在于，所述回收機(jī)(R)直接或經(jīng)由至少一個中間存儲器OO)連接到所述預(yù)制體機(jī)(M)，使得在所述塑料材料(K)的熱處理過程中導(dǎo)入到所述回收機(jī)(R)中的熱的至少主要部分能夠隨著所述塑料材料(K)被轉(zhuǎn)移到所述預(yù)制體機(jī)(M)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制造設(shè)備，其特征在于，所述預(yù)制體機(jī)(M)包括至少一個塑料材料擠出機(jī)(7)和注射模具(8)，所述回收機(jī)(R)包括至少一個熱處理反應(yīng)器。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制造設(shè)備，其特征在于，所述回收機(jī)(R)包括至少一個凈化反應(yīng)器⑴。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制造設(shè)備，其特征在于，所述回收機(jī)(R)包括至少一個SSP反應(yīng)器O)，優(yōu)選地包括至少一個凈化和SSP組合反應(yīng)器。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制造設(shè)備，其特征在于，所述回收機(jī)(R)包括至少一個凈化反應(yīng)器(1)和至少一個SSP反應(yīng)器O)，所述SSP反應(yīng)器(2)配置在所述凈化反應(yīng)器(1)的下游。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制造設(shè)備，其特征在于，所述回收機(jī)(R)的所述凈化反應(yīng)器 (1)和/或所述SSP反應(yīng)器( 與所述預(yù)制體機(jī)(M)的所述擠出機(jī)(7)直接或經(jīng)由中間存儲器OO)在塊(1 處組合，所述塊(1 是絕熱的和/或至少實(shí)質(zhì)上無氧。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的制造設(shè)備，其特征在于，供熱裝置(14)被連接到所述塊 (12)。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的制造設(shè)備，其特征在于，在所述預(yù)制體機(jī)(M)和所述回收機(jī) (R)之間設(shè)置返回部件(16)，所述返回部件(16)用于排出的有缺陷的預(yù)制體。
12.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制造設(shè)備，其特征在于，所述預(yù)制體機(jī)(M)直接與吹塑機(jī) (B)在塊處組合，并且所述預(yù)制體機(jī)(M)優(yōu)選地經(jīng)由預(yù)制體熱處理部(11)與吹塑機(jī)(B)在所述塊處組合。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的制造設(shè)備，其特征在于，在所述吹塑機(jī)(B)和所述回收機(jī) (R)之間設(shè)置返回部件(16)，所述返回部件(16)用于所述吹塑機(jī)(B)的廢料和/或排出的有缺陷的容器。
全文摘要
本發(fā)明涉及容器預(yù)制體的制造方法和制造設(shè)備。在容器預(yù)制體的制造方法中，回收的塑料材料在轉(zhuǎn)移到預(yù)制體機(jī)之前在回收機(jī)中經(jīng)受至少一次熱處理，在塑料材料的熱處理過程中導(dǎo)入到塑料材料并且存儲在塑料材料中的熱的至少主要部分隨著塑料材料被從回收機(jī)轉(zhuǎn)移到預(yù)制體機(jī)。在用于實(shí)施上述方法的設(shè)備(A)中，回收機(jī)直接或經(jīng)由至少一個中間存儲器連接到預(yù)制體機(jī)，使得在塑料材料的熱處理過程中導(dǎo)入到回收機(jī)中的熱的至少主要部分隨著塑料材料被轉(zhuǎn)移到預(yù)制體機(jī)。
文檔編號B29B17/00GK102189616SQ201110041038
公開日2011年9月21日 申請日期2011年2月17日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月17日
發(fā)明者K·森, 海因茨·胡梅勒 申請人:克朗斯股份公司