Katedra Technologii Chemicznej Organicznej i Petrochemii
ul. Krzywoustego 4 44-100 Gliwice http://www.techorg.polsl.pl/
Technologie o stopniu zaawansowania umożliwiającym komercjalizację
POLITECHNIKA ŚLĄSKA
Bezselenowy proces
wytwarzania kamforochinonu
Kamforochinon stosowany jest głównie w dentystyce, gdzie w połączeniu z aminami tworzy układy inicjujące fotopolimeryzację i utwardzanie plomb. Tradycyjnie, proces wytwarzania kamforochinonu prowadzony jest na drodze reakcji kamfory z silnie toksycznym SeO2 stosowanym w roli utleniacza stechiometrycznego. SeO2 jest stosunkowo drogi, ponadto, w procesie powstają trudne do usunięcia produkty uboczne zawierające związki
selenoorganiczne oraz odpadowy selen i sole kwasu selenowego. Omawiana technologia pozwala na wytwarzanie kamforochinonu bez udziału szkodliwych związków selenu przy niższym koszcie.
Jako substrat może być użyta zarówno kamfora syntetyczna (mieszanina racemiczna) lub naturalna. W przypadku użycia surowca optycznie czynnego uzyskuje się optycznie czynny produkt.
Reakcję prowadzi się w rozpuszczalniku organicznym, najlepsze rezultaty uzyskuje się stosując etery, zwłaszcza THF, eter dietylowym lub MTBE, możliwe jest także prowadzenie reakcji w innych
rozpuszczalnikach aprotycznych.
Produkt pośredni
Woski modyfikowane
Modyfikacja wosków na drodze estryfikacji i szczepienia bezwodnikami umożliwia uzyskanie wosków zbliżonych do wosków naturalnych umożliwiając ich potencjalne zastosowanie w produktach kosmetycznych. Surowcem do procesu estryfikacji są utlenione woski pochodzące z procesu polimeryzacji i degradacji termicznej, mieszanki PE/PP oraz kopolimery.
Estryfikacja pozwala otrzymać produkty posiadające w swojej strukturze grupy estrowe, podobne do występujących w woskach naturalnych, co jest często pożądane w przemyśle kosmetycznym i farmaceutycznym. Produkty takiej modyfikacji mogą być również stosowane, jako składniki past, lakierów oraz emulsji powłokotwórczych.
Modyfikacja wosków na drodze szczepienia bezwodnikami kwasowymi prowadzona może być w fazie ciekłej po stopieniu lub w rozpuszczalniku.
Szczepienie bezwodnikami jest szeroko stosowaną metodą modyfikacji wosków poliolefinowych, mającą na celu poprawienie ich właściwości hydrofilowych. Metodą tą uzyskuje się woski o wysokiej liczbie kwasowej.
Technologie o stopniu zaawansowania umożliwiającym komercjalizację
Woski Amidowe
Dostępne na rynku woski amidowe przeznaczone do stosowania w drogownictwie wytwarza się z czystego kwasu stearynowego (C18) i
etylenodiaminy. Wysoka cena, wynikająca przede wszystkim z kosztu substratu kwasowego powoduje, że jest to dodatek dosyć rzadko stosowany w drogownictwie zwłaszcza w polskich warunkach.
Synteza wosków amidowych jest prosta, nie wymaga katalizatora i w zależności od założonej skali może być realizowana w wariancie periodycznym, półperiodycznym bądź ciągłym. Proces jest bezciśnieniowy, wymaga jedynie nieco podwyższonej temperatury (powyżej temperatury topnienia końcowego wosku) – zazwyczaj 140-160°C.
Ideą zaproponowanego rozwiązania jest rezygnacja ze stosowania czystego kwasu stearynowego jako surowca i zastąpienie go tańszą mieszaniną kwasów
stearynowego i palmitynowego (C16) z hydrolizy odpadowych tłuszczów roślinnych i zwierzęcych. Otrzymany produkt nie powinien mieć gorszych właściwości użytkowych niż ten uzyskany z czystego kwasu stearynowego.
Recykling laminatów PE-Al
Odpady wielomateriałowe, do których zaliczyć można folie laminowane, stanowią istotny problem środowiskowy. Ich recykling jest na ogół trudnym procesem ze względu na ich kompozytową budowę. Opracowana na Politechnice Śląskiej technologia umożliwia odzysk polietylenu z laminatu PE-Al stanowiącego składnik opakowań Tetra Pak po przez ekstrakcję w rozpuszczalniku organicznym w temperaturze 120°C oraz separację z tak otrzymanego roztworu nierozpuszczalnego aluminium.
W trakcie procesu polietylen odzyskiwany jest w postaci białego proszku, który może zostać poddany regranulacji lub służyć bezpośrednio przy produkcji detali metodą wtrysku i rozdmuchu (poniżej).
Woski poliolefinowe
Katedra Technologii Chemicznej Organicznej i Petrochemii posiada w swojej ofercie dwie technologie utleniania otrzymywania polarnych wosków poliolefinowych; na drodze utleniającej degradacji w fazie stałej oraz w dyspersji wodnej. Obie technologie zostały nie tylko zbadane w warunkach laboratoryjnych, ale także w skali technicznej i
potwierdzone przez kontrahentów przemysłowych.
Pierwsza, opracowana technologia utleniania HDPE w fazie stałej została potwierdzona na instalacji pilotowej w firmie EuroCeras Sp. z o. o. a następnie sprzedana na wyłączność firmie zagranicznej Keim-Additec Surfaces GmbH, w której wybudowana została instalacja techniczna i nie może być dłużej przedmiotem sprzedaży. Niemniej jednak, pracownicy Katedry posiadają szeroką wiedzę i doświadczenie pozwalające świadczyć usługi doradcze dotyczące podobnego procesu.
Technologia utleniania poliolefin w dyspersji wodnej stanowi alternatywną metodę wobec utleniania w fazie stałej.
Pozwala na otrzymanie produktu o równie wysokiej jakości, a stosowana w nim aparatura może być wykorzystana do utleniania także innych surowców (zarówno wosków PE jak i LDPE, HDPE i PP) lub do sporządzania emulsji wodnych, co może być istotne przy małej skali produkcji.
