Un procedimiento para retirar un revestimiento de un sustrato polimérico que tiene un revestimiento sobre el mismo,

comprendiendo dicho procedimiento las etapas de: (a) fragmentar dicho sustrato polimérico en partículas poliméricas más pequeñas; (b) aportar dichas partículas de sustrato polimérico a un aparato de cizalladura mecánica; (c) fluidizar dichas partículas de sustrato polimérico en un medio de fluidización; (d) someter a cizalladura dichas partículas fluidizadas en dicho aparato de cizalladura mecánica equipado con un álabe mezclador a una velocidad de cizalladura relativamente alta equivalente a una velocidad del álabe de más de 800 ppm y una velocidad circunferencial del álabe de al menos 10 m/s para retirar el revestimiento del sustrato polimérico; y (e) recuperar las partículas poliméricas limpiadas, en el que el medio de fluidización comprende agua, está libre de agentes cáusticos y el contenido de sólidos en el medio de fluidización varía de 50 a 60 por ciento en peso

CAMPO DE LA INVENCIÓN

La invención se refiere a la retirada de revestimientos (basados en metales, compuestos orgánicos y/o inorgánicos) de sustratos poliméricos. Más particularmente, la presente invención se refiere a un procedimiento de desmetalización de medios ópticos. Lo más particularmente, la presente invención se refiere a desmetalizar medios ópticos con alta cizalladura en presencia de un medio acuoso. En una realización particularmente preferida, la presente invención se refiere a desmetalizar medios ópticos en presencia de un ácido orgánico en condiciones de alta cizalladura. La presente invención también tiene aplicación en la retirada de lacas y/o metales de una variedad de otros productos, incluyendo, pero no limitados a, lentes de faros o componentes de embellecedores de automóviles.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

A menudo se usan sustratos poliméricos en una variedad de aplicaciones en las que se aplica un revestimiento para proteger el sustrato polimérico subyacente mientras se conserva la claridad óptica y/o se mejora la resistencia a los impactos. También se sabe que los sustratos poliméricos están revestidos con propósitos decorativos, tales como pinturas, y para impartir una variedad de otras propiedades funcionales al sustrato. Por ejemplo, las láminas de policarbonato a menudo se sumergen en una solución para formar capas duras silicónicas, se secan y a continuación se curan mediante métodos conocidos. Revestimientos protectores adicionales usados comúnmente sobre artículos de policarbonato son capas duras acrílicas y capas duras sobre resinas de formaldehído-melamina. Se sabe que otros materiales poliméricos además de los policarbonatos se revisten de modo similar, tales como una lámina de polimetacrilato inicialmente tratada con una imprimación acrílica termoestable seguido por la aplicación de una capa dura de silicona.

Los policarbonatos usados para medios ópticos, tales como discos compactos (CD) y/o videodiscos digitales (DVD) presentan un problema particular. Los CD se metalizan con aluminio y a continuación se sellan superficialmente con lacas que opcionalmente pueden imprimirse. Las mitades de los DVD se metalizan con oro y aluminio, respectivamente. A continuación se usa un adhesivo para unir entre sí las dos mitades. A continuación, el DVD se reviste opcionalmente con un material acrílico o una laca y opcionalmente se aplica adicionalmente una impresión sobre el mismo.

Los usuarios finales y los fabricantes de materiales poliméricos tales como los encontrados en la industria del policarbonato se han enfrentado a problemas medioambientales crecientes debido a la proliferación de CD y DVD que se están haciendo cada vez más comunes en la vida diaria. El uso de metales sobre las superficies de estos artículos da lugar a problemas medioambientales significativos con su eliminación. La falta de medios adecuados para desmetalizar las superficies de un modo ecológico ha hecho a los CD y DVD difíciles de reciclar. Así, el vertido se ha convertido típicamente en el método de eliminación elegido, que tiene problemas medioambientales significativos.

Los procedimientos actuales para la desmetalización de medios ópticos implican el uso de una solución cáustica tal como hidróxido sódico. Véanse, por ejemplo, EddyHelenek et ál., Patente de Estados Unidos Nº 5.817.183; Nee, Patente de Estados Unidos Nº 5.306.349, y Franci, Patente de Estados Unidos Nº 5.464.877. Aunque se ha mostrado que estos procedimientos tienen algún efecto en la desmetalización, la solución cáustica puede provocar un daño apreciable al sustrato de polímero de policarbonato al disminuir el peso molecular del policarbonato. Existen consecuencias medioambientales y de OSHA adicionales asociadas con el uso de soluciones cáusticas sobre policarbonatos. Una de estas consecuencias es la posible generación de monómero de bisfenol A en las corrientes de procedimiento efluentes.

También se hace mención a Fennhoff et ál., Patente de Estados Unidos Nº 5.151.452, que divulgaba usar medios ácidos a temperatura de reflujo y condiciones de baja cizalladura. Aunque este procedimiento tendría algún efecto beneficioso para desmetalizar CD, la falta de reconocimiento de la necesidad de condiciones de alta cizalladura para efectuar la desmetalización del oro en DVD hace a este procedimiento ineficaz en muchas aplicaciones. Por otra parte, el procedimiento de retirada de laca de Fennhoff et ál. '452 depende claramente de la interacción química entre los ácidos y los materiales buscados y así no sugiere ni remotamente la retirada de laca/metal mediante los métodos mecánicos de alta cizalladura de la presente invención.

Así, representaría un avance notable en el estado de la especialidad que se desarrollara un procedimiento relativamente medioambientalmente benigno para retirar revestimientos (incluyendo opcionalmente metales) de una variedad de materiales residuales poliméricos tratados superficialmente con metales.

SUMARIO DE LA INVENCIÓN

De acuerdo con esto, la presente invención proporciona un procedimiento mejorado de retirada de revestimientos que procesa el sustrato polimérico al descamar el sustrato polimérico, mezclar íntimamente las escamas poliméricas en condiciones fluidizadas y de cizalladura relativamente alta a fin de efectuar la retirada del revestimiento y cualesquiera metal o metales, adhesivo y capas de revestimiento del sustrato polimérico, creando de ese modo una escama polimérica limpia no dañada para reciclar y permitiendo la recuperación de los metales retirados del efluente a través de filtración u otras técnicas de separación o extracción conocidas por los expertos normales en la especialidad. Opcionalmente, la cizalladura puede tener lugar en presencia de un acelerador químico tal como uno o más ésteres de ácido carboxílico, ácidos carboxílicos o mezclas de los mismos.

En el caso de los DVD, la presente invención también proporciona sorprendentemente un procedimiento eficaz para recuperar el contenido de oro valioso de los DVD. De acuerdo con esto, el procedimiento de la presente invención también puede realizarse en una configuración de circuito cerrado para reducir efectos medioambientales, en la que la liberación de humos y efluente se mantiene relativamente baja y se conservan cualesquiera productos químicos activos.

En una realización de la presente invención, se proporciona un procedimiento para limpiar un sustrato polimérico que tiene un revestimiento sobre el mismo, comprendiendo el procedimiento las etapas de: (a) descamar o granular mecánicamente el sustrato polimérico en partículas relativamente pequeñas; (b) aportar las partículas de sustrato polimérico a un aparato de cizalladura mecánica; (c) fluidizar las partículas de sustrato polimérico; (d) someter a cizalladura las partículas fluidizadas a una velocidad de cizalladura relativamente alta equivalente a una velocidad del álabe de más de 800 rpm y una velocidad circunferencial del álabe de al menos 10 m/s, opcionalmente en presencia de un acelerador seleccionado del grupo que consiste en ácidos carboxílicos, ésteres de ácido carboxílico y mezclas de los mismos, para limpiar el sustrato polimérico; y (e) recuperar las partículas poliméricas limpiadas, en el que el medio de fluidización comprende agua, está libre de agentes cáusticos y el contenido de sólidos en el medio de fluidización varía de 50 a 60% en peso. En realizaciones especialmente preferidas de la presente invención, el revestimiento sobre las partículas poliméricas incluye una sustancia metálica y el procedimiento de la presente invención desmetaliza de forma sustancialmente completa las partículas poliméricas, es decir, hasta 20 ppm en peso de metal o menos.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA PRESENTE INVENCIÓN

La presente invención proporciona un procedimiento para retirar un revestimiento de un sustrato polimérico revestido, comprendiendo el procedimiento las etapas de: (a) fragmentar el sustrato polimérico en partículas de sustrato polimérico relativamente pequeñas; (b) aportar las partículas de sustrato polimérico a un aparato de cizalladura mecánica; (c) fluidizar las partículas de sustrato polimérico; (d) someter a cizalladura las partículas a una velocidad de cizalladura relativamente alta, opcionalmente en presencia de un acelerador seleccionado del grupo que consiste en ácidos carboxílicos, ésteres de ácido carboxílico y mezclas de los mismos, para retirar el revestimiento del sustrato polimérico; y (e) recuperar... [Seguir leyendo]

1. Un procedimiento para retirar un revestimiento de un sustrato polimérico que tiene un revestimiento sobre el mismo, comprendiendo dicho procedimiento las etapas de:

(a) fragmentar dicho sustrato polimérico en partículas poliméricas más pequeñas;

(b) aportar dichas partículas de sustrato polimérico a un aparato de cizalladura mecánica;

(c) fluidizar dichas partículas de sustrato polimérico en un medio de fluidización;

(d) someter a cizalladura dichas partículas fluidizadas en dicho aparato de cizalladura mecánica equipado con un álabe mezclador a una velocidad de cizalladura relativamente alta equivalente a una velocidad del álabe de más de 800 ppm y una velocidad circunferencial del álabe de al menos 10 m/s para retirar el revestimiento del sustrato polimérico; y

(e) recuperar las partículas poliméricas limpiadas, en el que el medio de fluidización comprende agua, está libre de agentes cáusticos y el contenido de sólidos en el medio de fluidización varía de 50 a 60 por ciento en peso.

2. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, en el que dicho sustrato polimérico comprende un policarbonato.

3. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 2, en el que dicho sustrato polimérico comprende un medio óptico.

4. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, en el que dicho sustrato polimérico procede de medios ópticos que comprenden un disco compacto, un videodisco digital o mezclas de los mismos.

5. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, en el que dichas partículas de sustrato polimérico comprenden partículas que varían en tamaño de 2 a 20 milímetros en la dirección más larga.

6. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, en el que un acelerador seleccionado del grupo que consiste en ácidos carboxílicos, ésteres de ácido carboxílico y mezclas de los mismos se añade adicionalmente a dicho procedimiento de cizalladura.

7. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 6, en el que dicho acelerador comprende ácido acético acuoso.

8. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 7, en el que la concentración de ácido acético varía de 0,1% a 20% en peso basado en el peso del ácido acético acuoso.

9. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 8, en el que la concentración de ácido acético varía de 0,1% a 10% en peso.

10. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 9, en el que la concentración de ácido acético varía de 0,25 a 1 por ciento en peso.

11. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 6, en el que dicho acelerador comprende un lactato.

12. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la temperatura de cizalladura es menor de 95°C.

13. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 12, en el que la temperatura de cizalladura varía de 50 a 95°C.

14. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, en el que dicho aparato de cizalladura comprende un mezclador de álabe giratorio que funciona a una velocidad de mezcladura de al menos 1000 rpm.

15. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la etapa (d) comprende lavar dichas partículas poliméricas sometidas a cizalladura.

16. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 15, en el que dicha etapa de lavado comprende un lavado con agua.

17. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 16, en el que dicha etapa de lavado comprende un lavado con agua en presencia de un ácido orgánico, un tensioactivo o una mezcla de los mismos.

18. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 3, que comprende además la etapa de recuperar aluminio del efluente de mezcladura.

5 19. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 4, que comprende además la etapa de recuperar oro del efluente de mezcladura.

20. Un procedimiento para desmetalizar y retirar un revestimiento de un sustrato polimérico que tiene un revestimiento que contiene metal sobre el mismo, comprendiendo dicho procedimiento las etapas de:

(a) fragmentar dicho sustrato polimérico en partículas de sustrato polimérico más pequeñas; 10 (b) aportar dichas partículas de sustrato polimérico a un aparato de cizalladura mecánica;

(c) fluidizar dichas partículas de sustrato polimérico en un medio de fluidización;

(d) someter a cizalladura dichas partículas fluidizadas en dicho aparato de cizalladura mecánica a una velocidad de cizalladura relativamente alta equivalente a una velocidad del álabe de más de 800 ppm y una velocidad circunferencial del álabe de al menos 10 m/s para retirar el revestimiento del sustrato polimérico en

15 presencia de un acelerador seleccionado del grupo que consiste en un ácido carboxílico, un éster de ácido carboxílico y mezclas de los mismos; y

(e) recuperar las partículas poliméricas limpiadas.

21. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 20, en el que dicho medio de fluidización comprende agua.

22. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1 o 20, en el que la velocidad de cizalladura está definida por 20 una velocidad circunferencial del álabe de al menos 18 m/s.

23. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1 o 20, en el que la velocidad de cizalladura está definida por una velocidad del álabe de al menos 1000 rpm y una velocidad circunferencial del álabe de al menos 18 m/s.

24. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el medio de fluidización comprende un ácido orgánico como acelerador.