DD152091A1 - Verfahren zur herstellung eines schaeumfaehigen granulats aus thermoplastischen kunststoffabfaellen - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung bezieht sich auf die Herstellung eines schaeumfaehigen und rieselfaehigen Granulats aus thermoplastischen Kunststoffabfaellen, z.B. Haushaltskunststoffabfaellen. Ziel der Erfindung ist das Einarbeiten eines mittels in Kunststoffabfaelle auf einer Mischeinrichtung, ohne dass diese uebermaessig auf Verschleiss beansprucht wird. Dabei soll das schaeumfaehige Granulat ohne weitere Prozeszstufen in rieselfaehiger Form erhalten werden. Erfindungsgemaess wird die Aufgabe dadurch geloest, indem den auf einem Schneidgranulator zerkleinerten Kunststoffabfaellen ein Treibmittel zugesetzt wird, das vorzugsweise im Temperaturbereich zwischen 130 Grad C und 250 Grad C gasfoermige Produkte abspaltet o. sich in solche Produkte zersetzt.Das Vermischen des Kunststoffschneidgranulats mit dem Treibmittel erfolgt auf einem Schnellmischer,wobei eine Agglomeriertemperatur unterhalb d. Zersetzungstem. des Treibmittels,vorzugsweise zw. 90 Grad C u. 125 Grad C gewaehlt wird.Das Agglomerat wird in einem Kuehlmischer auf weniger als 90 Grad C abgekuehlt und auf Spritzgiess- oder Extrusionsmaschinen zu Strukturschaumstofformteilen oder in Formwerkzeugen zu Schaumstoff-Formteilen weiterverarbeitet.
Description
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Titel der Erfindung
Verfahren zur Herstellung eines schäumfähigen Granulats aus thermoplastischen Kunststoffabfällen
Anwendungsgebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines schäumfähigen Granulats aus thermoplastischen Kunstoffabfällen, denen ein Treibmittel zugegeben wird, das vorzugsweise im Temperaturbereich zwischen 130 C und 250 C gasförmige Produkte abspaltet oder sich in solche Produkte zersetzt, wobei eine granulierte, rieselfähige Stoffmischung durch Agglomerieren auf einem schnellaufenden Mischer erzeugt wird.
Charakteristik der bekannten technischen Lösungen
Es ist bekannt, daß man thermoplastischen Kunststoffen gasförmige, leichtsiedende flüssige und sich zersetzende bzw. gasabspaltende feste Stoffe als Treibmittel zusetzt, um unter deren Wirkung den Kunststoff verschäumen zu können. Nach OS 22 28 969 und OS 27 07 623 wird einer plastizierten Kunststoffmasse in einem Extruderzylinder und nach OS 19 48 454 in einer Extruderdüse unter erhöhtem Druck ein intertes Gas zugeführt, das sich in der Kunststoffschmelze löst und bei Druckabsenkung die Kunststoffmasse aufschäumen läßt. Dieses Verfahrensprinzip ist nach OS 25 12 802 auch auf Abfallprodukte aus geschäumten thermoplastischen Kunststoffen anwendbar. Nach OS 24 08 401 und OS 21 67 039 kann auch ein reaktionslcses Gas zwischen die Granulate eingeleitet und durch anschließendes Verdichten
der Kunststoffmasse dort eingeschlossen werden, so daß die Kunststoffmasse beim Erhitzen aufbläht. Nach AS 16 29 296, OS 31 303 und OS 23 31 306 läßt man bestimmte Gase unter erhöhtem
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Druck in feste, schaumfällige Polyolefin-Polymerisate eindiffundieren, um eine Lunkerbildung beim Schäumvorgang zu verhindern. Nach OS 24 48 181 wird ein homogener Schaumstoff erhalten, wenn das schäumfähige Granulat durcii Eindiffundieren eines inerten Gases unter höherem Druck in Kunststoffgranulate im festen Zustand erfolgt, die keimbildende Stoffe enthalten. Wird nach OS 28 18 280 dem Kunststoff eine oberflächenaktive Substanz zugemischt, kann das Eindiffundieren eines Treibgases beschleunigt werden.
Schäumfähige Polymerkörner werden nach USP 2, 950, 262 und US? 2,983j692 auch durch Eindiffundieren leichtflüchtiger flüssiger Kohlenwasserstoffe in wässrigen Suspensionen unter Einwirkung oberflächenaktiver Substanzen erhalten.
Zur Herstellung -von Normteilen aus thermoplastischen Strukturschaumstoffen werden pulverförmig« Treibmittel mit Hilfe von Netzmitteln auf die Oberfläche von Granulaten aufgetrommelt oder in einem Extruder in die Kunststoff schmelze homogen eingearbeitet. Beide Arten von Granulaten lassen sich auf Spritzgießmaschinen oder Extrudern zu Teilen mit Schaumstruktur verarbeiten. Nach AS 28 11 642 und AS 28 46 620 können Abfälle von vernetzten und geschäumten Kunststoffen, auch in Abmischung mit Primärmaterial, wieder vernetzt und verschäumt werden, wenn den Abfällen Vernetzungshilfsmittel und Treibmittel zugemischt v/erden. Dazu werden die Abfälle intensiv gemischt und dabei verdichtet. Es ist nach OS 25 47 440 bekannt, gemischte Kunststoff-Folienabfälle durch Agglomerieren in einen rieselfähigen Zustand zu überführen, wobei die Agglomeriertemperatur durch die am stärksten vertretene Kunststoffkomponente bestimmt wird und nach OS 54 529, daß Vernetzungshilfsstoffe und Antioxidantien in Polyethylen niederer Dichte im Fluidmischer durch Agglomerieren bis 110 C eingearbeitet werden können.
In WP 110 628 wird ein Verfahren beschrieben, bei dem Kunststoffabfälle dadurch aufgeschäumt werden, indem der Kunststoff, vorzugsweise Polyvinylchlorid» so weit erhitzt wird, daß er sich teilweise zersetzt und Gase abspaltet, die ein Aufschäumen bewirken. Nach OS 23 56 996 kann man Festkörper-Abfallteile, z. B. Holz-
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späne, mit einem schäumenden und sich verfestigenden Kunststoff mischen und die Mischung in einer Form aushärten. Die technischen Lösungen zur Herstellung schäumfähiger Granulate durch Eindiffundieren von Gasen haben den Nachteil, daß sie an die Anwendung höherer Drücke gebunden sind (OS 24 48 181, OS 28 18 280). Desweiteren ist bei diesen Verfahren eine genaue Zuordnung von Kunststoffart und Treibgas notwendig, so daß sie für gemischte Abfälle nicht geeignet sind. Wird das schäumfähige Granulat durch Verdichten des Kunststoffs· in einer Druckkammer (OS 24- 08 401, OS 21 67 O39), durch Begasung in einem Extruder (OS 27 07 623, OS 25 12 802, OS 19 48 454, OS 22 28 969) oder auf Innenmischern (AS 28 11 642, AS 28 46 620) hergestellt, sind zusätzliche Prozeßstufen erforderlich, um wieder ein rieselfähiges Granulat zu erzeugen. Die Verarbeitung gemischter und ungereinigter Kunststoffabfalle auf üblichen Extrusionsmaschinen führt außerdem zu einem erhöhten Verschleiß dieser Verarbeitungsmaschinen auf Grund nicht vermeidbarer harter Verunreinigungen in den Kunststoffabfällen.
Ziel der Erfindung
Ziel der Erfindung ist das Einarbeiten eines Treibmittels in Kunststoffabfälle auf einer üblichen Mischeinrichtung ohne daß ein übermäßiger Verschleiß dieser Einrichtung auftritt. Das schäumfähige Granulat soll ohne weitere Prozeßstufen in rieselfähiger Form erhalten werden.
Darlegung des Wesens der Erfindung
Aufgabe der Erfindung ist, ein Verfahren zur Herstellung eines schäumfähigen und rieselfähigen Granulats aus Kunststoffabfällen, vorzugsweise gemischtenund verunreinigten Kunststoffabfällen, zu entwickeln.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, indem den auf einem Schneidgranulator zerkleinerten Kunststoffabfälleri ein Treibmittel zugesetzt wird, das vorzugsweise im Temperaturbereich zwischen 130 0C und 250 0C gasförmige Produkte abspaltet oder sich in solche Produkte zersetzt. Das Vermischen des Kunststoffschneidgranulats mit dem Treibmittel erfolgt auf einem Schnellmischer bis zur Agglomerierung bei' 90 0G bis 1250C, wobei die Agglomerierungstemperatur durch die Art und den Anteil der Kunststoffkomponente mit der niedrigsten Schmelzten!-
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peratur gegeben ist und unterhalb der' Zersetzungstemperatur des Treibmittels liegen muß. Bei diesem Mischprozeß können auch zusätzlich Farbstoffe, Stabilisatoren, Füllstoffe, Ver- · Stärkungsstoffe und Verarbeitungshilfsstoffe zugegeben werden. Das Agglomerat wird in einem Kühlmischer auf weniger als 9O0C abgekühlt. Das schäumfähige Granulat wird zur Herstellung von Strukturschaumstoffteilen einer Spritzgießmaschine oder einer Extrusionsmaschine zugeführt bzw. zur Herstellung von Schaumformteilen direkt in Formschäumwerkzeuge dosiert.
Ausführungsbeispiele Beispiel 1:
Abfallgemisch aus Haushaltkunststoffabfällen der Zusammensetzung Polyolefine 60 %
Polyvinylchlorid 20 %
Polystyren 20 %.
Das Kunststoffabfallgemisch wird auf einem Schneidgranulator mit einer Körnung kleiner 4 mm hergestellt. Dem Kunststoffabfallgemisch werden 0,8 Gewichtsprozent des Treibmittels Azodicarbonainid und 0,5 Gewichtsprozent Farbstoff zugegeben. Die Mischung wird in einem Schnellmischer mit einer Drehzahl von 3000 Umdrehungen pro Minute bis zur Agglomerierung bei 112 0C gemischt und dann einem Kühlmischer zugeführt. Die Mischung wird dem Kühlmischer nach Abkühlung auf 85 C entnommen. Die Weiterverarbeitung erfolgt auf einer Spritzgießmaschine zu Strukturschaumstoff-Formteilen mit einer Dichte von 650 kg/m3.
Im Vergleich mit einem verarbeiteten Kunststoffabfallgemisch gleicher Zusammensetzung, dem das Treibmittel mit Hilfe eines Netzmittels nur aufgetrommelt wurde, weisen die Formteile eine höhere Biegefestigkeit und Schlagbiegefestigkeit auf.
Das Kunststoffabfallgemisch, Treibmittel und Farbstoff wie in Beispiel 1 wird nach gleichen Bedingungen agglomeriert. Die Weiterverarbeitung erfolgt in einem Formschäumwerκ zeug aus Aluminium, das durch ein Heizmedium ,auf 250 0C erwärmt wird, zu Schaumstoff-Formteilen mit einer Dichte von 450 kg/m . Die erhaltenen Teile sind druckfest und wärmedämmend.
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Abfallgemisch aus Haushaltkunststoffabfällen der Zusammensetzung ·
Polyolefine 57 %
Polyvinylchlorid 20 %
Polystyren 15 %
nicht definierte sonstige Kunststoffe 8 %.
Das Kunststoffabfallgemisch wird auf einem Schneidgranulator mit einer Körnung kleiner 4 .mm hergestellt. Dem Kunststoffabfallgemisch werden 1 Gewichtsprozent des Treibmittels Natriumbicarbonat, 1 Gewichtsprozent Zitronensäure, 0,5 Gewichtsprozent Farbstoff und 20 Gewichtsprozent Holzmehl zugegeben. Die Mischung wird in einem Schnellmischer mit einer Drehzahl von 3000 Umdrehungen pro Hinute bis zur Agglomerierung bei 123 0C gemischt und dann einem Kühlmischer zugeführt. Die Mischung wird dem Kühlmischer nach Abkühlung auf 85 0G entnommen. Die Weiterverarbeitung erfolgt in einem Formschäumwerkzeug gemäß Beispiel 2. Die erhaltenen Schaumstoff-Formteile weisen eine Dichte von 550 kg/mr: auf. Sie sind "druckfest und wärmedämmend.
Claims (3)
- Erfindungsanspruch .1. Verfahren zur Herstellung eines schäumfähigen Granulats aus thermoplastischen Kunststoffabfällen, dadurch gekennzeichnet, daß den auf Schneidgranulatoren zerkleinerten Kunststoffäbfällen ein Treibmittel zugesetzt wird, das vorzugsweise im Temperaturbereich zwischen 130 C und 25υ C gasförmige Produkte aisspaltet oder sich in solche Produkte zersetzt, die StoffMischung durch Agglomerieren bei erhöhter Temperatur auf einem Schnellmischer homogenisiert, in einem Kühlmischer abgekühlt und auf Spritzgießmaschinen, Extrusionsmaschinen und in Formschäumwerkzeugen zu Schaumformteilen verarbeitet wird.
- 2. Verfahren saeh Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß diethermoplastischen Kunststoffabfälle aus Gemischen von Kunststoffen, vorzugsweise aus Gemischen verunreinigter KunstsiioffabfäXle und Haushaltskunststoffabfällen, bestehen.
- 3. Verfahren nach Punkt 1 dadurch gekennzeichnet, daß das Misdhen auf einem Schnellmischer bis zu einer Agglomeriertempera tuz· unterhalb der Zersetzungstemperatur des Treibmittels, vorzugsweise zwischen 900C und 125 0C und das Mischen auf einem Kühlmischer bis zu einer Abkühlung des Agglcmerats unterhalb 90 C erfolgt.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| DD22286880A DD152091A1 (de) | 1980-07-25 | 1980-07-25 | Verfahren zur herstellung eines schaeumfaehigen granulats aus thermoplastischen kunststoffabfaellen |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4411472A1 (de) * | 1994-04-01 | 1994-08-18 | Daimler Benz Ag | Verfahren zur Wiederverwertung von lackierten Kunststoff-Altteilen |
-
1980
- 1980-07-25 DD DD22286880A patent/DD152091A1/de unknown
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