DE3844664C2

DE3844664C2 - Articles, esp. panels, prepd. from hard polyurethane foam

Info

Publication number: DE3844664C2
Application number: DE19883844664
Authority: DE
Inventors: Alwin 7446 Oberboihingen De Hofmann
Original assignee: HOFMANN SIMONE 7030 BOEBLINGEN DE
Current assignee: HOFMANN SIMONE 7030 BOEBLINGEN DE
Priority date: 1987-10-17
Filing date: 1988-02-26
Publication date: 1991-04-25
Anticipated expiration: 2008-02-27

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Körpers, bei dem ein schüttfähiges Gemisch, das Partikel aus hartem Polyurethanschaum sowie ein wasserabstoßendes Bindemittel enthält, bei einer zwischen 100°C und 200°C liegenden Temperatur mit einem Druck von höchstens 20 N/mm² gepreßt wird.

Es ist bekannt (JP 57-34 926 (A)), aus hartem Polyurethanschaum- Abfallmaterial Partikel mit einem Durchmesser von höchstens 20 mm zu bilden, diese Partikel mit einem Bindemittel zu mischen und das Gemisch in einer beheizten Presse zu komprimieren, um wärmedämmendes Isolationsmaterial herzustellen. Spanplatten oder dergleichen lassen sich jedoch durch ein derartiges Material nicht ersetzen, weil die hierzu erforderliche Elastizität und Bruchfestigkeit nicht erreicht wird.

Es ist ferner bekannt (DD 1 44 885), für die Herstellung von Formteilen aus Polyurethanschaumabfällen diese auf Schlägermühlen mit einem Lochsieb bis auf eine Korngröße zwischen 0,5 mm und 10 mm zu zerkleinern.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, das es ermöglicht, in wirtschaftlicher Weise Platten und andere Körper unter Verwendung von Partikeln aus hartem Polyurethanschaum herzustellen, die verbesserte Eigenschaften, insbesondere hinsichtlich ihrer Biegefähigkeit und Bruchfestigkeit, haben.

Eine erste Lösung dieser Aufgabe ist durch die Merkmale des Anspruches 1, eine zweite Lösung durch die Merkmale des Anspruches 2 und eine dritte Lösung durch die Merkmale des Anspruches 3 gekennzeichnet.

Dadurch, daß das Schüttgut zunächst in einem ersten Preßvorgang mit einem relativ geringen Druck gepreßt und danach erst in einem zweiten Preßvorgang demjenigen Druck ausgesetzt wird, der notwendig ist, um die endgültige Verdichtung zu erreichen, läßt sich vermeiden, daß während des Preßvorganges das Granulat sich unkontrolliert quer zur Preßdichtung verschiebt. Mit dem ersten Preßvorgang wird ein Körper erzeugt, der zwar nur eine geringe Verdichtung hat, bei dem jedoch die Bindung der Partikel untereinander so fest ist, daß beim zweiten Preßvorgang selbst bei hohen Preßdrücken keine nennenswerte Querverschiebung der Partikel mehr erfolgt. Damit läßt sich, allenfalls mit Ausnahme eines schmalen Randbereiches, ohne komplizierte Hilfsmittel eine gleichmäßige Verdichtung des herzustellenden Körpers erreichen. Durch die Beimischung von Partikeln aus hartem Integralschaum, von Fasern und/oder Gummipartikeln wird nicht nur eine Verwendungsmöglichkeit für diese Materialien geschaffen. Die Partikel aus hartem Integralschaum führen auch zu einer guten Armierung des Körpers, was in vielen Fällen von Vorteil ist. Dies gilt auch für die Beimischung von Fasern.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Platten übertreffen Spanplatten hinsichtlich Elastizität und Bruchfestigkeit. Sie sind deshalb als Bauplatten besonders geeignet. Aber auch auf vielen Anwendungsgebieten lassen sich nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Körper mit Vorteil verwenden. Besonders geeignet sind Platten, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt sind, für Sportböden, da sie dort zu wesentlich günstigeren Werten führen als bei Verwendung von Holzspanplatten. Vorteilhaft ist ferner, daß der Preßvorgang nur wenig Zeit in Anspruch nimmt und daß mit relativ geringen Drücken gearbeitet werden kann.

Dem Gemisch aus Polyurethanschaum-Granulat und Granulat aus hartem Integralschaum kann auch Granulat aus weichem Integralschaum beigemischt werden. Die Partikal aus weichem Integralschaum verbessern die Verbindung zwischen den harten Partikeln.

Besonders vorteilhaft ist es, beim Mischen des Granulates mit dem Bindemittel eine Erwärmung auf mindestens 25°C vorzusehen.

Vorzugsweise wird als Bindemittel ein Polyurethankleber verwendet.

Der Anteil des Integralschaums kann innerhalb eines weiten Bereiches unter Berücksichtigung der zu erfüllenden Anforderungen gewählt werden. Vorzugsweise beträgt der Anteil 10 bis 90 Gew.-%.

Nicht nur das Polyurethanschaum-Granulat und das Integralschaum- Granulat kann aus Abfallmaterial gewonnen werden. Auch bei den faserigen Stoffen, wie z. B. Glasfasern und/oder Textilfasern und/oder Asbest und/oder Leder und/oder Zellulose kann es sich um Abfallstoffe handeln, die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren einer Wiederverwendung zugeführt werden.

Bei den Gummipartikeln handelt es sich vorzugsweise um Gummischnitzel, die aus Altreifen hergestellt werden können.

Vorteilhafte Werte für die Temperatur und den Druck, die bei den Preßvorgängen anzuwenden sind, sind Gegenstand der Ansprüche 9 und 10.

Sofern die Armierung durch harte Integralschaum-Partikel nicht in Frage kommt oder nicht erwünscht ist, aber auch dann, wenn die durch harte Integralschaum-Partikel erreichbare Armierung nicht genügt, kann eine Armierung aus einem Gebilde vorgesehen werden, das aus sich kreuzenden, zugfesten Fäden besteht. Vorteilhafterweise haben die Schicht, auf welcher das Armierungsgebilde aufliegt, und die Schicht, welche auf dem Armierungsgebilde aufliegt, eine gleiche Höhe. Für eine derartige Armierung ist ein Gittergewebe gemäß Anspruch 14 besonders vorteilhaft.

Im folgenden ist die Erfindung anhand von mehreren Ausführungsbeispielen erläutert.

Es zeigen

Fig. 1 eine Stirnansicht eines ersten Ausführungsbeispiels,

Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II der Fig. 1.

Beispiel 1

100 Gewichtsteile von Polyurethan-Hartschaum-Abfällen werden in einer auch Granulatmühle genannten Schlagmühle mit einem Sieb, dessen Rundlöcher einen Durchmesser von höchstens 10 mm haben, zu einem Schüttgut zerkleinert. Das so gewonnene Schüttgut wird mit 6 Gewichtsteilen eines einkomponentigen Polyurethan-Bindemittels gemischt, wobei das Bindemittel während des Mischens durch eine feine Düse mit Überdruck als Nebel dem Schüttgut zugeführt wird. Das Gemisch wird beim Mischen auf eine Temperatur von 25 bis 30°C vorgewärmt. Mittels einer Schüttvorrichtung wird dann eine Schicht des Gemisches von 10 cm Höhe in eine Form eingebracht. Als Form kann hierbei auch ein Förderband benutzt werden, das seitlich begrenzt ist, wie es beim Herstellen von Spanplatten verwendet wird.

In einer Vorpresse wird dann das Gemisch mit einem Druck von 1 N/mm² vorgepreßt. Das vorgepreßte Gemisch wird in eine beheizbare Presse eingebracht und bei einer Temperatur von 150°C etwa 1,5 bis 2 Minuten lang mit einem Druck von 25 N/mm² zu einer Platte mit einer Dicke von etwa 10 mm gepreßt. Anschließend wird die so hergestellte Platte auf das gewünschte Format geschnitten.

Die nach diesem Beispiel hergestellte Platte hat folgende Werte:

eine Biegefestigkeit nach DIN 52 362 von mindestens 23,0 N/mm²,
eine Dickenquellung nach DIN 52 364 von 1%,
einen Feuchtigkeitsgehalt nach Klimatisierung im Normalklima 20/65 nach DIN 50 014 von höchstens 2%.

Diese Werte übertreffen bei weitem die für die Prüfung von Holzspanplatten der Verleimungsart V 100 nach DIN 68 763 geforderten Werte.

Diese Platte hat auch für Sportböden besonders vorteilhafte Werte, und zwar nach DIN 18 032

eine mittlere Standarddurchbiegung von 4,5 mm mit einer maximalen Abweichung von nicht mehr als 12,5% (dieser Wert konnte mit bisher bekannten Platten nicht erzielt werden),
eine Energierückgewinnung von 88% und damit einen Energieverlust von 12%,
die Durchbiegungsmulde beim Normalgewicht eines Sportlers hat in der Draufsicht einen Durchmesser von nur 35 bis 40 cm (bei Spanplatten beträgt dieser Durchmesser 80 bis 100 cm).

Beispiel 2

In gleicher Weise wie beim Beispiel 1 wird eine Platte hergestellt. Das Beispiel 2 unterscheidet sich vom Beispiel 1 nur dadurch, daß das Schüttgut 70 Gewichtsteile von Polyurethan- Hartschaum-Abfällen und 30 Gewichtsteile in derselben Mühle zerkleinerter Abfälle von Glasfasern und/oder Textilien und/oder Cellulose und/oder Asbestfasern und/oder Gummi enthält.

Durch die Beimischung von 30 Gewichtsteilen anderer Abfallpartikel werden die nach dem Beispiel 1 erzielten Werte nicht verschlechtert.

Dadurch, daß bei der Verwendung von Asbestabfällen die Asbestpartikel in der Platte eingeschlossen sind, können Asbestabfälle umweltfreundlich verwendet werden.

Beispiel 3

Dieses Beispiel unterscheidet sich von dem Beispiel 2 nur dadurch, daß die 30 Gewichtsteile von anderen Abfällen als Polyurethanschaum eine Beimengung von Lederfasern enthalten, die ebenfalls in der im Beispiel 1 genannten Schlagmühle aus Lederabfällen gewonnen wurden.

Bei gleichen übrigen Werten hatte die nach diesem Beispiel hergestellte Platte einen geringfügig höheren Feuchtigkeitsgehalt.

Beispiel 4

Diese Platte wird aus dem gleichen Gemisch hergestellt wie das in den Beispielen 1 bis 3 beschrieben ist. Dieses Gemisch wird dann in eine Form in einer Schichthöhe von 5 cm Höhe eingebracht. Auf diese erste Schicht 1 (Fig. 1) wird ein Armierungsgebilde 2 in Form eines Glasfadengittergewebes aufgelegt, dessen zueinander parallene Fäden 4 und die dazu senkrechten zueinander parallelen Fäden 5 sich jeweils in einem Abstand von 2,5 cm voneinander befinden. Auf dieses Armierungsgebilde 2 wird dann eine zweite Schicht 3 von ebenfalls 5 cm aufgeschichtet. Dann wird diese armierte Doppelschicht, wie im Beispiel 1 beschrieben, weiterbehandelt. Dadurch erhält man eine Platte, die bei gleichen Werten der Platten nach den Beispielen 1 bis 3 eine mindestens um 25% verbesserte Biegefestigkeit besitzt.

Für das Armierungsgebilde 2 können auch Polyesterfäden verwendet werden. Auch können die Fäden 4 und 5 z. B. vliesartig aufeinandergelegt sein.

Claims

1. Verfahren zum Herstellen eines Körpers, bei dem ein schüttfähiges Gemisch, das Partikel aus hartem Polyurethanschaum sowie ein wasserabstoßendes Bindemittel enthält, bei einer zwischen 100°C und 200°C liegenden Temperatur mit einem Druck von höchstens 20 N/mm² gepreßt wird, dadurch gekennzeichnet,

- daß die Polyurethanschaum-Partikel als Granulat mit einer Korngröße von höchstens 10 mm durch Mahlen in einer Schlägermühle mit Lochsieb gewonnen werden,
- daß das Bindemittel dem Granulat in einer Menge zwischen 5 und 50 Gewichtsprozent des Gemisches beigemischt wird,
- daß das Gemisch in einem ersten Preßvorgang mit einem Druck von höchstens 2 N/mm² und daraufhin mit einer Temperatur von weniger als 170°C in einem zweiten Preßvorgang mit einem Druck von höchstens 4 N/mm² gepreßt wird.

2. Verfahren zum Herstellen eines Körpers, bei dem ein schüttfähiges Gemisch, das Partikel aus hartem Polyurethanschaum sowie ein wasserabstoßendes Bindemittel enthält, bei einer zwischen 100°C und 200°C liegenden Temperatur mit einem Druck von höchstens 20 N/mm² gepreßt wird, dadurch gekennzeichnet,

- daß das schüttfähige Gemisch durch Mischen von Partikeln aus hartem Integralschaum mit den Partikeln aus hartem Polyurethanschaum gebildet wird, die mit einer Korngröße von höchstens 10 mm durch Mahlen in einer Schlägermühle mit Lochsieb gewonnen werden,
- daß das Bindemittel dem Granulatgemisch in einer Menge zwischen 5 und 50 Gew.-% des Gemisches beigemischt wird,
- daß das Gemisch in einem ersten Preßvorgang mit einem Druck von höchstens 2 N/mm² gepreßt wird.

3. Verfahren zum Herstellen eines Körpers, bei dem ein schüttfähiges Gemisch, das Partikel aus hartem Polyurethanschaum sowie ein wasserabstoßendes Bindemittel enthält, bei einer zwischen 100°C und 200°C liegenden Temperatur mit einem Druck von höchstens 20 N/mm² gepreßt wird, dadurch gekennzeichnet,

- daß die Polyurethanschaum-Partikel als Granulat mit einer Korngröße von höchstens 10 mm durch Mahlen in einer Schlägermühle gewonnen werden,
- daß dem Gemisch Fasern und/oder Gummipartikel beigemischt werden,
- daß das Bindemittel dem Gemisch in einer Menge zwischen 5 und 50 Gew.-% des Gemisches beigemischt wird,
- daß das Gemisch in einem ersten Preßvorgang mit einem Druck von höchstens 2 N/mm² und daraufhin mit einer Temperatur von weniger als 170°C in einem zweiten Preßvorgang mit einem Druck von höchstens 4 N/mm² gepreßt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß dem Gemisch Granulat aus weichem Integralschaum beigemischt wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß beim Mischen mit dem Bindemittel das Gemisch auf mindestens 25°C vorgewärmt wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Bindemittel ein Polyurethankleber verwendet wird.

7. Verfahren nach Anspruch 2 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil des Integralschaums 10 bis 90 Gew.-%, vorzugsweise 50 bis 90 Gew.-% beträgt.

8. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Fasern Glasfasern und/oder Textilfasern und/oder Asbest und/oder Leder und/oder Cellulose verwendet werden.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Preßvorgang bei einer Temperatur von etwa 150°C durchgeführt wird.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Preßvorgang mit einem Druck von etwa 1 N/mm² und der zweite 1,5 bis 2 Min. lang mit einem Druck von etwa 2,5 N/mm² durchgeführt wird.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Gemisch beim Pressen auf etwa ein Zehntel seiner Höhe zusammengepreßt wird.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet,

- daß eine erste Schicht des Gemisches auf eine Unterlage geschichtet wird,
- daß auf die erste Schicht als Armierung ein Gebilde aus sich kreuzenden Fäden aufgelegt wird,
- daß auf das Armierungsgebilde eine zweite Schicht des Gemisches geschichtet wird und
- daß die so gebildete Doppelschicht anschließend in den zwei Preßvorgängen gepreßt wird.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Schicht in im wesentlichen gleicher Höhe wie die erste Schicht geschichtet wird.

14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß als Armierungsgebilde ein Gittergewebe aufgelegt wird.