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Verfahren und Anlage zur kontinuierlichen Herstellung von kunststoffimprägnierten Gegenständen
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Kunststoff, bei dem das poröse Material von Luft befreit und mit einem lösungsmittelfreien polymerisierbaren Vinylmonomeren allein oder im Gemisch mit Co-Monomeren unter Zusatz von
Katalysatoren und gegebenenfalls Reaktionsbeschleunigern imprägniert wird und anschliessend die Polymerisation der in das poröse Material eingedrungenen Imprägnierlösung erfolgt.
Sie bezieht sich aber auch auf eine Anlage zur Durchführung des Verfahrens, bei der Einrichtungen zum Imprägnieren des Materials mit der Imprägnierlösung, zum Polymerisieren der Lösung und Härten des Kunststoffes vorgesehen sind.
Das erfindungsgemässe Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass die Gegenstände in mindestens zwei Stufen mit der monomeren Lösung imprägniert werden, u. zw. in der ersten Stufe in an sich bekannter Weise unter Aufrechterhaltung von Vakuum, in der zweiten Stufe ausserhalb der Imprägniereinrichtung in der Lösung verbleibend bei normalem Luftdruck bis zur vollständigen Durchdringung mit der Lösung und gegebenenfalls in einer dritten Stufe unter Anwendung von Druck,
und dass nach Ablassen der überschüssigen Lösung die Gegenstände luftdicht verpackt werden und die in den Gegenständen befindliche Lösung gegebenenfalls nach Zwischenlagerung bei stufenweise steigender Temperatur im Bereich von etwa 40 bis 800C unter ständigem Abführen der Reaktionswärme polymerisiert und schliesslich bei einer Temperatur von 90 bis 105 C gehärtet wird.
Bei den bekannten Verfahren findet die Imprägnierung der Gegenstände in der als Vakuum- und Druckkessel ausgebildeten Imprägniereinrichtung statt. Da für das vollständige Eindringen der Lösung in die Gegenstände, insbesondere wenn diese gross sind und deren Werkstoff schwer zu imprägnieren ist, eine verhältnismässig grosse Zeit benötigt wird, ist der entsprechend den angewendeten Unterdrücken von 1 bis 20 Torr und Drücken von 3 bis 10 atü gebaute Kessel nur während des kleinsten Teiles seines Einsatzes in seiner Eigenschaft als Vakuum- und Druckkessel ausgenutzt. Gemäss dem erfindungsgemässen Verfahren erfolgt die Imprägnierung in zwei Stufen, wobei die Gegenstände in der Vakuum- und Druckeinrichtung nur kurze Zeit verbleiben.
Dadurch verringern sich sowohl die Betriebsals auch die Amortisationskosten der Anlage zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens.
Während der zweiten Stufe der Imprägnierung wirkt die Lösung und das zu imprägnierende Gut auf einer niedrigen Temperatur zwischen 0 und 150C gehalten, um eine unerwünschte Polymerisation der Lösung zu verhindern. Sie erstreckt sich je nach der Grösse des Gutes und der Saugfähigkeit seines Werkstoffes und der Viskosität und Temperatur der Lösung über 4 bis 48 h.
Das Liegenlassen des zu imprägnierenden Gutes in der Lösung während der lang andauernden zweiten Imprägnierstufe ist notwendig, damit die in den äusseren Randzonen des Gutes befindliche Lösung, die von dem im Inneren des Gutes vorhandenen Vakuum bis zur vollständigen Sättigung des Gutes, z. B. Holz, eingesaugt wird, weitere Lösung nachfolgen kann und das Gut gleichmässig unabhängig von der Grösse des Gutes und Art des Werkstoffes durch und durch mit der Lösung imprägniert ist.
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An sich könnten die Gegenstände nach Beendigung der zweiten Imprägnierstufe aus der Lösung genommen und "polymerisiert" werden. Doch ist es, vor allem bei Gegenständen aus Holz, oft notwendig, dass diese auf Unterlagen geklebt und deren Oberflächen, z. B. durch Schleifen und Polieren, bearbeitet werden. Holzgegenstände deren Oberflächen mit Lösung stark angereichert sind, lassen sich aber schwer kleben und erhalten durch die Härtung eine Härte, die die mechanische Nachbearbeitung erschwert. Daher werden solche Gegenstände, z. B. Holzparketten, die zu Platten zusammengeklebt und nach dem Verlegen überschliffen werden, gemäss einem weiteren Merkmal der Erfindung nach der zweiten Imprägnierstufe auf eine Temperatur von etwa 15 bis 500C erwärmt und etwa 12 bis 48 h auf dieser Temperatur unter Luftabschluss gehalten.
Dabei tritt-neben einer Vorpolymerisation-eine weitere gleichmässige Verteilung der Imprägnierlösung im Holz, aber auch eine Verarmung an Lösung in der obersten Schicht der Gegenstände ein, wobei dieser Prozess so gesteuert werden muss, dass die
Verarmung nur 0, 1 bis 0, 4 mm tief erfolgt. Die Verarmung der Oberfläche an Lösung bringt auch bei zu klebenden Gegenständen, z. B. Furnier-und Holzparkettplatten den Vorteil, dass die an Kunststoff verarmte Oberfläche ein grösseres Klebevermögen besitzt. Bei diesem Prozess kann aber auch eine Vorpolymerisation der Lösung im Holz stattfinden, wenn die Gegenstände auf eine Temperatur von etwa 40 bis 50 C erwärmt werden. Durch den Effekt der Monomere-Verarmung an den Oberflächen des Gutes vor der Polymerisation kann eine Vielzahl, etwa 5 bis 30 Platten, z. B.
Furnierplatten mit einer Dicke von 0, 7 mm, im direkten Kontakt miteinander polymerisiert werden, ohne dass ein Verkleben der Platten erfolgt.
Bei dem erfindungsgemässen Verfahren erfolgt die Polymerisation bei stufenweise gesteigerter Temperatur ohne Druckanwendung, wobei die exotherme Wärme ständig abgeführt wird. Durch die drucklose Polymerisation ist das erfindungsgemässe Verfahren wesentlich einfacher als die bekannten Polymerisationsmethoden, bei welchen Drücke zwischen 1 bis 10 atü angewendet werden. Der gesteuerte Temperaturablauf bei der Polymerisation erfolgt, an dem Beispiel von imprägnierten und vorpolymerisierten Furnierhölzern gezeigt, etwa folgendermassen :
Den gegebenenfalls vorpolymerisierten Furnierhölzern wird während der Polymerisation dauernd die exotherme Wärme in der Weise entzogen, dass der Temperaturanstieg bis zur maximalen Polymerisationstemperatur von 70 bis 800C steigend vor sich geht. Es sollen etwa 1 bis 24 h z.
B. 50 bis 60 C, eine weitere Stunde 65 bis 700C und anschliessend eine halbe Stunde 75 bis 80 C eingehalten werden. Anschliessend erfolgt durch weitere Erwärmung der Furnierhölzer auf 90 bis 1050C während einer halben Stunde die Härtung des Kunststoffes. Abschliessend wird auf 40 bis 60 C abgekühlt.
Je nach den verwendeten Rohstoffen für die Lösung, den in die Lösung eingebrachten Katalysatoren sowie der Holzart und auch der Form der zu "polymerisierenden" Gegenstände oder nach der Anzahl der zu Paketen geschichteten Furnierplatten ändern sich die angewendeten Zeiten und Temperaturen bei der Polymerisation.
Durch die luftdichte Verpackung der Gegenstände während der Polymerisation wird verhindert, dass die Lösung verdampft, wodurch nahezu keine Monomerenverluste und daher auch keine Kunststoffverarmung und keine Geruchsbelästigung entstehen. Es wurde festgestellt, dass bei dem erfindungsgemässen Verfahren der Monomerenverlust 10% nicht übersteigt.
Bei schwer imprägnierten Materialien, z. B. ist Weisseiche sehr schwer zu tränken, ist es vorteilhaft, gemäss der Erfindung in der dritten Imprägnierstufe die Gegenstände mit einer Imprägnierlösung, die eine grössere Viskosität als die zuvor angewandten Lösungen besitzt, zu überdecken und die in der Lösung befindlichen Gegenstände hohen Drücken von 3 bis 10 atü auszusetzen, wodurch eine bessere Imprägnierung erreicht wird.
Mit dem erfindungsgemässen Verfahren können nicht nur Gegenstände bzw. Halbfabrikate aus kunststoffimprägniertem Holz, sondern auch aus andern porösen Materialien, wie Fasermaterialien, Gasbeton, Keramik, Pappe, Papier usw. hergestellt werden.
Die gemäss der Erfindung hergestellten Holzprodukte weisen die folgenden Qualität- merkmale-unabhängig von der Holzart, dem Kunststoffgehalt (10 bis 150%) und der Kunststoffart-auf :
Sie sind 2- bis 8mal härter als Naturholz und besitzen daher eine wesentlich höhere Festigkeit
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geringere Wasser- und Feuchtigkeitsaufnahme, einen höheren Widerstand gegen Verrottung, Tierangriff, Fungus usw. Die Brennbarkeit ist wesentlich herabgesetzt und sie weisen eine höhere Wetterbeständigkeit auf. Die Wärmeleitfähigkeit ist bei hoher Luftfeuchtigkeit geringer als von Holz. Der spezifische elektrische Widerstand ist je nach der Art des imprägnierten Holzes und der
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Imprägnierlösung um 10- bis 1000mal grösser als bei einem unbehandelten trockenen Holz.
Die
Lebensdauer z. B. von Fussböden aus den nach dem erfindungsgemässen Verfahren hergestellten
Parketten ist etwa fünfmal so gross als von den bekannten, nur versiegelten Parketten.
Die gemäss der Erfindung hergestellten Gegenstände behalten im wesentlichen ihre ursprüngliche
Gestalt vor der Behandlung. Obwohl Holz durch die Behandlung 20 bis 100% an Gewicht zunimmt, wird sein Volumen nicht oder nur unwesentlich verändert, da die Monomerenlösungen kein Quellen des
Holzes verursachen und diese Stoffe nur die Poren des Holzes füllen. Die Holz-Plastik-Gegenstände zeigen nach der Behandlung eine verbesserte Dimensionsbeständigkeit und besitzen ein geringes
Wasseraufnahmevermögen. Das spez. Gewicht nimmt durch den Prozess proportional zur
Kunststoffaufnahme zu. Behandelt man z. B. 1000 cm3 eines Buchenholzes mit einem Gewicht von
730 g mit 380 g eines Monomeren-Kunststoffes (MMA), so erhält man ein fertiges Produkt, das 1110 g wiegt und damit ein spez. Gewicht von etwa 1, 11 besitzt.
Die Holz-Plastik-Gegenstände können gesägt, gebohrt, gedrechselt und verschraubt werden, jedoch müssen die Bohrlöcher etwas grösser sein als bei unbehandeltem Holz für die gleiche Schraubengrösse. Nageln von Holz-Plastik-Gegenständen ist jeeoch nicht oder nur mit Spezialnägeln möglich.
Die Oberflächenbehandlung von nach dem erfmdungsgemässen Verfahren hergestellten
Holz-Plastik-Gegenständen erfolgt wie bei Holz durch Abschleifen mit Sandpapier oder andern bekannten Methoden. Die geschliffene Oberfläche kann vorteilhaft mit Chemikalien behandelt werden, die auf Kunststoff haften. Die nach dem erfmdungsgemässen Verfahren hergestellten Produkte besitzen den Vorteil, dass ihre Oberflächen schmutzabweisend sind.
Verleimen und Verkleben von geschliffenen oder geschwabbelten Kunststoffholz erfolgt vorteilhaft mit Spezialleim, z. B. Epoxyharzleime. Standard PVC-Leime eigenen sich ebenfalls, die Haftfestigkeit ist jedoch etwas geringer. Ungeschliffene Kunststoffholz mit kunststoffverarmter Oberfläche kann mit gewöhnlichem Holzleim mit genügender Haftfestigkeit verklebt werden. Das kunststoffbehandelte Holz erhält bei vielen Holzarten und bei hohen Kunststoffgehalt, z. B. durch
Schwabbeln, einen natürlichen Finish und eingebaute Charakteristiken und braucht nicht mehr gestrichen, lackiert oder chemisch oder physikalisch behandelt zu werden. Falls erwünscht, kann die Oberfläche in einer Tiefe von 0, 1 bis 0, 4 mm abgeschliffen und gegebenenfalls poliert werden. Bei zusätzlicher Lakierung kommt man mit sehr wenig Lack aus, der sehr schnell trocknet.
Ein gemäss dem erfindungsgemässen Verfahren hergestellter Kunstholzparkett-Fussboden kann ohne weitere Versiegelung verlegt werden. Ausserordentlich störend sind bei den konventionellen Parkettarten einzuplanende und einzulegende Trockungs- und Wartezeiten zwischen einzelnen Versiegelungsvorgängen. Sie wirken verteuernd und stören den Arbeitsplan bei der Erstellung eines Bauwerkes. Weiterhin entstehen Schäden durch Begehen eines frisch verlegten Fussbodens, eines verklebten und versiegelten Bodens, die kostenerhöhend wirken. Das Parkettlegen mit dem neuen Kunststoffholz ist der letzte Arbeitsvorgang und der Raum kann kurzfristig-auch bei zusätzlicher Lackierung-nach der Verlegung des neuen Bodens bezogen werden. Der neue Fussboden braucht keine besondere Pflege, auch die Aushärtungszeit, die beim Versiegeln der alten Böden langwierig sein konnte, fällt fort.
Schäden des Bodens können durch einfaches Abschleifen oder Polieren der Schadenstelle beseitigt werden und es ist keine weitere Nachversiegelung mehr erforderlich.
Furnierholz-Folien gemäss der Erfindung können bis zu 150% Kunststoff homogen verteilt in der Holzstruktur aufnehmen. Solche Folien erhalten hohe Festigkeit und können durch einfaches Abschleifen und Polieren ohne oder gegebenenfalls mit einmaliger Nachbehandlung, z. B. Lackieren hochwertige Holzoberflächen liefern, wobei der Lackverbrauch sehr gering ist. Ein mehrfaches Lackieren der Holzoberfläche ist nicht notwendig. Darüberhinaus weisen Plastikfurnierhölzer eine wesentlich höhere Abriebfestigkeit, Druckfestigkeit und Widerstand gegen Beschädigungen auf. Druckoder Ritzbeschädigungen können wieder durch einfaches Abschleifen und Nachpolieren beseitigt werden.
Dicke, nach dem erfindungsgemässen Verfahren hergestellte Gegenstände aus Holz erhalten einen eingebauten Finish, der durch das ganze Holz hindurchgeht, so dass ein Lackieren und Versiegeln sich erübrigen kann. Das Holz, geschliffen und poliert, ist versiegelt und bedarf keiner weiteren Lackbehandlung. Wichsen mit Wachsemulsionen und gegebenenfalls gelegentliches Polieren genügen, um die alte Schönheit zu erhalten. Die Oberfläche kann hiebei, abhängig von der Oberflächenbehandlung, matt oder glänzend eingestellt werden.
Das erfindungsgemässe Verfahren eignet sich besonders zur Herstellung von Bodenbelägen, Werkzeug- und Messergriffen, Wandbekleidungen, Gussformen, Schuhleisten, Schmuck- und Gebrauchsgegenständen, Aschenbechern, Salatschüsseln, Gabeln, Spielzeugen, Sportgeräten, Skiern,
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Gewehrteilen, Tür- und Fensterrahmen, Haus- und Gartenmöbeln (oder Teile wie Sofafüsse), Knöpfen,
Stricknadeln, Kegeln, Möbeln (oder Teile) für Schulen und Behörden, Webstützen, technische Hölzern, z. B. Saugerbelägen, und vielen andern mehr.
Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemässen Verfahrens besteht darin, dass man Holz mit angefärbten monomeren Lösungen durchgehend gleichartig für jedes Werkstück gleicher Art färben kann. Man erzielt damit besonders dekorative Effekte und kann dadurch die Farbtönung von billigen
Holzarten wesentlich erhöhen. Da die erfindungsgemäss eingesetzten Kunststoffe thermoplastisch sein können, kann man viele Produkte gemäss der Erfindung, z. B. Pappen, thermoplastisch verformen. Es ist vorteilhaft und wirtschaftlicher, das Holz im technischen Einsatz vor der Imprägnierung in die endgültig gewünschte geschnittene, gedrechselte und bearbeitete Form zu bringen und diese bereits geformten
Holzstücke erst im Endzustand mit Kunststoff zu behandeln.
Diese Werkstücke brauchen dann nur noch eine kurze Nachbehandlung (Polieren, Abschleifen der obersten Schicht, schwabeln usw. ), um sie einsatzfähig zu machen. Dadurch entfallen nennenswerte Säge-, Beschnitt-, Drechsel- oder
Verarbeitungsverluste. Zur Erhöhung der Härte, der Glätte und des Glanzes können die ausgehärteten Holzprodukte mit Schleifmittel geglättet und mit Poliermittel poliert werden, wobei durch die
Reibungswärme die Oberflächentemperatur der Holzprodukte auf die Erweichungstemperatur des
Kunststoffes, jedoch nicht über 130 C, gebracht wird.
Die erfindungsgemässe Anlage zur Durchführung des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass unmittelbar nach einer Vakuum-Imprägniereinrichtung eine unter Normaldruck stehende zweite
Imprägniereinrichtung angeordnet ist und verschliessbare Behälter für die Aufnahme der zu imprägnierenden Gegenstände und der Imprägnierlösung und deren Transport vorgesehen sind, die in der Vakuum-Imprägniereinrichtung im offenen Zustand und in der zweiten Imprägniereinrichtung vorzugsweise geschlossen sind und dass weiters mit Deckeln luftdicht verschliessbare Wannen für die Polymerisation vorgesehen sind.
Die Verwendung der Behälter bzw. der Wannen bei der erfindungsgemässen Anlage ermöglicht einen fortlaufenden Arbeitsvorgang, ohne dass mit dem zu behandelnden Gut manipuliert werden muss. Lediglich das Beladen und Entladen der Behälter bzw. der Wannen erfordert Arbeitskräfte. Für einen Durchsatz von 60 m Holzplatten/h oder mehr werden ein bis zwei Arbeitskräfte benötigt.
Die Imprägnierlösung befindet sich nur in den Behältern, die weitgehend raumsparend mit dem Gut beschichtet werden können, so dass in die Behälter nur um weniges mehr an Lösung eingebracht werden muss als das Gut aufnehmen kann.
Durch den Einsatz der Behälter ist es nicht mehr wie üblicherweise notwendig, die Ventile und die Innenwände des Vakuum-Druckkessels zum Imprägnieren dauernd zu reinigen, da in diesen überhaupt keine Lösung gelangt. Es ist aber auch nicht erforderlich, die Kesselinnenwände mit einem Kadmiumbelag zu versehen, um Korrosionseffekte durch die katalysierten Monomeren zu verhindern.
Zur gleichmässigen Verteilung der Imprägnierlösung in den Gegenständen bleiben nach einem weiteren Merkmal der Erfindung die Behälter in einer der zweiten Imprägniereinrichtung nachgeordneten Einrichtung während einer vorbestimmten Zeitdauer. Diese Einrichtung ist im weiteren als Verweileinrichtung bezeichnet. Die zweite Imprägniereinrichtung und die Verweileinrichtung sind erfindungsgemäss als Durchlauftunnel ausgebildet. Ihre Länge richtet sich nach der möglichen längsten Verweilzeit von 48 h eines Behälters in den Kammern, die bei einer Imprägnierdauer von 90 min etwa zwölfmal so lang sein müssen als die Breite eines Behälters.
Zur Einstellung der Temperatur in den Wannen während der Polymerisation weist die Polymerisationseinrichtung Heiz- und Kühlkörper auf.
Für plattenförmiges Gut eignet sich besonders eine Polymerisationseinrichtung, bei der die Kühlund Heizkörper im wesentlichen lotrecht angeordnet sind, zwischen welchen die mit Deckeln verschlossene Wannen eingelegt werden. Dagegen kann es z. B. für nicht plattenförmiges Gut günstiger sein, dieses zwischen waagrecht angeordneten Kühl- und Heizkörpern zu polymerisieren. Diese Körper müssen für solches klobiges Gut, z. B. Webschützen, damit eine gute Wärmeabfuhr- bzw. -zufuhr gewährleistet ist, mit entsprechend geformten Einbuchtungen versehen sein. Wenn dieses Gut in Wannen die Anlage durchläuft, dann müssen auch die Wannen und ihre Deckel dem Gut angepasste Ausbuchtungen aufweisen und die Einbuchtungen der Kühl- bzw. Heizkörper mit den Ausbuchtungen der Wannen und Deckel übereinstimmen.
In der Polymersisationseinrichtung erfolgt nach der Härtung auch die Abkühlung des kunststoffimprägnierten Gutes.
Weitere Merkmale der erfindungsgemässen Anlage zur Durchführung des Verfahrens werden an Hand der Zeichnungen beschrieben, in denen ein Ausführungsbeispiel der Anlage schematisch dargestellt ist. Die Fig. l und 2a bis 2c zeigen die Anlage in Draufsicht bzw. in schaubildlicher Darstellung.
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Die Anlage nach den Fig. 1 und 2, die einen kontinuierlichen Arbeitsablauf ermöglicht, weist angeschlossen an eine Beladestelle--l--eine erste Imprägniereinrichtung--2--, eine zweite Imprägniereinrichtung-3--, eine Verweileinrichtung--4--, einen Druckkessel-5-für die dritte Imprägnierstufe, eine Polymerisationseinrichtung--6--und eine Entladestelle--P-- hintereinander angeordnet auf. Der Transport des Gutes erfolgt in Behältern--8--, die mittels Gehänge --9-- unter Zwischenschaltung von Elektrohebezeugen-9'-an einer Schienenbahn --10-- hängen.
Gegenstände, die keine plattenförmige Gestalt aufweisen, wie Webschützen, Tisch- und Sesselfüsse u. dgl. werden bei der Beladestelle direkt in die Behälter eingelegt, die beim Durchlaufen der zweiten Imprägniereinrichtung-3-und der Verweileinrichtung --4-- sowie im Druckkessel --5-- mit Deckeln --11-- verschlossen sind.
Plattenförmige Gegenstände, wie Parkettplatten, werden, wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, in Wannen --12-- und mit diesen in die Behälter-8-gelegt, die in gleicher Weise wie die Behälter mit dem nicht plattenförmigen Gut durch die Anlage bis zur Polymerisationseinrichtung gefördert werden. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel besitzen die Wannen eine Bodenfläche von 1, 25 m2 die mit je 2 bis 3 Holzlagen beschickt werden und können die Behälter 30 Wannen bzw. 75 m2 Parkettplatten aufnehmen. Bei dünnen Furnierhölzern (0, 7 mm) oder Pappen kann man z. B. 10 bis 30 Holzlagen je Wanne einsetzen und jeder Behälter nimmt 375 bis 1000 m2 Furnier auf.
Die erste Imprägniereinrichtung --2-- ist als Vakuum-und Druckkessel--14--ausgebildet, der mit einem nicht dargestellten Deckel verschliessbar ist. Der Kessel ist mit Anschlüssen--15, 16-- für die Vakuum- bzw. Druckleitung sowie mit einem Anschluss --17-- für die Zuleitung der in einem
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Behälters in diesen gelegt wird, damit die Lösung nur in den Behälter fliesst.
Nach der Druckbehandlung wird der Behälter aus dem Druckkessel gehoben, mit dem Deckel - verschlossen und zur zweiten Imprägniereinrichtung --3-- gebracht, die als Durchlaufkammer-19-ausgebildet ist und eine Länge aufweist, die wie bereits ausgeführt wurde, der Verweilzeit eines Behälters angepasst ist. Die Kammer ist an den Wänden mit Kühlschlangen - versehen, durch die ein Kühlmittel mittels einer Pumpe-21-gefördert wird, wodurch das die Kammer durchlaufende Gut auf einer Temperatur unter 150C gehalten wird. Aus den aus der
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vom Gut weitgehend entfernt wird. Die abgelassene Lösung kann wieder zum Imprägnieren verwendet werden.
Auch die nachfolgende Verweileinrichtung --4-- ist als Durchlaufkammer-23-- ausgebildet. Sie besitzt ebenfalls eine Länge die der Verweilzeit eines Behälters entspricht und ist mit Heizschlangen--24--ausgestattet, deren durch die Pumpe--25--gefördertes Heizmittel das Gut bis auf 400C erwärmt. Zum Transport der Behälter durch die beiden Kammern--19, 23--ist die Schienenbahn-10-in diesen verlegt. Die Eintritts- und Austrittsöffnungen der Kammern sind mit aus Deutlichkeitsgründen nicht dargestellten Schürzen abgedeckt. Die Verweileinrichtung kann aber auch zum Vorpolymerisieren des Gutes verwendet werden, was in manchen Fällen zur Abkürzung der Polymerisationszeit vorteilhaft sein kann.
Vor der Polymerisationseinrichtung--6--werden die Behälter --8-- entladen. Das
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Imprägnierlösung zu verhindern, sind die Deckel oder Wannen mit an sich bekannten, hitzebeständigen Dichtungen versehen. Aus dem gleichen Grund wird nicht plattenförmiges Gut, das direkt in den Behälter ohne Verwendung der Wannen die Imprägniereinrichtungen und die Ausgleichseinrichtung durchlaufen hat, in gasdichte Metall- oder Kunststoffolien gewickelt.
Die für den Einsatz von Wannen besonders geeignete Polymerisationseinrichtung --6-- besteht aus einem Rahmengestell-27--, in welchem in waagrechter Richtung verschiebbare Kühl- bzw.
Heizkörper-28-lotrecht angeordnet sind. Zwischen je zwei dieser Körper wird immer eine Wanne - eingelegt und nach vollständiger Beschickung wird auf die Körper und Wannen ein Druck mittels eines hydraulischen Druckzylinders --29-- ausgeübt, so dass zwischen den Körpern und Wannen ein guter Wärmeübergang besteht. Während der Polymerisation fliesst durch die Körper ein Kühlmittel zum Abführen der exothermen Wärme und während der Härtung ein Heizmittel. Das Kühlbzw. Heizmittel wird durch Leitungen--30, 31--zu-bzw. abgeführt, an denen die Körper mittels
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Schläuchen --32-- angeschlossen sind. Um das Einlegen bzw.
Herausnehmen der Wannen zu erleichtern, sind die Körper an einer ihrer Kontaktwände mit gegen die benachbarten Körper gerichtete Feder--33--versehen, die, sobald von dem Druckzylinder kein Druck ausgeübt wird, die Körper auseinanderschieben. Zur Steuerung des Temperaturablaufes während der Polymerisation kann die Polymerisationseinrichtung mit einer Programmiereinrichtung versehen sein.
Schwer zu imprägnierendes Gut, das entweder aus einem sehr dichten Werkstoff, z. B. Weisseiche, besteht oder eine nicht plattenförmige, grosse Dickeabmessungen aufweisende Gestalt besitzt, kann in zweckmässiger Weise vor der Polymerisation nochmals einer Druckimprägnierung unterworfen werden.
Dazu dient ein zwischen der zweiten Imprägniereinrichtung und der Verweileinrichtung oder der Polymerisationseinrichtung geschalteter Druckkessel-5-. In diesen wird ein solches Gut enthaltender Behälter --8-- eingesetzt, nachdem er nochmals mit der Imprägnierlösung gefüllt wurde.
Auf diese Lösung bzw. das Gut werden Drücke von 3 bis 10 atü ausgeübt.
Nach erfolgter Polymerisation und Kühlung des Gutes in der Einrichtung--6--wird das Gut, im vorliegenden Fall die Parkettplatten, aus den Wannen genommen und verpackt. Wie aus Fig. 1 ersichtlich, sind die Einrichtungen der Anlage in einem geschlossenen Kreislauf angeordnet, wodurch in vorteilhafter Weise die Entladestelle --7-- neben der Beladestelle-l-zu liegen kommt und die leeren Wannen auf kurzem Wege von der Entlade- zur Beladestelle zu transportieren sind.
Zur Beschleunigung der Polymerisation können Beschleuniger, wie Kobaltoktoat verwendet werden, die im entsprechenden Anteil einer Monomerenlösung zugesetzt sind. Diese Lösung mit dem Beschleuniger kann auf das Gut direkt oder bei in Wannen transportiertem Gut auf die Innenseite der Wannendeckel gesprüht werden.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von kunststoffimprägnierten Gegenständen aus porösen oder faserartigen Werkstoffen, z. B. aus Gasbeton, Keramik, Pappe, Papier, insbesondere Holz, bestehend aus 100 Gew.-Teilen porösem Material und 10 bis 200 Gew.-Teilen Kunststoff, bei dem das poröse Material von Luft befreit und mit einem lösungsmittelfreien polymerisierbaren Vinylmonomeren allein oder im Gemisch von Co-Monomeren unter Zusatz von Katalysatoren und gegebenenfalls Reaktionsbeschleunigem imprägniert wird und anschliessend die Polymerisation der in das poröse
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dassausserhalb der Imprägniereinrichtung in der Lösung verbleibend bei normalem Luftdruck bis zur vollständigen Durchdringung mit der Lösung und gegebenenfalls in einer dritten Stufe unter Anwendung von Druck,
und dass nach Ablassen der überschüssigen Lösung die Gegenstände luftdicht verpackt werden und die in den Gegenständen befindliche Lösung gegebenenfalls nach Zwischenlagerung bei stufenweise steigender Temperatur im Bereich von etwa 40 bis 80 C unter ständigem Abführen der Reaktionswärme polymerisiert und schliesslich bei einer Temperatur von 90 bis 1050C gehärtet wird.
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