BE1005744A4

BE1005744A4 - Werkwijze voor het hergebruiken van tapijtafval en het verkregen produkt.

Info

Publication number: BE1005744A4
Application number: BE9200247A
Authority: BE
Inventors: Berthold-Pierre Simons; Pauw Carlo De
Original assignee: Wetenschappelijk En Tech Ct Vo
Priority date: 1992-03-11
Filing date: 1992-03-11
Publication date: 1994-01-11

Abstract

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het hergebruiken van tapijtafval, omvattende de stappen van het : i) verkleinen van het tapijtafval; ii) verweken van het verkleinde tapijtafval onder handhaving van vezelcomponenten ; en iii) vormen van het verweekte, verkleinde tapijtafval tot een profukt, waarbij bij voorkeur het verwerken wordt uitgevoerd bij een temperatuur van 100-200 graden C, bij voorkeur 120-180 graden C. Verder heeft de uitvinding betrekking op een gevormd produkt dat in hoofdzaak bestaat uit tapijtafval.

Description

WERKWIJZE VOOR HET HERGEBRUIKEN VAN TAPIJTAFVAL
EN HET VERKREGEN PRODUKT
De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het hergebruiken van tapijtafval en op een gevormd produkt dat in hoofdzaak bestaat uit tapijtafval.

Bij de produktie van tapijten komen relatief grote hoeveelheden tapijtresten vrij, dat tot nu toe nagenoeg uitsluitend werd afgevoerd naar een stortplaats of verbrandingsoven. De tendens is echter dat het storten of verbranden van tapijtafval steeds grotere weerstanden oproept.

De onderhavige uitvinding heeft het hergebruik van dergelijke tapijtresten ten doel en derhalve het omzetten van deze tapijtresten in waardevolle, gevormde produkten.

Een probleem hierbij is, dat de tapijtresten een zeer complexe samenstelling bezitten. Tapijtresten bevatten zowel anorganische als organische componenten die elk verder onderverdeeld kunnen worden in vezelcomponenten en deeltjesvormige componenten. De verschillende componenten zijn veelal fysico-chemisch incompatibel, zoals voor polypropeen, polyacryl en polyamide. Ondanks de gecompliceerde samenstelling van tapijtresten, is het volgens de onderhavige uitvinding mogelijk tapijtresten om te zetten in waardevolle produkten die voor hun toepassing optimale mechanische eigenschappen bezitten, terwijl voor het vormen van de produkten op zieh bekende verwerkingsmethodes kunnen worden toegepast.

De werkwijze volgens de uitvinding voor het hergebruiken van tapijtafval wordt gekenmerkt, doordat hij omvat de stappen voor het : i) verkleinen van het tapijtafval ; ii) verweken van het verkleinde tapijtafval onder handhaving van vezelcomponenten ; en

iii) vormen van het verweekte, verkleinde tapijtafval tot een produkt.

De basis van de onderhavige vinding is, dat het in tapijtafval aanwezige kunststof materiaal voor een belangrijk deel kan worden gebruikt als matrix in het gevormde produkt, in welke matrix andere componenten zijn opgenomen, welke componenten zelf ten dele extra bijdragen aan de eigenschappen van het gevormde produkt. Dit houdt in, dat vezelcomponenten zoveel mogelijk hun vezelkarakter dienen te behouden, waardoor sterkte en taaiheid van het gevormde produkt wezenlijk verbeteren.

Het tapijtafval dient in eerste instantie qua deeltjesgrootte omgezet te worden tot een relatief homogene massa. Het verkleinen van het tapijtafval omvat veelal het snijden van het tapijtafval tot deeltjes met een grootste afmeting binnen het bereik van 1 tot 7 cm, meer bij voorkeur 2 tot 5 cm, met name 2 tot 3 cm. Bij voorkeur worden dus in hoofdzaak rechthoekige of vierkante stukjes tapijtafval door verkleining verkregen.

Het verweken van het verkleinde tapijtafval vindt plaats onder handhaving van zoveel mogelijk vezelcomponenten. De temperatuur waarbij het verweken wordt uitgevoerd is daardoor bepaald en bedraagt in het algemeen 100 tot 200oC, bij voorkeur 120 tot 180oC. Een en ander is afhankelijk van de in het tapijtafval aanwezige vezelcomponenten die van natuurlijke of synthetische oorsprong kunnen zijn. De vezelcomponenten omvatten natuurlijk vezelmateriaal, zoals wol, katoen en jute.

Vanwege de compatibiliteit met de andere bestanddelen, is het noodzakelijk dat het tapijtafval ten hoogste 15 gew. %, meer bij voorkeur ten hoogste 10 gew. % natuurlijk vezelmateriaal bevat. In geval het natuurlijke vezelmateriaal wolvezels bevat, is het vanwege de eigenschappen van het gevormde produkt, voordelig indien het natuurlijke vezelmateriaal ten hoogste 5 gew. %, bij voorkeur ten hoogste 2 gew. % wolvezels bevat.

Het verkleinde tapijtafval kan worden vervezeld, dat wil zeggen uiteengerafeld, alvorens verder te worden

verwerkt. Het vervezelen leidt veelal tot een eindprodukt met een gladder buitenoppervlak. Verder is het mogelijk om het vervezelde tapijtafval te vormen tot een mat en deze te onderwerpen aan de verwekingsbehandeling. In dat geval kan de verwekingsbehandeling bestaan uit kalanderen, een bewerking die op zieh bekend is. Het kalanderen wordt in het algemeen uitgevoerd bij een temperatuur vanaf circa 50 C tot circa 200"C.

Het plastificeren omvat naast kalanderen tevens plastificeren door middel van extrusie en gieten, zoals spuitgieten. Tevens is het mogelijk om het door extrusie of spuitgieten verkregen verweekte materiaal toe te voeren aan een kalander, waardoor optimale oppervlakteeigenschappen worden verkregen.

Na het verweken van het tapijtafval kan het verweekte, bijv. tot granulaat of matten gevormde materiaal worden afgekoeld, en als halffabrikaat aangeboden.

Het heeft echter voorkeur om het verweekte tapijtafval direct te vormen, waardoor het materiaal slechts aan een warmtebewerking wordt onderworpen, hetgeen de mechanische eigenschappen ten goede komt. Het vormen vindt plaats met behulp van een pers die het verweekte materiaal perst tot een produkt. Voor het verkrijgen van een produkt met een gladder oppervlak heeft het voorkeur dat de pers wordt voorverwarmd, bijv. tot een temperatuur van 40-100oC, meer bij voorkeur 60 tot 80oC.

Het gevormde produkt kan eventueel worden onderworpen aan een nabewerking, zoals snijden, zagen en dergelijke. Het produkt kan verder worden onderworpen aan een oppervlaktebehandeling, zoals lamineren, waarbij op een of beide zijden van het produkt een folie wordt aangebracht, waardoor de mechanische eigenschappen en ook het uiterlijk van het produkt sterk kunnen verbeteren.

Tenslotte heeft de uitvinding betrekking op een gevormd produkt dat in hoofdzaak bestaat uit tapijtafval, en meer in het bijzonder op een gevormd produkt dat is verkregen volgens een van de werkwijzen volgens de onderhavige uitvinding.

Genoemde en andere kenmerken van het gevormde produkt en de werkwijze voor het vervaardigen daarvan zullen hierna verder verduidelijkt worden aan de hand van een aantal niet-limitatieve uitvoeringsvoorbeelden die louter bedoeld zijn ter illustratie van de uitvinding en niet tot beperking daarvan.

Voorbeeld 1
Tapijtresten die werden gebruikt hadden de navolgende, globale samenstelling.

* natuurlijk vezelmateriaal wol 1, 9 gew. % jute 5, 4 gew. % katoen 1, 1 gew. % synthetische componenten polyester 1, 4 gew. % polypropeen 18, 5 gew. % polyamide 13, 1 gew. % latex 13, 1 gew. % * vulstof schuim 45, 4%
De tapijtresten bevatten voornamelijk koolstof (39 gew. %), calciumcarbonaat (27, 9 gew. %), aluminium (16, 8 gew. %), en verder een kleine hoeveelheid zink (0, 15 gew. %) en zwavel (0, 16 gew. %).

Het tapijtafval werd verkleind tot afmetingen van 2-3 cm in het vierkant. Het tapijtsnijdsel werd vervezeld en toegevoerd aan een kalander. De kalandertemperatuur bedroeg 2000C en de kalanderdruk 1, 5 bar. Het gekalanderde materiaal werd toegevoerd aan een pers die was voorverwarmd tot een temperatuur van 60 tot 80oC. De perstemperatuur bedroeg 800C en de persverblijftijd 4 minuten.

Het verkregen, gevormde produkt had een gemiddelde E-modulus van 98 daN/mm2, een buigspanning van 1, 50 daN/rnrn2, en een breukrek van 8, 4 daN/rnrn2.

Voorbeeld 2
Het in voorbeeld 1 verkregen produkt werd gevormd tot een laminaat onder gebruikmaking van lijmfoliën.

In een buigproef werd een E-modulus gemeten van gemiddeld 155 daN/mm2, een buigspanning van gemiddeld 2, 1 daN/rnrn2.

Voorbeeld 3
Tapijtsnijdsel dat is bereid in voorbeeld 1, werd toegevoegd aan een spuitgietmachine die kan worden aangesloten op drie verschillende type mallen. Mal 1 bezit een plaatvorm met afmetingen 150-100 mm, en een dikte die afhankelijk is van de uitgeoefende perskracht. Mal 2 heeft een cirkelronde vorm met een diameter van 120 mm en een variabele dikte van 6, 8 en 15 mm. Mal 3 heeft een staafvorm met afmetingen 150 bij 50 of 10 mm.

In een trekproef hebben de produkten een E-modulus van gemiddeld 90,9 daN/mm2, een breukspanning van
EMI5.1
gemiddeld 1, een breukrek van gemiddeld 3, In de buigproef bedroeg de E-modulus 19, 2 en bedroeg de buigspanning gemiddeld
Voorbeeld 4
Tapijtsnijdsel uit voorbeeld 1 werd toegevoegd aan een extruder. De schroefdiameter bedroeg 60 mm, de lengte-diameterverhouding is 5. De temperatuur van de extruder was ongeveer 2000e en het toerental was 300 tpm.

Bij een druk van 50 ton werd geperst onder gebruikmaking van de cirkelvormige mal.

Indien de pers werd voorverwarmd tot 60-80 C had het produkt een gladder en glanzender oppervlak. Werd echter versneden en vervezeld tapijtafval gebruikt dan werden in beide situaties gladde en glanzende oppervlakken verkregen.

In een vergelijkend experiment werd de temperatuur in de extruder opgevoerd tot in de orde van grootte 260 C, waardoor de vezelcomponenten hun vezelachtige structuur hadden verloren. Het verkregen produkt had een sterkte nagenoeg nul en scheurde onmiddellijk.

******

Claims

CONCLUSIES 1. Werkwijze voor het hergebruiken van tapijtafval, omvattende de stappen van het : i) verkleinen van het tapijtafval ; ii) verweken van het verkleinde tapijtafval onder handhaving van vezelcomponenten ; en iii) vormen van het verweekte, verkleinde tapijtafval tot een produkt. EMI7.1
2. Werkwijze volgens conclusie 1, waarin het verweken wordt uitgevoerd bij een temperatuur van 100-200 C, bij voorkeur 120-180 C.
3. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, waarin het verweken extruderen, gieten, zoals spuitgieten en/of kalanderen omvat.
4. Werkwijze volgens conclusie 1-3, waarin het tapijtafval ten hoogste 15 gew. %, bij voorkeur ten hoogste 10 gew. % natuurlijk vezelmateriaal bevat.
5. Werkwijze volgens conclusie 4, waarin het EMI7.2 natuurlijke vezelmateriaal ten hoogste 5 gew. bij voorkeur ten hoogste 2 gew. wol bevat.
6. Werkwijze volgens conclusie 1-5, waarin het verkleinen het vervezelen van het tapijtafval omvat.
7. Werkwijze volgens conclusie 6, waarin het vervezelde tapijtafval wordt gevormd tot een mat.
8. Werkwijze volgens conclusie 1-7, waarin het vormen wordt uitgevoerd met een verwarmde pers.
9. Werkwijze volgens conclusie 8, waarin de pers wordt verwarmd tot een temperatuur van 40-100 C, bijv.

60-80 C.
10. Werkwijze volgens conclusie 1-9, waarin het gevormde produkt wordt gelamineerd.
11. Gevormd produkt dat in hoofdzaak bestaat uit tapijtafval. <Desc/Clms Page number 8>
12. Gevormd produkt volgens conclusie 11, verkregen volgens de werkwijze van conclusie 1-10.