Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Press-Werkstoffes aus alten Kraftfahrzeugreifen und eine Verwendung dieses Press-Werkstoffes zum Herstellen eines Pressformkörpers, insbesondere einer Pressplatte oder Pressspanplatte.
Es sind bereits Aufschlussverfahren verschiedenster Art bekanntgeworden, bei welchen die Altreifen unter Zuhilfenahme von Schneidemühlen, Brechern, Zahnscheibenmühlen und ähnlichen Einrichtungen auf eine Teilchengrösse von etwa 5-30 mm zerkleinert werden. Hierbei separieren sich weitgehend die aufgeschlossenen Gewebeteile von dem Gummigranulat, wobei eine starke Entmischung stattfindet und sich die Gewebeanteile sogar zu Knäueln zusammenballen, die ausgesondert werden müssen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, durch Aufarbeiten von Altreifen einen Presswerkstoff herzustellen, der einschliesslich der anfallenden Gewebeeinlagen durch Formoder Flachpresseinrichtungen unmittelbar zu Erzeugnissen verschiedenster Art weiterverarbeitet werden kann. Hierzu ist erfindungsgemäss vorgesehen, dass die Kraftfahrzeugreifen zerkleinert und einer Feinmahlung unter Mitverwendung ihres Gewebeanteiles unterworfen werden, wobei die Aufschliessung sowohl des Gummianteiles als auch des Gewebeanteiles bis zu einem solchen Feinheitsgrad erfolgt, dass mit blossem Auge die Gummianteile nicht mehr von den Gewebeanteilen unterschieden werden können.
Durch einen solchen erfindungsgemässen, sehr weitgehenden Feinstaufschluss wird erreicht. dass die oben erwähnte Separierung der Gewebeanteile von den Gummianteilen nicht auftreten kann, sondern dass die faserartigen Gewebeteile und die sehr fein zermahlenen Gummipartikel eine homogene Mischung ergeben. Im einzelnen kann das erfindungsgemässe Verfahren in der Weise ausgeführt werden, dass die Reifen zunächst von ihren Wulsten befreit, anschliessend auf eine Partikelgrösse von 5-30 mm zerschnitten und dann in einer Zahnscheibenmühle zermahlen werden, bei welcher der Scheibenabstand auf höchstens 1 mm eingestellt ist. Bei einer bevorzugten Ausführungsweise des erfindungsgemässen Verfahrens ist der Scheibenabstand an der Zahnscheibenmühle auf weniger als 0,2 mm, vorzugsweise auf etwa 0,1 mm eingestellt.
Bei der praktischen Erprobung des erfindungsgemässen Verfahrens hat es sich in überraschender Weise gezeigt, dass trotz der bei der üblichen Vorzerkleinerung entstehenden Tendenz zur Separierung der Gewebeteile von den Gummianteilen eine Homogenisierung während der anschliessenden Feinstmahlung erzielt werden kann. Infolge dieser durch den Feinstaufschluss erfolgten Homogenisierung ergibt sich als weiterer Vorteil, dass bei dem so erzeugten Presswerkstoff ohne Zugabe von Bindemitteln und lediglich unter dem Einfluss von Temperatur und Druck sowie vermutlich unter einer auftretenden Reaktivierung des Restschwefels im Altgummi in einem Pressvorgang eine erneute Bindung der Feinstpartikel des Presswerkstoffes erreicht werden kann. Hierbei kann unter Einsparung der Kosten für ein Bindemittel eine hohe Festigkeit der aus dem Presswerkstoff hergestellten Erzeugnisse erreicht werden.
Eine besonders vorteilhafte Verwendung des im erfindungsgemässen Verfahren gewonnenen Press-Werkstoffes ergibt sich bei der Herstellung eines Pressformkörpers vor allem als Pressplatte oder Pressspanplatte, wenn erfindungsgemäss unter Anwendung von Druck und Wärme der Gummianteil des Press-Werkstoffes revulkanisiert und als Bindemittel benützt wird. Eine solche Verwendung kann nach einem weiteren Vorschlag in der Weise erfolgen, dass der Press-Werkstoff bei einer Press-Temperatur von 120 bis 250 C, vorzugsweise bei etwa 1800 C verpresst wird. Hierbei kann ein Pressdruck in breiter Streuung von etwa 10 bis 35 kg/cm2, insbesondere bei etwa 10 bis 20 kg/cm2 vorgesehen werden.
Bei solchen
Pressdrücken lagern sich die feinstgemahlenen Gummipar tikel dicht aneinander, so dass im Press-Werkstoff im wesent lichen die gleiche Dichte entsteht wie im Ausgangswerkstoff vor dessen Zerkleinerung und vermutlich unter einer auftre tenden Reaktivierung des Restschwefels im Altgummi eine genügende Eigenbindung der Gummiteilchen erreicht wird.
Demgegenüber kann gemäss einem weiteren Vorschlag bei den vorstehend angegebenen Press-Temperaturen der
Pressdruck bis zu 10 kg/cm2 betragen. Es hat sich überra schenderweise gezeigt, dass selbst bei ganz geringen Drücken, die noch unterhalb von 1 kg/cm2 liegen, eine für viele Fälle ausreichende Eigenbindung erreichbar ist, hierbei jedoch im
Gegensatz zur Verarbeitung unter höheren Pressdrücken kein absolut dichter Körper, sondern vielmehr ein poröser Körper entsteht, der eine überaus grosse Anzahl einzelner kleiner
Hohlräume zwischen den Gummipartikeln aufweist, die für das blosse Auge kaum wahrnehmbar sind.
Während mit den hohen Pressdrücken von 10 bis 35 kg0 cm2, vornehmlich bei um 20 kg/cm2 liegenden Pressdrücken ein praktisch poren freier, dichter Körper entsteht, der im Falle seines allseitigen
Einschlusses nicht mehr merklich kompressibel ist, lässt sich beim Verpressen mit sehr niedrigen, bis zu 10 kg/cm2 be tragenden Pressdrücken ein Pressformkörper erzielen, der zwar mit Rücksicht auf die feine Verteilung der mikroskopisch kleinen Hohlräume ein ebenfalls homogenes Aussehen aufweist, tatsächlich jedoch so porös ist, dass er bei allseitiger
Druckeinwirkung ein deutliches kompressibles Verhalten zeigt.
Der in dieser Weise hergestellte Pressformkörper hat dann ähnliche Eigenschaften, wie etwa ein Schaumgummikörper, bei welchem diese Eigenschaft durch besondere Verfah rensgänge unter erheblichen Kosten und unter Verwendung von hochwertigem Rohmaterial erzeugt wird, ohne dass dabei eine vergleichbare feine Porigkeit erzielbar wäre.
Bei der erfindungsgemässen Verwendung des gewonnenen Press-Werkstoffes kann es zweckmässig sein, dass dem Presswerkstoff vor dem Pressvorgang bis zu 15 Gew. %, insbesondere etwa 3 bis 8 Gew. % eines zusätzlichen Bindemittels beigemischt werden. Besonders empfehlenswert ist Isozyanat als zusätzliches Bindemittel, welches vorteilhaft mit einem Anteil von bis zu 10 Gew. %, vorzugsweise bis zu5 Gew. % verwendet wird. Eine Zugabe von derartigen zusätzlichen Bindemitteln wie auch eine Zugabe von Schwefel zu der zu verpressenden Mischung kann sich vor allem dann empfehlen, wenn zur Streckung des Rohmaterials und/oder zur zusätzlichen Beeinflussung der Dichte, der Biegsamkeit, Abriebfestigkeit und anderer physikalischer Eigenschaften des fertigen Pressformkörpers dem Press-Werkstoff zellulosehaltige Zuschlagstoffe, insbesondere Holzschleifstaub, Holzspäne.
Bagasse Fasern oder Reisschalen, mineralische Zuschlagstoffe, insbesondere Sand, Kreide, Kaolin, Mittel zur Erhöhung der Abrieb- und Alterungsbeständigkeit oder Vulkanisierzuschläge beigemischt werden, beispielsweise Beschleuniger, Aktivatoren, Weichmacher.
Ein auf diese Weise hergestellter Pressformkörper kann in vielfältiger Weise verwendet werden und infolge seiner hohen Abriebfestigkeit und Biegsamkeit wie auch infolge seiner nur sehr geringen Feuchtigkeits- oder Wasserdurchlässigkeit als Fussbodenbelag, als Unterlage für empfindliche Transportgüter, als elastische Abdeckung z. B. bei Sitzmöbeln dienen.
Auch ist die Herstellung von Hohlkörpern, zum Beispiel von Fässern und Röhren möglich.
Für wenigstens eine Schicht des Pressformkörpers kann nahezu ausschliesslich der Press-Werkstoff verwendet werden.
Dem Press-Werkstoff können für wenigstens eine Schicht des Pressformkörpers zellulosehaltige Zuschlagstoffe, insbesondere Holzschleifstaub, Holzspäne, Bagasse-Fasern oder Reisschalen zugemischt werden. Es können dem Press-Werkstoff auch mineralische Zuschlagstoffe, insbesondere Sand, Kreide, Kaolin, zugesetzt werden.
Während bei dem erfindungsgemässen Verfahren der Press-Werkstoff etwa bis zur Pulverform aufgeschlossen wird und die Teilchengrösse der Gummipartikel praktisch weit unter 0,5 mm bleibt, können dem Press-Werkstoff für wenig stens eine Schicht des Pressformkörpers weniger stark zer kleinerte Altgummiteile beigemischt werden, deren Korn grösse 1 bis 5 mm, vorzugsweise etwa 2 bis 3 mm beträgt.
Für den Pressformkörper kann ein Gummianteil von weniger als 50 Gew. %, bevorzugt zwischen etwa 10 und 30
Gew. %, bezogen auf das Gesamtgewicht der Rohstoffmischung, verwendet werden.
Eine besonders hohe Dichte und geringe Kompressibili tät bei sehr kleiner Wasseraufnahme ergibt sich, wenn für den Press-Werkstoff ein Gewebefasernanteil bis zu 50 Gew. % des Gummianteiles verwendet wird.
Beim Herstellen eines als Pressspanplatte ausgebildeten Pressformkörpers kann für eine Schicht des Pressformkörpers der Reifenaufschluss und für eine zweite Schicht ein gummi freier Werkstoff, insbesondere Kunststoff oder Span- oder Faserstoff, verwendet werden. Hierbei kann an wenigstens einer Seite der den Gummianteil enthaltenden Schicht eine Folie, insbesondere aus Kautschuk, Kunststoff oder Metall, vorgesehen werden, die vorzugsweise zusammen mit der gummihaltigen Schicht gepresst wird. Hierbei können für die Schichten unterschiedliche Bindemittel verwendet werden, und zwar vorzugsweise für die den Gummianteil enthaltende Schicht als Bindemittel Isozyanat und für die gummifreie Schicht ein Spanplatten-Bindemittel, wie Harnstoff oder Phenolharz.
Zur Herstellung der Pressformkörper bzw. Pressplatten können die in der Spanplatten-Industrie gebräuchlichen, bekannten Pressverfahren angewendet werden, vorzugsweise das Flachpressverfahren, aber auch das Strangpress- und Kalanderverfahren. Dabei ist es möglich, die einzelnen Schichten bei mehrschichtigen Platten gemeinsam zu verpressen oder auch einzeln herzustellen und später unter Verwendung des Press-Werkstoffes als Bindemittel miteinander zu verbinden.
Die Erfindung ist nachstehend anhand von verschiedenen Ausführungsbeispielen näher beschrieben und erläutert, die in der Zeichnung in nicht massstäblichen Skizzen ihres Querschnitts wiedergegeben sind und nur einige typische Beispiele für eine Reihe von zahlreichen Anwendungsformen darstellen.
Es zeigen:
Fig. 1 den Herstellungsgang für einen durch Aufschluss von Kraftfahrzeug-Altreifen sich ergebenden Press-Werkstoff,
Fig. 2 eine Siebkurve für den Press-Werkstoff,
Fig. 3 einen Querschnitt durch eine unter Verwendung des erfindungsgemäss hergestellten Press-Werkstoffs erzeugte Einschichtplatte,
Fig. 4 einen Querschnitt durch eine Dreischichtplatte,
Fig. 5 einen Querschnitt durch eine andere Dreischichtplatte und
Fig. 6 einen Querschnitt durch ein erfindungsgemäss hergestelltes Pressformteil, das jedoch nur ausschnittsweise wiedergegeben ist.
Die zur Verarbeitung vorgesehenen Kraftfahrzeug-Altreifen 11 werden zunächst von ihren Wülsten befreit und dann einer Grobzerkleinerungsmaschine 12 zugeführt, in der sie auf eine Partikelgrösse von 5 bis 30 mm, im Mittel auf eine Korngrösse von 15 mm durch Schneiden oder Hacken vorzerkleinert werden. Ohne irgendeine Separierung in Gewebeteile und Gummiteile werden diese gemeinsam einer Zahnscheibenmühle 13 zugeführt, in welcher bei einem Scheibenabstand von etwa 0,1 mm der Feinaufschluss erfolgt. Der in dieser
Weise aufgeschlossene Presswerkstoff entspricht der in Fig. 2 stark ausgezogenen Siebkurve.
Die Grenzen der Korngrösse sollen möglichst innerhalb des in Fig. 2 schraffiert dargestell ten Bereiches liegen, wobei es vorteilhaft ist, wenn der Fein aufschluss bis zu einer solch geringen Korngrösse getrieben wird, dass der Grossteil des aufgeschlossenen Presswerkstoffes bei einer Maschenweite MW des Siebes von weniger als 1,5 mm das Sieb passieren kann.
Beim dargestellten Ausführungsbeispiel gelangt der aufgeschlossene Presswerkstoff, in welchem mit blossem Auge die Gummi anteile nicht von den zerfaserten Gewebeanteilen unterschieden werden können, in eine Mischkammer 14, in welcher aus einem Vormischer 15 bereitgehaltener, beispielsweise aus der Spanplattenherstellung stammender Holzschleifstaub beigemischt wird. Der Anteil des Schleifstaubes am gesamten Presswerkstoff kann bis zu 100% des von dem
Altreifen 11 stammenden Gummi-Gewebe-Gemisches be tragen; er wird vorteilhaft bei etwa 30% gewählt.
Als Beimischungen können auch andere zellulosehaltige Werkstoffe, wie Holzspäne, Bagassefasern, Reisschalen und/oder mineralische Stoffe, wie Sand, Kreide, Kaolin sowie die bei der Vulkanisierung von Gummi bekannten Zuschlagstoffe, wie Beschleuniger, Aktivatoren, Weichmacher und Mittel zur Erhöhung der Abrieb- und Alterungsbeständigkeit beigemischt werden. Diese Zuschlagstoffe sollen sich ebenfalls in feinst aufgeschlossenem Zustand befinden, damit eine homogene Untermischung erreicht wird.
Die so erzielte Mischung wird dann einer aus der Spanplattenfertigung bekannten Streumaschine 16 zugeführt und dort auf eine vorgeheizte Pressunterlage in einer Stärke von etwa 20 mm aufgestreut. Ohne Zugabe sonstiger Bindemittel kann dann der Pressrohling auf eine Fertigplattendicke von 8 mm in etwa acht Minuten bei einer Presstemperatur von 1800 C und bei einem Pressdruck von etwa 20 kg/cm2 fertiggepresst werden.
Je nach Anteil und Art der beigemischten Zuschlagstoffe, die vorteilhaft zur Erhöhung der Bindefähigkeit einen Zuschlag von bis zu 4% Schwefel erhalten können, kann die Presstemperatur im Bereich von 120 bis 250 C betragen, wobei der Pressdruck im Bereich zwischen 10 und 35 kg/cm2 variierbar ist.
Eine in der oben beschriebenen Weise mit Holzschleifstaub als Zuschlagstoff hergestellte Pressplatte weist eine hohe Wärmedämmung auf und eignet sich vermöge ihrer Biegsamkeit und Elastizität vor allem als Fussbodenbelag. Hierzu können Plattenformate auf beheizten Flachpressen oder auch Endlosbänder auf Kalanderwalzen, Strangpressen und ähnlichen bekannten Presseinrichtungen fertiggepresst werden.
Der in der erfindungsgemässen Weise gewonnene Presswerkstoff kann auch bei der Herstellung von Verbundwerkstoffen im Ein- oder Zweigangverfahren eingesetzt werden, z. B. durch Aufpressen auf Metall-, Holz- oder Kunststoffplatten im Zweigangverfahren bzw. als Decklage oder Mittellage bei der Herstellung von spanplattenartigen Werkstoffen.
Die in Fig. 3 dargestellte Einschichtplatte ist aus einem Gemisch hergestellt, das je zur Hälfte aus sehr kleinen Holzspänen oder Holzschleifstaub und einem Presswerkstoff besteht, der aus feinstaufgeschlossenen, aus Kraftfahrzeugaltreifen gewonnenen Gummianteilen und homogen mit diesen vermischten Gewebeanteilen zusammengesetzt ist und dabei einen solchen Feinheitsgrad aufweist, dass mit blossem Auge die Gummianteile nicht von den Gewebeanteilen unterschieden werden können. Der Faseranteil im Presswerkstoff entspricht dabei dem Gewebeanteil in den als Rohmaterial verwendeten Altreifen. Der Gewebeanteil braucht somit nicht zusätzlich bei der Zerkleinerung oder Feinmahlung der Altreifenpartikel ausgesondert zu werden.
Wegen der Kleinheit der zusammen mit dem erfindungsgemäss gewonnenen Press werkstoff verarbeiteten Holzpartikel sind diese in der fertigen Pressplatte 10 mit blossem Auge kaum erkennbar. Die Platte wirkt deshalb weitgehend homogen. Trotz des überwiegenden Gesamtanteils an Holz- und Faserstoffen, der der endständigen Spanplatte 10 holzähnliche Eigenschaften verleiht, ist eine gute Elastizität und eine hohe Biegsamkeit gegeben, so dass die fertig gepresste Platte auch dort verarbeitet werden kann, wo die seither bekannten Spanplatten wegen ihrer zu geringen Elastizität keine Verwendung finden konnten.
Fig. 4 zeigt eine vornehmlich als Fussbodenbelag verwendbare Dreischichtplatte 20, bei welcher die Mittelschicht 21 aus grossflächigen, mit Phenolharzleim gebundenen Holzspänen besteht. In der oberen Deckschicht 22 sind hundert Gewichtsteilen von homogenisiertem, aus Altreifen stammendem Presswerkstoff jeweils 25 Gewichtsteile an gefärbtem und mit Schutzmittel imprägnierten Flachsschäben beigemischt. Obwohl infolge des sehr hohen Aufschliessungsgrades die Revulkanisierbarkeit des Presswerkstoffes ausreichend hoch ist, enthält das zur Herstellung der oberen Deckschicht verwendete Gemisch aus den Flachsschäben 23 und dem Presswerkstoff 24 noch eine Beimischung von 1 % Schwefel. Hierdurch wird die Plastizität des Presswerkstoffes beim Pressvorgang günstig beeinflusst.
Die untere, vergleichsweise dünne Deckschicht 25 besteht ausschliesslich aus dem homogenisierten, feinst aufgeschlossenen, in der eingangs beschriebenen Weise hergestellten Presswerkstoff. Sie enthält keine Beimischung anderer Bestandteile. Die untere Deckschicht 25 dient als Schutz gegen aufsteigende Feuchtigkeit. Die Mittelschicht 21 ist die eigentliche Trageschicht und gibt der Pressplatte 20 ihre gute Steifigkeit. Demgegenüber gewährleistet die obere Deckschicht 22 die für einen Fussbodenbelag wünschenswerte Weichheit und Elastizität. Ausserdem wird durch die an der Oberfläche sichtbaren, gefärbten Flachsschäben ein vorteilhaftes Aussehen erzielt.
Bei der in Fig. 5 dargestellten Dreischichtplatte 30 bestehen die beiden Aussenschichten 31 und 32 aus Holzspänen, die durch Harnstoff-Formaldehydharz gebunden sind. Die Mittelschicht 33 hingegen ist aus einer Mischung hergestellt, die zu je einem Drittel aus erfindungsgemäss feinstaufgeschlossenem, durch Feinmahlung von zerkleinerten Altreifen hergestelltem Presswerkstoff, aus weniger stark zerkleinerten Gummiabfällen 34 und aus mineralischen Schwerteilen, beispielsweise aus Sand oder Kaolin besteht. Der Fasergehalt des als Bindemittel dienenden, hoch aufgeschlossenen Presswerkstoffes ist durch Zugabe weiterer Abfallgewebe gegenüber dem Gummianteil um ca. 15% erhöht.
Durch die beiden äusseren Holzspandeckschichten 31 und 32 wird ein Erscheinungsbild der Pressplatte erzielt, das demjenigen einer üblichen Holzspanplatte gleicht. Infolge der beiderseitigen Beplankung durch die beiden Aussenschichten 31 und 32 wird eine gute Steifigkeit erzielt. Infolge ihres hohen Gewichts, das zum grossen Teil durch die Mittellage 33 zustandekommt, eignet sich die Platte nach Fig. 5 hervorragend als Schallschutzmaterial und bildet wegen der weitgehenden Faserfestigkeit der Mittellage gleichzeitig eine gute Feuchtigkeitssperre.
Fig. 6 zeigt den Querschnitt durch einen Abschnitt eines Formteils 40, bei dem sowohl in den Aussenschichten 41 und 42 als auch in der Kernschicht 43 ein Gemisch von Holzpartikeln und homogenisiertem, aus Altreifen hergestelltem Presswerkstoff verwendet ist. In den beiden Aussenschichten 41 und 42 sind feinere Spanpartikel aus Holz oder anderen zellulosehaltigen Zuschlagstoffen verwendet, während in der Mittelschicht 43 auch gröbere Zuschlagstoffe verwendet sind.
Zur Verbesserung der Festigkeit und Steifigkeit und zur besseren Formgebung sind in die Mittelschicht der Form des Pressteiles 40 angepasste, aus Metall hergestellte, insbesondere aus einem Metallraster bestehende Einlagen 44 eingebettet.
Die dargestellten Ausführungsbeispiele können vorteilhaft für den Bau von Zwischenwänden in Bauwerken eingesetzt werden, wobei die grossflächige Anwendung und die gegenüber einem Mauerwerk geringe Dicke und das geringe Gewicht vor allem auch bei der Verwendung für mobile Wände bedeutungsvoll ist. Es bereitet keinerlei Schwierigkeiten, die dargestellten Platten in allen bei Spanplatten üblichen Dicken herzustellen. Wegen der günstigen Dichte-Verteilung in der Mittelschicht 33 bzw. 43 können auch noch Plattendicken von zum Beispiel 80 mm und mehr hergestellt werden, welche bei reinen Holzspanplatten tunlichst vermieden werden.
Es ist aber auch möglich, auf eine aus Altreifen in der erfindungsgemässen Weise hergestellte Plattenschicht, bei welcher der Gummianteil nicht über 50 Gew. Wo an dem Gewicht der Rohstoffmischung liegt, eine dünne Schicht aus reinem Gummi aufzubringen, etwa in Form einer Folie aus Neukautschuk. Eine solche Folie könnte nachträglich aufgeklebt werden; vorteilhaft wird sie jedoch in einem einzigen Arbeitsgang schon bei der Herstellung der Platte mit dieser verpresst.
Ebenso können auch Kunststoff-Folien, Metallfolien und andere Beschichtungen je nach Bedarf verwendet werden. Dadurch können der Plattenoberfläche besondere Eigenschaften verliehen werden. Insbesondere kann es für verschiedene Verwendungszwecke vorteilhaft sein, die für die Mischung mit dem erfindungsgemäss hergestellten Press-Werkstoff vorgesehenen Zuschlagstoffe mit Schutzmitteln, Farbstoffen oder dergleichen zu imprägnieren oder zu tränken.
PATENTANSPRUCH 1
Verfahren zur Herstellung eines Press-Werkstoffes aus alten Kraftfahrzeugreifen, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftfahrzeugreifen zerkleinert und einer Feinmahlung unter Mitverwendung ihres Gewebeanteiles unterworfen werden, wobei die Aufschliessung sowohl des Gewebeanteils als auch des Gummianteils bis zu einem solchen Feinheitsgrad erfolgt, dass mit blossem Auge die Gummianteile nicht mehr von den
Gewebeanteilen unterschieden werden können.
UNTERANSPRÜCHE
1. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass die Reifen von ihren Wülsten befreit, anschliessend auf eine Partikelgrösse von 5 bis 30 mm, vorzugsweise von
15 mm, zerschnitten und dann in einer Zahnscheibenmühle zermahlen werden, bei welcher der Scheibenabstand auf höchstens 1 mm eingestellt ist.
2. Verfahren nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Scheibenabstand weniger als 0,2 mm, vorzugsweise etwa 0,1 mm beträgt.
3. Verfahren nach einem der Unteransprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der auf eine Partikelgrösse von etwa 1 bis 3 mm vorzerkleinerte bzw. gemahlene Werkstoff einer Siebung oder Windsichtung unterworfen und dabei in ein vorwiegend gummihaltiges Granulat und in freigewordene
Gewebefasern fraktioniert wird und dass die Fraktionen ge trennt feinst-gemahlen und anschliessend in einer Partikelgrösse von weniger als 0,5 mm miteinander vermischt werden.
PATENTANSPRUCH II
Verwendung des im Verfahren nach dem Patentanspruch I gewonnenen Press-Werkstoffes zum Herstellen eines Pressformkörpers, insbesondere einer Pressplatte oder Pressspanplatte, dadurch gekennzeichnet, dass unter Anwendung von Druck und Wärme der Gummianteil des Press-Werkstoffes revulkanisiert und als Bindemittel benützt wird.
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The invention relates to a method for producing a press material from old motor vehicle tires and a use of this press material for producing a press-molded body, in particular a press plate or pressboard.
A wide variety of digestion processes have already become known in which the old tires are comminuted to a particle size of about 5-30 mm with the aid of cutting mills, crushers, toothed disk mills and similar devices. Here, the opened tissue parts are largely separated from the rubber granulate, with strong segregation taking place and the tissue parts even agglomerating into balls that have to be sorted out.
The invention is based on the object of producing a pressed material by reconditioning old tires which, including the resulting fabric inserts, can be further processed directly into products of the most varied of types by means of molding or flat pressing devices. For this purpose it is provided according to the invention that the motor vehicle tires are comminuted and subjected to fine grinding while also using their tissue fraction, with the breakdown of both the rubber fraction and the tissue fraction to such a degree that the rubber fraction can no longer be distinguished from the tissue fraction with the naked eye .
Such a very extensive fine digestion according to the invention is achieved. that the above-mentioned separation of the fabric parts from the rubber parts cannot occur, but that the fiber-like fabric parts and the very finely ground rubber particles result in a homogeneous mixture. In detail, the method according to the invention can be carried out in such a way that the tires are first freed from their beads, then cut to a particle size of 5-30 mm and then ground in a toothed disk mill in which the disk spacing is set to a maximum of 1 mm. In a preferred embodiment of the method according to the invention, the distance between the disks on the toothed disk mill is set to less than 0.2 mm, preferably to about 0.1 mm.
In the practical testing of the process according to the invention it has surprisingly been shown that, despite the tendency to separate the tissue parts from the rubber parts during the usual pre-comminution, homogenization can be achieved during the subsequent fine grinding. As a result of this homogenization carried out by the fine digestion, there is a further advantage that with the pressed material produced in this way without the addition of binders and only under the influence of temperature and pressure and presumably with a reactivation of the residual sulfur in the old rubber in a pressing process, the fine particles are bound again of the press material can be achieved. In this way, while saving the costs for a binding agent, a high strength of the products made from the pressed material can be achieved.
A particularly advantageous use of the press material obtained in the process according to the invention results in the production of a press molding, above all as a press plate or pressboard if, according to the invention, the rubber portion of the press material is revulcanized using pressure and heat and used as a binding agent. According to a further proposal, such a use can take place in such a way that the press material is pressed at a pressing temperature of 120 to 250 C, preferably at around 1800 C. In this case, a pressure can be provided in a wide range of approximately 10 to 35 kg / cm2, in particular approximately 10 to 20 kg / cm2.
In such
The finely ground rubber particles accumulate close to each other under pressure, so that essentially the same density is created in the press material as in the base material before it was comminuted and, presumably, with a reactivation of the residual sulfur in the waste rubber, sufficient self-binding of the rubber particles is achieved.
In contrast, according to a further proposal, at the pressing temperatures given above, the
Pressure up to 10 kg / cm2. Surprisingly, it has been shown that even at very low pressures, which are still below 1 kg / cm2, self-binding sufficient for many cases can be achieved, but in this case in
In contrast to processing under higher pressures, it is not an absolutely tight body, but rather a porous body with an extremely large number of individual smaller ones
Has cavities between the rubber particles that are barely noticeable to the naked eye.
While with the high pressing pressures of 10 to 35 kg0 cm2, especially at pressing pressures around 20 kg / cm2, a practically pore-free, dense body is created, which in the case of its all-round
Inclusion is no longer noticeably compressible, when pressing with very low pressing pressures of up to 10 kg / cm2, a molded body can be achieved which, in view of the fine distribution of the microscopic cavities, also has a homogeneous appearance, but is actually so porous is that he is all-round
The action of pressure shows a clearly compressible behavior.
The molded body produced in this way then has similar properties, such as a foam rubber body, in which this property is generated by special procedural steps at considerable costs and using high quality raw material, without a comparable fine porosity being achievable.
When using the obtained press material according to the invention, it can be expedient for up to 15% by weight, in particular about 3 to 8% by weight, of an additional binder to be added to the press material before the pressing process. Isocyanate is particularly recommended as an additional binder, which is advantageously used in a proportion of up to 10% by weight, preferably up to 5% by weight. The addition of such additional binders as well as the addition of sulfur to the mixture to be compressed can be particularly recommended if the purpose is to stretch the raw material and / or to additionally influence the density, flexibility, abrasion resistance and other physical properties of the finished molded body Press material, cellulosic aggregates, in particular wood dust, wood shavings.
Bagasse fibers or rice husks, mineral additives, in particular sand, chalk, kaolin, agents to increase the abrasion and aging resistance or vulcanization additives, for example accelerators, activators, plasticizers.
A molded body produced in this way can be used in many ways and due to its high abrasion resistance and flexibility as well as due to its very low moisture or water permeability as a floor covering, as a base for sensitive cargo, as an elastic cover z. B. serve for seating.
The manufacture of hollow bodies, for example barrels and tubes, is also possible.
The press material can be used almost exclusively for at least one layer of the press-molded body.
Cellulosic aggregates, in particular wood dust, wood shavings, bagasse fibers or rice husks, can be added to the press material for at least one layer of the press molding. Mineral additives, in particular sand, chalk, kaolin, can also be added to the press material.
While in the process according to the invention the press material is digested up to about the powder form and the particle size of the rubber particles remains practically well below 0.5 mm, the press material for at least one layer of the press molding can be mixed with less crushed old rubber parts Grain size is 1 to 5 mm, preferably about 2 to 3 mm.
A rubber content of less than 50% by weight, preferably between approximately 10 and 30%, can be used for the molded body
% By weight, based on the total weight of the raw material mixture.
A particularly high density and low compressibility with very little water absorption results if a fabric fiber content of up to 50% by weight of the rubber content is used for the press material.
When producing a press-molded body designed as a pressboard, the tire pulping can be used for one layer of the press-molded body and a rubber-free material, in particular plastic or chipboard or fiber, can be used for a second layer. In this case, a film, in particular made of rubber, plastic or metal, can be provided on at least one side of the layer containing the rubber portion, which is preferably pressed together with the rubber-containing layer. Different binders can be used for the layers, preferably isocyanate as the binder for the layer containing the rubber component and a particle board binder, such as urea or phenolic resin, for the rubber-free layer.
The known pressing processes customary in the chipboard industry, preferably the flat pressing process, but also the extrusion and calendering process, can be used to produce the molded bodies or press plates. In the case of multi-layer panels, it is possible to press the individual layers together or to produce them individually and then connect them to one another using the press material as a binding agent.
The invention is described and explained in more detail below on the basis of various exemplary embodiments, which are shown in the drawing in sketches of their cross-section that are not to scale and represent only a few typical examples for a number of numerous forms of application.
Show it:
1 shows the production process for a press material resulting from the digestion of old motor vehicle tires,
2 shows a sieve curve for the press material,
3 shows a cross-section through a single-layer panel produced using the press material produced according to the invention,
4 shows a cross section through a three-layer board,
Fig. 5 shows a cross section through another three-layer board and
6 shows a cross section through a compression molded part produced according to the invention, but which is only shown in part.
The used motor vehicle tires 11 intended for processing are first freed from their beads and then fed to a coarse shredding machine 12, in which they are pre-shredded to a particle size of 5 to 30 mm, on average to a particle size of 15 mm, by cutting or chopping. Without any separation into tissue parts and rubber parts, these are fed together to a toothed disk mill 13 in which the fine disruption takes place at a disk spacing of about 0.1 mm. The one in this
Pressing material which has been opened up in this way corresponds to the sieve curve drawn out strongly in FIG.
The limits of the grain size should as far as possible be within the range shown hatched in Fig. 2, whereby it is advantageous if the fine digestion is carried out to such a small grain size that the majority of the digested press material with a mesh size MW of the sieve of less than 1.5 mm can pass the sieve.
In the illustrated embodiment, the unlocked pressed material, in which the rubber parts cannot be distinguished from the frayed tissue parts with the naked eye, enters a mixing chamber 14, in which wood dust from a premixer 15, for example from chipboard production, is added. The proportion of the grinding dust in the entire press material can be up to 100% that of the
Wear old tires 11 originating rubber-fabric mixture be; it is advantageously chosen at around 30%.
Other cellulose-containing materials, such as wood chips, bagasse fibers, rice husks and / or mineral substances such as sand, chalk, kaolin and the additives known from the vulcanization of rubber, such as accelerators, activators, plasticizers and agents to increase abrasion and resistance, can also be used as admixtures Aging resistance can be added. These additives should also be in a finely digested state so that a homogeneous mixture is achieved.
The mixture obtained in this way is then fed to a spreading machine 16 known from chipboard production and there spread on a preheated press pad with a thickness of about 20 mm. Without adding any other binding agent, the press blank can then be finished pressed to a finished panel thickness of 8 mm in about eight minutes at a pressing temperature of 1800 C and at a pressing pressure of about 20 kg / cm2.
Depending on the proportion and type of aggregates added, which can advantageously contain an aggregate of up to 4% sulfur to increase the binding capacity, the pressing temperature can be in the range from 120 to 250 ° C., the pressing pressure in the range between 10 and 35 kg / cm2 is variable.
A press board produced in the manner described above using wood dust as an aggregate has a high level of thermal insulation and, thanks to its flexibility and elasticity, is particularly suitable as a floor covering. For this purpose, plate formats can be finished-pressed on heated flat presses or also endless belts on calender rolls, extrusion presses and similar known pressing devices.
The pressed material obtained in the manner according to the invention can also be used in the production of composite materials in a one-pass or two-pass process, e.g. B. by pressing on metal, wood or plastic plates in the two-speed process or as a top layer or middle layer in the production of chipboard-like materials.
The single-layer panel shown in Fig. 3 is made of a mixture, half of which consists of very small wood chips or wood sanding dust and a pressed material that is composed of finely digested rubber parts obtained from old motor vehicle tires and homogeneously mixed with these tissue parts and has such a degree of fineness that the rubber parts cannot be distinguished from the fabric parts with the naked eye. The fiber content in the pressed material corresponds to the fabric content in the used tires used as raw material. The fabric portion therefore does not need to be separated out during the comminution or fine grinding of the old tire particles.
Because of the small size of the wood particles processed together with the press material obtained according to the invention, they can hardly be seen in the finished press plate 10 with the naked eye. The plate therefore appears largely homogeneous. Despite the predominant total proportion of wood and fiber, which gives the terminal chipboard 10 wood-like properties, it has good elasticity and high flexibility, so that the finished pressed board can also be processed where the chipboards known since then are too small Elasticity could not be used.
4 shows a three-layer board 20 which can be used primarily as a floor covering, in which the middle layer 21 consists of large-area wood chips bound with phenolic resin glue. In the upper cover layer 22, one hundred parts by weight of homogenized pressed material originating from used tires are admixed with 25 parts by weight of colored flax shives impregnated with protective agent. Although the revulcanizability of the pressed material is sufficiently high due to the very high degree of decomposition, the mixture of flax shives 23 and pressed material 24 used to produce the upper cover layer still contains an admixture of 1% sulfur. This has a favorable effect on the plasticity of the pressed material during the pressing process.
The lower, comparatively thin cover layer 25 consists exclusively of the homogenized, finely digested pressed material produced in the manner described above. It does not contain any other ingredients. The lower cover layer 25 serves as protection against rising damp. The middle layer 21 is the actual support layer and gives the press plate 20 its good rigidity. In contrast, the upper cover layer 22 ensures the softness and elasticity that is desirable for a floor covering. In addition, the colored flax shives that are visible on the surface create an attractive appearance.
In the three-layer board 30 shown in FIG. 5, the two outer layers 31 and 32 consist of wood chips which are bound by urea-formaldehyde resin. The middle layer 33, on the other hand, is made of a mixture of which one third each consists of pressed material produced by the fine grinding of shredded old tires according to the invention, from less strongly shredded rubber waste 34 and from heavy mineral parts, for example sand or kaolin. The fiber content of the highly open press material used as a binding agent is increased by approx. 15% compared to the rubber content by adding more waste fabric.
The two outer wood chipboard layers 31 and 32 give the press board an appearance that is similar to that of a conventional wood chipboard. As a result of the two-sided cladding by the two outer layers 31 and 32, good rigidity is achieved. Due to its high weight, which is largely due to the middle layer 33, the plate according to FIG. 5 is ideally suited as a soundproofing material and at the same time forms a good moisture barrier because of the extensive fiber strength of the middle layer.
6 shows the cross section through a section of a molded part 40 in which a mixture of wood particles and homogenized pressed material made from old tires is used both in the outer layers 41 and 42 and in the core layer 43. In the two outer layers 41 and 42, finer chip particles made of wood or other cellulose-containing aggregates are used, while coarser aggregates are also used in the middle layer 43.
In order to improve the strength and rigidity and for better shaping, inserts 44 which are adapted to the shape of the pressed part 40 and made of metal, in particular consisting of a metal grid, are embedded.
The illustrated embodiments can be used advantageously for the construction of partition walls in structures, the large-area application and the low thickness and low weight compared to masonry being significant, especially when used for mobile walls. There is no difficulty in producing the panels shown in all thicknesses customary for chipboard. Because of the favorable density distribution in the middle layer 33 or 43, board thicknesses of, for example, 80 mm and more can also be produced, which are avoided as far as possible with pure wood chipboard.
However, it is also possible to apply a thin layer of pure rubber, for example in the form of a sheet of new rubber, to a plate layer made from old tires in the manner according to the invention, in which the rubber content does not exceed 50% by weight. Such a film could be glued on afterwards; however, it is advantageously pressed with the plate in a single operation during its manufacture.
Likewise, plastic foils, metal foils and other coatings can also be used as required. This gives the panel surface special properties. In particular, it can be advantageous for various purposes to impregnate or soak the additives intended for mixing with the press material produced according to the invention with protective agents, dyes or the like.
PATENT CLAIM 1
Process for the production of a press material from old motor vehicle tires, characterized in that the motor vehicle tires are comminuted and subjected to fine grinding while also using their fabric portion, the breakdown of both the fabric portion and the rubber portion to such a degree of fineness that with the naked eye the Rubber parts no longer from the
Tissue proportions can be distinguished.
SUBCLAIMS
1. The method according to claim I, characterized in that the tires are freed from their beads, then to a particle size of 5 to 30 mm, preferably from
15 mm, cut up and then ground in a toothed disk mill, in which the disk spacing is set to a maximum of 1 mm.
2. The method according to dependent claim 1, characterized in that the distance between the panes is less than 0.2 mm, preferably about 0.1 mm.
3. The method according to any one of the dependent claims 1 or 2, characterized in that the pre-comminuted or ground material to a particle size of about 1 to 3 mm is subjected to sieving or air classification and is converted into a predominantly rubber-containing granulate and released
Tissue fibers is fractionated and that the fractions are separated, finely ground and then mixed with one another to a particle size of less than 0.5 mm.
PATENT CLAIM II
Use of the press material obtained in the process according to claim I for producing a press molded body, in particular a press plate or press chipboard, characterized in that the rubber portion of the press material is revulcanized using pressure and heat and used as a binding agent.
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