CN101835579B - 由橡胶粒料制造橡胶板、橡胶垫或类似橡胶产品的方法 - Google Patents

Abstract

在压型机中由橡胶粒料，优选由旧轮胎-橡胶回收料制造橡胶板、橡胶垫或类似橡胶产品的方法，其中将橡胶粒料用至少一种粘结剂胶合并且由该经胶合的粒料产生挤压制品垫，其中至少在挤压制品垫的表面区域内或在至少一个接近表面的覆盖层中调节出相对于其它垫区域提高的湿度并且，其中将贯穿整个垫厚度具有不均匀的湿度廓线的挤压制品垫导入到压型机中并在该压型机中借助压力和热在粘结剂硬化的情况下压制成橡胶板。

Description

由橡胶粒料制造橡胶板、橡胶垫或类似橡胶产品的方法

本发明涉及在压型机中由橡胶粒料制造橡胶板、橡胶垫或类似橡胶产品的方法。在本发明的范围中，橡胶粒料也指橡胶粉末或类似橡胶产品以及优选松散的或者能散播的来自旧轮胎-橡胶的回收料。

旧轮胎-橡胶或旧轮胎作为废料以迅猛增长的量产生。这些废料的利用往往是成问题的。原则上可以在能源方面利用，例如通过在生产水泥的过程中燃烧。然而，尤其是由于法律上的规定，越来越要求再利用。在这种情况下，公知的是由旧轮胎制造粒料或者粉末或碎屑。它们例如可以在橡胶工业中作为填料使用。但是也公知的是，由这类像胶粒料在模压机中制造成型件和垫或者运动地面和跌落保护垫。

这样，例如从DE 30 17 899 A认识到一种制造PUR粘接的橡胶粒料垫的方法，其中使例如来自旧轮胎的橡胶粒料作为主要成分以及基于聚氨酯的粘结剂，连同催化剂以及其它助剂和添加剂在压力和热下成型，也就是在连续的压型机中成型。在这种情况下，选择6至8米/分钟的传送带速度，1至3巴的压力以及120至140℃的温度。在形成垫的混合物进入到带式造型机中时，为了加速硬化可以吹入水蒸汽。

在由旧轮胎-橡胶粒料制造橡胶板、橡胶垫或类似物的已知方法中，不利的是这样的事实：往往需要非常长时间的压制周期。这与橡胶非常差的导热性有关。对于板状橡胶材料来说通常的加热时间系数为60秒每毫米产品厚度。对于较厚的产品来说需要数个小时的透热时间。因此，由旧轮胎-橡胶粒料制作各种产品往往是不经济的。在此开始本发明。

本发明的目的在于，提供在压型机中由橡胶粒料，优选由旧轮胎-橡胶粒料制造橡胶板、橡胶垫或类似橡胶产品的方法，该方法的突出之处在于生产时间短以及因此经济性高。

为了实现该目的，本发明教导在压型机中由橡胶粒料，优选由旧轮胎-橡胶粒料制造橡胶板、橡胶垫或类似橡胶产品的方法，

其中，将橡胶粒料用至少一种粘结剂胶合并且由该经胶合的粒料产生挤压制品垫，

其中，至少在挤压制品垫的表面区域内或在至少一个接近表面的覆盖层中调节出相对于其它垫区域提高的湿度，并且

其中，将贯穿整个垫厚度具有不均匀的湿度廓线的挤压制品垫导入到压型机中并在该压型机中借助压力和热在粘结剂硬化的情况下压制成橡胶板。优选在挤压制品垫的(两个)接近表面的覆盖层中调节出相对于布置在垫内部的中间层提高的湿度。所述粘结剂优选为异氰酸酯或含异氰酸酯的粘结剂。

因此，本发明由以下认识出发：如果所述覆盖层或多个覆盖层相对于中间层具有提高的湿度，则可以用特别短的压制时间以及因此以特别经济的方式制造橡胶板或橡胶垫。因为潮湿覆盖层中的水在加热过程中，例如与热压制板接触时蒸发，致使在覆盖层中产生蒸汽，所述蒸汽迅速到达到较低程度湿润的中间层或多个中间层。因此，在本发明的范围内，不仅覆盖层成功地快速加热并因此硬化，而且通过经由蒸汽到中间层中的快速热传递也将中间层快速加热，致使在那里粘结剂同样非常快速地硬化。这种也称作“蒸汽冲击效应”的效应，已经在将木质材料压制成木质材料板，例如刨花板、纤维板或类似物的过程中观察到。令人惊奇地现在通过合适的覆盖层湿度还可以使橡胶板、橡胶垫或类似物的制造最优化。在此特别有意义的是这样的事实：不必通过加热使橡胶粒料或其表面熔融，以便确保无缺陷的复合。更确切地说，通过透过垫的蒸汽完全足够将附着在表面上的胶加热，以致于可以实现硬化。就这方面来说，对于板的复合也不需要特别高的压力。引入到压型机中的压力应当尤其使热量传递最优化，其中高压与精细的粒度的材料通常导致高的表面质量。

湿度可以以不同的方式产生或引入。首先就存在这样的可能性：通过具有不同湿度的经胶合的橡胶粒料调节出不均匀的湿度廓线。因此，可以布料成多层的，例如三层的松散制品垫(Streugutmatte)，其中对于覆盖层使用具有高湿度的橡胶粒料，而对于中间层使用具有非常低的湿度的橡胶粒料。覆盖层和中间层不局限于三层结构。也可以设计多个覆盖层和多个中间层。此外，在多层构造方面还存在这样的可能性：对于各个层使用不同粒度的橡胶粒料。而且，对于各个层可以使用具有不同密度的橡胶粒料。

只要选择单层构造或在多层结构的情况下使用具有均匀湿度的松散制品垫，则另选地存在这样的可能性：通过输送水分或者通过表面润湿调节出所期望的反应湿度。为此，例如可以在进入到压型机之前将蒸汽吹入到松散制品垫中。在本发明的范围中蒸汽也指蒸汽/空气混合物。原则上也考虑喷雾润湿或类似手段。

无论如何按照本发明的优选具体实施形式符合目的的是，如果覆盖层或者多个覆盖层中的水含量为10％至50％，优选20％至30％，也就是分别基于重量计。与此相对，中间层或多个中间层应当构造成干的。在每种情况下水含量应当比在覆盖层中更低，因为如果用特别高的从覆盖层到中间层的湿度梯度操作，则所阐释的蒸汽冲击效应较大。此外，如果从覆盖层到中间层方向上采用高温差操作，则蒸汽冲击效应增大。如果中间层中或多个中间层中的水含量小于10％，优选小于5％，例如小于1％，就此而言是合适的。

特别优选在连续压型机中压制挤压制品垫，以致于所述制造过程可以连续地并因此特别经济地进行。连续压型机不仅公知用于制造橡胶板、橡胶垫或类似物，而且尤其公知用于制造木质材料板。这些连续压型机在它们的基本结构方面通常由具有上部加热板的压机上部和具有下部加热板的压机下部以及分别在压机上部和压机下部中循环的连续式压带，例如钢压带构成。这些连续式压带经转向辊引导。它们在辊身机组，例如辊轴的中间连接下，对着加热的压板支承。

然而，本发明也包括一些具体实施形式，在这些具体实施形式中在定时压型机(Taktpresse)中压制挤压制品垫。就此而言，可以是平板压型机，例如单层平板压型机或多层平板压型机。

优选，至少不时地用10至60巴，例如20至50巴的压力压制挤压制品垫。在压型机内，优选将温度调节为150℃至200℃，例如160℃至180℃。

作为粘结剂优选使用异氰酸酯。在此可以是常规公知的异氰酸酯。在多层松散制品垫的情况下，本发明建议，一方面在覆盖层中或多个覆盖层中和另一方面在中间层中或多个中间层中使用不同的异氰酸酯或粘结剂。因此符合目的的是，如果在中间层中所使用的异氰酸酯相对于在覆盖层中所使用的异氰酸酯具有提高的反应性。就此而言，快速(schnellen)异氰酸酯可以是具有多元醇的二组分-异氰酸酯。在这种情况下，本发明从以下的认识出发：原则上常规的异氰酸酯在相应的热处理时已经硬化。此外，本发明从以下的认识出发：通过添加水可以促进硬化。因为尤其是在中间层中的硬化往往是成问题的，符合目的的是，在中间层中额外使用多元醇或类似物，以便进一步改善反应性并因此进一步改善硬化。

总之，在本发明的范围中成功地对橡胶粒料垫进行特别快速的压制。此外，通过使用异氰酸酯(经促进的)，该异氰酸酯在低于100℃的温度下，例如在85℃与90℃之间的温度下就已经硬化，存在这样的可能性：不必将中间层加热至超过100℃的温度。这除了时间因素外还具有这样的优点：在中间层中不产生另外的蒸汽，使得也不形成显著的蒸汽压力并因此使中间层中“破裂”的风险降至最低。在本发明的范围中，蒸汽首先在覆盖层中产生，然后该蒸汽渗透到中间层中并在那里在加热中间层的情况下冷凝。因为橡胶不同于木质材料不显示出膨胀特性，如果有一定量的水残留在板内部，也没有影响。

本发明的橡胶粒料板或像胶粒料垫的制造例如可如下进行：

首先，将由旧轮胎制得的橡胶粒料在混合器或类似装置中用粘结剂，例如异氰酸酯胶合。在此，在设备技术方面可以动用木质材料板工业的常规混合器。将混合物用适合的布料器布料成松散制品垫。对于三层构造，一方面将橡胶粒料用标准异氰酸酯胶合且另一方面将橡胶粒料用高反应性的快速异氰酸酯胶合。由这两种混合物产生多层的，例如三层的松散制品垫，其中将采用快速异氰酸酯的混合物用于中间层，而用标准异氰酸酯胶合的粒料应用于两个覆盖层。在此，在布料之前或还在布料之后在覆盖层中产生水含量为25重量％的覆盖层湿度，而在中间层中的湿度约为0％。将就此而言所产生的挤压制品垫导入到连续操作的压型机中。在那里，在160至180℃的温度和20至50巴的压力情况下压制所述垫。以这种方式可以产生6至10秒每毫米的加热时间系数。所产生板的厚度在实施例中为5mm至60mm。更大的厚度是可能的。经由所施加的压力密度可以在约600至1000kg/m²的范围内调节。在这种情况下，在约3至4分钟完成对板的压制。

按照本发明所产生的板、垫或类似物可以在多种场合使用，例如作为运动场或游戏场的地面铺层、集装箱底板、跌落保护垫、厅堂地板、街道铺层和人行道铺层。

Claims (16)

1.在压型机中由橡胶粒料制造橡胶板的方法，

其中，将橡胶粒料用至少一种粘结剂胶合并且由该经胶合的粒料产生挤压制品垫，

其中，至少在挤压制品垫的接近表面的覆盖层中调节出相对于布置在垫的内部的中间层提高的湿度，其中在一个或多个覆盖层中的水含量为10％至50％，基于重量计，并且在至少一个中间层中的水含量小于10％

其中，将贯穿整个垫厚度具有不均匀的湿度廓线的挤压制品垫导入到压型机中并在该压型机中借助压力和热在粘结剂硬化的情况下压制成橡胶板。

2.如权利要求1的方法，其特征在于，为了产生湿度廓线使用具有不同湿度的胶合的橡胶粒料。

3.如权利要求1的方法，其特征在于，为了产生温度廓线将蒸汽吹入到所产生的挤压制品垫中。

4.如权利要求1至3之一的方法，其特征在于，在一个或多个覆盖层中的水含量为20％至30％，基于重量计。

5.如权利要求1至3之一的方法，其特征在于，在一个中间层中或在多个中间层中的水含量为小于5％。

6.如权利要求5的方法，其特征在于，在一个中间层中或在多个中间层中的水含量为小于1％。

7.如权利要求1至3之一的方法，其特征在于，至少不时地用10至60巴的压力对挤压制品垫进行压制。

8.如权利要求7的方法，其特征在于，至少不时地用20至50巴的压力对挤压制品垫进行压制。

9.如权利要求1至3之一的方法，其特征在于，至少不时地用150℃至200℃的温度对挤压制品垫进行压制。

10.如权利要求9的方法，其特征在于，至少不时地用160℃至180℃的温度对挤压制品垫进行压制。

11.如权利要求1至3之一的方法，其特征在于，作为粘结剂使用异氰酸酯或含有异氰酸酯的粘结剂。

12.如权利要求11的方法，其特征在于，在多层的挤压制品垫的情况下，在覆盖层或多个覆盖层中使用第一种异氰酸酯或含异氰酸酯的粘结剂，在中间层或多个中间层中使用第二种异氰酸酯或含异氰酸酯的粘结剂，其中第二种粘结剂具有比第一种粘结剂更高的反应性。

13.如权利要求1至3之一的方法，其特征在于，产生多层的挤压制品垫，其中挤压制品垫的各个层具有所述粒料的不同密度和/或不同湿度和/或不同粒度和/或不同的粘结剂。

14.如权利要求1至3之一的方法，其特征在于，在连续的压型机中压制所述挤压制品垫。

15.如权利要求1至3之一的方法，其特征在于，在定时压型机中压制所述挤压制品垫。

16.如权利要求1至3之一的方法，其特征在于，作为橡胶粒料使用旧轮胎-橡胶粒料。