CZ20011634A3 - Granulát, způsob jeho výroby a zařízení k jeho provádění - Google Patents

Description

Granulát ^způsob^fzařízení k jeho výrobě

I

Oblast techniky

Vynález se týkán granulátu a způsobu a zařízení k jeho výrobě podle předvýznakových částí patentových nároků 1, 9 a 21.

Dosavadní stav techniky

Je známo, že při konstrukci automobilů se při výrobě částí vnitřního obložení stále více používá vlákenných kompozitů. Levnou a ekologicky přijatelnou alternativu poskytuje použití rostlinných přírodních vláken za účelem zesílení umělých hmot místo obvyklých skelných vláken.

Jako vhodná přírodní vlákna k zesílení umělých hmot a biopolymerů jsou dosud známa zejména lýková, tvrdá a listová vlákna, jako je kupříkladu len, konopí, juta, sisal, ramie neboli čínská tráva, juka, dřevo, vlákna curana a vlákna banánovníků. Musejí však být prováděna různá uvolňovací zpracování vláken, jako je mechanická úprava vláken v oflakovacím zařízení, kde se vlákna zbavují dřeva a pazdeří, nebo předzpracování vláken v mastidle, aby byla vhodná pro smísení k dalšímu zpracování. Je známo tato vlákna ve tvaru roun zapracovávat do umělé hmoty, přičemž se výchozí materiál pro kompozitní materiál zhotovuje ze dvou různých typů vláken, a to jako základní fáze sloužícího polypropylenového vlákna, a zesilujícího vlákna, kupříkladu lněného vlákna ve tvaru slisovaných balíků, svazků nebo provazců.

Dále je známo zhotovovat způsobem zpracování v technice umělých hmot vlákenné granuláty z umělé hmoty, aby se potom buď s textilní výztužnou sítí z přírodních vláken přivedly do adhezivní vazby, viz spis DE 44 12 636, nebo aby se v extrudéru společně s negranulovanými složkami přírodních vláken ve tvaru provazců nebo svazků zpracovaly na kompozitní materiály.

• · φ φφφ ······«····· * ·········· • · φ φφ φφ φφ φφφ

Při použití extrudérů pro plastifikaci vláken z umělé hmoty spočívá zásadní nevýhoda v tom, že tento doplňkový procesní krok extruze vyžaduje tak vysoké investiční a energetické náklady, že touto cestou zhotovené produkty již nebude možné hospodárně využít. Kromě toho musejí být za účelem plastifikace vystavena použitá vlákna doplňkovému tepelnému zatížení, a to při nejmenším ve výši tavného bodu použitého podílu umělé hmoty, což opět vede ke zvýšené zápachové zátěži a k nižším hodnotám pevnosti. K tomu se přidává to, že použitá vlákna se v extrudéru zkracují na nikoliv bezprostředně ovlivnitelnou délku vláken s velkým rozptylem, což při stříkání částí s rozdílnými tloušťkami stěn vede ke značným segregacím podílů vláken. Protože některé druhy vláken mají v suchém stavu sklon k lámání, je použití přírodních vláken ve velkovýrobě ve známých způsobech přivádění jako jsou provazce, svazky a krepy, do extrudérů, velmi omezeno. Další nevýhodou extrudéru ve zpracování přírodních vláken je to, že podíly vláken se ve šneku při poruchách v přiváděči oblasti nemohou již vyrovnávat, což je, podmíněno danou metodou, způsobeno principem first in / first out.

Ze spisu DE-A1 26 39 470 je známo granuláty, které obsahují přírodní vlákna, jako jsou rostlinná, zvířecí a/nebo minerální vlákna, a nebo syntetická vlákna, pomocí sušení za přítomnosti pojiv a popřípadě tlaku zpracovávat lisováním na pevná tvarová tělesa.

Ve spise DE-U 1 G 94 09 906 se zveřejňuje řezačka pro jemné rozmělňování předrozmělněného materiálu, jako jsou kupříkladu umělohmotné odpady, dřevo nebo papír. Pracovní princip spočívá na jednostupňovém řezacím systému, u kterého se přiváděný předrozmělněný materiál v řezacím prostoru mezi pevnou a rotující sadou nožů pomocí čistých stříhacích procesů dále rozmělňuje. Přitom musí být materiál, určený k rozmělňování, přiváděn ve vysušeném stavu.

Dále se řezačka, za účelem zabránění vzniku slepenin, při rozmělňování umělohmotných částí chladí pomocí chladicího ústrojí.

• ··· ··· ······· • · · · · ·· ·· ···

Základem vynálezu je proto úkol, nabídnout granulát na bázi znovu dorůstajících surovin, který se hodí jako materiál pro vstřikové lití, a který je vlivem přidání přísad vzhledem na své mechanické a další fyzikální vlastnosti v širokých mezích měnitelný.

Dále je základem vynálezu úkol vytvoření způsobu a zařízení, se kterými je možná výroba granulátu, aniž by musely být použité rostlinné podíly předzpracovávány.

Podstata vynálezu

Řešení úkolu se dosáhne znaky nároků 1, 9 a 21.

Zvláštních mechanických vlastností se dosáhne u částí, které jsou vyrobeny z granulátu podle vynálezu, protože příslušným vedením způsobu podle vynálezu se rostlinná vlákna přivádějí do fibrilárního stavu.

Výhodná další provedení jsou uvedena v závislých nárocích.

Tak jsou podle nároků 2 a 3 možné granuláty, u kterých jsou nejrůznější přísady obsaženy v obzvláště příznivém poměru směsi s rostlinnými vlákny, která se mohou zpracovávat způsobem podle vynálezu.

Granulát podle vynálezu podle nároku 2 je obzvláště lehký, protože zde může být obsaženo až 98 % rostlinných vláken, přičemž vazba fibrilárních rostlinných vláken mezi sebou se realizuje pomocí obsažených pojiv a/nebo přísad.

Další provedení podle nároku 3 umožňuje přidání termoplastických látek, přičemž se zde výhodným způsobem podle nároků 5 a 6 používají termoplastické polymery, zejména polypropylen a/nebo polyetylén.

Termoplastické látky mohou být také ve velkých podílech obsaženy v granulátu jako recyklovatelné umělé hmoty.

* ·········· ·· · ·· ·♦ ·· ···

Smysluplné je také to, provádět podle dalšího provedení nároku 10 granulaci dvoustupňové, přičemž mezi prvním a druhým granulačním stupněm mohou být popřípadě výhodně přimíchávány další přísady.

Výhoda způsobu podle vynálezu spočívá dále v tom, jak se udává v dalším provedení podle nároku 11, že výchozí směsi, použité jako rostlinné podíly, nemusejí být předzpracovány, nýbrž mohou být ihned podrobeny způsobu v nerozmělněné formě, nebo také v hrubě rozmělněné formě.

Volba granulačních parametrů podle provedení nároku 13 umožňuje ve vzájemném působení s přidáním vody výhodné rozmělňování rostlinných a/nebo vláknitých částí až do fibrilárního stavu.

Vytváření optimálního lisovacího tlaku se podle vynálezu výhodným způsobem provádí pomocí provedení podle nároku 14 až 17 ve spojení s provedením lisovacích kanálů matric podle kanálu 30.

Velikost lisovacího tlaku může být podle provedení nároku 17 regulována změnami vzdáleností proti sobě se pohybujících matric, popřípadě mezi matricí a drticím kolem.

Podle provedení nároku 18 se mohou vedle samo o sobě známých přísad, jako jsou barviva, adhezivní prostředky, prostředky na ochranu proti plamenům, plniva a antibiotické prostředky, přidávat také termoplastické látky jako je polypropylen a/nebo polyetylén, takže získané granuláty mohou být použity bezprostředně, kupříkladu způsobem vstřikového lití. Tím vznikají bez dalšího dodatečného zpracování již hotové produkty.

Zvláštní výhoda tohoto způsobu spočívá v tom, že ve spojení se zařízením podle nároku 21 se mohou použít všechna přírodní vlákna a jejich směsi. Použitím předgranulátoru a koncového granulátoru není třeba mezi jiným používat žádných dalších zvláštních způsobů na uvolňování vláken, čímž jsou všechna známá přírodní vlákna k dispozici pro další zpracování.

• · ···· · · ·· 9·· •ς · · ······· •J · · · · · · · · ·· • · · ·· · · · · · ·· ··· · ♦ · · · ·· ·· · ·· ·* ·· ···

S dalšími provedeními podle znaků nároku 22 jsou ve spojení s nároky 23, 24 a 30 levně zhotovitelné předgranuláty, které mají vysoký podíl rostlinných vláknitých materiálů.

Obzvláště čistý granulát, který je vhodný k dalšímu zpracování ve vytlačovacích strojích, se získá pomocí obzvláště výhodných provedení koncového granulátoru podle nároků 25 a 28.

Doplňky s ohledem na minimální odstup a průměry matric, jakož i odklízečích ústrojí, jsou představeny v nárocích 26, 27 a 28.

Způsobem podle vynálezu a zařízením podle vynálezu zhotoveným granulátem mohou být kupříkladu produkovány kompozitní materiály, které mají malou hmotnost a které splňují zadané úkoly na mechanické vlastnosti s ohledem na pevnost v tahu, pevnost v ohybu, náchylnost k vytváření lomů a trhlin, a kromě toho jsou ekologicky přijatelné, protože jsou recyklovatelné. Takové produkty se mohou použít k tomu, aby kupříkladu vytvořily kompletní vnitřní prostor, včetně stropu karoserie, obložení dveří, boční části uvnitř, jakož i vně, komponenty sedadel, přístrojové desky a sloupky a obdobné prvky vozidla zcela z přírodních vláknitých materiálů.

Další výhody tohoto vynálezu spočívají v jednoduchém způsobu zpracování rostlinného materiálu, jakož i v možnosti použití všech druhů rostlinných materiálů a jejich směsí, a v úspoře podstatných způsobových kroků obvyklé techniky, při zachování a zlepšení možnosti použití granulátu. Způsobem podle vynálezu se mohou použitá vlákna, nezávisle na tom, zdali se jedná o dlouhá vlákna nebo krátká vlákna nebo přímo o slámu, používat dalece nepředzpracovaná. Odpadá kromě toho plastifikace vláken za použití techniky extrudérů. Zhotovené vysoce koncentrované granuláty mohou být smíchávány s jinými složkami, kupříkladu umělými hmotami, a způsobem vstřikového lití dále zpracovávány na produkty.

Přehled obrázků na výkrese

Vynález je dále blíže popsán a vysvětlen na příkladech jeho provedení podle připojeného výkresu, který znázorňuje na obr. 1 kombinaci předgranulátoru a koncového granulátoru ve schematickém řezu, na obr. 2 rozdělení tlaku při různých profilech drtícího kola, na obr. 3 podobu lisovacích kanálů při a) komprimovatelném výchozím materiálu, b) silně komprimovatelném výchozím materiálu, c) vysoce koncentrovaném vlákenném granulátu, na obr. 4 princip koncové granulace s v sobě se pohybujícími matricemi, na obr. 5 detailní pohled na v sobě se pohybující matrice s náhonem, na obr. 6 řez v sobě se pohybujícími matricemi s náhonem, na obr. 7 konstrukci koncového granulátoru s v sobě se pohybujícími matricemi, na obr. 8 detailní pohled na v sobě se pohybující matrice s otvory a lisovacími kanály, na obr. 9 konstrukci koncového granulátoru s vedle sebe se pohybujícími matricemi, na obr. 10 řez proti sobě se pohybujícími matricemi, na obr. 11 schematický pohled na koncový granulátor s proti sobě se pohybujícími matricemi, a na obr. 12 detailní pohled na proti sobě se pohybující matrice s otvory a lisovacími kanály.

Příklady provedení vynálezu

Zařízení podle vynálezu, znázorněné na obr. 1, sestává z předgranulační jednotky 216 a koncového granulátoru 211· Předgranulační jednotka 216 má přívody 201, 202 a 203, přes které je do mísícího prostoru 215 přiváděn zejména sypký výchozí materiál, určený ke zpracování. Všechny měkké výchozí látky, jako jsou směsi rostlinných částí, jakož i jednotlivé druhy rostlinných vláken, fóliové granuláty z recyklovaných materiálů, se přidávají do mísícího prostoru přes přívod 203. Přívody 201 a 202 jsou uspořádány k tomu, aby se jimi přiváděly tvrdé výchozí materiály, jako jsou barviva, prostředky ke zvýšení adheze nebo plniva, kupříkladu titandioxid, popřípadě všechny kovy a jejich slitiny. Podél obvodu předgranulační jednotky 216 jsou uspořádány vysokotlaké trysky 204 a 205 tak, že vyčnívají do mísícího prostoru 215 a tam umožňují plnění vodou, popřípadě vodní parou. Přiváděná voda může obsahovat různé přísady, jako jsou prostředky proti tvorbě • · ···· · · · · 9 9· • · · · · · · · · ♦ • 7 · · · ···· · ·· • · · · · · ···· • · 9 9 9 9 9 999 99 plísní, zápachu a bakteriálnímu napadení, nebo na ochranu proti plameni. Z konstrukčních důvodů je zde vysokotlaká tryska 205 vytvořena jako úhlová tryska.

Dodávané výchozí materiály dopadají na odrazný plech 206, který je tvarován jako špičatý kužel. Vlivem takto vznikajících zvíření se přiváděné výchozí materiály lépe smíchávají. Pod odrazným plechem 206 je uspořádán sám o sobě známý lis s plochou matricí, který sestává z děrované matrice 209 a na ní odvalovatelného drtícího kola 208, které je zajištěno matricí 207 vodícího šroubu. Materiál, nacházející se v mísícím prostoru 215, se zde pomocí drtícího kola 208 protlačuje skrz lisovací kanály 217 děrované matrice 209. Přitom mají jak lisovací kanály 217, tak i povrch drtícího kola 208 provedení podle vynálezu. Na povrchu drtícího kola 208 je vytvořen pilový profil. Čím vyšší je podíl rostlinných vláken výchozího materiálu, tím strmější a hlubší jsou vytvořeny boky pilového profilu. Vlivem tohoto pilového profilu se způsobí to, že se materiál ještě intenzivněji namáhá na střih vlivem vysokého posuvu, a tím se intenzivněji mísí a rozmělňuje. Struktura tlaku a rozdělení tlaku pilového profilu ve srovnání se známými symetrickými profily znázorňuje obr. 2. Z něho zřetelně vyplývá, že se vytváří menší tlak, jestliže je profil vytvořen symetrický a slabý, viz obr. 2 a průběh 1a tlaku. Tlak se zvyšuje u silněji zvýrazněného symetrického profilu, viz. obr. 2 a průběh 2a tlaku, a je nejvyšší u pilového profilu, viz. obr. 2 a průběh 3a tlaku.

Drticí kolo 208 se odvaluje na děrované matrici 209, která je vybavena lisovacími kanály 217, jejichž počet a průměr podstatně spoluurčují specifické vytváření granulátu podle vynálezu.

Geometrický tvar lisovacích kanálů 217 má také vliv na vznik tepla a tím na teplotu a hustotu vyráběných granulátů.

Na obr. 3a, obr. 3b a obr. 3c jsou znázorněny různá geometrická provedení lisovacích kanálů 217 podle vynálezu. Reprodukovatelné dobré kvality se u rozdílných výchozích materiálů dosáhne tím, že lisovací kanály 217 mají vedle svého, ze strany vstupu vytvořeného rozšíření, doplňkově ze strany výstupu uspořádané odlehčovací zářezy 218. Podle vynálezu mají tyto odlehčovací zářezy »δ·· · · · · · · · · ·

444 4 4 4 4 · · · · 4 9 9 9 99 9 99

218 pravidelné a symetrické tvary, jak je na obr. 3a, obr. 3b nebo obr. 3c patrné. Za účelem vytvoření odlehčovacích zářezů 218 se lisovací kanál 217 ze strany výstupu vymačkává pomocí razníku z nástrojové oceli. Delší odlehčovací zářezy 218 podle obr. 3c se používají při větších podílech rostlinných vláken ve výchozím materiálu.

Pod děrovanou matricí 209 je uspořádáno odklízeči zařízení 210 ke stírání proniklého granulátu, které je nastavitelné vůči poloze drtícího kola 208. Tento granulát může být nyní odebírán k dalšímu zpracování. Jestliže však podíl rostlinných složek výchozí směsi činí více než 60 %, může být kvalita granulátu, zhotoveného předgranulátorem 216, podstatně zlepšena za ním zařazeným koncovým granulátorem 211. Předgranuláty se proto ihned nebo popřípadě po dalším smíchání ve zde zvlášť neznázorněné mísící komoře převádějí s jinými přísadami přes výpust 213 předgranulátoru do koncového granulátoru 211.

Podle obr. 1 obsahuje koncový granulátor 211 uspořádání proti sobě se otáčejících, válcovitých matric 1 a 2, jak je též znázorněno na obr. 9, obr. 10, obr. 11 a obr. 12, které jsou vedle sebe uspořádány na stole 15 stroje. Matrice 1 se otáčí pomocí náhonu 6, jehož pohyb se pomocí řemenu 7 a řemenice 8 přenáší na uchycovací díl 4, který je uložen v kuličkovém uložení 3 a ze své strany přidržuje matrici 1. Uchycením 25 motoru může být napínán řemen 7, který je chráněn příslušným krytem 9. Druhá, vedle uspořádaná matrice 2, je uspořádána radiálně posouvatelná na rybinovitém vedení 28. Hydraulickým přestavovacím a přítlačným válcem 10, který je pomocí kloubu 12 upevněn na výškově nastavitelném dosedacím podstavci 13, se může matrice 2 pohybovat ve směru matrice £. Tento pohyb je vymezen dorazem 23. Při postačujícím přiblížení obou matric 1. a 2 se matrice 2 otáčí za pomoci matrice 1 spolu s ní, a to přes z čelní strany uspořádanou plochu 11 z tvrdé pryže. Přestavitelnými hřebenovými protahováky 17, uspořádanými uvnitř matric 1 a 2, se prolisovaný materiál odděluje a pomocí elektrického náhonu 18 se pomocí šnekových protahováků 19 dopravuje do výpusti 16 granulátu ze skříně. Ta je namontována s vnitřním krytem 24 matric na pevném hřídeli 27, přičemž na druhém konci je uspořádána opěrka 26. Matrice 1 a 2 jsou zakryty skříní 22, na které jsou pomocí závěsů umístěny natočitelné « ·«·· *· ·» ·· · • · · * · · · · · • · · · ··· · · · ·· ·· · · · · · « · ··· «·«* · · · ·· 9 ·· ·· ·· ··* poklopy. Na skříni 22 je uspořádána vpust 21 granulátu do skříně. Směry otáčení matric 1 a 2 jsou vyznačeny šipkami. Jestliže se matrice 2 nachází ve zvednuté, od matrice 1 vzdálené poloze, tak zaujímá pozici 20. Ve stole 15 stroje je uspořádán hydraulický agregát 14 pro řízení bočního pohybu matrice 2.

Obr. 4, obr. 5, obr. 6 a obr. 7 znázorňují další variantu provedení koncového granulátoru u které, jak je popsáno dále, jsou uspořádány prstencové matrice podle vynálezu, pohybující se v sobě. Jádrem koncového granulátoru 211 jsou v sobě uspořádané válcovité prstencové matrice 101 a 102, viz. obr. 8, přičemž šířkou prstencových matric 101 a 102 jsou ovlivnitelné intenzity průtoku výchozího materiálu. Přitom je vnější, větší poháněná prstencová matrice 101 uložena svým uchycovacím dílem 4 v kuličkovém ložisku 3, a pomocí vysoce výkonného řemenu 107. popřípadě vysoce výkonné řemenice 108 elektricky nebo hydraulicky poháněna náhonem 6. Uvnitř vnější prstencové matrice 101 je na výkyvném nosníku 111 otočně uspořádána malá, uvnitř se pohybující prstencová matrice 102, přičemž směry otáčení prstencové matrice 101 a 102 jsou vyznačeny šipkami. Zvolený průměr menší prstencové matrice 102 je závislý na obsahu vláken materiálu určeného ke granulaci, nebo předgranulátu.

Poměr průměrů prstencových matric 101 a 102 určuje tlakový rozsah. U velké prstencové matrice 101 a menší prstencové matrice 102 se kupříkladu vytváří malá tlaková oblast s vyšším tlakem. Zásadně může průměr menší prstencové matrice 102 činit třetinu až dvě třetiny průměru velké prstencové matrice 101.

Velikost průměrů se může podle vynálezu bez velkých nákladů vzájemně přizpůsobit a je nutné, aby se mohly vytvářet granuláty o rozdílných obsazích vláken a přísad. Výkyvný nosník 111 prstencové matrice 102 je na zadním konci upevněn pomocí kloubu 112 na prvku 113, který podle stavu opotřebení, popřípadě otěru prstencové matrice 102, slouží k výškovému odstupňování a vyrovnání vůči středu kloubu. Pomocí hydraulického přestavovacího a přítlačného válce 10 se vytváří přítlačný tlak uvnitř se pohybující prstencové matrice 102, popřípadě se jím tato prstencová matrice 102 přivádí do údržbářské, popřípadě montážní polohy. Pohyblivost výkyvného nosníku 111 je vymezena pomocí • · · · · · · · · · :ιοί .: : :··.:

• · · · · · · · · · • Φ · ·· ·· ·· ··· pevného dorazu 23, který zajišťuje minimální mezeru mezi prstencovými matricemi 101 a 102 a zabraňuje vzájemnému kovovému tření po sobě prstencových matric 101 a 102. Při přetížení nebo při výskytu pevných těles v předgranulátu může prstencová matrice 102 na základě hydrauliky odpružit zpět, a zaujala by potom nastavovací polohu 120 a tak chránila systém před zničením.

K uvolnění granulátu je pod vnější prstencovou matricí 101 umístěn přestavovací a nastavitelný hřebenový protahovák 17, zatímco granulát, vystupující uvnitř prstencové matrice 102, se pomocí šnekového protahováku 19, pohybujícího se pomocí elektrického náhonu 118, dopravuje do výpusti 16 granulátu ze skříně. Plněný materiál, kupříkladu předgranulát, se skrz vpust 21 granulátu do skříně s kloubovým závěsem 122 skříně dostává do oblasti pod prstencovou matricí 102. Otáčející se vnější prstencová matrice 101 a její hnací zařízení se chrání krytem 9, jehož přední zakrytí jsou provedena výkyvné.

Následně se blížeji vysvětluje způsob podle vynálezu:

Jako výchozí materiály se používají sláma ze Inu, juty, konopí, rovněž tak i lněná, jutová, konopná a sisalová vlákna, další rostlinné části a jejich směsi. Tyto rostlinné části se při žních, jak známo, sečou, odsemeňují a suší, jakož i zpracovávají na tvar balíku. Myslitelné je rovněž použití jemně, středně a hrubě strukturovaných pazdeří, jakož i provazců, popřípadě svazků ze směsí uvedených druhů vláken. Jestliže je sláma usušena a uložena s dobrým větráním, je samozřejmě možné skladování až 3 roky.

U jednoho příkladu provedení se jako základního materiálu používá těsnicí konopí nebo rostlinné části slisované v balících. Přitom je možný obsah zbytkových pazdeří až maximálně 10 hmotnostních procent. Tyto nečistoty nevadí, nýbrž působí jako plniva. Malé kamínky, které by podle obvyklé techniky extrudér zničily, u tohoto způsobu nevadí.

Rostlinné části se potom přivádějí ke známému otevíracímu zařízení na balíky. Při použití různých vláken, kupříkladu Inu, sisalu, juty, se tyto zpracovávají v tak φ φ ΦΦΦ· • Φ φ φφφ ·ΦΦΦ ΐιι; : ί ΐ”.. ϊ í J • · φ φ φφφ φφ · φφ φ φφ φφ φφ φφφ zvaném vážícím rozvolňovacím stroji na balíky, takže směs vláken může být stanovena odvážením podle určitých hmotnostních podílů.

Přitom jsou možné všechny poměry a určují se jen následujícími oblastmi použití. Ačkoliv jsou rostlinné části v závislosti na účelu použití zásadně dále použitelné i nerozmělněné, zkracují se v normálním případě příslušné složky pomocí dvou řezaček na maximální délku 50 mm, nebo alternativně pomocí rozevíracího válce na požadovanou délku vláken 50 mm. V dalším postupu se výchozí materiál vede přes separátory těžkých částí a separátory kovů, aby se odstranily velké nečistoty. Ve vícenásobném mísiči probíhá přes více stupňů mocné promíchávání přiváděných rostlinných složek. Směs kupříkladu 30 % lněných, 30 % sisalových a 32 % jutových vláken se nyní pneumaticky přivádí do předgranulační jednotky 216, aby se směs vláken předgranulovala na průměr 5 mm při lisovacím poměru, který se vytvoří z poměru délky lisovacích kanálů 217 k průměru lisovacích kanálů 1:6, při teplotách 120 °C až 130 °C. Současně se směs vláken postříká vodní mlhou, ve které jsou obsaženy prostředky pro zabránění vzniku zápachu, popřípadě plísní, a proti bakteriálnímu napadení.

Dále je možné podle způsobu použití pozdějšího granulátu přimíchávat termoplastické látky, jako je polypropylen, aby se získaly granuláty pro co nejrůznější oblasti použití. Termoplastické látky se mohou přidávat ve formě prášku, právě tak jako ve formě vláken nebo granulátů.

Výhodně může být podíl přírodních vláken nahrazován i upraveným recyklačním materiálem, který byl kupříkladu získán z opětného zhodnocení kompozitních materiálů.

Předgranulace pracuje podle samo o sobě známého principu lisovací aglomerace, takže rozmělněná směs se přivádí na děrovanou matrici 209, opatřenou lisovacími kanály 217, a pomocí převalování drtícího kola 208 se provádí protlačování vláknitého materiálu skrz lisovací kanály 217 děrované matrice 209. V závislosti na speciálním přívodu směsi k děrované matrici 209 a na podobě lisovacích kanálů 217 se granulační proces stabilizuje po 15 minutách a vzniká dobře ·· ·· ·· • · · · · ·· · ·· · dávkovatelný suchý granulát. Lisovacími kanály 217 děrované matrice 209 protlačený předgranulát se v další mísící komoře gravimetricky směšuje s hlavní dávkou barvy a kontinuálně se dávkovaně odvádí do koncového granulátoru 211. Podle vynálezu je podstatné, že se v závislosti na průměru, tvaru a délce lisovacích kanálů 217 na děrované matrici 209 v předgranulační jednotce 216, popřípadě v koncovém granulátoru 211, získá rozličný granulát. Lisovací poměr činí při průměru lisovacích kanálů 217 4 mm 1:8, a při průměru 3 mm 1:10 v případě 92 % předgranulátu a 8 % hlavní dávky barvy. Profilováním povrchu drtícího kola 208 a počtem lisovacích kanálů 217 na děrované matrici 209 se dosáhne zvětšení průtočného množství.

Také volbou poměru uzavřené plochy k otevřené ploše na děrované matrici 209, a regulací šířky mezery mezi povrchem drtícího kola 208 a děrované matrice 209 je možné zpracování rozličných směsí vláken.

Granulát, který opouští koncový granulátor 211, se ochlazuje, plní, vzduchotěsně zavařuje a potom předává uživateli. Může se nyní kupříkladu pomocí gravimetrického dávkovacího ústrojí v požadovaném poměru s čistým umělohmotným granulátem přivádět přímo do vytlačovacího stroje.

U dalšího příkladného provedení se na 3 až 5 mm nařezaná sláma v předgranulační jednotce 216 za postřiku vodní mlhou s rozpuštěnými přísadami proti vytváření plísní, proti bakteriálnímu napadení a vytváření zápachu, při lisovacím poměru 1:6 při 120 °C až 130 °C, jak popsáno, předgranuluje, přičemž předgranulovaný materiál má průměr pelety 6 mm. 35 hmotnostních procent předgranulátu se následně smísí s 35 hmotnostními procenty druhého umělohmotného granulátu. Tloušťka matric 1 a 2 koncového granulátoru 211 činí 30 mm v oblasti lisovacích kanálů 217, průměr matric 1 a 2 činí 440 mm, a je opatřen lisovacími kanály 217 o průměru 3 mm, přičemž na lisovacích kanálech 217 jsou vytvořeny odlehčovací zářezy, a musí být dodržen lisovací poměr 1:8.

Claims (31)

1. PATENTOVÉ NÁROKY • φ ··«· φ φ · · · · • · · · φ · ··· ii3í ·* · ί : ;··· · ί ι • · · φ··· · · φ· · φφ φφ φφ φ

   1. Granulát sestávající z vláken, pojivá a/nebo rostlinných částí a/nebo přísad, přičemž jako přísady obsahuje prostředky ke zvýšení adheze a/nebo prostředky k ochraně proti plamenům a/nebo plniva a/nebo barviva a/nebo antibiotické prostředky, vyznačující se tím, že granulát obsahuje rostlinná vlákna ve fibrilárním stavu.
2. 2. Granulát podle nároku 1, vyznačující se tím, že obsahuje 92 až 98 % rostlinných vláken a 2 až 8 % přísad.
3. 3. Granulát podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že obsahuje termoplastické látky.
4. 4. Granulát podle nároku 1 nebo 2 a 3, vyznačující se tím, že obsahuje 1 až 80 % termoplastických látek, 2 až 8 % přísad a 12 až 97 % rostlinných vláken.
5. 5. Granulát podle některého z nároků až 4, vyznačující se tím, že obsahuje termoplastické polymery.
6. 6. Granulát podle některého z nároků až 5, vyznačující se tím, že obsahuje polypropylen a/nebo polyetylén.
7. 7. Granulát podle některého z nároků až 6, vyznačující se tím, že obsahuje směsi rostlinných vláken různých rostlin.
8. 8. Granulát podle některého z nároků 1 až 7, vyznačující se tím, že obsahuje lněná, sisalová a/nebo jutová vlákna.
9. 9. Způsob výroby granulátu podle nároku 1 pomocí slinování slisováním, vyznačující se tím, že se mísí rostlinná vlákna a/nebo směsi rostlinných vláken a/nebo rostlinné části a termoplastické látky a/nebo termoplastické polymery a/nebo pojivá a/nebo přísady, přičemž přísady tvoří prostředky ke zvýšení adheze • 9 9 »9 · a/nebo prostředky k ochraně proti plamenům a/nebo plniva a/nebo barviva a/nebo antibiotické prostředky, za přítomnosti vody a zvýšené teploty během 2 až 60 sekund, a tato směs se za účelem granulování lisuje za mechanického tlaku skrz děrovanou matrici, a následně se rozmělňuje hmota lisovaná skrz děrovanou matrici.
10. 10. Způsob podle nároku 9, vyznačující se tím, že granulace je prováděna ve dvou stupních, přičemž v prvním stupni se provádí za přítomnosti vodní páry a za přidávání přísad předgranulace, následně se tento předgranulát přivádí do mísícího stroje, popřípadě se přimíchávají další přísady, a potom se směs podrobí koncové granulaci.
11. 11. Způsob podle nároku 9 a 10, vyznačující se tím, že rostlinné části se používají v nepředzpracované, nerozmělněné a/nebo v rozmělněné formě.
12. 12. Způsob podle nároku 9, 10 a 11, vyznačující se tím, že rostlinná vlákna se uvedou do fibrilárního stavu.
13. 13. Způsob podle některého z nároků 9 až 12, vyznačující se tím, že granulace se provádí při tlaku 15 až 200 bar a při teplotě mezi 0 a 150 °C.
14. 14. Způsob podle některého z nároků 9 až 12, vyznačující se tím, že lisovací tlak se vytváří valivým pohybem drtícího kola na povrchu matrice.
15. 15. Způsob podle některého z nároků 9 až 12, vyznačující se tím, že lisovací tlak se vytváří protiběžnými pohyby alespoň dvou matric.
16. 16. Způsob podle některého z nároků 9 až 12, vyznačující se tím, že lisovací tlak se vytváří pomocí šnekového extrudéru.
17. 17. Způsob podle některého z nároků 9 až 12, vyznačující se tím, že lisovací tlak se reguluje změnou vzdálenosti mezi proti sobě se pohybujícími matricemi.

    • · ··« · ·« ·· ·· · ·· · ··· » < · · • 9 · «·<·· ·· * »15· · ........ · < ¹ lt 1* · · * · · · ·· · ·· ·· »· ···
18. 18. Způsob podle některého z nároků 9 až 17, vyznačující se tím, že v prvním granulačním stupni a/nebo před druhým granulačním stupněm se přidávají termoplastické látky, jako je polypropylen a/nebo polyetylén.
19. 19. Způsob podle některého z nároků 1 až 18, vyznačující se tím, že se použije 92 až 98 % rostlinných vláken a 2 až 8 % přísad.
20. 20. Způsob podle některého z nároků 1 až 18, vyznačující se tím, že se použije 1 až 80 % termoplastických látek, 2 až 8 % přísad a 12 až 97 % rostlinných vláken.
21. 21. Zařízení na výrobu granulátů z rostlinných částí, vyznačující se tím, že sestává z předgranulační jednotky (216) a za ní uspořádané jednotky (211) koncové granulace.
22. 22. Zařízení podle nároku 21, vyznačující se tím, že předgranulační jednotka (216) sestává z lisu s plochými matricemi a z nad ním uspořádaného mísícího prostoru (215), přičemž výstupní trysky (204, 205) na vodu a přívody (201, 202, 203) ústí do mísícího prostoru (215), odrazná deska (206), uspořádaná v mísícím prostoru (215), je upevněna nad drticím kolem (208), a pod děrovanou matricí (209) jsou uspořádány odklízeči zařízení (210) a výpust (213) předgranulátu.
23. 23. Zařízení podle nároku 21, vyznačující se tím, že mezi předgranulační jednotkou (216) a koncovým granulátorem (211) je uspořádána další mísící komora.
24. 24. Zařízení podle nároku 21 až 23, vyznačující se tím, že povrch drtícího kola (8) je vytvořen jako pilový profil.
25. 25. Zařízení podle nároku 21, vyznačující se tím, že koncový granulátor (211) sestává z lisu s prstencovými matricemi, a místo uvnitř se pohybujícího drtícího kola je uvnitř vnější válcovité prstencové matrice (101) otočně uspořádána válcovitá prstencová matrice (102) tak, že vnitřní prstencová matrice (102) tlačí proti vnější prstencové matrici (101).

    99 94 ·· • 9 9 9 9 · 9 9 9

    9 9 9 9 9 99* * ♦
26. 26. Zařízení podle nároku 21 a 25, vyznačující se tím, že průměr prstencové matrice (102) činí třetinu až dvě třetiny průměru prstencové matrice (101).
27. 27. Zařízení podle nároku 21, 25 a 26, vyznačující se tím, že pod prstencovou matricí (101) jsou uspořádány přestavitelný a nastavitelný hřebenový protahovák (17) a uvnitř matrice (102) šnekový protahovák (19).
28. 28. Zařízení podle nároku 21, vyznačující se tím, že koncový granulátor (211) obsahuje dvě proti sobě se pohybující válcovité matrice (1) a (2), přičemž matrice (1) je spojena s náhonem (6) a pohyblivá matrice (2) je uspořádána v minimální vzdálenosti vůči matrici (1).
29. 29. Zařízení podle nároku 21, 24 až 28, vyznačující se tím, že minimální vzdálenost mezi matricí (1, 101) a matricí (2, 102) je nastavitelná pomocí pevného dorazu (23).
30. 30. Zařízení podle nároku 21 až 29, vyznačující se tím, že děrovaná matrice (9) a/nebo prstencové matrice (101, 102) a/nebo matrice (1, 2) jsou opatřeny lisovacími kanály (217), přičemž jsou ze strany vstupu na lisovacích kanálech (217) uspořádána rozšíření, a/nebo ze strany výstupu pravidelné, symetricky tvarované odlehčovací zářezy (218).
31. 31. Zařízení podle nároku 21, vyznačující se tím, že zařízení sestává jen z předgranulační jednotky (216).