DD213877A1

DD213877A1 - CORKPRESS AND CORK DAMAGE MATERIAL WITH INCREASED STRENGTH BASED ON CORK BASINS

Info

Publication number: DD213877A1
Application number: DD24838083A
Authority: DD
Inventors: Karl-Christian Danz; Till Boettger
Original assignee: Bauakademie Ddr
Priority date: 1983-03-02
Filing date: 1983-03-02
Publication date: 1984-09-26

Abstract

Die Erfindung betrifft die Anwendung von Polymerpulvern als neuartige Bindemittel fuer Pressteile und Daemmstoffe aus Kork. Mit Hilfe der bekannten Warmformgebungsverfahren koennen aus diesen Stoffkombinationen Produkte mit verbesserten Eigenschaften hergestellt werden. Dabei wird die Materialausnutzung der Korkabfaelle gesteigert und Bindemittel auf Basis fossiler Energietraeger werden durch bedeutend niedrigere Anteile Polymerpulver substituiert.The invention relates to the use of polymer powders as novel binders for pressed parts and daemming agents made of cork. With the aid of the known thermoforming processes, it is possible to produce products with improved properties from these combinations of substances. The material utilization of the cork waste is increased and binders based on fossil energy carriers are substituted by significantly lower proportions of polymer powder.

Description

Title of the invention

Korkpreß- und Korkdammaterial mit erhöhter Festigkeit auf Basis von KorkabfallenCork press and cork dam material with increased strength based on cork waste

Field of application of the invention;

Die Erfindung betrifft gepreßte Korkprodukte auf Basis von Korkbruch und/oder Korkgranulat, die durch Warmbehandlung unter Zusatz von speziellen bindenden Substanzen hergestellt werden.The invention relates to pressed cork products based on cork crush and / or cork granules, which are produced by heat treatment with the addition of special binding substances.

Characteristic of the known technical solutions

Es ist bekannt, Kork für Korkpreßstoffe mit verschiedenartigsten Bindemitteln wie Polyvinylacetat, Eiweiß, Pech, Bitumen, Nitrocellulose, Kasein, Viskose, tierischen und Pflanzenleimen, Kautschuklösungen u· a. zum Erreichen einer ausreichenden Verbundfestigkeit zu mischen· Insbesondere für die Erzeugung von Dämmstoffen auf Korkbasis werden die Korkgranulate mittels überhitztem Dampf oder Heizung von außen so weit erwärmt, daß ein Teil der Korkinhaltstoffe wie Wasser, Alkohole, Gerbstoffe und niedrigsiedende Wachse aus dem Kork ausgetrieben werden und die verbleibenden Bestandteile der Cellulose-Gerüstsubstanz und des Korkharses Suberin chemisch umgewandelt werden. Der Kork erfährt dabei in Abhängigkeit von Temperaturhöhe und Dauer der Temperatureinwirkung eine irreversible "Volumenexpansion und verliert an Elastizität.It is known cork for Korkpreßstoffe with a variety of binders such as polyvinyl acetate, protein, pitch, bitumen, nitrocellulose, casein, viscose, animal and Pflanzenleimen, rubber solutions u. A. To achieve a sufficient bond strength to mix · In particular, for the production of cork-based insulation cork granules are heated by means of superheated steam or heating from the outside so that a portion of Korkinhaltstoffe such as water, alcohols, tannins and low-boiling waxes are expelled from the cork and the remaining constituents of the cellulosic builder and suberin cork resin are chemically converted. Depending on the temperature level and the duration of the effect of the temperature, the cork experiences an irreversible volume expansion and loses its elasticity.

Die Wärmeleitfähigkeit, die Druckfestigkeit, das elastische Rückstellvermögen und die Dichte der entstehenden Produkte sind wesentlich von den Verfahrensparametern bei der Warmformgebung abhängig. Hohlräume innerhalb der Korkdänmstoffe wirken sich generell negativ auf die genannten anwendungstechnischen Eigenschaften aus, Sie können durch Druckeinwirkung in der elastischen heißen Phase der Korkverarbeitung vermieden werden« Unter dieser Voraussetzung nimmt das Wärmeisolationsvermögen mit"sinkender Dichte zu, während sich die Druckfestigkeit proportional zur Dichte verhält,The thermal conductivity, compressive strength, elastic recovery and density of the resulting products are significantly dependent on the process parameters in the hot forming. Cavities within the cork detritus generally have a negative effect on the mentioned performance characteristics, they can be avoided by pressure in the elastic hot phase of cork processing. "Under this condition, the thermal insulation capacity increases with" decreasing density, while the compressive strength is proportional to the density,

Ein hohes elastisches Rückstellvermögen ist für Anwendungen im Schallschutz und als Dichtungsmaterial von Bedeutung, Ss wird erreicht, indem die thermische Behandlung zur Warmformgebung unterhalb des Temperaturbereiches der elastizitätmindernden chemischen Umsetzung von Korkharzen und Gerüstsubstanz durchgeführt wird·A high elastic recovery capacity is important for applications in soundproofing and as a sealing material, Ss is achieved by carrying out the thermal treatment for hot forming below the temperature range of the elasticity-reducing chemical conversion of cork resins and framework substance.

Die genannten technologischen Parameter werden durch die Variation von Herstellungsbedingungen und Zusatzkomponenten erreicht. Allen bekannten Verfahren ist gemeinsam, daß sie mit relativ großen Zusatzstoffanteilen bis zu 50 % arbeiten. Die Zusätze werden in der flüssigen Phase zugemischt, in die sie entweder durch Schmelzen überführt werden oder die bei Lösungen und Dispersionen das Austreiben der Lösemittel während der Verarbeitung zu Formteilen bedingen.The mentioned technological parameters are achieved by varying production conditions and additional components. All known processes have in common that they work with relatively large amounts of additive up to 50 % . The additives are admixed in the liquid phase, in which they are either converted by melting or in the case of solutions and dispersions cause the expulsion of the solvent during processing into moldings.

Die Verfahren ohne Zusatzstoffe, bei denen der Verbund durch die chemische Umwandlung der korkeigenen Harze erreicht wird₃ haben Produkte mit relativ niedrigen Druckfestigkeiten (Bruchfestigkeit) zum Ergebnis oder sind mit einer entsprechend hohen Verdichtung der Ausgangssubstanz verbunden.The processes without additives, in which the composite is achieved by the chemical transformation of the resins internal korke ₃ have products with relatively low compressive strengths (breaking strength) result or are associated with a correspondingly high compression of the starting material.

- 3 -.Ziel der Erfindung - 3 -. Object of the invention

Ziel der Erfindung ist die Schaffung von Korkprodukten mit niedrigem Zusatzstoffanteil bei gleichzeitiger Gewährleistung der jeweils anwendungsbestimmenden Eigenschaften wie Wärmedämmung, Elastizität, Festigkeit, chemische und thermische Beständigkeit.The aim of the invention is the creation of cork products with low additive content while ensuring the respective application-determining properties such as thermal insulation, elasticity, strength, chemical and thermal resistance.

Explanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Korkpreß- und Korkdämmaterialien aus Korkbruch und/oder Korkgranulat unter Verwendung geringer Zuschlagstoffaateile zu entviickeln, die mit Warmformgebungsverfahren hergestellt werden können.It is an object of the invention to obtain cork and cork damming materials from cork crush and / or cork granules using low aggregate fractions which can be produced by thermoforming processes.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß dem Korkgranulat vor der Warmformgebung 1 bis 20 % Polymerpulver zugesetzt und mit Hilfe eines geeigneten Mischaggregates auf die Korkpartikeloberflächen aufgearbeitet werden. Zur Gewährleistung einer ausreichenden Haftung des Polymerpulvers in der Mischphase können bis zu 10 % Wasser zugesetzt werden. Als Polymerpulver können alle bekannten Thermo- und Duroplaste verwendet werden, deren Schmelzbereich unterhalb der geweiligen Warmformgebungstemperatur liegt. Besonders geeignet sind Thermoplaste, die pulverförmig aus der Synthese anfallen, wie Polyethylen hoher Dichte, Polyvinylchlorid und Ethylen-Vinylalkohol-Copolyiaere. Auch gemah-₍ lene Thermoplastabfallgemische sind geeignet.According to the invention, the object is achieved by adding 1 to 20 % of polymer powder to the cork granules before thermoforming and working them up on the cork particle surfaces with the aid of a suitable mixing unit. To ensure adequate adhesion of the polymer powder in the mixing phase, up to 10 % water may be added. As polymer powder, it is possible to use all known thermosets and thermosets whose melting range is below the desired hot forming temperature. Particularly suitable are thermoplastics obtained in powder form from the synthesis, such as high density polyethylene, polyvinyl chloride and ethylene-vinyl alcohol Copolyiaere. Also ma- ₍ lene thermoplastic waste mixtures are suitable.

Nach der Zumischung des Polymerpulvers zum Kork erfolgt die Verarbeitung nach den bekannten Verfahren unter Temperatur- und Druckeinwirkung. Die Temperaturführung kann dabei in Abhängigkeit von den gewünschten Produkteigenschaften so gestaltet werden, daß die Bestandteile des Korks nicht, teilweise oder vollständig umgesetzt werden. Die Entformung erfolgt nach Abkühlung der Preßteile, wobei der Schmelzbereich der Polymerkomponente unterschritten werden muß.After admixture of the polymer powder to the cork, the processing is carried out according to the known methods under the effect of temperature and pressure. The temperature control can be designed depending on the desired product properties so that the components of the cork are not, partially or completely implemented. The demolding takes place after cooling of the pressed parts, whereby the melting range of the polymer component must be fallen below.

embodiment

Korkvorbruch wird mit 5 % Polyethylenpulver hoher Dichte (0,945 S οπΓ"-% Schmelz index i,- 3«· »6 g/600s) und mit 5 % Wasser in einem Mischer homogen vermischt. Die Mischung wird in eine elektrisch beheizte rotierende Trommel gegeben und auf 570 K erwärmt. Bei diesem Temperaturniveau erfolgt die Expansion des Korks und die chemische Umsetzung der Korkharze· Das heiße Gut wird dann in Formen geschüttet und zu Platten mit Dichten gemäß Tabelle 1 gepreßt. Die Eigenschaften der auf beschriebene Weise hergestellten Korkplatten sind in Tabelle 1 solchen von Korkformteilen ohne Zusatzstoffe (Backkork) und solchen auf Basis von Bitumen-imprägnierten Korkprodukten (Imprägnierkork) gegenübergestellt.Cork preblus is homogeneously mixed with 5% high density polyethylene powder (0.945 s ο Γ "-% enamel index i, - 3" x 6 g / 600 s) and 5 % water in a blender and placed in an electrically heated rotating drum and heated to 570 K. At this temperature level, the cork is expanded and the chemical conversion of the cork resins is performed. The hot material is then poured into molds and pressed into sheets having densities according to Table 1. The properties of the cork sheets produced in the described manner are shown in Table 1 of cork moldings without additives (baking cork) and those based on bitumen-impregnated cork products (impregnation cork) faced.

Tabelle 1Table 1 ** Dichte (kg/m³)Density (kg / m ³ ) Wärmeleitzahl (W/ibK)Thermal conductivity (W / ibK) Druckfestigkeit bei 10 % Stau chung - (N/mm )Compressive strength at 10 % accumulation - (N / mm) Druckfestigkeit bei Bruch (N/mm²)Compressive strength at break (N / mm ² ) Korkproduktcork product 125 170 220125 170 220 0,036 0,042 0,0470.036 0.042 0.047 0,15 0,20 0,250.15 0.20 0.25 2,2 4,6 12,32,2 4,6 12,3 K orkv orbr uc h mit 5 % PE-EDK orkv orbr uc h with 5 % PE-ED 250250 0,0580.058 *0,1* 0.1 Imprägnier korkImpregnating cork 350 120350 120 0,053 as 0,0350,053 as 0,035 ^2^ 2 BackkorkBackkork

Die Tabelle zeigt, daß die Korkplatten aus Korkvorbruch mit Polymerpulverzusatz ähnlich den bekannten Korkprodukten in einem weiten Eigenschaftsbereich variiert werden können. Der Anteil des Zuschlagstoffes auf Basis fossiler Energieträger ist im Vergleich zum herkömmlichen Imprägnierkork gering. Die Bruchfestigkeit wird gegenüber den Produkten mit vergleichbarer Dichte erheblich gesteigert, wodurch neben einer Erweiterung der Einsatzgebiete "/orteile für die weitere Verarbeitung, den Transport und die Lagerung durch die verbesserte Kantenbruchfestigkeit entstehen. _ 5 _The table shows that the cork slabs can be varied with polymer powder addition similar to the known cork products in a wide range of properties. The proportion of aggregate based on fossil fuels is low compared to the conventional impregnation cork. The breaking strength is considerably increased compared to the products of comparable density, which, in addition to an expansion of the fields of application, results in improved edge breaking strength for further processing, transport and storage.

Claims

- 5 ~ Br ind ind, s ansnr uc h

1. Korkpreß- and Korkdämiaaterial based on Korbruch and / or cork granules, which is prepared by hot forming and pressure at full, partial or chemical reaction of cork components, characterized in that the cork before processing 1 to 20 % polymer powder mixed as a binder is "

2. Korkpreß- and Korkdämmateriai according to claim 1, characterized in that the polymer powder from one or more thermoplastics, thermosets or thermoplastic elastomers, but in particular in the powder phase resulting '! Thermoplastics such as high density polyethylene, polyvinyl chloride, Bthylen-vinyl alcohol copolymers or consists of powder-treated-thermoplastic waste mixtures whose Schmelsbereich lie below the production temperature of the respective cork products.

3 »Korkpreß- and Korkdämmateriai according to claim 1, characterized in that in addition to the polymer powder of the mixture up to 20 % water or other liquid components are added.