DE10032804A1 - Verfahren zur Herstellung von Pellets oder Granulaten aus Naturfasern sowie Verfahren zur Einmischung von Naturfasern in eine Kunststoffmatrix und daraus hergestellte faserverstärkte Kunststoffe - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von Pellets oder Granulaten aus Naturfasern sowie Verfahren zur Einmischung von Naturfasern in eine Kunststoffmatrix und daraus hergestellte faserverstärkte KunststoffeInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Pellets oder Granulaten aus Naturfasern sowie Verfahren zur Einmischung von Naturfasern in eine Kunststoffmatrix auf thermoplastischer Werkstoffbasis für die Herstellung naturfaserenthaltender Compounds, zur Einmischung von Naturfasern in einen Harz- oder PUR-Werkstoff und aus diesen hergestellte faserverstärkte Kunststoffe. Das Ausgangsmaterial wird so vorbereitet, daß Naturfasern beispielsweise als Verstärkungs- oder Füllmaterial einem Extruder, einer extruderverwandten Maschine oder einer Spritzgußmaschine ohne Probleme unter Maßgabe einer guten Durchmischung mit frei definierbaren Mischungsverhältnissen der Dosierung übergeben werden können.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Pellets oder Granulaten aus Naturfasern
sowie Verfahren zur Einmischung von Naturfasern in eine Kunststoffmatrix auf thermoplasti
scher Werkstoffbasis für die Herstellung naturfaserenthaltender Compounds, zur Einmischung
von Naturfasern in einen Harz- oder PUR-Werkstoff und aus diesen hergestellte faserverstärkte
Kunststoffe.
Es existiert eine Vielzahl von Lösungen zur Herstellung von Pellets aus unterschiedlichen Mate
rialien für verschiedenartige Verwendungsmöglichkeiten. Beispielsweise werden extrudierte
Tierfutter im allgemeinen auf Pressen hergestellt, die aus einer hohlzylindrischen Lochmatrize
mit Extrusionsöffnungen in der Form von mehr oder weniger radial durch die Zylinderwand ge
bohrten Löchern mit einem Durchmesser entsprechend der geforderten Produktgröße bestehen.
Eine Preßrolle, die unabhängig angeordnet ist und die mit der Innenfläche der Lochmatrize in
Berührung steht, ist unter Reibung durch die Rotation der Matrize angetrieben. Zu extrudierendes
Material wird in den inneren Hohlraum der Matrize eingeführt und durch die Öffnungen hinz
durchgedrückt. Das nach außen aus der Matrize austretende extrudierte Produkt wird auf die ge
forderte Länge zugeschnitten oder abgebrochen. Die Zuführung des zu pelletierenden Aus
gangsmaterials erfolgt über Schnecken- oder Paddel-Werke zu den Pelletiereinrichtungen.
So wurde bereits in den 60er Jahren des vergangenen Jahrhunderts gehäckseltes Getreidestroh
nach speziellen Strohaufschlußverfahren (Strohammonisierung) und unter Zugabe verschiedener
Ingredienzien als Futtermittel für Wiederkäuer eingesetzt. Dergleichen Strohpellets als Futter-,
Streu- oder Bodenverbesserungsmittel sind u. a. aus der DE 42 01 410 A1 bekannt.
Die Pelletierung, Granulierung und jede Form der Agglomeration von Naturfasern wurde bisher
ausschließlich mit Getreidestroh oder Futtergräsern durchgeführt.
Es ist auch bekannt, Naturfasergarne über Spulen abzuziehen, einer Kunststoffschmelze zuzufüh
ren und die aus einem Extruder erhaltenen Stränge aus Kunststoff mit Fasern nach einem Ab
kühlprozeß zu granulieren. (vgl. G. Pohl Verfahrenstechnische Varianten der Naturfaser-
Compouridierung in Technische Textilien; Jahrgang 43, März 2000, Seite 61/62). Die so erhalte
nen Granulate (Compounds), bestehend aus einem Naturfaseranteil, einem oder mehreren ther
moplastischen Stoffen und Zusatzstoffen und kommen als sogenannte Vorgranulate für unter
schiedliche Anwendungsbereiche in Betracht. Darüber hinaus ist es bekannt, Naturfasern in Ver
bindung mit Kunststoffen für Verbundwerkstoffe, Profilmaterial, Verstärkungsmaterial und
Formteile einzusetzen. So beschreibt die DE 195 O1 201 A1 einen faserhaltigen Verbundwerk
stoff, bei dem die Fasern in Form von Kurzschnitten in einem aus einem fluiden Zustand aushär
tenden Bettungsmaterial, vorzugsweise Kunststoff, verankert sind. Die Fasern sind zumindest mit
dem überwiegenden Teil ihrer Länge und in Wirrlage im Bettungsmaterial angeordnet.
In der DE 195 30 270 A1 wird ein Verfahren zur Herstellung von Profilmaterial unter Verwen
dung thermoplastischer. Werkstoffe beschrieben. Eine erste Mischkomponente aus thermoplasti
schen Kunststoffabfällen wird mit einer zweiten Mischkomponente, nämlich abgesiebtem losem
Fasergut, intensiv vermischt und durch Thermoplastifizieren zu einem Strang bildungsfähigen
Gemischs verarbeitet. Als Fasermaterial findet Getreidestroh Verwendung.
Ein anderes Verfahren zur Herstellung eines faserverstärkten Kunststoff-Werkstoffs wird in der
DE 198 52 036 A1 beschrieben. Als Fasermaterial wird insbesondere Hanf als Kurzschnitt ver
wendet. Ein Polymer wird in Pulverform mit den Naturfasern vorgemischt und die Vormischung
auf eine Spritzgießmaschine zur Plastifizierung aufgegeben.
Bis auf die konstruktiv relativ aufwendige Einbringung von Naturfasern über abgespulte Naturfa
sergarne haftet allen anderen Technologien der Verbindung von Naturfasern mit thermoplasti
schen Werkstoffen der Nachteil an, daß die Einbringung der Naturfasern in Kunststoffschmelzen
äußerst problematisch ist, Brückenbildungen, Verstopfungen und Fasernestbildung verhindern
ein gleichmäßiges Einbringen der Fasern in die Kunststoffschmelze.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, stufenweise die Naturfasern in eine solche Form zu bringen,
die es ermöglicht, die Naturfasern mit einem verflüssigten oder viskosen thermoplastischen
Werkstoff oder Harz- oder PUR-Werkstoff zur Verbesserung der Materialeigenschaften, zur
Erhöhung der Viskosität und der Materialmenge und/oder zur Gewichtsreduzierung homogen zu
vermischen, ohne daß es zu Brückenbildungen oder Verwollungen kommt. Insbesondere ist es
Aufgabe der Erfindung, eine technologische Lösung vorzuschlagen, die die Zuführung von Na
turfasern in einen Extruder ermöglicht, um die Herstellung naturfaserverstärkter Compounds auf
thermoplastischer Werkstoffbasis zu ermöglichen.
Dabei soll das Fasermaterial so vorbereitet sein, daß Naturfasern beispielsweise als Verstärkungs-
oder Füllmaterial einem Extruder, einer extruderverwandten Maschine oder einer Spritzgußma
schine ohne Probleme unter Maßgabe einer Durchmischung mit frei definierbaren Mischungs
verhältnissen der Dosierung übergeben werden können. Der faserverstärkte Kunststoff soll sich
durch einen homogenen Anteil an Fasern auszeichnen.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabenstellung dadurch gelöst, daß an sich bekannte Verfahrens
schritte der Pelletierung oder Granulierung in entsprechender Modifizierung Anwendung finden
für die Granulierung bzw. Pelletierung von Bast- und Hartfasern. Das Verfahren zur Herstellung
von Pellets oder Granulaten aus Naturfasern ist dadurch gekennzeichnet, daß aus Bastfasern
oder Hartfasern, vorzugsweise Hanf-, Flachs-, Leinen- und/oder Holzfasern, nach den Verfah
rensschritten
- - Öffnen der Bastbündel in Verbindung mit Reinigen und Kürzen der Fasern,
- - Zugabe von Wasser oder Feuchtigkeitsnebel,
- - Einführung in ein Zuführaggregat,
- - Weiterführung in ein Abgabeorgan,
- - Abgabe in einen Preßraum oder Preßkanal
Faserpellets oder Granulate gepreßt, anschließend getrocknet und je nach Verwendungszweck
optional gekühlt werden. Erfindungsgemäß können die zu Pellets zu verarbeitenden Naturfasern
einen Anteil von Stengelmark, vorzugsweise Hanf-, Flachs- und/oder Leinenschäben, enthalten.
Dabei kann der Anteil von Stengelmark höher sein als der Anteil von Naturfasern. Es liegt im
Bereich der Erfindung, daß die Naturfasern in Form von Garnen, zerrissenen Garnen, Zwirnen,
zerrissenen Zwirnen, Seilen, zerrissenen Seilen, Filzen, zerrissenen Filzen, Vliesen, zerrissenen
Vliesen, Geweben, zerrissenen Geweben oder in Form wirrer Einzelfasern vorliegen und dem
Zuführaggregat zugeführt werden. Je nach vorgesehenem Verwendungszweck werden im Ver
fahrensablauf dem aus gekürzten Naturfasern und/oder Stengelmark bestehenden Ausgangsmate
rial weitere Substanzen wie pulverisierte Kunststoffe, Haftvermittler und/oder mineralische Sub
stanzen zugegeben.
Die Fasern der mit dem Verfahren hergestellten Pellets oder Granulate aus Hart- oder Bastfasern
weisen eine Faserlänge von < 1 mm, vorzugsweise 2 bis 30 mm, auf und können erfindungsge
mäß einen Stengelmarkanteil, vorzugsweise Hanf-, Flachs- oder Leinenschäben, von bis zu 90
Gewichtsteilen enthalten. Darüber hinaus sind Zusatzstoffe wie Kunststoffe, Haftvermittler
und/oder mineralische Zusätze vorgesehen.
Die so erhaltenen pelletierten oder granulierten Naturfasern werden in eine Kunststoffmatrix ein
gebracht. Pellets oder Granulate in Zusammensetzung aus reinen Naturfasern oder in Zusammen
setzung aus Naturfasern und Stengelmark oder in Zusammensetzung mit Zusatzstoffen wie
Kunststoffen, Haftvermittlern und/oder mineralischen Zusätzen werden einer Dosiereinrichtung
mit oder ohne Stopfmechanismus einem Extruder zugeführt. Während des Aufschmelzens eines
Polymers oder eines Polymerengemischs in der Kunststoffschmelze verteilen sich die Pellets oder
Granulate, lösen sich auf und es kommt zu einer homogenen Verteilung der Einzelfasern in der
Kunststoffmatrix. Im weiteren Verfahrensablauf wird nach Herabkühlung des Kunststoff-
Fasergemischs dieses extrudiert und zu Polymercompounds granuliert oder zur Herstellung von
Formteilen einer Spritzgußmaschine direkt zugeführt oder zur unmittelbaren Herstellung von
Extrusionsprodukten verwendet.
Die so hergestellten Polymercompounds und die auf einer Spritzgußmaschine gefertigten Form
teile sowie die gefertigten Extrusionsprodukte weisen in homogener Verteilung einen Anteil von
Bast- und/oder Hartfasern, vorzugsweise Hanf-, Flachs-, Leinen- und/oder Holzfasern auf. Nach
den beschriebenen Ausgangsmaterialien ist auch ein Anteil von Stengelmark, vorzugsweise
Hanf-, Flachs- und/oder Leinenschäben in den erzeugten Kunststoffprodukten enthalten. Dieser
kann je nach Verwendungszweck höher sein als der Faseranteil.
Die Vermischung der Naturfaserpellets mit Polyurethanen oder Kunstharzen, vorzugsweise
Epoxydharz, liegt im Bereich der Erfindung.
Die Merkmale der Erfindung gehen außer aus den Ansprüchen auch aus der nachfolgenden Be
schreibung hervor, wobei die einzelnen Merkmale jeweils für sich allein oder zu mehreren in
Form von Unterkombinationen schutzfähige Ausführungen darstellen, für die hier Schutz bean
sprucht wird.
In dem nachfolgenden Beispiel finden als Naturfasern Hanffasern Anwendung. Die Fasern wer
den über einen Faseröffner zur Öffnung der Bastfaserbündel gereinigt und gekürzt, vorzugsweise
auf eine Länge zwischen 20 und 120 mm. Alternativ kann auch auf 20 bis 120 mm eingekürztes
Schwungwerg Verwendung finden. Bei dieser Alternative werden im Hanf vorhandene Restschä
ben in die künftige Verarbeitung zur Herstellung von Pellets miteinbezogen. Nach dem Vorgang
der Faserkürzung erfolgt je nach Feuchtigkeitsgehalt des Ausgangsmaterials eine Befeuchtung
der Fasern bzw. der Fasern mit Schäbenanteil. Das Fasermaterial wird über einen Stopfmecha
nismus in eine Pelletierpresse geführt. Das Fasermaterial wird dabei nicht wie bei der bekannten
Strohhäcksel- oder Weichgräserpelletierung üblich überein Schnecken- oder Paddel-Werk trans
portiert, da das Fasermaterial zu Wicklungen neigt. Erfindungsgemäß erfolgt die Zufuhr des Fa
sermaterials über den erwähnten Stopfmechanismus. Der Stopfmechanismus besteht aus einem
Zuführaggregat und einer Zwangsübergabe in den Preßraum. Dabei wird die Faser einem Abga
beorgan zugeführt und dann schubweise oder kontinuierlich in den Preßraum abgegeben. Diese
Faserabgabe an die Presse erfolgt über einen vertikalen Hub-/Stopfmechanismus oder über Wal
zenpaare oder über pneumatische Förderung mit Zellenradschleuse oder Zellenradkondenser.
Alternativ kann je nach vorgesehenem Verwendungszweck der herzustellenden Faserpellets der
Verfahrensschritt des Stopfens über Zuführaggregat und Abgabeorgan ersetzt werden durch einen
zyklonähnlichen Schwerkraftverteiler, welcher erfindungsgemäß vorzugsweise dann Anwendung
findet, wenn tropfnasse gekürzte Fasern dem Preßraum bzw. Preßkanal zugeführt werden sollen.
Durch das Pelletieren wird die Faser gleichzeitig eingekürzt. Diese Einkürzung schadet der späte
ren Verwendung nicht. Die resultierende Faserlänge innerhalb der Faserpellets liegt je nach
Werkzeug und Einstellung dieser bei einer Faserlänge im Pellet nicht kleiner als 1 mm, vorzugs
weise bei Faserlängen zwischen 2 bis 30 mm. Nach dem Pelletiervorgang wird das Pellet ge
kühlt.
Es liegt im Bereich der Erfindung, daß die Hanffasern wie bereits erwähnt noch einen Rest von
Schäben aufweisen, die späterhin Bestandteil der Faserpellets werden. Je nach Beschaffenheit der
Fasern vor ihrer Einführung in den Stopfmechanismus werden die Fasern während des Pelletier
vorgangs oder vor ihrer Zuführung zum Stopfmechanismus mit einem Wassernebel besprüht.
Dies ist auch zutreffend für die alternative Verwendung von Fasern mit einem Restanteil von
Schäben.
Wurde dem verwendeten Hanffasermaterial vor oder während des Pelletiervorgangs Feuchtigkeit
zugegeben oder war das Ausgangsmaterial ausreichend feucht, so erfolgt nach dem Pelletieren
der Fasern eine Trocknung und Kühlung der Pellets.
Je nach vorgesehenem Verwendungszweck der Faserpellets können den Fasern vor oder während
des Stopf und/oder Pelletiervorgarigs weitere Substanzen hinzugegeben werden. Diese können
verschiedene Polymere oder auch mineralische Zuschlagstoffe sein.
Die nach dem Beispiel 1 hergestellten Pellets aus Naturfasern in reiner Zusammensetzung oder in
Mischungen mit anderen Substanzen verhalten sich bei der weiteren Verarbeitung insbesondere
in einem Dosiertrichter wie jedes andere schwere, leicht rieselfähige Material.
Ein Extruder wird am Matrixschacht mit einem Kunststoffgranulat, z. B. Polypropylen oder jedem
anderen extrudierfähigen Kunststoffgranulat, beschickt. Ein zweiter Einlaufschacht weiter vorn
wird mit Faserpellets, wie sie nach den Beispielen 1 oder 2 hergestellt sind, bestückt. Alternativ
kann das Polymer bzw. Polymerengemisch mit den Faserpellets vorher gemischt und über einen
gemeinsamen Einfülltrichter dosiert werden. In erwähntem Einlaufschacht für die Bestückung
mit Faserpellets erfolgt die dosierte Zuführung der Pellets durch ein Stopfwerk. In den Heizzonen
wird in an sich bekannter Art und Weise und gegebenenfalls unter Zuführung von Additiven die
Polymermatrix aufgeschmolzen. Durch die Verflüssigung des Polymers und die mechanische
Bewegung der Schnecken im Ein-, Doppel- oder Mehrschneckenextruder kommt es zu einer
gleichmäßigen Verteilung der Faserpellets und zum Auflösen der Pelletstrukturen, so daß die
Fasern wieder vereinzelt und gut verteilt vorliegen.
In dem weiteren, an sich bekannten technologischen Ablauf wird das Gemisch aus Fasern und
Polymeren homogenisiert. Nun können Rohre, Profile oder Stränge extrudiert werden. Alternativ
ist vorgesehen, die Extrusionsprodukte nach Kalibrierung, Kühlung und Granulierung als Natur
faser-enthaltende Polymercompounds in Spritzgußmaschinen zu verarbeiten. Im Bereich der Er
findung liegt es, das erhaltene Faserpolymergemisch direkt in Spritzgußmaschinen überzuleiten
und das geschmolzene Thermoplast-Naturfaser-Material direkt zu verspritzen.
Unter Anwendung der Verfahrensschritte wie in den Beispielen 1 und 2 beschrieben kommt ein
Pellet zum Einsatz, welches im Gegensatz zum ersten Beispiel aus Naturfasern mit einem großen
Anteil von Hanfschäben hergestellt wird. Die Schäben dienen als billiger Füllstoff, so daß der
Materialpreis verringert wird. Der Füllstoff Schäben als Pelletmaterial wird dem Basiskunststoff
nach dem Verfahren wie in Beispiel 2 beschrieben beigefügt.
Als Schäben können sowohl Hanf- als auch Flachs- oder Leinenschäben benutzt werden. Der
Masseanteil der Schäben im Polymergemisch beträgt vorzugsweise 50%, kann aber je nach vor
gesehenem Verwendungszweck des Kunststoff-Faser-Schäben-Gemischs bis zu 90% betragen.
Die Herstellung derartiger Polymere mit hohen Anteilen von Schäben und geringerem Anteil an
Fasern erfolgt beispielsweise für die Herstellung von Verpackungen.
Ein nach dem Beispiel 1 hergestelltes Faserpellet oder ein nach Beispiel 3 hergestelltes Schäben
pellet wird einem flüssigen oder leicht viskosen PUR-Werkstoff oder Harz, insbesondere Kunst
harz, zugegeben und gründlich durchmischt. Das Mischen erfolgt vorzugsweise über einen Pflug
scharmischer, um ein homogenes Ausgangsmedium für die weitere Verarbeitung zu erhalten.
Wie in den vorangegangenen Beispielen beschrieben, lösen sich die Faser- bzw. Schäbenpellets
durch den intensiven Mischvorgang auf, und es werden die Einzelfasern bzw. Schäbenteilchen
freigesetzt. Durch weiteres Mischen und/oder Erwärmen kann der PUR-Werkstoff bzw. das
fließfähige Kunstharzmedium zur weiteren Verarbeitung in Formen gegossen werden oder an
derweitig zur Verarbeitung gelangen.
In der vorliegenden Beschreibung wurde anhand konkreter Ausführungsbeispiele ein faserver
stärkter Kunststoff sowie ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Einmischung von Naturfasern
in eine Kunststoffmatrix erläutert. Es sei aber vermerkt, daß die vorliegende Erfindung nicht auf
die Einzelheiten der Beschreibung im Ausführungsbeispiel beschränkt ist, da im Rahmen der
Ansprüche Änderungen und Abwandlungen beansprucht werden.
Claims (21)
1. Verfahren zur Herstellung von Pellets oder Granulaten aus Naturfasern, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Naturfasern Bastfasern oder Hartfasern, vorzugsweise Hanf-, Flachs-, Lei
nen- und/oder Holzfasern, sind und nach den Verfahrensschritten
- - Öffnen der Bastbündel in Verbindung mit Reinigen und Kürzen der Fasern,
- - Zugabe von Wasser oder Feuchtigkeitsnebel,
- - Einführung in ein Zuführaggregat,
- - Weiterführung in ein Abgabeorgan,
- - Abgabe in einen Preßraum oder Preßkanal
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zu Pellets zu verarbeitenden
Naturfasern einen Anteil von Stengelmark, vorzugsweise Hanf-, Flachs- und/oder Leinen
schäben, enthalten.
3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil von
Stengelmark höher ist als der Anteil von Naturfasern.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Naturfasern in Form von Garnen,
zerrissenen Garnen, Zwirnen, zerrissenen Zwirnen, Seilen, zerrissenen Seilen, Filzen, zerris
senen Filzen, Vliesen, zerrissenen Vliesen, Geweben, zerrissenen Geweben oder in Form
wirrer Einzelfasern dem Zuführaggregat zugeführt werden.
5. Verfahren nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekenn
zeichnet, daß dem aus gekürzten Naturfasern und/oder Stengelmark bestehenden Aus
gangsmaterial weitere Substanzen wie pulverisierte Kunststoffe, Haftvermittler und/oder mi
neralische Substanzen zugegeben werden.
6. Verfahren nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Preßraum oder Preßkanal Bestandteil einer Ring- oder Flachmatrizenpresse
ist und hier dem Ausgangsmaterial weitere Substanzen wie pulverisierte Kunststoffe, Haft
vermittler und/oder mineralische Substanzen hinzugegeben werden.
7. Verfahren nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Abgabeorgan Walzenpaare sind.
8. Verfahren nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Abgabeorgan ein vertikaler Hubmechanismus ist.
9. Verfahren nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Abgabeorgan eine pneumatische Fördereinrichtung, vorzugsweise eine
Zellenradschleuse oder ein Zellenradkondenser ist.
10. Verfahren nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekenn
zeichnet, daß als Ausgangsmaterial Naturfasern Verwendung finden, die aus eingekürztem
Schwungwerg gewonnen sind.
11. Verfahren nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Abgabeorgan ein Zyklon oder ein zyklonähnlicher Schwerkraftteiler ist.
12. Verfahren nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekenn
zeichnet, daß die den Preßraum oder Preßkanal verlassenden Pellets oder Granulate aus
Hart- oder Bastfasern mit einer Faserlänge von < 1 mm, vorzugsweise 2 bis 30 mm, beste
hen.
13. Verfahren nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekenn
zeichnet, daß die den Preßraum oder Preßkanal verlassenden Pellets oder Granulate einen
Stengelmarkanteil, vorzugsweise Hanf-, Flachs- oder Leinenschäben, von bis zu 90 Ge
wichtsteilen enthalten.
14. Verfahren nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekenn
zeichnet, daß die den Preßraum oder Preßkanal verlassenden Pellets oder Granulate Zusatz
stoffe wie Kunststoffe, Haftvermittler und/oder mineralische Zusätze enthalten.
15. Verfahren zur Einmischung von nach den Ansprüchen 1 bis 14 hergestellten pelletierten oder
granulierten Naturfasern in eine Kunststoffmatrix, dadurch gekennzeichnet, daß die Pellets
oder Granulate in Zusammensetzung aus reinen Naturfasern oder in Zusammensetzung aus
Naturfasern und Stengelmark und/oder in Zusammensetzung mit Zusatzstoffen wie Kunst
stoffen, Haftvermittlern und/oder mineralischen Zusätzen einer Dosiereinrichtung mit oder
ohne Stopfmechanismus, einem Extruder zugeführt und im weiteren mit an sich bekannten
Verfahrensschritten während des Aufschmelzens eines Polymers oder eines Polymerenge
mischs innerhalb der Kunststoffschmelze sich die Pellets oder Granulate verteilen, die Pellet
struktur auflösen, es zu einer homogenen Verteilung der Einzelfasern in der Kunststoffmatrix
kommt und im weiteren nach Herabkühlung das Kunststoff-Fasergemisch extrudiert und zu
Polymercompounds granuliert oder zur Herstellung von Formteilen einer Spritzgußmaschine
direkt oder zur unmittelbaren Herstellung von Extrusionsprodukten zugeführt wird.
16. Faserverstärkte Kunststoffe, hergestellt nach dem in Anspruch 15 beschriebenen Verfahren,
dadurch gekennzeichnet, daß die Polymercompounds, die auf einer Spritzgußmaschine ge
fertigten Formteile und die Extrusionsprodukte einen Anteil von Bast- und/oder Hartfasern,
vorzugsweise Hanf-, Flachs-, Leinen- und/oder Holzfasern aufweisen.
17. Faserverstärkte Kunststoffe nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Polymer
compounds, die auf einer Spritzgußmaschine gefertigten Formteile und die Extrusionspro
dukte einen Anteil von Bast- und/oder Hartfasern und einen Anteil von Stengelmark, vor
zugsweise Hanf-, Flachs- und/oder Leinenschäben, aufweisen.
18. Faserverstärkte Kunststoffe nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Polymer
compounds, die auf einer Spritzgußmaschine gefertigten Formteile und die Extrusionspro
dukte neben einem Anteil von Bast- und/oder Hartfasern Anteile von Garnen, zerrissenen
Garnen, Zwirnen, zerrissenen Zwirnen, Seilen, zerrissenen Seilen, Filzen, zerrissenen Filzen,
Vliesen, zerrissenen Vliesen, Geweben oder zerrissenen Geweben aufweisen.
19. Faserverstärkte Kunststoffe nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil
von Stengelmark in den Polymercompounds, in den auf einer Spritzgußmaschine gefertigten
Formteilen und in den gefertigten Extrusionsprodukten höher ist als der Anteil von Naturfa
sern.
20. Verfahren zur Einmischung von nach den Ansprüchen 1 bis 14 hergestellten pelletierten oder
granulierten Naturfasern in PUR-Werkstoffe, dadurch gekennzeichnet, daß die Pellets
oder Granulate in Zusammensetzung aus reinen Naturfasern oder in Zusammensetzung aus
Naturfasern und Stengelmark und/oder in Zusammensetzung mit Zusatzstoffen wie Kunst
stoffen, Haftvermittlern und/oder mineralischen Zusätzen mittels Pflugscharmischern oder
anderer Mischer den flüssigen oder leicht viskosen Werkstoffen hinzugemischt werden, sich
dabei die Pellets oder Granulate gleichmäßig verteilen, die Pelletstrukturen sich auflösen, in
den Werkstoffen sich die Einzelfasern homogen verteilen, optional weitere Komponenten
hinzugegeben und in Gießformen oder zur anderweitigen Verwendung verbracht werden.
21. Verfahren zur Einmischung von nach den Ansprüchen 1 bis 14 hergestellten pelletierten oder
granulierten Naturfasern in Kunstharze, dadurch gekennzeichnet, daß die Pellets oder Gra
nulate in Zusammensetzung aus reinen Naturfasern oder in Zusammensetzung aus Naturfa
sern und Stengelmark und/oder in Zusammensetzung mit Zusatzstoffen wie Kunststoffen,
Haftvermittlern und/oder mineralischen Zusätzen mittels Pflugscharmischern oder anderer
Mischer den flüssigen oder leicht viskosen Kunstharzen hinzugemischt werden sich dabei
die Pellets oder Granulate gleichmäßig verteilen, die Pelletstrukturen sich auflösen, in den
Kunstharzen sich die Einzelfasern homogen verteilen, optional Härter hinzugegeben und in
Gießformen oder zur anderweitigen Verwendung verbracht werden.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10032804A DE10032804A1 (de) | 1999-06-29 | 2000-06-28 | Verfahren zur Herstellung von Pellets oder Granulaten aus Naturfasern sowie Verfahren zur Einmischung von Naturfasern in eine Kunststoffmatrix und daraus hergestellte faserverstärkte Kunststoffe |
Applications Claiming Priority (3)
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DE19930542 | 1999-06-29 | ||
DE19930543 | 1999-06-29 | ||
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DE10032804A1 true DE10032804A1 (de) | 2001-02-15 |
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