DE10036334A1 - Verfahren zur Herstellung von Formteilen aus mit Kokosnußschalenbestandteilen versetzten Kunststoffen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Formteilen mittels Spritzguß, wobei dem als Spritzgußgrundmasse verwendeten Kunststoff Bestandteile der Kokosnußaußenschale hinzugefügt werden. Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich daher durch eine hohe Wirtschaftlichkeit aufgrund des geringen Preises für das Kokosnußhartschalenmaterial aus. Des Weiteren trägt es zu einer Schonung von Ressourcen und Umwelt bei, da ein Abfallprodukt für die Herstellung hochwertiger und vielseitig verwendbarer Formteile auf Kunststoffbasis verwendet wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Formteilen durch Sprüzguß, die auf einem neuartigen Ausgangsstoff basieren, nämlich einem Kunststoff, der mit Bestandteilen der Kokosnußschale versetzt ist.

Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Verfahren zur Herstellung von unterschiedlichsten Formteilen bekannt. So finden z. B. die Press-, Spritzpress- und Spritzgußverfahren ein weites Anwendungsgebiet. Die Press- und Spritzgußmassen werden dabei in den jeweiligen Werkzeugen unter Hitze und Druck zu den jeweiligen Formteilen verarbeitet.

Diese Verfahren zur Herstellung von Formteilen ermöglichen es, kompliziert geartete Formteile herzustellen.

Dabei bestimmen insbesondere die als Press- und Spritzgußmasse verwendeten Bestandteile die späteren Eigenschaften der daraus hergestellten Formteile. Um die Eigenschaften zu variieren und zu verbessern werden ständig neue Materialien gesucht, welche die ständig wachsenden Anforderungen an die Eigenschaften der Formteile erfüllen. So werden fortwährend neue Kunststoffe entwickelt sowie Zusatzstoffe mit besonderen Charakteristika gesucht, welche die Eigenschaften der Kunststoffe in vorteilhafter Weise verändern.

Darüber hinaus besteht ein grundsätzlicher Bedarf daran natürliche Ressourcen zu schonen und möglichst umfangreich anfallende Materialien zu nutzen. Desweiteren ist es wünschenswert, insbesondere nachwachsende Ressourcen zu nutzen, um die nicht nachwachsenden Ressourcen zu schonen.

Insbesondere Rohöl scheint eine immer weniger verfügbare und teure Ressource zu sein, so daß es vorteilhaft ist, die bei der Formteilherstellung verwendeten Kunststoffmengen so gering wie möglich zu halten.

In den Kokosnuß-Produktionsländern wird die natürliche, nachwachsende Ressource Kokosnuß für die unterschiedlichsten Zwecke verwendet; die Blätter und Stämme der Kokosnußpalme ebenso wie das Kokosnußfleisch, aus welchem Copra und dergleichen hergestellt wird. Die Hartschalen stellen jedoch üblicherweise ein Abfallprodukt dar und sind zu entsorgen. Selbst bei der Herstellung von Aktivkohle wird die Hartschale der Kokosnuß nur teilweise verwendet.

Aus dem Stand der Technik sind bereits einige Verfahren bekannt, bei denen Kokosnußhartschalengranulat für die Herstellung von Bauplatten verwenden wird. Für den Einsatz zur Herstellung verschiedenst geformter Kunststoffteile, die auch in der Elektroindustrie, im Maschinen- oder Fahrzeugbau Anwendung finden könnten, sind diese Verfahren jedoch nicht geeignet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit Bestandteilen der Kokosnußhartschale hergestellte Formteile aus Kunststoff sowie ein Verfahren zu deren Herstellung bereitzustellen, so daß die üblicherweise als Abfallprodukt anfallenden Kokosnuß-Hartschalen einer Verwendung bei der Herstellung von verschiedenst geformten Formteilen aus Kunststoffen zugeführt werden können.

Eine technische Lösung liefert das Verfahren indem der als Formteil zu verarbeitende Kunststoff mit einem feinem Granulat aus Kokosnußhartschalen versetzt wird, wodurch die Herstellung auch von kleinsten Formteilen ermöglicht wird.

In vorteilhafter Weise ermöglicht es die vorliegende Erfindung, Bestandteile der Kokosnußhartschale derartig zu verwenden, daß sie in einem Spritzgußverfahren mit Kunststoffen zusammen verarbeitet werden können und so dem Kunststoff besondere, für Kokosnußhartschalen charakteristische Eigenschaften verleihen.

Besonders erfreuliche Charakteristika der Kokusnußhartschale sind z. B. ihre außergewöhnliche Härte, ihre ungewöhnliche Struktur, ihre geringe Neigung zur Feuchteaufnahme und Quellung durch Wassereinlagerung, sowie der Umstand, daß sie in Verbindungen keine makroskopisch erkennbare Faserstruktur aufweist. Dadurch wird sie zu einem geeigneten Stoff für die Verbesserung der Eigenschaften von speziellen Kunststoffen.

Die als Spritzgußgrundnasse verwendeten Kunststoffe können in Form von Granulat oder Pulver verarbeitet werden. Aber auch andere Möglichkeiten sind nicht ausgeschlossen.

In vorteilhafter Weise ermöglicht es das Verfahren, sowohl Thermo- als auch Duroplasten als Kunststoff zu verwenden.

Das herausragende Merkmal der vorliegenden Erfindung ist der Zusatz von Bestandteilen der Kokosnußhartschale zu den jeweiligen Kunststoffen. Bevorzugt liegt die Größe des Kokosnußhartschalengranulats im Pulverbereich, damit das Gemisch aus Kunststoff und Kokosnußhartschale auch durch kleinste Düsen gepreßt werden kann. Aber auch eine grobere Körnung wird für bestimmte Formteile oder Anwendungen durch das erfindungsgemäße Verfahren umfaßt.

Ein derartiges Pulver oder Granulat wird in vorteilhafter Weise durch mahlen hergestellt, es können aber auch alternative Verfahren wie schreddern, zerkleinern durch Druck und dergleichen bis zum Erreichen des gewünschten Feinheitgrades des Korns verwendet werden.

In vorteilhafter Weise ermöglicht es das erfindungsgemäße Verfahren aufgrund der vorteilhaften harten Eigenschaften der Kokosnußhartschale teilweise die umwelt- und gesundheitsschädlichen Zusatzstoffe wie Asbest- oder Glasfasern zu ersetzen, welche üblicherweise bestimmten Kunststoffen hinzugefügt werden, um dessen Steifheit zu erhöhen. Jedoch umfaßt das erfindungsgemäße Verfahren auch die Möglichkeit der Verwendung derartiger Fasern sofern es erforderlich ist.

In vorteilhafter Weise können dem erfindungsgemäßen Verfahren auch andere faserige Stoffe hinzugefügt werden. Zur Erlangung der entsprechenden mechanischen Eigenschaften können faserige Naturstoffe beigemengt werden; vorzugsweise Fasern der Kokosnußaußenschale. Dies ist produktionstechnisch sinnvoll, da die Rohstoffbeschaffung konzentriert ist.

In vorteilhafter Weise ermöglicht es das Verfahren verschiedene weitere Zusatzstoffe wie z. B. Farbstoffe der Spritzgußgrundmasse hinzuzufügen, um ein weites Einsatzgebiet aufgrund von ästhetischen Variationsmöglichkeiten zu gewährleisten.

In vorteilhafter Weise sieht das erfindungsgemäße Verfahren vor, daß die Formmasse aus den verschiedenen Bestandteilen für den Spritzgußvorgang plastifiziert oder aufgeschmolzen wird, und dann mit hohem Druck in die formgebende Höhlung des Spritzgießwerkzeugs gespritzt wird. Dabei ist die hohe Hitzebeständigkeit der Kokosnußhartschalederivate von besonderem Vorteil, da mit großer Hitze und unter großem Druck gearbeitet wird. Dabei sind viele Variationen der Werkzeuge und Arbeitsbedingungen je nach herzustellendem Formteil und Material denkbar.

In vorteilhafter Weise eröffnet das erfindungsgemäße Verfahren die überraschende Möglichkeit, weniger Kunststoffmaterial für die Herstellung von bestimmten Formteilen zu verwenden, was zu einer erheblichen Kosteneinsparung führt, da Kunststoffgranulate erheblich teurer im Vergleich mit dem als Abfallprodukt geltendem Kokosnußhartschalengranulat sind. Dadurch eröffnet das erfindungsgemäße Verfahren ein überraschend billigen Weg zur Herstellung von Formteilen, die zumeist Massenartikel sind. Neben der vorteilhaften Kosteneinsparung werden zusätzlich natürliche Ressourcen geschont, da Rohöl eingespart wird.

Die dem Kunststoff zugefügten Kokosnußhartschalenderivate verändern in überraschender und vorteilhafter Weise die Eigenschaften der mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Formteile. So zeichnen sich Formteile, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt werden insbesondere durch ein niedriges Gewicht, mechanische Festigkeit und Steifheit, elektrische und thermische Isolation, ferner Beständigkeit gegen Wärme, Feuchtigkeit und Korrosion aus. Die jeweiligen Eigenschaften können durch Variationen und Ergänzungen in der Stoffzusammensetzung verändert bzw. forciert werden.

Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Formteile finden in vorteilhafter Weise ein weites Anwendungsgebiet. Die Anwendungsgebiete ergeben sich auch aus den verschiedenen Kunststoffen mit ihren charakteristischen Eigenschaften und Anwendungsgebieten. So sind die erfindungsgemäß hergestellten Formteile in den unterschiedlichsten Industriezweigen wie im Fahrzeugbau oder der Elektrotechnik einsetzbar. Aber auch bei der Herstellung von Haushaltsgeräten und anderen Gebrauchsgegenständen finden die Kokosnußhartschalenformteile auf Kunststoffbasis eine Verwendung.

Das erfindungsgemäße Verfahren beschränkt sich nicht ausschließlich auf die Herstellung von Formteilen aus Kunststoff. Ebenso ist erfindungswesentlich vorgesehen, Kokosnußgranulat unterschiedlicher Körnung bei der Herstellung von Gipsfaserplatten, Betonelementen oder Dachziegeln einzusetzen. Die geringen Kosten von Kokosnußgranulat und seine vorteilhaften Eigenschaften führen zu einer Gewichtsreduzierung, einer geringen Neigung zur Aufnahme von Feuchtigkeit und zu einer großen Feuerfestigkeit der durch das erfindungsgemäße Verfahren hergestellten Bauelemente.

Claims (13)

1. Verfahren zur Herstellung von Formelementen aus Kunststoff durch Spritzguß, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoff mit Bestandteilen der Kokosnußaußenschale versetzt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Bestandteile der Kokusnußaußenschale überwiegend Bestandteile der Hartschafe verwendet werden.

3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Spritzgußgrundmasse Kunststoffe verwendet werden.

4. Verfahren nach den Ansprüchen 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffe in Form von Granulat verarbeitet werden.

5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffe in pulverform verarbeitet werden.

6. Verfahren nach einem oder mehreren Ansprüchen 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß als Spritzgußgrundmasse Thermoplasten verwendet werden.

7. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß als Spritzgußgrundmasse Duroplasten verwendet werden.

8. Verfahren nach Anspruch 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß als äußeres Bestandteil der Kokosnußschale die Hartschale in Form von Granulat verwendet wird.

9. Verfahren nach Anspruch 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß das Kokosnußhartschale in pulverform appliziert wird.

10. Verfahren nach Anspruch 1-9, dadurch gekennzeichnet, daß der Spritzgußmasse aus Kokosnußhartschalenpulver und Kunstoff faserige Stoffe hinzugefügt werden.

11. Verfahren nach Anspruch 1-10, dadurch gekennzeichnet, daß als faseriger Stoff die äußeren Fasern der Kokosnußschale verwendet werden.

12. Verfahren nach Anspruch 1-11, dadurch gekennzeichnet, daß als faseriger Stoff Glasfasern verwendet werden.

13. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-12, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoff mit den Zusatzstoffen vermischt und durch Wärmezufuhr verbunden wird.