DE102007042926A1

DE102007042926A1 - Verfahren zum Herstellen von Gummiplatten, -matten o.dgl.

Info

Publication number: DE102007042926A1
Application number: DE200710042926
Authority: DE
Inventors: Jörg Heinz Hüneke; Michael Dr. Schöler
Original assignee: Siempelkamp Maschinen und Anlagenbau GmbH and Co KG
Current assignee: Siempelkamp Maschinen und Anlagenbau GmbH and Co KG
Priority date: 2007-09-08
Filing date: 2007-09-08
Publication date: 2009-04-02
Anticipated expiration: 2027-09-09
Also published as: DE102007042926B4

Abstract

Es handelt sich um ein Verfahren zum Herstellen von Gummiplatten, Gummimatten oder dergleichen Gummiprodukten aus Gummigranulat, Gummipulver oder dergleichen, insbesondere aus Altreifen-Gummirecyclat, in einer Presse, wobei das Gummigranulat mit einem Bindemittel vermischt und aus der Gummigranulat-Bindemittel-Mischung eine Pressgutmatte erzeugt wird, wobei die Pressgutmatte in eine Presse eingeführt und mittels Druck und Wärme unter Aushärtung des Bindemittels zu einer Gummiplatte verpresst wird. Dieses Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass als Bindemittel ein Pulver aus zermahlenem PU-Recyclat verwendet wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Gummiplatten, Gummimatten oder dergleichen Gummiprodukten aus Gummigranulat bzw. Gummipulver, insbesondere aus Altreifen-Gummirecyclat, in einer Presse, wobei das Gummigranulat bzw. Gummipulver mit einem Bindemittel vermischt und aus der Gummi-Bindemittel-Mischung eine Pressgutmatte erzeugt wird und wobei die Pressgutmatte in eine Presse eingeführt und mittels Druck und Wärme unter Aushärtung des Bindemittels zu einer Gummiplatte verpresst wird.
Altreifengummi bzw. Altreifen fallen in stark zunehmender Menge als Abfallstoffe an. Die Verwertung dieser Abfallstoffe ist häufig problematisch. Grundsätzlich kommt eine energetische Verwendung, z. B. Verbrennung im Zuge der Zementherstellung in Frage. Insbesondere aufgrund gesetzlicher Vorschriften wird jedoch zunehmend eine Wiederverwertung gefordert. Dabei ist es bekannt, aus Altreifen Granulat bzw. Pulver oder Mehle herzustellen. Diese können beispielsweise als Füllstoffe in der Kautschukindustrie eingesetzt werden. Es ist jedoch auch bekannt, aus derartigem Gummigranulat in Formpressen Formteile und Matten bzw. Sportböden und Fallschutzmatten herzustellen.
So kennt man beispielsweise aus der DE 30 17 899 A ein Verfahren zur Herstellung von PUR-gebundenen Gummigranulatmatten, wobei Gummigranulat aus z. B. Altreifen als Hauptbestandteil sowie ein Bindemittel auf Polyurethanbasis samt Katalysator sowie weitere Hilfs- und Zusatzstoffe unter Druck und Wärme verformt werden, und zwar in einer kontinuierlichen Presse. Dabei werden Bandgeschwindigkeiten von 6 bis 8 m pro Minute, Drücke zwischen 1 und 3 bar sowie Temperaturen von 120 bis 140°C gewählt. Beim Eintritt des mattenbildenden Gemisches in die Bandformmaschine kann zur Beschleunigung der Aushärtung Wasserdampf eingeblasen werden.
Bei den bekannten Verfahren zur Herstellung von Gummiplatten, Gummimatten oder dergleichen aus Altreifen-Gummigranulat werden üblicherweise spezielle Isocyanate als Bindemittel eingesetzt. Die Verfahren sind häufig mit hohen Materialkosten verbunden. – Hier setzt die Erfindung ein.
Im Übrigen ist es bei der Herstellung von Polyurethan-Hartschaumstoff bekannt, die Ränder eines hergestellten Stranges zu Beschneiden und den anfallenden Beschneidabfall sofort rückzuführen und dem Reaktionsgemisch wieder zuzufügen. Auf die Herstellung von Gummi-Matten o. dgl. hatten derartige Entwicklungen keinen Einfluss.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, mit welchem sich Gummiplatten, Gummimatten oder dergleichen Gummiprodukte auf besonders kostengünstige Weise aus Gummigranulat und vorzugsweise aus Altreifen-Gummigranulat in einer Presse herstellen lassen. Die erzeugten Produkte sollen gute Eigenschaften haben und schnell und wirtschaftlich gefertigt werden.
Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung bei einem gattungsgemäßen Verfahren zum Herstellen von Gummiplatten, Gummimatten oder dergleichen Gummiprodukten aus Gummigranulat, vorzugsweise aus Altreifen-Gummigranulat, der eingangs beschriebenen Art, dass als Bindemittel ein Pulver aus zermahlenem Polyurethan-Recyclat verwendet wird. Vorzugsweise wird ein solches Polyurethan-Recyclat aus Polyurethan-Schaum gewonnen.
Dabei geht die Erfindung von der Erkenntnis aus, dass sich Produkte aus Gummi-Granulat und vorzugsweise Altreifen-Gummigranulat besonders kostengünstig fertigen lassen, wenn auf den Einsatz kommerzieller Isocyanate bzw. isocyanathaltiger Bindemittel verzichtet wird und statt dessen als Bindemittel zermahlenes Polyurethan-Recyclat verwendet wird. Im Rahmen der Erfindung wird folglich ein vollständiges Recycling-Produkt geschaffen, welches ohne Zusatz weiterer Komponenten hergestellt werden kann. Insbesondere sind keine kostenaufwendigen Isocyanat-Bindemittel mehr erforderlich. Denn die Erfindung hat erkannt, dass sich z. B. aus Polyurethan-Schaum gewonnenes Polyurethan-Pulver bzw. Granulat hervorragend als Bindemittel für die Herstellung derartiger Gummiprodukte eignet. Denn überraschenderweise sind derartige zermahlene PU-Recyclate (nochmals) abbindefähig. Dieses hängt vermutlich damit zusammen, dass beim Aufmahlen z. B. eines PU-Schaums im Zuge der Erzeugung eines PU-Pulvers die Ketten aufgebrochen werden, so dass das Polyurethan-Pulver wieder abbindefähig wird. Spezielle Isocyanate und auch Wasser müssen nicht mehr zugesetzt werden. Damit gelingt nicht nur eine Wiederverwertung von z. B. Altreifen-Gummi, sondern darüber hinaus auch eine Wiederverwertung von Polyurethan, z. B. Polyurethan-Schaum. Dennoch lassen sich Gummi-Produkte mit hervorragenden, gummiähnlichen Eigenschaften erzeugen, welche als Dichtungsmaterial, für die Schwingungsdämpfung, den Schallschutz oder auch als Prallschutzmatten eingesetzt werden können.
Die Flexibilität der erzeugten Platte kann z. B. über die Körnung und den Polyurethananteil in weiten Grenzen je nach Bedürfnis eingestellt werden. So schlägt die Erfindung vor, dass die Korngröße des Gummigranulats bzw. Gummipulvers kleiner als 1 mm, vorzugsweise kleiner als 0,7 mm, z. B. kleiner als 0,5 mm ist.
Die Korngröße des Polyurethan-Pulvers kann kleiner als 0,5 mm sein, vorzugsweise kleiner als 0,3 mm, z. B. 0,1 mm bis 0,2 mm.
Der Polyurethan- und Gummigranulatanteil kann in weiten Grenzen variiert werden. So schlägt die Erfindung eine Mischung von 10% Polyurethan und 90% Gummi bis zu 90% Polyurethan und 10% Gummi vor. Vorzugsweise wird eine Mischung von 20% Polyurethan und 80% Gummi bis zu 80% Polyurethan und 20% Gummi, jeweils bezogen auf das Gewicht, verwendet.
Vorzugsweise wird die Pressgutmatte in einer kontinuierlich arbeitenden Presse verpresst. Die Herstellung kann jedoch auch in einer Taktpresse, z. B. einer Einetagen- oder Mehretagenpresse erfolgen.
In anlagentechnischer Hinsicht kann dabei auf Kenntnisse aus der Holzwerkstoffplattenindustrie zurückgegriffen werden. So kann eine kontinuierlich arbeitende Presse verwendet werden, welche in ihrem grundsätzlichen Aufbau üblicherweise aus einem Pressenoberteil mit zumindest einer oberen Pressenplatte und einem Pressenunterteil mit zumindest einer unteren Pressenplatte sowie im Pressenoberteil und im Pressenunterteil jeweils umlaufenden endlosen Pressbändern, z. B. Stahlpressbändern bestehen. Diese endlosen Pressbänder sind über Umlenkwalzen geführt. Sie stützen sich unter Zwischenschaltung von Wälzkörperaggregaten, z. B. Rollstangen, gegen die Pressenplatten ab.
Besonders bevorzugt wird die Pressgutmatte in einer oder in mehreren Pressen zunächst in einem ersten Pressabschnitt (Heizabschnitt) auf Temperaturen über 150°C erhitzt und anschließend in einem zweiten Pressabschnitt (Kühlabschnitt) auf Temperaturen unter 100°C abgekühlt. Mit einer solchen Endtemperatur von z. B. 100°C oder weniger läuft die verpresste Platte dann aus der Presse aus. Insofern wird vorzugsweise eine Heiz-Kühlpresse verwendet, welche vorzugsweise als kontinuierliche Heiz-Kühlpresse ausgebildet ist. Eine solche kontinuierlich arbeitende Heiz-Kühlpresse kann aus einerseits einer Heizpresse und andererseits einer Kühlpresse bestehen, wobei Heizpresse und Kühlpresse in einem gemeinsamen Stahlband-Umlauf untergebracht werden können. Heizpresse einerseits und Kühlpresse andererseits können jedoch jeweils eigene Rollstangen-Umläufe und auch jeweils eigene Pressenplatten besitzen. Derartige Heiz-Kühlpressen sind aus der Holzwerkstoffplattenindustrie aber auch aus der Gummiindustrie im Zusammenhang mit der kontinuierlichen Vulkanisation von Fördergurten und Gummibahnen bekannt.
Vorzugsweise wird die Pressgutmatte in dem Heizabschnitt auf Temperaturen von zumindest 180°C, z. B. 180°C bis 220°C erhitzt. Ferner ist es zweckmäßig, wenn die Pressgutmatte in dem Heizabschnitt mit einem Druck von 5 bar bis 50 bar, vorzugsweise 5 bar bis 25 bar, besonders bevorzugt 5 bar bis 20 bar, verpresst wird. In dem Kühlabschnitt werden vorzugsweise höhere Drücke eingestellt, als in dem Heizabschnitt, z. B. ein Druck von 20 bar bis 50 bar.
Die Herstellung einer erfindungsgemäßen Gummiplatte oder -matte kann beispielsweise wie folgt erfolgen:
Zunächst wird Altreifen-Gummigranulat mit einer Körnung von weniger als 0,5 mm mit einem Polyurethan-Blockschaumrecyclat in Pulverform vermischt, wobei dieses Polyurethan-Pulver vorzugsweise eine Körnung von 0,1 bis 0,2 mm aufweist. Das Mischungsverhältnis wird im Ausführungsbeispiel mit 20% Polyurethan und 80% Gummi bis zu 80% Polyurethan und 20% Gummi eingestellt. Die Mischung kann in einem üblichen Mischer erfolgen, welcher beispielsweise im Zuge der Beleimung von Holzwerkstoffen in der Holzwerkstoffplattenindustrie zum Einsatz kommt. Zu einem erheblichen Anteil haftet das zermahlene Polyurethan-Pulver an den Oberflächen des Gummigranulats an. Insgesamt entsteht eine rieselfähige bzw. streufähige Mischung, welche in einer separaten Vorrichtung oder auch in der Nähe des Einlaufes einer Presse zu einer Streugutmatte bzw. Pressgutmatte gestreut wird. Im Falle einer kontinuierlich arbeitenden Presse kann die Streugutmatte auf einem der Presse vorgeordneten Förderband oder auch unmittelbar vor dem Einlauf auf das Pressband gestreut werden. Im Falle einer Taktpresse wird die Streugutmatte üblicherweise auf ein Transportsieb gestreut. Im Ausführungsbeispiel erfolgt die Verpressung in einer kontinuierlich arbeitenden Heiz-Kühlpresse. In dem ersten Heizabschnitt wird die Pressgutmatte mit Temperaturen von 180 bis 220°C und einem Pressdruck von 5 bar bis 20 bar verpresst. Die Pressgutmatte tritt dann in den Kühlabschnitt ein und wird dort mit einem Pressdruck von 20 bar bis 50 bar unter Abkühlung der Pressgutmatte verpresst, so dass die Endtemperatur beim Auslaufen aus der Kühlpresse unter 100°C liegt. Damit entstehen geschlossene Platten mit gummi-ähnlichen Eigenschaften, die sich vielfältig einsetzen lassen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 3017899 A [0003]

Claims

Verfahren zum Herstellen von Gummiplatten, Gummimatten oder dergleichen Gummiprodukten aus Gummigranulat, Gummipulver oder dergleichen, insbesondere aus Altreifen-Gummirecyclat, in einer Presse, wobei das Gummigranulat mit einem Bindemittel vermischt und aus der Gummigranulat-Bindemittel-Mischung eine Pressgutmatte erzeugt wird, wobei die Pressgutmatte in eine Presse eingeführt und mittels Druck und Wärme unter Aushärtung des Bindemittels zu einer Gummiplatte verpresst wird, dadurch gekennzeichnet, dass als Bindemittel ein Pulver aus zermahlenem PU-Recyclat verwendet wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das zermahlene Polyurethan-Recyclat aus einem PU-Schaum gewonnen wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Korngröße des Gummigranulates kleiner als 1 mm, vorzugsweise kleiner als 0,7 mm, z. B. kleiner als 0,5 mm ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Korngröße des Polyurethan-Pulvers kleiner als 0,5 mm, vorzugsweise kleiner als 0,3 mm, z. B. 0,1 bis 0,2 mm ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Streugutmatte aus einer Gummigranulat-Bindemittel-Mischung von 10% Polyurethan und 90% Gummi bis 90% Polyurethan und 10% Gummi, vorzugsweise einer Mischung von 20% Polyurethan und 80% Gummi bis 80% Polyurethan und 20% Gummi, jeweils bezogen auf das Gewicht, besteht.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Pressgutmatte in einer kontinuierlichen Presse verpresst wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Pressplatte in einer Taktpresse, z. B. Etagenpresse, verpresst wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Pressgutmatte in einer oder in mehreren Pressen, z. B. in einer Heiz-Kühl-Presse, zunächst in einem ersten Pressabschnitt (Heizabschnitt) auf Temperaturen über 150°C erhitzt und anschließend in einem zweiten Pressabschnitt (Kühlabschnitt) auf Temperaturen unter 100°C abgekühlt wird.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Pressgutmatte in dem Heizabschnitt auf eine Temperatur von 180°C oder mehr, z. B. 180°C bis 220°C, erhitzt wird.
Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Pressgutmatte in dem Heizabschnitt mit einem Druck von 5 bar bis 50 bar, z. B. 5 bar bis 25 bar verpresst wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Pressgutmatte in dem Kühlabschnitt mit einem Druck von 20 bar bis 50 bar verpresst wird.