DE102018112749A1 - Process and plant for the preparation of composite materials and a material board made of shredded composite materials - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anlage zur Aufbereitung von Verbundstoffen und Herstellung von Werkstoffplatten aus Teilen der Verbundstoffe, welche aufgrund adhäsiver Eigenschaften zumindest eines Verbundpartens oder eines Bindemittels zwischen den beiden Verbundpartnern vorliegen. Die Erfindung für das Verfahren besteht im Wesentlichen darin, dass die Verbundstoffe zur zumindest überwiegenden Trennung der Verbundpartner voneinander einer schlagenden und/oder prallenden Zerkleinerung und nachfolgender oder gleichzeitiger Separierung zugeführt werden, dass die Verbundpartner einer separaten Lagerung in verschiedenen Silos zugeführt werden, dass zumindest ein erster Verbundpartner mit einem Bindemittel vermischt wird, dass zumindest ein zweiter Verbundpartner vor oder nach der Vermischung mit dem Bindemittel dem ersten Verbundpartner dosiert in vorgegebenem Anteil zugeführt wird und dass das Gemisch mittels einer Presse zu einer Werkstoffplatte verpresst wird. Weiter betrifft die Erfindung eine Anlage, inbesondere zur Durchführung des Verfahrens, zur Aufbereitung von Verbundstoffen und zur Herstellung von Werkstoffplatten aus Teilen der Verbundpartner der Verbundstoffe. Abschließend wird eine Werkstoffplatte aus zerkleinerten Verbundstoffen bzw. deren Verbundpartner offenbart.The invention relates to a method and a plant for the preparation of composites and production of material plates from parts of the composites, which are present due to adhesive properties of at least one composite or a binder between the two composite partners. The invention for the method consists essentially in that the composites for at least predominant separation of the composite partners from one another are supplied to a beating and / or bulging crushing and subsequent or simultaneous separation, that the composite partners are fed to a separate storage in different silos that at least one first composite partner is mixed with a binder that at least a second composite partner before or after mixing with the binder metered the first composite partner is supplied in a predetermined proportion and that the mixture is pressed by a press to a material plate. Furthermore, the invention relates to a system, in particular for carrying out the method, for the preparation of composites and for the production of material plates from parts of the composite partners of the composites. Finally, a material plate of crushed composites or their composite partners is disclosed.
Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich Verfahren zur Aufbereitung von Verbundstoffen und Herstellung von Werkstoffplatten aus Teilen der Verbundstoffe nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Die Erfindung betrifft weiter eine Anlage zur Aufbereitung von Verbundstoffen und Herstellung von Werkstoffplatten aus Teilen der Verbundstoffe nach Anspruch 14 sowie eine Werkstoffplatte aus zerkleinerten Verbundwerkstoffen nach Anspruch 24.The present invention relates to processes for the preparation of composites and production of material plates from parts of the composite materials according to the preamble of claim 1.
The invention further relates to a plant for the preparation of composite materials and production of material plates from parts of the composite materials according to claim 14 and a material plate of comminuted composite materials according to claim 24.
Vorrichtungen und Verfahren zur Aufbereitung von Mischkunststoffen oder Verbundwerkstoffen sind allgemein bekannt. In der Regel wird beim mechanischen Recycling das Ausgangsmaterial zerkleinert um möglichst viele verschiedene Materialarten und -formen voneinander zu trennen um eine gewisse Sortenreinheit zu erreichen. Insbesondere können auf diese Weise eine Vielzahl von Rohstoffen zurückgewonnen werden, meist in der Metallfraktion. Problematischer wird die Zerkleinerung von Misch- und Verbundstoffen. Auch wenn diese in geschichteter Form vorliegen gestaltet sich die Wiederaufbereitung schwierig, weil mit den geschichteten Aufbauten meist ein Produktionsprozess einhergeht, der davon ausgeht, dass zumindest einer der Verbundpartner eine gewisse Adhäsivität aufweist und/oder es wird zwischen den Verbundpartner ein Bindemittel angeordnet, welches den Verbund sicherstellen soll. Beispiele sind hierbei beschichtete Spanplatten, bei denen Rohplatten mit beispielsweise Pulver, Lacken oder Melamin beschichtet werden. Auch Zementgebundene Platten mit einer Oberflächenversiegelung oder Gipsplatten mit ein- oder zweiseitiger Papierbeschichtung fallen in diese Kategorie. Mittlerweile werden neben Styropor und Hartschaumplatten auch alternative Dämmaterialien aus Holz im Häuserbau verwendet, die aus Naturstoffen bestehen und eine Beschichtung zur besseren Verarbeitung oder Haltbarkeit aufweisen.Apparatus and methods for processing mixed plastics or composites are well known. As a rule, during mechanical recycling, the starting material is comminuted in order to separate as many different types and shapes of material as possible in order to achieve a certain degree of purity. In particular, a variety of raw materials can be recovered in this way, usually in the metal fraction. More problematic is the comminution of mixed and composite materials. Even if these are in layered form, the reprocessing is difficult, because the layered structures usually accompanied by a production process, which assumes that at least one of the composite partners has a certain adhesiveness and / or it is arranged between the composite partner, a binder, which To ensure interconnection. Examples of this are coated chipboard, in which raw plates are coated with, for example, powder, paints or melamine. Cement-bonded panels with a surface seal or plasterboard with one or two-sided paper coating also fall into this category. In addition to Styrofoam and foam boards also alternative insulating materials made of wood are used in the house, which consist of natural materials and have a coating for better processing or durability.
Insbesondere die großindustrielle Möbelindustrie ist daran interessiert den Rohstoff Holz, der zwar als Verbundwerkstoff mit allerlei Kontaminaten (Beschläge, Rand- und Kantenverstärker, Folien...) vorliegt, wieder zu verwenden. Aber auch die Recyclingindustrie, welche den Abfall als Rohstoff versteht und diesen weiterverarbeitet, ist interessiert aus geschichteten Verbundstoffen, beispielsweise geschichteten und kaschierten Wärmeverbundelementen, wieder einen Werkstoff guter Qualität, bevorzugt als Platte oder dergleichen, herzustellen.
Andere Verbundstoffe können zum Beispiel textile Fussbodenbeläge, Lederimitate aus Textilien und Kunststoffen wie Alcantara, Holz- und/oder Kunststofflaminate mit Trittschalldämmung oder dergleichen sein.In particular, the large industrial furniture industry is interested in the raw material wood, which is present as a composite material with all sorts of contaminants (fittings, edge and edge enhancers, foils ...) to reuse. But also the recycling industry, which understands the waste as a raw material and further processed, is interested in layered composites, such as layered and laminated heat composite elements, again a good quality material, preferably as a plate or the like to produce.
Other composites may be, for example, textile floor coverings, leather imitations of textiles and plastics such as Alcantara, wood and / or plastic laminates with footfall sound insulation or the like.
Werkstoffplatten jeglicher Art wie Span-, Faser- und Dämmplatten oder Faserverbundplatten, welche aus synthetischen oder natürlichen Fasern einbettet in einen duroplastischen oder thermoplastischen Kunststoff bestehen, oder Gummiplatten finden heutzutage in vielen Bereichen wie Möbelbau, Wohnbau oder automobilen Leichtbau Anwendung. Zur Herstellung solcher Werkstoffplatten wird zunächst ein Ausgangsmaterial auf eine Unterlage zu einer Matte aufgetragen und anschließend unter Druck und/oder Wärme zur Werkstoffplatte verpresst und/oder aushärtet. Dies erfolgt meist in einem kontinuierlichen Prozess, bei welchem zunächst eine endlose Matte auf ein Formband ausgetragen wird und der endlose Plattenstrang nach dem Verpressen und/oder Aushärten in Platten endlicher Länge aufgeteilt wird.Material plates of any kind, such as chipboard, fiber and insulating boards or fiber composite boards, which are made of synthetic or natural fibers embedded in a thermosetting or thermoplastic plastic, or rubber sheets are nowadays in many areas such as furniture, housing or lightweight automotive application. To produce such material plates, a starting material is first applied to a substrate to a mat and then pressed and / or cured under pressure and / or heat to the material plate. This is usually done in a continuous process in which initially an endless mat is discharged onto a forming belt and the endless plate strand is divided after pressing and / or curing in plates of finite length.
Nachteilig bei der Aufbereitung von geschichteten Verbundwerkstoffen ist die schneidende Zerkleinerung, die es in der Regel nicht ermöglicht einen adhäsiven Verbundstoff voneinander zu trennen.A disadvantage in the processing of layered composite materials is the cutting crushing, which does not usually allow an adhesive composite to separate from each other.
Mit
Daher ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin ein Verfahren zur Aufbereitung von Verbundstoffen zu schaffen, damit diese zumindest teilweise einer weiteren Verarbeitung zugeführt werden können. Insbesondere soll bei der Verarbeitung zu einer Werkstoffplatte eine gleichbleibende Plattenqualität sichergestellt werden.
In der Weiterverarbeitung soll es möglich sein aus der Auf- und Weiterverarbeitung vorhandene Stoffströme einzuschleusen und/oder wieder zu verwenden, um Abfall während der Auf- und Verarbeitung bzw. der Herstellung von Werkstoffplatten zu minimieren.Therefore, the object of the present invention is to provide a method for the preparation of composites, so that they can be at least partially fed to further processing. In particular, it should be ensured during processing to a material plate consistent plate quality.
In further processing, it should be possible to infiltrate and / or reuse existing material flows from the processing and further processing in order to minimize waste during the construction and processing or the production of material boards.
Das Verfahren zur Aufbereitung von Verbundstoffen und Herstellung von Werkstoffplatten aus Teilen der Verbundstoffe bezieht sich im Wesentlich auf Verbundstoffe welche aufgrund adhäsiver Eigenschaften zumindest eines Verbundpartens oder eines Bindemittels zwischen den beiden Verbundpartnern vorliegen.The process for the preparation of composites and production of material plates from parts of the composites refers to Substantially on composites which are present due to adhesive properties of at least one composite or a binder between the two composite partners.
Die Lösung für das Verfahren besteht darin, dass
- - die Verbundstoffe zur zumindest überwiegenden Trennung der Verbundpartner voneinander einer schlagenden und/oder prallenden Zerkleinerung und nachfolgender oder gleichzeitiger Separierung zugeführt werden,
- - dass die Verbundpartner einer separaten Lagerung in verschiedenen Silos zugeführt werden,
- - dass zumindest ein erster Verbundpartner mit einem Bindemittel vermischt wird,
- - dass zumindest ein zweiter Verbundpartner vor oder nach der Vermischung mit dem Bindemittel dem ersten Verbundpartner dosiert in vorgegebenem Anteil zugeführt wird und
- - The composites for at least predominant separation of the composite partners from one another are supplied to a beating and / or bouncing crushing and subsequent or simultaneous separation,
- - that the composite partners are supplied to a separate storage in different silos,
- that at least one first composite partner is mixed with a binder,
- - That at least a second composite partner before or after mixing with the binder to the first composite partner metered in a predetermined proportion is supplied and
In vorteilhafter Weise ist es nun möglich aus einem Rohstoff, vorzugsweise in überwiegender Menge vorliegendem ersten Verbundpartner eine Werkstoffplatte herzustellen und gleichzeitig bei der Zudosierung der weiteren Verbundpartner, die vorzugsweise als Füllmittel oder zur Abfallvermeidung dem ersten Verbundpartner gezielt und gleichmäßig hinzu zu dosieren. Dabei ist vor allem die während der Trennung der Verbundpartner vorliegende Aufteilung durch eine schlagende und/oder prallende Vorrichtung von Vorteil, die es ermöglicht die Verbundpartner in Silos getrennt zwischenzulagern und entsprechend den notwendigen und vorgegebenen Anteilen zu einem Gemisch zu vereinigen und kostengünstig dosiert mit einem Bindemittel zu versehen. Damit ist es möglich Werkstoffplatten aus Verbundstoffen im Recyclingprozess herzustellen, die eine vorgegebene und vor allem gleichmäßige Qualität erreichen, als die bisher bekannten Verfahren, die in willkürlicher Gemengenlage und Anteilen Verbundstoffe lediglich zerkleinern und nach einer entsprechenden Beleimung zu einer Platte verpressen. In vorteilhafter Weise werden nun die getrennten Verbundpartner getrennt gelagert und entsprechend eines vorgegebenen Mischungsverhältnisses vermischt, beleimt, ggfs. gestreut und verpresstAdvantageously, it is now possible to produce a material plate from a raw material, preferably predominantly present in the first composite partner and at the same time in the metered addition of the other composite partners, preferably as a filler or waste prevention the first composite partner targeted and evenly metered. It is especially the present during the separation of the composite partner division by a beating and / or bouncing device of advantage, which allows the composite partners in silos separately intermediately and unite according to the necessary and predetermined proportions to a mixture and cost-metered with a binder to provide. This makes it possible to produce composite material panels in the recycling process, which achieve a predetermined and above all uniform quality, as the previously known methods, the only arbitrarily mixed layers and fractions composites crush and press after a corresponding gluing to a plate. Advantageously, the separate composite partners are now stored separately and mixed according to a predetermined mixing ratio, glued, if necessary, scattered and pressed
In vorteilhafter Weise können die Verbundstoffe vorzugsweise zu einer vorgegebenen Größe, vorgebrochen werden, bevor diese einer schlagenden und/oder prallenden Zerkleinerung zugeführt werden.Advantageously, the composites may preferably be pre-crushed to a predetermined size before being fed to a beating and / or beating comminution.
Alternativ oder kumulativ können die Verbundpartner vor der Lagerung einer weiteren Separierung und/oder einer Weiterverarbeitung, vorzugsweise einer Zerkleinerung auf eine vorgegebene Korngröße, unterworfen werden. Dies verbessert die spätere Zudosierung zum ersten Verbundpartner.Alternatively or cumulatively, the composite partners can be subjected before storage to further separation and / or further processing, preferably comminution to a predetermined grain size. This improves the subsequent addition to the first partner.
Alternativ oder kumulativ kann der erste Verbundpartner einen überwiegenden Anteil des Verbundstoffes ausmachen..Alternatively or cumulatively, the first composite partner can make up a majority of the composite.
Alternativ oder kumulativ kann der erste Verbundpartner vor oder nach der Lagerung einer Klassierung unterworfen werden und in klassierter Aufteilung in verschiedenen Silos gelagert werden.Alternatively or cumulatively, the first composite partner can be subjected to a classification before or after storage and stored in classified distribution in different silos.
Alternativ oder kumulativ können zur Herstellung der Werkstoffplatte das Gemisch aus dem ersten und zweiten Verbundpartner einschichtig auf ein Formband als Pressgutmatte aufgebracht und taktweise oder kontinuierlich in einer Presse verpresst werden.Alternatively or cumulatively, for the production of the material plate, the mixture of the first and second composite partners can be applied as a single layer to a forming belt as press material mat and pressed in cycles or continuously in a press.
Alternativ oder kumulativ kann die Pressgutmatte aus verschiedenen Gemischen und/oder Verbundpartnern geschichtet hergestellt werden.Alternatively or cumulatively, the pressed material mat can be produced from various mixtures and / or composite partners in a layered manner.
Alternativ oder kumulativ kann ein weiterer Verbundpartner als Schleifzugabe und/oder Trennmittel auf zumindest eine Außenseite der auf dem Formband entstehenden Pressgutmatte vor der Verpressung aufgebracht werden.Alternatively or cumulatively, another composite partner can be applied as grinding additive and / or release agent to at least one outer side of the pressed material mat formed on the forming belt prior to pressing.
Alternativ oder kumulativ kann als Bindemittel für die Beleimung MDI (Diphenylmethandiisocyanat) oder pMDI (Polymethylenpolyphenylisocyanat) verwendet werden.Alternatively or cumulatively, MDI (diphenylmethane diisocyanate) or pMDI (polymethylene polyphenyl isocyanate) may be used as binder for the gluing.
Bei einer Verwendung von Altholz als Verbundstoff kann als der erste Verbundpartner Holz und als die weiteren Verbundpartner Folien und oder Kunststoffe wie Kantenumleimer verwendet werden.When using waste wood as a composite, wood can be used as the first composite partner and foils and / or plastics such as edge trim can be used as the other composite partners.
Bei einer Verwendung von Gipsplatten als Verbundstoff kann als der erste Verbundpartner Gips und als weitere Verbundpartner Papier oder eine andere Beschichtung wie Aluminium, Textile oder dergleichen, verwendet werden.When using plasterboard as a composite, gypsum can be used as the first composite partner and paper or another coating, such as aluminum, textile or the like, as further composite partner.
Bei einer Verwendung von beschichteten Kunststoffen als Verbundstoffe kann als der erste Verbundpartner der Kunststoff und als weitere Verbundpartner die entsprechende Beschichtung verwendet werden.When using coated plastics as composite materials, the plastic can be used as the first composite partner and the corresponding coating can be used as further composite partner.
Alternativ oder kumulativ kann der zweite oder weitere Verbundpartner ggfs. in einer Schneidmühle, aufbereitet oder anderweitig zerfasert werden.Alternatively or cumulatively, the second or further composite partner can, if appropriate. In a granulator, processed or otherwise frayed.
Alternativ oder kumulativ können fehlerhafte Werkstoffplatten und/oder besäumtes Material der Werkstoffplatte der Prallmühle oder einer geeigneten Zerkleinerungsvorrichtung und einem entsprechendem Silo zur späteren Wiederverwendung zugeführt werden. Alternatively or cumulatively, faulty material plates and / or trimmed material can be supplied to the material plate of the impact crusher or a suitable crushing device and a corresponding silo for later reuse.
Eine erfindungsgemäße Anlage zur Aufbereitung von Verbundstoffen und zur Herstellung einer Werkstoffplatte, insbesondere zur Durchführung eines Verfahrens, umfasst:
- eine Prallmühle zur Aufteilung der Verbundstoffe in einzelne Verbundpartner;
- mehreren Silos zur getrennten Lagerung der Verbundpartner;
- eine Dosier- und Mischvorrichtung zur anteiligen Vermischung von zumindest zwei Verbundpartnern; eine Beleimvorrichtung;
- eine Streuvorrichtung zur Herstellung einer Pressgutmatte auf einem Formband;
- eine Presse, bevorzugt kontinuierlich, zur Verpressung der Pressgutmatte in eine Werkstoffplatte.
- an impact mill for splitting the composites into individual composite partners;
- several silos for separate storage of the composite partners;
- a metering and mixing device for the proportionate mixing of at least two composite partners; a gluing device;
- a spreading device for producing a pressed material mat on a forming belt;
- a press, preferably continuously, for pressing the pressed material mat in a material plate.
Bevorzugt ist eine Prallmühle mit einer vertikalen Antriebswelle der Prallelemente, mit einer Klappe zum diskontinuierlichen Austrag von Verbundpartnern und mit einem Siebelement zum kontinuierlichen Austrag von Verbundpartnern angeordnet.Preferably, an impact mill with a vertical drive shaft of the baffles, arranged with a flap for the discontinuous discharge of composite partners and with a sieve for the continuous discharge of composite partners.
Alternativ oder kumulativ können zur Lagerung des ersten Verbundpartners, welcher in überwiegendem Anteil vorliegt, mehrere Silos, bevorzugt für unterschiedliche Fraktionen angeordnet sein.Alternatively or cumulatively, a plurality of silos, preferably for different fractions, may be arranged for storage of the first composite partner, which is predominantly present.
Bevorzugt wird zur Lagerung der weiteren Verbundpartner zumindest je ein Silo angeordnet sein.Preferably, at least one silo will be arranged for the storage of the other composite partners.
Alternativ oder kumulativ können die Silos der weiteren Verbundpartner mit einer Dosiervorrichtung zur anteiligen Dosierung zum ersten Verbundpartner wirkverbunden sein.Alternatively or cumulatively, the silos of the other composite partners can be operatively connected to a metering device for proportionate metering to the first composite partner.
Alternativ oder kumulativ können zwischen den Silos der weiteren Verbundpartner und der Prallmühle eine Schneidmühle oder eine andere geeignete Zerkleinerungsvorrichtung angeordnet sein.Alternatively or cumulatively, a granulator or other suitable comminution device can be arranged between the silos of the further composite partners and the impact mill.
Alternativ oder kumulativ können vor der Prallmühle ein Vorbrecher, bevorzugt mit einer Dosiervorrichtung für die Verbundstoffe, angeordnet sein.Alternatively or cumulatively, a primary crusher, preferably with a metering device for the composites, can be arranged in front of the impact crusher.
Alternativ oder kumulativ können nach der Presse eine Schleif- und/oder Aufteilvorrichtung für die Werkstoffplatte angeordnet sein. Vorzugsweise wird der Schleifstaub und/oder die Späne dem Verfahren wieder zugeführt, vorzugsweise dem ersten Verbundpartner anteilig zudosiert.Alternatively or cumulatively, a grinding and / or splitting device for the material plate can be arranged after the press. Preferably, the grinding dust and / or chips are returned to the process, preferably proportionately metered to the first composite partner.
Alternativ oder kumulativ können ein Plattenbrecher oder eine Besäumvorrichtung für die Werkstoffplatte nach der Presse angeordnet sein, wobei diese zur Weiterverarbeitung von fehlerhaften Werkstoffplatten und/oder besäumten Material der Werkstoffplatte mit der Prallmühle oder einer geeigneten Zerkleinerungsvorrichtung und einem entsprechendem Silo wirkverbunden sein können.Alternatively or cumulatively, a plate crusher or a trimming device for the material plate can be arranged after the press, which can be operatively connected to the further processing of faulty material plates and / or trimmed material of the material plate with the impact mill or a suitable crushing device and a corresponding silo.
Die Erfindung betrifft weiter eine Werkstoffplatte, diese aus zwei verschiedenen Verbundpartnern eines zerkleinerten Verbundstoffes besteht, welche mit einem Bindemittel verleimt und verpresst sind.The invention further relates to a material plate, which consists of two different composite partners of a crushed composite, which are glued and pressed with a binder.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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R082 | Change of representative |
Representative=s name: BURGER, STEFAN, DIPL.-ING. UNIV. DIPL.-WIRTSCH, DE Representative=s name: HARTDEGEN, ANTON, DIPL.-ING.(FH), DE |
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R082 | Change of representative |
Representative=s name: BURGER, STEFAN, DIPL.-ING. UNIV. DIPL.-WIRTSCH, DE |