DE1151923B

DE1151923B - Process for the production of foam plastic bodies with the admixture of shredded foam plastic waste on a polystyrene basis and a device for shredding waste

Info

Publication number: DE1151923B
Application number: DEB43827A
Authority: DE
Inventors: Rudolf Buchmann
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1957-03-09
Filing date: 1957-03-09
Publication date: 1963-07-25

Description

Verfahren zum Herstellen von Schaumkunststoff-Körpern unter Beimischung von zerkleinerten Schaumkunststoff-Abfällen auf Polystyrolbasis und Vorrichtung zum Zerkleinern der Abfälle Bei der Zurichtung von Platten und Blöcken aus thermoplastischen Kunstschaumstoffen entstehen Abfälle in Form von Abschnitten unterschiedlicher Stärke und Größe. Es ist erwünscht, dieses Material wieder zu verwerten. Dies kann am zweckmäßigsten geschehen, wenn ihm die ursprüngliche Rohstofform und Qualität zurückgegeben werden kann. Process for the production of foam plastic bodies with admixture of crushed polystyrene-based foam plastic waste and device for shredding the waste When preparing sheets and blocks made of thermoplastic Plastic foams generate waste in the form of sections of different thicknesses and size. It is desirable to recycle this material. This can be the most convenient happen when the original raw material form and quality are returned to it can.

Es sind bisher zwei Möglichkeiten bekanntgeworden, Abfallmaterial zur Wiederverarbeitung vorzubereiten, und zwar einmal durch Messermühlen, in welchen die Abfallplatten oder Stücke durch rotierende, feststehende oder beweglich angeordnete Messer oder Schlagmesser zerteilt oder zerschlagen werden, oder durch mit Stachelwalzen ausgerüstete Zerkleinerungsvorrichtungen. Beide Methoden führen zwar zu der für eine Wiederverwendung erforderlichen Zerkleinerung der großen Abfallteile, jedoch nur unter Verringerung der Qualität des Materials. So far, two possibilities have become known, waste material to prepare for reprocessing, once through knife mills, in which the waste plates or pieces by rotating, fixed or movable ones Knives or flick knives are cut or smashed, or by spiked rollers equipped crushers. Both methods lead to the for reuse required shredding the large pieces of waste, however only reducing the quality of the material.

Bekanntlich wird zur Herstellung von Schaumkunststoff-Körpern aus Polystyrol von treibmittelhaltigen, aufschäumbaren thermoplastischen Kunststoffteilchen ausgegangen. Diese Teilchen werden vor der eigentlichen Ausbildung zu Formkörpern zuerst vorexpandiert (vorgeschäumt). Die vorexpandierten Teilchen haben eine Größe von etwa 3 bis 10 mm und gleichen unregelmäßig geformten Perlen. Jede einzelne dieser Perlen besitzt eine geschlossene Oberflächenhaut, welche zahlreiche in sich geschlossene Mikrozellen umgibt. As is known, for the production of plastic foam bodies Polystyrene of foamable thermoplastic plastic particles containing blowing agents went out. These particles become shaped bodies before they are actually formed first pre-expanded (pre-expanded). The pre-expanded particles have a size from about 3 to 10 mm and similar irregularly shaped pearls. Every single one of these Pearl has a closed surface skin, which has numerous self-contained Surrounds micro cells.

Bei der Verschweißung dieser frischen Teilchen untereinander ist die infolge Wärmezuführung einsetzende Volumenvergrößerung des in den Mikrozellen enthaltenen Luft-Treibmittel-Gemisches eine wesentliche Voraussetzung für die Ausbildung homogener Formkörper. Die Oberflächenhaut der Perlen wird bei Wärmezuführung thermoplastisch. Unter dem sich im Innern der Perlen bildenden Druck kommt es zur Verschmelzung der vorher lose aneinanderliegenden Teilchen, wobei gleichzeitig der als Wärmeträger eingeleitete und die Perlen umspülende Wasserdampf sowie das aus ihm entstehende Kondensat aus dem Formkörper wieder herausgedrückt wird. When these fresh particles are welded together the increase in volume that occurs in the microcells as a result of the supply of heat contained air-propellant mixture an essential requirement for the training homogeneous shaped body. The surface skin of the pearls becomes thermoplastic when heat is applied. Under the pressure that forms inside the pearls, the previously loosely adjacent particles, while at the same time acting as a heat transfer medium water vapor introduced and washing around the pearls as well as the resulting from it Condensate is pressed out of the molded body again.

Die unverletzte Oberflächenhaut einerseits und die geschlossene Zellstruktur andererseits sind also Hauptvoraussetzungen für die Ausbildung einwandfreier Schaumstoffkörper. Dies zeigt sich sehr deutlich bei dem Versuch, die Abfall- oder Ausschußstücke durch Bearbeitung in Schlagmessermühlen oder Stachelwalzen in kleine Stücke zu zerlegen und diese mit dem frischen, vorexpandierten Material zusammen wieder zu Formkörpern zu verarbeiten. Durch die mechanische Zerkleinerung wurde nämlich eine Zerstörung der Zellstruktur herbeigeführt. Die nunmehr offenen Zellen verleihen den Teilchen eine Art Schwammstruktur, sie nehmen das beim Schäumprozeß durch Einleitung von Dampf entstehende Kondensat auf verhindern die Ausbildung eines Überdruckes im Innern der Teichen und verschweißen nicht mit den sie umgebenden übrigen Partikeln aus Abfall oder frischem Material. The uninjured surface skin on the one hand and the closed cell structure on the other hand, the main prerequisites for the formation of perfect foam bodies. This is shown very clearly when trying to cut the waste or scrap pieces through Machining in fly knife mills or spiked rollers to break into small pieces and these together with the fresh, pre-expanded material to form molded bodies again to process. Because of the mechanical crushing, a destruction the cell structure brought about. The now open cells give the particles a kind of sponge structure, they take that during the foaming process by introducing The condensate formed by steam prevents the build-up of overpressure inside of the ponds and do not weld with the other surrounding particles Waste or fresh material.

Versuche haben ergeben, daß z. B. bei Einmischung von -5 O/o gemahlenen Abfällen Formkörper nur durch einen zusätzlichen Druck von außen unter Verringerung des Formvolumens notdürftig verschweißen und eine Gewichtszunahme durch Aufnahme von Kondensat bis zum Fünffachen des Gewichtes der eingefüllten Mischung aufweisen. Solche Platten genügen hinsichtlich Qualität und Verarbeitungsmöglichkeit den üblichen Anforderungen nicht. Experiments have shown that, for. B. ground when mixing in -5 O / o Waste moldings only by an additional pressure from the outside with reduction of the mold volume and an increase in weight due to absorption of condensate up to five times the weight of the mixture filled. Such panels meet the usual standards in terms of quality and processing options Requirements do not.

Die Erfindung geht davon aus, daß eine einwandfreie Verschweißung beim Aufschäumen nur unter Partikeln mit geschlossener Zellstruktur möglich ist wobei es besonders wichtig ist, daß auch die Oberfläche der Partikeln keine aufgerissenen Zellen besitzen darf. The invention assumes that a perfect weld when foaming is only possible under particles with a closed cell structure it is particularly important that the surface of the particles is not cracked either Cells may own.

Um Abfälle mit den geforderten Eigenschaften für die Wiederverarbeitung zu erhalten, werden die anfallenden Restplatten und Abschnitte in an sich bekannter Weise unter Zuhilfenahme von elektrischen Widerstandsdrähten zerkleinert, wobei an den Schnittflächen der zerkleinerten Teile durch den den Schneidevorgang bewirkenden Widerstandsdraht eine dünne Schmelzschicht entsteht, die die Oberfläche der Partikeln homogen verschließt und den Partikeln für die spätere Wiederverarbeitung die gleichen Eigenschaften wie frisches Rohmaterial gibt. To waste with the required properties for reprocessing to get, the remaining slabs and sections are known per se Way with the help of electrical Resistance wires crushed, being on the cut surfaces of the crushed parts by the cutting process The resistance wire creates a thin layer of enamel that forms the surface the particles are closed homogeneously and the particles for later reprocessing gives the same properties as fresh raw material.

Es wird zweckmäßig so verfahren, daß die Reststücke, welche üblicherweise in Stärken von z. B. It is expedient to proceed in such a way that the remnants, which are usually in strengths of z. B.

5 bis 15 mm als im Maß ungleichmäßige Anschnittplatten vorliegen, in Würfel von z. B. 10 10 mm zerteilt werden.5 to 15 mm are present as cut panels with uneven dimensions, in cubes of z. B. 10 10 mm are divided.

Größere Ausschußstücke werden zuerst in Platten von etwa 10 bis 20 mm Stärke geschnittep, und zwar mit elektrischen Widerstandsdrähten, so daß auch die Schnittflächen der Platten eine geschlossene Zellstruktur aufweisen. Larger scrap pieces are first put into plates of about 10 to 20 mm thickness geschnittep, with electrical resistance wires, so that too the cut surfaces of the plates have a closed cell structure.

Die zerkleinerten Teile besitzen zwar eine von den frischen vorexpandierten Partikeln abweichende Form, da sie in ihren sonstigen Eigenschaften jedoch genauso reagieren wie frisches Material, ist dies bei fertigen Formkörpern lediglich ein Schönheitsfehler. The crushed parts have one of the fresh, pre-expanded ones Particles have a different shape because they have the same properties in terms of their other properties react like fresh material, in the case of finished moldings this is only a Beauty mistake.

In der Zeichnung ist als Beispiel für eine Vorrichtung zum zerkleinern von Schaumkunststoff-Abfällen ein Schneideapparat, teilweise im Schnitt, dargestellt, dessen Schneidedrähte so ausgebildet, angeordnet und mit einer Stromquelle verbunden sind, daß z. B. bei Auflegen von thermoplastischen Materialien eine Zerkleinerung entsprechend der Anordnung der Schneidedrähte erfolgt. In the drawing is an example of a device for comminuting Foam plastic waste a cutting device, partly in section, shown, its cutting wires so formed, arranged and connected to a power source are that z. B. when applying thermoplastic materials, a comminution takes place according to the arrangement of the cutting wires.

Über dem Rahmen 2 und dem Rahmen 3 eines kastenartigen Aufbaus 4 sind auf der Fläche von je einem Quadratmeter in sich kreuzender Anordnung in verschiedenen Ebenen elektrische Widerstandsdrähte 1 in einem Abstand von je 1 cm zueinander gespannt. Above the frame 2 and the frame 3 of a box-like structure 4 are on the surface of one square meter each in a crossing arrangement in different Levels of electrical resistance wires 1 stretched at a distance of 1 cm from each other.

Die beiden Rahmen 2 und 3 befinden sich in einer gegenseitigen Entfernung, bei der ein Berühren der sich kreuzenden Drähte unmöglich ist. Über die Stromführungseinrichtung 5 und 6 werden die Drähte auf eine Temperatur gebracht, die ausreicht, die thermoplastischen Kunststoffplatten, die auf die Drähte aufgelegt werden, an den Auflegestellen zum Schmelzen zu bringen. Die Platten passieren sodann die beiden Drahtebenen und fallen unterhalb des Rahmens 3 in Form von vollkommen gleichmäßigen Würfeln 7 in Größe von z. B. 10. 10 mm an. Der Vorgang kann durch dauerndes Auflegen neuer Restplatten kontinuierlich fortgesetzt werden. The two frames 2 and 3 are at a mutual distance, in which it is impossible to touch the crossing wires. Via the current-carrying device 5 and 6, the wires are brought to a temperature that is sufficient for the thermoplastic Plastic plates, which are placed on the wires, at the placement points for Bring melting. The plates then pass the two wire levels and fall below the frame 3 in the form of perfectly uniform cubes 7 in size from Z. B. 10. 10 mm. The process can be carried out by constantly placing new remnant panels to be continued continuously.

Die Ausbildung eines Formkörpers unter Verwendung der erfindungsgemäß vorbereiteten Abfallstoffe und der Formkörper selbst werden an Hand eines Beispiels näher beschrieben: In eine Form von 1000 500. 400 mm werden 100 1 vorexpandierte, treibmittelhaltige Partikeln aus Polystyrol vom Raumgewicht 20 kg/cbm eingefüllt und 100 1 unter Ausbildung einer geschlossenen Oberfläche mittels elektrischer Widerstandsdrahtzerkleinerung aus bereits geformten Schaumstoffkörpern hergestellte Partikeln mit etwa gleichem Raumgewicht so eingemischt, daß eine gleichmäßige Verteilung erfolgt. The formation of a shaped body using the invention prepared waste materials and the molded body itself are given by way of an example described in more detail: 100 1 pre-expanded, Propellant-containing particles made of polystyrene with a density of 20 kg / cbm and 100 1 with the formation of a closed surface by means of electrical resistance wire comminution Particles produced from already formed foam bodies with approximately the same Volume weight mixed in so that it is evenly distributed.

Das Aufschäumen erfolgt in üblicher Weise mittels Dampf, wobei das Gemisch zu einem Formkörper (Block) verschweißt. Der hergestellte Schaumstoff-Block hat ein Fertiggewicht von etwa 4,2 kg und kann nach den üblichen Methoden bearbeitet, z. B. mittels elektrischer Widerstandsdrähte, in Platten geschnitten werden. Seine Wasseraufnahmefähigkeit und Wasserdampfdichte entspricht etwa den für Material ohne Beimischung von Abfällen bekannten Werten. The foaming takes place in the usual way by means of steam, the Mixture welded to form a shaped body (block). The foam block produced has a finished weight of about 4.2 kg and can be processed according to the usual methods, z. B. by means of electrical resistance wires, are cut into plates. His The water absorption capacity and water vapor density roughly correspond to those for material without Admixture of waste with known values.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Method for producing foam plastic bodies Polystyrene-based from foamable thermoplastic plastic particles containing blowing agents with the admixture of shredded waste from foamed thermoplastic Foam plastic, characterized by the use of waste, their surfaces when crushing in a known manner by means of heated wires with a dense layer of enamel be provided.

2. Device for shredding the waste according to claim 1, characterized characterized in that a plurality of electrically heated resistance wires is arranged in different substantially parallel planes and that the wires are stretched parallel within a plane, their longitudinal direction however it is crossed in the different planes.

Documents considered: German Patent No. 917 930; German utility model No. 1 702 704, 1735321; "The Plast Processor", 1954, Issue 9, pages 260 to 271.