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Verfahren zum Verbessern der Lagerhaltung von thermoplastischem, treibmittelhaltigem
Kunststoff-Granulat auf Polystyrol-Basis Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum
Verbessern der Lagerhaltung von thermoplastischem, treibmittelhaltigem Kunststoff-Granulat
auf PolystyroI-Basis, welches durch Wärmezufuhr vorgeschäumt und nach Ablagern durch
nochmalige Wärmezufuhr in Formen zu Schaumstofferzeugnissen gebunden wird.
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Es ist bekannt, daß treibmittelhaltiges Kunststoff-Granulat auf Polystyrol-Basis
nur begrenzt lagerfähig ist. Namentlich bei der Einwirkung von Wärme während der
Lagerung und des Versandes erleidet das Kunststoff-Granulat Treibmittelverluste,
welche die Schäumfähigkeit beeinträchtigen und schon nach einer verhältnismäßig
kurzen Lagerzeit das Kunststoff-Granulat für die Verarbeitung zu Schaumstoffkörpern
wertlos werden lassen. Diese bisherige Eigenschaft von treibmittelhaltigem Kunststoff-Granulat
hat zur Folge, daß die Verarbeitungsbetriebe stets nur begrenzte Mengen des treibmittelhaltigen
Kunststoff-Granulates lagern können, ferner hat es sich als nahezu unmöglich erwiesen,
das Kunststoff-Granulat in Länder mit einem warmen Klima zur dortigen Verarbeitung
zu versenden.
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Es ist bekannt, treibmittelhaltiges Kunststoff-Granulat mit Lösungen
zu behandeln, welche aus organischen Bromverbindungen oder auch aus harzartigen
Verbindungen in organischen Lösungsmitteln bestehen, die mit einer Tiefenwirkung
in das Granulat eindringen und die Entflammbarkeit der aus dem Granulat hergestellten
Schaumstofferzeugnisse vermindern sollen. Solche Lösungen sind indessen nicht geeignet,
die Lagerfähigkeit des treibmitteihaltigen Kunststoff-Granulates zu verlängern.
Das gleiche gilt für ein ebenfalls bekanntes Verfahren, bei dem auf eine Trägerfläche
ein härtbarer Lack aufgetragen, sodann in die Lackschicht ungeschäumtes Kunststoff-Granulat
eingebettet und mittels Infrarotstrahlern der Lack gehärtet und gleichzeitig das
Kunststoff-Granulat geschäumt wird. Dieses Verfahren dient zur Erzeugung einer thermisch
isolierenden Lackschicht und ist nicht geeignet oder dazu bestimmt, die Lagerfähigkeit
von treibmittelhaltigem Kunststoff-Granulat, das zu Schaumstofferzeugnissen verarbeitet
werden soll, zu verbessern.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, durch eine möglichst bald
nach der Herstellung des treibmittelhaltigen Kunststoff-Granulates anzuwendende
Vorbehandlung die Lagerfähigkeit bis zum Vorschäumen und Weiterverarbeiten zu verbessern.
Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß das Kunststoff-Granulat vor
dem Vorschäumen mit einem bei den beim Versand oder der Lagerung des Granulates
vorkommenden Temperaturen für das Treibmittel undurchlässigen Überzug versehen wird.
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Der Überzug schützt das Granulat bei den während des Versandes und
der Lagerung beim Verarbeiter in Betracht kommenden Temperaturen gegen ein vorzeitiges
Ausdiffundieren des Treibmittelgehaltes. Das für den Überzug venvendete Mittel kann
dabei so gewählt sein, daß der Überzug beim Vorschäumen des Granulates entfernt
oder für ein vollständiges oder teilweises Ausdiffundieren des Treibmittels durchlässig
wird, oder es kann das Mittel des Überzuges auch so gewählt werden, daß ein Ausdiffundieren
des Treibmittels beim Vorschäumen verhindert ist.
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Ein Entfernen des Überzuges beim Vorschäumen kann erfindungsgemäß
dadurch erreicht werden, daß das Kunststoff-Granulat mit einem spröden Überzug versehen
wird, der bei der Volumenzunahme des Granulates beim Vorschäumen gesprengt wird.
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Falls dagegen der Überzug beim Vor- oder Fertigschäumen auf den Granulatteilchen
verbleiben und lediglich eine Durchlässigkeit für das Treibmittel erreicht werden
soll, wird erfindungsgemäß das Kunststoff-Granulat mit einem Überzug aus einem Mittel
versehen, das bei einer Temperatur von 100 bis 1100 C plastisch oder elastisch dehnbar
ist, um die Volumenzunahme der Granulatteilchen beim Vor- und Fertigschäumen nicht
zu behindern.
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Für den Fall, daß beim Vorschäumen in meist üblicher Weise das Treibmittel
zumindest teilweise ausdiffundieren soll, wird erfindungsgemäß das
Kunststoff-Granulat
mit einem Überzug aus einem im gedehnten Zustand für das Treibmittel durchlässigen
Mittel versehen.
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Sofern beim Vor- und/oder beim Fertigschäumen die Wärmezufuhr nicht
durch Dampf, sondern durch eine Hochfrequenzerwärmung vorgenommen werden soll, wird
erfindungsgemäß das Kunststoff-Granulat mit einem Überzug aus einem hygroskopischen
Mittel versehen, um das Entstehen der Wärme im elektrischen Wechselfeld zu begünstigen.
Es wird dann, falls die Feuchtigkeitsaufnahme des tJberzugmittels aus der Luft nicht
ausreichend ist, das Kunststoff-Granulat vor dem Vor- und/oder Fertigschäumen angefeuchtet.
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Ein auf dem Kunststoff-Granulat verbleibender Überzug erschließt
die Möglichkeit, den Überzug als Bindeschicht zwischen den geschäumten Granulatteilchen
nutzbar zu machen. Der Überzug kann andernteils auch dazu verwendet werden, die
Dichte des Schaumstofferzeugnisses zu verbessern. Hierfür wird gemäß einem weiteren
Merkmal der Erfindung das Kunststoff-Granulat mit einem Überzug aus einem bei einer
Temperatur von 100 bis 1100 C kleb- oder fließfähigen Mittel versehen. Das in die
Hohlräume zwischen den Granulatteilchen verdrängte fließfähige Überzugtuittel braucht
dabei nicht klebfähig zu sein, jedoch ist ein zugleich kleb- und fließ fähiges Überzugmittel
zu bevorzugen, um auch im Bereich der aufnehmenden Hohlräume eine zwischen den Granulatteilchen
wirksame Bindung zu erreichen.
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Schließlich kann gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung das Kunststoff-Granulat
mit einem Überzug aus einem Mittel versehen werden, dem ein Härter zugesetzt ist.
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Für die Bildung des Überzuges stehen verschiedene in Betracht kommende
Mittel organischen oder anorganischen Ursprungs zur Verfügung. Bei ihrer Auswahl
ist von der grundsätzlichen Bedingung auszugehen, daß solche Mittel mit Polystyrol
verträglich sein müssen und aus ihnen erzeugte Überzüge bei den Temperaturen, wie
sie beim Versand oder der Lagerung des treibmittelhaltigen Kunststoff-Granulates
auftreten, für das Treibmittel undurchlässig sind. Die hierbei auftretenden Temperaturen
liegen nach den gewonnenen Erfahrungen in der Regel unter 700 C. Es stehen für die
geschilderten Zwecke Mittel in einer Vielfältigkeit zur Verfügung, deren Eignung
ohne erfinderischen Aufwand durch Versuche ermittelt werden kann. Als solche seien
beispielsweise Alginat, Gummiarabicum, wasserlösliche Cellulosederivate und filmbildende
wäßrige Kunstharzdispersionen. namentlich mit Polyvinylacetat, genannt.
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Ausführungsbeispiele für die Durchführung des Verfahrens gemäß der
Erfindung sind nachstehend geschildert.
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Beispiel I 1 kg eines Granulats, bestehend aus Polystyrol, welches
als Treibmittel Kohlenwasserstoff enthält und dessen Granulatteilchen eine Korngröße
von 0,1 bis 5 mm Länge und von 0,1 bis 5 mm Durchmesser aufweisen, werden in 0,3
kg einer Lösung gewälzt, welche aus 200 g Hi,O und 100 g Polyvinylacetat und einem
Härterzusatz besteht. Die Lösung bedeckt beim Wälzen die Oberfläche der Granulatteilchen
und bildet einen Überzug, der für das Treibmittel
undurchlässig ist, solange eine
Temperatur von etwa 500 C nicht überschritten wird.
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Der gebildete Überzug wird beim Vorschäumen durch die Volumenzunahme
der Granulatteilchen gesprengt, so daß in bisher üblicher Weise das gasförmig gewordene
Treibmittel aus dem Granulat ausdiffundiert und durch Luft ersetzt wird. Das vorgeschäumte
Granulat wird für eine Zeitdauer von etwa 48 Stunden abgelagert und kann sodann
in üblicher Weise in Formen zu den beabsichtigten Erzeugnissen gebunden werden.
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Beispiel II 1 kg eines Granulats, entsprechend Beispiel I, wird mit
0,3 kg einer Flüssigkeit, bestehend aus 200 g H2O und 100 g Polyvinylacetat durch
Tauchen, Besprühen oder Wälzen derart benetzt, daß die Flüssigkeit einen Überzug
auf den Granulatteilchen bildet. Der Überzug ist bei einer Temperatur bis 500 C
für das Treil> mittel undurchlässig. Bei einem durch Wasserdampf bewirkten Erwärmen
des Granulats auf 100 bis 1100 C, wie dies beim Vorschäumen erfolgt, wird der gebildete
Überzug plastisch und mit der Volumen-Zunahme der Granulatteilchen gedehnt, wobei
die Überzugdicke verringert wird. Der gedehnte Überzug ist für das beim Vorschäumen
gasförmig gewordene Treibmittel durchlässig, so daß das Treibmittel ausdiffundieren
und durch Luft ersetzt werden kann.
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Wenn beim Vorschäumen und dem anschließenden Ablagern des Granulats
nur ein Teil des Treibmittels ausdiffundieren oder das Treibmittel vollständig im
Granulat verbleiben soll, so wird durch mehrmaliges Benetzen der Granulatteilchen
die Dicke des Überzuges vergrößert oder der den Überzug bildenden Lösung ein Zusatz
von 40 g Polyvinylacetat auf 1 kg Lösung zugeführt. Das Ablagern des vorgeschäumten
Granulats sowie dessen Binden in Formen kann in bisher üblicher Weise vorgenommen
werden. Wird auf den Granulatteilchen in beschriebener Weise ein Überzug erzeugt,
der auch beim Vorschäumen und Ablagen für das Treibmittel undurchlässig bleibt,
so kann die Ablagerungszeit auf 50°/o verkürzt werden.
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Beispiel III 1 kg eines Granulats, entsprechend Beispiel 1, wird
ein- oder mehrmals mit einer Lösung benetzt, welche zusammengesetzt ist aus 250
g H2O und 250 g Polyvinylacetat. Der durch die Lösung auf den Granulatteilchen gebildete
Überzug verhält sich beim Vorschäumen und Ablagern wie im Beispiel II beschriv ben.
Beim Binden der vorgeschäumten Granulatteilchen in Formen zu den beabsichtigten
Erzeugnissen mit Wärmezufuhr durch Wasserzufuhr von 100 bis 1100 C wird der gebildete
Überzug klebfähig und wirkt demzufolge als Bindeschicht zwischen den Granulatteilchen.
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Wenn erwünscht ist, daß der Überzug beim Bindevorgang infolge der
auftretenden Pressung zwischen den Granulatteilchen in verbleibende Hohlräume verdrängt
wird und dort eine Klebwirkung ausübt, so wird der Lösung ein Zusatz von 1 Gewichtsprozent
Kunstharzkleber zugefügt.
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Beispiel IV Bei Verwendung von 1 kg Kunststoff-Granulat der im Beispiel
1 genannten Art wird zur Erzeugung des Überzuges eine Lösung aus einem wasserlöslichen
Cellulosederivat
und H2O bereitet und auf das Granulat aufgebracht. Der aus der Lösung entstandene
Überzug ist hygroskopisch. Bei ausreichender Luftfeuchtigkeit oder andernfalls durch
Besprühen mit Wasser nimmt der Überzug genügend Wasser auf, um im elektrischen Hochfrequenzfeld
die für das Vorschäumen und/oder für das Binden in Formen erforderliche Wärme entstehen
zu lassen.