DE1908616C3 - Verfahren zum Herstellen von Formkörpern aus Schaumpolystyrol unter Verwendung von vorgeschäumten Polystyrolteilchen - Google Patents

Description

Die Verarbeitung von blähfähigem Polystyrol wird derart vorgenommen, daß der mit Treibmittel angereicherte Rohstoff mit Dampf von etwa 100° C oder mit Wasser von 90 bis 100° C gemischt wird, wobei das Polystyrol aufbläht bzw. vorexpandiert. Es ist auch bekannt, blähfähiges Polystyrol mit Heißluft zu expandieren. Von dieser Methode macht man jedoch aus Wirtschaftlichkeitsgründen nahezu keinen Gebrauch.

Der vorgeschäumte (vorexpandierte) Rohstoff wird in der Regel, je nach Schüttgewicht, 1 bis 5 Tage lang zum Trocknen und Eindiffundiere.n von Luft in die Zellen in entsprechenden Siloanlagen zwischcngelagert. Um den Trocknungsvorgang zu beschleunigen, wurde bereits vorgeschlagen, die vorgeschäumten Teilchen mit Warmluft zum Zwecke der Entfernung von Feuchtigkeit kurzzeitig zu behandeln. Erst nach einer Zwischenlagerungszeit von mindestens 24 Stunden kann dieser vorgeschäumte Rohstoff zu Forn.teilen in üblicher Weise weiterverarbeitet werden. Eine Ausnahme bilden vorgeschäumte Teilchen vom Raumgewicht oberhalb etwa 80 kg/m³, die sich gleich nach dem Vorexpandieren verarbeiten lassen.

Es wurde gefunden, daß die Zwischenlagerung des vorgeschäumten, 'blähfähigen Polystyrol nicht nur notwendig ist, um den Rohstoff zu trocknen und Luft eindiffundieren zu lassen, sondern auch um überschüssiges Treibmittel und andere flüchtige Anteile zu entfernen.

Es wurde weiter gefunden, daß das zur Herstellung von blähfähigem Polystyrol verwendete Treibmittel: »Petroläther« bei erhöhter Temperatur wie ein Plastifikator oder Weichmacher auf das Polystyrolgerüst einwirkt und hierdurch der Erweichungspunkt des Polystyrol herabgesetzt wird. Außerdem ist das im Schaumstoff verbliebene Treibmittel verantwortlich für die Nachschwindung am Endprodukt. Diese Nachschwindung wird in Gegenwart von Verunreinigungen, wie Monostyrol, Äthylbenzol usf., verstärkt. Der Schwindvorgang verläuft parallel mit dem Ausdiffundieren der flüchtigen organischen Substanzen.

Die hohen Treibmittelkonzentrationen sind erforderlich, um das blähfähige Polystyrol bis auf ein Schüttgewicht von 10 bis 15kp/m^:l vorschäumen zu können. Die nach dem Vorschäumprozeß noch vorhandenen Mengen an Treibmittel sind für die Weiterverarbeitung in diesem Umfange nicht mehr notwendig und verschlechtern nur die Eigenschaften des Endproduktes, insbesondere durch Nachschwinden. Formteile aus vorgeschäumtem, blähfähigem Polystyrol mit hohem Treibmittelgehalt haben aber auch den Nachteil, daß sie unmittelbar nach dem Verarbeitungsprozeß zum Einfallen neigen, lange Zeit zum Abkühlen benötigen und außerdem auch

ίο noch ein hohes Schwindmaß besitzen. Diese Schwierigkeiten traten dann auf, wenn der vorgeschäumte Rohstoff nur kurze Zeit zwischengelagert war. Bei langen Zwischenlagerungszeiten sind diese Schwierigkeiten nicht aufgetreten, weil dabei gleichzeitig das überflüssige Treibmittel und andere flüchtige Anteile ausdiffundicren und entweichen könnten.

Es ist bereits bekannt, daß beim Trocknen von mit Dampf vorgeschäumten Polystyrolperltn Heißluft verwendet wird, deren Temperatur über dem Siede-

ao punkt des Treibmittels liegt. Dabei ist jedoch die Verweilzeit in der Warmluft zu gering, als daß eine wesentliche Treibmittelverarmung auftreten würde.

Ausgehend von einem Verfahren zum Herstellen von Formkörpern aus Schaumpoiystyrol unter Veras Wendung von treibmittelhaltigen, mit Dampf vorgeschäumten Polystyrolteilchen, bei dem die vorgeschäumten Polystyrolteilchen unmittelbar nach dem Vorschäumen mit erwärmter Luft nachbehandelt und direkt zeitlich anschließend durch nochmalige

Wärmezufuhr in Formen zu dem endgültigen Formkörper verbunden werden, liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu schaffen, durch das auch aus vorgeschäumten Teilchen mit einem Raumgewicht unterhalb von 80 kg/m³ formstabile Formkörper mit niedrigem Nachschwindmaß hergestellt werden können, wobei der gesamte Herstellungsprozeß zeitlich verkürzt werden soll.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Nachbehandlung je nach Schüttgewicht 3 bis 50 Minuten dauert und die Temperatur der Warmluft über dem Siedepunkt des Treibmittels liegt.

Diese Maßnahmen sind deshalb nicht selbstverständlich, weil dadurch die einwirkende Energiemenge so hoch ist, daß eine bisher als nachteilig angesehene Treibmittelverarmung entsteht.

Während der Heißluftbehandlung verliert das vorgeschäumte, blähfähige Polystyrol den zum Vorschäumen erforderlich gewesenen, aber zur Weiterverarbeitung überflüssig gewordenen Treibmittelantcil sowie einen großen Teil flüchtiger Verunreinigungen, insbesondere Äthylbenzol und Monostyrol. Gleichzeitig wird auch das Trocknen des vorgeschäümten Rohstoffes, sowie das Eindiffundieren von Luft in die einzelnen Stellen bei dieser erhöhten Temperatur beschleunigt.

Durch diese Maßnahme wird erreicht, daß ein vorgeschäumter Rohstoff nicht mehr tagelang gelagert zu werden braucht, sondern unmittelbar nach dem

β» Vorsghäumprozeß zu Formteilen in üblicher Weise weiterverarbeitet werden kann. Die Kühlzeit nach der Verformung im Werkzeug wird durch diese Maßnahme abgekürzt, die Gefahr des Einfallcns während des Abkühlvorganges vermindert und das Nachschwindmaß verkleinert.

Zur Vermeidung von elektrostatischen Aufladungen, welche die Rieselfähigkeit des vorexpandierten Materials beeinträchtigen, kann im Bedarfsfall die

Heißluft zusätzlich nach bekannten Methoden angefeuchtet werden.

Die Behandlung des vorexpandierten EPS mit trockener oder feuchter Heißluft kann in Siloeinrichtungen oder Bunkern oder in einem Zylinder mit oder ohne Rührwerk vorgenommen werden. Zur besseren bzw, gleichmäßigeren Verteilung der Heißluft im vorexpandierten Rohstoff ist es zweckmäßig, diesen mechanisch oder pneumatisch in Bewegung zu halten.

Beispiel

I. Treibmittelhaltiges Polystyrol wird in einem kontinuierlich arbeitenden Vorschäumgerät auf ein Schiittgewicht von 15 kg/m^:l vorexpandiert Im Anschluß hieran passiert dieses Zwischenprodukt, ohne abzukühlen, eine stehende zylindrische Anlage kontinuierlich von oben nach unten. Gleichzeitig wird angefeuchtete Heißluft von 60 bis 70° C durch einen doppelten, nach oben perforierten Boden in die zy- ao lindrische Anlage geleitet. Diese Anlage ist so groß bemessen, daß das kontinuierlich anfallende Zwischenprodukt mit den^Heißluft mindestens 20 Minuten lang in Berührung bleibt. Das behandelte Zwischenprodukt wird sodann mit Luft in ein Arbeitssilo über eine Blockform gefördert, um dann zu Schaumstoffblöcken, wie bekannt, weiterverarbeitet zii yerden,

2. Treibmittelhaltiges Polystyrol wird in einer Vorschäumanlage auf ein Schüttgewicht von 3G kg/m^s vorgeschäumt und im Anschluß daran durch eine liegende, schwach geneigte, um die eigene Achse rotierende Trommel, in der ein feststehendes Rührwerk eingebaut ist, kontinuierlich eingeleitet. Durch die perforierten Rührarme wird Heißluft von 80 bis 90° C in die Trommel eingeführt. Die Größe der Anlage bzw. der Durchsatz ist so bemessen, daß das Zwischenprodukt mit der heißen Luft mindestens 3 Minuten lang in Berührung kommt Im Anschluß hieran wird dieses Zwischenprodukt einer Anlage zur Herstellung von Verpackungsformteilen zugeführt und, wie bekannt, verarbeitet

Claims (2)

1. Patentansprüche;

   1, Verfahren zum Herstellen von Farmkörpern aus Schaumpolystyrol unter Verwendung von treibmittelhaltigen, mit Dampf vorgeschäumten Polystyrolteilchen, bei dem die vorgeschäumten Polystyrolteilchen unmittelbar nach dem Vorschäumen mit erwärmter Luft nachbehandelt und direkt zeitlich anschließend durch nochmalige Wärmezufuhr in Formen zu dem endgültigen Formkörper verbunden werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Nachbehandlung je nach Schüttgewicht 3 bis 50 Minuten dauert und die Temperatur der Warmluft über dem Siedepunkt des Treibmittels liegt.
2. 2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Heißluft vor der Behandlung angefeuchtet wird.