DE19714348C2 - Verfahren zur Herstellung von Dämmstoffen aus Textilabfällen, danach hergestellte Dämmstoffe und Verwendung derselben - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von Dämmstoffen aus Textilabfällen, danach hergestellte Dämmstoffe und Verwendung derselbenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von
Dämmstoffen aus zu Textilschnitzeln geschnittenen Textilabfällen aus Haushalt und Industrie,
danach hergestellte Dämmstoffe und die Verwendung
derselben.
Durch die ständige Steigerung der Textilproduktion erhöht
sich zwangsläufig auch der Anfall textiler Abfälle.
Einerseits fallen große Mengen von Resten textiler Flächen
aus der Weiterverarbeitung an, andererseits ist ein Zuwachs
im Aufkommen an physisch oder moralisch verschlissenen
Altkleidungsstücken zu beobachten. Da erhebliche Mengen
solcher Abfälle anfallen, ergibt sich hieraus ein
erhebliches, die Umwelt belastendes Problem. Die Aufgabe
der Erfindung ist es, ein Verfahren zu entwickeln, mit dem
solche Abfälle wiederverwertet werden können.
Die Dringlichkeit dieser Aufgabe ist an der Vielzahl bisher
vorgeschlagener Verfahren zu erkennen.
So ist aus der DD 250 970 A1 bekannt, als rechteckige
Ballen geformte, schwer verrottbare Textilabfälle als
Dämmschicht für Fassadenelemente einzusetzen. Um die
Festigkeit eines Dämmputzes zu erhöhen, ist es ferner
bekannt, zerkleinerte Textilabfälle in Form von
Scherfaserabfällen einer Länge von 3 bis 7 Millimeter oder
eines Textilgranulats einer Siebweite von 5 Millimeter - als
Zuschlagstoff hydraulischen Bindemitteln, wie
Portlandzement beizumischen (DD 236 300 A1).
Gemäß der DE 36 24 164 A1 werden bei einem Verfahren zur
Herstellung von Wärme-, Schall und/oder Stoßdämmschichten
Recyclingstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen wie Stroh,
Holzwolle und/oder aus Wertstoffen wie Papier, Kunststoff,
Geweben oder dergleichen geringer Wärmeleitfähigkeit
zerkleinert und die Stoffe einer Mischkammer zugeführt und
dort mit einem (flüssigen) Bindemittel so miteinander
vermischt, daß die Oberflächen der Stoffe mit dem
Bindemittel benetzt sind. Danach werden die benetzten
Stoffe einem Formungs- und Verfestigungsprozeß unterworfen.
Aus der DE 38 16 894 A1 ist herleitbar, daß für die
Herstellung von Bauelementen aus textilem Teppich-
Abfallmaterial das Teppichmaterial zu Schnitzeln
zerkleinert wird. Nach dem Vermengen der Teppichschnitzel
mit einem Bindemittel auf Polyurethan-Basis und dem
Verpressen des Mischgutes werden die Preßlinge zur
Aushärtung einer Wärmebehandlung unterzogen.
Als Weiterentwicklung hierzu ist die DE 41 42 752 A1
anzusehen, die vorschlägt, daß die Abfälle zunächst
feinfasrig zerkleinert werden und anschließend in
mindestens einem Reinigungsbad gereinigt, danach im
Naßvliesverfahren verdichtet und dann verfestigt werden.
Der so gewonnene Vliesstoff kann vielfältig verwendet
werden, wobei er beispielsweise den Rücken eines
Teppichbodens bilden kann.
Im Buch Joachim Lünenschloß, Vliesstoffe, Thieme Verlag,
1982, Seiten 199 bis 223 ist beschrieben, wie
Faservliesstoffe mit Schmelzfaseranteilen verfestigt werden
können, indem Heißluft durch diese hindurchgeführt wird.
Für eine Übernahme des Verfahrens wäre jedoch die Auflösung
der Textilschnitzel bis zur Faser notwendig, was die
Verwendung der Textilschnitzel für Dämmzwecke wegen des
damit verbundenen unzweckmäßig hohen Aufwandes verbietet.
Weiterhin ist aus der DE 40 34 915 A1 ein Verfahren zur
Herstellung von sandwichartigen textilen Faserstrukturen in
Form von Platten und Formteilen bekannt, in dem
vorgeschlagen wird, sandwichartige textile Faserstrukturen
in Form von Platten und Formteilen durch Verpressen von
Fasermischungen herzustellen.
Auch die DE 41 41 524 C1 schlägt ein "Faserbaumaterial und
Verfahren zu seiner Herstellung" vor, bei dem ein
recyceltes Fasermaterial in einem
Hochgeschwindigkeitszerkleinerer zu einem noch bauschigen
Fasermaterial aufbereitet wird unter gleichzeitigem
Hinzufügen von aus dem Recyclingprozeß stammenden
Bindemittel welches dadurch eine weitere feinteilige
Zerkleinerung erfährt und sich während des
Aufbereitungsprozesses an den Einzelfasern anlagert. Die
zum Abbinden erforderliche Feuchtigkeitszufuhr erfolgt vor,
während oder nach der Anwendung. Dieses Faserbaumaterial
soll vor allem im Innenausbau, insbesondere als
Oberflächenbeschichtungs- und Isoliermaterial als
Spachtelmasse und als Ausgangsmaterial für die Herstellung
von Leichtbauplatten einsetzbar sein.
Ebenso beschreibt die DE 42 36 909 A1 ein Verfahren zur
Herstellung einer Dämmplatte für Bauzwecke, bei dem
Teppichbodenabfall zu länglichen Schnipseln zerkleinert und
ein Gemenge hergestellt wird aus mindestens 30
Gewichtsprozenten des zerkleinerten Teppichbodenabfalls und
maximal 70% eines körnigen Zuschlagstoffes, z. B. Holz,
Kork, Gummimehl und beidem das so erhaltene Gemenge mit
einem Polyurethanbindemittel vermischt, vorzugsweise
besprüht wird, wobei der Anteil an Polyurethanbindemittels
bis 30 Gewichts-% des Gemenges beträgt und das Gemisch beim
Abbinden zu einem plattenförmigen Körper verpreßt wird.
Desweiteren ist aus der DE 295 19 649 U1 ein Verfahren
bekannt, bei dem Textilabfälle verarbeitet werden, die aus
flächigen Verbundstoffen mit mindestens einer Schicht
Polyurethanschaum bestehen, wobei als zweite Bedingung die
Verwendung von Polyethylen, hier konkret auf zerkleinerte
Polyethylenfolie beschränkt, gestellt wird. Da der
Polyurethanschaum hierbei ein wesentlicher Bestandteil des
Bindemittels ist, ist die Verarbeitung normaler
Textilabfälle hiermit nur in geringen Zumischungen möglich.
Die Polyurethanschaumanteile sind außerdem hinderlich, wenn
die Wärme durch einen Luftstrom zugeführt werden soll, da
diese zu einem hohen Luftwiderstand führen. Die
Wärmezufuhr ist hier demzufolge nur durch Strahlung oder
direkten Wärmedurchgang möglich, was zu einer
ungleichmäßigen Aushärtung und/oder bei größeren Schichten
zu langen Erwärmungszeiten führt.
Nachteile dieser genannten Verfahren ist der in den meisten
Fällen hohe Aufwand. Entweder ist das vorgeschlagene
Verfahren auf bestimmte Ressourcen abgestellt und, erfordert
eine Vorsortierung oder Auswahl der eingesetzten
Materialien oder der Aufwand zur Auflösung vielfach bis zur
Einzelfaser ist als zu aufwendig anzusehen, zumal bei
gemischten Abfällen nicht vermeidbare Verschmutzungen zu
einem hohen Verschleiß der Technik führen.
Weiterhin ist die Verwendung von speziell gewählten
Bindemitteln als nachteilig anzusehen, da entweder teure
Industrieprodukte verwendet werden oder zumindest, wie im
DE 295 19 649 U1 beschrieben reines Material, hier
Polyethylenfolie, die mit dem als notwendiger Bestandteil
des Fasermaterials angegebenen Polyurethanschaum das
Bindemittel ergibt nachteilig, da wie bekannt, insbesondere
bei der Wertstofferfassung stets Gemische
unterschiedlichster Textil- und Kunststoffabfälle anfallen.
Aufgabe der Erfindung ist es einen Verwendungszweck für
große Mengen textiler Abfälle zu finden und ein Verfahren
vorzuschlagen, mit dem ein entsprechendes Produkt
kostengünstig erzeugt werden kann.
Erfindungsgemäß wird deshalb vorgeschlagen, aus den
Textilabfällen dem Patentanspruch entsprechende
Dämmaterialien herzustellen, die u. a. im Bauwesen zur
Wärme- und Schalldämmung eingesetzt werden können.
Diese Aufgabe wird mit dem in den Ansprüchen beschriebenen
Verfahren gelöst. Es werden hierbei textile Abfälle in einer
Schneidmühle zu Textilschnitzel mit einer Größe von 5 bis
40 mm geschnitten.
Zur Einstellung der Qualitätsparameter ist es vorteilhaft,
wenn die Größe der Textilschnitzel durch Klassifizieren
über Siebeinrichtungen definierter wird.
Durch eine Mischung verschiedener Textilrohstoffe aus
verschiedenen Herkunftsquellen, Färbungen und/oder
Zusammensetzungen kann das Eigenschaftsbild des jeweiligen
Endprodukts variiert werden.
Für das Verfahren sind fast alle Textilabfälle geeignet,
als vorteilhaft erweisen sich jedoch textile Flächen aus
Haushalt und Industrieabgängen. Besonders eignen sich alle
Textilmaterialien aus dem Bekleidungs- und
Dekorationssektor.
Diese Textilschnitzel werden mit Bindemittel und/oder
Bindemittelersatzstoffen aus Abfallaufkommen in einer
Mischeinrichtung gemischt, wobei sich zum Mischen der
Textilschnitzel ein Pflugscharmischer oder Kammermischer
als besonders wirkungsvoll erweisen.
Als Bindemittel und/oder Bindemittelersatzstoffen aus
Abfallaufkommen werden überwiegend Folienabfälle aus
verschiedenen Kunststoffen mit zumindest einem
thermoplastische Anteil verwendet, die in Form von
Schnitzeln mit einer Größe von 2 bis 60 mm eingesetzt
werden.
Gegenüber den bekannten Verfahren, bei denen flüssige
Bindemittel eingesetzt werden, ergeben sich hieraus mehrere
Vorteile. Durch konsequente Verarbeitung von
Abfallprodukten verbilligt sich der Rohstoffeinsatz in
Größenordnungen. Eine Trennung der verschiedenen
Kunststoffanteile bei den Folienabfällen kann entfallen.
Beim Verklebungsvorgang werden keine Abgase freigesetzt, da
weder Lösungsmittel verdunstet werden müssen noch bei
Kondensation oder Polymerisation auftretende Abgase
entwickelt werden. Letztlich ist die Mischung aus
Textilschnitzel und Bindemittel trocken, so daß ein
Verschmieren oder Verkleben der Maschinenteile vermieden
werden kann.
Das Mischungsverhältnis von Textilschnitzel zu Bindemittel
und/oder Bindemittelersatzstoffen kann dabei von 10 : 1 bis
1 : 1 variiert werden. Es wird zum ersten durch den Anteil
thermoplastischer Kunststoffe in der Folienmischung und zum
anderen durch die gewünschte Steifigkeit des
Fertigproduktes bestimmt.
Die Mischung von Textilschnitzel und Bindemittel und/oder
Bindemittelersatzstoffen wird mit einer Streu- oder
Legeeinrichtung
auf ein Transportband zu einer gleichmäßigen Schicht mit
einer Flächenmasse von 500 bis 5000 g/m2 abgelegt.
Dieses Vorgehen, wie es beispielsweise auch für die
Herstellung von mit Phenolharz verpreßten Platten aus
Textilfasern vorgeschlagen wird, hat gegenüber der
Verwendung von Vlieslegern den Vorteil eines wesentlich
geringeren Maschinenaufwandes und einer geringeren
Störanfälligkeit.
Die so gebildete Fläche wird einer bekannten
Vliesverfestigungsanlage zugeführt und hier bis zu einer
Dichte von 0,1 bis 0,3 kg/dm3 verdichtet.
Hierbei wird die geschüttete Fläche zwischen Eingangswalzen
und Ausgangswalzen durch luftdurchlässige Bänder geführt.
Bei der weiterhin zwischen Eingangswalzen und
Ausgangswalzen eine Heizzone und eine Kühlzone nacheinander
durchlaufen werden, wobei die Verdichtung durch
Eingangswalzen erfolgt.
Dabei werden die Bindemittel und/oder
Bindemittelersatzstoffen mit Heißluft, die mit einer
Temperatur von 160 bis 200°C mit Düsenfeldern durch den
verdichteten Textilschnitzelverbund geleitet wird,
angeschmolzen. Dabei verkleben die mindestens teilweise
geschmolzen Bindemittel und/oder Bindemittelersatzstoffen
die Textilschnitzel miteinander.
In einer darauf folgenden Kühlzone wird durch Kaltluft, die
mit einer weiteren mit Düsenfeldern durch den verdichtete
Textilschnitzelverbund geführt wird, die Verklebung der
Textilschnitzel fixiert.
Zur Verbesserung der Oberfläche kann das Schitzelgemisch
auf eine erste Deckschicht aus luftdurchlässigem Material,
insbesondere einem Textilvlies abgelegt und ggf. mit einem
zweiten Textilvlies abgedeckt werden.
Nach der Abkühlung kann der entstehende
Textilschnitzelverbund auf das gewünschte Maß geschnitten
und abgestapelt oder aufgerollt werden.
Die so hergestellte Dämmstoffplatte, kann in Bauwerken als
Trittschalldämmung in den Fußbodenaufbau eingearbeitet, in
Maschinengehäusen als Schallabsorbtionsplatte eingesetzt
oder in Hochdruckpressen zu Formteilen oder Hartplatten
weiter verpreßt werden.
Zusätzlich zu den Folienabfällen aus verschiedenen
Kunststoffen mit zumindest einem thermoplastischen Anteil
können als Bindemittel thermisch reagierende Substanzen
insbesondere MDI-Polyisocyanate, Polyurethansystemen,
Latices, Produkte, Klebharze, Leimdispersionen, Granulate
zur thermischen Verfestigung, thermoplastische Textil- und
Folienrecyclingprodukte mit Mischungen dieser Substanzen
aus Produktionsabfällen beigemischt werden.
Die Erfindung soll im folgenden anhand zweier
Ausführungsbeispiele näher erläutert werden.
Zur Herstellung von Dämmstoffen aus Textilabfällen werden
in einem Vorratsbehälter (1) gelagerte textile Flächen aus
Haushaltsabgängen mit einer Schneidmühle (2) zu
Textilschnitzel mit einer Größe von ca. 8 mm geschnitten.
Die Textilschnitzel werden mit Schnitzel aus gemischten
Kunststoffolien aus Abfallaufkommen die über einen
Vorratsbehälter (4) und eine weitere Schneidmühle (5) zu
einer Größe von 2 bis 25 mm geschnitten und werden in einem
Trommelmischer (3) in einem Verhältnis von Textilschnitzel
zu Kunststoffolienschnitzeln von 2 : 1 gemischt. Die
Mischung wird mit einer Streueinrichtung (6) auf ein
Transportband (7) zu einer gleichmäßigen Schicht (8) mit
einer Flächenmasse von 2500 g/m2 abgelegt und auf diesem
Transportband (7) einer Vliesverfestigungsanlage zugeführt.
In dieser wird die geschüttete Fläche zwischen
Eingangswalzen (9) und Ausgangswalzen (12) durch
luftdurchlässige Bänder geführt.
Bei der weiterhin zwischen Eingangswalzen (9) und
Ausgangswalzen (12) einer als Düsenfelder ausgebildeten
Heizzone (10) und einer ebenfalls als Düsenfelder
ausgebildeten Kühlzone (11) nacheinander durchlaufen
werden, wobei die Verdichtung durch Eingangswalzen (9)
erfolgt.
Beim Einlaufen in die Vorrichtung wird die geschüttete
Fläche durch die Eingangswalzen (9) bis zu einer Dichte von
0,15 kg/dm3 verdichtet. Dann werden die niedrig
schmelzenden Anteile der in der Fläche vorhandenen
Kunststoffolienschnitzeln in der Heizzone (10) mit Heißluft
mit einer Temperatur von 180°C, die über Düsenfelder
wechselseitig durch den verdichteten Textilschnitzelverbund
(14) geleitet wird, angeschmolzen. Der schmelzflüssige
Kunststoff verbindet die Textilschnitzel und die nicht
geschmolzenen Kunststoffolienschnitzel untereinander.
Durch Kaltluft, die in der Kühlzone (10) mit einer weiteren über
Düsenfelder wechselseitig durch den verdichteten
Textilschnitzelverbund (14) geführt wird, wird diese
Verbindung fixiert.
Nach der Abkühlung wird der entstandene
Textilschnitzelverbund zu Platten geschnitten, die in
Bauwerken als Trittschalldämmung in den Fußbodenaufbau
eingearbeitet werden können.
Durch Schneidmesser (13) wird der Textilschnitzelverbund
(14) zu Platten vorgegebener Größe geschnitten.
Textilabfälle aus Industrieabgängen werden mit einer
Schneideinrichtung (2) zu Textilschnitzel mit einer Größe
von 8 bis 15 mm geschnitten und mit
Kunststoffolienschnitzel aus Abfallaufkommen mit einer
Größe von 8 bis 15 mm mit in einer Mischeinrichtung (3) in
einem Verhältnis von Textilschnitzel zu
Kunststoffolienschnitzel von 1 : 1 gemischt.
Die Mischung wird mit einer pneumatischen Legeeinrichtung
(6) auf ein mit dem Transportband (7) mitlaufenden
Textilvlies zu einer gleichmäßigen Schicht (8) mit einer
Flächenmasse von 4000 g/m2 abgelegt.
Die gebildete Fläche wird in einer bekannten
Vliesverfestigungsanlage bis zu einer Dichte von 0,2 kg/dm3
verdichtet.
Anschließend werden die Kunststoffolienschnitzeln in der im
Beispiel 1 beschriebenen Vliesverfestigungsanlage mit
Heißluft mit einer Temperatur von 190°C, die über die als
Düsenfelder ausgebildete Heizzone (10) wechselseitig durch den verdichtete
Textilschnitzelverbund (14) geleitet wird, angeschmolzen.
In der Kühlzone (11) wird durch Kaltluft, die mit einer weiteren
über Düsenfelder wechselseitig durch den verdichtete
Textilschnitzelverbund (14) geführt wird, die Verbindung
der Schnitzel fixiert.
Der entstandene Textilschnitzelverbund wird nach der
Abkühlung abgelegt und kann entsprechend zugeschnitten in
Maschinengehäusen als Schallabsorbtionsplatte eingebracht
werden.
Claims (13)
1. Verfahren zur Herstellung von Dämmstoffen aus
Textilabfällen, dadurch gekennzeichnet, daß textile
Flächen aus Haushalt und Industrieabgängen mit einer
Schneideinrichtung (2) zu Textilschnitzel mit einer
Größe von 5 bis 40 mm geschnitten werden, daß
Bindemittel und/oder Bindemittelersatzstoffe aus
Abfallaufkommen in einer Mischeinrichtung (3) in einem
Verhältnis von Textilschnitzel zu Bindemittel und/oder
Bindemittelersatzstoffe von 10 : 1 bis 1 : 1 gemischt,
die Mischung mit einer Streu- oder Legeeinrichtung (6)
auf ein Transportband (7) zu einer gleichmäßigen
Schicht (8) mit einer Flächenmasse von 500 bis 5000 g/m2
abgelegt wird, die gebildete Fläche in einer
bekannten Vliesverfestigungsanlage bis zu einer Dichte
von 0,1 bis 0,3 kg/dm3 verdichtet wird,
daß anschließend die Textilschnitzelmischung mit Heißluft
mit einer Temperatur von 160 bis 200°C beaufschlagt
wird, die über eine als Düsenfelder ausgebildete
Heizzone (10) wechselseitig durch die verdichtete Bahn
(14) geleitet wird, sowie darauffolgend in einer als
Düsenfelder ausgebildete Kühlzone (11) durch Kaltluft,
die über Düsenfelder wechselseitig durch die
verdichtete Bahn (14) geführt wird, fixiert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
das Schitzelgemisch auf eine erste Deckschicht aus
luftdurchlässigem Material, insbesondere einem
Textilvlies abgelegt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die aus dem Schitzelgemisch
gebildete Lage vor dem Verpressen durch eine
Deckschicht aus luftdurchlässigem Material,
insbesondere einem Textilvlies abgedeckt wird.
4. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Verdichtung in einer
kontinuierlich arbeitenden Maschine durchgeführt wird,
in der die geschüttete Fläche zwischen Eingangswalzen
(9) und Ausgangswalzen (12) durch luftdurchlässige
Bänder geführt wird, bei der weiterhin zwischen
Eingangswalzen (9) und Ausgangswalzen (12) eine als
Düsenfelder ausgebildete Heizzone (10) und eine als
Düsenfelder ausgebildete Kühlzone (11) nacheinander
durchlaufen werden, wobei die Verdichtung durch
Eingangswalzen (9) erfolgt.
5. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der Textilschnitzelverbund
nach der Abkühlung auf das gewünschte Maß geschnitten
wird.
6. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der Textilschnitzelverbund
nach der Abkühlung aufgerollt wird.
7. Verfähren nach einem der voranstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß als Bindemittel aus
Abfallaufkommen hergestellte Kunststoffolienschnitzel
mit einer Größe von 2 bis 60 mm verwendet werden.
8. Dämmstoffe aus Textilabfällen hergestellt nach dem
Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
Textilschnitzel aus Haushalt und Industrieabgängen mit
einer Größe von 5 bis 40 mm durch an- oder
aufgeschmolzene Bindemittel und/oder
Bindemittelersatzstoffe aus Abfallaufkommen gebunden
sind und der Textilschnitzelverbund eine Dichte von 0,1
bis 0,3 kg/dm3 aufweist.
9. Dämmstoffe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß
als Bindemittel und/oder Bindemittelersatzstoffe aus
Abfallaufkommen Kunststoffolienschnitzel mit einer
Größe von 2 bis 60 mm verwendet sind.
10. Verwendung eines nach einem der voranstehenden
Ansprüche hergestellten Dämmstoffs in Bauwerken als
Trittschalldämmung im Fußbodenaufbau.
11. Verwendung eines nach einem der voranstehenden
Ansprüche hergestellten Dämmstoffs als Schallabsorbtionsplatte in
Maschinengehäusen.
12. Verwendung eines nach einem der voranstehenden
Ansprüche hergestellten Dämmstoffs als Isolation von
Rohrleitungen.
13. Verwendung eines nach einem der voranstehenden
Ansprüche hergestellten Dämmstoffs zur Herstellung von
Formteilen und Hartplatten zur Weiterverarbeitung in
Hochdruckpressen.
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