DE19734338A1 - Verfahren zum Herstellen von Platten aus zerkleinerten Kunststoffabfällen - Google Patents

Verfahren zum Herstellen von Platten aus zerkleinerten Kunststoffabfällen

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Platte aus zerkleinerten Kunststoffabfällen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Ein ähnliches Verfahren zum Herstellen von Formteilen, insbesondere von Platten, bei dem Abfallstoffe zerkleinert und mit einem Klebstoff vermischt werden und das Gemisch in einer Presse zum Formteil verpreßt wird, ist Gegenstand der DE 42 15 349 C2. Diese Druckschrift beschreibt ein dreistufiges Verfahren, wobei zunächst ein Gemisch aus Kunststoffabfallstoffen und einem Klebstoff hergestellt und in einer ersten Presse bei geringem Druck vorverdichtet wird. Anschließend wird die so entstandene vorverdichtete Platte in einer zweiten Presse bei höherem Druck und höherer Temperatur gepreßt und schließlich in einer dritten Presse bei wiederum geringerem Druck gekühlt und kalibriert.
Derartige Platten werden vor allem im Baubereich zum Zwecke der Trittschalldämmung und Druckverteilung eingesetzt, wobei sie unter einem Estrich verlegt werden.
Diese bekannten Platten weisen verschiedene Nachteile auf. Zum einen neigen sie bei feuchter Lagerung zum Modern, insbesondere wenn sie Naturfasern enthalten. Zum zweiten sind die Kanten und Ecken derartiger Platten instabil und brechen bei Berührung, insbesondere beim groben Hantieren mit der Platte, leicht ab. Schließlich ist die Oberflächenstruktur unsauber, da es sich in der Regel um ein Recyclingprodukt handelt, welches aus vielen verschiedenartigen textilen Abfällen gefertigt wurde. Selbst wenn man diese unsaubere Oberfläche nach dem Einbau nicht mehr sieht, neigt der Käufer doch dazu, eine Platte mit gleichmäßiger, homogener Oberfläche zu bevorzugen. Die bekannten Platten neigen außerdem beim Sägen zum Ausfransen der Ecken und Kanten.
Die DD 144 885 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung von Formteilen aus Polyurethanabfällen, bei welchem vorgesehen ist, daß im Prozeß der Formgebung durch gleichzeitiges Aufkaschieren von aus Gummimischungen oder anderen Werkstoffen bestehenden Deckschichten eine Vergütung der Oberfläche erfolgt. Dieses Verfahren ist nicht befriedigend ausführbar, da das Auflegen einer Deckschicht auf das Gemisch aus Textilfasern, Granulat und Bindemittel nicht gleichmäßig möglich ist. Vor allem ergeben sich jedoch beim Verpressen dieses losen Gemisches mit der Deckplatte eine Vielzahl unschöner Falten und Verwertungen der Deckplatte, da diese teilweise übereinandergeschlagen und in das Abfallmaterial hineingedrückt wird.
Die in den genannten und weiter entfernt liegenden Druckschriften beschriebenen Verfahren weisen, unabhängig davon, ob sie mit oder ohne Abdeckschicht arbeiten, den Nachteil auf, daß die Oberflächen unregelmäßig sind. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn der zu verarbeitende Rohstoff unrein ist und beispielsweise Stücke aus Aluminiumfolie oder andere Zusatzstoffe enthält. Derartige Platten können z. B. im Möbelbau nicht oder nur eingeschränkt eingesetzt werden.
Es besteht daher die Aufgabe, ein Verfahren zum Herstellen von Platten aus zerkleinerten Kunststoffabfällen so weiterzubilden, daß sauber aussehende, unempfindliche und gut zu bearbeitende Platten entstehen, welche sogar in hochwertigen Einsatzgebieten, wie beispielsweise im Möbelbau, eingesetzt werden können.
Gelöst wird diese Aufgabe mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind den Unteransprüchen entnehmbar.
Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden näher beschrieben.
Bei allen Ausführungsbeispielen wird das Verfahren durchgeführt mit drei nebeneinander angeordneten Pressen, deren Pressentische etwa die gleiche Höhe aufweisen. Über die Pressentische ist vorzugsweise ein Transportband geführt, das bei der ersten Presse abgewickelt und bei der dritten Presse aufgewickelt wird. Das Transportband ist breiter als die Breite der zu herstellenden Platte. Die Größe der Platte liegt beispielsweise bei 1,3 m Breite und 3,3 m Länge.
In einem ersten Ausführungsbeispiel bestehen die zerkleinerten Kunststoffabfälle aus textilen Natur- und Kunstfasern, welche eine Länge zwischen 6 und 20 mm sowie einen Durchmesser zwischen 0,1 und 1 min aufweisen. Diese Textilfasern werden mit einem geeigneten flüssigen oder pulverförmigen Bindemittel vermischt. Hierbei werden 90 bis 95 Gew.-% Kunststoff mit etwa 5 bis 10 Gew.-% Bindemittel vermischt. Bei den Kunststoffen kann es sich um thermoplastische oder duroplastische Kunststoffe, bei den Bindemitteln um hierfür geeignete Klebstoffe bzw. aufschmelzbare Kunststoffe handeln, insbesondere um Isocyanat, Phenolharz und Polymerklebstoffe.
Auf dem Pressentisch der ersten Platte wird auf das Transportband ein rechteckiger Rahmen aufgelegt, dessen Innenabmessungen der herzustellenden Platte entsprechen. In diesen Rahmen wird das Abfall-Klebstoffgemisch auf eine Höhe von beispielsweise 150 mm eingefüllt. Sodann wird dieses Gemisch bei Raumtemperatur mit einem Druck von unter 1 bar vorverdichtet, wobei die so vorverdichtete Platte eine Dicke von 30 bis 40 mm aufweist.
Nach dem Hochfahren des Stempels dieser ersten Presse wird auf die oben liegende Oberfläche der vorverpreßten Platte ein Polyesterfaservlies aufgelegt, welches in an sich bekannter Weise vorher hergestellt wurde. Hierbei handelt es sich um ein vliesartiges, textiles, dünnes Material. Das Polyesterfaservlies bedeckt die gesamte Oberfläche der vorverdichteten Platte, welche aufgrund des bereits erfolgten Vorpreßvorgangs weitgehend glatt ist. Zur Verbesserung der Bindung zwischen dem Polyesterfaservlies und der vorverdichteten Platte wird vorzugsweise vor dem Auflegen des Polyesterfaservlieses ein flüssiger Sprühkleber entweder auf die Oberfläche der vorverdichteten Platte oder auf die Oberfläche des Polyesterfaservlieses oder auf beide Oberflächen aufgebracht.
Im Anschluß wird das Transportband betätigt, welches die vorverpreßte Platte zusammen mit dem lose aufgeklebten Polyesterfaservlies auf den Pressentisch der zweiten Presse transportiert.
Die zweite Presse wird bei einer Temperatur von 140°C bis 200°C betrieben und erzeugt bei Betätigen ihres Pressenstempels einen Druck in der Größenordnung von 10 bar bis 15 bar. Hierbei wird die Platte auf eine Restdicke von etwa 8 mm zusammengepreßt, wobei die Dicke von der Art des Kunststoffgemisches, der genauen Temperatur und dem Druck abhängt. Außerdem ist das Maß des Expandierens abhängig von eventuellen Wasseranteilen des Klebstoffes.
Anschließend wird die Platte vom Transportband zur dritten Presse transportiert, wo sie bei einem Druck von etwa 2 bar kalibriert wird. Der Pressentisch als auch der Pressenstempel dieser dritten Presse werden mit Leitungswasser gekühlt. Danach weist die Platte eine Dicke von 7 mm auf. Auf diese Weise werden Platten hergestellt, deren Dichte zwischen 100 und 1000 kg/m3 liegt.
Die so hergestellte Platte eignet sich vorzugsweise für den Baubereich, beispielsweise zur Trittschalldämmung, wobei sie unter einen Estrich eingebracht wird, und weist gegenüber den bekannten Platten eine Reihe von Vorteilen auf. Zum einen hat sie ein äußerst gleichmäßiges und homogenes, also sauberes Aussehen, da die Unregelmäßigkeiten der recycelten Fasern nicht mehr erkennbar sind. Die Platte wird daher bevorzugt gekauft. Vor allem ist die so kaschierte Platte jedoch wesentlich leichter zu handhaben und zu schneiden als bekannte Platten. Beim Sägen, entweder mit einer Stich- oder mit einer Kreissäge, fransen die Kanten nicht aus und auch beim unsauberen Behandeln und Stapeln verbleibt es durch die Bindungswirkung zwischen eigentlicher Platte und Polyesterfaservlies bei sauberen Ecken und Kanten. Darüberhinaus kann kein Wasser in die Platte eindringen, da es von dem Polyesterfaservlies abgehalten wird, weshalb die Platten auch bei längerer feuchter Lagerung nicht die Tendenz haben zu modern.
Anstelle des beschriebenen Polyesterfaservlieses können auch andere Faservliese verwendet werden, beispielsweise Polyamidfaservliese oder Glasfaservliese.
In einer weiteren Ausführungsform werden anstelle der Textilfasern beliebige andere, vorwiegend aus der Produktion stammende Kunststoffabfälle in Form von Kunststoffplättchen oder Kunststoffgranulat verwendet, wobei es sich vorzugsweise um thermoplastische Kunststoffe handelt, z. B. Polyäthylen, Polyester oder Polyvinylchlorid. Diese thermoplastischen Kunststoffe bedürfen keines Klebstoffes oder Bindemittels, wenn die Temperatur der Presse ausreichend hoch gewählt wird, um den Kunststoff mindestens teilweise aufschmelzen zu lassen, wodurch der Kunststoff selbst als Bindemittel wirkt und die Bindung innerhalb der Platte und zu dem bahnartigen Material herstellt. Hierzu sind Temperaturen erforderlich, welche in der Regel über 160°C liegen.
Die Kunststoffpartikel weisen beispielsweise einen Durchmesser von 20 mm auf und, falls sie plättchenförmig sind, eine Dicke von etwa 1 mm. Dem Gemisch aus Kunststoffpartikeln können auch andere Materialien aus dem Recyclingkreislauf beigegeben werden, beispielsweise Metallfolien wie Aluminiumfolien von Joghurtbechern aus Kunststoff. Auch diese Metallfolien sind etwa auf die Größe der Kunststoffpartikel zerkleinert. Weitere Zusätze wie Baumwolle, Polyaramid, Aramid oder Glas und Steinwollefasern sind zur Erzielung besonderer Eigenschaften möglich.
Bei dieser Ausführungsform wird als Kunststoff-Folie vorzugsweise eine Folie aus dem gleichen oder ähnlichen Material wie die Kunststoffpartikel verwendet. Die Kunststoff- Folie ist ca. 1,5 mm dick, glasklar durchsichtig oder opak und weist vorzugsweise eine Lichtdurchlässigkeit von unter 50% auf. Es können auch gefärbte oder mit einem Muster, beispielsweise einem Holzfurniermuster versehene Folien verwendet werden.
Wie oben beschrieben kann die Folie auch zu beiden Seiten der vorverdichteten Platte eingelegt werden, wodurch eine doppelseitig mit Folie beschichtete Platte entsteht.
Abgesehen von Mustern oder Furnierdarstellungen kann die Folie auch Informationen, z. B. Texte, Bilder, Logos usw. aufweisen.
Die in diesem Ausführungsbeispiel beschriebenen Platten eignen sich für hochwertige Anwendungsfälle, beispielsweise als Tischlerplatten zum Herstellen von Möbeln, da ihnen die Folie ein hochwertiges und glattes Aussehen verleiht.

Claims (14)

1. Verfahren zum Herstellen von Platten aus zerkleinerten Kunststoffabfällen, welche in einer ersten Presse vorverdichtet und anschließend in einer zweiten Presse unter Druck und erhöhter Temperatur gepreßt werden, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Vorverdichten ein bahnartiges Material auf die Platte gelegt und gemeinsam mit der Platte anschließend gepreßt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zerkleinerten Kunststoffabfälle Textilfasern mit einer Länge zwischen 5 und 30 mm und einem Durchmesser zwischen 0,05 und 2 mm sind, und zwar insbesondere Naturfasern und/oder Kunstfasern und/oder ein Gemisch aus Kunst- und Naturfasern.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zerkleinerten Kunststoffabfälle Kunststoffplättchen oder ein Kunststoffgranulat sind.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das bahnartige Material ein Faservlies, z. B. ein Polyesterfaservlies, ein Polyamidfaservlies oder ein Glasfaservlies ist.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das bahnartige Material eine Kunstoff-Folie ist.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoff-Folie aus dem gleichen Material besteht wie mindestens ein Teil der zerkleinerten Kunststoffabfälle.
7. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zerkleinerten Kunststoffabfälle vor dem Vorverdichten mit einem Bindemittel vermischt werden.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel Isocyanat oder Phenolharz oder ein synthetischer Polymerklebstoff ist.
9. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Auflegen des bahnartigen Materials mindestens eine der einander zugewandten Oberflächen von vorverdichteter Platte und bahnartigem Material mit einem Sprühkleber behandelt wird.
10. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Vorverdichten auf beiden Oberflächen der vorverdichteten Platte jeweils ein bahnartiges Material aufgelegt und gemeinsam mit der Platte verpreßt wird.
11. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorverdichtung bei Raumtemperatur und einem Druck unter 1 bar und das Pressen bei einer Temperatur zwischen 120°C und 240°C und einem Druck zwischen 1 bar und 20 bar erfolgt.
12. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß genausolang vorverdichtet wie verpreßt wird, wodurch ein Taktschiebebetrieb möglich ist.
13. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte nach dem Pressen in einer dritten Presse gekühlt und dabei bei einem Druck von etwa 2 bar kalibriert wird.
14. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte eine Dichte zwischen 100 kg/m3 und 1000 kg/m3 aufweist.
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