DE19935800A1

DE19935800A1 - Verfahren zum Herstellen einer Palette aus einem Papiererzeugnis

Info

Publication number: DE19935800A1
Application number: DE1999135800
Authority: DE
Inventors: Jiunn-Sheng Jang
Original assignee: AMITY FIBER PLATE CO
Current assignee: AMITY FIBER PLATE CO
Priority date: 1999-06-10
Filing date: 1999-07-29
Publication date: 2000-12-14
Also published as: JP2001018965A

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Palette aus einem Altpapierbrei. Dazu wird ein Papierbrei, dessen Feststoffgehalt speziell eingestellt wurde, durch Entwässern im Vakuum, Hochdruckkompression und Trocknung bearbeitet, um eine Platte aus dem Altpapier mit hoher Festigkeit zu erzeugen. Wenn die Platte eben ist, werden an ihrer Unterseite Stützelemente befestigt, um eine Palette herzustellen. Jedoch kann die Platte beim Pressvorgang unmittelbar mit angeformten Stützelementen versehen werden, um eine einstückige Palette herzustellen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Palette aus einem Papiererzeugnis. Paletten werden seit lan gem zum Transport und zur Lagerung von Materialien oder an derer Güter verwendet. Derartige Paletten bestehen derzeit meistens aus Holz. In Europa, Amerika, Japan und anderen Ländern müssen Holzpaletten zur Wiederverwertung eingesam melt werden, oder es müssen andernfalls Strafen bezahlt wer den, wenn zerstörte Paletten einfach weggeworfen werden. So werden herkömmliche Holzpaletten zum Teil durch Papierer zeugnisse ersetzt.

Eine herkömmliche Papierpalette besteht hauptsächlich aus Papiererzeugnissen wie Karton, Wellpappe, Kraftpapier usw., und sie können durch die folgenden Prozesse erhalten werden: a) Kombinieren mehrerer Kartonschichten; b) Kombinieren von Wabenmusterpapier mit Karton; oder c) Kombinieren mehrerer Schichten von Wellpappe. Einige US-Patente offenbaren eine derartige Art von Papierpaletten, nämlich z. B. die US-Pa tente 5,329,861; 5,411,786; 5,493,962; 5,595,125; 5,609,557. Diese Paletten werden aus Papiererzeugnissen hergestellt. Die Herstellkosten für derartige Paletten sind ziemlich hoch, da die Papiererzeugnisse mittels teurer Papierher stellmaschinen aus Papierfaserbrei hergestellt und dann ver arbeitet und kombiniert werden.

Darüber hinaus werden herkömmliche Papierpaletten unter Ver wendung unversehrter Kartonplatten hergestellt. Daher werden bei der Herstellung herkömmlicher Papierpaletten neu herge stellte Kartonplatten verwendet. Demgemäß führen herkömmli che Papierpaletten indirekt zu einer Erschöpfung der Holz vorräte, so dass der Beitrag zum Umweltschutz nicht allzu hoch ist. Außerdem verursacht der Herstellprozess für Pa piererzeugnisse aus Papierfaserbrei dadurch eine Umweltver schmutzung, dass große Mengen an Abwasser freigesetzt wer den. Außerdem verfügt diese Art von Papierpalette häufig nicht über Wasserdichtheit oder Dampffestigkeit, und die Festigkeit ist nicht allzu hoch, insbesondere diejenige der Seitenstruktur.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Herstellen einer Palette aus einem Papiererzeugnis zu schaf fen.

Diese Aufgabe ist durch die Verfahren gemäß den beigefügten unabhängigen Ansprüchen 1 und 2 gelöst.

Gemäß der Erfindung wird aus Altpapier ein Faserbrei herge stellt, und der Feststoffgehalt des so erzeugten Faserbreis wird eingestellt, woraufhin, nach Entwässerung im Vakuum, Hochdruckkompression und Trocknung eine Platte aus Altpa pierbrei mit einer bestimmten Dicke hergestellt wird. Durch die Hochdruckkompression wird der Abstand zwischen benach barten Papierbreifasern auf ein bestimmtes Ausmaß verrin gert, das die Erzeugung starker Wasserstoffbindungen ermög licht, was die Erzeugung einer ziemlich festen Platte aus einem Altpapierbrei ermöglicht.

Gemäß der Erfindung können an der Unterseite der so erzeug ten Platte aus Altpapierbrei mehrere Stützelemente befestigt werden, um eine Platte aus Altpapierbrei herzustellen, die eine Festigkeit mit ungefähr derselben Größenordnung wie eine Holzpalette aufweist. Jedoch genügt eine so hergestell te Palette aus Altpapierbrei, abweichend von einer Holzpa lette, den Erfordernissen des Umweltschutzes. Der bei der Erfindung verwendete Papierbrei wird unabhängig von der Grö ße und Qualität von Altpapier aus solchem hergestellt, wo durch die Wiederverwertung von Altpapier ermöglicht ist. Au ßerdem kann bei der Erfindung das beim Entwässerungsschritt freigesetzte Wasser in der Papierbrei-Erzeugungseinrichtung wiederverwendet werden, so dass es nicht zur Wasserver schmutzung führt.

Gemäß der Erfindung kann eine wasserdichte Palette dadurch hergestellt werden, dass auf die Oberfläche der Platte aus Altpapierbrei eine Schicht aus einem wasserdichten Harz auf getragen wird oder ein wasserdichter Film darauf aufgeklebt wird.

Durch die Erfindung wird auch ein Verfahren zum Herstellen einer einstückigen Palette durch Entwässerung im Vakuum, Hochdruckkompression und Trocknung eines Faserbreis geschaf fen, der dadurch erhalten wird, dass der Feststoffgehalt von Altpapierbrei eingestellt wird.

Andere Aufgaben, Vorteile und Eigenschaften der Erfindung werden durch die Beschreibung bevorzugter Ausführungsbei spiele in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen deutli cher beschrieben.

Fig. 1 ist ein schematisches Diagramm, das bei der Herstel lung eines Papierbreis beteiligte Prozesse veranschaulicht;

Fig. 2 ist ein schematisches Diagramm, das bei der Herstel lung einer Platte aus Altpapierbrei beteiligte Prozesse ver anschaulicht;

Fig. 3(a) und 3(b) sind schematische Diagramme, die Schritte veranschaulichen, wie sie beim Bearbeiten der Oberfläche einer Platte aus Altpapierbrei, um diese wasserdicht auszu bilden, beteiligt sind;

Fig. 4 ist ein schematisches Diagramm, das den Schritt des Anbringens von Stützelementen an einer Platte aus Altpapier brei veranschaulicht; und

Fig. 5(a) und 5(b) sind schematische Diagramme, die jeweils die Unterseite einer mit Stützelementen versehenen einstü ckigen Palette zeigen.

Fig. 1 ist ein schematisches Diagramm, das bei der Herstel lung eines Papierbreis beteiligte Prozesse veranschaulicht. Als Erstes wird, wie es in Fig. 1 dargestellt ist, wiederge wonnenes Altpapier in einer Papierbrei-Erzeugungseinrichtung 11 zu einem Papierbrei bearbeitet. Dann wird der Papierbrei in ein Sammelbecken 12 mit Gitter und zu einem Schwingsieb 13 geleitet, um Verunreinigungen zu beseitigen, woraufhin Einlagerung in einem Papierbreibehälter 14 erfolgt. Dessen Inhalt wird an eine Verunreinigungsabtrenneinrichtung gelie fert, um weitere Verunreinigungen zu beseitigen. Nach dem Einstellen des Feststoffgehalts des Papierbreis auf zwischen 0,5%-18% wird der Brei in einem weiteren Papierbreibe hälter 17 gelagert.

Es sei darauf hingewiesen, dass das Sammelbecken 12 mit Git ter, das Schwingsieb 13 und die Verunreinigungsabtrennein richtung 15, wie sie in Fig. 1 dargestellt sind, und die da zu verwendet werden, Verunreinigungen zu entfernen, durch andere Reinigungsvorrichtungen ersetzt werden können, wie eine mit hoher Dichte arbeitende Reinigungseinrichtung oder eine Abtrenneinrichtung mit hohem Wirkungsgrad.

Wenn der Feststoffgehalt des Papierbreis auf niedriger als 0,5% eingestellt wird, sind beim Entwässern und Trocknen desselben viel Zeit und Hilfsmaterialien erforderlich, was zu geringem Durchsatz führt und unwirtschaftlich ist. Wenn der Feststoffgehalt des Breis höher als 18% ist, ist der Transport desselben schwierig, und Kohäsionskräfte zwischen den Fasern im Brei sind niedrig. Daher ist es bevorzugt, dass bei der Erfindung der Feststoffgehalt des Papierbreis 3%-10% beträgt.

Fig. 2 ist ein schematisches Diagramm zum Veranschaulichen von Prozessen, die beim Herstellen einer Palette aus einem Altpapierbrei beteiligt sind. Wie es in Fig. 2 dargestellt ist, wird eine erforderliche Menge an Papierbrei mittels eines Dosierkübels 21 abgemessen und einer Hydraulikpresse 22 zur Pressformung zugeführt. Nachdem der Papierbrei in dieser Hydraulikpresse 22 eine Entwässerung im Vakuum und eine Hochdruckkompression erfahren hat, bildet er eine Plat te mit einem Feststoffgehalt zwischen 50%-60%. Anschlie ßend wird die Platte einem Trocknungskasten 23 und einer Mikrowellen-Trocknungsmaschine 24 für Trocknungsvorgänge zu geführt. Nach dem Trocknen liegt eine Platte aus Altpapier brei mit einem Feststoffgehalt zwischen 90% und 95% vor. Es sei darauf hingewiesen, dass die Entwässerung im Vakuum bei einem Absolutdruck von (50-600) × 1,33 hPa erfolgt, um die Entwässerung während der Hochdruckkompression zu unter stützen. Während der Hochdruckkompression ist es bevorzugt, wenn der Druck zum Zusammendrücken des Breis auf eine Platte einer Größe von 122 cm × 244 cm zwischen 150 und 350 kg/cm² liegt; jedoch kann der Druck erhöht werden, wenn die Platte kleinere Größe aufweist. Ein Druck über 1000 kg/cm² führt zu geringem Durchsatz, was unwirtschaftlich ist. Wenn der Druck andererseits unter 15 kg/cm² liegt, benötigt der anschlie ßende Trocknungsprozess viel Zeit und Hilfsmittel.

Die Fig. 3(a) und 3(b) sind schematische Diagramme, die Schritte veranschaulichen, die beim Bearbeiten der Oberflä che der Platte 1, um diese wasserdicht zu gestalten, betei ligt sind. Wie es in der Fig. 3(a) veranschaulicht ist, wird die Platte 1 einer Beschichtungsausrüstung 31 zugeführt, und ihre Oberfläche wird mit Schichten wasserdichter Materialien beschichtet, wie Wachs, Harnstoffharz oder Melaminformalde hydharz. Dann wird die verarbeitete Platte 1 einer Chargen trocknungsmaschine 32 zugeführt, um das auf ihre Oberfläche aufgetragene wasserdichte Material zu trocknen. Wie es in Fig. 3(b) dargestellt ist, kann die Platte 1 auch einer Be schichtungsausrüstung 33 zugeführt werden, die ihre Oberflä che mit klebrigem Harnstoffharz, Melaminformaldehydharz oder einem starken Kleber, um die Viskosität zu erhöhen, be schichtet. Dann wird sie einer Filmanbringungsvorrichtung 34 zugeführt, und es werden verschiedene Arten von Filmmateria lien, wie Papier oder aus einem wasserdichten Material, auf ihr befestigt. Die bearbeitete Platte wird dann einem Ofen 35 zur Trocknung zugeführt.

Fig. 4 ist ein schematisches Diagramm, das zeigt, wie Stütz elemente an der Platte 1 befestigt werden. Dazu werden neun Zonen 43 auf der Unterseite der Platte mit Kleber beschich tet, und die Stützelemente 41 werden unter Verwendung von Nägeln 42 in diesen Zonen befestigt.

Nach dem Beschichten der Platte 1 mit einer Schicht aus was serdichtem Material, um zu verhindern, dass sie in Kontakt mit der atmosphärischen Feuchtigkeit gelangt, wurden an ihr Versuche ausgeführt. Diese Versuche erfolgten in der Abtei lung für mechanische Ingenieurwissenschaften & Technologie in der National Taiwan University of Science & Technology. Die Versuche beruhen auf den Standards der deutschen Indus trienorm (DIN) Nr. 52350-52352 und 52360-52362, und sie er folgten unter Verwendung einer Platte aus Altpapierbrei mit einer Breite von 79,4 mm und einer Dicke von 11 mm (gemäß den DIN-Vorgaben ist bei einer Dicke über 10 mm eine Spanne von 240 mm erforderlich). Die Versuchsergebnisse zeigten, dass die Streckgrenzbelastung der Platte 1460 kg betrug und ihre Grenzbiegebelastung 97,5 kg betrug. Gemäß Berechnung betrugen die Zugfestigkeit 167 kg/cm² und die Biegefestig keit betrug 365 kg/cm². Aus dem Versuchsergebnis ist er sichtlich, dass die Platte 1 gute Zug- und Biegefestigkeit aufweist.

Es ist zu beachten, dass die Erfindung vorstehend unter Be zugnahme auf spezielle Ausführungsbeispiele beschrieben wur de, wobei die Beschreibung nur als veranschaulichend und nicht als die Erfindung beschränkend auszulegen ist. Es kön nen verschiedene Modifizierungen und Anwendungen erfolgen, ohne vom Grundgedanken und Schutzumfang der folgenden An sprüche abzuweichen. Zum Beispiel können dem Papierbrei vor seinem Zuführen zur Hydraulikpresse 22 zur Druckformung, wie in Fig. 2 dargestellt, Verstärkungsstoffe wie Latex, Harz oder Stärke, die die Kohäsionskraft der Papierbreifasern er höhen, zugesetzt werden. Darüber hinaus kann der Papierbrei zunächst in einer Niederdruck-Hydraulikpresse vor dem Form prozess entwässert werden und dann kann der vorgeformte Brei der Hydraulikpresse 22 zur Druckformung zugeführt werden, um eine Platte herzustellen. Ferner kann auch Trocknen mit hei ßen Walzen verwendet werden, um den Papierbrei dadurch statt unter Verwendung des Trocknungskastens 23 und des Mikrowel len-Trocknungskastens 24 zu trocknen, wie sie in Fig. 2 dar gestellt sind. Beim in Fig. 3(a) veranschaulichten Prozess können mit abnutzungsbeständigen Materialien wie Aluminium oxid oder Magnesiumoxid vermischte wasserdichte Materialien auf die Oberfläche der Platte aufgetragen werden, um sie ab nutzungsbeständig zu machen.

Die in Fig. 4 dargestellten Stützelemente 41 können dadurch hergestellt werden, dass ein Papierbrei mit hohem Druck in einer Form komprimiert wird. Die Stützelemente können auch eine andere Form aufweisen, als sie in Fig. 4 dargestellt ist. Beim durch Fig. 4 veranschaulichten Prozess können die Stützelemente 41 auch einstückig dadurch mit der Platte aus Altpapierbrei hergestellt werden, dass einfach die Form des in der Hydraulikpresse 22 zur Druckformung verwendeten Form werkzeugs geändert wird.

In den Fig. 5(a) und 5(b) ist zu veranschaulichenden Zwecken die Unterseite einer gemäß der Erfindung hergestellten ein stückigen Palette dargestellt. Die Stützelemente dieser Pa lette aus Altpapierbrei können hohle Form aufweisen, um das Gewicht der Palette zu verringern. Fig. 5(a) zeigt eine Pa lette mit einem Deck und vier Kanälen, jedoch kann es auch eine solche mit einem Deck und zwei Kanälen sein. Wie es in Fig. 5(b) dargestellt ist, können die Stützelemente 52 rechteckige Form aufweisen. Palette mit zwei Decks und zwei oder mit vier Kanälen werden dann erzeugt, wenn eine andere Platte aus Altpapierbrei mit einer ersten derartigen Palette kombiniert wird.

Claims

1. Verfahren zum Herstellen einer Palette aus einem Pa piererzeugnis, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:

a) Herstellen eines Altpapierbreis und Einstellen des Fest stoffgehalts desselben zwischen 0,5% und 18%;
b) Einfüllen des Altpapierbreis in ein Formwerkzeug zum Ausführen von Entwässerung im Vakuum und Hochdruckkompres sion bei einem Druck zwischen 15 und 1000 kg/cm² zum Her stellen einer Platte aus dem Altpapierbrei mit einem Fest stoffgehalt zwischen 50% und 60%;
c) Trocknen der Platte aus Altpapierbrei durch heiße Luft und anschließend mittels Mikrowellen bis auf einen Fest stoffgehalt zwischen 90% und 95% und
d) Befestigen von Stützelementen an der Unterseite der Platte aus Altpapierbrei, um eine Palette aus Altpapierbrei herzustellen.

2. Verfahren zum Herstellen einer Palette aus einem Pa piererzeugnis, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:

a) Herstellen eines Altpapierbreis und Einstellen des Fest stoffgehalts desselben zwischen 0,5% und 18%;
b) Einfüllen des Altpapierbreis in ein Formwerkzeug zum Ausführen von Entwässerung im Vakuum und Hochdruckkompres sion bei einem Druck zwischen 15 und 1000 kg/cm² zum Her stellen einer Platte aus dem Altpapierbrei mit integrierten Stützelementen mit einem Feststoffgehalt zwischen 50% und 60%; und
c) Trocknen der Platte aus Altpapierbrei durch heiße Luft und anschließend mittels Mikrowellen bis auf einen Fest stoffgehalt zwischen 90% und 95%, um eine einstückige Pa lette aus Altpapierbrei herzustellen.

3. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, ge kennzeichnet durch den Schritt einer Verarbeitung, um die Platte aus Faserpapierbrei wasserdicht zu gestalten.

4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, dass der Schritt (a) das Hinzufügen eines Zusatzstoffs zum Papierbrei beinhaltet.

5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, dass der Papierbrei einer Vorentwässe rung unterzogen wird, bevor die Entwässerung im Vakuum im Schritt (b) ausgeführt wird.

6. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, dass der bei der Entwässerung im Va kuum im Schritt (b) verwendete absolute Druck (50-600) × 1,33 hPa beträgt.

7. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, dass im Schritt (c) zusätzlich ein Trocknungsvorgang mittels heißer Walzen erfolgt.

8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützelement (d) dadurch hergestellt wird, dass in einem Formwerkzeug eine Hochdruckkompression für den Papierbrei ausgeführt wird.

9. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt der Herstellung einer wasserdichten Oberfläche das Auftragen einer Schicht aus wasserdichtem Material auf die Oberfläche der Platte beinhaltet.

10. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt der Herstellung einer wasserdichten Oberfläche das Auftragen einer Kleberschicht und anschließendes Aufkle ben eines wasserdichten Films beinhaltet.

11. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Zusatzstoff ein verstärkender Stoff ist.