DE2309577A1

DE2309577A1 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung von ersatzholzwolle aus kunststoff

Info

Publication number: DE2309577A1
Application number: DE19732309577
Authority: DE
Inventors: Manfred Urban
Original assignee: URBAN MANURBA PLASTIK
Current assignee: URBAN MANURBA PLASTIK
Priority date: 1973-02-26
Filing date: 1973-02-26
Publication date: 1974-09-05

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Ersatzholzwolle aus kunststoff.
Zur Herstellung von Brsatzholzwolle für Verpackungszwecke ist es bekannt, Folien aus Kunststoff in feine Streifen zu schneiden und eine Vielzahl solcher Streifen so zusammenzuballen, daß eben eine Art Holzwolle entsteht. Dieses Verfahren ist aber recht kostspielig, da der jeweilige Kunststoff zunächst erst in folienform gebracht, also zu einem flächigen Gebilde verarbeitet werden mub, das dann schließlich in nicht gerade einfacher Weise in Streifen zu schneiden ist. Außerdem erfordern Folien verhältnismüig hochwertige Kunststoffe, was die Wirtschaftlichkeit dieses Verfahrens noch weiter verschlechtert.
wesentlich einfacher ist ein anderes bekanntes Verfahren, gemäß dem Polystyrole zu S-förmigen Gebilden aufgeschäumt werden, die als Schützt gut in einem Umkarton Verwendung finden.
Polystyrole sind billig und haben nur ein geringes Gewicht.
Andererseits ist aber zu befürchten, daß sich die S-Formen zu wenig ineinander verhaken, so daß runde und glatte und vor allem schwerere Gegenstande während des Transportes auf den Boden gerüttelt werden oder gegeneinander stoßen, Daß dies beim Verbraucher auf anlehnung stößt, versteht sich von selbst, ganz abgesehen davon, daß die S-Formen wegen ihrer grundsätzlich anderen Ligenschaften gar keinen echten Ersatz von riolzwolle darstellen. Ferner hat es sich als nachteilig erwiesen, daß das polsternde Füllmaterial beim Verbraucher sehr viel platz einnimmt und trotz seines geringen Gewichtes, aber wegen seines großen Volumens recht frachtaufwendig ist.
Um hier Abhilfe zu schaffen wurde vorgeschlagen, die S-Formen beim hersteller nicht voll aufzuschäumen und den Endzustand erst beim Verbraucher herzustellen. So hat man z.3. beim Vorprodukt mit einem ltaumgewicht von 15 kg pro cbm und beim Fertigprodukt mit 8 kg pro cbm gearbeitet, Völlig befriedigend ist das Ergebnis aber nicht0 Demgegenüber liegt der Lrfindung die aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu entwickeln, das einen echten holzwollenersatz liefert, der auch glatte und runde Gegenstände sicher festzuhalten vermag, ohne daß der verpackte Gegenstand besonders leicht sein muß. Darüber hinaus soll die polsternde Wirkung noch weiter verbessert werden, ohne daß dazu ein Uehraufwand an Material erforderlich ware; im Gegenteil, der Materialeinsatz soll nach ttiöglichkeit absinken. Schließlich soll der Versand und das Lagern des Verpackungsmaterials günstiger als bisher durchführbar sein.
Dieses Ziel wird nach der Erfindung durch ein Verfahren erreicht, das durch die für Verpackungszwecke an sich bekannte Anwendung von expandierbarem polystyrol gekennzeichnet ist, das jedoch im plastifizierten Zustand, also unter Wärmeeinfluß fortlaufend unter Anwendung von Druck zu Spiralen verarbeitet wird, wobei der plastifizierten Masse unmittelbar vor dem Verlassen des die Spiralen erzeugenden Mittels entsprechende reibmittel zugesetzt werden und nach dem Erreichen einer ausreichenden Schnitt festigkeit durch Kühlung die Spirale in Stücke mit mindestens einer, bevorzugt jedoch mit zwei oder mehreren iiindungen geschnitten wird. Da bei dem neuartigen Verfahren das jeweilige Treibmittel dem Polystyrolschaum unmittelbar vor seinem Austritt aus der Düse zugesetzt wird, ist die Aufschäumintensität beim Verlassen der Düse unbedeutend und es wäre denkbar ein Raumgewicht von etwa 1000 kg pro cbm zu erzielen. Wenn nun noch, wie nach dem Verfahren ebenfalls vorgesehen, die Spirale in kurze Stücke geschnitten wird, dann ist der erforderliche Raumbedarf für Versand und Lagerung gegenüber dem bekannten Verfahren ganz wesentlich herabgesetzt. Die Spiralform hat aber noch den entscheidenden Vorteil, daß sich die einzelnen Stücke mit Sibherheit ganz fest miteinander verbinden bzw.
ineinander verhaken, so daß der jeweils verpackte Gegenstand vorzüglich gesichert ist und auch dann einwandfrei festgehalten wird, wenn er glatt, schwer und rund ist. Trotz der geringfügigen Aufschäumung des zur Anwendung kommenden Polystyrols könnte man mit dem erhaltenen Produkt durchaus wirtschaftlich verpacken, da die Spiralformen in einer entsprechenden Anzahl großvolumige Polster ergeben, was z.B.
von geringfügig aufgeschäumten S-Formen nicht gesagt werden kann.
Der Vorteil der ausreichenden Polsterwirkung und des schon brauchbaren Volumens läßt sich noch dadurch vertiefen, daß Anfangsaufschäumung und Spiralmaß so gewählt werden, daß sich Raumgewichte in der Größenordnung von etwa 600 - 800 kg je cbm ergeben.
Spitzenqualitäten bzw. Spitzenwirkung läßt sich erzielen, wenn nach dem erfindungsgemäßen Verfahren die Spiralstücke unmittelbar nach dem Abschneiden oder mit einem zeitlichen Abstand nach dem Abschneiden einer weiteren Teil- oder Endaufschäumung unterzogen werden, z.ß. bis zu Werten von 10 kg pro cbm. Wenn man das Aufschäumen beim Verbraucher wählt, ist die Zustellung an den Verbraucher und die dortige Lagerung wesentlich billiger als bisher, ganz abgesehen davon, daß auch die Lagerung beim erstellter weniger Raum erfordert. Zweckmäßigerweise sollte beim Verbraucher z.3. nur ein Tagesbedarf aufgeschäumt werden.
In der #eichnung ist eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßens Verfahrens beispielsweise und stark schematisiert veranschaulicht; es zeigen: Fig. 1 einen Extruder in Seitenansicht; Fig. 2 eine Aufschäumanlage und Fig. 3 eine fertige Spirale.
Wie sich aus Fig. 1 ergibt, wird der Extruder 1 von einem Motor 2 angetrieben. Mit 3 ist ein Linfülltrichter bezeichnet.
An der Extruderdüse 4 ist angedeutet, daß der Düsenöffnung 5 ein gebogener Kanal 6 vorgeschaltet ist, der noch einen nnendrall aufweisen kann. Unmittelbar vor der Düsenöffnung 5 mündet in den Kanal 6 eine #eitung 7 mit hilfe der dem Polystyrolstrang 8 ein Treibmittel zugeführt wird0 Durch den besonderen Kanal 6 verläßt der strang 8 die Düse in dem Bestreben sofort in eine Spirale überzugehen. Dieses Bestreben kann noch durch Leitflächen begünstigt werden, die nicht veranschaulicht sind. Der zu einer Spirale 10 verformte Strang gelangt in ein kühlendes Bad 9 und wird anschließend mit einem Fallmesser 11 in gleiche oder ungleiche Stücke geteilt.
Die Fig. 2 zeigt einen ofenartigen Iqiederdruckdampferzeuger 12, der einen Durchlaufkanal 13 besitzt. In Behälter 14, deren Wände und Böden mit Löchern 17 versehen sind, werden die Stücke der Spirale 10 eingebracht. Bs versteht sich, daß die Behälter 14 nur teilweise gefüllt werden können, da sonst beim Aufschäumen die Spiralen nach oben austreten würden.
Auf dem Wege des Behälters 14 von der tüllstelle bis zu dem gegenüberliegenden Ende werden die Spiralstücke aufgeschäumt und schließlich bei 15 mit Wasser gekühlt. Die nachfolgenden Behälter stoßen den Behälter 14 mit den gekühlten Spiralen zunächst auf eine schiefe Ebene, wo das Wasser abtropfen kann und stürzen ihn dann in Hichtung des Ffeiles 16, so daß die fertigen Spiralen 18 nach unten in einen Aufnahmebehälter oder auf ein Fließband 19 fallen; Es ist erkennbar, daß die Herstellung bzw. die Durchführung des Verfahrens denkbar einfach ist und die Spiralen trotzdem eine vorzügliche Wirkung haben. Der Deutlichkeit wegen ist eine Spirale 18 noch in Fig. 3 gesondert dargestellt, Es kann kein Zweifel bestehen, daß sich in den Zwischenräumen 20 andere Spiralen verhaken, verkanten oder sonstwie festlegen. Ebenso deutlich ist es, daß die polsternde Wirkung der Spiralen nur mit großer Kraft zerstört werden kann. Die mehrgängigen Spiralen können ohne weiteres brechen, ohne das dadurch ihre Wirkung verloren geht. Die Bruchstellen finden an Nachbarteilen genügend Halt, um ihren Zweck nach wie vor zu erfüllen.

Claims

Patent ansprüche

1. Verfahren zur Herstellung von Ersatzholzwolle aus ;unststoff, gekennzeichnet durch die für Verpackungszwecke an sich bekannte Anwendung von Polystyrol, das jedoch in plastifiziertem Zustand, also unter Wärmeeinfluß fortlaufend unter Anwendung von Druck zu Spiralen verarbeitet wird, wobei der plastifizierten Masse unmittelbar vor dem Verlassen des die Spiralen erzeugenden Mittels entsprechende Treibmittel zugesetzt werden und nach dem Erreichen einer ausreichenden Schnittfestigkeit durch Kühlung die Spirale in Stücke mit mindestens einer, bevorzugt jedoch mit zwei oder mehreren Windungen geschnitten wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Anfangsaufschäumung und Spiralmaß so gewählt werden, daß sich Raumgewichte in der Größenordnung von etwa 600 -800 kg je cbm ergeben,

3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spiralstücke unmittelbar nach dem Abschneiden oder mit einem zeitlichen Abstand nach dem Abschneiden einer weiteren Teil- oder Endaufschäumung unterzogen werden.

4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Endaufschäumung bis zu Werten von 10 kg pro cbm durchgeführt wird.

5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung aus einem üblichen, kontrolliert beheizbaren Extruder (1) besteht, dessen Austrittsdüse (4) nicht nur eine Endkalibrierung (5), sondern auch einen vorgelagerten Drallkanal (6) aufweist und in Arbeitsrichtung auf die Düse besondere, der jeweils geforderten Form der Spirale (10) entsprechende Ablenk- und Leitflächen folgen, an die sich eine Schneideinrichtung anschließt, die beispielsweise aus einem gesteuerten Fallmesser (11) besteht.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß für das Endaufschäumen ein Niederdruck-Dampferzeuger (12) vorgesehen ist, der einen Expansionskanal (13) au weist, in welchem sich Durchlaufbehälter (14) befinden, in denen sich die vorgeschäumten Spiralen (vgl. 18) befinden und die außerdem mit einer Berieselungs- und hntleerungsanlage (15, 19) zusammenwirken.

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