DE2327271A1

DE2327271A1 - Verarbeitungsverfahren fuer einen presswerkstoff aus alten kraftfahrzeugreifen

Info

Publication number: DE2327271A1
Application number: DE2327271A
Authority: DE
Inventors: Walter Kull; Gerhard Trutter
Original assignee: Lab Himmelheber & Co KG GmbH
Current assignee: Lab Himmelheber & Co KG GmbH
Priority date: 1973-05-29
Filing date: 1973-05-29
Publication date: 1975-01-02
Also published as: JPS539635B2; JPS5058181A

Description

7 Stuttgart N. Menzetetralte ίο

Laboratorium Himmelheber A 33 559 - sü

GmbH & Co. KG

7972 Baiersbronn

Saarstraße 7 - Den 28. Mai 1973

Verarbeitungsverfahren für einen Preßwerkstoff aus alten Kraftfährzeugpeifen

Die Erfindung betrifft ein Verarbeitungsverfahren für einen nach einem Verfahren gemäß Patent ...(Patentanmeldung 22 43 842.2) hergestellten Preßwerkstoff aus alten Kraftfahrzeugreifen, bei dem die Kraftfahrzeugreifen zerkleinert und einer Peinmahlung insbesondere unter Mitverwendung ihres Gewebeant-eils unterworfen werden, wobei die Aufschließung sowohl des Gewebeanteils als auch des Gummianteils bis zu einem solchen Peinheitsgrad erfolgt, daß mit bloßem Auge die Gummianteile nicht mehr von den Gewebeanteilen unterschieden werden können, wonach der Preßwerkstoff bei einer Preßtemperatur von 120° bis .250⁰C, vorzugsweise etwa l8o°C zu Platten oder Pormkörpern verpreßt wird.

Durch das Herstellungsverfahren des Hauptpatentes wird durch Aufarbeiten von Altreifen ein Preßwerkstoff hergestellt, der einschließlich der anfallenden Gewebeeinlagen durch Porm- oder Plachpreßeinrichtungen unmittelbar zu Erzeugnissen verschiedenster Art weiterverarbeitet werden kann.

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Durch den dabei erfolgenden, sehr weitgehenden Feinstaufschluß des Reifenmaterials wird erreicht, daß eine Separierung der Gewebeanteile von den Gummianteilen nicht auftreten kann, sondern daß die faserartigen Gewebeteile und die sehr fein zermahlenen Gummipartikel eine homogene Mischung ergeben.

Im einzelnen kann das Verfahren des Hauptpätentes in der Weise durchgeführt werden, daß die Reifen auf eine Partike3größe

word.θ η
Von 5 bis j50 mm zerkleinert evtl. unter vorheriger Entfernung är Wülste. Das gewonnene Produkt wird dann z.B. in einer Zahns ehe ten mühle zermahlen, .bei welcher der Scheihenabstand auf höchstens 1 mm, vorzugsweise jedoch auf weniger als 0,2 mra und insbesondere auf etwa 0,1 mm eingestellt ist. Dabei hat sich gezeigt, daß trotz der bei der üblichen Vorzerkleinerung entstehenden Tendenz zur Separierung der Gewebeteile von den Gummianteilen eine Homogenisierung während der anschließnden Feinstmahlung erzielt werden kann. Infolge dieser durch den Feinstaufschluß erfolgten Homogenisierung ergibt sich als weiterer Vorteil, daß bei dem so erzeugten Preßwerkstoff ohne Zugabe von Bindemitteln und lediglich unter dem Einfluß von Temperatur und Druck sowie vermutlich unter einer auftretenden Baktivierung des Restschwefels im Altgummi in einem Preßvorgang eine erneute Bindung der Feinstpartikel des Preßwerkstoffes erreicht werden kann. Hierbei kann unter Einsparung der Kosten für ein Bindemittel eine hohe Festigkeit der aus dem Preßwerkstoff hergestellten Erzeugnisse erzielt werden.

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Ίχι einer Abwandlung des soeben beschriebenen Vorgehens nach dem Verfären gemäß Hauptpatent kann vorgesehen sein, daß der auf eine PartikelgSße von etwa 1 bis 3 mm vorzerkleinerte bzw. gemahlene Werkstoff einer Siebung .oder Windsichtung unterworfen wird und daß dabei der Werkstoff in ein vorwiegend gummihaltiges Granulat und in frei gewordene Gewebefasern fraktioniert wird und/aiÜ:!^sso entstandenen Fraktionen getrennt feinstgemahlen und"anschließend vermischt werden, wodurch sich die Möglichkeit ergibt, jede der beiden Fraktionen getrennt in den ja^eils für sie am besten geeigneten Maschinen feinstzumahlen.

Bei dem Verfahren gemäß Hauptpatent zur Weiterverarbeitung des Preßwerkstoffes ist vornehmlich an die Herstellung von Preßplatten gedacht, die in einem zx den üblichen Spanplattenherstellungsva?fahren ähnlichen Verfahren in Pressen verschiedener Systeme unter -Druck bei gleichisLtiger Wärmeeinwirkung aus dem Preßwerkstoff hergestellt werden. Hierbei ist ein Preßdruck in breiter Streuung um 20 kp/em ,

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mindestens jedoch von 10 kp/cm vorgesehen. Bei solchen Preßdrücken lagern sich die feinstgemahlenen Gummipartikel dicht aneinander, so daß im Preßwerkstoff im wesentlichen die. gleiche Dichte entsteht wie im Ausgangswerkstoff vor dessen Zerkleinerung und vermutlich unter einer auftretenden Reaktivierung des Restschwefels im Altgummi eine genügende Eigenbindung der Gummi teilchen erreicht wird.

Demgegenüber ist gemäß der vorliegenden Erfindung vorgesehen,

ο daß der Preßdruck zwischen annähernd 0 und 10 kp/cm liegt.

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An sich wäre anzunehmen, daß bei solch fingen Drücken - zumal ohne zusätzliches Bindemittel - kein formbeständiger Körper geschaffen ve?den kann. Es hat sich jedoch überraschenderweise gezeigt, daß selbst bei ganz geringen Drücken noch unterhalb lkp/cm eine für viele Fälle ausreichende Eigenbindung erreichbar ist und hierbei im Gegensatz zum Bearbeitungsverfahren gemäß Hauptpatent kein absolut dichter Körper, sondern vielmehr ein poröser Körper entsteht,"der eine überaus große Anzahl einzelner kleiner Hohlräume zwischen den Gummipartikeln aufweist, die für das bloße Auge kaum wahrnehmbar sind. Während also unter Anwendung der üblichen, gemäß Hauptpatent vorgesehenen Preßdrücke, die zunächst zur Erzielung einer ausreichenden Bindung zumal ohne zusätzliches Bindemittel zwingend notwendig erschienen, ein pcrenfreier, dichter Körper entsteht, der im Falle seines allseitigen Einschlusses nicht mehr merklich kompressibel ist, läßt sich mit dem Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung ein Kipper schaffen, der zwar mit Rücksicht auf die feine Verteilung der mikroskopisch kleinen Hohlräume ein ebenfalls homogenes Aussehen aufweist, tatsächlich jedoch so porös ist, daß er bei allseitiger Druckeinwirkung ein deutliches kompressibles Verhalten zeigt. Der erfindungsgemäß hergestälte Körper hat damit ähnliche Eigenschaften, wie etwa ein Schaumgummikörper, bei dem diese Eigenschaft durch besondere Verfahrensgänge unter recht erheblichen Kosten und unter Verwendung von hochwertigem Rohmaterial erzeugt wird, ohne daß dabei eine vergleichbare feine Porigkeit erzielt wäre.

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Die in dem fein gemahlenen Reifenraaterial enthaltenen Gewebefasern üben keinen nachteiligen Einfluß auf die Ausbildung der Porösität aus; sie sind mit den Gummis partikeln gut verhaftet und ergeben im Bereich der Feinstruktur sogar eine gewisse Armierung, welche trotz der Kompressibilität eine dennoch vergleichsweise hohe Formbeständigkeit sichert und merkliche Deforraierungen auch großvolumiger Körper unter dem - ohnehin verringerten - Eigengewicht verhinfert. Jedoch ist der in manchen Einsatzfällen vorteilhafte Faserbestandteil, der bei einer Verwendung stark abgefahrener Altreifen als Ausgangsmaterial bis zu etwa 30 % betragen kann, nicht unbedingt erforderlich, so daß auch mit faserarmem oder gar faserfreiem Gummimaterial erfeprechend feinen Mahlgrades gearbeitet werden kann. Dueh eine/somit mögliche Steuerung des Anteils an·Gewebefasern, welche dem Gemisch beispielsweise im Anschluß an die Windsichtung entzogen werden könnten, können die Eigenschaften des Preßkörpers in gewissen Grenzen beeinflußt werden. Mit Rücksicht darauf, daß ein bei der Verarbeitung entstehender Abfall an Gewebefasern unerwünscht ist, kann dabei im Rahmen der Fabrikation einer Mischungscharge gegebenenfalls ein beliebiger Faseranteil etwa im Anschluß an die Windsichtung entzogen un-d einer anderen Mischungscharge zur Herstellung anderer Preßstoffkörper zugegeben werden und ist insbesondere eine weitgehende Unabhängigkeit von wechselnden Faserbestandteilen im anfallenden .Altmaterial gewährleistet.

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Ebenso wie beim Verarbeitungsverfahren gemäß Hauptpatent kann beispielsweise eine weitere Erhöhung der durch die Porösität bereits geförderten wärmedämmenden Wirkung durch Zugabe von zellulosehaltigen, insbesondere ebenfalls feinstgemahlenen Zuschlagstoffen zum Preßwerkstoff erfolgen, insbesondere von Holzschleifstaub, Holzspäne, Bagassefasern oder Reisschalen. Ebenso kommt je nach Verwendungszweck des Endproduktes eine Zugabe. eines oder mehrerer mineralischer Zuschlagstoffe wie Sand, Kreide oder Kaolin in Frage, die zusätzlich oder anstelle der vorgenannten zellulosehaltigen Zuschlagstoffe zügemischt werden können. Auch können Vulkanisierzuschläs e beigemischt werden, welche einen gewünschten Weichheitsgrad oder Elastizitätsgrad einzustellen gestalten.

Für viele Verwendungszwecke reicht die auch bei den erfindungs gemäß aufgebrachten geringen Drücken erreichte Eigenbindung. der Gummipartikel aus, um einen Preßkörper mit ausreichenden Feetigkeitseigenschaften zu schaffen. Auf besonders einfache Weise kann diese Festigkeit im Bedarfsfalle jedoch dadurch noch erhöht werden, daß dem Preßwerkstoff vor dem Preßvorgang bis zu 4 #, vorzugsweise etwa 1 G~# Schwefel zugemischt wird, wie dies auch beim Verfahren gemäß Hauptpatent zur Erhöhung der Vuüianisationswirkung des Restschwefels im Bedarfsfalle vorgesehen werden kann. Eire solche Zugabe von Schwefel zur Mischung kann sich vor allem dann empfehlen, wenn, wie in weiterer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung vorgesehen ist, zur Strek» kung des Rohmaterials und'oder zur zusätzlichen Beeinflussung der Dichte zusätzlich Fasern und/oder andere, insbesondere poröse Materialien oder schaumbildende Stoffe beige-

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mischt werden. Auch kann die Festigkeit des entstehenden Endproduktes durch.eine Zugabe an sich bekannter Bindemittel erhöht werden, insbesondere durch eine Zugabe schaumbildender Bindemittel, welche überdies noch einen aeätzlichen Beitrag zur Erhöhung der Porösität leisten.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung beträgt der Anteil an zusätzlichen Bindemitteln zur weiteren Erhöhung der Festigkeit zwischen 0 und I5 G-% der Mischung. Bei einer fein verteilten Zugabe so geringer Bindemittelmengen bildet sich kein geschlossener Überzug an den einzel nen Partikeln und-insbesondere keine geschlossene Bindemittelschicht zwischen den Partikeln. Daher sind die einzelnen Schüttgutpartikel nicht in das Bindemittel eingebettet, sondern dient das Bindemittel nur als Haftvermittler in praktisch fast nicht mehr feststellbarer Schichtdicke an den Verbindungsstellen. Mit Rücksicht auf die durch den hohen Zerkleinerungsgrad entstandene große innere Oberfläche des Preßwerkstoffe s wäre für einen geschlossenen Überzug der einzelnen Partikel eine höhere Bindemittelmenge erforderlich. Es hat sich jedoch gezeigt, daß oberhalb einer Bindemittelmenge von etwa 3 bis 8 G-% des Gummianteiles insbesondere bei einem von weiteren Zuschlagstoffen freien Preßkörper eine entscheidende Festigkeitserhöhung nicht mehr erzielt wird.

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In einer ganz bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird als zusätzliches Bindemittel Isozyanat verwendet, welches in der genannten Dosierung überstehend hohe Festigkeitseigenschaften ergibt. Darüber hinaus hat Isozyanat den'Vorteil einer guten Leimbindung zu zellulosehaltigen Zuschlagstoffen, insbesondere Holzspänen, so daß ein beispielsweise unter asützlicher Verwendung von Holzspänen hergestellter Preßkörper besonders gute Festigkeitseigenschaften zeigt. Bei einer Verwendung derartiger Gemische mit Holzspänen entsteht, bedingt durch die nicht allseitige satte Anlage der einzelnen Spanteilchen an den Gummipartikeln auch bei höheren Drücken ein Preßkörper mit einer gewissen Porösität , der Jedoch mit Rücksicht auf die geringere Verformbarkeit der die Hohlräume begrenzenden Spanteilchen eine wesentlich geringere Kompressibilität aufweist als ein Preßkörper, dessen mikroskopisch kleine feinverteilte Hohlräume ausschließlich von Gummipartikeln begrenzt sind. Eine Einlagerung von Holzspänen insbesondere bei gleichzeitiger Zugabe von Isozyanat als Bindemittel schafft somit bei einem erfindungsgemäß hergestellten Preßkörper eine allenfalls nur geringfügig erhöhte reversible Kompressibilität, jedoch eine erhöhte Porosität und damit ein niedrigeres spezifisches Glicht bei noch verbesserten Festigkeitseigenschaften, insbesondere verbesserter Formstabilität.

Das erfindungsgemäße Verarbeitungsvdcfahren führ t somit zu einer Herstellung von Preßkapern geringen Gewichts und geringen spezifischen Materialbedarfs bei guter Wärmedämmung und hoher Druckelastizität bei Flächenbelastung. Es wird aus sehr billigem Ausgangsmaterial und gegebenenfalls unter Verwendung von sehr gebogen Bindemittelmengen ein poröses, sehr gleichmäßiges und sar vielseitig verwendbares hochwertiges Produkt erzeugt,

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welches beispielsweise als schwingungsdämpfende Unterlage unter Maschinen und Fundamental oder als Trennfugenfüllung zur Verhinderung von Schwingungsübertragungen in Bauwerken verwendbar ist; weiterhin als Schallschutzmaterial,.."insbesondere auch in Kombination mit anderen flächigen Materialien, zum Beispiel In der Form sogenannter Sandwich-Platten oder als Füllung von Hohlräumen in Zwischenwänden, Türen und dgl.j weiterhin als Isoliermaterial gegen Wärme- und Kälteübertragung, wozu das Material durch die Rrenstruktur besondas geeignet ist; weiterhin als hochelastische Unterlage für Fußböden, zum Bispiel als Schwingboden in Turnhallen, wobei neben der Elastizität auch gute Schall- und Wärmedämmung vorteilhaft sind; weiterhin als Kistermaterlal, -z.B. für Fahrzeuginnenwände zur Erhöhung der inneren Fahrzeugsicherheit, für Sitzflächen, Möbel, Sportgeräte und elastische Matten; und schließlich bispielsweise auch als Austauschstoff für teuraiSchaumgummi und ähnliche Produkte. Mit Rücksicht auf die Vervrendung-von"Altgummi bzw. von Altreifen als Ausgangsmaterial leistet das erfindungsgemäße Verfahren dabei zugleich einen wertvollen Beitrag zum Umweltschutz.

-10 /Ansprüche

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Claims

A 33.559 - sü

^Den 28. Mai 1973

ANSPRÜCHE:

Γΐ«) Verarbeitungsverfahren für einen nach einem Verfahren \~/ gemäß Patent ... (Patentanmeldung P 22 43 842.2) hergestellten Preßv/erkstoff aus alten Kraftfahrzeugreifen, Altgummi oder dgl., wobei die Kraftfahrzeugreifen zerkleinert und einer Feinmahlung insbesondere unter Mitwirkung ihres Gewebeanteiles unterworfen v/erden, wobei die Aufsohließ-ung sowohl des Gewebeanteiles als auch des Gummianteiles bis zu einem solchen Feinheitsgrad erfolgt, dass mit bloßem Auge die Gummianteile nicht mehr von den Gewebeanteilen unterschieden werden können, wonach der Preßwerkstoff bei einer Preßtemperatür von 120° bis 250°C, vorzugsweise etwa l80°C" zu Platten oder Formkörpern verpreßt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Preßdruck zwischen annähernd 0 und 10 kp/cm liegt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gewebeanteil zwis-chen 0 und 50 % liegt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß dem Preßwerkstoff zellulosehaltige, vorzog sweise feinstgemahlene Zuschlagstoffe, insbesondere Holzschleifstaub, . Bagassefasern oder ReissdBlen und/oder mineralische Zuschlagstoffe, insbesondre Sand, Kreide, Kaolin und/oder Vulkariisierzuschläge beigemischt werden, beispielsweise BesciSeuniger, Aktivatoren, Weichmacher oder Mittel zur Erhöhung der Abrieb- und Alterungsbeständigkeit.

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4» Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3* dadurch gekennzeichnet, daß dem Preßwerkstoff vor dem Preßvorgang bis zu 4 Gewichtsprozent, vorzugsweise etwa 1 Gewichtsprozent Schwefel zugemischt wird.
5· Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Streckung das Rohmaterials
und/ode^;ur zusätzlichen B_eeinflussung der Dichte
zusätzlich Fasern und/oder andere, insbesondere poröse Materialien oder schaumbildende Stoffe beigemischt werden.
6.Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß bis£u 15 Gewichtsprozent, insbesondere etra 5 bis 8 Gewichtsprozent an einem zusätzlichen Bindemittel beigemischt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, gekennsLchnet durch Isozyanat als zusätzliches Bindemittel. - "
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis Y, dadurch gekennzeichnet, daß Holzspäne beigemischt werden.

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