DE2428999C3

DE2428999C3 - Verfahren zur Herstellung eines aufgeschäumten thermoplastischen Erzeugnisses und Vorrichtung zur Durchfährung des Verfahrens

Info

Publication number: DE2428999C3
Application number: DE2428999A
Authority: DE
Inventors: Motoshige Ikoma Nara Hayashi; Shigenari Nagaokakyo Kyoto Soda
Original assignee: Sekisui Kaseihin Kogyo KK
Current assignee: Sekisui Kaseihin Kogyo KK
Priority date: 1973-06-20
Filing date: 1974-06-15
Publication date: 1979-04-26
Also published as: NL179561C; ATA502674A; AU474312B2; DE2428999A1; DE2428999B2; DK321874A; CH569568A5; DK132067B; IN139158B; US3936518A; AR202652A1; SE402235B; FR2234116B1; TR18766A; CA1034327A; NL179561B; BE816561A; AU7014174A; DK132067C; PH12725A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines aufgeschäumten thermoplastischen Erzeugnisses mit Bereichen unterschiedlicher Dichte, insbesondere von synthetischem Holz, bei dem ein erweichtes aufschäumbares thermoplastisches Kunstharz durch die Austrittsöffnung einer Strangpreßform hindurchgeführt wird, nach dem Durchgang durch die Austrittsöffnung expandiert und unter Druckanwendung eine glatte Oberfläche erzeugt wird. Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.

Aus der DE-OS 20 38 803 ist ein derartiges Verfahren zur Herstellung eines aufgeschäumten thermoplastischen Erzeugnisses bekannt, bei dem aufgeschäumte Bereiche mit höherer spezifischer Dichte abwechselnd mit aufgeschäumten Bereichen geringerer spezifischer Dichte vorhanden sind und sich durch den ganzen Gegenstand hindurch erstrecken. Das bekannte Verfahren beruht auf dem Prinzip, daß ein aufschäumbares Kunstharz durch die Austrittsöffnung einer Strangpreßform hindurch gepreßt wird, die eine Anzahl von öffnungen besitzt und an einer Strangpresse angebracht ist, wobei eine Anzahl aufgeschäumter Kunstharzstränge hergestellt wird, von denen jeder eine Oberflächenhaut hoher spezifischer Dichte und einen Innenbereich relativ geringer Dichte besitzt. Die spezifische Durchschnittsdichte der einzelnen Stränge ist untereinander verschieden. Die einzelnen Stränge werden schließlich zu einem einstückigen aufgeschäumten Gegenstand miteinander verbunden oder verschmolzen. Ein nach diesem Verfahren hergestellter Gegenstand läßt sich als synthetisches Holz verwenden, da jeder der Stränge als ein Jahresring des Holzes erscheint

Aufgrund der unterschiedlichen spezifischen Durchschnittsdichten der einzelnen Stränge, die miteinander zu einem Gegenstand vereinigt oder verschmolzen sind, weist dieser Gegenstand auch im Inneren eine örtlich

ίο unterschiedliche Dichte auf. Bei einem derart erzeugten synthetischen Holz zeigen sich auf diese Weise geradlinige Fasern bzw. eine Faserstruktur, die derjenigen des natürlichen Holzes ähnelt, wobei auch die mechanischen Eigenschaften des synthetischen Holzes dem natürlichen Holz ähnlich sind. Die geradlinige Faserstruktur verschwindet selbst dann nicht, wenn das synthetische Holz abgehobelt oder abgerichtet wird oder mit einer ebenen Fläche versehen oder anderen Bearbeitungs- und Fabrikationsvorgängen unterworfen wird. Aufgrund dieser Vorteile findet das derart hergestellte synthetische Holz eine weit gestreute und vielseitige Anwendung. Nachteile des nach diesem Verfahren hergestellten Gegenstandes oder synthetischen Hokes liegen jedoch darin, daß ein derartiger Gegenstand längs der miteinander vereinigten oder verschmolzenen Oberflächen zwischen den aufgeschäumten Strängen leicht reißt, so daS derartige Gegenstände in einer Richtung senkrecht zur Längsrichtung der Stränge eine geringe Biegefestigkeit aufweisen.

Aus der DE-OS 15 04 010 ist ein Verfahren zum Herstellen eines aufgeschäumten thermoplastischen Erzeugnisses bekannt, welches durch die Austrittsöffnung einer Strangpreßform gepreßt wird, wobei die Austrittsöffnung eine wellenförmige Umrandung aufweist um die nach dem Austreten einsetzende Expansion und damit Deformation des Querschnitts des Preßlings zu kompensieren.
Aufgabe der Erfindung ist es demgegenüber, ein Verfahren zur Herstellung eines aufgeschäumten thermoplastischen Erzeugnisses anzugeben, das an der Oberfläche einen geradlinigen Faserverlauf aufweist und senkrecht zur Extrusionsrichtung eine hohe Biegefestigkeit besitzt Aufgabe der Erfindung ist es ferner, eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens anzugeben.

Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst daß ein in Extrusionsrichtung an der Oberfläche mit mehreren Erhöhungen und Vertiefungen versehenes Erzeugnis extrudiert wird und in noch erweichtem Zustand durch Pressen die Erhöhungen mit den Vertiefungen eingeebnet werden.

Die Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens enthalt eine Strangpresse zum Extrudieren eines aufschäumbaren und durch Erhitzen erweichbaren thermoplastischen Kunstharzes durch die Austrittsöffnung einer Strangpreßform hindurch, wobei die Austrittsöffnung an der inneren Oberseite und der inneren Unterseite mit abwechselnd aufeinanderfolgenden Erhöhungen und Vertiefungen versehen ist Diese Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß in vorgegebenem Abstand nach der Austrittsöffnung der Strangpreßform eine Preßvorrichtung zum Einebnen der Oberfläche des Strangpreßlings vorgesehen ist

Vorteilhaft enthält die Preßvorrichtung Walzen, die paarweise an der oberen und unteren Oberfläche sowie an den Seitenflächen des Strangpreßlings einebnend angreifen.

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Die Vortefle der Erfindung liegen insbesondere darin, daß die Oberfläche jedes der Rohre 7 lediglich mit den

daß das Verfahrenserzeugnis ein Aussehen aufweist, vorstehenden Kuppen oder Erhöhungen an der

welches dem Aussehen des natürlichen Holzes weitge- Oberseite und der Unterseite des geformten Gebildes 8

hend angenähert ist, und daß das Verfahrenserzeugnis in Berührung kommen können, wobei sich die

auch eine hohe Kegefestigkeit senkrecht zur Extra- 5 Erhöhungen oder Kuppen und die Täler in der

sionsrichtung aufweist. Dadurch ist die Verwendung des Längsrichtung des geformten Gebildes erstrecken und

Verfahrenserzeugnisses als synthetisches Holz, insbe- somit nur die Erhöhungen des Gebildes durch die Rohre

sondere als Brett, möglich, das quer zu seiner 7 fortlaufend gekohlt werden.
Längsrichtung eine relativ hohe Biegefestigkeit besitzt Fig. 3 zeigt einen Arbeitsgang, bei dem auf die

Nachstehend wird die Erfindung anhand der Zeich- 10 Außenseite des an seiner Oberfläche mit Erhöhungen

nungen beispielsweise erläutert. Es zeigt und Tälern versehenen aufgeschäumten Gebildes, das in

F i g. 1 eine Vorderansicht einer verwendeten Strang- der in F i g. 2 dargestellten Weise hergestellt wurde,

preBfonn, Preßdruck ausgeübt wird und an den Stellen der

Fig. 2 eine Vorderansicht eines aufgeschäumten Erhöhungen Teile hoher Wichte und in den Tälern Teile Erzeugnisses unmittelbar nach dem Verlassen der 15 geringer Wichte gebildet werden. Gemäß Fig.3 läßt Austrittsöffnung der Strangpreßform, man das geformte aufgeschäumte Gebilde 8 zunächst F i g. 3 eine Ansicht eines aufgeschäumten Erzeugnis- durch ein Führungsstück 9 und dann durch einen

ses, das stranggepreßt und durch ein Führungsstück Formrahmen 10 hindurchgehen, wodurch die äußere

durchgeführt ist und dessen Oberflächen mittels Form des Gebildes eingestellt und bestimmt wird. Der

Walzenpaaren eingeebnet werden, 20 Formrahmen 30 steht dicht anschließend in Berührung Fig.4 bis 6 je eine Stirnansicht jeweils einer mit der Außenseite eines Kastens 11, in welchem sich Austrittsöffnung einer Strangpreßform, wobei verschie- Kühlwasser befindet Nach dem Durchtritt durch den

dene Arten von Ausnehmungen oder Wellungen der Formrahmen 10 bzw. innerhalb des Kastens 11 wird das

Austrittsöffnung der Strangpreßform dargestellt sind, aufgeschäumte Gebilde 8 mittels einer Anzahl von

und zwar insbesondere in 25 Walzen 12 gepreßt, welche parallel zueinander in

Fig.4 eine Stimansicht einer Austrittsöffnung der Querrichtung zu dem Gebilde angeordnet sind; dabei Strangpreßform, deren Querschnitt Nuten oder Aus- wird das Gebilde 8, da es in Berührung mit dem

nehmungen besitzt, wobei die Flanken der Nuten oder Kühlwasser steht, gekühlt, und werden die Erhöhungen

Ausnehmungen an der linken Seite in einem steileren des Gebildes auf die Höhenlage der Täler eingeebnet, so Winkel (m) und an der rechten Seite in einem kleineren 30 daß eine flache Oberfläche gebildet wird. Nach diesem Winkel (n)zur Mittellinie der Mündung verlaufen, Preßvorgang sind Teile 82 mit hoher Wichte an Fig.5 eine Stimansicht einer Strangpreßform mit denjenigen Bereichen ausgebildet, an denen sich zuvor

einer Austrittsöffnung, deren Querschnitt eine Vielzahl die Erhöhungen oder Kuppen befanden. Es ergibt sich

kleiner Rechtecke aufweist, welche in gleichen Abstän- also ein Gebilde 13 aus synthetischem Holz, bei dem an

den voneinander angeordnet sind, 35 der Oberfläche Teile hoher Wichte mit Teilen geringer

Fig.6 eine Stirnaasicht einer Strangpreßform mit Wichte abwechseln. Da sich während der Zeit des

einer Austrittsöffnung, deren Querschnitt Nuten oder Preßvorgangs die Oberfläche des Gebildes 8 in

Ausnehmungen mit unterschiedlichen Formgestaltun- erweichtem Zustand befindet, beeinflußt die Ausübung

gen aufweist und des Preßdrucks lediglich die Oberfläche und verursacht

Fig.7 einen waagerechten Schnitt durch eine 40 keinerlei Veränderungen in dem inneren Bereich des Ausführungsform der Erfindung, von oben gesehen. hergestellten Gebildes oder Gegenstandes. Gemäß F ig. I ist eine Strangpreßform 2 am vorderen Allgemein gesprochen dienen die Ausnehmungen, Ende 1 einer Strangpresse angebracht; sie ist von oder besser gesagt Vertiefungen, dazu, die Oberfläche Heizelementen 3 umgeben und mit einer Austrittsöff- des endgültigen Gebildes mit Teilen hoher Wichte bzw.

nung 4 im Innern des Strangpreßmundstücks versehen. 4 s Dichte oder Dichtheit zu versehen, d. h. dieses mit einem

Die Öffnung 4 hat im Austrittsbereich annähernd die Muster zu versehen, das dem Muster von Holz-Jahres- Form eines Brettes; genauer betrachtet, besitzt die ringen ähnlich ist Zur Erreichung dieses Ziels sollten die

öffnung bzw. das Mundstück in diesem Bereich innen Abmessungen der Vertiefungen bzw. Nuten innerhalb

jedoch gewellte Teile 5 sowohl an der oberen eines diesem Zweck entsprechenden Bereiches liegen.

Oberfläche als auch an der unteren Oberfläche. Die 50 Insbesondere sollte die von einem Tal zum Gipfel der Wellung der gewellten Teile verläuft in der Breitenrich- benachbarten Kuppe oder Erhöhung gemessene Höhe h

tung des Brettes. Tragglieder 6, die zur Halterung von in einem zweckentsprechenden Bereich liegen, wie es

Kühlrohren dienen, sind an dem oberen Teil und dem F i g. 4 zeigt und das gleiche gilt für den Abstand /von

unteren Teil der Austrittsöffnung 4 angebracht einem Gipfel einer Kuppe zum benachbarten Gipfel

F i g. 2 zeigt einen Zustand, in welchem aus der mit 55 einer Kuppe. Wird die Höhe h zu groß gemacht so wird

gewellten Teilen 5 versehenen öffnung 4 ein auf- es schwierig, durch Ausübung von Preßdruck auf die

schäumbares Kunstharz strangförmig ausgepreßt wird, Kuppe diese mit dem Tal auszuebnen bzw. auf das

wie es F i g. 1 zeigt Aus diesem aufschäumbaren Tal-Niveau zu bringen, und wenn der Abstand / im

Kunstharz ergibt sich beim Strangpressen ein geformtes Verhältnis zur Höhe h zu groß gemacht wird, so wird

Gebilde 8, das an seiner oberen und seiner unteren _bo der Gradient der Wichte, gemessen von einem Teil

Oberfläche Erhöhungen oder Kuppen und Täler hoher Wichte zu einem Teil niedriger Wichte, zu klein,

aufweist, die den gewellten Teilen 5 entsprechen, welche und kann demzufolge das endgültige Gebilde nicht das

um die Austrittsöffnung 4 herum vorgesehen sind. Aussehen von natürlichem Holz haben. Die Höhe h

Rohre 7 sind benachbart zur öffnung 4, die auch als betrat daher vorzugsweise etwa 0,5 bis 10 mm, wobei Austrittsdüse bezeichnet werden kann, mittels Halte- 65 in diesem Bereich der Bereich von etwa 1 bis 5 mm

gliedern 6 befestigt Durch die Rohre 7 strömt in diese besonders bevorzugt ist Der Abstand / zwischen

eingeführte Kühlluft, so daß die Oberflächen der Rohre benachbarten Kuppengipfeln beträgt vorzugsweise

7 gekühlt werden. Die Rohre 7 sind derart angeordnet, weniger als 20 mm, und zwar besonders bevorzugt wird

ungefähr 10 bis 2 mm. Die Ausnehmungen oder Vertiefungen können im Austrittsbereich der Strangpreßform verschiedene Gestalt haben, z. B. Ringform, Dreieckform oder Rechteckform. Vorzugsweise können sich die Vertiefungen von der Austrittsoberfläche weg zu eimern inneren Teil erstrecken.

Gemäß Fig.4 ist die Strangpreßform 2 mit einer Austrittsöffnung 4 versehen, deren Breite mit w und deren ungefähre Dicke mit t bezeichnet ist, wobei am Umfang der öffnung 4 an deren Oberseite und Unterseite Ausnehmungen oder Vertiefungen 5 gebildet sind.

Die Ausnehmungen 5 gemäß F i g. 4 werden dadurch hergestellt, daß mehrere Teile aus der inneren Wandfläche der öffnung ausgeschnitten werden, von denen jeder dreieckigen Querschnitt hat Der Einschnitt besitzt eine steil geneigte Flanke m an der linken Seite und eine zu der in Breitenrichtung verlaufenden Mittellinie der öffnung 4 weniger geneigte Flanke η an der rechten Seite. Der aus der öffnung 4 ausgepreßte aufgeschäumte Gegenstand hat die Form eines Brettes, dessen Oberfläche vorstehende Teile von dreieckigem Querschnitt aufweist, der dem Querschnitt der rings um die öffnung 4 vorgesehenen Ausnehmungen entspricht Jeder der vorstehenden Teile hat, wieder bezogen auf eine in Breitenrichtung gedachte Mittellinie des Bretts, an der linken Seite eine steile Flanke m und an der rechten Seite eine weniger geneigte Flanke n. Wenn in erweichtem Zustand Preßdruck auf die vorstehenden Teile ausgeübt wird, werden Teile hoher Wichte gebildet, wobei sich im Bereich der ursprünglichen Vorsprünge die größten Wichten an den Spitzen der Vorsprünge ergeben und die Wichten nach Maßgabe des Abstandes von den Spitzen zu den benachbarten Tälern nach rechts oder links allmählich abnehmen. In der Nähe der Teile größter Wichte ist der Gradient bzw. die Abnahme der Wichte an der linken Seite groß, weil die Erhöhungen hier durch die steilen Flanken m begrenzt sind, während der Gradient der Wichte an der rechten Seite gering ist, weil hier die Erhöhungen durch die geringer geneigten Flanken π begrenzt sind. Es können also die Breite und der Gradient der Wichte der Teile hoher Wichte bzw. Dichte oder Dichtheit nach Wunsch veränderlich gewählt werden, indem man die Querschnittsgestaltung der Ausnehmungen 5 verändert

Gemäß Fig.5 ist die Strangpreßform mit einer Austrittsöffnung 4 versehen, deren Breite mit w und deren ungefähre Dicke mit t bezeichnet sind, wobei an der oberen und der unteren Wandfläche der öffnung 4 Ausnehmungen 5 gebildet sind. Die Ausnehmungen 5 gemäß F i g. 5 werden durch Ausschneiden bestimmter Teile hergestellt, von denen jeder Rechteckform hat Der aus der öffnung 4 ausgepreßte Gegenstand hat die Form eines Brettes, dessen Oberfläche vorstehende Teile mit rechteckigem Querschnitt aufweist, der dem Querschnitt der Ausnehmungen 5 der öffnung 4 entspricht Die Gipfel jedes der vorstehenden Teile liegen in einer Ebene, die parallel zur Oberfläche des Bretts verläuft Beide Seitenflanken jedes der vorstehenden Teile liegen jeweils in einer Ebene, die senkrecht zur Oberfläche des Bretts verläuft Wenn die vorstehenden Teile in erweichtem Zustand einem Preßdruck ausgesetzt werden, so bilden sie in dem endgültigen Gegenstand Teile hoher Wichte. Die Teile hoher Wichte befinden sich an den Stellen, an denen die mit ebener Stirnkante versehenen Erhöhungen geformt wurden, und die zwischen den Teilen hoher Wichte verbleibenden Teile bilden Teile geringer Wichte.

Selbstverständlich ergeben sich Obergänge zwischer den Teilen hoher Wichte und den Teilen geringe! Wichte und umgekehrt, und die Obergangsbereiche bilden gerade Linien, welche keine nennenswerte Breite besitzen.

Gemäß Fig.6 ist die Strangpreßform 2 mit einei Austrittsöffnung 4 versehen, deren Breite mit w und deren ungefähre Dicke mit t bezeichnet ist, wobei Ausnehmungen 5 an der oberen und an der unterer

in Wandfläche der Öffnung 4 ausgebildet sind. Die Ausnehmungen S sind durch Ausschneiden vieler Teile gebildet, welche unterschiedliche Querschnitte haber und in unterschiedlichen Abständen voneinandei angebracht sind. Wenn aus der Öffnung 4 eir aufschäumbares Kunstharz ausgepreßt wird, wird eir aufgeschäumtes Gebilde hergestellt, das an seinei Oberfläche Kuppen bzw. Erhöhungen und Täler besitzt Wird Preßdruck auf die Oberfläche ausgeübt, so kann man ein synthetisches Holz-Erzeugnis erhalten, in welchem sich parallel zueinander verlaufend Teile hoher Wichte abwechselnd mit Teilen geringer Wichte befinden, wobei die Obergangsteile zwischen zwei benachbarten Teilen unterschiedlicher Wichte unterschiedlicher Breite und Breitegradienten und unterschiedliche Wichtegradienten besitzen.

Die Ausnehmungen gemäß Fig.6 gehen ausgehend von der Austrittsoberfläche des Strangpreßmundstücks vorzugsweise tief in die Mündungsöffnung, zum inneren Teil des Strangpreßmundstücks gerictet, hinein. Diese

tiefe Ausbildung der Ausnehmungen 5 in der Öffnung 4 ist im allgemeinen notwendig, um ein stark aufgeschäumtes Gebilde zu erhalten; sie ist jedoch nicht notwendig, wenn man nur ein wenig aufgeschäumtes Gebilde herstellen wilL In letzerem Falle können die Ausnehmungen 5 nur in der Nachbarschaft oder in unmittelbarer Nähe des Austrittsendes in dem Formmundstück ausgebildet sein und können die Ausnehmungen 5 sich derart verjüngen, daß sie sich fortschreitend zu einer steilen Neigung ihrer Flanken verjüngen, die sich nahe bei der Austrittsfläche ergibt

Solche sich verjüngende Ausnehmungen sind zu

bevorzugen, weil sie in der Strangpreßform leicht hergestellt werden könnea

Wie vorstehend erwähnt, kann der in Fig.3

dargestellte Arbeitsgang der Abflachung bzw. Einebnung der Erhöhungen fortlaufend durchgeführt werden, und zwar unmittelbar nach dem gemäß dem in Fi g. 2 dargestellten Strangpreßvorgang ein aufgeschäumtes Gebilde 8 mit Kuppen und Tälern hergestellt worden ist Man kann jedoch den Arbeitsgang der Abflachung bzw. Einebnung auch getrennt von dem Strangpreßvorgang durchführen. Im letztgenannten Fall wird das aufgeschäumte Gebilde 8 und, sobald es die Strangpreßform verlassen hat, in Form eines Brettes ans der Vorrichtung herausgenommen, das an seiner Oberfläche Kuppen und Täler aufweist Dieses Gebilde wird dann von seinen Oberflächen aus erneut erhitzt, so weit, daß lediglich seine Oberflächentefle erweicht werden. Hiernach wird das Gebilde entweder kontinuierlich

eo fortlaufend zwischen einer Anzahl von parallel zueinander und in Querrichtung zu dem Gebilde angeordneten Walzenpaaren hindurchgeführt oder in eine beheizte Presse eingebracht, um im einen oder im anderen FaU PreBdnick lediglich auf die Oberflächenschicht des

Gebildes auszuüben.

Wenn das mit Kuppen und Tilern versehene aufgeschäumte Gebilde dem PreBdmck zur Einebnung der Kuppen mit den Tälern ausgesetzt wird, während

sich die Oberflächen des Gebildes in erweichtem Zustand befindet, werden in dem Gebilde Teile hoher Wichte bzw. Dichte oder Dichtheit an den Stellen erzeugt, an denen sich die Kuppen befunden haben. Die Teile hoher Wichte werden lediglich in der Oberflächenschicht des Gebildes erzeugt und im inneren Teil des Gebildes werden keine Veränderungen der Wichte hervorgerufen.

Was das verwendete Kunstharzmaterial oder Kunststoff material betrifft, so sollte gemäß der Erfindung ein hartes thermoplastisches Kunstharz bzw. harter thermoplastischer Kunststoff und nicht weiches thermoplastisches Kunstharz verwendet werden. Dies ergibt sich naturgemäß aus der Absicht, daß das Endprodukt Holz ähnlich sein soll. Das har te thermoplastische Kunstharz kann 2. B. ein Homopolymer des Äthylens, des Styrois, des Propylens, des Vinylchlorids, oder des Methyl-Methacrylats, oder es kann ein Mischpolymerisat dieser Stoffe sein. Diese Kunstharze oder Kunststoffe können für sich allein oder miteinander gemischt verwendet werden.

Als aufschäumende Mittel können bei der Ausführung der Erfindung verschiedene bekannte Aufschäummittel verwendet werden. Die bekannten Aufschäummittel können — grob gesprochen — in zwei Gruppen eingeteilt werden. Die eine dieser Gruppen umfaßt feste Verbindungen oder Gemische von der Art, daß sie sich bei erhöhten Temperaturen zersetzen oder zerfallen. Die andere Gruppe umfaßt flüssige oder gasförmige Verbindungen oder Gemische. Die festen Verbindungen oder Gemische der erstgenannten Art haben die Eigenschaft, daß sie sich bei Erhitzung über die Erweichungstemperatur des Kunstharzes von selbst zersetzen oder zerfallen und ein Gas erzeugen, durch das das Kunstharz aufgeschäumt wird. Die flüssigen oder gasförmigen Verbindungen oder Gemische haben die Eigenschaft, daß sie sich in-einem Kunstharz bei hohen Temperaturen und/oder hohen Drücken auflösen und daß ihre Löslichkeit in dem Kunstharz abnimmt wenn dieses die Verbindung oder das Gemisch enthaltende Kunstharz geringerer Temperatur und/ oder geringerem Druck ausgesetzt wird, und daß dann die Verbindung oder das Gemisch von dem Kunstharz freigegeben wird und das Kunstharz aufbläht oder aufschäumt Verbindungen der erstgenannten Gruppe sind ζ. B. Azo-Dicarbonamid, Dinitrosopentamäthylentetramin und Natriumbicarbonat Verbindungen bzw. Gemische der letztgenannten Gruppe sind z.B. Kohlenwasserstoffe, z. B. Propan, Butan, Pentan, Hexan und halogenhaltige Kohlenwasserstoffe, z.B. Monochlormethan und Trichlormonofluormethan. Unter diesen Aufschäummitteln werden die letztgenannten Kohlenwasserstoffe und halogenieren Kohlenwasserstoffe vorteilhafter verwendet als die erstgenannten festen Verbindungen oder Gemische, die sich zersetzen, weil die Kohlenwasserstoffe leicht zu handhaben und anwendbar sind, ohne daß die Gefahr besteht daß sie sich zersetzen und weil man die Aufschäumwichte bzw. die Durchschnittswichte des aufgeschäumten Produktes nach Wunsch sogar dann einstellen und regeln kann, μ wenn nur eine kleine Menge des Aufschäummittels verwendet wird. Das Aufschäummittel kann dem Kunstharz einverleibt werden, bevor dieses in die Strangpresse eingeführt wird, oder es kann dem Kunstharz im Verlauf seines Durchganges durch die Strangpresse einverleibt werden.

Außer dem Aufschäummittel können dem Kunstharz verschiedenartige andere Materialien zugesetzt werden.

Diese Materialien sind z. B. Hilfsaufschäummittel, Füllstoffe, Farbstoffe oder Färbemittel, Stabilisatoren, Weichmacher. Unter diesen Zusatzstoffen sind die Hilfsaufschäummittel diejenigen, die dazu beitragen, das Kunstharz aufzuschäumen, z. B. Zitronensäure oder Natriumbicarbonat Manche der Füllstoffe können als Keime für die Aufschäumung des Kunstharzes wirken; wenn z. B. eine zweckentsprechende Menge von Füllstoff in dem Kunstharz enthalten ist können in diesem große Mengen von Schäumen, insbesondere von sehr kleinen Schaumblasen, hergestellt werden. Die Färbemittel dienen dazu, dem aufgeschäumten Gebilde ein Aussehen zu verleihen, das demjenigen von natürlichem Holz ähnlich ist und auch eine Musterung aufweist die derjenigen der Jahresringe von Holz gleicht weil die Färbemittel die unterschiedlichen Schattierungen oder Farbtöne deutlich hervorheben, die den Unterschieden in der Wichte des aufgeschäumten Gebildes entsprechen.

Fig.2 zeigt ein Beispiel für einen Strangpreßvorgang, bei dem Kühlrohre 7 verwendet werden; die Wirkungsweise dieser Rohre wird nachstehend beschrieben:

Man kann auch ohne Verwendung der Kühlrohre 7 nach Fig.2 ein Gebilde herstellen, das an seinen Oberflächen Kuppen bzw. Erhöhungen und Täler aufweist Wenn jedoch die Kühlrohre 7 nicht verwendet werden, bilden sich die Erhöhungen und Täler nicht in so wohl definierter Gestalt aus, wie sie für die Ausnehmungen oder Nuten 5 der Strangpreßform 2 vorgesehen ist sondern die Kuppen sind letzteren gegenüber etwas verformt und die Höhendifferenzen zwischen den Kuppen und den Tälern werden geringer. Wenn aber die Kühlrohre in der Weise angewendet werden, daß die Oberfläche jedes der Rohre lediglich mit den Spitzen der in dem stranggepreßten Gebilde gebildeten einzelnen Kuppen in Berührung kommt so werden die einzelnen Kuppen genau in der gewünschten Gestalt geformt weil ihre Spitzen oder obere Enden durch die Kühlrohre 7 gekühlt werden; wenn dann der Preßdruck auf diese Kuppen ausgeübt wird, bilden sich in dem hergestellten synthetischen Holz deutlich ausgeprägte Teile hoher Wichte.

Das gemäß der Erfindung hergestellte synthetische Holz weist eine Anzahl von Streifen mit hoher Wichte und eine Anzahl von Streifen mit geringer Wichte auf; beide Arten von Streifen verlaufen miteinander abwechselnd auf den Oberflächen und erstrecken sich in der Längsrichtung des Gebildes. Das erzeugte Gebilde hat daher ein Aussehen, das an der Oberfläche demjenigen von natürlichem Holz ähnlich ist Speziell wenn ein Färbemittel dem Kunstharz zugesetzt ist um dem Kunstharz die Farbe von natürlichem Holz zu verleihen, zeigt das Produkt Unterschiede in der Farbschattierung, die den Unterschieden in der Wichte entsprechen, wodurch das Produkt in seinem Aussehen noch größere Ähnlichkeit mit natürlichem Holz erhält Außerdem besitzt das synthetische Holzprodukt Streifen hoher Wichte nur an seiner Oberflächenschicht; es weist im ganzen große Oberflächenhärte auf und ist daher nur schwer 2U beschädigen. Von dem bekannten synthetischen Holz, das eine Jahresring-Struktur besitzt unterscheidet sich das erfindungsgemäße Produkt dadurch, daß es in seiner Breitenrichtung hohe Biegefestigkeit aufweist weil es nicht aus vielen miteinander verbundenen Kunstharzsträngen zusammengesetzt ist Ferner ist es gemäß der Erfindung leicht an dem synthetischen Holzprodukt eine gewünschte

Verteilung von Streifen hoher Wichte und Streifen geringer Wichte einzustellen, nämlich lediglich dadurch, daß man die Gestaltung und die Größen der Ausnehmungen an den inneren Umfangsflächen der Strangpreßaustrittsmündung verändert Wie oben angegeben schafft die Erfindung verschiedene Vorteile.

Um ein Brett großer Breite in Form eines synthetischen Holzproduktes zu schaffen, muß man darauf achten, daß das aufschäumbare Kunstharz in der Breitenrichtung der öffnung der Strangpreßform 2 gleichmäßig fließen kann. Zu diesem Zweck ist die Strangpreßform 2 mit einer in Fig.7 dargestellten Zwischenplatte 14 versehen. Der Aufbau der Zwischenplatte 14 ist so gestaltet, daß sie eine Anzahl von gleichmäßig über die Stirnfläche der Platte verteilte Lochungen (Perforationen) aufweist, wobei die Platte quer zur ganzen Stirnfläche gleichmäßige Dicke besitzt Die in dem mittleren Teil der Platte vorgesehenen Lochungen haben, wie in F i g. 7 dargestellt, über ihre ganze Länge den gleichen Durchmesser; die im Umfangsbereich der Platte vorgesehenen Lochungen haben an dem Ende einen größeren Durchmesser, an dem das Kunstharz in die Platte eintritt Die Länge des Wandteils der Lochungen bzw. der Stege zwischen den Lochungen an dem Teil größeren Durchmessers der Lochungen ist am größten bei der am weitesten außen liegenden Lochung; diese Länge der erweiterten Bohrv'g nimmt allmählich ab, um so mehr, je näher die Lochungen der Mitte der Platte liegen. Wenn eine Strangpreßform mit einer solchen Zwischenplatte verwendet wird, begegnet das von der Strangpresse zugeführte Kunstharz im mittleren Teil der Zwischenplatte 14 einem großen Widerstand, während es in den nahe dem Rand zu liegenden Teilen der Zwischenplatte einem kleinen Widerstand begegnet Im allgemeinen hat das Kunstharz das Bestreben, leicht dem mittleren Teil der Austrittsöffnung und nicht dem Umfangsteil der Austrittsöffnung zuzuströmen; dieses Bestreben kann durch die Zwischenplatte 14 so verändert und eingestellt werden, daß die Strömung des Kunstharzes über den mittleren Bereich und die Randbereiche der Strangpreßform und ihre Auslaßöffnung hinter der Platte 14 gleichmäßig ist Auf diese Weise kann man durch die Verwendung der Zwischenplatte 14 leicht ein Brett herstellen, das große Breite hat Zwar zeigt F i g. 7 eine Zwischenplatte 14, deren Lochungen oder Bohrungen an der Einlaßseite des Kunstharzes größeren Querschnitt als an der Austrittsseite haben; jedoch kann der Querschnittsverlauf der Lochungen an der Einlaßseite des Kunstharzes auch anders ausgebildet sein und können die Teile vergrößerten Querschnitts der Lochungen auch an der Austrittsseite der Platte 14 angeordnet sein. Ferner können die Lochungen über die Stirnseite der Platte ungleichmäßig, mit unterschiedlicher Anzahl pro Flächeneinheit, verteilt sein, statt die Lochungen mit Teilen vergrößerten Querschnitts zu versehen.

Um ein synthetisches Holzbrett mit großer Breite herzustellen, muß man der Strangpreßform 2 eine große Menge von Kunstharz zuführen, die sich durchweg auf gleicher Temperatur befindet Zu diesem Zweck kann man einen Temperaturregler verwenden, der bei Ziffer 15 in F i g. 7 gezeigt ist Der Temperaturregler 15 wird dadurch hergestellt, daß man ein torpedoförmiges Glied 17 in eine äußere Hülse 16 einsetzt, wobei ein ringförmiger Durchtrittskanal 18 zwischen der Hülse 16 und dem Glied 17 gebildet wird. Das torpedoförmige Glied 17 umschließt einen Hohlraum, in den zwei Rohre hineinführen, durch die ein Heizmittel oder ein Kühlmittel in den Hohlraum eingeführt bzw. von diesem wieder abgeführt wird, um das torpedoförmige Glied 17 zu erhitzen oder zu kühlen. Die äußere Hülse 16 ist entlang ihrer äußeren Oberfläche mit einer z. B. um diese gewindeförmig herumlaufenden Nut versehen, in welche Rohre einmünden, durch die die äußere Hülse in der gleichen Weise wie zuvor für das torpedoförmige Glied 17 beschrieben erhitzt oder gekühlt wird. Somit

ίο wird das durch den ringförmigen Durchtrittskanal 18 hindurchströmende Kunstharz sowohl durch die äußere Hülse 16 als auch durch das torpedoförmige Glied 17 erhitzt oder gekühlt und kann die Kunstharztemperatur geregelt und innerhalb eines engen Bereichs eingestellt werden.

Verschiedene Beispiele für die Ausführungen der Zwischenplatte 14 und der Temperatur-Regelvorrichtung 15 sind verwendbar und werden nachstehend beschrieben.

Die Erfindung wird weiter beispielsweise erläutert, um ihre Merkmale und die Wirkungsweise und Ergebnisse klarzustellen. Die nachstehend in den Beispielen als »Teile« bezeichneten Größen bezeichnen Gewichtsteile.

Beispiel 1

Ein aufschäumbares Kunstharz-Material wurde auf folgende Weise herpestellt: 100 Teile Polystyrol-Perlen, die ungefähr 2 Gew.-% Butan enthielten, wurden mit 2 Teilen feinem Talcum-Pulver, das als Keim-Mittel für die Zellbildung (Cell-nucleating agent) wirkt, und mit 0,1 Teilen eines braunen Farbstoffs gemischt Hierauf wurde das aufschäumbare Kunstharz-Material in eine Strangpresse eingeführt die einen Innendurchmesser von 40 mm besaß.

In der Strangpresse wurde eine Förderschnecke mit 40 U/min gedreht Das Polystyrol wurde auf 135 bis 145° C erhitzt und aus einer Strangpreßform ausgepreßt Wie in F i g. 7 gezeigt, war zwischen der Strangpreßform und dem in Strömungsrichtung des eingeführten Materials vorne liegenden Ende der Strangpresse die Temperatur-Regelvorrichtung 15 angebracht, und ferner war in der Strangpreßform die Zwischenplatte 14 angebracht

Die Auslaßöffnung bzw. das Mundstück der Strangpreßform hatte die Gestalt die in F i g. 5 dargestellt ist Diese öffnung hatte im mittleren Teil die Form eines Schlitzes, durch den der Hauptteil des gewünschten herzustellenden Gebildes oder Gegenstandes gebildet

so wird; die Dicke t des Schützes betrug 5 mm; und seine Breite tr betrug 50 mm; die Höhe h der Ausnehmungen a betrug 2 mm und ihre Breite j 2J5 mm. Sowohl an der Oberseite als auch an der Unterseite der Austrittsöffnung waren je 9 Ausnehmungen a angebracht Die

Länge der Stege bzw. der nicht mit Ausnehmungen

versehenen Teile der Austrittsöffnung betrug je 15 mm.

Kühlrohre 7 waren an dem in Vorschubrichtung des Materials vorne liegenden Ende der Strangpreßform 2

in der in F i g. 2 gezeigten Weise angebracht und waren von Luft durchströmt Das aus der Austrittsöffnung ausgepreßte aufschäumbare Kunstharz wurde nach Austritt aus der Austrittsöffnung zunächst gemäß F i g. 3 in ein formbildendes Führungsstück 9 eingeführt, dessen Abmessungen 24 χ 100 mm betrug und wurde dann in einen formbildenden Rahmen 10 eingeführt, dessen Abmessungen 20 χ 90 mm betrugen. Hiernach wurde das Kunstharz in einen Kühlkasten eingeführt, der Wasser enthielt, und wurde in diesem die Oberfläche des

aufgeschäumten Gebildes vollständig mittels Walzen flachgedrückt, welche parallel zueinander quer zur Vorschubrichtung des Materials angeordnet waren, wodurch sich ein synthetisches Holzprodukt ergab.

Zum Vergleich wurde ein anderes synthetisches Holzprodukt mit dem gleichen Verfahren hergestellt, mit der Ausnahme, daß die Kühlrohre 7 entfernt worden waren und demgemäß das aufschäumbare kunstharz an den Erhöhungen nicht gekühlt wurde.

Beide hergestellten synthetischen Holzprodukie hatten ein ähnliches Aussehen wie natürliches Hoiz und wiesen ein Muster von geradlinigen Fasern auf, wobei die Teile hoher Wichte bzw. Dichtheit tief braun gefärbt waren, die Teile geringer Wichie schwach braun waren und wobei die Teile hoher Wichte abwechselnd mit den Teilen geringer Wichte hergestellt waren. Jede Grenze zwischen den beiden vorgenannten Teilen war deutlich als eine Linie zu erkennen, die praktisch keine Dicke besaß.

Es wurden die Oberflächenhärten und die Oberflächenwichte des einen und des anderen synthetischen Holzproduktes gemessen. Es ergab sich, daß die beiden synthetischen Holzprodukte unterschiedliche Werte für die Oberflächenhärte und für die Oberflächenwichte aufwiesen, abhängig davon, ob die Kühlrohre 7 verwendet oder nicht verwendet wurden; jedoch hatten die beiden Produkte in ihren inneren Teilen einander gleiche Härte und Wichte. Es wurde ferner festgestellt, daß die Teile hoher Wichte und die Teile geringer Wichte nur in einer Oberflächenschicht innerhalb von 1 mm Tiefe von der Oberfläche aus gemessen gebildet wurden und daß beide Produkte, abgesehen von der vorgenannten Oberflächenschicht, bei ihren inneren Teilen gleichförmig aufgeschäumt waren. Die gefundenen Ergebnisse sind die folgenden:

Gemessene Teile	Härte	Wichte
		in g/cm³
Bei Verwendung von
Kühlrohren
Teil hoher Wichte	75-80	0,60
(dunkel gefärbt)
Teil geringer Wichte	41-46	0,27
(hell gefärbt)
Mittlerer Teil des auf	60-65	0,48
geschäumten Gebildes
Ohne Verwendung von
Kühlrohren
Teil hoher Wichte	60-65	0,48
(dunkel gefärbt)
Teil geringer Wichte	38-43	0,26
(hell gefärbt)
Mittlerer Teil des auf	20-25	0,19
geschäumten Gebildes

Die Härtewerte in der vorstehenden Tabelle wurden mittels eines Härteprüfers der Bauart Type-D-Durometer gemäß ASTM-D-2240-64T gemessen. Die Biegefestigkeit wurde in einer senkrecht zur Strangpreßrichtung des synthetischen Holzproduktes gemessenen Richtung mit 60 kg/cm³ ermittelt Die Biegefestigkeit wurde in folgender Weise gemessen: Es wurde ein Meßgerät »Tensilon UTM-1« von der Bauart verwendet, die von der Toyo Measuring Instrument Company Limited hergestellt wird. Die Prüfstücke hatten Abmessungen von 20 mm (Dicke) χ 90 mm (Breite) χ 50 mm (Länge), wobei die Strangpreßrichtung in der Richtung der 50 mm langen Seitenkante verläuft, und diese Stücke wurden aus den entsprechenden synthetisehen Holzprodukten ausgeschnitten; jedes der Prüfstücke wurde an zwei Stellen unterstützt, die in einem Abstand von je 10 nun von aem einen bzw. von dem anderen Ende der 90 mm langen Seitenfläche lagen, (so daß der Zwischenraum zwischen den vorgenannten

ίο beiden Lagerstellen 70 mm betrug). Auf jedes der beiden Prüfstücke wurde parallel zur 20 mm langen Seitenfläche eine Druckkraft mit einer Geschwindigkeit von 30 mm/Min, aufgebracht wob?i die Biegefestigkeit gemessen wurde.

Für einen weiteren Vergleichsversuch wurde ein herkömmliches synthetisches Holzprodukt dadurch hergestellt daß aufschäumbares Polystyrol in der Weise stranggepreßt wurde, daß sich eine Anzahl aufgeschäumter Stränge ergab, die eine aufgeschäumte Haut geringer Wichte besaßen und daß diese Stränge zu einem aufgeschäumten Gegenstand oder Gebilde miteinander vereinigt bzw. verschmolzen wurde, das Jahresring-Struktur besaß (dessen Durchschnittswichte 0,2 g/cm³ betrug). Bei dem auf diese Weise hergestellten Produkt wurde die Biegefestigkeit in Richtung senkrecht zur Strangpreßrichtung in der gleichen Weise wie oben ausgeführt gemessen. Es ergab sich eine Biegefestigkeit von 15 kg/cm². Verglichen mit dem oben angegebenen Wert der Biegefestigkeit ergab sich, daß das gemäß der Erfindung hergestellte synthetische Holzprodukt eine größere Biegefestigkeit aufwies.

Beispiel 2

100 Teile Polypropylen wurden mit einem feinen Talcum-Pulver (als Keimbildungsmittel für Zellen) und mit 0,1 Teilen eines blauen Farbstoffs gemischt Die erhaltene Mischung wurde in eine Strangpresse mit einem Innendurchmesser von 40 mm eingeführt, wobei die Strangpresse in Reihenanordnung mit einer zweiten Strangpresse verbunden wurde, deren Innendurchmesser 50 inn betrug. Beide Strangpressen wurden auf 200 bis 250⁰C erhitzt Der in der Strangpresse befindlichen Mischung wurde Pentan in einer Menge von 3 Teilen Pentan auf 100 Teile Polypropylen zugegeben. Die Temperatur der Strangpreßform wurde auf 155 bis 160⁰C gehalten. Bei diesem Ausführungsbeispiel wurde auf 155 bis 160° C gehalten. Bei diesem Ausführungsbeispiel wurden die Temperatur-Regelvorrichtung 15 und die Zwischenplatte 14 gemäß Fig.7 angebracht und

so diese Teile waren die gleichen wie die bei Beispiel 1.

Die Austrittsöffnung der Strangpreßform war so ausgebildet daß sie ein Gesamtprofil besaß, wie es in Fig.4 gezeigt ist und sie wurde an der Austrittsseite des Kunstharzes mit einer Vielzahl von dreieckigen Ausnehmungen versehen, deren Anzahl jedoch nicht die gleiche war wie die Anzahl der Ausnehmungen in Fig.4. Im einzelnen hatte die Austrittsöffnung eine solche Gestalt, daß sie — gemäß den Bezeichnungen in F i g. 4 — folgende Abmessungen hatte: t betrug 3 mm, w betrug 50 mm, /betrug 3 mm, h betrug 2 mm und das Verhältnis der Flankenlänge m zur Flankenlänge π betrug 1:2, wobei sowohl an der oberen Oberfläche als auch an der unteren Oberfläche der Austrittsöffnung je 16 dreieckige Ausnehmungen vorgesehen waren. Die Länge der Verbindungsstege zwischen diesen Längsseiten betrug 15 mm.

Aus der Austrittsöffnung der Strangpreßform wurde aufschäumbares Polypropylen ausgepreßt Das strang-

13 14

gepreßte Gebilde wurde durch Kühlrohre 7 nur an den Abmessung win Breitenrichtung von 150 mm.

Spitzen der Kuppen, wie in Beispiel 1, gekühlt, worauf Unter diesen Ausnehmungen besaß eine in der Mitte Druck auf die Kuppen in gleicher Weise wie in Beispiel i des oberen, in Breitenrichtung verlaufenden Rands der

ausgeübt und ein synthetisches Holzprodukt gebildet Austrittsöffnung befindliche Ausnehmung rechteckigen

wurde, dessen Querschnitt 20 mm (Dicke) χ 90 mm 5 Querschnitt mit einer Breite f\ von 10 mm und mit einer

(Breite) betrug und das die Wichte von 0£7 g/cm³ besaß. Höhe h von 1,5 mm. Die übrigen Ausnehmungen hatten

D?s erzeugte synthetische Holz hatte ein natürlichem nach Maßgabe ihres zunehmenden Abstands von der Holz ähnliches Aussehen und wies geradlinige Fasern mittleren Ausnehmung eine fortschreitend abnehmende

auf, wobei dunkelblaue Teile hoher Wichte abwechselnd Breite f, wobei jedoch die Höhe h bei allen

mit hellblauen Teilen geringer Wichte gebildet waren. In 10 Ausnehmungen mit 1,5 mm aufrechterhalten b!ieb. Die

diesem Fall waren jedoch die Obergänge zwischen den Breite der am weitesten außen befindlichen Ausneh-

Teilen hoher Wichte und den Teilen geringer Wichte mung f_a betrug 3 nun. Die Länge der die Austrittsöff-

sämtlich allmählich und waren die Gradienten der nung der Strangpreßform seitlich begrenzenden Stege

Wichte an den Flanken m groß und an den Flanken π betrug 10 mm.

kleinen Ferner befanden sich die Teile hoher Wichte 15 Aus der Austrittsöffnung der Strangpreßform wurde

und die Teile geringer Wichte lediglich in der aufschäumbares Polystyrol ausgepreßt Das ausgepreßt

Oberflächenschicht, und zwar bis zu einer Tiefe von te Gebilde wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 1

1 mm von der Oberfläche des Produktes aus gerechnet, behandelt, wobei Kühlrohre 7 verwendet wurden und

während die inneren Teile des Produktes gleichmäßig ein synthetisches Holzgebilde erzeugt wurde, dessen

aufgeschäumt waren. Für dieses Produkt wurden die 20 Dicke 10 mm, dessen Breite 260 mm und dessen

Härte und die Wichte in der gleichen Weise wie bei durchschnittliche Wichte 0,17 g/cm³ betrugen. Beispiel 1 gemessen und wurde festgestellt, daß für die Das synthetische Holzgebilde besaß Teile hoher Teile hoher Wichte die Härte 40-45 betrug und die Wichte und Teile geringer Wichte, die sich abwechselnd Wichte 0,47 g/cm³ betrug, während für die Teile an der Oberfläche befanden und sich in Längsrichtung

geringer Wichte die Härte 22-28 betrug und die 25 des Gebildes erstrudcten, wobei die Teile hoher Wichte

Wichte 030 g/cm³ betrug und bei den inneren Teilen des dunkelbraun und die Teile geringer Wichte hellbraun

synthetischen Holzproduktes die Härte 15-20 betrug gefärbt waren und wobei das Gebilde ein natürlichem

und die Wichte 0,25 g/cm³ betrug. Die Biegefestigkeit Holz ähnliches Aussehen hatte. Die Obergänge von den

ergab sich in der Breitenrichtung des Produktes mit Teilen hoher Wichte zu den Teilen geringer Wichte und

66 kg/cm². 30 umgekehrt fanden allmählich statt und erstreckten sich

Zum Vergleich wurde ein herkömmliches syntheti- über einige Bereiche, ausgenommen in dem mittleren

sches Holzprodukt in nahezu der gleichen Weise wie Teil; die Übergänge befanden sich lediglich in einer

nach Beispiel 1 hergestellt, wobei ein aufschäuinbares Oberflächenschicht von ungefähr 1 mm Tiefe, gerechnet

Polypropylen zu einer Anzahl aufgeschäumter Stränge, von der äußeren Oberfläche. Die Oberflächenharte und

die eine Haut geringer Wichte besaßen, stranggepreßt 35 die Wichte in verschiedenen Teilen des Gebildes wurde

wurde und die Stränge miteinander so vereinigt oder in der gleichen Weise wie nach Beispiel 1 gemessen. Es

verschmolzen wurden, daß sich ein aufgeschäumtes ergab sich für die Teile hoher Wichte eine Härte von 36

Gebilde ergab, welches Jahresring-Struktur (mit einer bis 42 und eine Wichte von 038 g/cm³ und für die Teile Durchschnittswichte von 0,27 g/cm³) aufwies. Für dieses geringer Wichte eine Härte von 24 bis 27 und eine

so erhaltene Produkt wurde die Biegefestigkeit in einer 40 Wichte von 0,26 g/cm³, während die inneren Teile eine

senkrecht zur Strangpreßrichtung verlaufenden Rieh- Härte von 10 bis !5 und eine Wichte von 0,13 g/cm³

tung in der gleichen Weise wie oben beschrieben hatten. Ferner hatte das; fertige Gebilde in Breitenrich-

gemessen. Es ergab sich eine Biegefestigkeit von tung eine große Biegefestigkeit

9 kg/cm². Vergleicht man diesen Wert mit der _ . . .

genannten Größe der Biegefestigkeit für das gemäß der 45 ^P

Erfindung hergestellte synthetische Holzprodukt so ist Bei diesem Ausführungsbeispiel wurde der Arbeitsdeutlich, daß letzteres eine größere Biegefestigkeit gang der Pressung getrennt von dem Strangpreßvorbesitzt gang ausgeführt Insbesondere wurde das aufgeschäumte Brett das an seiner Oberfläche Kuppen und Täler B e i s ρ 1 e 1 3 _5Q besaß, zunächst gekühlt und als geformtes Gebilde aus

100 Teile Polystyrol wurden mit 2 !eilen feinem dem Arbeitsvorgang herausgenommen, wonach das

Talcum-Pulver (als ZeU-Keimbildtmittel) und mit 0,12 Brett von seiner Oberfläche her erneut erhitzt wurde Teilen eines braunen Farbstoffes gemischt Die so und die Kuppen zur Einebnung oder Abflachung der

erhaltene Mischung wurde in die nach Beispiel 2 Oberfläche gepreßt wurden.

verwendete Strangpresse eingeführt Die Strangpresse 55 Bei dem Strangpreßvorgang wurde das gleiche

wurde auf 180-220° C erhitzt Dem in Uer Strangpresse Kunstharzmaterial verwendet das Talcum und Farb-

befindlichen Gemisch wurden unter Druck ungefähr 2,5 stoff enthielt, und wurden die gleiche Strangpresse und

Teile Butan zugegeben; die Strangpreßform wurde auf die gleiche Strangpreßform wie in Beispiel 3 verwendet

einer Temperatur von 145-150⁰C gehalten. Es wurden aber die formgebende Führung 9, der

Die Austrittsöffnung der Strangpreßform war so 60 formgebende Rahmen 10 und die quer zur Strangrich-

gestaltet daß sie im ganzen die in F ig. 6 gezeigte tung angeordneten, zueinander parallelen Walzen, die in

Gestalt besaß und aus einer zugrundeliegenden Fig.3 gezeigt sind, beim Strangpreßvorgang niehl Schlitzform heraus entwickelt wurde, und zwar mit verwendet Dadurch, daß man die übrigen Bedingunger

vielen Ausnehmungen unterschiedlicher Gestalt, die in gleich denen nach Beispiel 3 aufrechterhielt wurde eir den Umfang der Schlitzform eingebracht waren. In der ₆5 aufgeschäumtes Brett hergestellt Das Brett besaß

Bezeichnungsweise nach F i g. 6 besaß die zugrundelie- Kuppen und Täler, deren Höhendifferenzen zwischen t gende Schlitzform eine Abmessung t (in Dickenrichtung bis 2 mm betrugen, und es hatte eine Durchschnittsdicke des zu erzeugenden Produktes) von 2,5 mm und eine ' von 20 mm, eine Breite von 300 mm und eint

Ouichschnittswichte von 0,13 g/cm³. (Wesentliche Unterschiede in der Wichte zwischen den Kuppen und den Tälern wurden nicht festgestellt)

Das aufgeschäumte Brett wurde in eine auf 100" C erhitzte Presse eingebracht un1 in dieser gepreßt, bis es eine Dicke von 12 mm erreicht hatte, wobei dieser Zustand während einer Minute aufrechterhalten wurde; das Brett wurde unmittelbar hierauf auf 50° C gekühlt, und es wurde ein endgültiges Brett erzielt, dessen Oberfläche eingeebnet bzw. flach war. Dieses Brett besaß eine Dicke von 12 mm, eine Durchschnittswichte von 0,22 g/cm³, dunkelbraune Teile hoher Wichte und hellbraune Teile geringer Wichte an der Oberfläche des Bretts, d. h. ein natürlichem Holz ähnliches Aussehen.

Für das erzeugte Brett wurden Härte und Wichte in der gleichen Weise wie bei Beispiel 3 gemessen. Es ergab sich in den dunkelbraunen Teilen hoher Wichte eine Härte von 55 bis 60 und eine Wichte von 0,42 g/cm³ und in den hellbraunen Teilen geringer Wichte eine Härte von 40 bis 45 und eine Wichte von 0,30 g/cm³, während in dem inneren Teil des Bretts die Härte 10 bis 15 und die Wichte 0,14 g/cm³ betrug. Beim Vergleich der vorgenannten Werte mit den nach Beispiel 3 erzielten Werten ergab sich, daß das nach Beispiel 4 erzeugte synthetische Holz größere Unterschiede in der Härte und in der Wichte als das nach Beispiel 3 hergestellte Produkt aufwies. Diese Erscheinung rührt von der Bildung einer Oberflächenhaut her, welche hohe Wichte besitzt und die gesamte Oberfläche des Produkts überzieht, beides zufolge des Umstandes, daß die Pressung nachträglich erfolgte (afterpressing).

Beispiel 5

In diesem Beispiel sind das Kunstharz-Material, die Strangpresse und die Strangpreßbedingungen die gleichen wie diejenigen, die in Beispiel 1 angewendet wurden, mit der Ausnahme, daß jetzt eine Strangpreßform mit einer Austrittsöffnung 4 wie in F i g. 1 verwendet wurde, die an beiden Rändern mit einer Vielzahl von halbkreisförmigen Ausnehmungen 5 versehen war. Insbesondere lag dem Profil der AustrittsöffnuDg eine Schlitzform zugrunde, die mit

^r> halbkreisförmigen Ausnehmungen versehen war und hatte der zugrundeliegende Schlitz eine Breite von 50 mm und eine Höhe - in Richtung der Dicke des zu erzeugenden Bretts gesehen — von 5 mm und besaß jeder der mit den Ausnehmungen 5 versehenen

in Randteile 18 halbkreisförmige Ausnehmungen, deren Durchmesser bei allen 1,2 mm betrug. Die Länge der Stege der Strangpreßform betrug 15 mm.

Aus der Austrittsöffnung wurde aufschäumbares Kunstharz ausgepreßt und zu einem Brett mit Kuppen

ι^r) und Tälern geformt, wobei die Kuppen oder Erhöhungen mit Kühlrohren 7 in Verbindung standen und wobei das Brett fortlaufend vorgeschoben und in der gleichen Weise wie nach Beispiel 1 behandelt wurde, wodurch ein Gebilde aus synthetischem Holz erzielt wurde.

2Ii Dieses Gebilde aus synthetischem Holz hatte einen Querschnitt von 20 mm χ 90 mm und seine Wichte betrug 0,2 g/cm³. Dieses Gebilde besaß dunkelbraune Teile hoher Wichte und hellbraune Teile geringer Wichte, die in gleichen Abständen voneinander

:^r> miteinander abwechselten und sich lediglich in der Oberflächenschicht des Gebildes befanden, wo sie in der Strangpreßrichtung verliefen. Das Produkt hatte Übergangsteile als Übergänge von den Teilen hoher Wichte zu den Teilen geringer Wichte, und umgekehrt, wobei

in die Wichte der Übergangsteile sich allmählich innerhalb eines Bereichs gewisser Breite änderte; demzufolge hatte das Erzeugnis ein natürlichem Holz ähnliches Aussehen und wies geradlinige Fasern auf. Das Erzeugnis aus synthetischem Holz hatte in einer Richtung senkrecht zur Strangpreßrichtung eine Biegefestigkeit von 60 kg/cm². Somit hatte das Produkt eine größere Biegefestigkeit als das herkömmliche synthetische Holz, bei dem viele Kunstharzstränge miteinander vereinigt oder verschmolzen sind.

Hierzu 4 BhUt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

i. Verfahren zur Herstellung eines aufgeschäumten thermoplastischen Erzeugnisses mit Bereichen unterschiedlicher Dichte, insbesondere von synthetischem Holz, bei dem ein erweichtes aufschäumbares thermoplastisches Kunstharz durch die Austrittsöffnung einer Strangpreßform hindurchgefühlt wird, nach dem Durchgang durch die Austrittsöffnung expandiert und unter Druckanwendung eine glatte Oberfläche erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein in Extrusionsrichtung an der Oberfläche mit mehreren Erhöhungen und Vertiefungen versehenes Erzeugnis extrudiert wird und in noch erweichtem Zustand durch Pressen die Erhöhungen mit den Vertiefungen eingeebnet werden.

'£. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit einer Strangpresse zum Extrudieren eines aufschäumbaren und durch Erhitzen erweichbaren thermoplastischen Kunstharzes durch die Austrittsöffnung einer Strangpreßform hindurch, wobei die Austrittsöffnung an der inneren Oberseite und der inneren Unterseite mit abwechselnd aufeinanderfolgenden Erhöhungen und Vertiefungen versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß in vorgegebenem Abstand nach der Austrittsöffnung (4) der Strangpreßform (2) eine Preßvorrichtung (12) zum Einebnen der Oberflächen des Strangpreßlings vorgesehen ist

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Preßvorrichtung Walzen (12) enthält, die paarweise an der oberen und unteren Oberfläche sowie an den Seitenflächen des Strangpreßlings einebnend angreifen.