DE2450374B2

DE2450374B2 - Verfahren und vorrichtung zum herstellen von formkoerpern aus thermoplastischen kunststoffen und einem blattfoermigen, geschnitzelten, faserigen nicht-thermoplastischen werkstoff

Info

Publication number: DE2450374B2
Application number: DE19742450374
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1974-10-23
Filing date: 1974-10-23
Publication date: 1977-12-15
Also published as: DE2450374A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen von Formkörpern aus thermoplastischen Kunststoffen und einem blattförmigen, geschnitzelten, faserigen, nichtthermoplastischen Werkstoff, vorzugsweise Papier, wobei die Schnitzelmasse in noch nicht beschichtetem oder noch nicht vollständig beschichtetem Zustand vorliegt, und wobei gegebenenfalls Füllstoffe eingemischt werden, bei welchem durch Hitze und Druck auf die faserige Schnitzelmasse und den Kunststoff eingewirkt wird.

Ein Verfahren dieser Gattung ist aus der DT-AS 1151374 bekannt. Dabei werden die anfallenden Abfallmengen der mit thermoplastischen Vinylpolymerisaten, wie Polyvinylchlorid oder Polyolefinen, beschichteten Papiere auf Schneid- oder Mahleinrichtungen zerkleinert. Die Papierschnitzel sind nicht allseitig von Thermoplast umhüllt. Es handelt sich allenfalls um AbfäHrnatcria! aus foüenartigen oder geschnitzelten bzw. faserigen Werkstoffen, das auf ein oder zwei Flächen mit Thermoplast beschichtet ist, wobei jedoch die Schnitt- oder Queischstellen bzw. die Reststellen nicht umhüll: sind. Aus einer solchen Masse, die aus Schnitzeln verschiedener Größe bzw. aus grobem oder feinem Pulver bestehen kann, werden in beheizten Formen durch Einwirkung von Druck und Hitze Formstücke gepreßt. Die Verwendung von Druck und Hitze zielt darauf ab, eine Bindung zwischen dem thermoplastischen Werkstoff und dem nichtthermoplastischen Werkstoff herbeizuführen. Falls die auf dem Papier befindliche Polymerisatmenge nicht zur Bindung ausreicht, z. B. weil es sich um nur einseitig beschichtete Papierabfälle handelt oder weil die Abfälle zumindest an den Schneid- oder Quetschflächen unbeschichtet sind, werden zusätzliche Vinylpolymerisatabfälle ohne Papier, die bei der Herstellung von Spritz- und Preßteilen aus Vinylpolymerisaten anfallen und gemahlen werden, als Bindemittel zugesetzt. Das bekannte Verfahren erfordert infolge des geringen Schüttgewichts der Schnitzelmasse einen sehr langen Kompressionsweg zwischen Stempel und Matrize. Beim Schließen der Form kann es außerdem in der Formmitte zu Lufteinschlüssen kommen. Die Masse muß unter hohem Zeitaufwand durchgeheizt und anschließend abgekühlt werden, ehe das Formteil entnommen werden kann. Der Formkörper selbst hat im Innern geringere Festigkeit als am Rand, da Druck (»Gewölbeeffekt«) und Temperaturverteilung ungleichmäßig sind. Daneben kann es zu Fehlstellen kommen, wenn unbeschichtete oder nicht vollständig beschichtete Papierschnitzelteile aufeinander zu liegen kommen. Insbesondere ist es nicht zu vermeiden, daß thermoplastfreie Stellen und Stellen mit Thermoplastüberschuß im späteren Körper vorhanden sein werden.

Bekanntlich zersetzen sich Thermoplaste um so stärker, je langer sie einer bestimmten Temperatur ausgesetzt werden. So besteht bei dem bekannten Verfahren die Gefahr, daß die empfindliche äußere Schicht durch die erforderliche Durchheizzeit überbeansprucht wird, wenn auch der Kern der Preßmasse auf seine thermoplastische Temperatur gebracht werden soll.

Nach dem bekannten Verfahren können endlose Profile nicht gefertigt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das bekannte Verfahren derart zu verbessern, daß eine enwandfreie Verdichtung und gate Formbarkeit der Masse erreicht wird, woraus sich z. B. gute Elastizität. eine gute Bearbeitbarkeit und eine gute Nagelfähigkeit der Formkörper ergeben.

Die Lösung der gestellten Aufgabe durch die Erfindung besteht darin, daß der blattförmige, geschnitzelte, faserige Werkstoff, der ca. 65 Vol.-% oder mehr an der Gesamtmasse beträgt, unter Einwirkung von Druck und Hitze mit dem Thermoplastanteil vermischt, dabei vorverdichtet, hierauf extrudiert und bei der Endformung fertig verdichtet wird. Das Vermischen und Vorverdichten führt zu einem Umhüllen der faserigen Schnitzelmasse mit Thermoplast, was für die spätere Qualität der Formkörper wichtig ist. Der Thermoplast sorgt dafür, daß bei der nachfolgenden Fertigverdichtung der Masse die im faserigen Vlies festgehaltene Luft nicht entweichen kann. Damit ist ζ B. die Voraussetzung für die Nagelfähigkeit geschaffen, Denn diese verlangt wenn man von dem Sonderfall der Elastomeren, wie z. B. Gummi, absieht, bei dem infolge der weit übet 100% Dehnung Material über größere Bereiche verdrängt werden kann, eine Kompressibilität de: Materials im Nahbereich. Die eilgeschlossene Luft it ihrer mikrofeinen Verteilung weicht beim Nageln den verdrängten Material und vermiig Stoßbeanspruchun gen elastisch aufzufangen. Beides sind Eigenschafter wie sie beispielsweise beim Holz geschätzt werden.

I .

Beim Fertigverdichten während der Endformung wird der Kunststoff mittels Druck und Temperatur in J₃₅ Faservlies hineingepreßt. In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Windung wird das Fertigverdichten unter einem so hohen Druck durchgeführt, daß auf der Oberfläche des Formkörpers eine Kunststoffschicht gebildet wird, wenn die Oberfläche des Formkörpers bis auf Erstarrungstemperatur des Thermoplast abgekühlt wird.

Das erfindungsgemäße Verfahren bietet also je nach Einsatzzweck die Möglichkeit, Formkörper mit und ohne Thermoplast-Oberfläche herzustellen. Durch die allseitig mit Thermoplast umschlossenen Faserblättchen. in die der Thermoplast eingedrungen ist, läßt sich auch erklären, warum der Werkstoff hydrophob ist, ι obwohl er einen hohen Anteil an faserigem Werkstoff hat, dessen Papiervlies hydrophil ist. Die^e Eigenschaft hat der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Formkörper nicht nur infolge seiner Thermoplast-Oberfläche, sondern auch im Innern. Auch ein aufgeschnittener Formkörper bleibt hydrophob.

Ein Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß bei der Herstellung von Formkörpern thermoplastische Kunststoffe, deren Basis Erdöl ist, eingespart werden können. Ein weiterer Vorteil liegt darin, daß Formkörper mit neuen Eigenschaften entwickelt und hergestellt werden können. Diese Formkörper sind, wenn der andere Werkstoff Papier ist, nagelfähig, sie lassen sich sägen, bohren und hobeln, ohne wie bei einem Thermoplast durch die Reibungshitze bei der spanenden Bearbeitung zu schmieren. Das für die Nagelfähigkeit erforderliche hohe Maß an Elastizität, die auch über die Zeit nicht durch plastisches Gleiten abgebaut wird, ist gewährleistet. Die zum Einschlagen eines Nagels erforderliche Kraft ist nicht wesentlich höher als bei Holz. Es ist lediglich darauf zu achten, Nagelschaft und Durchmesser so aufeinander abzustimmen, daß der Schaft bei der aufzuwendenen Kraft zum Einschlagen nicht ausknickt. Das Material, das sich beim Einschlagen des Nagels in der näheren Umgebung der Einschlagstelle befindet, läßt sich komprimieren, so daß es nicht zu einer Gesamtverformung des Formkörpers oder zu einem Zerspringen des Materials kommt. Nach dem Einschlagen des Nagels preßt sich das Material dauernd federnd an den Nagelschaft an, so daß der Nagel auch unter Belastung nicht herausfällt. Die bekannten Thermoplaste erfüllen bisher diese Forderungen noch nicht.

Die Höhe des Druckes, der erforderlich ist, um in der vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung Formkörper mit einer Kunststoff-Oberfläche herzustellen, bei welcher also Thermoplast an die Formteiloberfläche gepreßt worden ist, hängt von folgenden Faktoren ab: von der Viskosität des aufgeheizten Thermoplasten, von der Form und Oberflächenstruktur des blattförmigen, geschnitzelten Werkstoffes und vom Verhältnis der Anteile von Thermoplast zu blattförmigem, geschnitzelten Werkstoff. Je niedriger die Viskosität der Thermoplastschmelze ist, umso geringer ist auch der aufzuwendende Druck. Die Viskosität fällt mit steigender Temperatur. Die Höhe der zulässigen Temperatur wird durch den Abbau des Thermoplast sowie des blattförmigen, geschnitzelten Werkstoffs begrenzt. Je kleiner und je glatter die Oberfläche des blattförmigen Werkstoffs ist, umso geringer kann der Druck sein. Er muß aber in jedem Fall so hoch sein, daß es zu einer vollflächigen Haftung des Thermoplast an dem blattförmigen Werkstoff kommt. Bei vliesartiger Struktur, wie z. B. bei

Hl Papier, soll dieThermopiastschmelze zumindest teilweise in die Faserstruktur eindringen. Je geringer der Thermoplastanteil ist, umso höher muß der Druck sein und umgekehrt. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es daher möglich, thermoplastische Preßmassen zu erzeugen, die nur soviel Thermoplast zu enthalten brauchen, daß sie den Nicht-Thermoplast gerade allseitig umhüllen. Es genügt theoretisch, daß die Mindestspaltabstände zwischen den Nicht-Thermoplasten monomolekular sind. Der Thermoplast könnte in diesem Fall auch als ein Heißschmelzkleber aufgefaßt werden.

Das spezifische Gewicht ist ein Maßstab für das gute Durchdringen des Faserstoffs mit Thermoplast. Beispielsweise ergibt eine Formmasse aus 100 Teilen Polyäthylen mit einem spez. Gewicht von 0,92 g/cm³ und 300 Teilen Papierschnitzeln aus Natron-Krafftpapier mit einem spez. Gewicht von OJ g/cm³ bei einem Druck von 60 bar, absolut ein spezifisches Gewicht von 1,17 g/cm³. Der erfindungsgemäß hergestellte Formkörper hat eine Oberfläche aus reinem Thermoplast.

Der technischen Lehre nach der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß die verarbeitete Schnitzelmasse ein Schüttgewicht von beispielsweise 0,12 g/dm³ hat. Das spez. Gewicht des fertigen Formkörpers liegt vorzugsweise etwa bei 1,1 g/cm³. Es muß also eine Verdichtung von rd. 1 :9 stattfinden. Es wäre außerordentlich umständlich, wollte man ein Formwerkzeug mit dem neunfachen Volumen füllen. Außerdem würde in diesem Fail ein Formteil mit unterschiedlichen physikalischen Eigenschaften entstehen. In Stempelnähe würde man andere Festigkeitseigenschaften messen ais in Matrizennähe, da beim Schließen des Formwerkzeugs durch den Stempel infolge Brückenbildung der Flächen-, teilchen (»Gewölbeeffekt«) am Boden der Matrize ein geringeres spezifisches Gewicht entstehen würde als in Stempelnähe. Dieser Effekt verringert sich zwar mit der Höhe des aufgewandten Druckes. Bei schwierigen Formen mit schmalen Stegen wird er aber nie ganz zu ι vermeiden sein. Es kommt hinzu, daß bei einem Zusammenpressen der Teilchen scharfkantige Ecken des Werkzeugs nur unvollkommen abgebildet werden.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte

Formkörper können beispielsweise als Distanzklötze,

ι insbesondere als Palettenfüße verwendet werden. Bei der Herstellung von Palettenfüßen aus elastischem

Kunststoff, die lösbar mit einer Leiste verbunden sind,

hatte sich der Nachteil herausgestellt, daß bei der Stapelung mehrerer ungleichmäßig beladener Paletten

Ii übereinander der Palettenstapel als Folge der sich dabei

ergebenden ungleichmäßigen Durchfederung umkippte

Es galt daher, einen geeigneten elsatischen Werkstoff zt

finden, der noch elastisch genug ist, um Stöße zi

dämpfen, der aber andererseits nicht so elastisch ist, da[

■") es zu Schieflagen bei einer einseitigen Palettenstapelunj kommen kann.

Die Lösung der gestellten Aufgabe ist auch nich durch das, Verfahren nach der US-PS 28 06 254 möglich Diese Druckschrift offenbart nämlich zum einen eini ,Ii andere Substanz, die verarbeitet wird, nämlich Kork zum anderen hat sie nicht das Vorverdichten zun Gegenstand.

Die Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsge mäßen Verfahrens mit einem bcheizbaren hohlzylindri >■> sehen Gehäuse, mindestens einer Extrusionsschneck und einem Profil- oder Formwerkzeug zeichnet sir! dadurch aus, daß zwischen dem Profil- oder Formwerk zeug und dem Gehäuse ein beheizbares oder kühlbare

bzw. teilweise beheizbares und teilweise kühlbares Staurohr angeordnet ist. Aus dem Vorrichtungsanspruch wird ein selbstständiger Patentschutz nicht hergeleitet. Es ist nämlich einer der Vorzüge des erfindungsgemäßen Verfahrens, daß es mit Hilfe von gebräuchlichen Maschinen durchgeführt werden kann. So sind beispielsweise auch Spritzgußmaschinen mit Staurohr zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet. Die Abbildungsgenauigkeit des Profil- oder Formwerkzeuges, wie scharfe Ecken und Narbung, ist sehr präzise. Das hohe spezifische Gewicht garantiert eine einwandfreie Haftung des Thermoplasten auf dem Nicht-Thermoplasten. Damit ist ein Schwachpunkt der Thermoplaste beseitigt, die ihre Verwendung selbst bei ungefüllten Preßmassen bisher stark eingeschränkt hatte. Ferner sind die erfindungsgemäß hergestellten Formkörper wasserabstoßend.

Die Erfindung wird in der nachstehenden Beschreibung anhand schematischer F i g. 1 bis 4 beispielhaft erläutert:

Die auf Schneid- oder Mahleinrichtungen, insbesondere Schneidmühlen, zerkleinerten und vorgemischten Komponenten aus flächenartigem Nicht-Thermoplast und Thermoplast mit eventuellen Zuschlagen wie Farbstoffen, werden gemischt und über einen Füllbehälter mit Rührwerk einer Stopfschnecke zugeführt. Diese Stopfschnecke führt die Mischung leicht verdichtet dem Extruder, vorzugsweise einem Doppelschnecken-Extruder, zu. In dem Extruder wird die Mischung bei niedriger Schneckendrehzahl gründlich durchmischt, am beheizten Zylinder erwärmt und beim Transport zur Schneckenspitze laufend verdichtet. Die Schnecken haben im Bereich der Einzugsöffnung eine hohe Gangtiefe und eine große Steigung, die mit Unterbrechung im Bereich einer möglichen Vakuum-Absaugung bei feuchten Mischungen stetig kleiner werden. Beim Durchfahren des Extruders schmilzt der Thermoplast in der Mischung und verbindet sich mit den Nicht-Thermoplast-Schnitzeln. Ein bevorzugtes Beispiel ist die Verwendung von 1 bis 10 mm² großen Papierstückchen und Polyäthylenen. Die Papierstückchen können bereits mit einem Thermoplast beschichtet sein. Durch den hohen Druck im Extruder — er kann 200 bis 300 bar absolut und höher betragen — wird eine innige Verbindung zwischen dem Thermoplast und den Schnitzeln herbeigeführt. Am Mund- oder Hosenstück des Extruders ist eine homogene, hochviskose, plastische Masse entstanden, welche ein spezifisches Gewicht bei einer Mischung, wie sie vorstehend erwähnt wurde, unter 1,0 hat. in diesem Fall ist also der Thermoplast noch nicht meßbar in das Papiervlies eingedrungen.

Die den Extruder verlassende Preßmasse wird einem Staurohr zugeführt, an der Staurohrwand infolge des Reibungswiderstandes weiter verdichtet, auf die für den Preßvorgang im Formwerkzeug günstigste Abmessung gebracht und am Austretende des Staurohrs wieder aufgeheizt. Die warme plastische Masse ist beim Verlassen des Staurohrs fertig zum Einführen in das Formwerkzeug, das der Preßmasse zwischen kaltem Stempel und kalter Matrize die entgültige Form gibt.

Wie bereits erwähnt, dient das Staurohr dazu, die den Extruder verlassende Preßmasse weiter zu verdichten. Der für die Verdichtung der Preßmasse erforderliche Reibungswiderstand an der Staurohrwandung kann durch ein Kühlen des Staurohrs weiter verstärkt werden, da die Abkühlung der Masse mit einer Viskositätserhöhung verbunden ist. Dabei ist zu beachten, daß als Folge der Abkühlung an der Rohrwand ein Temperaturgefälle der Masse von der Wandnähe zum Kern hin besteht. Hierdurch entsteht infolge der damit verbundenen Viskositäts-Unterschiede eine Scherspannung zwischen den Schichten innen , und außen, die dann zum Scherbruch führt. In diesem Fall blättert der Strang nach dem Verlassen des Staurohrs tannenzapfenartig auf (vgl. F i g. 3). Um einen derartigen »Scherbruch« zu vermeiden, wird die Masse am Austrittsende des Staurohrs wieder aufgeheizt.

in Im Nachstehenden werden Beispiele für die Herstellung von Palettenfüßen nach dem crfindungsgemäßen Verfahren gegeben:

Als Rohstoff können Randstreifen aus teilweise mit Polyäthylen beschichtetem Natron-Zellulose-Krafftpa-

i-, pier verwendet werden. Diese Streifen sind mit einem Polyäthylen mit einem spezifischen Gewicht von 0,92 g/cm³ beschichtet. Auf 100 Teile Polyäthylen kommen 300 bis 450 Teile Papier. Das Papier hat ein spezifisches Gewicht von 0,7 g/cm³. Zunächst werden

..,, die Randstreifen in einer Schneidmühle mit austrittsseitig 6 mm Sieb zerkleinert und dann über einen Fülltrichter und eine Stopfschnecke einem Doppelschnecken-Extruder mit 5 Heiz- und Kühlstufen zugeführt. Das Gemisch wird wie folgt aufgeheizt:

"' Stufe 12 3 4 5

Temperatur 105° 110° 120° 130° 145⁰C.

Nach dem Verlassen des Extruders wird die Masse einem Staurohr zugeführt. Die Staurohriänge beträgt

κι 1600 mm und der Staurohrdurchmesser 75 mm. Die Masse wird in dem Staurohr auch gekühlt. Zu diesem Zweck beträgt die Wandtemperatur in der Mitte des Staurohrs 100⁰C. Am Ende des Staurohrs wird dann die Rohrwandung wieder auf 125°C aufgeheizt (vgl. F i g. 2).

γ, Die aus dem Staurohr austretende Masse hat ein spezifisches Gewicht von 1,0 g/cm³ bis 1,1 g/cm³. Ihre Oberfläche ist bereits mit Thermoplast angereichert. Die Masse wird nach dem Verlassen des Staurohrs sofort in ein gekühltes Werkzeug eingeführt und auf das

4Ii endgültige spezifische Gewicht von 1,15 g/cm³ verdichtet. Dabei bildet sich dann die reine Thermoplast-Formoberfläche aus. Nach dem Abkühlen der Oberfläche des Formstücks bis auf die Erstarrungstemperatur des Thermoplasten wird dann der Formkörper aus der

a; Form ausgestoßen.

Der erforderliche Verdichtungsdruck im Formwerk zeug, bei dem sich eine Kunststoff-Oberfläche bildete lag bei 60 bar absolut. Hierbei ergaben sich die bester Ergebnisse. Noch brauchbare Ergebnisse zeigten abei

vi auch Versuche bei 30 bar absolut.

Die Zugfestigkeit wurde mit 35,5 kp/cm² gemessen Die Kerbschlagzähigkeit nach DlN 53 453 wurde mi 5,3 kp/cm ermittelt. Ein derartiger Palettenfuß läßt siel wie Hartholz verarbeiten, also bohren, sägen, klebei

v, und schleifen. Er schwindet und dehnt sich nicht unte atmosphärischen Bedingungen. Er ist hydrophob, d. h. e nimmt so gut wie keine Feuchtigkeit bei Wasserlage rung auf.

Eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungs

(.ο gemäßen Verfahrens in Fig. 2 dargestellt. Sie bester aus einem Doppelschnecken-Extruder mit einem Ge häuse 1, einer Einzugsschnecke 2 für die Materialschni' zel, Dosierrinnen 3 für Schnitzzuschläge, wie z. B. Färb' einem Staurohr 4 sowie Heiz- und Kühlmanschettcn

ι.'. Die Dosierrinnen können auch als Mischelementc fi die Zudosierung von Füllstoff-Schnitzeln und Kunstof Schnitzeln bzw. Thermoplastschnitzcln dienen. A Nebenzeichnung ist der Temperaturverlauf 6 von de

Staurohröffnung an eingezeichnet, wobei f die Temperatur und s den Abstand von der Staurohröffnung

bezeichnet. , .

F i g 3 zeigt das Entstehen eines Scherbruchs bei ungenügend beheizter Staurohr-Austrittsöffnung. Aus s Fig 3 sind ersichtlich, das Staurohr 7, die Masse 8 im Staurohr, die Scherbruchstelle 9 und bei 10 das tannenzapfenartige Aufreißen hinler der Scherbruchstelle

Die in Fig 4 dargestellte Vorrichtung stimmt mit derjenigen nach Fig. 2 hinsichtlich des Extruder mit dem Gehäuse 1, von welchem lediglich dar, Ende dargestellt ist, des Staurohrs 4 sowie der Heiz- und Kühlmanschetten 5 überein. Daran schließt s.cn ein Gestell 11 mit Drehzapfen an. Auf diesem ist eine i> Formträgerscheibe 12 mit Vielfachformen angeordnet. Mit der Formträgerscheibe 12 arbeiten Verdichtungskolben 13 mit Anschlag zusammen. Den Verdichtungskolben 13 gegenüber sind Auswerfkolben 14 angeordnet 15 ist ein Halte- und Distanzkolben, 16 eine :n Transporteinrichtung und 17 ein Kühlbad oder Wasserbecken, im dargestellten Ausführungsbeispiel ein Wasserbecken. Die hochviskose, plastische Masse wird aus dem Staurohr 4 ausgestoßen und füllt die Formen auf der Formträgerscheibe 12. Der Massestrang ist ., dabei etwas kleiner als die Öffnung der Form. Is die erforderliche Masse in die Form eingefüllt, erhalt die Masse ihre endgültige Gestalt und Verdichtung durch das Zusammenpressen des Verdichtungskolbens 13. Der Kolben tritt dabei zunächst in die Form ein und wird durch den Massedruck gegen eine Federkraft bis zu einem Anschlag verdrängt. Aus dem Widerstand de Feder ergibt sich der Verdichtungsdruck. 1st der Anschlag erreicht, wird der Verdichtungskolben 13 zurückgezogen, und die Formtragersche.be 12 dreht sich unter Abscheren des Massestrangs, bis die nächste Form vor dem Ende des Staurohrs steht. Darna beg.nni dann erneut der Vorgang des Massefüllens der For. Beim Weiterwandern der Formträgerscheibe in die nächste Stellung wird die gefüllte Form vor den Auswerfkolben 14 geschoben, der den Formling geg.η den Widerstand des Halle- und Distanzkolben 15 aus der Form herausschiebt. Der Distanzkolbensorgt fur die genaue Einhaltung der Palettenfußhöhe. Nach dem Auswerfen wird der Palettenfuß auf eine Transporteinrichtung 16 gelegt, die den Palettenfuß im Kuhlbad oder Wasserbecken 15 ablegt. ,,

in Figl ist ein als Palettenfuß verwendbarer DistanzKlot/ abgebildet. Die Erprobung aerarl.gt ^ Palettenfüße zeigte hervorragende Eigenschaft«... der Preßmasse. Sie ließ sich mit Holzwerkzeugen wie . ou bearbeiten, sie konnte gebohrt, geschl.fien gehobe ι i.ü gesägt werden. Dabei splitterte sie nicht. Wem. ζ I^mit einem Hammer auf den Formkörper geschlagen wnu, splittert nichts üb, sondern der Hammer springt federnd zurück. Der Palettenfuß splittert selbst dann nicht, wenn mit einem Gabelstapler gegen den Palettenfuß gefahren wird. Diese hervorragenden mechanischer Eigenschaften sind auf die blättchenförmige S'ruktur der Nicht-Thermoplaste und auf den geringer, Anteil an Thermoplast zurückzuführen. Die blättchenförmige Struktur garantiert im Gegensatz zu kugeligen oder faserigen Asbest-Füllkörpern eine sehr große Begrenzungsfläche zwischen Thermoplast und Nicht-Thermoplast. Außerdem verliert der Thermoplast in den dünnen Spalten zwischen zwi flächenartigen Nicht-Thermoplasten typische thermoplastische Eigenschaften infolge der Fließbehinderung, die sich ganz allgemein bei Thermoplasten in engen Spalten einstellt. Diese Kriechbehinderung ( = Fließbehinderung) bewirkt eine höhere Temperaturfestigkeii und eine geringere Versprödung bei tiefen Temperaturen.

Im Rahmen des beschriebenen Verfahrens ist auch eine Beimischung von Fasern zur weiteren Erhöhung der Schlagzähigkeit möglich. Dabei werden pflanzliche, tierische oder Kunslstoffasern verwendet. Glasfasern oder Asbestfasern führen allerdings zu einem erhöhten Verschleiß bei der Aufbereitung der Masse im Extruder und verringern somit die Lebensdauer von Schnecke und Gehäusebüchse. Die Fasern wt.,den dosiert, d.h. beispielsweise über eine Schüttrinne dem Behälter zugegeben. Desgleichen kann Ruß oder Koks zugegeben werden, durch welche Zugaben die Farbe des Formkörpers beeinflußt wird. Im übrigen können die Formkörper durch Zugabe von Harzpulver, durch Spritzen, Beschäumen, Kaschierung od. dgl. Oberflächentechniken veredelt werden. Eine spezielle Oberflächenveredelung, die besonders vorteilhaft zum Anfärben der Formteile geeignet ist, da die Farbstoffschicht sehr einfach und dabei dicker aufgebracht werden kann als durch Spritzen, besteht im Eitauchen des plastischen, hochviskosen Massestrangs, bevor er in das Formwerkzeug eingelegt wird, in ein Wirbelsinterbad aus eingefärbten Thermoplasten, deren Sintertemperatur der Temperatur des Massestranges angepaßt ist. Die Preßmasse wird also, bevor sie dem Formwerkzeug zugeführt wird, in einem Wirbel-Sinterbad mit einem vorzugsweise farbigen Kunststoff überzogen.

Vorteilhaft weist das Staurohr an seinem Ende zusätzlich noch eine Staudüse auf, die das Material auf sein endgültiges spezifisches Gewicht verdichtet, so daß sich bereits bei Verlassen des Materials nach der S'.aiidüse die Thermoplast-Oberfläche gebildet hat. Ir diesem Fall hat die Staudüse den Querschnitt de! endgültigen Profils. Ein Einlegen in ein Formwerkzeug k;mn infolgedessen entfallen. Mit einer derartige! Smuduse lassen sieh endlose Strangprofile herstellen.

Blatt

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Herstellen von Formkörpern aus thermoplastischen Kunststoffen und einem blattförmigen, geschnitzelten, faserigen, nichtthermoplastischen Werkstoff, vorzugsweise Papier, wobei die Schnitzelmasse in noch nicht beschichtetem oder noch nicht vollständig beschichtetem Zustand vorliegt, und wobei gegebenenfalls Füllstoffe eingemischt werden, bei welchem durch Hitze und Druck auf die faserige Schnitzelmasse und den Kunststoff eingewirkt wird, dadurch gskennzeichnet, daß der blattförmige, geschnitzelte, faserige Werkstoff, der ca. 65 VoL-⁰Zo oder mehr an der Gesamtmasse beträgt, unter Einwirkung von Druck und Hitze mit dem Thermoplastanteil vermischt, dabei vorverdichtet, hierauf extrudiert und bei der Endformung fertigverdichtet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Fertigverdichten unter einem so hohen Druck durchgeführt wird, daß auf der Oberfläche des Formkörpers eine Kunststoffschicht gebildet wird, und daß die Oberfläche des Formkörpers bis auf Erstarrungstemperatur des Thermoplast abgekühlt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als nichtthermoplastischer Werkstoff Randstreifen eines teilweise mit einem Thermoplast beschichteten Natron-Cellulose-Krafftpapiers verwendet wird.

4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 3, mit einem beheizbaren hohlzylindrischen Gehäuse, mindestens einer Extrusionsschnecke und einem Profil- oder Formwerkzeug, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Profil- oder Formwerkzeug (Fig.4) und dem Gehäuse (1) ein beheizbares oder kühlbares bzw. teilweise beheizbares und teilweise kühlbares Staurohr (4) angeordnet ist.