DE2536780A1 - Verfahren zur nutzbarmachung von schaumstoff-abfaellen aus expandierten polystyrolen - Google Patents

Verfahren zur nutzbarmachung von schaumstoff-abfaellen aus expandierten polystyrolen

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DE2536780A1
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Description

BASF Aktl engeseil dob&ft λ r q c 7 β Π
Unser Zeichen; O.Z.51 489 Fre/Ws 6700 Ludwigshafen, 18.8.1975
Verfahren zur Nutzbarmachung von Schaumstoff-Abfällen aus expandierten Polystyrolen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Nutzbarmachung der Abfälle aus Schaumstoffen, die aus expandierten Polystyrolen bestehen, durch Überführung der Schaumstoff-Abfälle in Fibrillen, aus denen technisch verwertbare Vliese, Filze und Formkörper hergestellt werden können.
Bei der Herstellung und Verarbeitung von Schaumstoffen aus expandierbaren Polystyrolen, die nach dem Expansionsverfahren oder nach dem Extrusionsverfahren hergestellt worden sind, fallen beträchtliche Mengen fester Abfälle an. Diese Abfälle werden im allgemeinen durch Verbrennung oder durch Verbringung auf eine Deponie beseitigt. Wegen des großen Volumens und des sperrigen Charakters der Schaumstoff-Abfälle sind Transport und Ablagerung auf einer Deponie kostspielig.
Ebenso aufwendig ist die Entsorgung der nach ihrer Verwendung anfallenden Formkörper wie z.B. Verpackungsmaterial.
Die Schaumstoff-Abfälle können nach bekannten Methoden zur Wiederverwertung von Kunststoffabfällen aufgearbeitet werden. So lassen sich die Kunststoffabfalle, ggf. nach ihrer Isolierung aus dem Müll, wieder aufschmelzen und durch Extrusion zu Granulat verarbeiten. Aus dem Granulat werden nach dem Spritzgußverfahren Formkörper hergestellt. Bei Anwendung dieser Verfahren erfolgt jedoch in der Regel eine Qualitätseinbuße, so daß nur einfache Artikel, an die nur geringe Anforderungen gestellt werden, wie Blumentöpfe, Gartenpfähle, Platten usw., hergestellt werden können.
Nach einem anderen Verfahren erfolgt durch pyrolytIschen Abbau der Kunststoffe eine Überführung in gasförmige Spaltprodukte, wie Ben-
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zol und Äthylen ο Diese Art der Rückgewinnung der Ausgangsrohstoffe ist jedoch verlustreich und aufwendig.
Der vorliegenden Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, Schaumstoff-Abfälle aus expandierten Polystyrolen, die bei der Herstellung, Verarbeitung und nach der Verwendung anfallen, möglichst vollständig in technisch verwertbare Produkte mit hohen Gebrauchseigenschaften zu überführen.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren zur Herstellung von Pibrillen gelöst, bei dem die Abfälle von Schaumstoffen aus expandierten Polystyrolen in einem geeigneten organischen Lösungsmittel bei Raumtemperatur aufgelöst werden und die erhaltene Lösung in ein flüssiges Fällmedium unter der Einwirkung von Scherkräften eingetragen wird. Hierbei entstehen hochwertige Fibrillen, aus denen aufgrund ihrer Befähigung zur Papierblattbildung technisch verwertbare Vliese, Filze und Formkörper hergestellt werden können.
Unter Fibrillen im Sinne der Erfindung werden fasrige, synthetische Polymerisatpartikel verstanden, die morphologisch nach Größe und Gestalt sowie in ihren Eigenschaften den Zellulosefasern ähnlich sind. Im angelsächsischen Sprachgebrauch ist der Ausdruck "fibrids" üblich.
Unter Schaumstoff-Abfälle expandierter Polystyrole sollen Abfälle und Fehlchargen verstanden werden, die bereits bei der Herstellung der Schaumstoffe aus expandierbaren Polystyrolen nach dem Expansionsverfahren oder nach dem Extrusionsverfahren anfallen. Ferner sollen darunter die Abfälle verstanden werden, die bei der Verwendung in der Praxis anfallen, z.B. bei der Herstellung von Formkörpern oder beim Zuschneiden von Wärmedämmplatten und ebenso die Formkörper selbst nach ihrer Verwendung wie z„B. Verpackungsmaterialien. Unter Styrolpolymerisaten werden dabei nicht nur die Polymerisate des Styrole verstanden. Vielmehr umfaßt dieser Begriff auch Polymerisate von Styrolderivaten, wiecL-Methylstyrol, p-Chlorstyrol, oder Mischpolymerisate von mindestens 50 Gewichtsprozent Styrol oder Styrolderivaten mit anderen Monomeren. Als Co-
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monomere kommen hierbei Acrylnitril, Ester da?Acryl- oder Methacrylsäure mit C,- bis Cg-Alkoholen, N-Vinylverbindungen, wie Vinylcarbazol, oder auch geringe Mengen an Verbindungen, die zwei Doppelbindungen enthalten, vie Butadien, Divinylbenzol oder Butandioldiacrylat, in Betracht.
Die Schaumstoff-Abfälle können als solche oder nach Vorzerkleinerung in einer handelsüblichen Zerkleinerungsmaschine verwendet werden.
Zur Herstellung von Fibrillen müssen die Schaumstoff-Abfälle in einem geeigneten organischen Lösungsmittel aufgelöst werden. Als Lösungsmittel erwiesen sich Tetrahydrofuran, Methyläthylketon und 1,4-Dioxan als geeignet, wobei Tetrahydrofuran bevorzugt wird» Diese Lösungsmittel zeichnen sich gegenüber anderen weniger geeigneten Lösungsmitteln durch ihr hohes Lösevermögen für die in Betracht kommenden Polymerisate bei Raumtemperatur durch ihre gute Mischbarkeit mit Wasser und durch ihren niedrigen Siedepunkt aus. Sie bilden mit Wasser ein Azeotrop, das einen hohen Anteil an organischem Lösungsmittel besitzt. Letzteres ist für die wirtschaftliche Wiedergewinnung der Lösungsmittel von Bedeutung. Um gemäß der Erfindung aus den Polymerisatlösungen Fibrillen herzustellen, kann die Konzentration der Polymerisate in der Lösung 0,5 bis 30, vorzugsweise 10 bis 25 Gewichtsprozent betragen.
Als flüssiges Fällmedium hat sich besonders Wasser bewährt, in dem die gelösten Polymerisate unlöslich und die angewendeten Lösungsmittel unbegrenzt mischbar sind.
Unter Eintragen der Lösung von Schaumstoff-Abfällen in ein flüssiges Fällmedium wird das spontane und intensive Vermischen dieser Lösung in einer größeren Menge des flüssigen Fällmediumsin einem Scherfeld bei Raumtemperatur verstanden. Das Volumenverhältnis von Polymerisatlösung zu Fällmedium kann dabei zwischen 1 : 5 bis 1 : 100 und vorzugsweise 1 : 10 bis 1 s 20 betragen»
Als Scherfeldgeneratoren werden Vorrichtungen verwendet, welche mechanisch durch rotierende Werkzeuge ein Scherfeld erzeugen.
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Hierfür sind handelsübliche Maschinen geeignet, die zum Dispergieren und Homogenisieren von Z6B0 Polymerisat-Dispersionen verwendet werden«, Bei diskontinuierlicher Arbeitsweise können Scherfeldgeneratoren vom Typ Ultra-Turrax Verwendung finden.
Eine kontinuierliche Arbeitsweise gestattet z.Bo folgende Vorrichtung (Abbildung 1).
In einem Gehäuse (1) mit Eintragsstutzen (2) und Austragsstutzen (j5) befindet sich ein Rotor (4), der über eine Welle (5) angetrieben wird. Dieser Rotor (4) setzt das im Gehäuse befindliche flüssige Fällmedium, das laufend durch den Eintragsstutzen (2) zugeführt wird, in rotierende Bewegung. Dabei wird die kinetische Energie des Rotors auf das flüssige Fällmedium übertragen. Das beschleunigte flüssige Fällmedium wird in einer ringförmigen Bremszone (6) abgebremst. Dabei wird ein Teil der kinetischen Energie in Wärme umgewandelt» Die Bremszone wird von einem ringförmigen Stator gebildet, der scharfkantige öffnungen und Prallflächen besitzt.
Zur Herstellung von Fibrillen wird die Lösung der Schaumstoff-Abfälle durch ein Rohr (7) mit einem Innendurchmesser von 4 mm mittels einer Dosierpumpe in das flüssige Fällmedium eingetragen, wobei sich die Austrittsöffnungen des Rohres an dem Ort befindet, an dem das flüssige Fällmedium seine höchste Beschleunigung erfährt. Am Austragsstutzen (^) wird eine Fibrillen-Suspension kontinuierlich ausgetragen.
Das Scherfeld kann ebenso auf hydraulischem Weg erzeugt werden. Wird z.B. die Lösung der Schaumstoff-Abfälle durch eine oder mehrere Düsen ausgepreßt, wobei gegebenenfalls gleichzeitig das flüssige Fällmedium mit einer Strömungsgeschwindigkeit von mindestens 5 m/sec mit der Lösung des Polymerisats in einem Scherfeld intensiv durchmischt wird, so werden ebenso Fibrillen erhalten.
Nach einer speziellen Ausführungsform erfolgt die intensive Durchmischung der strömenden Medien in einem der Zweistoffdüse konzentrisch vorgeschalteten Impulsaustauschraume Die Vorrichtung ist in
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der DT-OS 2 2θ8 921 beschrieben worden
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Nach allen Verfahrensvarianten werden unmittelbar stabile, diskrete Pibrillen erhalten. Sie können durch Filtrieren oder Zentrifugieren von dem flüssigen Fällmedium und der Hauptmenge des organischen Lösungsmittels abgetrennt werden« Die Entfernung des restlichen Lösungsmittels erfolgt durch Waschen mit Wasser auf dem Filter oder in der Zentrifuge» Die verwendeten organischen Lösungsmittel können durch Destillation aus der Mutterlauge und aus dem Waschwasser wieder gewonnen und in den Prozeß zurückgeführt werden.
Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Fibrillen haben eine Länge von 0,1 bis 10mm, eine Dicke von 5 bis 200 /um
und eine spezifische Oberfläche von 10 bis 30 m /go Die Fibrillen besitzen unmittelbar nach ihrer Herstellung einen Wassergehalt von 83 bis 92 Gewichtsprozent und eine hohe Befähigung zur Blatt« und Vliesbildung beim Abscheiden der Fibrillen aus wäßriger Sus~ pension auf einem Siebo
Wäßrige Suspensionen aus den erfindungsgemäß hergestellten Fibrillen werden beispielsweise hergestellt, indem man die Fibrillen unter Rühren in Wasser einträgt, in dem gegebenenfalls ein Dispergiermittel in einer Menge von 0,1 bis 1,0 Gewichtsprozent, bezogen auf das Trockengewicht der Fibrillen, gelöst ist. Der erhaltene Faserbrei wird dann noch 5 bis 15 Minuten lang mit einem hochtourigen Propellerrührer umgearbeitet. Die Stoffdichte beträgt hierbei im allgemeinen 0,5 bis 10 und vorzugsweise 1 bis 5 %o
Als Dispergiermittel können zum Beispiel oberflächenaktive Substanzen, die aus hydrophilen und hydrophoben Segmenten aufgebaut sind, Polyvinylalkohole oder Stärke verwendet werden.
Aus den wäßrigen Suspensionen der Fibrillen können beim Abscheiden auf einem Sieb Papierblätter (Vliese) erhalten werden, die sich durch eine gute Faserbindung und durch eine gleichmäßige Formation auszeichnenο Die Vliese können leicht von den Sieben abgenommen werden <,
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Die wäßrigen Suspensionen der Pibrillen können nach entsprechender weiterer Verdünnung mit Wasser auf einer Papier» oder Naßvliesmaschine zu papierähnlichen Flächengebilden verarbeitet werden.
Für die Herstellung von zusammenhängenden, selbsttragenden Bahnen auf der Papiermaschine ist es jedoch erforderlich, daß die Vliese eine genügend hohe initiale Naßfestigkeit besitzen,, Ein Normblatt (2, 4 g), das aus Fibrillen hergestellt worden ist, muß bei einem Wassergehalt von 8j5 Gewichtsprozent eine initiale Naßfestigkeit von mindestens 80 g besitzen» Normblätter, die aus den erfindungsgemäß hergestellten Fibrillen auf dem Blattbildner (Rapid-Köthen) angefertigt wurden, besitzen initiale Naßfestigkeiten von 100 bis 300 go
Die erfindungsgemäßen Fibrillen können selbstverständlich ebenso mit Zellulosefasern in jedem beliebigen Verhältnis miteinander gemischt werden und auf der Papiermaschine zu selbsttragenden, zusammenhängenden Bahnen verarbeitet werden»
Die Fibrillen eignen sich außerdem zur Herstellung von Maschinenpappen (Kartons) auf Rundsieb- und Langsiebmaschinen oder kombinierten Maschinen, die in H. Hentschel, Chemische Technologie der Zellstoff- und Papierherstellung, 2. Auflage, 19β2, S.450 - 455, VEB Fachbuchverlag Leipzig, beschrieben worden sind«
Bei diesem Verfahren können die Fibrillen auch zusammen mit Zellstoff, Holzschliff, Altpapier und sonstigen natürlichen und synthetischen Fasermaterialien in jedem beliebigen Mischungsverhältnis zur Herstellung von papierähnlichen Flächengebilden, Pappen und Formkörpern eingesetzt werden«,
Durch die Mitverwendung von Fibrillen in einer oder mehreren Kartonlagen kann der Trockengehalt der Bahnen nach der Pressenpartie um 10 bis 25 % gesteigert werden,, Die Fibrillen verleihen den Kartons außerdem wesentlich mehr Volumen als dies bei Verwendung der üblichen Faserstoffe möglich ist. Es werden Steigerungen des Volumens bis zu 250 % erzielt.
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Auch bei der Herstellung von nahtlosen Formkörpern nach dem Pappenguß-Verfahren ist die Mitverwendung von Fibrillen vorteilhaft. Das Pappenguß-Verfahren ist im Handbuch der Papier- und Pappenfabrikation, 2. Auflage, Band II L - Z, 1971 S8 1357 ff.» Sängig-Verlag, Niederwalluf, beschrieben wordene ,
Durch die kurze Entwässerungsdauer der Pibrillen wird auch hier die Entwässerbarkeit des Stoffes in den Form- und Gießmaschinen verbessert, so daß die Produktionsgeschwindigkeiten gesteigert werden können. Bei der Herstellung von Formkörpern nach dem Pappenguß-Verfahren unter Mitverwendung von Fibrlllen können ebenfalls Volumenvermehrungen bis 250 % erzielt werden. Auf diese Weise können Formkörper mit schlag- und stoßdämpfenden, doh„ energiezehrenden Eigenschaften, hergestellt werden, die deswegen als Verpackungsmaterial besonders gut geeignet sind.
Meßmethoden
Das Ausmaß der Fibrillierung der erhaltenen Fibrillen wurde durch Bestimmung des Mahlgrades nach der Schopper-Riegler-Methode (Korn-Burgstaller, Handbu>3h der Werkstoffprüfung, 2. Auflage, 1953» 4. Band, Papier- und Zellstoffprüfung, S. 388 ff., Springer-Verlag) festgestellt. Für die Durchführung dieser Bestimmung müssen die Fibrillen in eine wäßrige Suspension mit konstanter Stoffdichte (2 g/l und 200C) gebracht werden. Es wird diejenige Menge Wasser ermittelt, die unter bestimmten Bedingungen von den suspendierten Fibrillen zurückgehalten wird. Die aufgenommene Menge Wasser (°-Schopper-Riegler, 0SR) ist umso größer, je höher die Fibrillierung der Fibrillen ist. Die Schopper-Riegler-Werte eines ungemahlenen Suflitzellstoffes liegen bei 12 bis 150SR. Die Schopper-Riegler-Werte der erfindungsgemäß verwendeten Fibrillen liegen beispielsweise bei 15 bis 300SR0
Die Bestimmung der Entwässerungsdauer erfolgte ebenso nach der Schopper-Riegler-Methode. Hierbei wird die Auslaufzeit in Sekunden von 700 ml Wasser aus einem Liter einer 0,3-prozentigen Stoffaufschwemmung gemessen.
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Die Entwässerungsdauer der erfindungsgemäß verwendeten Fibrillen beträgt 2-10 see« Demgegenüber beträgt die Entwässerungsdauer bei gebleichtem Zellstoff (35°SR) 30 - 35 see, bei Holzschliff (650SR) 90 - 120 see und bei Altpapier 90 - 120 see
Die initialen Naßfestigkeiten werden mit dem von W. Brecht und H. Fiebinger entwickelten Prüfgerät bestimmt (Karl Frank, Taschenbuch der Papierprüfung, 3· erweiterte Auflage, Eduard Roether-Verlag, Darmstadt, 1958, S. 59)· Aus den zu prüfenden Fibrillen werden auf einem Blattbildungsgerät durch Einlegen eines Rahmens Probestreifen mit den Abmessungen 30 χ 95 mm gefertigt. Die Dicke der Probestreifen (Flächengewicht) wird durch die Stoffeinwaage bestimmt. Mit dem Prüfgerät wird dann gemessen, bei welcher Belastung in g der Probestreifen reißt«,
Die Bestimmung der spezifischen Oberfläche der Fibrillen erfolgte nach der BET-Methode durch Stickstoffadsorption (S„ Brunnauer, T. H0 Emmett, E. Teller, Journal American Chemical Society, Band 60, S. 309 (1938)).
Die in den Beispielen angegebenen Teile sind Gewichtsteile und die Prozente sind Gewichtsprozente»
Herstellung und Eigenschaften der Fibrillen: Beispiel 1
2000 Teile Abfälle, die bei der Verwendung (Schneiden) von Polystyrol-Hartschaumplatten angefallen sind, die nach dem Expansionsverfahren aus Styrolperlpolymerisat hergestellt worden sind und die eine Rohdichte von 20 kg/nr (DIN 53 420) besitzen, wurden in 8000 Teilen Tetrahydrofuran unter Rühren aufgelöst.
Die Polymerisatlösung wurde in der in Abb. 1 gezeichneten und oben näher beschriebenen Vorrichtung über eine Rohrleitung (7) mittels einer Dosierpumpe unmittelbar in der Nähe des Rotors (4) in das Fällmedium Wasser eingetragen. Gleichzeitig wurde der Maschine etwa die 20-fache Volumenmenge Wasser über den Eintragsstutzen (2) zugeführt. Die am Austragsstutzen (3) austretende
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Fibrlllen-Suspension wurde in ein Auffanggefäß gefördert. Die Fibrillen reicherten sich an der Oberfläche an und konnten abgeschöpft werden» Die erhaltenen Fibrillen wurden auf einer Nutsche abgesaugt und mit Wasser gewaschen, bis der Rückstand frei von Tetrahydrofuran war.
Die erhaltenen Fibrillen sind feinst f!brilliert, besitzen eine Länge von 0,5 bis 3 mm und eine Dicke von 5 - 100 /um. Der Wassergehalt der Fibrillen betrug 90^4 %.
Die Meßwerte für die charakteristischen Fibrilleneigenschaften betragen:
Spezifische Oberfläche 2 22,7 m2/g
Mahlgrad 19,0 ° SR
Entwässerungsdauer - 2,9 see
Beispiel
Es wurde wie im Beispiel 1 verfahren, jedoch wurde als Lösungsmittel anstelle von Tetrahydrofuran 1,4-Dioxan eingesetzt.
Die erhaltenen Fibrillen sind fein strukturiert. Sie besitzen eine Länge von 0,5 bis 6 mm und eine Dicke von 10 bis 200 yum. Der Wassergehalt der Fibrillen betrug 88,9
Meßwerte der charakteristischen Fibrilleneigenschaften:
Spezifische Oberfläche 3 18,5 m /g
Mahlgrad 17,0 ° SR
Entwässerungsdauer 1,9 see
Beispiel
Es wurde wie im Beispiel 1 verfahren, jedoch wurde als Lösungsmittel anstelle von Tetrahydrofuran Methyläthy!keton eingesetzt.
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Die erhaltenen Fibrillen sind fein strukturiert. Sie besitzen eine Länge von 0,5 bis 6 mm und eine Dicke von 10 bis 200 /Um. Der Wassergehalt der Fibrillen betrug 89,2$.
Die Meßwerte der charakteristischen Fibrilleneigenschaften betragen;
Spezifische Oberfläche 4 23,1 m2/g
Mahlgrad 18,2 0 SR
Entwässerungsdauer 3,1 see
Beispiel
2000 Teile der abgeschnittenen Stöße von Polystyrol-Hartschaumplatten, die unmittelbar nach ihrer Herstellung nach dem Extrusionsverfahren beim Schneiden auf vorgegebene Längen angefallen sind und eine Rohdichte von 33 kg/nr besitzen, wurden in 8000 Teilen Tetrahydrofuran unter Rühren aufgelöst.
Die Herstellung und die Aufarbeitung der Fibrillen erfolgte wie in Beispiel 1 beschrieben.
Es wurden feinst strukturierte Fibrillen mit einer Länge von 0,3 bis 5 mm und einer Dicke von 10 bis 200 yum erhalten. Der Wassergehalt der Fibrillen betrug 86,8 %.
Meßwerte der charakteristischen Fibrilleneigenschaften:
Spezifische Oberfläche 17,4 m2/g
Mahlgrad 16,3 0 SR
Entwässerungsdauer 3,1 see
Beispiel 5
2000 Teile von Kartoneinsätzen (Verpackungsmaterial) aus Polystyrol-Hartschaum, die zum Schutz von stoß- und schlagempfindlichen Teilen beim Transport eingesetzt worden sind, wurden nach
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Vorzerkleinerung in einer Schneidemühle in 8000 Teile Tetrahydrofuran unter Rühren aufgelöste
Die Herstellung und die Aufarbeitung der Pibrillen erfolgte wie in Beispiel 1 beschrieben.
Es wurden sehr feine Fibrillen erhalten, die eine Länge von 0,3 bis 4mm und eine Dicke von 5 bis 50 /um besaßen. Der Wassergehalt betrug 91,2 %B
Meßwerte der charakteristischen Fibrilleneigenschaftens
Spezifische Oberfläche 24,8 m /g
Mahlgrad •22,3 ° SR
Entwässerungsdauer 9,2 see
Verwendung der erfindungsgemäßen Pibrillen
Beispiel 6
Aus Pibrillen, die gemäß Beispiel 1 hergestellt worden sind,
wurde auf einem Blattbildungsgerät (Rapid-Köthen) ein Normblatt (2,4 g Blattgewicht) hergestellt, das leicht vom Sieb abnehmbar war. Das Blatt zeigte eine gleichmäßige Formation und eine gute Faserbindung. Es wurde eine initiale Naßfestigkeit von 146 g gemessen.
Beispiel 7
Aus 70 Teilen Fibrillen, die nach Beispiel 1 hergestellt worden sind, konnte zusammen mit 30 Teilen Sulfitzellstoff, der einen
Mahlgrad von 35°SR besitzt, ein Normblatt hergestellt werden, das ebenfalls leicht vom Sieb abgenommen werden konnte und eine gleichmäßige Formation sowie eine gute Faserbindung zeigte. Es wurde
eine initiale Naßfestigkeit von 204 g gemessen.
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Beispiel 8
Die Fibrillen, hergestellt nach Beispiel 1, wurden für die Blattbildung und die Bestimmung der initialen Naßfestigkeit mit 1 Gewichtsprozent, bezogen auf das Trockengewicht der Fibrillen, mit einem Polyvinylalkohol behandelt, der einen Verseifungsgrad von 88 Molprozent und eine Viskosität von 4 cP, gemessen nach DIN 53015, hat.
Aus den mit Polyvinylalkohol ausgerüsteten Fibrillen wurden auf dem Blattbildungsgerät Normblätter aus
a) 100 % Fibrillen
b) 70 % Fibrillen und J>0% SuIf it zellstoff mit dem Mahlgrad
35°SR
hergestellt.
Die Blätter konnten leicht vom Sieb abgenommen werden und zeigten eine gleichmäßige Formation sowie eine sehr gute Faserbindung. Die initiale Naßfestigkeiten betrugen:
a) 290 g b) 233 g
Das Beispiel 8 zeigte, daß bei Anwendung von geeigneten Dispergierhilfsmitteln die an sich hohe initiale Naßfestigkeit weiterhin gesteigert werden kann.
Beispiel 9
Aus Fibrillen, die gemäß Beispiel 4 hergestellt worden sind, wurden auf einem Blattbildungsgerät Normblätter aus
a) 100 % Fibrillen
b) 70 % Fibrillen und JO % Sulfitzellstoff mit dem Mahlgrad
35°SR
hergestellt. Die Blätter konnten leicht vom Sieb abgenommen werden und zeigten eine gleichmäßige Formation sowie eine gute Faser-
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bindung.
Die initialen Naßfestigkeiten betragen;
a) l46 g b) 192 g
Beispiel 10
Herstellung von Masohinenpappen (Kartons)
unter Verwendung von Fibrillen, gemäß Beispiel 1
Auf einer Langsiebmaschine werden Kartons mit dem Flächengewicht 250 g/m hergestellt.
Der Stoffeintrag hat folgende Zusammensetzung?
50 Teile gebleichter Sulfitzellstoff (350SR)
30 Teile ungebleichter Holzschliff (650SR)
20 Teile Pibrillen gemäß Beispiel 1
25 Teile Füllstoff (China-Clay Xl)
1,5 Teile Kollophoniumharz
4,0 Teile Alaun
Aus diesen Komponenten wird durch Zugabe von Wasser ein Faserbrei mit der Stoffdichte von 5$ hergestellt. Die weitere Aufbereitung des Stoffs wurde durch eine Entstipper- und Kegelrefinerbehandlung vorgenommen. Die Konzentration am Stoffauflauf der Maschine betrug 1,15 Die Entwässerung erfolgte über ein Langsieb, zwei Legepressen und eine Wendepresse.
Die Trockengehalte der Bahnen betrugen;
vor der Pressenpartie 17*0 % nach der Pressenpartie 39*5 %
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Vergleichsbeispiel 1
Es wird wie in Beispiel 10 verfahren, jedoch ohne den Zusatz der 20 Teile Fibrillen.
Die Trockengehalte der Bahnen betrugen;
vor der Pressenpartie 14,2 %
nach der Pressenpartie 3^*0 %
Der Trockengehalt der Bahnen wird bei Mitverwendung von Pibrillen um 16,2 % gesteigert.
Beispiel 11 und Vergleichsbeispiel 2
Herstellung von Formkörpern nach dem Pappegußverfahren unter Verwendung von Fibrillen gemäß Beispiel 1
In einer Pappegußmaschine vom Typ 2-Rotor-3-Bahn werden Eierhöcker mit dem Stückgewicht von 60 g hergestellt.
Die Stoffmischungen, deren Zusammensetzung nachstehend beschrieben wird, wurden im Stofflöser aufgeschlagen. Anschließend durchliefen sie einen Magnetabscheider, einen Dickstoffreiniger und einen Entstipper. Die Stoffmischungen wurden in der Maschinenbütte unter Zugabe von Wasser auf eine Stoffdichte von 1% eingestellt und dann der Formmaschine zugeführt.
Nach dem Absaugen der Form wird der Artikel in einem Trockenofen getrocknet und anschließend in einer mechanischen Presse nachgeformt .
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Zusammensetzung der
Stoffmischung
Beispiel 11
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Vergleichsbeispiel 2
gebleichter Sulfitzellstoff (55 SR)
Altpapier
ungebleichter Holzschliff (650SR)
Fibrillen nach
Beispiel 1
10 Teile 20 Teile 35 Teile
35 Teile 10 Teile 20 Teile 70 Teile
Eigenschaften der
Formkörper
Beispiel 12
Vergleichsbeispiel 2
Volumen (cnr/g)
Volumenvermehrung gegenüber Vergleichsbeispiel 1
3,1
55 % 2,0
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Claims (6)

~ IG - O.Z. 31 Patentansprüche
1. Verfahren zur Herstellung von Fibrillen durch Auflösen von festen makromolekularen Abfallstoffen in einem organischen Lösungsmittel und Eintragen der erhaltenen Lösung in ein flüssiges Fällmedium un^er der Einwirkung von Scherkräften, dadurch gekennzeichnet f daß als feste makromolekulare Abfallstoffe Abfälle von Schaumstoffen aus expandierten Polystyrolen, die bei der Herstellung, bei der Verarbeitung und nach der Verwendung der Schaumstoffe anfallen, verwendet werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als organische Lösungsmittel Tetrahydrofuran, 1,4-Dioxan oder Methyläthylketon verwendet„
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man als flüssiges Fällmedium Wasser verwendet.
4. Fibrillen aus Schaumstoff-Abfällen, die aus expandierten Polystyrolen bestehen und nach Anspruch 1 bis 3 hergestellt worden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Fibrillen eine Länge von 0,1 bis 10 mm, eine Dicke von 5 bis 200 /um, eine spezifische
2 / ' Oberfläche zwischen 10 und 30 m /g und einen Mahlgrad nach
Schopper-Riegler zwischen 15 und 300SR aufweisen.
5. Verwendung der Fibrillen gemäß Anspruch 4 zur Herstellung von papierähnlichen Flächengebilden, die eine initiale Naßfestigkeit von mindestens 100 g aufweisen, Pappen oder Formkörpern.
6. Verwendung der Fibrillen gemäß Anspruch 4 im Gemisch mit Zellstoff, Holzschliff, Altpapier und sonstigen natürlichen und synthetischen Fasermaterialien zur Herstellung von papierähnlichen Flächengebilden, Pappen oder Formkörpern«
BASF Aktiengesellschaft
Zeichn.
70 9809/1094
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