DE2536780A1 - Verfahren zur nutzbarmachung von schaumstoff-abfaellen aus expandierten polystyrolen - Google Patents
Verfahren zur nutzbarmachung von schaumstoff-abfaellen aus expandierten polystyrolenInfo
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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-
-2-
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- #- O.Z. 31
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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O.Z. 51 9
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
0,Z. 31
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 <,
0 9 8 0 9/1094 "6"
0,Z. 31 439
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.
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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- 8 - ο.Z. 51
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»
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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~ y - O.Zo 31
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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-ίο- o.z. 3i
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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- il - O.Z. 31 489
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.
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.
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.
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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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.
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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- -7j - OeZo 31 489
bindung.
Die initialen Naßfestigkeiten betragen;
a) l46 g b) 192 g
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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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.
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
Stoffmischung
O.Z. 31 489
Vergleichsbeispiel 2
gebleichter Sulfitzellstoff (55 SR)
Altpapier
ungebleichter Holzschliff (650SR)
Fibrillen nach
Beispiel 1
Beispiel 1
10 Teile 20 Teile 35 Teile
35 Teile 10 Teile 20 Teile 70 Teile
Eigenschaften der
Formkörper
Formkörper
Vergleichsbeispiel 2
Volumen (cnr/g)
Volumenvermehrung gegenüber Vergleichsbeispiel 1
3,1
55 % 2,0
55 % 2,0
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Claims (6)
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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WO2000077082A1 (de) * | 1999-06-16 | 2000-12-21 | Der Grüne Punkt-Duales System Deutschland Ag | Verfahren zur trennung von polyolefinischen kunststoffgemischen |
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Also Published As
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FR2321557A1 (fr) | 1977-03-18 |
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