DE2831925A1

DE2831925A1 - Verfahren zur herstellung von erzeugnissen aus zurueckgewonnenem kautschuk, verfahren zur herstellung eines gemisches zur herstellung solcher erzeugnisse, aus zurueckgewonnenem kautschuk hergestellte erzeugnisse und vorrichtung zur herstellung dieser erzeugnisse

Info

Publication number: DE2831925A1
Application number: DE19782831925
Authority: DE
Inventors: Karel Helmut Cordewener; James E Turner; Johannes Rutgerus Jose Winters
Original assignee: WINSON LUXEMBURG NV
Current assignee: WINSON LUXEMBURG NV
Priority date: 1977-09-16
Filing date: 1978-07-20
Publication date: 1979-04-05
Also published as: NL7806735A; BE868410A; ES479214A1; PT68381A; DK315178A; GR63732B; FI782502A; ES471999A1; MC1206A1; IT7884134A0; NO782461L; US4168799A; GB2004897A; IT1107426B; LU80041A1; FR2403359A1; ES488115A1; SE7808209L

Description

Beschreibung:

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Erzeugnissen aus zurückgewonnenem Kautschuk und einem thermoplastischen oder elastomeren Polymer, dem Zusatzmittel zugesetzt sind, worauf das Gemisch unter Druck und Wärme zu dem erwünschten Erzeugnis ausgebildet wird. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung eines Gemisches aus zurückgewonnenem Kautschuk und einem thermoplastischen oder elastomeren Polymer, dem Zusatzstoffe zugesetzt werden. Ferner bezieht sich die Erfindung auf Erzeugnisse, die aus dem genannten Gemisch hergestellt sind und auf eine Vorrichtung, insbesondere eine Extrudier- und Spritzgußvorrichtung, zur Herstellung von Erzeugnissen aus zurückgewonnenem Kautschuk und thermoplastischem oder elastomerem Polymer mit Zusatzmitteln.

Es ist allgemein bekannt, daß eine immer wachsende Knappheit an Rohstoffen, insbesondere von Erdöl stammenden Rohstoffen, vorliegt, während wegen der zunehmenden Knappheit dieser Rohstoffe deren Preis stets höher wird. Daher werden Forschungen durchgeführt, um noch nicht knappe Rohstoffe zu finden, deren Gestehungspreis in Zukunft innerhalb annehmbarer Grenzen bleiben dürfte. Ein heutzutage wichtiges Problem liegt auch in der Abfallbeseitigung von Abfall- .. stoffen, da große Mengen von Abfallprodukten große Umweltprobleme mit sich bringen.

Man hat daher versucht, eine Technik zu finden, bei. der die Abfallstoffe aufs neue als Rohstoffe für neue Prodtikte

9098U/0640

2831325

benutzt werden können. Es ist aber besonders schwierig, Abfallstoffe in wirtschaftlicher Weise als Rohstoffe für neue Produkte zu verwenden. Wichtige Probleme dabei liegen vor allem in der schwankenden Zusammensetzung der Abfälle, wenn diese in industriellem Maßstab zur Herstellung neuer Produkte verwendet werden sollen, und in den oft kostspieligen Bearbeitungen zum Reinigen und Zurückgewinnen der Abfallstoffe und Abfallprodukte.

Ziel der Erfindung ist die Verwendung von Abfallprodukten und Abfallstoffen zur Herstellung neuer Erzeugnisse. Dabei sollen.insbesondere gebrauchte Reifen, Abfallprodukten von Kunststoffen (Polymeren) und bestimmte Abfallprodukte der Ölindustrie verwendet werden können.

Im Hinblick auf die Rückgewinnung benutzter Gummireifen sind viele Forschungen durchgeführt worden. Benutzte Autoreifen bilden eine große Menge von Abfallprodukten, die oft mit geringen Kosten erhalten werden können. Das Problem beim Neuverwenden des Kautschuks liegt in der Trennung der Autoreifen in die unterschiedlichen Bestandteile, wie Kautschuk, Stahl und Textilfasern. Der erhaltene Kautschuk muß darauf weiter verarbeitet werden, so daß ein mehr oder weniger feines Pulver von Kautschukteilchen erhalten wird. Ein Aufsatz in bezug auf die Probleme der Verarbeitung benutzter Autoreifen zum Erzielen neuer Rohstoffe ist in der Zeitschrift Chemical Engineering, Juli 1977, Seiten 71 bis 73, erschienen. Aus diesem Aufsatz geht hervor, daß es in wirtschaftlicher Hinsicht schwierig ist, den Kautschuk derart zu verfeinern, z.B. mittels flüssigen Stickstoffs, daß der Kautschuk zur Herstellung neuer Autoreifen wieder verwendbar ist. Wirtschaftlich interessant wird dieses System, wenn die in dieser Weise erhaltenen Kautschukteilchen zur Herstellung neuer Erzeugnisse benutzt werden

9098U/0640

können und wenn die Erzeugnisse gerade durch die Verwendung solcher Kautschukteilchen die erwünschten Eigenschaften aufweisen.

Die Verarbeitung von Autoreifen .zu wertvollen Rohstoffen ist ebenfalls beschrieben in der US-PS 4.025.990» In dieser Patentschrift wird beschrieben, daß die Autoreifen nach einigen Vorbearbeitungen in Stücke einer Größe von etwa

ρ
10 cm zerschnitten und dann mittels flüssigen Stickstoffs sdark abgekühlt werden, so daß das Material spröde und schließlich zu Körnern mit einem Durchmesser von einigen /um bis einigen mm feingemahlen wird.

Die Mischung von Kautschukteilchen benutzter Autoreifen mit anderen Kunststoffen, aus welchem Gemisch neue Erzeugnisse hergestellt werden können, z.B. Isolierplatten und dergleichen, ist beschrieben in der DE-OS 24 08 117. Danach

werden die Autoreifen in Stücke von 10 bis 20 cm zerschnitten und ohne weitere Bearbeitung, wie Verfeinerung oder Abtrennung von Stahl oder Textilfasern, als grobes Füllmittel in andere Kunststoffe eingebettet und zu Platten und dergleichen verarbeitet.

Die DE-OS 22 29 169 erwähnt die Verwendung gemahlener Autoreifen mit Polyäthylen und einigen Füllstoffen als Ausgangsmaterial zur Herstellung elastischer Gegenstände. Die Bestandteile werden in einer Mischvorrichtung erwärmt und zu Platten gepreßt. Das Kautschukpulver wird hauptsächlich als Füllmittel verwendet und das erhaltene Erzeugnis beschränkt sich auf elastische Platten.

Die niederländische Patentanmeldung 6903795 bezieht sich auf ein Verfahren zur Bildung poröser Gegenstände, wie Ziegel, wozu ein Gemisch aus Abfallkautschuk und Kautschuk-

909814/0640

latex hergestellt wird, aus dem ein Teig gebildet wird, der anschließend vulkanisiert wird. Aus dieser Patentanmeldung geht hervor, daß die Kautschukteilchen hauptsächlich als Füllstoff in nicht vulkanisiertem Gummi verwendet werden, welches Gemisch darauf zur Herstellung neuer Produkte vulkanisiert wird. Aus dieser Literatur geht hervor, daß es noch nicht möglich gewesen ist, ein allgemeines Verfahren zur industriellen Herstellung neuer Produkte aus zurückgewonnenem Kautschuk von benutzten Autoreifen zu finden.

Dies ist jedoch bei einem Verfahren nach der Erfindung möglich. Das Verfahren geht aus von der Herstellung von Erzeugnissen aus zurückgewonnenem Kautschuk und einem thermoplastischen oder elastomeren Polymer (Kunststoff), dem Zusatzmittel zugesetzt sind, worauf aus dem Gemisch Gegenstände unter Verwendung von Druck und Wärme geformt werden, welches, Verfahren erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet ist, daß das Zusatzmittel aus einer- Mischung von 0,1 bis 10 Gewichtsprozent eines Fluß- und/oder Gleitmittels, bezogen auf das Gesamtgemisch besteht, ferner aus einem Vulkanisierungsmittel von 0,1 bis 10 Gewichtsprozent, ebenfalls bezogen auf das Gesamtgemisch, und daß der Kautschuk auf eine mittlere Teilchengröße von 1 /Um bis 10 mm vermählen wird.

Das Gemisch besteht aus 10 bis 90 Gewichtsprozent fein gemahlenem Kautschuk von Autoreifen mit einer Teilchengröße von einigen m bis etwa 10 mm, wobei die Korngröße von dem erwünschten Endprodukt abhängt.; Als thermoplastischer oder elastomerer Kunststoff (Polymer) wird vorzugsweise Polyäthylen, Polypropylen, Polyisobutylen, ABS, Polystyrol und dergleichen in einer Menge von 10 bis 90 Gewichtsprozent,

9098U/0640

bezogen auf das Gesamtgemisch, verwendet und zwar ebenfalls abhängig von dem erwünschten Endprodukt. Der Kunststoff kann von Reaktorabfall oder von Abfall bei Herstellungs- und/oder Verarbeitungsprozessen oder von Produkten herstammen, die aus irgendeinem Grunde, z.B. wegen Überschreitung von Herstellungstoleranzen, nicht verkäuflich sind, welche Produkte zum Ausführen des Verfahrens nach der erfindung wieder zu Pulver oder Körnern vermählen werden. Der Kunststoff braucht nicht ebenso fein gemahlen zu werden wie der Kautschuk, da der Kunststoff unter der Wirkung von Wärme viskos wird und somit im Enderzeugnis gleichmäßig vorkommt. Der Kunststoff muß derart gewählt werden, daß er unter der Wirkung von Wärme und Druck bei der Formgebung plastifiziert wird.

Als Fluß- und/oder Schmiermittel wird ein Stoff wie Öl verwendet, z.B. Altöl. Ein solches Mittel ist billig erhältlich, während dadurch umwelttechnische Probleme behoben werden. Als Vulkanisierungsmittel wird vorzugsweise Schwefel in der Form von Schwefelblüte oder ein Mittel verwendet, das beim Herstellungsverfahren Schwefel abgibt, oder ein anderes schwefelfreies Vulkanisierungsmittel verwendet, z.B. Benzoesäure.

Die Erzeugnisse, die aus dem Gemisch nach der Erfindung hergestellt werden können, das aus zurückgewonnenem Kautschuk, thermoplastischen oder elastomerem Kunststoff und den Zusatzstoffen, wie Fluß- und/oder Schmiermittel, vorzugsweise Öl, und einem Vulkanisierungsmittel, vorzugsweise Schwefel, besteht, sind Behälter, beispielsweise Gefäße, Töpfe, Lattenkisten, Blumentöpfe, Eimer, Pfähle oder andere Profile oder Scheiben, Schläuche und Platten zum Dachdecken, zur Isolierung und als Deckschichten, z.B. Matten, Fußbodenmatten, Stallmatten, Abdeckelemente,

909814/0640

Verkleidungsplatten und Tafeln, sowie Hilfsstücke, z.B. für die Autoindustrie und Tragplatten. Im allgemeinen kann gesagt werden, daß diejenigen Produkte, die bisher aus Kunststoff durch Extrusion oder Spritzguß hergestellt worden sind, ebenfalls aus dem Gemisch nach der Erfindung hergestellt werden können.

Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, aus der sich weitere wichtige Merkmale ergeben. Es zeigt:

Fig. 1 ein Erzeugnis nach der Erfindung, nämlich einen Pfahl;

Fig. 2 und 2A ein anderes Erzeugnis nach der Erfindung, nämlich einen porösen Bewässerungsschlauch in einer Seitenansicht bzw. Stirnansicht;

Fig. 3 einen vergrößerten Teil der ScLlauchwand nach Fig. 2;

Fig. 4 eine Seitenansicht einer Spritzmaschine mit Formteil zur Herstellung von z.B. Pfählen nach Fig. 1;

Fig. 5 eine teilweise geschnittene Draufsicht auf die Maschine nach Fig. 4;

Fig. 6 eine andere Ausbildung einer Spritzmaschine; Fig. 7 einen Teil der Form nach Fig. 6;

Fig. 8 eine Schneckenextrusionspresse zur Herstellung des Schläuche nach den Fig. 2, 2A und 3;

909814/0640

2831325

Fig. 9 einen Kaltwassertank zur Aufnahme des Schlauchs aus der Extrusionspresse, ein Ziehgerät für den Schlauch und eine Wickelvorrichtung für den Schlauch; und

Fig. 10 geschnitten den Extrusionskopf der Presse nach Fig. 8.

Der Pfahl in Fig. 1 ist ein Beispiel für ein Erzeugnis nach der Erfindung. Solche Pfähle sind verwendbar anstelle von Holzpfählen, die heute häufig zur Abzäunung, als Balken, Eisenbahnschweben, Spundpfähle und dergleichen verwendet werden. Holzprodukte haben insbesondere den Nachteil, daß sie Holzfäule unterworfen sind, weshalb Holzpfähle und dergleichen mit Abdeckschichten versehen oder imprägniert werden müssen, wobei ein nachheriger Unterhalt notwendig bleibt. Holzbalken und Holzpfähle erfordern eine Spezialbehandlung, so daß der Gestehungspreis solcher Produkte erheblich verteuert wird. Die Erfindung ermöglicht, an deren Stelle ein neues Produkt zu verwenden, das aus einem Gemisch hergestellt ist, das im wesentlichen aus Abfallkautschuk und Abfallkunststoff besteht. Dieses Produkt hat den Vorteil, daß es nicht engegriffen wird und daher keine Vorbehandlung und keinen weiteren Unterhalt braucht. Ein Zaunpfahl 1 nach Fig. 1 kann mittels einer Vorrichtung nach den Fig. 4-7 erzeugt werden und hat eine Spitze 2 und ein flaches Ende. Der Kern 4 des Pfahls ist weniger dicht als der äußere'Teil 3. Der Kern 4 ist verhältnismäßig porös, wobei die Porosität einstellbar ist. Solche Pfähle werden aus pulverförmigen Kautschukteilchen hergestellt. Das Ausgangsgemisch wird einer Form zugeführt, deren Querschnitt der Form des Endprodukts entspricht.

909814/0640

Es kann sich somit um einen runden, quadratischen, rechteckigen Pfahl oder -um ein anderes Profil, z.B. ein hohles, sechskantiges oder kreuzförmiges Profil handeln. Die Form, in der die Formung erfolgt, wird gekühlt-und die Kühlung wird während der Formgebung aufrechterhalten, so daß der äußere Teil schnell erstarrt, während das Kernmaterial langer plastisch bleibt, so daß durch Schrumpfen während des Abkühlens ein verhältnismäßig poröser Kern gebildet wird. Das Endprodukt hat somit den baulichen Vorteil einer hohen Festigkeit, während es dennoch sehr biegsam ist. Eine in Fig. 4 dargestellte Extrusionspresse 10 hat eine einzige, rohrförmige Form 11, die völlig in ein Wasserbad 12 in einem Tank 13 eingetaucht ist. Eine zuführleitung 14 für Material erstreckt sich durch eine Wand 15 des Tanks und steht in Verbindung mit einer Öffnung 16 in einer Stirnwand 17 der Form. Die Zufuhrleitung 14 verläuft über einen bestimmten Abstand 18 im Wasserbad. Das andere Ende 19 der Form ragt durch eine Stirnwand 20 gegenüber der Wand 15 des Tanks Ein Stöpsel 21 ist im Endteil 19 der Form angebracht, wodurch vermieden wird, daß der Stoff aus der Form im Falle eines bestimmten Drucks innerhalb der Form abfließt. Die Wirkung des Stöpsels wird durch einen Stift 22 verstärkt, der durch Löcher 23 und 24 in der Form gesteckt ist. Im Stöpsel 21 wird eine Spitze 25 an einem Ende des Pfahls geformt. In der Zufuhrleitung 14 ist ein Ventil 26 vorgesehen, das mit einem Zufuhrende 27 in Verbindung steht. Das Gemisch zur Herstellung des Pfahls wird durch einen Verteiler 28, das Ventil 26 und einen Schneckenextrusionsmechanismus 30 zugeführt. Der Extrusionsmechanismus kann aus einer üblichen Schnecke in einer Büchse mit Heizelementen 31 und einem Motor 32 zum Antrieb der Schnecke bestehen.. Das pulvrige oder körnige Ausgangsmaterial wird durch einen Fülltrichter 34 zugeführt und in üblicher Weise erwärmt undmehr oder weniger durch dxe Schnecke plastifiziert und einem Druck unterworfen, worauf die

909814/0640

erwärmte, mehr oder weniger geschmolzene, vorgeschobene Masse durch die Zufuhrleitung 29, den Verteiler 28, das Ventil 26 dem Eingang 16 der Form 11 zugeführt wird. Das Heizelement 35 dient dazu, die Masse im Verteiler im erwünschten fließfähigen Zustand zu halten und die erwünschte Temperatur aufrecht zu erhalten.

Durch die Leitung 14 wird somit ein Strom geschmolzenen Materials der Form 11 und dem verschlossenen Ende 19 zugeführt. Da die Form gekühlt wird, fängt das geschmolzene Material an, von der Außenseite her zu erhärten, wobei der zunächst mit dem Kühlwasser in Berührung kommende Teil am stärksten abgekühlt wird und somit als erster erstarrt.

Fig. 5 ist eine Draufsicht auf die Vorrichtung nach Fig. 4 mit mehreren Formen 11a bis 11n im Kühltank 13. Die Formen haben verschiedene Formen. Die Formen 11a und 11b dienen zur Herstellung eines Pfahls nach Fig. 1. Mittels der Form 11c kann ein Profil mit zwei Flachseiten Lerges teilt werden, während mit den Formen 11d, 11e und 11n Profile verschiedener Durchmesser hergestellt werden können. Die Formen 11 sind mit dem Verteiler 28 durch die Zufuhrleitung 14 und das Ventil 26 verbunden. Aus Fig. 5 geht hervor, daß die Zufuhr nicht zentral in der Form liegt. Diese An-. Ordnung ist vorteilhaft, da das Profil dann leicht aus der Form entfernt werden kann. Dies geschieht, indem auf die Rückseite des geformten Profils durch die. Leitung 14 Druck ausgeübt wird. Wenn die Zufuhr eine zentrale Stellung hätte, würde der Druck auf den am wenigsten harten Teil des Profils ausgeübt, so daß eine Verformung eintreten könnte.

Der Tank 13 enthält eine ausreichende Menge Wasser, um die Formen 11 völlig einzutauchen. Un das Wasserbad 12 auf der

9G98U/0640

283192S

erwünschten Temperatur zu halten, so daß eine schnelle Wärmeübertragung von der Lehre auf den Tank möglich ist, wird stets frisches Wasser durch eine Pumpe 39 aus einem Vorratsgefäß 38 durch eine Leitung 40 zugeführt und durch eine Leitung 41 zurückgeführt. Beim Betrieb der Anlage nach den Fig. 4 und 5 sind die Ventile 26 geöffnet, so daß das Gemisch nach der Erfindung der Form 11 zugeführt wird. Wie in Fig. 5 dargestellt ist, wird die Form 11b mit dem mehr oder weniger geschmolzenen Material gefüllt, das darauf erhärtet, so daß ein Endprodukt 41 mit einer Spitze 42 einem flachen, hinteren Ende 43 und einem Ansatz 44 erhalten wird, welcher Ansatz nachher entfernt werden kann. Wenn der Stöpsel 21 aus der Form 11b entfernt wird, wird das zusammengepreßte, etwas abgekühlte Material unter der Wirkung des Drucks, der von dem mehr oder weniger geschmolzenen Material auf den Ansatz 44 ausgeübt wird, vorwärts geschoben und aus der Form entfernt. Darauf wird die Form wieder mit dem Stöpsel 21 geschlossen, worauf sie wieder mit dem Gemisch nach der Erfindung gefüllt werden kann.

Eine andere Extrusionspresse zur Herstellung von Schaumstoffen ist in Fig. 6 dargestellt. Die Extrusionspresse ist mit einer Entgasungsöffnung 51 versehen. Durch den Trichter 34 wird das vorgemischte Material von einer Schnecke 58 durch den Zylinder 33 gefördert, homogenisiert und geschmolzen. Durch die Entgasungsöffnung 51 wird mittels einer Pumpe 52 aus einem Vorratstank 53 ein geeignetes Gas in den Zylinder der Extrusionspresse gepreßt und infolge der Wirkung der Schnecke im Material dispergiert. Infolge des im Extrusionszylinder vorherrschenden hohen Drucks kann das Blähmittel nicht in den gasförmigen Zustand übergehen. Wenn das Gemisch in die Form 11 nach Fig. 5 eingeführt wird und der Druck sich erheblich

9098U/0640

verringert, so kann in Abhängigkeit von der Zusammensetzung, der Menge an Material, der Menge Blähmittel, dem zur Verfügung stehenden Volumen und anderen Faktoren z.B. Temperatur und von der Menge an Dispergiermittel und Keimmittel, das Blähmittel in die Gasphase übergehen und Gaszellen im Material ausbilden, die bei Abkühlung eingefroren werden, so daß eine Schaumstruktur erhalten wird.

Es können auch chemische Blähmittel, wie Soda, Ammoniumcarbonat, Natriumbicarbonat, gegebenenfalls in Kombination mit anorganischen oder organischen Säuren, wie Borsäure, Zitronsäure, Weinsteinsäure, Oxalsäure, in pulveriger Form benutzt werden. Andere chemische Blähmittel, wie Azodicarbonamid oder Benzolsulf ohydrazid, scheiden bei höheren Temperaturen Stickstoff aus, wenn der Druck dies erlaubt. Bei Verwendung solcher Stoffe wird die Entgasungsöffnung nicht benutzt und vorzugsweise mit einem Stöpsel verschlossen. Das Resultat nach Abkühlung in der Form ist mit dem durch physikalische Blähmittel erzielten Resultat vergleichbar.

Eine abgeänderte Ausführungsform des Extrusions systems zur Herstellung gegebenenfalls verschäumten Materials besteht aus einem Akkumulatorsystem, bei dem das plastif izierte Material aus der Extrusionsvorrichtung in einem durch einen Kolben 55 abgeschlossenen Zylinder 54 gesammelt wird. Unter der Wirkung des Materialzuflusses weicht der Kolben 55 aus. Wird das Ventil 26 geöffnet, so kann durch die Wirkung eines hydraulischen Systems mit einem Zylinder 56 und einem Kolben 57, wobei die Kolben 55 und 57 durch die Kolbenstange starr miteinander verbunden sind, über den Kolben 57 auf den Kolben 55 Druck ausgeübt werden, wodurch das Material in einer bestimmten Zeitspanne in größeren Mengen in die Form gepreßt werden kann. Zum voll-

909614/0640

ständigen Füllen bestimmter Formen und insbesondere im Fall von Schaummaterialien hat diese Methode oft große Vorteile. Zum Füllen von Formen mit verhältnismäßig großem Volumen ist es oft notwendig, eine solche Apparatur zu verwenden.

Die Vorrichtung nach Fig. 6 ermöglicht es, einen Pfahl herzustellen, der länger als die Form ist. Dabei wird ein erster geformter Pfahl 49 zum größten Teil aus der Form ausgestoßen und auf eine Stütze 50 aufgelegt, worauf eine neue Masse 48 in die Form eingeführt und am Ende des ersten Pfahls angeformt wird, wobei der Endteil als Stöpsel 21 dient. Dies kann gev/ünschtenfalls wiederholt werden, um Pfähle mit einer Länge herzustellen, die dreimal oder mehrere Male länger als die Form sind.

Fig. 7 zeigt eine Vorrichtung, die einen schnellen und einfachen Austausch von Formen ermöglicht. Die Zufuhrleitung 14 nach Fig. 5 einer Form 60 besteht hier aus zwei Teilen, von denen der feste Teil mit dem Verteiler 23 verbunden ist, der durch die Wand des Kühltanks 13 hinragt,und fest mit dieser verbunden ist. Der andere Teil ist an der Form befestigt. Mittels einer Schraubkupplung 61, 62 nach Fig. 7 werden die zwei Enden starr miteinander verbunden. Die Vorderseite des Kühl tanks 13 hat runde Ausnehmungen mit einer Verdickung in Form eines Flansches 65 auf der Vorderseite. Die Form 60 hat einen Flansch 64, der in die Öffnung des Flansches 65 paßt. Um Lecks zu vermeiden, sind zwischen den Flanschen Dichtringe 66 vorgesehen.

Eine andere Möglichkeit zur Einstellung der Länge der herzustellenden Profile liegt in der Verwendung eines Stöpsels 21 mit Löchern 68, die in bestimmten Abständen über eine

098H/064Ö

Abstandsstange 67 des Stöpsels verteilt sind. Wenn das Stöpsel auf die gewünschte Tiefe eingeschoben ist, kann er mittels des Stifts 22 in den Löchern 23 und 24 und der Löcher in der Abstands stange 67 fixiert werden.

Die Form 60 kann ferner eine verschließbare Bohrung 86 aufweisen; die z.B. durch ein mechanisches, elektromagnetisches, pneumatisches oder hydraulisches System 87 nach Wunsch geöffnet und geschlossen werden kann. In Fig. ist der offene Zustand über dem geschlossenen Zustand dargestellt. Bei Profilen größeren Durchmessers kann bei Abkühlung infolge Schrumpferscheinungen im Material die Berührung des Materials mit der Außenseite der Form größtenteils verloren gehen, was sich ungünstig auf die Kühlung auswirkt.

Um die Wärmeübertragung zwischen Materialoberfläche und Form zu verbessern, wird nach dem Füllen der Form mit Material die Bohrung 86 geöffnet. Das Kühlwasser im Kühltank 13 kann dann den allmählich größer werdenden Raum zwischen Materialoberfläche und Innenseite der Form ausfüllen. Am Ende des Kühlzyklus wird die Öffnung 86 wieder hermetisch gesperrt. Nach dem Entfernen des Profils wird beim erneuten Füllen der Form das verbleibende Wasser von dem neuen Material von der Wand abgeschoben und längs der Passung des Stöpsels 21 nach außen gepreßt, so daß ein neuer Pfahl hergestellt werden kann.

Ein anderes Produkt, das sich erfolgreich durch das Verfahren nach der Erfindung herstellen läßt, ist in den Fig. 2, 2A und 3 dargestellt. Das Produkt ist ein Schlauch,

9038U/064Q

dessen Wand eine große Anzahl, von Poren, aufweist _t so daß der Schlauch "beim Durchführen von Druckwasser eine bestimmte Leckage hat. Es sind bereits mehrere poröse Schläuche mit einer vergleichbaren Wirkung in den Handel gebracht worden. Die bekannten Schläuche haben jedoch einige Nachteile, u.a. eine zu geringe mechanische Festigkeit, da sie mechanisch perforiert sind, oder sie weisen eine zu geringe Biegsamkeit auf, so daß der Schlauch im Boden nach einiger Zeit zerbricht, wodurch die Nutzwirkung des Schlc.uchs verschwindet. Andere bekannte Schläuche sind nicht frostbeständig, so daß ein Schlauch mit Wasserfüllung bei Abkühlung unterhalb des Gefrierpunkts zerreißt. Infolge dieser Nachteile werden solche Schläuche noch nicht auf großer Breite für Bewässerungszwecke verwendet, obgleich die Vorteile solcher Schläuche anerkannt sind, da diese ermöglichen, Wasser besonders wirtschaftlich zum Bewässern der Wurzeln von Bäumen und Pflanzen zu benutzen, wobei auch Düngemittel durch dieses System unmittelbar an die Wurzeln geführt werden können. Der Verlust an Wasser ist minimal, da das Wasser bei diesem System nahezu nicht in der Atmosphäre verdampft, welche Verdampfung sonst den größeren Teil des Wassers verloren gehen läßt. Die Verfahren nach der Erfindung ermöglicht, einen porösen Schlauch herzustellen, der die vorerwähnten Nachteile nicht aufweist und erfolgreich zum Benetzen von Wurzeln von Pflanzen, Büschen und Bäumen verwendet werden kann. Der Schlauch nach der Erfindung läß't sich ebenfalls zum Entwässern eines nassen Bodens verwenden. Der Schlauch eignet sich somit vorzüglich zur Verwendung auf Sportplätzen. Das Maß der Leckage des Schläuche läßt sich durch die Wahl der Teilchengröße des Kautschuks, die Art des die Teilchen zusammenkittenden Kunststoffs und der Herstellungsverhältnisse, z.B. Temperatur und Gehalt an flüchtigen Bestand-

9QS8U/0640

2831325

teilen, einstellen- Ein solcher Schlauch ist in den Fig. 2, 2A und 3 dargestellt. Der poröse Schlauch nach Fig. 2 -wird im "wesentlichen aus zurückgewonnenem Kautschuk hergestellt, der ein bereits vulkanisiertes Material bildet, das aus Gummireifen erhalten werden kann, aus denen das Metall entfernt worden ist. Der Kautschuk wird bis zu einer Teilchengröße von weniger als 0,6 mm gemahlen und darauf mit einem Bindemittel gemischt, wozu der Kunststoff benutzt wird. Das verwendete Material ergibt eine hinreichend steife Schlauchwand 8, die dem Bodendruck Widerstand leisten kann, wenn der Schlauch für Bewässerungszwecke benutzt wird. Durch Schaum- oder Blasenwirkung während der Bildung des Schläuche entstehen willkürliche Taschen 7 in der Schlauchwand 8, so daß sehr feine Kanäle 5 in der Schlauchwand gebildet werden, die in Fig. 3 in vergrößertem Maßstab dargestellt sind. Die Kanäle 5 können eine unmittelbare Verbindung zwischen der Innenseite 9 und der Außenseite 6 des Schläuche herstellen, oder eine Leitung für das Wasser kann durch mehrere Kanäle gebildet werden. Die erwünschte Blasenwirkung wird an erster Stelle durch den Dampf erzielt, der von .der von den Kautschukkörnern absorbierten Feuchtigkeit stammt. Die Blasenwirkung kann durch chemische oder physikalische Blähmittel verstärkt werden.

Das erwünschte Endprodukt in Form des porösen Schlauchs kann aus vermählenen Autoreifen erhalten werden, aus denen das Metall entfernt ist, wobei die Kautschukteilchen eine Größe von weniger als 0,6 mm aufweisen. Diese Kautschukteilchen werden in einer Menge von 75 Gewichtsteilen Polyäthylenabfall hoher Dichte von 0,94 bis 0,98, vorzugsweise 0,94 bis 0,947 und mit einem Schmelzindex von 0,1 bis 2,0, vorzugsweise 0,22 bis 0,55, vermischt. Es werden 0,5 Gewichtsteile Schwefel und 0,5 Gewichtsteile Öl zugesetzt. Das Öl, das z.B. gebrauchtes Motoröl von Garagen

■909814/0640

sein kann, ist wirksam als Plastifiziermittel zum Herstellen einer guten Bindung zwischen dem Polyäthylen und den Kautschukteilchen. Das Öl wirkt außerdem als Schmiermittel zum Erzielen einer guten Strömung .in der Extrusionsvorrichtung. Schwefel bildet das Vulkanisiermittel, das eine gute Bindung und Neuvulkanisierung der Kautschukteilchen bewerkstelligt.

Das erhaltene Gemisch ντίτά einer Extrusionsvorrichtung nach Fig. 8 zugeführt und der erzeugte Schlauch wird abgekühlt und in einer Vorrichtung nach Fig. 9 aufgewickelt.

Das Gemisch nach der Erfindung wird in einem Fülltrichter 70 eingefüllt und darauf zu einer Schnecke 71 geführt, die sich im wesentlichen über die ganze Länge eines Extrusionszylinders 72 erstreckt. Die Vorrichtung hat einen Motor 73 und ein Getriebe 74. Die Extrusionsvorrichtung hat eine Anzahl von Heiz- und Kühlmänteln 75» die in der Längsrichtung des Extrusionszylinders 72 angeordnet und durch Leitungen und Drähte zur Heizung bzw. Abkühlung verbunden sind. Eine Entgasungsöffnung 76 steht mit einer Entlüftungspumpe 77 in Verbindung zur Regelung eines Unterdrucks in der Entgasungszone der Extrusionsvorrichtung. Durch die Entgasungsöffnung 76 können flüchtige Bestandteile, wie Wasserdampf und Monomere, abgeführt werden, wodurch die Blasenbildung in der Schlauchwand sich regeln läßt. Die Entgasungsöffnung soll in einem hinreichenden Abstand von einer Kopfdrucksiebplatte 78 liegen, so daß kein reflektierter Materialdruck an dieser Stelle in der Schnecke aufgebaut wird. An Stelle eines Entgasungssystems durch eine Öffnung im Zylinder der Extrusionsvorrichtung kann ein Entlüftungstrichter oder ein Satz von Entlüftungstrichtern verwendet werden« wobei die beim Erhitzen des

9098U/0640

Materials gelösten, flüchtigen Bestandteile in der Extrusionsvorrichtung durch den Raum zwischen der Schnecke und dem Zylinder und dann durch den Entlüftungstrichter abgesaugt werden. Der Fülltrichter 70 dient dabei gleichzeitig als Entlüftungstrichter. Das erhaltene Endprodukt ist vergleichbar mit dem mit einer Vorrichtung mit der Entgasungsöffnung im Zylinder. Das Gemisch wird durch die Siebplatte 78 aus einer Düse 79 extrudiert, wobei die Kanäle 5 in der Schlauchwand durch Verringerung des Drucks vom Hochdruck an der Siebplatte auf den Atmosphärendruck ausgebildet werden. Das Gemisch im Fülltrichter 70 kann durch ein Heizorgan 80 vorgewärmt werden. Das Organ 80 kann gegebenenfalls als Kühlorgan verwendet werden. Die der Schnecke zugeführte Masse nach der Erfindung hat eine Temperatur von etwa 150°C. Das Gemisch wird ferner in der Strömungsrichtung auf eine Temperatur von etwa 175°C, im allgemeinen auf 175 bis 205°C erhitzt, bevor die Entgasungsöffnung 76 erreicht ist, worauf Abkühlung unter Entgasung auf eine Temperatur voi* 150^cC erfolgt. Das Gemisch wird dann aufs neue auf 175 C nahe der Siebplatte 78 erhitzt, wobei gleichzeitig der Druck auf etwa 140 bis 225 Atm auf der Seite der Siebplatte 78 erhöht wird, wo die Schnecke 71 sich befindet. Wenn schließlich der Schlauch aus der Düse 79 extrudiert ist, wird die Außenfläche dadurch abgekühlt, daß der Ausgang der Düse auf eine Temperatur von etwa 10 bis 21⁰C abgekühlt wird, um zu verhüten, daß die Außenfläche sich völlig schließt oder Verglasung eintritt. Die Temperatur in der Extrusionsvorrichtung ist im allgemeinen hinreichend hoch, um den Kunststoff im Gemisch in einen flüssigen, plastischen Zustand zu bringen, so daß die Kautschukkörner eingekapselt werden können, die größtenteils ihre Form beibehalten, mit Ausnahme einiger Verschweißung oder eines geringen Zusammenfließens mit dem

bindenden Kunststoff an der Oberfläche. Der Schlauch wird unter Druck aus der Düse 79 in ein Kühlbad 82 nach Fig. gepreßt und darauf aus dem Bad gezogen und aufgewickelt. Wenn durch die Entgasungsöffnung 76 ein -Unterdruck von etwa 50 cm Hg bewerkstelligt wird, ergibt sich ein Schlauch mit Leckrate von etwa 57 Liter Wasser pro 30 m Schlauch pro Stunde bei einem Wasserüberdruck im Schlauch von 0,35 Atm. Wenn der Unterdruck in der Entgasungszone auf etwa 15 cm Hg unter im übrigen gleichbleibenden Umständen in der Extrusionsvorrichtung herabgesetzt wird, beträgt die Leckrate des Schlauchs etwa 150 Liter Wasser pro 30 m Schlauch pro Stunde bei einem Wasserüberdruck von 0,35 Atm. Wenn der Unterdruck in der Entgasungszone etwa 63 cm Hg beträgt, ist die Leckrate des Schlauchs etwa 45 Liter pro 30 m Schlauch pro Stunde bei einem Wasserüberdruck von 0,35 Atm. ^

Der aus der Düse 79 abgezogene Schlauch wird schnell in das Kühlbad 82 geführt, das eine Länge von etwa 12 η aufweist und mit Kühlwasser auf eine möglichst niedrige Temperatur abgekühlt wird. Vom Kühlbad 82 wird der Schlauch zwischen Gummirädern 83 und 84 hindurchgeführt, durch die auch die Abzuggeschwindigkeit geregelt werden kann, worauf der Schlauch auf eine Haspel 85 aufgewickelt wird. Fig. zeigt ferner, wie die Düse 79 abgekühlt werden kann. Die Kühlflüssigkeit in einem Vorratsgefäß 91, z.B. Kühlwasser, wird mit Hilfe einer Pumpe 90 über eine Leitung 92 zu einem Eingang 93 der Düse 79 zugeführt und durch einen Ausgang und eine Leitung 95 in das Vorratsgefäß 91 zurückgeführt. Die Temperatur der Düse wird auf einem Wert zwischen 10 und 21⁰C gehalten. Die Temperatur wird mit Hilfe eines Thermoelements 98 gemessen, das ein Signal über eine Leitung 96 der Pumpe 90 zuführt.

9098U/0640

Fig. 10 zeigt einen vergrößerten Extrusionskopf oder eine Düse 79* aus eier das Produkt erhalten wird. Das Gemisch wird durch die Siebplatte 78 und Öffnungen 101 zwischen einem Ring 102 als Träger für einen Dorn 103 und einem Dornhalter 104 zugeführt. Der Dorn 103 erstreckt sich über einen Fortsatz 105, d.h. 20 bis 30 cm, von der Öffnung der Düse 79 nach außen. Der Schlauch wird um den Dorn gebildet. Die Düse ist von einem Kühlmantel 106 umgeben, der die Zuleitung 93 und die Ableitung 94 für das Kühlmittel aufweist. Die Düse hat ein Thermoelement 98, das durch eine Leitung 96 mit der Kühlinittelpumpe nach Fig. 9 verbunden ist.

Das dem Fülltrichter 70 zugeführte Gemisch kann etwa 60 bis 85 Gewichtsprozent Kautschukteilchen auf Basis des Gesamtgemisches und 40 bis 15 Gewichtsprozent Bindemittel in Form von Abfallkunststoff enthalten. Das Bindemittel muß jedenfalls bei der Verfahrenstemperatür und unter der Mischwirkung in der Extrusä ons vorrichtung in einen plastischen oder geschmolzenen Zustand gebracht werden, während die vorher vulkanisierten Kautschukteilchen ihre ursprüngliche Form nahezu beibehalten können.

Der Schlauch soll an seinem Ende nahezu leckfrei abgeschlossen sein wenn der Schlauch sich im Boden befindet, so daß im Schlauch der erwünschte Wasserdruck aufgebaut werden kann.

Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Beispiele weiter erläutert, in denen die Zusammensetzung des Gemisches und die Verfahrensverhältnisse zum Erzeugen einiger Produkte nach der Erfindung mittels der vorstehend geschilderten Apparatur angegeben sind.

§09814/084 0

Beispiel 1

Verfahren zur Herstellung von Pfählen und Scheiben

In einer Mischvorrichtung werden 10 kg Abfallkunststoff (Polymer) von Kabelabfall,im wesentlichen bestehend aus Polyäthylen, Polyvinylchlorid und Kautschuk, 10 kg gemahlener Kautschuk mit einer Teilchengröße von 2 mm bis 8 mm und einer durchschnittlichen Teilchengröße von 4 mm von Autoreifen, aus denen der Stahldraht nahezu völlig und die Textilfasern teilweise entfernt waren, mit 200 g Schwefelblüte und 200 g benutztem Motoröl (Viskosität SAE 20 bis 50) gemischt. Die Bestandteile wurden 5 bis 10 Minuten lang intensiv gemischt.

Dieses Gemisch wurde in eine Extrusions vorrichtung nach Fig. 4 gegeben, die ein Länge-Durchmesser-Verhältnis von 25 oder mehr aufwies. Das Material wurde in der Extrusionsvorrichtung auf eine Temperatur von 180 bis 240⁰C erhitzt urd d?>>ai mit Hilfe einer Plastifizierschnecke homogenisiert. Von der Extrusionsvorrichtung wurde das erhitzte Gemisch durch die Siebplatte oder die Leitung der Düse zugeführt. Die Zufuhr des erhitzten Materials wurde sofort beendet,sobald die Form gefüllt war und das Material wurde in der Form' durch die Wand mit Hilfe umlaufenden Kühlmittels abgekühlt, das auf einer Temperatur von 0 bis 35⁰C gehalten wurde. Die Haltezeit des Materials in der abgekühlten Form betrug etwa 5 bis 20 Minuten bei einem Durchmesser von 3 bis 10 cm. Während der Abkühlung schrumpfte der Pfahl geringfügig in der Form, so daß er unter der Wirkung des auf der Rückseite neu zugeführten Materials, das zur Herstellung des nächstfolgenden Pfahls erhitzt worden war, bequem aus der Form ausgestoßen werden konnte.

§09814/0640

2831325

Die so erhaltenen Pfähle können zu Scheiben mit einer Dicke von z.B. 7 cm zerschnitten werden, die erfolgreich als Stützelemente bei Tragplatten (Paletten) verwendet werden können. - · '

Beispiel 2

Herstellung von Schläuchen

35 kg Kautschukpulver von gemahlenen Autoreifen mit einer Teilchengröße von weniger als 0,6 mm, 15 kg Hochdruck-Polyäthylen mit einem Schmelzindex von etwa 0,5 von pulverigem oder körnigem Abfall wurden tüchtig mit 300 g Schwefelblüte und 150 g tierischem Fett, z.B. Talg, gemischt. Die Mischung erfolgte während 5 Ms 15 Minuten in einer geeigneten Mischvorrichtung, z.B. einem Bandoder Tr ommelini scher.

Das Gemisch wurde in einer Extrusionsvorrichtur,g mit einem Verhältnis Länge : Durchmesser von 20 bis 30 nach Fig. extrudiert.

Die Temperatur der Mischung in der Extrusionsvorrichtung wurde auf einem Wert von 120 bis 240°C gehalten in Abhängigkeit von der erwünschten Wasserdurchlässigkeit des herzustellenden Schlauchs. Die Extrusionsvorrichtung war. mit einem gesonderten Extrusionskopf mit einem Dorn und einem Dornhalter versehen. Der vom Kopf stammende Schlauch wurde schnell abgekühlt, indem er in ein Wasserbad geführt wurde. Nach Abkühlung wurde der Schlauch aufgewickelt.

Die Durchlässigkeit für Wasser konnte in Abhängigkeit von der Temperatur, dem Druck in der Extrusionsvorrichtung,

9098U/Ö64Ö

-32- 2831325

der Form des Extrusionskopf s tmd von den gewählten. Ausgangsstoffen und der Abfuhr der flüchtigen Bestandteile durch die Entgasungsöffnung innerhalb weiter Grenzen variiert werden.

Beispiel 3

Herstellung von Folien oder Flachmaterial

Plastifiziertes Polyvinylchlorid, z.B. von Platten oder Folien, Abfall von PVC Flaschen wurde in einer Menge von 20 kg mit 60 kg gemahlenem Kautschuk mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von etwa 300 /um gemischt, wobei 0,5 bis 2 kg Benzothiacyl-2-Dicyclohexyl-Sulphenamid als Vulkanisiermittel, 0,5 kg Zinkoxyd als Beschleuniger, 5 kg Antimonoxyd als flammenbeständiges Mittel, 0,05 kg synthetischer Geruchstoff und 3 kg Phosphorsäure, Diphenyloctylester als Schmiermittel und Weichmacher zugesetzt wurden. Diese Bestandteile wurden in einer geeigneten Mischvorrichtung tüchtig miteinander vermischt.

Das Gemisch wurde einer Extrusionsvorrichtung mit einem Verhältnis Länge zu Durchmesser von mehr als 15 zugeführt, die mit einem Entgasungsorgan ausgerüstet war. Die dabei zu verwendende Extrusionsdüse war spaltförmig. Die Temperatur in der Extrusionsvorrichtung schwankte zwischen 125 und 210⁰C.

Die aus der Spaltdüse heraustretende Haut oder Folie wurde gemäß einem in der Kunststoffindustrie üblichen Verfahren über drei Walzen kalibriert und abgekühlt. Die Dicke der Folie oder des Flachmaterials wurde durch die Spaltbreite der Düse bedingt. In dieser Weise können Isolier-

909814/0840

2831325

material., BacMeckmaterial, Fußbodenplatten und dergleichen Hergestellt werden. .

Beispiel 4

Herstellung von Blumentöpfen und Eimern

Von Autoreifen stammender gemahlener und zurückgewonnener Kautschuk mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von 200 /um wurde in einer Menge von 5 kg mit 5 kg Hochdruck-Folyäthylenpulver mit einem Schmelzindex von "1,5 bis 2, z.B. aus Reaktorabfall, gemischt. Diesem Gemisch wurden 200 g Zink und Pentamethylendithiocarbamat als Vulkanisiermittel, 200 g Polyäthylenwachs als Schmiermittel, 50 g Benzoesäure als Vulkanisiermittel und 100 g Öl (Viskosität: SAE 20) zugesetzt und diese Bestandteile wurden in einer Bandmischvorrichtung oder in einer Mischvorrichtung mit Rührwerk oder Schaborgan gemischt. .

Das Gemisch wurde einer Spritzgußmaschine mit angemessenem Einspritzvolumen und angemessener Spritzkraft zugeführt. Die Temperatur des Gemisches in dem Plastifizierzylinder wurde auf 180 bis 280⁰C gehalten und der Einspritzdruck beträgt etwa 1000 Atm, abhängig von der Form und der Wanddicke des herzustellenden Gegenstands. Die Abkühlung der Form erfolgte durch Kühlwasser mit einer Temperatur von 4 bis 18 C. Die Zykluszeit hing von der Wanddicke des herzustellenden Gegenstands ab. Es konnte z.B. ein Behälter mit einem Gewicht von 120 g, einem oberen Durchmesser von 16 cm, einem unteren Durchmesser von 13 cm und einer Höhe von 17 cm innerhalb einer Zykluszeit von 11 Sekunden hergestellt werden.

909814/0640

Beispiel 5

Herstellung von Produkten aus Schaummaterial, z.B. Pfählen oder Profilen

Es wurde ein Gemisch zusammengesetzt aus 50 kg Kautschuk von zurückgewonnenem, feingemahlenen Autoreifen mit einer Teilchengröße von 500 /um, 50 kg Polystyrol von Folien- und Becherabfällen, 3 bis 7 kg Blähmittel, z.B. Preon, Frigen, Kaltren oder Pentan, 0,2 bis 0,3 kg Natriumwasserstoff carbonat (NaHCO,), 0,5 bis 0,2 kg Zitronsäure in feinpulveriger Form, 0,3 kg Öl und 0,5 kg Natriumaluminiumsilicat oder Talkum. Das Natriumwasserstoffcarbonat und die wasserfreie Zitronsäure werden als Keimaittel verwendet. Alle Bestandteile mit Ausnahme des Blähmitteln wurden in einer Mischvorrichtung tüchtig und homogen vorgemischt.

Das Gemisch wurde einer Extrusionsvorrichtung nach Fig. mit einem Verhältnis Länge : Durchmesser von 25 bis 30 mit einer Entgasungsöffnung zugeführt, wobei das Gemisch bei einer Temperatur von 130 bis 220 C extrudiert wurde. Während des Extrusionsvorganges wurde das Blähmittel mittels eines angemessenen Pumpsystems durch die Entgasungsöffnung in der Zylinderwand in das teilweise plastifizierte Gemisch gepumpt und infolge der Schneckenwirkung im Gemisch homogen verteilt. Durch den Verteiler wurde das Gemisch den unterschiedlichen Formen zugeführt, worauf nach Abkühlung ein Material zellenartiger Struktur erhalten wurde, das je nach der Form in der Form von Pfählen oder Profilen erhalten wurde.

Die Menge an Blähmittel und Keimmittel beeinflußte die Schaumstruktur und das durchschnittliche spezifische Gewicht des Schaummaterials. Je mehr und je feiner die Teil-

0098Η/ΟΘ40

chen des Natriumwasserstoffcarbonats und der Zitronensäure waren, um so kleiner waren die Zellen des erzeugten Materials.

Beispiel 6

Es wurden ähnliche Produkte hergestellt wie in Beispiel 5, aber mit Hilfe chemischer Blähmittel anstelle der Blähmittel nach Beispiel 5.

50 kg Kautschuk mit einer Teilchengröße von 200 /um, 70 kg Hochdruck-Polyäthylen mit einem Schmelzindex von 0,6 von Reaktorabfällen, 0,5 bis 2 kg Azodicarbonamid (chemisches Blähmittel), 0,1 bis 0,8 kg Natriumbicarbonat, 0,1 bis 0,5 kg Zitronsäure in pulveriger Form und 0,5 kg öl, z.B. Motoröl, wurden vermischt und einer Extrusiölvorrichtung zugeführt, die auf einer Temperatur von 130 bis 220⁰C gehalten wurden. Die weitere Verarbeitung erfolgt wie in Beispiel V.

Die erhaltenen Produkte hatten die erwünschte mechanische Festigkeit gleich der der Gegenstände nach Beispiel 1, aber sie waren leichter und etwas steifer.

9098U/064Ö

Claims

PATENTANWÄLTE 2 8 3 Ί 9 2

Dipl.-Ing. P. WIRTH · Dr. V. SCHMIED-KOWARZI K Dipl.-Ing. G. DANNENBERG · Dr. P. WEINHOLD · Dr. D. GUDEL

281134 6 FRANKFURT AM MAIN

TELEFON (OSIlJ

287014 GH. ESCHENHEIMEB STHASSE

19. Juli 1978 Gu/pi.

Winson Luxemburg N.V.

Coin Boulevard Royal et Grand-rue

Case Postale 240

Luxembourg-Ville

Luxembourg

Verfahren zur Herstellung von Erzeugnissen aus zurückgewonnenem Kautschuk, Verfahren zur Herstellung eines Gemisches zur Herstellung solcher Erzeugnisse, aus zurückgewonnenem Kautschuk hergestellte Erzeugnisse und Vorrichtung zur Herstellung dieser Erzeugnisse

Ansprüche :

1. Verfahren zur Herstellung von Erzeugnissen aus ^J zurückgewonnenem Kautschuk und einem Elastomer oder thermoplastischen Polymer, dem Zusatzmittel zugesetzt sind, worauf das Gemisch unter Druck und Wärme zu dem gewünschten Erzeugnis geformt wird, dadurch gekennzeichnet,

daß das Zusatzmittel aus einer Mischung von 0,1 bis 10 Gewichtsprozent eines, Fluß- und/oder Schmiermittels besteht sowie aus 0,1 bis 10 Gewichtsprozent eines

909814/0640

^s · ORlGtNAL INSPECTED

Vulkanisierungsmittels, jeweils bezogen auf das Gemisch, und daß der Kautschuk bis zu einer durchschnittlichen Teilchengröße von 1 /um bis 10 mm vermählen wird.

2. Verfahren zur Herstellung eines Gemisches, aus dem Erzeugnisse, wie Pfähle, Schläuche, Platten, Behälter und dergleichen hergestellt werden können, welches Gemisch auf der Basis von zurückgewonnenem Kautschuk und einem thermoplastischen Polymer oder einem Elastomer mit Zusatzmitteln zusammengesetzt wird,

dadurch gekennzeichnet, daß die Kautschukteilchen mit einem durchschnittlichen Durchmesser von 1 /um bis 10 mm dem thermoplastischen oder elastomeren Polymer zugesetzt werden und daß als Zusatzmittel ein Fluß- und/oder Schmiermittel in einer Menge von 0,1 bis 10 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtgemisch, und ein Vulkanisiermittel in einer Menge von 0,1 bis 10 Gewichtsprozent, ebenfalls bezogen auf das Gesamtgemisch, beigemischt werden.

3· Verfahren nach Anspruch 2,

dadurch gekennzeichnet,

daß als Fluß- und/oder Schmiermittel Öl verwendet wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3>

dadurch gekennzeichnet,

daß als Öl abgenutztes Motoröl verwendet wird.

9098U/0640

2831325

5. Verfahren nach Anspruch 2,

dadurch gekennzeichnet, daß als Vulkanisierungsmittel Schwefel verwendet wird oder eine Schwefel abgebende · Verbindung unter den Bildungsverhältnissen des Erzeugnisses.

6. Verfahren nach Anspruch 2,

dadurch gekennzeichnet, daß als Vulkanisierungsmittel Benzoesäure verwendet wird.

7. Verfahren nach Anspruch 2,

dad u r ch gekennzeichnet, daß der zurückgewonnene Kautschuk durch Vermählen benutzter Autoreifen erhalten wird, wobei vor dem Vermählen der größte Teil der vorhandenen Metalle abgetrennt wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7,

dadurch gekennzeichnet, daß die Autoreifen unter Kälte nach vollständiger oder teilweiser Entfernung von Stahldrähten und Textilfaden zu Körnern von 1 /um und 5 mm vermählen werden.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß als Elastomer oder thermoplastisches Polymer Polyäthylen oder Polypropylen verwendet wird.

10. Verfahren zur Herstellung von Pfählen oder dergl. Gegenständen,

dadurch gekennzeichnet,

814/0640

daß als Ausgangsmaterial aus dem Gemisch nach. Anspruch 2 besteht, welches Gemisch unter Druck einer langgestreckten, hohlen Form mit einem Querschnitt entsprechend dem des erwünschten Endprodukts zugeführt wird, welche Form ganz in eine Kühlflüssigkeit eingetaucht ist, daß der Form das Gemisch durch eine Extrusionsvorrichtung zugeführt wird, in der das Gemisch erhitzt und unter Druck gebracht wird, wodurch das Endprodukt eine erhärtete Außenschicht und einen verhältnismäßig porösen Kern aus erhärtetem Material aufweist, welcher poröse Kern durch Entgasung vor der Abkühlung des geformten Erzeugnisses erhalten wird.

11. Verfahren nach Anspruch 10,

dadurch gekennzeichnet, daß das erhitzte Gemisch, in dem der Kunststoff in einem plastischen Zustand ist, unter Druck durch eine Extrusionsvorrichtung einer gekühlten Düse mit einem dem zu bildenden Gegenstand entsprechenden Querschnitt zugeführt wird und das Gemisch unter kontinuierlicher Abkühlung in der Form während hinreichend langer Zeit verbleibt, um erhärten zu können, worauf das erhärtete Material in Form des erwünschten Produkts aus der Matrize entfernt wird.

12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Zufuhr des Gemisches in die Form nicht zentral in der Form in der Längsrichtung des zu bildenden Gegenstands erfolgt, sondern an einer solchen Stelle außerhalb des Mittelpunkts des zu bildenden Pfahls, daß beim Herausdrücken des Pfahls oder des Profils keine Verformung des Kerns eintreten kann. 8098H/06Ä0

· Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12,

dadurch gekennzeichnet,
daß Kautschuk mit einer Teilchengröße von 1 bis
10 mm in einer Menge von 20 bis 80 Gewichtsprozent
mit 80 bis 20 Gewichtsprozent Polyäthylen vermischt
wird, welchem Gemisch 0,5 bis 2 Gewichtsprozent
Schwefel und 0,5 bis 2 Gewichtsprozent Öl zugesetzt
wird, worauf dieses Gemisch einer Extrusionsvorrichtung zugeführt wird, die auf einer Temperatur
von 180 bis 240°C gehalten wird, und daß das Produkt

nach einer Haltezeit von einigen Minuten in einer
Form mit eir
gelöst wird.

Form mit einer Temperatur von 1 bis 35⁰C aus der Form

14. Pfähle, Profile und dergleichen, hergestellt nach
einem der Ansprüche 10 bis 13.

15. Verfahren zur Herstellung von Schläuchen, deren

Wandung kleine KanHle 7,um Durchführen von Wasser :

aufweist, :

dadurch gekennzeichnet, >

daß von einem Gemisch nach Anspruch 2 ausgegangen j

wird, wobei ί

a) ein trockenes Gemisch aus bereits vulkanisierten

^; Kautschukteilchen mit einer geringen Menge Poly- j

ethylen, Schwefel und Öl zusammengesetzt wird, daß j

b) das Gemisch einer Extrusionsvorrichtung mit solcher i Temperatur in der Extrusionsvorrichtung zugeführt; ■ wird, daß das Gemisch bei einer Temperatur strömungs- ι fähig wird, die hinreichend hoch ist, um mit I innerem Dampf oder flüchtigen Bestandteilen und/oder ! anderen Gasen eine Schaumbildung zu bewirken, so j daß ein Labyrinth von Kanälen zwischen den Kaut- ; schukteilchen und dem Bindemittelgemisch ausge- I

8098U/064.0 I

"bildet wird und daß

c) ein bestimmtes Vakuum im Extruder ausgebildet wird, in dem sich das Gemisch befindet, worauf das geschmolzene Gemisch durch eine Extrusionsdüse geformt wird, die auf eine Temperatur von etwa 10 bis 20⁰C gekühlt wird.

16. Verfahren nach Anspruch 15,

dadurch gekennzeichnet, daß Kautschukteilchen mit einer- Korngröße von weniger als 1,5 mm verwendet werden.

17. Verfahren nach Ansprüchen 15 und 16, dadurch gekennzeichnet, daß als Polymer Polyäthylen mit einer Dichte von 0,94 bis 0,98 und einem Schmelzindex von 0,1 bis 20 verwendet wird.

18. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß Polyäthylen in einer Menge von etwa 25% und Schwefel und Öl ineinander nahezu gleichen Mengen

- von etwa Λ% verwendet werden.

19. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß Kautschuk von zurückgewonnenen Autoreifen verwendet wird, aus denen Metalldrähte entfernt worden sind.

20. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 19» dadurch gekennzeichnet, daß als Fluß und/oder Schmiermittel benutztes Motoröl verwendet wird.

9098U/0G40

2831325

21. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchlässigkeit des Schläuche durch Änderung des Unterdrucks im Entgasungsabschnitt der Extrusionsvorrichtung während der Formung des Schlauchs eingestellt wird.

22. Verfahren nach Anspruch 21.,

dadurch gekennzeichnet, daß der Unterdruck zwischen 15 und 65 cm Hg gehalten wird.

23. Schlauch, hergestellt nach dem Verfahren nach einem der Ansprüche 15 Ms 22,

24. Behälter, Tragplatten, Scheiben und ähnliche Gegenstände, hergestellt aus einer Mischung nach einem der Ansprüche 2 bis 9.

25. Verfahren zur Herstellung von Erzeugnissen, dadurch gekennzeichnet, daß diese aus Strukturschaum·geformt werden, indem dem Gemisch nach Anspruch 2 ein Blähmittel zugesetzt wird.

26. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 10,

dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung nach dem Extrusionsorgan (28) mindestens eine Form (11) enthält, deren Querschnitt dem des erwünschten Produkts (1) entspricht, wobei ein Stöpsel (21) zum wahlweisen Abschluß des Endes der Form vorgesehen ist und eine Zuführleitung (18) für eine parallel zur Längsachse der Form verlaufende 9098U/0640

Zufuhr in Verbindung mit einer Abfuhr des Extruders und mit einem Verteiler vorgesehen sind, wobei die Zufuhrleitung einen kleineren Durchmesser aufweist als die Form, die in einem Kühlbad-(12) untergebracht ist.

27. Vorrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet,

daß die Zufuhrleitung (18) für die Form (11) an einer Stelle einmündet, die außerhalb der Symmetrieachse in Längsrichtung der Form liegt.

28. Vorrichtung nach Ansprüchen 26 und 27» dadurch gekennzeichnet,

daß ein Kühlbad (12) mehrere Formen (11) verschiedener Form und/oder verschiedenen Durchmessers untergebracht sind.

29. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 26 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß Sperrorgane (26) vorgesehen sind, durch die die Formen (11) wohlweise mit der Materialzufuhr (29) verbindbar sind.

30. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 26 bis 29, dadurch gekennzeichnet,

daß der das Ende der Form (11) abschließende Stöpsel (21) mit einer Stange (67) mit Arretierungen (68) versehen ist, durch die das Stöpsel Intervallen in der Form festgelegt werden kann, um die Länge des Pfahls oder des Profils einzustellen.

909814/0640

31. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 26 "bis 30, dadurch gekennzeichnet, daß die Form (11) eine schließbare Öffnung (86) aufweist, durch die Kühlmittel in die Form eingeführt werden kann, um eine gute Kühlung zu erzielen, wenn die Außenseite des Endprodukts durch Erhärtung etwas geschrumpft ist.

32. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 26 bis 31» dadurch gekennzeichnet, daß im Vergleich zur Länge der Form (11) längere Profile dadurch hergestellt werden können, das ein erzeugtes Profil anstelle des Stöpsels verwendet wird.

33. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 15,

dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung aus einem Schneckenextruder (58) mit einem Fülltrichter (34) und einer Heizeinrichtung (75) zum Erhitzen des zuzuführenden Gemisches besteht, einer Extrusionsdüse (79) mit einem Kühlorgan (106), einer Entgasungsöffnung (76) in der Zylinderwand (72) des Extruders und einen Dorn (103) am Ende des Extruders, um den ein Schlauch geformt wird, wobei die Extrusionsvorrichtung mit einem Kühlbad (82) verbunden ist, hinter dem ein Aufwickelorgan (85) angeordnet ist.

34. Vorrichtung nach Anspruch 33,
dadurch gekennzeichnet, daß ein Vakuumtrichter durch die Zylinderwand der Extrusionsschnecke nach außen verbunden ist, um die flüchtigen Bestandteile zu entfernen.

909814/0640

- ίο -

35. Vorrichtung nach Ansprüchen 33 und 34, dadurch gekennzeichnet, daß der Dorn (103), über den der Schlauch geformt wird, sich außerhalb der Düse (79) über einen Abstand von etwa 15- bis 20-mal den Durchmesser des Doms erstreckt.

36. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 33 bis 35» dadurch gekennzeichnet, daß die Spitze der Düse (79) mit einem Kühlmantel (106) versehen ist, dem Kühlmittel in Abhängigkeit von der Temperatur zugeführt werden kann, wobei eine Pumpe (90) für das Kühlmittel vorgesehen ist, ferner Fühl- und Steuermittel einschließlich eines Thermoelements (98), dessen Ausgangssignal mit einer Steuerung für die Pumpe verbunden ist, so daß die Spitze auf einer vorbestimmten Temperatur gehalten werden kann.

DrL ^rB. Gudel

9098U/0640