DE2927053C2

DE2927053C2 - Materialzusammensetzung aus Altpapier und einem thermoplastischen Harz, Verfahren zu deren Herstellung und deren Verwendung

Info

Publication number: DE2927053C2
Application number: DE2927053A
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Original assignee: Mikuni Seisakusho Co Ltd
Current assignee: Gunma Kasai Co Ltd
Priority date: 1979-07-04
Filing date: 1979-07-04
Publication date: 1983-06-30
Also published as: DE2927053A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Materialzusammensetzung, die Altpapier, ein thermoplastisches Harz und ge- « gebenenfalls weitere Additive umfaßt und eine höhere Wärmebeständigkeit, Flammfestigkeit und mechanische Festigkeit und geringere lineare Schrumpfung bei der Formung aufweist als die herkömmlichen Zusammensetzungen aus synthetischen Harzen allein oder in Mi- schung mit Holzmehl oder einem anorganischen Füllstoff. Es wird auch ein Verfahren geschaffen zur Herstellung dieser Zusammensetzung, umfassend eine Altpapierzerkleinerungsstufe, eine Stufe des Mischens des zerkleinerten Altpapiers mit einem thermoplastischen Harz und gegebenenfalls weiteren Additiven, wobei dieses Altpapier getrocknet wird, eine Misch-Schmelz-Stufe, eine Misch-Knet-Stufe und eine Misch-Granulierungs-Stufe. Bei einer Ausführungsform der Erfindung können Formungsabfallstücke aus den Materialzusam- w mensetzungen unter Verwendung von Altpapier mit Altpapier, einem thermoplastischen Harz und gegebenenfalls weiteren Additiven gemischt und analog behandelt und zu einer neuen Zusammensetzung geformt werden.

Bisher waren synthetische Harze, die gegebenenfalls mit einem anorganischen Füllstoff oder Holzmehl versetzt waren, und Preßplatten unter Verwendung von regeneriertem Altpapier als Auskleidungsmaterial für die inneren Teile von Automobilen erhältlich.

Im allgemeinen sind jedoch Formteile aus synthetischen Harzen für die Verwendung als innere Teile von Automobilen auf Grund ihrer geringen Wärmebeständigkeit und Rammwidrigkeit ungeeignet

Die mit Holzmehl versetzten synthetischen Harze wiesen Probleme hinsichtlich der mechanischen Festigkeit, wie Zugfestigkeit, Biegemodul, der Elastizität, Biegefestigkeit und Schlagzähigkeit auf.

Bei synthetischen Harzen, die mit einem anorganischen Füllstoff, wie Talk, Calciumcarbonat usw, zur Verbesserung dieser nachteiligen Eigenschaften von synthetischen Harzen allein oder mit Holzmehl versetzten synthetischen Harzen versetzt worden sind ist, obgleich die Wärmebeständigkeit und Flammwidrigkeit sowie die mechanische Festigkeit verbessert sind, die lineare Schrumpfung beim Formen derartiger Harze (0,8 bis 1,5%) nicht sehr verschieden von derjenigen der normalen synthetischen Harze (1 bis 2%), so daß die hieraus geformten Teile, insbesondere diejenigen, die eine Länge von 100 mm überschreiten, wie beispielsweise die Armaturenplatten für Automobile, eine erhöhte Dimensionstoleranz aufweisen, wobei die Abstimmung oder kombinierte Verwendung von Formteilen erschwert wird.

Ebenso sind die gepreßten Platten bzw. Preßteile unter Verwendung von regeneriertem Altpapier hinsichtlich des Wassergehalts variabel, da sie Feuchtigkeit aus der Luft absorbieren und erleiden somit gemäß der Änderung des Wassergehalts eine Ausdehnung oder Schrumpfung, was zu unregelmäßigen Deformationen, wie Verziehen oder Torsion, führt Weiterhin weisen derartige Preßplatten im Vergleich zu synthetischen Harzen eine gewisse Einschränkung bei Biege- oder Ziehvorgängen auf und es ist nicht möglich. Formstücke mit einer komplizierten Konfiguration herzustellen.

Im allgemeinen wurden derartige Preßplatten hergestellt, indem man zuerst Altpapier in Wasser rührte bzw. zerstampfte, das zerstampfte Altpapier einem Papierherstellungsverfahren unterzog, das auf diese Weise verarbeitete Altpapier trocknete und dann das getrocknete Altpapier einer Kompressionsverformung unterzog. Gemäß dieser Methode mußten Vorrichtungen mit großen Abmessungen für die Durchführung eines Aufschlagens, die Papierverarbeitung und die Trocknung hergestellt werden und es sind natürlich hohe Ausstattungskosten hierfür erforderlich. Auch ist ein großes Volumen Industriewasser für das Zerstampfen bzw. Rühren und die Papierverarbeitung von Altpapier notwendig, was wiederum eine Antiverschmutzungsvorrichtung zur Behandlung von diesen Verfahren entstammendem Wasser erforderlich macht.

Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer Materialzusammensetzung unter Verwendung von Altpapier, wie alten Zeitungen, Wellpappe, Karton, Schnitzeln hieraus usw., die täglich in ungeheurem Volumen weggeworfen werden, um auf diese Weise einen Betrag zu liefern für die Einsparung von Faserbreiquellen sowie die Einsparung von Erdölmaterialien durch Verminderung der Verwendung von sich von Erdöl ableitenden Harzen für diesen Typ an Zusammensetzungen. Diese Materialzusammensetzung soll für die Verwendung als Material für Automobilteile geeignete Eigenschaften besitzen. Sie soll weiterhin frei sein von Mängeln hinsichtlich der Wärmebeständigkeit und Flammwidrigkeit synthetischer Harze, der mechanischen Festigkeit von Holzmehlgemischten synthetischen Harzen und linearen

Schrumpfung bei der Formung von synthetischen Harzen, denen anorganische Füllstoffe einverleibt worden sind.

Hierbei soll sie keine Feuchtigkeit aus der Luft absorbieren und daher von Deformation, wie ein Verziehen oder eine Torsion nach der Formgebung, freibleiben und den gleichen Verformbarkeitsgrad wie normale synthetische Harze besitzen.

Diese Ziele werden erreicht durch eine Materialzusammensetzung aus (A) 100 Gewichtsteilen zerkleiner- tem Altpapier, (B) 70 bis 150 Gewichtsteilen eines thermoplastischen Harzes sowie gegebenenfalls (C) weiteren Additiven, die dadurch gekennzeichnet ist, daß die Teilchengröße des Altpapiers 5-30 mm beträgt Diese Zusammensetzung kann in geeigneter Weise mit synthetischerci oder natürlichem Kautschuk, einem anorganischen Füllstoff oder Additiven derart versetzt werden, daß sie die für Formstücke geeigneten Eigenschaften besitzt

Aus der DE-AS 26 02 438 sind zwar bereits Materialzusammensetzungen aus Altpapier und thermoplastischem Harz bekannt, die zur Herstellung von Preßstoffen verwendet werden. Weiterhin ist aus Ullmann's Enzyklopädie der technischen Chemie, 1963, Band H.Seite 364 bis 367 ein Verfahren zur Herstellung von Preßmassen beschrieben, bei dem Füllstoffe, Bindemittel und übrige Bestandteile gemischt und geknetet und die so hergestellten Massen anschließend granuliert werden. Gegenüber diesem Stand der Technik unterscheidet sich die erfindungsgemäße Materialzusammensetzung dadurch, daß Altpapier mit einer Teilchengröße von 5-30 mm zum Einsau, gelangt Überraschend wurde nämlich gefunden, daß eine Materialzusammensetzung, die ein derart zerkleinertes Altpapier enthält. Formstükke mit einer höheren Biegefestigkeit und «or allem hö- heren Zugfestigkeit ergibt als eine Materialzusammensetzung mit stärker, nämlich auf 1 mm, zerkleinertem Altpapier.

Erfindungsgemäß ist es auch vorgesehen, ein Verfahren zur Herstellung einer Materialzusammensetzung unter Verwendung von Altpapier zu schaffen, bei dem die Stufen eines Zerstampfens bzw. Rührens, einer Papierverarbeitung und Trocknung, die ein großes Volumen an Industriewasser erfordern, nicht notwendig sind. Dieses Verfahren soll wenig Zeit beanspruchen und hohe Wirksamkeit besitzen, wobei man lediglich wenige Vorrichtungen für die Zerkleinerung von Altpapier, das Mischen und die Granulierung der Mischung benötigt.

Diese Ziele werden erfindungsgemäß durch ein Verfahren zur Herstellung einer Materialzusammensetzung unter Verwendung von Altpapier erreicht, das eine Altpapierzerkleinerungsstufe auf eine Teilchengröße von 5-30 mm, eine Misch- und Trocknungsstufe, bei der zerkleinertes Altpapier, ein thermoplastisches Harz und gegebenenfalls weitere Additive in den angegebenen Mengen unter Rühren bei hoher Geschwindigkeit in einem Mischer gemischt werden, während das in dem Altpapier enthaltene Wasser durch die während des Mischens gebildete Reibungswärme entfernt wird, um die Mischung zu trocknen, eine Schmelzstufe, in der das Hochgeschwindigkeitsrühren in dem Mischer fortgesetzt wird, um Reibungswärme zu entwickeln, durch die das thermoplastische Harz und die Additive geschmolzen werden, eine Knetstufe, bei der das Hochgeschwindigkeitsrühren in dem Mischer fortgesetzt wird, um das Altpapier in der Schmelzphase zu zerschlagen, derart, daß das Altpapier mit der Schmelze imprägniert wird und eine Granulierungsstufe, während der die geknetete Zusammensetzung granuliert wird, umfaßt Diese Herstellungsmethode kann weiterhin ein Vorerhitzen des Mischers, das die Durchführung des Verfahrens in einer kürzeren Zeit mit höherer Wirksamkeit erlaubt, das Einführen einer Kernbildungsstufe zwischen der Knet- und Granulierungsstufe und die Verwendung von Mitteln zur Kontrolle umfassen.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann bei der Herstellung einer neuen Materialzusammensetzung aus einer gebrauchten angewendet werden, indem man die Schnitzel von Formstücken aus der erfindungsgemäßen Zusammensetzung pulverisiert und das pulverisierte Material zu der Mischung von Altpapier, thermoplastischem Harz und gegebenenfalls weiteren Additiven zugibt

Das vorliegend verwendete Altpapier ist z. B. Zeitungspapier, Wellpappe, Kartor, und Schnitzel hieraus. Jede Papierart, die in großer Menge mit niedrigen Kosten zugänglich ist, kann verwendet werden. Derartiges Altpapier kann ohne eine Vorbehandlung, wie Waschen, Kneten oder Trocknen, verwendet werden. Daher kann Altpapier, wenn es verwendet wird, einen Leim, Füllstoff, ein Pigment, eine Farbe und andere ähnliche Substanzen enthalten. Es enthält auch Feuchtigkeit von gewöhnlich ca. 10 bis 15%, wenn es sich in einem Gleichgewichtszustand befindet Da Altpapier mit einer großen Größe viel Zeit für das Mischen und Vermählen mit dem thermoplastischen Harz und anderen Additiven erfordert, wird das Altpapier zu kleinen Stücken mit einer Größe von 5-30 mm, zerkleinert und dann mit dem Harz usw. gemischt und »iermahlen.

Das bei der Erfindung verwendete thermoplastische Harz kann von jedem Typ sein, wenn es in Form eines thermoplastischen Polymeren vorliegt Beispiele für derartige thermoplastische Harze sind Polyäthylen, Polypropylen, Äthylen/Propylen-Copolymerisate, Polybuten, Polyvinylchlorid, Polyvinylacetat, Polymetracrylsäureester (insbesondere Methylester), Polyacrylsäure und Polystyrol. Diese thermoplastischen Harze können einzeln verwendet werden oder sie könnet« in Kombination verwendet werden, um die Eigenschaften, die für den beabsichtigten Zweck der Formstücke geeignet rind, zu verleihen. Auch kann das bei dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendete thermoplastische Harz sowohl in Form von Pellets als auch in Pulverform vorliegen. Das Mischungsverhältnis des thermoplastischen Harzes kann in geeigneter Weise innerhalb des Bereichs von 70 bis 150 Gewichtsteilen je 100 Gewichtsteile Altpapier ausgewählt werden. Überschreitet die Menge des gemischten thermoplastischen Harzes 150 Gewichtsteile, so nähern sich die Eigenschaften der hieraus gebildeten Zusammensetzung denjenigen des thermoplastischen Harzes per se an, was zu einer geringen Wärmebeständigkeit und Flammwidrigkeit führt. Andererseits wird, wenn die Menge des gemischten thermoplastischen Harzes weniger als 75 Gewichtsteile beträgt, die mechanische Festigkeit, insbesondere die Schlagzähigkeit der erhaltenen Zusammensetzung in sehr hohem Ausmaß erniedrigt Aus diesem Grund beträgt das am meisten bevorzugte Mischungsverhältnis von thermoplastischem Harz zu Altpapier 100 :100 Gewichtsteile.

Die erfindungsgemäße Materialzusammensetzung kann mit einem Additiv oder Additiven gemischt werden, um die Eigenschaften zu verbessern, die für Formstücke erforderlich sind. Im allgemeinen wird, wenn das Mischungsverhältnis von thermoplastischem Harz zu Altpapier vermindert wird, die mechanische Festigkeit (Schlagzähigkeit) der Formstücke beeinträchtigt. Um

dieses Problem zu beheben, kann synthetischer oder natürlicher Kautschuk in einer Menge von bis zu 20 Gewichtsteilen zusammen mit 70 bis 150 Gewichtsteilen an thermoplastischem Harz, bezogen auf 100 Gewichtsteile Altpapier, zugegeben werden. Die Zugabe eines derartigen Kautschuks führt zu einer merklichen Verbesserung der Schlagzähigkeit der Zusammensetzung. Der für diesen Zweck verwendete synthetische Kautschuk kann in geeigneter Weise aus den thermoplastischen synthetischen Kautschuken ausgewählt werden, wie Styrolkautschuk, Polybutadienkautschuk, Butyjkautschuk, Nitrilkautschuk, (Acrylnitrilkautschuk), Äthy-Ien/Propylen-Kautschuk und Äthylen/Vinylacetat-Kautschuk. Ein derartiger synthetischer oder natürlicher Kautschuk kann entweder in Form von Pellets oder in Form eines Pulvers verwendet werden. Ein derartiger Kautschuk kann auch zuvor mit einem thermoplastischen Harz vermischt und in Form einer Zusammensetzung verwendet werden.

Um die Schlagzähigkeit der Zusammensetzung weiter zu verbessern, können ein anorganischer Füllstoff in einer Menge von bis zu 25 Gewichtsteilen je 100 Gewichtsteile Altpapier, 70 bis 150 Gewichfiteile eines thermoplastischen Harzes und bis zu 20 Gewichtsteile eines synthetischen oder natürlichen Kautschuks eingemischt werden. Ein derartiger anorganischer Füllstoff kann Calciumcarbonat, Talk, Calciumsulfat, Bariumsulfat oder dergleichen sein.

Es ist auch möglich, Stearinsäure als Gleitmittel einzumischen, um die Verträglichkeit des Altpapiers mii dem thermoplastischen Harz und gegebenenfalls weiteren Additiven zu verbessern, das Mischen und Kneten zu erleichtern und hierdurch die Eigenschaften der zr erleichtern und hierdurch die Eigenschaften der Formstücke weiter zu verbessern.

Nachstehend wird das Verfahren zur Herstellung der Materialzusammensetzung unter Verwendung von Altpapier näher beschrieben.

Im folgenden bezieht sich die Bezeichnung »Materialien« auf Altpapier, thermoplastisches Harz und gegebenenfalls weitere Additive. Die Bezeichnung »thermoplastische Substanzen« bezieht sich auf thermoplastische Harze und andere thermoplastische Materialien im allgemeinen, wie synthetischer Kautschuk unter den Additiven.

Zuerst wird Altpapier in kleine Stücke mit einer Größe von 5 —30 mm in der Altpapicrzerkleinerungsstufe zerkleinert, um ein wirksames Mischen und Kneten des Altpapiers, des thermoplastischen Harzes und gegebenenfalls der weiteren Additive zu ermöglichen. Eine derartige Zerkleinerung des Altpapiers kann auf verschiedene Weise durchgeführt werden. Beispielsweise wird Altpapier zunächst longitudinal und kreuzweise mit Hilfe einer Schneidvorrichtung zerschnitten und dann das so zerschnittene Papier mit einer Mühle zerkleinert. Diese Methode ibt günstig, da sie die Erzielung von zerkleinerten Stücken mit hoher Wirksamkeit ermöglicht.

Danach werden die zerkleinerten Altpapierstücke mit einem thermoplastischen Harz und gegebenenfalls weiteren Additiven in einem Mischer vermischt. In diesem Fall können das thermoplastische Harz, der gegebenenfalls verwendete synthetische öder natürliche Kautschuk und anorganische Füllstoff in den Mischer unabhängig in Form von Pellets oder Pulvern zugeführt werden oder all diese Materialien können zuvor compoundiert und dann in den Mischer eingebracht werden. Wenn die Materialien so in den Mischer eingebracht worden sind, werden s^:r in diesem mit hoher Geschwindigkeit bewegt, wodurch die Materialien gut vermischt werden und gleichzeitig der Wassergehalt des Altpapiers auf ca. 0,3 bis 1,0% auf Grund der Reibungswärme reduziert wird, die während des Mischens gebildet vird, wodurch eine Trocknung des Altpapiers bewirkt wird.

Wenn die Bewegung der Materialien in dem Mischer mit hoher Geschwindigkeit fortgesetzt wird, so erhöht sich die Temperatur in dem Mischer durch die Reibungswärme des Mischens auf die Schmelztemperatur

der thermoplastischen Substanz, woraufhin die thermoplastischen Substanzen zu schmelzen beginnen. Das Erhitzen der Materialien in dem Mischer wird durch die Reibungswärme bewirkt, bis die Temperatur des Schmelzbeginns erreicht wird. Da jedoch das Erhitzen durch die Reibungswärme allein viel Zeit für die Temperaturerhöhung von Raumtemperatur bis zur Temperatur des Schmelzbeginns erfordert, ist es empfehlenswert, den Mischer unter Verwendung eines Heizmediums auf eine für die Trocknung von Altpapier geeignete Temperatur vorzuerhitzen und dann die weitere Trocknung des Altpapiers und das Schmelzen der thermoplastischen Substanzen durch /Jie Reibungswärme der Materialien zu bewirken. Dies kcaw erheblich die Produktionsdauer verkürzen.

Setzt man das Rühren der Materialien in dem Mischer mit hoher Geschwindigkeit fort, so beginnt das Altpapier ir. den geschmolzenen thermoplastischen Substanzen aufgeschlagen zu werden, um ein Kneten des Altpapiers, des thermoplastischen Harzes und der weiteren Additive zu bewirken. Dieses Kneren sollte nicht längere Zeit fortgesetzt werden, da andernfalls die Materialtemperatur in dem Mischer sich derart erhöht, daß eine thermische Zersetzung von Altpapier etc. in den Materialien verursacht wird. Auch beschleunigt eine zu lange Dauer des Aufschiagens und Knetens in erheblichem Ausmaß das Zerstoßen des Altpapiers, was zu einer verminderten mechanischen Festigkeit der Formstücke aus der Zusammensetzung führt.

Danach wird die geknetete Materialmasse unter Ver-Wendung einer bekannten Granuliervorrichtuug granuliert, um eine Materialzusammensetzung zu bilden. Die Formung dieser Zusammensetzung unter Bildung einer einsatzfähigen Form kann unter Verwendung bekannter Mittel für die Formung bewirkt werden. Beispielsweise kann diese Zusammensetzung mit Hilfe einer Spritzgußformmaschine mit Belüftung in der gleichen Weise wie beim Formen eines gewöhnlichen thermoplastischen Harzes geformt werden.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird das Rühren in dem Mischer während einer kurzen Zeitdauer nach Beendigung des Knetens des Materials aufweine mittlere Geschwindigkeit verlangsamt und danach das Rühren der Materialien fortgesetzt, um eine wirksame Kernbildung bei der Anfangsstul'e der Granulierung zu bewirken. Dies kann die für die nächste Granulierungsstufe erforderliche Zeitdauer vermindern.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird die Knetstufe in die nachstehend näher be- schriebene K^rnbildungsstufc übergeführt, wenn der Laststrom des Mischermotors einen vorherbestimmten Wert erreicht hat.

Man braucht keinen Malerialabfall hinzunehmen, wenn die Formabfallstücke der Zusammensetzung erneut in Pulver zerkleinert und in die frische Beschickung der Materialien eingemischt werden.

Im folgenden wird ein bevorzugtes Beispiel für die Herstellung der Zusammensetzung gemäß der Er-

findung beschrieben.

Zunächst werden alle Zeitungen (Altpapier) in quadratische Stücke mit einer Größe von 7 χ 7 cn zerschnitten und die zerschnittenen Zeitungsstücke weiter in kleine Stücke mit Hilfe einer Turbomühle zerkleinert. Lediglich diejenigen der fein zerschnittenen Zeitungspapierstücke, die durch ein Sieb mit einer Maschenweite von 5 χ 5 mm hindurchgelangcn, werden als Altpapiermaterial für das Verfahren verwendet. In diesem Beispiel verwendet man 42,5 kg der so erhaltenen zerschniUenen Zeitungspapierstücke, 34 kg Äthylenpropylen-Copolymerisathiir/. als thermoplastisches Harz, 4,25 kg Polyäthylenharz hoher Dichte. 4,25 kg Äthylenpropylenkautschuk und 0,04 kg 2,6-Di-tert.-butyl-4-methylphenol (BUT) als Antioxidans (diese Materialien werden nachfolgend als Mischung bezeichnet). Diese Mischung wird in einen Mischer eingebracht, der zuvor mit Hilfe eines Heizmediums auf 75 bis 80°C erhitzt worden ist und dann hierin mit einer Geschwindigkeit von 1060 U/Min, kontinuierlich ca. 25 Minuten gerührt. Das Innere des Mischers wird so zu Beginn bei dieser Vorerhit/.ungstemperatur von 75 bis 80°C gehalten, jedoch fällt, wenn die Mischung mit niedrigerer Temperatur als diese Vorcrhitziingstemperatur in den Mischer eingebracht wird, die Temperatur vorübergehend ab. Da jedoch die Mischung mit hoher Geschwindigkeit in dem Mischer gerührt wird, beginnt die Temperatur in dem Mischer sich 5 Minuten nach Beginn des Rührens auf Grund der Reibungswärme zu erhöhen, die durch das Mischen der Mischungsmatenalien gebildet wird. Lm derartiger Temperaturanstieg erfolgt langsam, bis die Feuchtigkeit in dem Altpapier in der Mischung abgetrieben ist, um ein ausreichendes Trocknen derselben zu bewirken. Ist das Trocknen des Altpapiers in der Mischung im wesentlichen beendet, findet ein stärkerer Anstieg der Temperatur im Inneren der Mischung auf Grund der Reibungswärme statt und erreicht die Temperatur in dem Mischer I62°C. beginnen die thermoplastischen Substanzen in der Mischung zu schmelzen. Es waren 20 Minuten nach Beginn des Rührens erforderlich, bis das Schmelzen einsetzte. Das Schmelzen der thermoplastischen Substanzen verursacht einen starken Anstieg der Viskosität der Mischung derart, daß sukzessive durch fortgesetztes Rühren Reibungswärme erzeugt wird, !im das vollständige Schmelzen der thermoplastischen Substanzen zu bewirken. Wenn die thermoplastischen Substanzen auf diese Weise geschmolzen sind, wird das Altpapier in der Schmelzphase zerschlagen. In diesem Stadium werden zerschlagenes Altpapier und geschmolzene thermoplastische Substanzen (die Fäden ziehen) geknetet, während das Zerschlagen des Altpapiers weiter beschleunigt wird und eine Imprägnierung des zerschlagenen Altpapiers mit den thermoplastischen Substanzen herbe'geführt wird. Wird während einer langen Zeit das Rühren fortgesetzt, so erhöht sich die Temperatur in dem Mischer außerordentlich, urn eine ungünstige Situation, wie eine Carbonatisierung bzw. Carbonisierung der Altpapierkomponente in der Mischung, herbeizuführen, weshalb die Knetstufe in die nächste Nukleierungsstufe bzw. Kernbildungsstufe übergeführt wurde, nachdem ca. 25 Minuten nach Beginn des Rührens in dem Mischer verstrichen waren. Nach dem vorstehend beschriebenen Verfahren beträgt der Laststrom des Mischermotors ca. 200 A in dem Stadium. be^; ;i_ern ^₃₅ Mischen und Trocknen der Mischung beendet ist, jedoch beginnt sich dieser Laststrom mit Beginn des Schmelzens der thermoplastischen Substanzen in der Mischung zu erhöhen und die Viskosität der Mischung erhöht sich mit fortschreitendem Schmelzen, was eine weitere Zunahme des Laststroms des Mischermotors hervorruft. Hat der Laststrom des Mischermotors ca. 250 A erreicht, wird die Kontrolle des Fortschreitens zur nächsten Nukleierungsstufe durchgeführt. Die Mischungstemperatur zum Zeitpunkt des to Fortschreitens zur Nukleierungsstufe betrug 180 bis 190°C. Bei der nächsten Nukleierungsstufe wird weitere 6 bis 7 Minuten gerührt, wobei man die Rührgeschwindigkeit auf 530 U/Min, i,· rabsetzt. Dies hat die Bildung von Einschlüssen kleiner Teilchen der gekneteten Mischung (erste Granulierungsphase) verursacht. Die Mischungstemperatur bei Beendigung dieser Nukleierungsstufe betrug 225°C Nach Beendigung dieser Nukleicrungsstufe wurde die Mischung in einen anderen Mischer übergeführt, der auf ca. 20"C mit Wasser gekühlt worden war und weiterhin einem zusätzlichen Rühren von 15 Minuten mit einer Geschwindigkeit von 100 U/Min, unterzogen, wodurch die Mischung in Teilchen mit einem Durchmesser von ca. 2 bis J mm übergeführt wurde, deren Temperatur auf 70 C erniedrigt war. Die auf diese Weise granulierte Mischung kann unter Verwendung einer Spritzgußmaschine mit Belüftung in der gleichen Weise wie beim Formen eines gewöhnlichen synthetischen Harzes in eine gewünschte ' orni übergeführt werden.

Die aus den vorstehend beschriebenen erfindungsgemäßen Materialzusammensetzungen erhaltenen Formstücke besaßen die in der folgenden Tabelle angegebenen Eigenschaften. In Beispiel 1 wurde eine Materialzusammensetzung nach der vorstehend beschriebenen Methode hergestellt, wobei man 42.5 kg Altpapier, 34 kg eines Äthylenpropylencopolvmerisatharzes, 4.25 kg Polyäthylenhar/ hoher Dichte. 4,25 kg Äthylenpropylenkautschuk und 0,04 k;.- BHT einsetzte und man bildete aus dieser Zusammensetzung ein Formstück. In Beispiel 2 wurde eine ähnliche Zusammensetzung in analoger Weise hergestellt, wobei man 25,5 kg Altpapier, 40,8 kg Äthylenpolypropylencopolymerisatharz. 5,1 kg Polyäthylen hoher Dichte. 5,1 kg AtIn Itnpropylenkautschuk, 8,5 kg Calciumcarbonat, 0,2 kg Stearinsäure und 0.05 kg BHT verwendete. Im Vergleichsbeispiel 1 wurde ein Formstück aus einer Mischung gebildet, bestehend aus 80 kg Äthylenpropylencopolymerisatharz, 10 kg Polyäthylenharz hoher Dichte, 10 kg Äthylenpropylenkautschuk und 0,1 kg BHT. Die Zusammensetzung von Vergleichsbeispiel I ist die gleiche wie diejenige von Beispiel 1. wobei jedoch kein Altpapier verwendet wurde. Im Vergleichsbeispiel 2 wurde eine Zusammensetzung hergestellt unter Verwendung von 3 Gewichtsteilen eines thermoplastischen Harzes und 2 Gewichtsteilen Talk. Somit zeigt es die Eigenschaften einer Zusammensetzung, in die ein anorganischer Füllstoff eingebracht wurde.

Im Vergleichsbeispiel 3 wurde eine Zusammensetzung gemäß Beispiel 1 ohne Verwendung von Altpapier hergestellt, wobei man jedoch anstatt dessen auf eine Größe von weniger als 0,59 mm zerkleinertes Holzmehl verwendete. Die Brenngeschwindigkeit in der Tabelle wurde gemäß den U.S. Federal Motor Vehicle Safety Standards gemessen.

	29	9	27 053	Beispiel 2	10	Vergleichs	Vergleichs
					beispiel 2	beispiel 3
Tabelle	Test- Testmethode		1.10	Vergleichs	1,22	1,10
Tesls(Einheil)	bedingungen ASTM	Beispiel I	0,35	beispiel I	0,8 - 1.2	0,8
	D-792			0,905
Spez. Dichte		1.13	26,49	1,0-2,0	34,34	17,17
lineare Schrumpfung		0,28
des Formstücke (°/o)	D-638		6	23,54	10	4
Zugrestigkeit		29.43	0.26		0.44	0.2 5
(N/mmi)	Π - 638			340
Dehnung(%)	D-790	4	39,24	0.09	44,15	27,66
Elastizitätsbiege-		0.32
modulOVxN/mm')	D-790		77	23,54	105	80
Biegefestigkeit		41.20	39.2		19,6	29,4
(N/m')	D - 785		163	70	174	163
Härte(R Skala)	23°C(gekerbt) D-256	81	130	294	140	132
Schlagzähigkeit ()/m)		33.3		162
Schmelzpunkt (⁰C)	4.6 kg/cm² D-648	163		90
thermische		135	41		54	45
Deformationstemp.
Γ C)	F-MVSS 302			60
Brenn	(frühe Phase)	33
geschwindigkeit
(mm/Min.)

Claims

Patentansprüche:

t. Materialzusammensetzung aus (A) 100 Gewichtsteilen zerkleinertem Altpapier, (B) 70 bis 150 Gewichtsteilen eines thermoplastischen Harzes sowie gegebenenfalls (C) weiteren Additiven, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilchengröße des Altpapiers 5 bis weniger als 30 mm beträgt, to
2. Verfahren zur Herstellung einer Materialzusammensetzung gemäß Anspruch 1, gekennzeichnet durch die folgenden Stufen: Eine Stufe zur Zerkleinerung des Altpapiers auf eine Teilchengröße von 5 weniger als 30 mm, eine Misch- und Trocknungsstufe, in der in den in Anspruch 1 angegebenen Mengen das zerkleinerte Altpapier, ein thermoplastisches Harz und gegebenenfalls weitere Additive in einem Mischer unter Rühren bzw. Bewegen mit hoher Geschwindigkeit gemischt werden, wobei die Feuchtig- keit des Altpapiers durch die bei diesem Mischen gebildete Reibungswärme entfernt wird, wodurch die Trocknung des Altpapiers bewirkt wird, eine Schmetzstufe, hei der das Rühren bzw. Bewegen mit hoher Geschwindigkeit in dem Mischer fortgesetzt wird, um Reibungswärme zu erzeugen und hierdurch das thermoplastische Harz und das thermoplastische Additiv bzw. die thermoplastischen Additive zu schmelzen, eine Knetstufe, bei der das Hochgeschwindigkeitsrühren weiter fortgesetzt wird, um das Altpapier in der Schmelzphase aufzuschlagen und zu kneten und eine Granulierungsstufe, in der die geknetete Zusammensetzung granuliert wird.
3. Verfahren gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der beim Mischen und bei der Trock- nungsstufe und Schmelzstufe verwendete Mischer durch ein Heizmedium vorerhitzt wird.
4. Verwendung der Materialzusammensetzung gemäß Anspruch 1 für die Herstellung von Formteilen.

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