DE3214907A1

DE3214907A1 - Verfahren zur herstellung von polystyrol-schaumstoff-platten

Info

Publication number: DE3214907A1
Application number: DE19823214907
Authority: DE
Inventors: Heinrich 7550 Rastatt Krämer; Heinrich 7590 Achern Krämer
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1982-04-22
Filing date: 1982-04-22
Publication date: 1983-10-27

Description

BESCHREIBUNG
Verfahren zur Herstellung von Polystyrol-Schaumstoff-Platten Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Polystyrol-Schaumstoff-Platten.
Polystyrolschaum findet vielseitige Verwendung für die Kälte- und Wärmedämmung sowie für die Verpackung von empfindlichen Gegenständen. Polystyrolschaum-Verpackungen sind voluminös und werden üblicherweise nach einmaligem Gebrauch weggeworfen. Statt einer Verbrennung oder sonstigen Beseitigung von Polystyrolschaum-Abfällen versucht man seit einiger Zeit solche Abfälle wiederzuverwenden. Dabei ergibt sich jedoch meistens die Notwendigkeit, Polystyrolschaum-Abfälle mit vorgeschäumtem Neumaterial zu mischen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Polystyrolschaum-Abfälle in umweltfreundlicher Weise wiederverwendbar zu machen und Polystyrol-Schaumstoff-Pla-ten mit neuen zweckmäßigen Eigenschaften herzustellen.
Diese Aufgabe wird nun gelöst durch die kennzeichnenden Merkmale des Verfahrens gemäß dem Hauptanspruch.
Die Unteransprüche betreffen besonders bevorzugte Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes.
Die vorliegende Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß Polystyrol-Schaumstoff-Brocken, die im wesentlichen in etwa die gleiche Größe von etwa 2 bis 4 cm haben, ohne Zusatz von frischem Polystyrol-Schaumstoff unter Einsatz von Dampf einerseits so miteinander verschweißt werden können, daß zwischen den einzelnen Brocken so große Hohlräume verbleiben, daß die gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Platten als Drainageplatten geeignet sind, und daß bei einer stärkeren Verdichtung der Brocken und sofortigem Zerschneiden der durch Pressen enstandenen Blöcke Putzträgerplatten mit besonders vorteilhaften Eigenschaften geschaffen werden können.
Die durch das erfindungsgemäße Verfahren hergestellten Drainageplatten weisen gegenüber den bisher üblichen Drainageplatten aus Polystyrol-Schaumstoff-Kugeln, die miteinander verleimt sind, den Vorteil einer wesentlich besseren Stabilität auf. Bei den bekannten, aus Kugeln bestehenden Drainageplatten kann häufig ein Abbröckeln der Kugeln beobachtet werden, wenn diese Drainayeplatten nicht mit äußerster Vorsicht behandelt werden.
Die gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren h#ergestellten Drainageplatten bestehen aus Brocken, die so fest miteinander verschweißt sind, daß die Gefahr eines Abbröckelns nicht besteht.
Die Putzträgerplatten, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt sind, weisen an der im warmen Zustand erstellten Schnittfläche eine unregelmäßige, den ursprünglich verwendeten Brocken zugeordnete, kraterähnlich strukturierte Fläche auf, die in besonderer Weise für das Aufbringen eines gut haftenden Putzes eignet.
Die Erfindung wird durch Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnung näher erläutert, die schematisch den Verfahrensablauf darstellt.
Die Verfahren zur Herstellung der Drainageplatten und der Putzträgerplatten beginnen damit, daß Polystyrol-Schaumstoff-Abfallplatten oder Abfallstücke in einer Zerkleinerungsmaschine 1, die ein Prallbrecher oder eine Prallmühle sein kann, zerkleinert werden. Die Zerkleinerungsmaschine 1 ist dabei so eingestellt, daß Polystyrol-Schaumstoff-Brocken zum überwiegenden Teil mit einer Größe von etwa 2 bis 4 cm anfallen. Dabei soll möglichst vermieden werden, daß kleine Brocken oder Perlen mit einem Durchmesser von 2 bis 5 mm entstehen.
Der zweite Verfahrensschritt in der Vorbereitung des Ausgangsmaterials besteht in der Sortierung der Polystyrol-Schaumstoff-Brocken, bei der diejenigen Brocken aussortiert werden, die eine Größe von weniger als 2 cm aufweisen. Dazu werden die von der Zerkleinerungsmaschine 1 gelieferten Brocken einem Sortiergerät 2 zugeführt, das beispielsweise so ausgebildet sein kann, daß die Brocken entlang einer Spirale transportie,r werden, wobei die zu kleinen Brocken nach unten fallen und für andere Zwecke aufgefangen werden.
Am Ausgang des Sortiergerätes liegen somit nur noch Brocken vor, die eine gewisse Mindestgröße haben. Um Brocken-zu erzeugen, die im wesentlichen eine Größe der gleichen Größenordnung haben, wird eine Würfelschneidemaschine 3 eingesetzt. Diese besteht beispielsweise aus kreuzförmig angeordneten Schneiddrähten, die elektrisch aufgeheizt werden können. Die oberhalb der Schneiddrähte in einen Einwurftrichter eingebrachten Brocken werden durch die Schneiddrähte, die vorzugsweise einen Abstand von etwa 2 cm haben, würfelähnlich zerschnitten und verlassen die Würfelschneidemaschine 3 über einen Auslauftrichter sowie eine zweckmäßig ausgebildete Abtransporteinrichtung.
Die nunmehr vorliegenden Polystyrol-Schaumstoff-Brocken haben alle eine ähnliche Korngröße, so daß beim Aufschütten zwischen den einzelnen Brocken wesentliche Hohlräume verbleiben. Wegen der Abwesenheit kleinerer Brocken und Perlen sind diese Hohlräume auch nicht von kleineren Bruchstücken verstopft.
Obwohl in der Zeichnung ein Zwischenspeicher oder ein Silo nicht dargestellt ist, kann die Abtransporteinrichtung der Würfelmaschine zu einem Silo führen, das einen Vorrat an Brocken erwünschter Korngröße aufnimmt.
Die Herstellung der Drainageplatten und der Putzträgerplatten erfolgt in der Weise, daß zunächst in e#iner Presse 4 große Blöcke mit etwa einer Größe von 50 x 60 x 100 cm hergestellt werden, die anschließend zu Platten zerschnitten werden.
Zur Herstellung der Drainageplatten werden die Polystyrol-Schau#Jt#f.f-Br0cken lose in den Pressraum der Presse 4 aufgeschüttet, an dessen Seitenwänden eine Vielzahl von Düsen zum Einlaß von Dampf vorgesehen sind. Nach dem Verschließen der randvoll aufgefüllten und im leeren Zustand bereits auf Betrlebstemperatur gebrachten Presse 4 wird zunächst in einer Vordampfphase in die gefüllte Presse etwa 3 Sekunden lang ein Dampf mit einer Temperatur von 1150 C und einem Überdruck von 1 at eingeblasen. Dadurch wird das Polystyrol-Schaumstoff-Material erwärmt und der Dampf unter Bildung von Kondenswasser abgekühlt, das wieder abgelassen wird.
In einer Hauptdampfphase läßt man danach etwa 8 Sekunden lang Dampf mit wiederum einer Temperatur von 1150 C auf die sich berührenden Brocken einwirken.
In Abhängigkeit davon, ob ein Polystyrol-Schaumstoff-Block erstellt werden soll, der zu Drainageplatten oder zu Putzträgerplatten zerschnitten wird, erfolgt im Zusammenhang mit der Bedampfung ein Verdichten der Polystyrol-Schaumstoff-Brocken, um einen kleineren oder größeren Volumenbruchteil.
Zur Herstellung der Drainageplatten wird bei einem Material mit einem Raumgewicht, das gleich oder größer als 20 g/l ist, durch Verschieben des Stempels der Presse 4 eine Verdichtung um etwa 1/20 bis 1/10 je nach dem Raumgewicht bewirkt. Bei dieser geringen Verdichtung bewegen sich die aufgeheizten und aufgeweichten Brocken relativ zueinander, so daß eine gute Verbindung zustande kommt, aufgrund derer die fertiggestellten Drainageplatten besonders haltbar sind.
Nach dem Verschieben des Stempels der Presse 4 läßt man den in der Presse 4 gebildeten Polystyrol-Schaumstoff-Block abkühlen. Nach ca. 3 Minuten wird widerum der abgekühlte Dampf und das Kondenswasser abgelassen.
Der Block verbleibt dann noch weitere 3 Minuten zur Abkühlung in der Presse 4 und wird schließlich nach Öffnen der Presse 4 herausgenommen und bis zum Zerschneiden in Drainageplatten ca. 2 Tage lang gelagert.
Diese kurze Lagerzeit wird durch die hohe Luftdurchlässigkeit ermöglicht.
Je nach dem Einsatzzweck der Drainageplatten und dem Bedarf an abzuleitendem Wasser werden die Polystyrol-Schaumstoff-Blöcke thermisch mit Hilfe von Schneiddrähten einer Schneidmaschine 5 auf Platten mit einer Stärke bis ca. 5 cm geschnitten. Selbstverständlich ist es auch möglich, die Polystyrol-Schaumstoff-Blöcke statt zu Drainageplatten zu kleineren Drainageblöcken mit etwa 15 x 15 cm Querschnitt zu zerschneiden.
Die Eigenschaften der fertigen Drainageplatten sind besonders günstig, da das Drainagematerial ca. 1/6 des Gesamtvolumens an Wasser aufnehmen kann. Die Wasserdurchlässigkeit beträgt je nach Ausführung 16 1/sec. je qm2 Oberfläche bzw. Querschnitt.
Der Verfahrensschritt in der Presse 4 bei der Herstellung von Putzträgerplatten unterscheidet von dem entsprechenden Verfahrensschritt bei der Herstellung von Drainageplatten lediglich dadurch, daß während des Bedampfens des Polystyrol-Materials ein Komprimieren um mindest-rs 1/3 des Volumens erfolgt. Der wesentliche Verfahrensschritt bei der Herstellung von Putzträgerplatten erfolgt in der Schneidmaschine 5 im noch warmen Zustand des gepressten Polystyrol-Schaumstoff-Materials.
Unmittelbar nach der Entnahme des fertigen Polystyrol-Schaumstoff-Blockes aus der Presse 4 wird dieser im warmen Zustand in der Schneidmaschine 5 zu Platten mit einer Stärke von beispielsweise 6 cm zerschnitten. Bei diesem Schnitt entstehen auf der mit Hilfe der elektrisch geheizten Schneiddrähte der Schneidmaschine 5 geschnittenen Oberfläche während des Abkühlens fein zerklüftete, kraterähnliche Strukturen mit Kraterrändern, die den Berührungsflächen der ursprünglich verwendeten Polystyrol-Schaumstoff-Brocken zugeordnet sind.
Um eine Verkrümmung der Platten nach dem Schneidevorgang zu vermeiden, werden diese mit einem plattendeckenden Gewicht beschwert. Die ca. 6 cm starken Platten, die beidseitig eine kraterähnliche Struktur haben, werden zur Auskühlung anschließend ca. 3 Tage gelagert. Ein zweiter Schnitt erfolgt im kalten Zustand des Materials, wobei die Platten auf eine Stärke von ca. 3 cm halbiert werden. Dieser zweite Schnitt ergibt statt einer strukturierten eine beim thermischen Schneiden von Polystyrol-Schaumstoff-Platten übliche glatte Oberfläche. Diese glatte Oberfläche dient als Befestigungsfläche der Putzträgerplatten an den zu verputzenden Wänden. Auf der Seite mit der kraterähnlichen Struktur kann dann der Verputz aufgetragen werden, der in der speziellen Oberfläche der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Putzträgerplatte einen besonders guten Halt findet.
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Claims

Verfahren zur Herstellung von Polystyrol-Schaumstoff-Platten PATENTANSPRÜCHE Verfahren zur Herstellung von Polystyrol-Schaumstoff-Platten, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d#P.. man 1) Polystyrol-Schaumstoff-Abfallstücke in einer Zerkleinerungsmaschine zerkleinert, 2) aus den so erhaltenen Polystyrol-Schaumstoff-Brocken diejenigen aussortiert, deren Kantenlängen unter etwa 2 cm liegen, 3) die aussortierten Polystyrol-Schaumstoff-Brocken durch ein Drahtgitter mit kreuzweise im Abstand von etwa 2 cm angeordneten elektrisch aufgeheizten Schneiddrähten schickt und so die Polystyrol-Schaumstoff-Brocken thermisch teilt, 4) die Polystyrol-Schaumstoff-Brocken in einem mit Dampfeinlassöffnungen versehenen Pressraum einer Presse einschüttet, 5) die Polystyrol-Schaumstoff-Brocken unter Dampfeinsatz in der Presse miteinander verschweißt und 6) den in der Presse hergestellten Polystyrol-Schaumstoff-Block mit Hilfe von im Abstand voneinander parallel angeordneten elektrisch beheizten Schneiddrähten thermisch in Platten ###rnhneidet.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Zerkleinerung der Stufe 1 selektiv bewirkt.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch yekennz e i c h n e t , daß man einen Prallbrecher oder eine Prallmühle verwendet.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß man die Polystyrol-Schaumstoff-Brocken in der Presse während einer Vordampfphase während einer Zeit von etwa 3 Sekunden durch Dampf mit etwa 115- C und einem Überdruck von etwa 1 at erwärmt, das durch abgekühlten Dampf entstandene Kondenswasser abläßt und daß man anschließend in einer Hauptdampfphase während etwa 8 Sekunden den Dampf zum Aufweichen der Polystyrol-Schaumstoff-Brocken einwirken läßt.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß man die aufgeheizten Polystyrol-Schaumstoff-Brocken in der Presse durch geringfügiges Verschieben des Stempels der Presse bei einer Verdichtung von etwa 1/20 bis 1/10 gegeneinander in Bewegung versetzt und verschweißt.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß man den Polystyrol-Schaumstoff-Block etwa zwei Tage lagert.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dad u r c h g ek enn zei c h ne t, dan man den Polystyrol-Schaumstoff-Block thermisch zu Drainageplatten mit einer Stärke von etwa 5 cm zerschneidet.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dad u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß man den Polystyrol-Schaumstoff-Block thermisch zu kleineren Drainageblöcken mit einem quadratischen Querschnitt von etwa 15 cm x 15 cm zerschneidet.
9. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gek en n ze i c h n e t , daß man die aufgeheizten Polystyrol-Schaumstoff-Brocken in der Presse durch Verschieben des Stempels der Presse um wenigstens 1/3 ihres Volumens komprimiert und so die Polystyrol-Schaumstoff-Brocken zu einem Polystyrol-Schaumstoff-Block miteinander verschweißt.
10. Verfahren nach Anspruch 5 oder 9, dadurch ge ke nn ze i chn e t, daß man nach etwa 3 Minuten das durch den Hauptdampf gebildete Kondenswasser abläßt und den in der Presse gebildeten Polystyrol-Schaumstoff-Block nach einer weiteren Abkühlungszeit von 3 Minuten der Presse entnimmt.
11. Verfahren nach Anspruch 9, d a d u r c h g e k e n n -zeichnet, daß man den Polystyrol-Schaumstoff-Block unmittelbar nach der Entnahme aus der Presse im noch warmen Zustand thermisch in Putzträgerplatten zerschneidet.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gek e n n z e i c h n e t , daß man die beidseitig kraterähnliche Strukturen aufweisenden Putzträgerplatten etwa 3 Tage zur Auskühlung lagert und danach in an sich bekannter Weiser thermisch entlang ihrer Mittelebene in zwei Putzträgerplatten mit jeweils einer glatten und einer strukturierten Oberseite zerteilt.