DE3704309A1 - Verfahren zur herstellung von mit faserstoffen aus vorzugsweise sogenanntem altpapier gefuellten kunststoff-rohmassen fuer die thermoplastische verarbeitung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren, durch welches Papier-Rohmassen, wie in Wasser gelöstes Altpapier mit Kunststoff-Pulver-Mischungen zu einer thermoplastisch verarbeitbaren Kunststoff-Rohmasse verarbeitet werden können.

Es ist bekannt, Kunststoffprofile aus thermoplastischen Kunststoffen im sogenannten Extrusionsverfahren herzustellen. Ein für die Herstellung von Kunststoffprofilen geeignetes Material ist bspw. PVC (Polyvinylchlorid), welches bezogen auf die Verarbeitung und den Einsatz- bzw. Anwendungszweck des herzustellenden Profils in den unterschiedlichsten Materialrezepturen, d. h. mit unterschiedlichen Zuschlagstoffen hergestellt und verarbeitet wird. Derartig hergestellte Profile weisen aufgrund der Herstellungsweise, bspw. der Vakuum-Kalibrierung, technische Nachteile, bspw. hohe Restschrumpfwerte, auf. Die mechanischen und thermischen Werte der PVC-Typen lassen sich nur im Rahmen geringer Bandbreiten mit den üblichen und wirtschaftlich vertretbaren Zuschlagstoffen oder sogenannten Modifikatoren beeinflussen.

Es ist weiterhin bekannt, Holzmehl verschiedener Körnung als Zuschlagstoff einzusetzen, um insbesondere höhere Festigkeits- und thermische Werte und niedrigere sogenannte Restschrumpfwerte zu erreichen. Derartige Holz-PVC-Mischungen weisen u. a. den Nachteil auf, daß die sogenannte Kerbschlagzähigkeit negativ beeinflußt wird, d. h. daß das bspw. aus derartigem Material hergestellte Profil bruchempfindlicher bzw. spröder wird, das Profil aufgrund der Körnung des Holzmehls eine Oberfläche mit erhöhter Rauhigkeit aufweist und nicht zuletzt aufgrund der Eigenfarbe des Holzmehls nur in farblich stark begrenzter Bandbreite hergestellt werden kann.

Zweck der Erfindung ist es, thermoplastisch zu verarbeitende Kunststoffe wie bspw. PVC, derartig mit Faserstoffen zu füllen oder besser zu modi­ fizieren, daß eine für den Verarbeitungs- und Anwendungszweck optimale Materialkombination erreicht wird. Zweck der Erfindung ist demgemäß ebenfalls, fadenförmige und sich leicht miteinander verknäulende Faserstoffe mit bspw. PVC-Pulver innig zu mischen und ein im bspw. Extrusionsverfahren thermoplastisch verarbeitbares Material zu erhalten.

Es ist wie bereits erläutert bekannt, bspw. Holzmehl und PVC-Pulver zu einem im bspw. Extrusionsverfahren verarbeitbaren Material zu mischen. Es ist ebenfalls bekannt, dem PVC-Pulver bspw. Glasfaser mit unterschiedlicher Faserlänge zuzusetzen, um dem daraus hergestellten Profil die gewünschten mechanischen Eigenschaften zu verleihen.

Derartige Materialkombinationen haben verschiedene unterschiedliche negative Eigenschaften. So weisen die Holz-PVC-Mischungen neben den bereits geschilderten Nachteilen weitere Probleme in bezug auf die Mischungs-Schwierigkeiten der unterschiedlichen in der Mischung zu verwendenden Komponenten auf, da dieselben stark voneinander abweichende spezifische Gewichte und Rieselfähigkeiten aufweisen. Die Mischung von PVC mit Glasfasern wirft neben gravierenden wirtschaftlichen Nachteilen erhebliche technische Probleme auf, als da sind: stark verkürzte Lebensdauer der Extrusionsanlagen und -werkzeuge, verkürzte Standzeiten der Bearbeitungswerkzeuge für dei Profile usw.

Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, einen thermoplastisch verarbeitbaren Kunststoff mit Faserstoffen zu füllen bzw. so weit zu sättigen, bis eine für die Verarbeitung und den Einsatz- bzw. Verwendungszweck des Profils optimale Materialkombination erreicht ist. Die zu verwendenden Faserstoffe sollten in ausreichender Menge ohne zu erwartende Versorgungsengpässe im Markt zur Verfügung stehen und möglichst als songenanntes Recycling-Material eingesetzt werden können. Die Mischung der unterschiedlichen Materialien und die Weiterverarbeitung der so erzielten mit Faserstoffen gefüllten Kunststoff-Rohmasse sollte mit vorhandenen bzw. üblichen technischen Einrichtungen ohne die sonst bei derartigen Materialkombinationen entstehenden Problemen möglich sein.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß als Faserstoff sogenannte Papier-Rohmasse verwendet wird, die auch aus sogenanntem Altpapier in großen Mengen zu wirtschaftlich günstigen Bedingungen zur Verfügung steht. Die Mischung derartiger Papier-Rohmassen wird erfindungsgemäß derart gelöst, daß die im sogenannten Kollergang in Wasser gelöste Papier-Rohmasse nun wiederum mit in Wasser schwebenden mit dem für die Mischung bestimmten Kunststoff- Pulver-Gemisch, allgemein Compound genannt, versehen und mittels geeigneter Rühr- und Mischwerke zu einer homogenen Mischung aus Kunststoff-Compound und Papier-Rohmasse verarbeitet wird. Aufgrund der Mischung der verschiedenen Materialien, insbesondere der Faserstoffe, in Wasser, ist eine gleichmäßige Verteilung auch unterschiedlicher Materialien möglich. Besonders Faserstoffe wie bspw. Papier-Rohrmassen lassen sich im trockenen Zustand nicht mit bspw. Kunststoff-Pulver mischen, da es während des Mischvorganges zur Klumpenbildung bzw. Verknäuelung der Faserstoffe kommt.

Die so gewonnene in Wasser schwebende mit Papier-Rohmasse gefüllte Kunststoff-Rohmasse kann aufgrund der ausreichend wirkenden Eigenschaften der Papier-Rohmasse innerhalb der Mischung in ähnlicher Art weiterverarbeitet werden, wie es in der Papier- oder Kartonher­ stellung üblich ist. Die auf diese Weise produzierten Papier- oder Karton­ bahnen lassen sich ohne großen Aufwand zu Streifen und Stücken in Größen schneiden, die eine Verarbeitung der Stücke in einem für die Verarbeitung von thermoplastischen Kunststoffen geeigneten Extruder ermöglichen.

Der mit der Erfindung erzielte Vorteil besteht darin, daß geeignete thermoplastisch verarbeitbare Kunststoffe in wirtschaftlich vorteilhafter Weise mit Faserstoffen gefüllt werden können. Diese Faserstoffe verleihen dem Kunststoff für den gewählten Verwendungszweck vorteilhafte Eigenschaften. Die Verwendung von Papier-Rohmassen aus Altpapier weist über die vorteilhaften Eigenschaften des aus diesem derart gemischten fasergefüllten Kunststoffes bspw. hergestellten Profils auch noch einen erheblichen volkswirtschaftlichen Nutzen durch Wiederverwendung von Rohrstoffen auf; es handelt sich um ein sogenanntes Recycling-Verfahren. Darüber hinaus können die auf diese Weise hergestellten mit Faserstoffen bzw. Papier-Rohmasse gefüllten Kunststoff-Rohmassen aufgrund ihrer weißen bzw. hellen Eigenfarbe in jedem gewünschten Ton eingefärbt werden. Ein weiterer mit der Erfindung erzielter Vorteil besteht darin, daß die auf diese Weise hergestellten aus dem Papier-Herstellungsverfahren resultierenden und anschließend geschnittenen kleinen Teilstücke oder besser Schnipsel vorteilhaft zu sogenanntem Granulat verarbeitet werden können und dieses Granulat auf für die Verarbeitung von thermopalastichen Kunststoffen geeigneten Extrusionsanlagen und -werkzeugen ohne zusätzliche Maßnahmen verarbeitet werden kann.

Zur besseren Verdeutlichung wird nachstehend ein Produktionsbeispiel für die Herstellung der mit Faserstoffen gefüllten Kunststoff-Rohmasse näher beschrieben.

Die für die Papierherstellung erforderliche Rohmasse besteht bspw. aus Holzschliffen, Naturfasern oder Altpapieren welche in Wasser schwebend durch um eine Achse rotierende Steine zu extrem kleinen Fasern aufgeschlossen werden.

Die für die Extrusion, d. h. Herstellung von Profilen aus thermoplastischen Kunststoffen verwendeten Materialien bestehen bspw. aus einem Gemisch aus PVC-Pulver, Füllstoffen, Farbpigmenten, Verarbeitungshilfen wie Gleitwachsen usw., derartige fertige Gemische werden allgemein als Compound bezeichnet. Bei der Herstellung bspw. eines Profils im sogenannten Extrusionsverfahren kann es von Vorteil sein, wenn dieses Compound vorher in einem dafür geeigneten Extruder zu kleinen, in kurzen Abständen abgetrennten Rundsträngen, sogenanntem Granulat vorver­ dichtet, d. h. verarbeitet wird.

Die in Wasser schwebende Papier-Rohmasse wird nun mit dem im für die späteren Eigenschaften erforderlichen Verhältnis entsprechenden Anteil an in Wasser schwebendem Compound oder Teilen desselben gemischt und diese Mischung aus Papier-Rohmasse und Kunststoff-Compound wird in Wasser schwebend mit geeigneten Misch- oder Rührwerken zu einer homogenen Mischung verarbeitet. Diese in seinen für die Weiterverarbeitung der Papier-Rohmasse ähnliche Mischung kann nun in gleicher Art weiterverarbeitet werden wie übliche Papier-Rohmasse. Die Mischung kann also über Abschöpfsiebe abgenommen, ausgepreßt, getrocknet und gewalzt werden. Die so entstandenen Papier- oder Karton­ bahnen werden mit geeigneten Schneidwerken in kleine Teilstücke geschnitten, welche aufgrund ihrer Eigenschaften leicht rieselnd bzw. schüttbar sind. Diese kleinen Teilstücke können unmittelbar für die Herstellung eines zu extrudierenden Profils verwendet werden. Es kann u. a. wegen der besseren Vorverdichtung des Materials oder der daraus resultierenden Eigenschaft wie weniger Wasseraufnahmefähigkeit u. dgl. sinnvoll sein, die kleinen Teilstücke vorher zu sogenanntem Granulat zu verarbeiten. Dieses ist dann in der gleichen Art und unter ähnlichen oder gleichen Bedingungen verarbeitbar wie normales Kunststoff-Granulat.

Claims (7)

1. Verfahren zur Herstellung von mit Faserstoffen gefüllten Kunststoff-Rohmassen für die thermoplastische Verarbeitung, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Herstellung der Kunststoff- Rohmassen erforderlichen Kunststoffe, Füllmittel und oder sonstige Zuschlagstoffe in Wasser schweben und ihnen dort die in Wasser gelöste Papier-Rohmasse, wie in Wasser gelöstes Altpapier, Holzschliff oder dergleichen, zugesetzt wird.

2. Verfahren zur Herstellung von mit Faserstoffen gefüllten Kunststoff-Rohmassen für die thermoplastische Verarbeitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in Wasser gelösten oder in Wasser schwebenden Substanzen mittels geeigneter Rühr- oder Mischwerke derartig gemischt werden, daß eine gleichmäßige Ver­ teilung der unterschiedlichen Materialien gewährleistet ist.

3. Verfahren zur Herstellung von mit Faserstoffen gefüllten Kunststoff-Rohmassen für die thermoplastische Verarbeitung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die durch Mischung in Wasser entstandene, mit Papier-Rohmasse gefüllte bzw. ange­ reicherte thermoplastisch verarbeitbare Kunststoff-Rohmasse in der gleichen Art weiterverarbeitet wird, wie normale Papier-Rohmassen für die Papier-Herstellung.

4. Verfahren zur Herstellung von mit Faserstoffen gefüllten Kunststoff-Rohmassen für die thermoplastische Verarbeitung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Papier-Kunststoff- Rohmasse über kontinuierlich arbeitende Schöpfsiebe abgeschöpft und anschließend getrocknet und gewalzt wird, so daß endlich eine papier- oder kartonähnliche Endlosbahn aus mit Faserstoffen gefüllter Kunststoff-Rohmasse zur Verfügung steht.

5. Verfahren zur Herstellung von mit Faserstoffen gefüllten Kunststoff-Rohmassen für die thermoplastische Verarbeitung nach vorgenannten Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß die papier- oder kartonähnliche Endlosbahn aus mit Faserstoffen gefüllter Kunststoff-Rohmasse über Schneidwerke in kleine Teilstücke geschnitten wird.

6. Verfahren zur Herstellung von mit Faserstoffen gefüllten Kunststoff-Rohmassen für die thermoplastiche Verarbeitung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die kleinen aus der papier- oder kartonähnlichen Endlosbahn geschnittenen Teilstücke über einen diese Teilstücke plastizierenden Extruder zu in kurzen Stücken abgetrennten Teilstücken von dünnen Rundstäben, sogenanntem Granulat verarbeitet werden.

7. Verfahren zur Herstellung von mit Faserstoffen gefüllten Kunststoff-Rohmassen für die thermoplastische Verarbeitung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die papier- oder kartonähnliche Endlosbahn aus mit Faserstoffen gefüllter Kunststoff-Rohmasse zwischen temperierten Walzen derartig verdichtet wird, daß dabei eine für die Weiterverarbeitung dienliche Plastifizierung und Verdichtung entsteht.