DE4018433A1 - Verfahren zum herstellen von presskoerpern - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Preßkörpern der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 an­ gegebenen Gattung.

Es sind Herstellungsverfahren für Preßkörper bekannt, bei denen Hackspänen, Sägemehl o. dgl. Leim zugemischt und die so erhaltene Mischmasse in einer Form gepreßt wird. Nachteilig sind allerdings die kostspieligen und bezüglich des Recycling mitunter problematischen Sonder­ leime, die bei diesen Verfahren benötigt werden.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur konti­ nuierlichen oder diskontinuierlichen Herstellung von Preß­ körpern zu schaffen, bei dem keine Sonderleime erforderlich sind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Patent­ anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren können Preßkörper kontinuierlich und mit wesentlich geringeren Kosten herge­ stellt werden. Ferner ermöglicht die Erfindung auch die Herstellung von Preßkörpern aus Abfallmaterial.

Erfindungsgemäß wird die Gemischmasse stufenweise erhitzt, wobei in der Schlußerhitzung der in einer Schraubpresse von Preßdruck und Reibung bewirkte Temperaturanstieg der Gemischmasse zum Verschmelzen des gesamten Thermokunst­ stoffmaterials mit der Gemischmasse führt. Dabei schmilzt das Kunststoffmaterial in der Gemischmasse endgültig im Spitzenbereich der Schraubpresse.

Die mechanische Masse auf Holzgrundlage kann z.B. aus Holzabfallmaterial nach bekannten Verfahren, z.B. durch Zerspanen, hergestellt werden und kann als Verunreinigung auch kleine Mengen von anderen Materialien enthalten, wie z.B. die in Abfällen aus der Sperrholzherstellung vorhandenen Leimstoffe u. dgl. Die Holzmasse besteht jedoch in der Hauptsache aus Holzmaterialpartikeln von verschiedener Größe - je nach den gewünschten Eigenschaften des Endpro­ dukts. Thermokunststoffe oder thermoplastische Kunststoffe sind solche, die erneut geschmolzen und geformt werden können. Im Verfahren können alle zum Zweck geeigneten Thermokunststoffe verwendet werden, die als passendes Bindemittel in dem Preßkörper dienen. Bei der Wahl der Kunststoffe muß deren Schmelztemperatur berücksichtigt werden, die nich so hoch sein darf, daß sich das Holz­ material in der Hitze entzündet. Vorteilhaft liegt die Partikelgröße des Kunststoffgranulats in der Größenord­ nung von etwa 8 mm. Das zu Häcksel bearbeitete Kunststoff­ material vermischt sich mit Leichtigkeit mit der mechani­ schen Masse auf Holzbasis und schmilzt rasch. Polyäthylen­ abfall ist beispielsweise aus Säcken, Tüten u. dgl. er­ hältlich, die aus Polyäthylenfolie hergestellt sind. Das Kunststoffmaterial kann als Verunreinigung kleine Mengen auch anderer Mischungsstoffe enthalten, so z.B. wärmege­ härtete Kunststoffe, Farbstoffe o. dgl. Das im Verfahren zur Anwendung kommende Kunststoffmaterial setzt sich je­ doch in der Hauptsache aus Thermokunststoff zusammen. Die Menge des Kunststoffmaterials im Verhältnis zur Menge des Materials auf Holzbasis kann man in gewünschter Weise je nach dem verwendeten Kunststoffmaterial und den er­ wünschten Eigenschaften des Endprodukts variieren; vorteil­ haft ist jedoch der Anteil des Kunststoffmaterials etwa 10 bis 20%. Die Gemischmasse wird vorteilhaft nach erfolg­ tem Homogenisieren auf eine Temperatur erhitzt, die im Bereich 140-190°C liegt, vorteilhaft auf 150°C. Bei besagter Temperatur schmilzt der Thermokunststoff rest­ los. Die Temperatur ist indessen nicht so hoch, daß sich das Holzmaterial in dem Gemisch entzünden würde.

In einer Ausführungsform des Verfahrens wird die Gemisch­ masse mit Hilfe von Infrarotstrahlung erhitzt. Eine Vor­ wärmung der mechanischen Masse auf Holzbasis und des Kunst­ stoffmaterials wird vorteilhaft schon beim Befördern der Gemischmasse auf einem Förderer, z.B. auf einem Band­ förderer vorgenommen, wobei dann das Erhitzen des konti­ nuierlichen Gemischmassestroms am vorteilhaftesten mit Hilfe von Infrarotstrahlung erfolgt.

In einer Ausführungsform des Verfahrens werden die Preß­ körper mit Kunststoffmaterial überzogen, indem in der Presse eine Zuführvorrichtung benutzt wird, mit welcher Kunststoffmaterial auf die Oberfläche des Preßkörpers gespeist wird. Die Kunststoffschicht schützt nach Abküh­ lung und Erhärtung das Produkt z.B. gegen Feuchte und auch gegen mechanischen Verschleiß.

Das Verfahren hat den Vorzug, daß in demselben überhaupt keine kostspieligen Leimstoffe verwendet werden.

Es ist ein weiterer Vorzug der Erfindung, daß Preßkörper kontinuierlich in effektiver und vorteilhafter Weise her­ gestellt werden können.

Fernerhin ermöglicht die Erfindung das Herstellen von Preßkörpern aus Abfallmaterial.

Im folgenden wird die Erfindung eingehend mit Hilfe eines Beispiels erläutert, auf das die Erfindung jedoch nicht eingeschränkt ist.

In dem Beispiel wird als mechanische Masse auf Holzbasis zerspanter Sperrholzfurnier-Abfall und als Kunststoff­ material folienähnlicher Polyäthylenabfall verwendet. Die Herstellung von Preßkörpern aus diesen Materialien erfolgt in einem kontinuierlichen Prozeß wie folgt.

Nach erfolgtem Zerspanen wird der Sperrholzfurnier-Abfall in einem Spansilo gelagert. Die Hackspäne fließen aus dem Silo mit Hilfe eines Rüttlers durch eine als Dosierer dienende Zellradschleuse auf einen Schraubenförderer, der das Hackgut in Form eines gleichmäßigen Stroms einem Rohrtrockner zuführt.

Der Rohrtrockner arbeitet gleich einem Wärmetauscher. Wasserdampf dient als wärmeabgebende Komponente, und das Holzhackgut ist die wärmeaufnehmende Komponente. Zweck der Erhitzung ist Herabsetzen und Ausgleichen des Feuch­ tigkeitsgehalts im Hackgut. Das Bestreben ist, den Feuch­ tigkeitsgehalt der Hackspäne von etwa 10% auf etwa 3% herabzusenken. Wasserdampf mit etwa 5 bar Druck wird der Zentralachse des Rohrtrockners zugeführt, von wo er zu den radialen Rohrplatten des Trockners und weiter zum anderen Ende des Trockners geht. Die Einführung der Späne in den Trockner erfolgt in gleicher Richtung mit dem Dampf. Die Späne bewegen sich vorwärts in den Zwischen­ räumen der Rohrplatten bei Rotation der Wellen und erwär­ men sich auf etwa 130°C, wenn sie mit den vom Dampf er­ hitzten Rohren in Berührung kommen. Die warmen Späne wer­ den vom Trockner zu einer Mischschraube befördert, wo auch das Kunststoffmaterial hinzudosiert wird. Die Tempe­ ratur des vom Trockner kommenden Spanstroms wird gemessen und der Betrag des zum Trockner gehenden Dampfstroms dem­ entsprechend geregelt.

Das Kunststoffmaterial, d.h. der folienähnliche Poly­ äthylenabfall, wird in einer Hackmaschine zu Häcksel ver­ arbeitet. Der zerhackte Kunststoff wird pneumatisch über einen Zyklon in ein Kunststoffsilo befördert. Der Zyklon trennt die zum Transport herangezogene Trägerluft vom Kunststoff. Aus dem Silo wird das Kunststoffhäcksel mit einem Auslader auf die Mischschraube dosiert.

Auf der Mischschraube vermischen sich Kunststoffhäcksel und Holzspangut zu einer homogenen Mischmasse.

Von der Mischschraube wird die Mischmasse auf einen Band­ förderer geleitet, wo der Mischmassestrom auf etwa 150°C in solcher Weise erhitzt wird, daß zumindest ein Teil des Kunststoffmaterials schmilzt. Das Wärmen erfolgt mittels über dem Band installierter Infrarotwärmer.

Die erwärmte Mischmasse wird vom Förderband in eine Schraub­ presse abgeschabt, wo die heiße Mischmasse gepreßt wird und die Temperatur bei steigendem Druck weiter ansteigt, wobei dann alles Kunststoffmaterial im Spitzenbereich der Schraubenpresse schmilzt, damit Bindemittel ergebend. Die Schraubenpresse drückt die Masse durch eine passend geformte Düse hindurch zu einem stangenartigen Preßkörper. Nach der Düse nachfolgend wird die Stange gekühlt, indem sie in ein mit Wassermantel umgebenes Stahlrohr hineinge­ leitet wird, oder sie wird durch Beblasen mit Luft gekühlt. Bei der Abkühlung der Preßkörperstange härtet sich deren Oberfläche, wobei sie in Stücke mit gewünschter Länge geschnitten werden kann.

Die Erfindung wird nicht lediglich auf das vorstehende Ausführungsbeispiel eingeschränkt; vielmehr sind zahlreiche Abwandlungen denkbar, insofern man sich im Rahmen des Erfindungsgedankens hält, den die Patentansprüche defi­ nieren.

Claims (3)

1. Verfahren zum Herstellen von Preßkörpern, bei dem eine mechanische Masse auf Holzbasis mit mindestens einer der folgenden Komponenten Holzhackspäne, Sägemehl, Sperrholzherstellungsabfall, zwecks Herabsetzung des Feuchtigkeitsgehalts erhitzt und mit einem Kunststoff­ material vermischt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Gemisch aus mechanischer Masse auf Holzbasis und aus zerkleinertem Thermokunststoffabfall in einem Schraubenmischer zu einer homogenen Mischmasse vermischt wird; die Mischmasse auf eine Temperatur erhitzt wird, bei der zumindest ein Teil des Thermokunststoffmaterials in die mechanische Masse auf Holzbasis hineinschmilzt; die homogenisierte heiße Mischmasse kontinuierlich mit einer Schraubenpresse durch eine Düse hindurch zu gewünschter Preßkörperform gepreßt und anschließend der Preßkörper durch Kühlung verfestigt wird, wobei die Mischmasse stufenweise erhitzt und der zerkleinerte Thermokunststoff in einer Endstufe des Preßvorgangs durch den von Preßdruck und Reibung hervorgerufenen Temperaturanstieg vollständig in die Mischmasse einge­ schmolzen und gleichmäßig verteilt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischmasse vor der Schraubpresse mit Hilfe von Infrarotstrahlung vorerhitzt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Preßkörper während des Preßvorgangs mit Kunst­ stoffmaterial überzogen werden.