DE4214469A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen eines Halbstoffes sowie hiermit hergestellter Halbstoff - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Halbstoffes zur Verwendung in der Bauindustrie unter Verwendung von natürlichen oder künstlichen Faserstoffen, ferner eine Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens, und schließlich den Halbstoff selbst.

Halbstoffe dieser Art dienen vor allem als Ausgangs­ material für Fußböden, genauer gesagt deren Belag. Bekannt sind Holzzementfußböden. Dies ist ein Gemisch aus Holz-Partikeln, z. B. Holzmehl, Sägemehl oder Sägespäne und Zement, gegebenenfalls noch versetzt mit einem Binde­ mittel. Böden dieser Art haben sich für gewisse Anwen­ dungszwecke gut bewährt. Sie sind verhältnismäßig billig in der Herstellung und gegenüber reinen Zementböden fuß­ warm.

Solche Böden weisen jedoch Mängel auf. So ist die den Holzpartikeln eigene Festigkeit nicht ausreichend, so daß entweder ein hoher Anteil an Zement beigegeben werden muß, oder ein entsprechend hoher Anteil von Bindemitteln oder beides. Damit werden jedoch automatisch die Isolier­ eigenschaften verschlechtert. Ferner sind Holzzement­ fußböden anfällig gegen Rißbildung, besonders bei Auftre­ ten von Temperaturspannungen. Weiterhin sind partikel­ förmige Holzstoffe nicht in beliebiger Menge verfügbar, da sie ja nur als Abfallprodukt anfallen und somit nicht eigens hergestellt werden. Schließlich läßt das Aussehen der Oberfläche von Holzzementfußböden zu wünschen übrig, da die eingesetzten Holzpartikel nicht immer die notwen­ dige Geschmeidigkeit haben, so daß sie aus der Oberfläche herausragen und diese rauh machen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zum Herstellen eines Halbstoffes zu schaffen, ferner einen solchen Halbstoff selbst, womit alle genannten Anforderungen erfüllt werden. Der Halb­ stoff soll somit vor allem in technischer Hinsicht allen Wünschen entsprechen, d. h. die notwendige Festigkeit haben, auch auf Dauer frei von Rissen sein, in genügender Menge verfügbar sein, sich kostengünstig herstellen lassen, eine tadellose Oberfläche bilden können und vielfältig anwendbar sein.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale der Ansprüche 1 bzw. 2 bzw. 3 gelöst.

Der Erfinder hat einen der Komponenten als besonders geeignet erkannt, nämlich Altpapier, das ja in großen Mengen anfällt und zu niedrigsten Preisen zu haben ist. Dabei kommen grundsätzlich jegliche Sorten in Betracht, z. B. Zeitungspapier oder Pappe. Durch Auswahl geeigneter Altpapiere, z. B. sortierter Papiere in Form von Rand­ streifenabfällen läßt sich im voraus die Festigkeit des zu erzeugenden Halbstoffes bestimmen und ggf. verbessern.

Die erfindungsgemäße Anlage kommt mit verhältnismäßig einfachen Aggregaten aus, die für sich alleine jeweils bekannt sind, z. B. aus der Papierindustrie bzw. der hierzugehörenden Stofftechnik.

Der damit erzeugbare Halbstoff ist in der Anwendung äußerst vielseitig. Er läßt sich z. B. als Bodenbelag einsetzen, ferner zum Herstellen von Bodenplatten oder anderen Bauplatten. Nach dem Zugeben von Wasser sowie dem anschließenden Aushärten zeigt er keinerlei Schwundrisse oder sonstige Spannungsrisse, da die Papierfasern die notwendige Dehnbarkeit aufweisen, um Spannungen aufnehmen zu können. Ferner haben Papierfasern eine wesentlich höhere Festigkeit als Holzmehl, Sägemehl oder Holzspäne, so daß die daraus hergestellten Stoffe auch in dieser Beziehung eine höhere Qualität haben. Weiterhin ist die Oberfläche einwandfrei, da sich die Papierfasern bei einem Ausformprozeß viel leichter an die Formflächen anschmiegen und nicht aus der Oberfläche des fertigen Produktes hervorstehen. Außerdem läßt sich die fertige Masse natürlich nach Belieben einfärben.

Wiederum im Hinblick auf die hohe Festigkeit von Papier­ fasern kann der Altpapieranteil sehr hoch sein. Dies kommt der Wärmedämmung zugute. Deshalb kann je nach Anwendungsfall auf weitere Isolier- oder Dämmschichtein­ lagen häufig verzichtet werden.

Die Erfindung ist anhand der Zeichnung näher erläutert. Darin ist schematisch eine Anlage dargestellt, mit der das erfindungsgemäße Verfahren durchgeführt werden kann.

Man erkennt im einzelnen ein Auflöse- und Mischgerät 1, das gleich oder ähnlich wie ein Pulper aufgebaut sein kann, bekannt aus der Papierindustrie. Dieses Gerät 1 weist einen schnelldrehenden Rotor auf, der mit Zerklei­ nerungszähnen bestückt ist. In dieses Gerät 1 werden Altpapier und Wasser eingetragen und durch die Wirkung des Rotors 1.1 aufgelöst und zugleich durchmischt, so daß eine Suspension von einer gewissen Konzentration ent­ steht. Die Konzentration kann sehr niedrig sein, z. B. 3% betragen, aber auch recht hoch, z. B. 15%.

Dem Auflösegerät 1 ist eine Presse 2 nachgeschaltet. Hierbei kann es sich entweder um eine Walzenpresse oder um eine Plattenpresse handeln. Die Suspension wird aus Gerät 1 dem Gerät 2 übergeben und hierbei eingedickt, so daß ein fester, wenn auch noch sehr feuchter, platten­ förmiger Stoff entsteht. Dabei kann ein Zwischengerät vorgeschaltet sein, das die Suspension vorentwässert, beispielsweise eine Siebmaschine, mit einem umlaufenden Sieb, auf dem sich die Fasern absetzen können.

Der Presse ist ein Zerkleinerungsgerät 3 nachgeschaltet. Dem Gerät 3 wird somit das feste, plattenförmige Gut aus der Presse 2 zugeführt, so daß es dieses Gut zerkleinern kann. Es hat bereits jetzt eine krümelige Granulatform. Es folgt eine Trocknungsanlage 4, in welcher das Granulat getrocknet wird. Der Trockengehalt kann dabei unter­ schiedlich hoch sein, z. B. 90-95%.

Das Granulat wird sodann in einen Silo 5 überführt, der im wesentlichen eine Pufferfunktion hat. Dies ist dann sinnvoll, wenn das Auflösegerät 1 diskontinuierlich arbeitet.

Man erkennt weiterhin einen zweiten Silo 6, der Zement­ pulver enthält. Die Inhalte der beiden Silos 5 und 6 werden durch Zellenradschleusen 5.1 und 6.1 ausgetragen und einem Mischer 7 zugeführt. Hierin werden das Granulat einerseits und das Zementpulver andererseits gemischt.

Auch hierbei besteht wiederum eine Einflußnahmemöglich­ keit für die Auswahl einer bestimmten Qualität des fertigen Halbstoffes, und zwar durch Wahl des entspre­ chenden Mischungsverhältnisses.

Zum Schluß wird das Gemisch, somit der fertige, verkaufs­ fähige Halbstoff, an einen Vorratsbehälter 8 abgegeben, der ein Ablaßventil 8.1 aufweist.

Das mit einer solchen Anlage durchführbare Verfahren arbeitet im wesentlichen als Naßverfahren. Statt dessen ist auch ein Verfahren denkbar, das einen anderen Weg beschreitet. Es geht nicht von dem pulperartigen Gerät 1 aus, sondern von einem sogenannten Kollergang, wiederum bekannt aus der Papierindustrie. Wie man aus der beilie­ genden Zeichnung erkennt - links im Aufriß, rechts in der Draufsicht - umfaßt ein solcher Kollergang eine nach oben offene Wanne 10, die im vorliegenden Falle kegelstumpf­ förmig ist. Man erkennt ferner zwei Mühlsteine 11, 12, die derart angeordnet sind, daß ihre beiden Drehachsen 13, 14 im wesentlichen horizontal liegen. Die beiden Achsen sind an einer vertikalen Königswelle 15 angelenkt. Die Königswelle 15 läuft um ihre eigene Längsachse um, angetrieben durch einen hier nicht gezeigten Antrieb. Sie nimmt die beiden Mühlsteine 11, 12 in Pfeilrichtung mit. Wird die Wanne 10 teilweise mit Altpapier gefüllt, und wird etwas Wasser zugegeben, so führen die beiden Mühl­ steine 11, 12 eine Walkarbeit aus. Der Trockengehalt des gesamten Eintrages liegt hierbei bei etwa 70-80%, d. h., daß die Masse etwa 20-30% Wasser enthält. Nach einiger Zeit liegt das Altpapier in mehr oder minder krümeliger Form vor. Es kann nunmehr im wesentlichen denselben Ver­ fahrensschritten unterworfen werden, wie beim nassen Ver­ fahren nämlich zunächst einer Presse zugeführt werden, die es in eine mehr oder weniger feste, plattenförmige Form überführt, sodann einer Zerkleinerungseinrichtung analog der oben genannten Vorrichtung 3, sodann einer Trocknungsanlage, einem Vorratssilo, von wo aus es einem Mischer zugeführt wird, gemeinsam mit Zementpulver. Dieses Verfahren, das den ersten Verfahrensschritt im genannten Kollergang ausführt, könnte auch "Trocken­ verfahren" genannt werden.

Dabei ist es vorstellbar, daß das Trockenverfahren auch ohne die Presse und ohne die nachgeschaltete Zerkleine­ rungseinrichtung auskommt.

Claims (5)

1. Verfahren zum Herstellen eines Halbstoffes zur Verwen­ dung in der Bauindustrie, unter Verwendung von natür­ lichen oder künstlichen Faserstoffen, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmalen:

• 1.1 als Faserstoff wird Altpapier verwendet;
• 1.2 das Altpapier wird in Wasser eingetragen;
• 1.3 das Altpapier-Wasser-Gemisch wird einer mechani­ schen Zerkleinerungs- und Mischbehandlung unter­ worfen bis zum Entstehen einer breiartigen Suspen­ sion;
• 1.4 die Suspension wird ausgepreßt;
• 1.5 der Preßkuchen wird zu krümelartigem Granulat aufgebrochen;
• 1.6 das Granulat wird getrocknet;
• 1.7 es wird dem Granulat Zementpulver zugegeben, und diese beiden Komponenten werden miteinander gemischt.

2. Verfahren zum Herstellen eines Halbstoffes zur Verwen­ dung in der Bauindustrie, unter Verwendung von natür­ lichen oder künstlichen Faserstoffen, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:

• 2.1 als Faserstoff wird Altpapier verwendet;
• 2.2 das Altpapier wird einem Walk-Vorgang bei einem Feuchtigkeitsgehalt von zwischen 5 und 35%, vorzugsweise 20% unterworfen, zum Erzeugen eines krümelartigen Granulates;
• 2.3 das Granulat wird getrocknet;
• 2.4 es wird dem Granulat Zementpulver zugegeben, und diese beiden Komponenten werden miteinander gemischt.

3. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 1 zum Herstellen eines Halbstoffes zur Ver­ wendung in der Bauindustrie, unter Verwendung von natürlichen oder künstlichen Faserstoffen, gekenn­ zeichnet durch die folgenden Einrichtungen:

• 3.1 eine Misch- und Zerkleinerungseinrichtung zum Aufnehmen von Altpapier und Wasser nach Art eines Pulpers;
• 3.2 eine Entwässerungseinrichtung, die eine Presse zum Herstellen zusammenhängender Materialteile umfaßt, vorzugsweise plattenartiger Teile;
• 3.3 eine Zerkrümelungseinrichtung zum Herstellen von Granulat;
• 3.4 eine Trocknungseinrichtung;
• 3.5 einen Vorratsbehälter für das Granulat;
• 3.6 einen Vorratsbehälter für Zementpulver;
• 3.7 einen Mischer zum Mischen von Granulat und Zement­ pulver.

4. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 2 zum Herstellen eines Halbstoffes zur Verwendung in der Bauindustrie, unter Verwendung von natürlichen oder künstlichen Faserstoffen, gekenn­ zeichnet durch die folgenden Einrichtungen:

• 4.1 einen Kollergang zum Herstellen eines krümelarti­ gen Granulats aus Altpapier;
• 4.2 einen Vorratsbehälter zur Aufnahme des Granulats;
• 4.3 einen Vorratsbehälter für Zementpulver;
• 4.4 einen Mischer zum Mischen des Granulates mit Zementpulver.

5. Halbstoff, hergestellt nach dem Verfahren gemäß Anspruch 1, oder dem Verfahren gemäß Anspruch 2, oder unter Verwendung einer Vorrichtung gemäß Anspruch 3 oder gemäß einer Vorrichtung gemäß Anspruch 4.