DE4225333C2 - Verfahren zur Herstellung von Formkörpern aus Altgummi sowie hiernach hergestellter Formkörper - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Formkörpern aus zerkleinertem bzw. gemahlenem kompaktem Altgummi, dessen Teil­ chen mit einem härtbaren Kunstharz durchmischt werden, der zum Aushärten gebracht, als Bindemittel die Zwischenräume zwischen den Altgummiteilchen ganz oder teilweise ausfüllt, wobei die Altgummi­ teilchen in Form von Gummischrot oder Gummischnitzeln in einem Mischer durchmischt werden und während des Mischvorganges das Binde­ mittel sowie ein Treibmittel getrennt zugeführt und in einen Mischer eingesprüht werden, und wobei nach weiterem Durchmischen das Misch­ gut zum Aushärten in eine Form eingegeben wird. Gegebenenfalls kann anschließend in an sich bekannter Weise der Formkörper noch minde­ stens einseitig mit einer Folie, einer Beschichtung oder einer Ummantelung versehen werden.

Durch die DE-PS 17 20 059 gehört schon ein gattungsgemäßes Her­ stellungsverfahren zum Stand der Technik, welches es ermöglicht, mit geringem Aufwand begrenzt elastische, beständige und hochbe­ anspruchbare Formkörper unter weitgehender Verwendung von Altgummi zu schaffen, so daß hieraus bestehende Produkte, z. B. abgefahrene Fahrzeugreifen oder dergleichen, in praktisch beliebigen Mengen wirtschaftlich wieder- bzw. weiterverwertbar sind.

Bei der bekannten Verfahrensart wird durch die getrennte Eingabe von Altgummiteilchen und Bindemitteln eine intensive Oberflächenbe­ netzung der ersteren erzielt, während durch das weitere Durchmischen der bei der Reaktion entstandene Schaum weitgehend zerschlagen wird, so daß die Altgummiteilchen im Bereich ihrer Berührungsstellen direkt und hochbeanspruchbar, insbesondere zugfest, miteinander verbunden werden.

Zur Erzielung höherer Dichte und zur Steigerung der Beanspruch­ barkeit durch Vergrößerung der Auflagebereiche der Altgummiteilchen ist es nach dem bekannten Verfahren auch möglich, das Mischgut in eine Form zu pressen und in dieser bis zur Aushärtung unter Druck zu halten. Die Aushärtung läßt sich beschleunigen, indem einer der Komponenten des Bindemittels ein Katalysator, insbesondere Zinnocto­ at, zugegeben wird. Vorgesehen ist auch schon, in den Mischer zusätzlich einen Füllstoff, wie Kreide, Kork oder Diatomeerde einzugeben.

Formkörper, die nach diesem bekannten Verfahren hergestellt wurden, haben sich im praktischen Einsatz, bspw. in Form von bahn-, platten- sowie fliesenartigen Wand- und/oder Bodenbelägen, bestens bewährt. Dies gilt insbesondere für Bodenbeläge, die beim Sportstättenbau sowohl im Bereich von Sporthallen als auch von Freiluftanlagen benötigt werden.

Bei den bisher und nach dem bekannten Verfahren hergestellten Formkörpern - gleichgültig ob dabei Rollen- bzw. Bahnmaterial aus vorgefertigten Zylindern geschält wird, ob das Bahnmaterial auf intermittierend arbeitenden Pressen geformt wird oder ob direkt kleinere Formteile geschaffen werden - ergibt das relativ hohe Eigengewicht der Rohstoffe eine gewisse Vorverdichtung, die nicht unterschritten werden kann.

Rohstoffbedingt ergibt sich daher als Schwierigkeit, daß nach dem bekannten Verfahren beliebig locker aufgebaute Verbundstrukturen der Formkörper nicht geschaffen werden können.

Ziel der Erfindung ist es, Formkörper, bspw. zur Bildung von bahnen-, platten- oder fliesenartigen Wand- und/oder Bodenbelägen, verfügbar zu machen, die auch bei locker aufgebauter Verbundstruktur während des Verarbeitungs- bzw. Verlegevorgangs unproblematisch zu handhaben sind, insbesondere nicht reißen, und trotzdem über eine Elastizität verfügen, die bei Formkörpern nach der herkömmlichen Produktionsmethode nicht erreichbar ist.

Verfahrenstechnisch wird dieses Ziel erfindungsgemäß dadurch er­ reicht, daß zusätzlich ein löslicher Füll- bzw. Zusatzstoff bei­ gegeben und untermischt wird.

Dabei hat sich als besonders vorteilhaft herausgestellt, daß der Füll- bzw. Zusatzstoff wasserlöslich ist und aus Kartoffelstärke, Zucker, Dextrinen oder Schlichten besteht.

Von Vorteil ist es weiterhin, wenn nach der Erfindung die Füll- bzw. Zusatzstoffe miteinander und mit dem Gummigranulat, dem Gummischrot oder den Gummischnitzeln gemischt werden, bevor die Beigabe von Bindemittel und gegebenenfalls Treibmittel erfolgt. Dem Mischgut werden dabei bevorzugt auch die Füll- bzw. Zusatzstoffe als Granu­ lat, Schrot, Schnitzel oder Chips beigefügt.

Die Mengenanteile und/oder die Korngröße von Gummigranulat, Gummi­ schritt, Gummischnitzeln sowie von Füll- bzw. Zusatzstoffen können im Mischgut zueinander und/oder zu den übrigen Mischungsbestand­ teilen - Bindemitteln, Treibmitteln usw. - variiert werden, um unterschiedliche Strukturen der hieraus gebildeten Formkörper und der ggfs. von diesen abgeschälten Materialbahnen zu erhalten.

Nach dem Verlegen der auf die vorstehend angegebene Art und Weise hergestellten Formkörper, die als Bahnmaterial, als Fliesen oder als Platten Verwendung finden, können diese einer Benetzung, ins­ besondere einer Bewässerung, unterworfen und damit die Füll- bzw. Zusatzstoffe gelöst sowie unter Bildung von Hohlräumen innerhalb des Bahnmaterials der Platten oder der Fliesen aus diesen ausge­ schwemmt werden, um deren hochelastische Struktur verfügbar zu machen bzw. freizugeben.

Da die erfindungsgemäß hauptsächlich zur Benutzung vorgesehenen löslichen, vorzugsweise wasserlöslichen Füll- bzw. Zusatzstoffe ökologisch unbedenklich sind, können diese weder die Drainagefähig­ keit der Formkörper, bspw. der aus dem Bahnmaterial gebildeten Wand- und/oder Bodenbeläge, beeinträchtigen, noch Umweltschäden verursa­ chen, bspw. Kläranlagen belasten oder schädigen.

Bei einem bahn-, platten- sowie fliesenartigen Formkörper zur Bildung von Wand- oder Bodenbelägen, Schwingungsdämpfern und Körper­ schallentkopplern aus zerkleinertem oder gemahlenem kompakten Altgummi, dessen Teilchen mit einem härtbaren Kunstharz durchmischt sind, das zum Aushärten gebracht, als Bindemittel die Zwischenräume zwischen den Altgummiteilchen ganz oder teilweise ausfüllt, kann es sich nach der Erfindung als wichtig erweisen, daß darin ein Mengenanteil an löslichen Füll- bzw. Zuschlagstoffen, vorzugsweise in Form von Granulaten, Schroten oder Schnitzeln enthalten ist. Diese unter Bildung von Hohlräumen löslichen Füll- bzw. Zusatzstoffe können dabei aus Kartoffelstärke, Zucker, Dextrinen oder Schlichten bestehen.

Nach der Produktion oder Verlegung der aus einem Formkörper, bspw. durch Abschälen, gebildeten bahn-, platten- oder fliesenartigen Wand- und/oder Bodenbeläge brauchen diese nur noch einer natürlichen und/oder künstlichen Benetzung, z. B. Bewässerung unterworfen zu werden, um die darin enthaltenen Füll- bzw. Zuschlagstoffe auf­ zulösen und auszuschwemmen, und dadurch die gewünschte hohe Elasti­ zität zu erhalten.

Als bevorzugte Einsatzgebiete der bahn-, platten- sowie fliesen­ artigen Belagkörper kommen in Betracht:

• - Unterschichten für Kunstrasen;
• -Schalldämpfungsmatten und -körper;
• - schwingungsdämpfende Formteile.

Fliesenartige Formkörper, die eine dünne von Füll- und Zuschlag­ stoffen freie Schicht aus mit Bindemitteln versetzten Altgummi­ teilchen aufweisen, können bspw. dadurch gebildet werden, daß zunächst ein aus Altgummiteilchen und Bindemittel bestehendes, aber füllstofffreies Gemisch in eine Form gegeben wird, um dadurch am Boden eine Schicht zu bilden. Die Auffüllung der Form erfolgt dann unter Verwendung eines gleichen oder gleichartigen Gemisches, das jedoch zusätzlich lösliche, vorzugsweise wasserlösliche Füll- bzw. Zuschlagstoffe enthält. Die fertigen Fliesenkörper lassen sich dann in gewendeter Lage verlegen, d. h. in der Weise, daß die strapazier­ fähige Schicht aus füllstofffreiem Gemisch oben und die elastische Schicht aus füllstoffhaltigem Material unten zu liegen kommt.

Bei der Herstellung des Gemisches aus Altgummiteilchen, Bindemitteln und Füll- bzw. Zuschlagstoffteilchen werden zwar auch die letzteren mit Bindemittel benetzt. Dadurch wird jedoch das Auflösen der Füll- bzw. Zuschlagstoffe unter der Einwirkung bspw. von Wasser nicht verhindert. Vielmehr ist sichergestellt, daß sich durch das Wasser die Füllstoffteilchen in jedem Falle völlig auflösen und dann ausge­ schwemmt werden, woraufhin der betreffende bahn-, platten- oder fliesenartige Wand- und/oder Bodenbelag die ihm vermittelte oder vorgegebene Elastizität voll entfalten kann.

Die erfindungsgemäßen Formkörper sind in vorteilhafter Weise auch zur Schwingungsdämpfung und Körperschallentkopplung geeignet, weil es möglich ist, genügend locker aufgebaute Gummi-Verbundstrukturen zu produzieren. Durch die Beigabe der löslichen Füll- bzw. Zuschlag­ stoffe in Form von Chips können Gummi-Verbundmaterialien mit einer Struktur geschaffen werden, die Eigenfrequenzen unter 10 Hertz, bspw. 8 bis 9 Hertz, aufweisen und damit bspw. als extrem weiche Fundamentlager für Maschinen eingesetzt werden können, die nur relativ geringe Auflastgewichte haben.

In der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung an Ausführungsbei­ spielen dargestellt. Es zeigen

Fig. 1 in räumlicher Ansicht einen aus Altgummi-Verbundma­ terial gebildeten, blockförmig-zylindrisch vorgefer­ tigten Formkörper, von dem Bahnmaterial durch einen Schälvorgang abtrennbar ist,

Fig. 2 in vergrößertem Maßstab den in Fig. 1 mit II ge­ kennzeichneten Teilbereich des vom Formkörper abge­ schälten Bahnmaterials,

Fig. 3 die der Fig. 2 entsprechende Darstellung des Bahn­ materials, jedoch nach einer Behandlung mit Wasser oder dergleichen, und

Fig. 4 ein Teilstück eines unmittelbar als Platte oder Fliese gefertigten Formkörpers aus Altgummi-Verbund­ material mit einem besonderen Schichtaufbau.

In Fig. 1 der Zeichnung ist in räumlicher Darstellung ein relativ langer und einen großen Durchmesser aufweisender, zylindrischer Formkörper 1 dargestellt, der in einer entsprechend gestalteten Hohlform gebildet worden ist und von dem dann durch einen Schälvor­ gang relativ langes und breites Bahnmaterial 2 von einstellbarer Dicke 3 abgetrennt werden kann, wie das dort durch gestrichelte Linien angedeutet ist. Dieses Bahnmaterial 2 kann dann unmittelbar als Wand- und/oder Bodenbelag verlegt werden oder aber es lassen sich hieraus platten- bzw. fliesenartige Elemente bilden, die dann wiederum als Wand- und/oder Bodenbeläge benutzbar sind.

Für die Herstellung des Formkörpers 1 ist Altgummi in Form von Granulaten, Schroten, Schnitzeln oder dergleichen verwendet worden, die zuvor, bspw. aus alten Autoreifen, gewonnen worden sind.

Der Gummi wurde zu diesem Zweck in geeigneter Form gemahlen bzw. verschnitzelt und dann in eine geeignete Mischvorrichtung gegeben.

In der Mischvorrichtung wird der gemahlene bzw. verschnitzelte Altgummi mit einem Bindemittel vermischt, dem noch ein Treibmittel beigegeben werden kann.

Vor dem Einbringen des Bindemittels werden in die Mischvorrichtung zusätzlich noch lösliche, vorzugsweise wasserlösliche Füll- bzw. Zuschlagstoffe, wie z. B. Kartoffelstärke, Zucker, Dextrine, Schlich­ ten eingebracht, die ebenfalls in Form von Granulat, Schrot und Schnitzeln oder Chips und Pellets vorliegen.

Nach gleichmäßiger Untermischung der Altgummiteilchen sowie der löslichen Füll- bzw. Zuschlagstoffe wird dann das Bindemittel mit allen darin enthaltenen Bestandteilen eingebracht und ebenfalls intensiv untermischt.

Das so gebildete Gemisch aus Gummiteilchen, Füll- bzw. Zuschlag­ stoffen und Bindemittel wird dann z. B. in eine Hohlform gegeben, also in einen allseitig geschlossenen Behälter gefüllt, in dem nun die Reaktion bei einstellbarer Temperatur und gegebenenfalls unter Druckeinwirkung auf das Gemisch stattfinden kann.

Bei der Herstellung des aus Altgummiteilchen und Bindemitteln bestehenden Verbundmaterials können dessen Eigenschaften weitgehend modifiziert werden, und zwar

• - durch die Korngröße der Gummiteilchen,
• - durch das Verhältnis von Gummiteilchen zu Bindemittel,
• - durch den Verschäumungsgrad des Bindemittels und schließlich
• - durch Änderung des Mengenverhältnisses von Altgummiteilchen und löslichen Füll- bzw. Zuschlagstoffen.

Durch das Zusammenbringen der gemahlenen bzw. verschnitzelten Altgummiteilchen 4 mit den wasserlöslichen Füll- bzw. Zuschlag­ stoffen 5, z. B. Wasser, wird zunächst ein möglichst gleichmäßiges Gemisch gebildet, das in Fig. 2 der Zeichnung rein schematisch durch unterschiedlich ausgefüllte Rautenfelder angedeutet ist. Dann wird diesem Gemisch innerhalb der Mischvorrichtung das Bindemittel bzw. dessen sämtliche Bestandteile beigegeben, wobei dieses Bindemittel durch die die verschiedenen Rautenfelder gegeneinander abgrenzenden Linien 6 schematisiert angedeutet ist.

Durch die bspw. in der Hohlform ablaufende Reaktion entsteht dann ein Formkörper 1, von dem sich nachfolgend das Bahnmaterial 2 mit ausgewählter Dicke 3 abschälen läßt, welches die in Fig. 2 kenntlich gemachte Struktur Altgummiteilchen 4, Füll- bzw. Zuschlagstoffe 5, Bindemittel 6 aufweist und dabei eine relativ hohe Reißfestigkeit hat.

Das solchermaßen aufgebaute Bahnmaterial 2 kann unmittelbar als Belagschicht für Wände und Böden in Benutzung genommen werden. Es können von dem Bahnmaterial 2 zunächst aber auch Platten oder Fliesen in variierbarer Flächengröße abgetrennt werden, die sich sodann als Wand- und/oder Bodenbeläge benutzen lassen.

Wichtig bei der Benutzung des Bahnmaterials 2 bzw. der hieraus gefertigten Platten oder Fliesen ist, daß diese nach der Verlegung einer natürlichen oder künstlichen Benetzung, z. B. Bewässerung unterworfen werden, wie das in Fig. 3 der Zeichnung durch die Wassertropfen 7 angedeutet ist. Durch genügend lange Benetzung, z. B. Bewässerung werden die Füll- bzw. Zuschlagstoffe 5 aufgelöst und ausgeschwemmt. Innerhalb des Bahnmaterials 2 verbleiben somit nur noch die Altgummiteilchen 4 und das diese miteinander vernetzende Bindemittel 6, während dort, wo die Füll- bzw. Zuschlagstoffe 5 waren, nunmehr Hohlräume 8 vorhanden sind, deren Größe von der Korngröße der vorher enthaltenden Füll- bzw. Zuschlagstoffe 5 abhängig ist.

Durch das Vorhandensein der Hohlräume 8 nach dem Auflösen und Ausschwemmen der Füll- bzw. Zuschlagstoffe 5 erhält das Bahnmaterial 2 eine außerordentlich hohe Elastizität und kann daher für Einsatz­ zwecke benutzt werden, für die das bisher bekannte hohlraumfreie Bahnmaterial nicht einsatzfähig war. So läßt sich das Bahnmaterial 2 mit der aus Fig. 3 ersichtlichen Struktur auch zur Schwingungs­ dämpfung und Körperschallentkopplung einsetzen, bspw. als Belag für Fundamente, die leichtgewichtige Maschinen zu tragen haben, also nur relativ geringen Auflasten ausgesetzt sind. Das Gummiverbundma­ terial der aus Fig. 3 ersichtlichen Struktur läßt sich bspw. so herstellen, daß es nur Eigenfrequenzen unter 10 Hertz, bspw. von 8 bis 9 Hertz, hat.

In Fig. 4 der Zeichnung ist noch angedeutet, daß sich Formkörper, vornehmlich Platten oder Fliesen 10, mit einer Gesamtdicke 3 auch unmittelbar in einer Flachform herstellen lassen und dabei einen unterschiedlichen Schichtenaufbau 11, 12 aufweisen können. Während die Schicht 11 nur aus Altgummiteilchen 4 und diese miteinander vernetzendem Bindemittel 6 besteht, ist die Schicht 12 entsprechend dem Bahnmaterial 2 nach Fig. 3 aufgebaut, d. h., sie enthält außer den Altgummiteilchen 4 und dem diese miteinander vernetzenden Bindemittel 6 noch Hohlräume 8, die durch Auflösen und Ausschwemmen vorher vorhandener Füll- bzw. Zuschlagstoffe 5 entstehen.

Die platten- bzw. fliesenartigen Formkörper 10 nach Fig. 4 werden vorteilhaft so verlegt, daß die kompakte Schicht 11 die begehbare Fläche bildet, während die hochelastische Schicht 12 dem belegten Boden bzw. der belegten Wand zugewendet ist.

Nur der Vollständigkeit halber ist noch darauf zu verweisen, daß die vorstehend erläuterte Verfahrensart auch zur Herstellung von Formkörpern 1 geeignet ist, die keine bahnen- oder plattenförmige Gestalt haben, aber mit einer locker aufgebauten, hochelastischen Struktur zum Einsatz gelangen müssen.

Bezugszeichenliste

1 Formkörper
2 Bahnmaterial
3 Dicke
4 Altgummiteilchen
5 löslicher Füll- bzw. Zusatzstoff
6 Bindemittel
7 Wasser
8 Hohlräume
10 Formkörper
11 Schichtdicke
12 Schichtdicke

Claims (7)

1. Verfahren zur Herstellung von Formkörpern aus zerkleinertem bzw. gemahlenem kompaktem Altgummi, dessen Teilchen mit einem härtbaren Kunststoff durchmischt werden, das, zum Aushärten gebracht, als Bindemittel die Zwischenräume zwischen den Altgummiteilchen ganz oder teilweise ausfüllt, wobei die Altgummiteilchen in Form von Gummischrot bzw. Gummischnitzeln in einem Mischer durchmischt werden und während des Mischvor­ ganges das Bindemittel, z. B. Diisocyanate und Polyole sowie ein Bindemittel getrennt zugeführt und in den Mischer einge­ sprüht werden, und wobei nach weiterem Durchmischen das Misch­ gut zum Aushärten in eine Form eingegeben wird, sowie ggfs. anschließend in an sich bekannter Weise der Formkörper minde­ stens einseitig mit einer Folie oder einer Beschichtung bzw. Ummantelung versehen wird, dadurch gekennzeichnet daß zusätzlich ein löslicher Füll- bzw. Zusatzstoff beigegeben und untermischt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Füll- bzw. Zusatzstoff wasserlöslich ist, bspw. aus Kartoffelstärke, Zucker, Dextrinen, Schlichten oder dergleichen besteht.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Füll- bzw. Zusatzstoffe miteinander und mit dem Gummi­ granulat, dem Gummischrot oder den Gummischnitzeln gemischt werden, bevor die Beigabe von Bindemittel und ggfs. Treibmittel erfolgt.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß dem Mischgut die Füll- bzw. Zusatzstoffe als Granulat, Schrot, Schnitzel oder Chips beigefügt werden.

5. Verfahren zum Verlegen von nach einem der Ansprüche 1 bis 4 hergestelltem Bahnmaterial oder von Platten oder Fliesen, dadurch gekennzeichnet, daß das Bahnmaterial (2), die Fliesen oder Platten (10) nach dem Verlegen einer Benetzung, insbesondere einer Bewässerung, unterworfen und damit die Füll- bzw. Zusatzstoffe gelöst sowie unter Bildung von Hohlräumen innerhalb des Bahnmaterials (2), der Platten oder Fliesen (10) aus diesen ausgeschwemmt werden.

6. Bahn-, platten- sowie fliesenartige Formkörper zur Bildung von Wand- oder Bodenbelägen, Schwingungsdämpfern und Körperschall­ entkopplern aus zerkleinertem oder gemahlenem kompakten Alt­ gummi, dessen Teilchen mit einem härtbaren Kunstharz durch­ mischt sind, das zum Aushärten gebracht, als Bindemittel die Zwischenräume zwischen den Altgummiteilchen ganz oder teilweise ausfüllt, dadurch gekennzeichnet, daß im Bahnmaterial (2), den Platten oder Fliesen (10) ein Mengenanteil an löslichen Füll- bzw. Zusatzstoffen (5), vor­ zugsweise in Form von Granulaten, Schroten oder Schnitzeln enthalten ist.

7. Formkörper nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die unter Bildung von Hohlräumen löslichen Füll- bzw. Zusatzstoffe aus Kartoffelstärke, Zucker, Dextrinen oder Schlichten bestehen.