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Füllstoff für plastische Kunststoffmassen Die Struktur der Füllstoffe
plastischer Massen hat erfahrungsmäßig auf die mechanischen Festigkeitswerte der
daraus erzeugten Fertigfabrikate wesentlichen Einfluß. Eine besonders wichtige Rolle
spielen dabei die Fasern und Faserstoffe, deren Art, Größe und Festigkeit. Aus diesem
Grunde verwendet man in bekannter Weise z. B. Zellstoff-, Textil- und Asbestfasern,
-fä.den und -schnitzel mit großem Vorteil als Füllstoff für plastische Massen.
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Auf dem Gebiete der Kunststoffe haben sich in neuerer Zeit auch gewisse
Arten von soggenanntem Schichtholz Bedeutung und Verbreitung verschafft. Dieses
Schichtholz wird hergestellt, indem -man dünne, ausgesucht einwandfreie Furniere
mit Kunstharz schichtweise unter Druck und Wärme miteinander verleimt, wobei bei
manchen Ausführungen das Furnier auch vollständig von Kunstharz durchtränkt sein
kann. Bei den Schichtholzausführungen verläuft die Faserrichtung der einzelnen geschichteten
Holzfurniere entwe-der_paral'lel oder senkrecht zueinander oder auch in sternförmiger
Schichtung. Während es bei der kreuzweiten Verleimung, d. h. Verleimung von um 9b°
gegeneinander verdrehten Schichten nicht ohne weiteres möglich ist, eine Platte
mit gleichmäßigen Festigkeitseigenschaften in allen Winkeln zwischen Beanspruchungs-
und äußerer Faserrichtung zu erzielen, erzielt man wesentlich günstigere Verhältnisse,
wenn man die übereinanderliegenden
Zwischenschichten in ihrer Faserrichtung
um Winlkel verdreht, die kleiner sind als 9o°. Bei dieser sternförmigen Schichtung
weiden bedeutend gleichmäßigere Festigkeitseigenschaften erzielt, da dabei auch
in Diagonalrichtung bzw. im Winkelbereich zwischen o und 9o° Schichten mit Längsholz
vorhanden sind. Die Festigkeit von derartigem Schichtholz ist außerordentlich hoch.
Beispielsweise beträgt die Biegefestigkeit 25oo bis 3ooo kg/cm2, die Schlagbiegefestigkeit
So bis r,oo cmkg/em2, während sieh die Biegefestigkeit der verschiedenen genormten
Preßstoffe in der Regel zwischen 50o bis 1200 lcg/cm2 und :die Schlagbiegefestigkeit
zwischen 3,5 bis 25 cmkg/cm2 bewegt.
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NTach der vorliegenden Erfindung werden kleine, dünne, flache Holzstücke
in der Größe von einem oder wenigen Quadratzentimetern und von möglichst gleichmäßiger
Dicke als Füllstoff für plastische, Massen verwendet. Derartige flache Holzstücke
können entweder aus Rundholz oder anderem Stückholz besonders hergestellt werden.
Sie können aber auch gewissen Holzabfällen entnommen und, falls diese Holzabfälle
in bezug auf Größe und Dicke den Erfordernissen des neuen Füllstoffes nicht genügen,
auf die gewünschten Abmessungen. zugeschnitten werden. Ganz besonders gut eignen
sich F urnierblätter und Furnierabfälle zur Herstellung eines derartigen Füllstoffes.
Solche Furnierblätter werden in den einschlägigen Fabriken, z. B. in Sperrholz-
und Möbelfabriken, in großen Mengen hergestellt und verarbeitet, wobei natürlich
auch große Mengen Furnierabfall entstehen, die für den angegebenen: Zweck in hochwertigster
Weise wieder verwendet werden können.
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Solche Furniere werden in ganz verschiedenen Dicken erzeugt, z. B.
in Dicken von einem Zehntelmillimeter an bis zu mehreren Millimetern. Als Füllstoff
im Sinne :der vorliegenden Erfindung am vorteilhaftesten verwendbar sind natürlich
die Dicken unter einem :Millimeter, die sich beim Verformen am besten der beabsichtigten
Form des Fertigstückes anschmiegen. Für den gekennzeichneten Verwendungszweck eignet
sich sowohl Weichals Hartholz. Hartholzfüllstoff ergibt jedoch eine höhere Festigkeit
:des Fertigproduktes. Dieser Furnierfüllstoff hat den besonderen Vorteil für sich,
daß die Einzelstücke des Füllstoffes für einen bestimmten Zweck durchgehend in der
gleichen Dicke hergestellt werden können und daß auch diese Einzelstücke selbst
an allen Stellen ihrer Oberfläche die gleiche Dicke 'haben. Das bedeutet, daß das
fertige Formstück hei sonst gleicher Verarbeitungsweise in allen Zonen die gleiche
Festigkeit hat, was von größtem Vorteil ist.
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Von besonderem Wert ist ferner, daß die Einzelstücke dieses Furnierfüllstoffes
über ihre ganze Dicke hinweg eine gleichmäßige Faserlänge haben, wodurch die hohe
Festigkeit des Fertigproduktes hauptsächlich bedingt ist.
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Auch andere Arten von Holzabfällen flächiger Art. wie z. B. Schälspäne,
Hobelspäne u. dgl., können in Größen von einem oder mehreren )iiadratzeutimetern
für den angegebenen Zweck benutzt werden und ergeben erfahrungsgemäß den Vorteil
einer ziemlich hohen Festigkeit des fertigen Formstückes. Jedoch haben Holzabfälle
der letztgenannten Art gegenüber den Furnierstücken den Nachteil, daß sie nicht
an allen Stellen ihrer Oberfläche die gleiche Dicke haben, daß sie nicht über ihre
ganze Dicke hinweg die gleiche Faserlänge aufweisen und daß ferner bei ihrer Entstehung
die festigkeitsgebenden Fasern der Späne vielfach durchschnitten werden, was eine
Beeinträchtigung der Festigkeit des Fertigproduktes bedeutet.
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Das Format dieser flächigen Füllstoffholzstücke kann sowohl quadratisch,
rechteckig oder sonstwie geformt sein.
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Für die Imprägnierung dieses neuen Füllstoffes mit dem Bindemittel
können mannigfache Verfahren benutzt werden. Beispielsweise ist eine Tränkung des
Füllstoffes mit dem geschmolzenen oder in Lösungsmitteln gelösten Bindemittel anwendbar.
Das Bindemittel kann ferner in flüssigem oder pulverisiertem Zustand kalt oder unter
Anwendunig von Wärme auf den Füllstoff aufgesprüht oder aufgestäubt werden. Auch
eine Verknetung des Füllstoffes mit dem geschmolzenen Bindemittel ist möglich. Der
Füllstoff befindet sich bei diesen verschiedenen Imprägnierungsverfahren, die in
beliebiger Art anwendbar sind, zweckmäßig in ständiger umlaufender Bewegung, so
daß alle Teile der Füllstoffeinzelstücke gleichmäßig vom Bindemittel benetzt und
überzogen werden. je nach dem Verwendungszweck können die Füllstoffstücke völlig
oder teilweise vom Bindemittel durchtränkt oder nur deren Oberfläche vom Bindemittel
überzogen werden. Auch die Anwendung von Druck oder Vakuum bei der Imprägnierung
ist möglich.
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An sich kann auch jedes beliebige Bindemittel für die Imprägnierung
des neuen Füllstoffes verwendet werden, thermoplastische oder härtbare oder sonstwie
geartete. Sehr gute Erfahrungen wurden bisher mit der Verwendung härtbarer Kunstharze
gemacht, z. B. mit Phenol- und Kresolharzen. Auch sonstige Zusätze, wie isie für
plastische Massen gebräuchlich sind, z. B. Wachse, Weichmacher usw., sind anwendbar.
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Die Verformung des imprägnierten neuen Füllstoffes kann ebenfalls
so erfolgen, wie es das angewandte Bindemittel verlangt, z. B. unter Druck lind
Wärme oder auch nur unter Anwendung von Druck im kalten Zustand und erforderlichenfalls
unter nachfolgender Anwendung von Wärme usw.
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Der neue Füllstoff kann sowohl zur Erzeugung von Platten als auch
von Formstücken beliebiger Art benutzt werden. Für die Herstellung von Formstücken
bietet der neue Füllstoff jedoch ganz besondere Vorteile.
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Die Verarbeitungsweise des imprägnierten neuen Füllstoffes erfolgt
so, daß die Füllstoffstiicke vollkommen regellos und, ohne daß eine bestimmte Faserrichtung
der Einzelstücke eingehalten wird, flachliegend in die Preßformen gefüllt werden.
worauf die Pressung erfolgt.
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Der neue Füllstoff für plastische Massen bietet folgende Vorteile:
Da die einzelnen Füllstoff stücke
flach sind, legen sie sich bei
der Füllung der Preßformen, wie die praktische Erfahrung zeigt, flach übereinander
und stellen sich nicht hochkantig. Tedes einzelne Füllstoffstück kommt bei der regellosen
Füllung der Preßforinen mit seinen Längs- . fasern in eine beliebige Richtung, so
daß die einzelnenFüllstoffstücke nach derEinfüllung untereinander eine völlig verschiedene,
regellose Faserrichtung haben. Auf diese Weise wird sowohl bei der Herstellung von
Platten als auch bei -der von Formstücken der Vorteil des sternförmig geschichteten
Schichtholzes, also sehr hohe, gleichmäßig über die ganze Preßfläche verteilte Festigkeit,
nicht nur erreicht, sondern auch noch erheblich überschritten. In jeder Zone des
fertigen Preßstückes besteht die gleiche außerordentlich hohe Festigkeit.
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Mittels der sternförmig geschichteten Furnierblätter konnten bisher
nur Platten erzeugt werden. .Mittels des neuen Füllstoffes ist es jedoch möglich,
nicht nur Platten, sondern auch formgepreßte Stücke beliebiger Form herzustellen.
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Im Vergleich zu mehligen oder faserigen Füllstoffen ist bei .dem neuen
Füllstoff die Summe der mit .dem Bindemittel zu imprägnierenden Fül.lstoffteilchenoberflächen
erheblich kleiner. Aus diesem Grunde wird für die gleiche Gewichtsmenge des neuen
Füllstoffes erheblich weniger Bindemittel gebraucht wie bei mehligen und faserigen
Füllstoffen, ohne daß dadurch die guten Eigenschaften verringert werden. Die Ersparnis
beträgt etwa 5o%. Bei dem neuen Füllstoff werden erhebliche Mengen eines sonst nahezu
wertlosen Abfalles, .der bisher verbrannt wurde: zu einem hochwertigen Produkt verarbeitet.
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Der Rohstoff für den neuen Füllstoff muß nicht wie bei vielen anderen
Füllstoffen, z. B. Asbest, Textilfasern und -schnitzel, Zellstoff usw., ganz oder
zum erheblichen Teil aus dem Ausland bezogen werden. Er ist vielmehr im Inland in
reichlichen Mengen vorhanden.
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Der neue Füllstoff wird hei der Imprägnierung entweder nur vom Bindemittel
überzogen, wodurch ein leichtes holzartiges Preßstück erzeugt wird, oder auch vom
Bindemittel völlig durchtränkt, wodurch ein Preßstück von harzartiger, sehr wasserabweisender
Beschaffenheit erzielt wird. -