NL1010331C1

NL1010331C1 - Werkwijze voor het verwerken van gerecycleerde en biologisch afbreekbare materialen.

Info

Publication number: NL1010331C1
Application number: NL1010331A
Authority: NL
Inventors: Christine Antoinette Va Oosten
Original assignee: Oosten Christine A Van Den; Paul Siewert Eilbracht H O D N
Priority date: 1998-10-16
Filing date: 1998-10-16
Publication date: 2000-04-18

Description

-1 -

Werkwijze voor het verwerken van gerecycleerde en biologisch afbreekbare materialen

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het vervaardigen van 5 voorwerpen die onder hoge druk en temperatuur geperst worden in een vorm. Daarbij kan het materiaal bij voorkeur bestaan uit thermoplastisch biologisch afbreekbaar materiaal in granulaatvorm zoals bijvoorbeeld omschreven in het Europese octrooischrift 477203, ondermeer geleverd door de firma Paul Eilbracht Ingenieurs- & Adviesbureau te Delft, en onder gelijktijdige toevoeging van 10 vulstoffen zoals recyclaat, alsmede afval, productieafval van ondermeer kurk, linoleum, gemalen autobanden, kunststof, hout, en metaal, en van schelpen, natuurlijke vezels, papier, gravel, kattegrind en dergelijke materialen. Het product dat volgens de werkwijze ontstaat kan worden toegepast als decoratie-element, bijvoorbeeld als vloer- of wandtegel, of als een ander gebruiksvoorwerp. Het doel 15 van deze uitvinding is om zo nuttige toepassingen te vinden voor hergebruik van genoemde materialen die thans veelal als afvalproducten worden beschouwd en weggegooid worden. Meer in het algemeen beoogt de uitvinding een werkwijze te verschaffen voor het verwerken van afvalproducten tot een nuttig product, en wel bij voorkeur op zodanige wijze dat de materialen hergebruikt worden tot een 20 decoratief eindproduct dat goedkoop is en met relatief eenvoudige en/of bestaande middelen te realiseren is.

Voorwerpen welke onder hoge druk en temperatuur worden vervaardigd zijn bekend uit het genoemde Europese octrooischrift 477203, dat voorwerpen beschrijft, die uit biologisch afbreekbaar granulaat kunnen worden vervaardigd 25 door een spuitgietprocedé. Ook worden onder hoge druk en temperatuur voorwerpen geperst in een open vorm. Bij het vormen van biologisch afbreekbaar materiaal, voornamelijk bestaande uit houtmeel, maïsmeel en toevoegingen zoals in het betreffende octrooischrift omschreven is het echter vrijwel onmogelijk om vulstoffen boven een bepaalde deeltjesgrootte in de gesloten vormmatrijs te 30 brengen. Het spuitgietprocedé brengt deze beperking met zich mee doordat het granulaatvormige materiaal steeds door een relatief kleine opening geperst dient te worden. Het is ook slechts in beperkte mate mogelijk om vulstoffen van groot formaat vooraf in de vorm aan te brengen.

>1010331 -2-

Bij het persen van voorwerpen in een open vorm worden de te persen grondstoffen vooraf eerst in een juiste mengverhouding gebracht en vervolgens veelal als compact mengsel in de vorm aangebracht. Vulstoffen en andere toevoegingen worden over het algemeen slechts gebruikt als vulmiddel of als reactiemiddel en 5 niet ter verkrijging van een gewenste uiterlijke vormgeving.

De uitvinding beoogt nu de vervaardiging van voorwerpen uit biologisch afbreekbaar materiaal en gerecycleerd materiaal mogelijk te maken, zodanig dat er een min of meer homogeen voorwerp ontstaat, waarbij het uiterlijk zichtbare recyclaat gevat wordt in het basismateriaal dat bij voorkeur bestaat uit biologisch i 10 afbreekbaar materiaal. Dit materiaal wordt bij voorkeur in granulaatvorm toegepast bij het persproces.

Met de werkwijze volgens de uitvinding kan bijvoorbeeld een een tegelvormig voorwerp geperst worden. Andere gunstige toepassingen van de werkwijze zullen verder blijken uit de beschrijving en conclusies.

>5

De werkwijze volgens de uitvinding zal hierna met behulp van enkele voorbeelden en afbeeldingen van producten worden toegelicht.

Fig. 1 en Fig. 2 geven een uitvoering volgens werkwijze weer waarbij als vulstof kurk van wijkurken is toegevoegd.

20 Fig. 3 en Fig. 4 geven uitvoeringen volgens werkwijze weer met als vulstof langwerpige afvalstrookjes van linoleum.

Fig. 5 geeft een uitvoering volgens werkwijze weer met PVC-afval als vulstof.

Fig. 6 geeft een uitvoering volgens werkwijze weer met als vulstof mosselschelpen. Fig. 7 geeft een uitvoering volgens werkwijze weer met als vulstof gemalen 25 autobanden.

Fig. 8 geeft een uitvoering volgens werkwijze weer met als vulstof een metaaldeeltjes.

Volgens de werkwijze wordt een decoratief product, zoals een wand- of vloertegel 30 vervaardigd uit een mengsel van spuitgiethoutgranulaat en een toevoeging, bijvoorbeeld kurk als vulstof. Figuur 1 toont een afbeelding van het geperste eindproduct. Dit mengsel wordt gedurende een vooraf bepaalde tijd geperst bij een verhoogde temperatuur, waardoor het spuitgiethout de ingesloten kurkdeeltjes omsluit en een continue structuur verschaft; in figuur 1 het basismateriaal P1010 3 31 -3- spuitgiethout 2 in combinatie met het kurkmateriaal 1 weergegeven. Afhankelijk van de aard van de uitgangsproducten kan men zelf de parameters temperatuur, druk en verblijfstijd in de mal kiezen binnen bepaalde grenzen voor het verkrijgen van een gewenst resultaat. De gekozen parameters zijn onderling afhankelijk, dat wil 5 zeggen dat er een bepaalde minimum temperatuur noodzakelijk is gekoppeld aan een minimale druk en verblijfstijd. Bij een te hoge temperatuur treedt immers verbranding van de materialen op. Voor deze uitvoering blijken de beste resultaten te ontstaan bij temperaturen tussen 160 en 200° C en een druk van 850 kN. Het verblijf in de matrijs varieert van 2 tot 8 minuten. De waarden zijn afhankelijk van de 10 toegepaste grootte van het product, het toegepaste basismateriaal en de toegevoegde vulstof. In het voorbeeld heeft het product afmetingen van ongeveer 20 bij 25 cm en 0,5 cm dik.

De figuren 3 en 4 geven het resultaat weer van de combinatie van spuitgiethout met strookjes (afval) linoleum. Fig 3 laat een ordening van de ingebedde strookjes zien, 15 terwijl bij figuur 4 er een min of meer willekeurige structuur is gegenereerd. Fig 5 laat de combinatie zien met PVC korrels van oud electriciteitsdraad, Fig. 6 geeft een uitvoering weer met mosselschelpen als vulstof toevoeging. In Fig. 7 is gemalen autoband toegevoegd, terwijl bij Fig. 8 een metaal werd toegevoegd.

Het basismateriaal spuitgiethout is in een aantal verschillende versies toegepast: 20 normaal (F134), snel biologisch afbreekbaar, speciaal (F197) met een toevoeging die de afbreekbaarheid vertraagd en F230, waaraan ca. 50% polyetheen is toegevoegd.

De verschillen in temperatuur, druk en verblijfstijd in de matrijs zijn voornamelijk afhankelijk van de aanbevolen verwerkingstemperatuur van het basismateriaal 25 spuitgiethout en de dimensionering van het uiteindelijke product. De verblijfstijd in de vorm heeft wel invloed op de vorm van thermoplastische vulstof toevoegingen zoals PVC.

De optimale waarden zijn dus afhankelijk van de aard der gebruikte grond- en vulstoffen en vorm en kunnen eenvoudig proefondervindelijk worden bepaald, 30 zoals voor een deskundige duidelijk zal zijn. Afhankelijk van het gewenste resultaat kan er al dan niet een nabehandeling plaatsvinden om het uiterlijk van de producten nog verder te conserveren, en kunnen er al dan niet hulpstoffen worden toegevoegd.

*1010331 -4- ln een proefopstelling werden tegels geperst in een vorm met afmetingen van 12 x 12 x 0,7 mm met een persdruk tussen 250 en 500 kN, waarbij de temperatuur werd gekozen in een bereik van 120 tot 200° C, en waarbij de verblijfstijd in de hogedruk platenpers tussen 1 tot 12 minuten bedroeg. Als voorbereiding werd slechts een 5 gebruikelijke papieren tussenlaag toegepast om het eindproduct gemakkelijk uit de vorm te kunnen nemen na het persproces.

Naast decoratieve plaatproducten zoals tegels kunnen door toepassing van andere mallen uiteraard ook schaalvormige of anders gevormde te persen producten worden vervaardigd. Ook is het mogelijk een ander soort granulaat als 10 basismateriaal te gebruiken, bijvoorbeeld natuurlijke materialen op basis van zetmeel, cellulose of andere biologisch afbreekbare materialen.

Het zal voor een deskundige duidelijk zijn dat het ook mogelijk is de weergegeven uitvoeringsvorm volgens uitvinding te veranderen of te modificeren, zonder de 15 uitvindingsgedachte of de beschermingsomvang te verlaten. Zo is het bijvoorbeeld mogelijk dat toevoegmaterialen worden gebruikt, zoals op zich bekend zijn uit de papierindustrie.

1010331

Claims

1. Werkwijze voor het verwerken van thermoplastische natuurlijke of biologisch afbreekbare grondstoffen in granulaatvorm met vulstoffen en/of toevoegingen, 5 zoals recyclaten, tot voorwerpen, in het bijzonder gebruiksvoorwerpen, met het kenmerk, dat het granulaat en de vulstoffen en/of toevoegingen meer in het bijzonder afkomstig van hergebruik, tesamen onder toepassing van hoge druk en hoge temperatuur gedurende een vooraf bepaalde tijd in een vorm geperst worden, één en ander zodanig dat het hergebruikte materiaal daardoor 10 een bijzonder decoratief uiterlijk aan het gebruiksvoorwerp verleent.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de toegepaste druk zich bijvoorkeur bevindt tussen 250 kN/m2 en 1500 kN/m2.

3. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de toegepaste temperatuur zich bij voorkeur bevindt tussen 90°C en 210°C.

4. Werkwijze volgens één der voorgaande conclusies 1-3, met het kenmerk, dat de verblijfstijd tijdens het persen schommelt tussen minder dan 1 minuut tot 30 20 minuten.

5. Werkwijze volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het materiaal tijdens het persen wordt gesandwiched tussen twee papierlagen.

6. Gebruiksvoorwerp vervaardigd volgens de werkwijze van conclusie 1, met het kenmerk, dat aan de zichtzijde de vulstof en/of toegevoegingen zoals recyclaten, zichtbaar zijn, ingebed tussen de thermoplastische grondstof.

7. Werkwijze en gebruiksvoorwerp volgens één der voorgaande conclusies 1-6, 30 met het kenmerk, dat de biologisch afbreekbare grondstof bestaat uit een tot een granulaatvorm vervaardigde samenstelling van houtmeel, maïsmeel en vulstof en/of toevoegingen, waaronder natuurlijke harsen volgens het Europese octrooischrift 477203. 10 1033 1 -6-

8. Werkwijze en voorwerp volgens één der voorgaande conclusies 1-7, met het kenmerk, dat de biologisch afbreekbare grondstof bestaat uit een tot een granulaatvorm vervaardigde samenstelling van hoofdzakelijk zetmeel met toevoegingen. 5

9. Werkwijze en voorwerp volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de biologisch afbreekbare grondstof bestaat uit een tot een granulaatvorm vervaardigde samenstelling van hoofdzakelijk cellulose en toevoegingen. 10

10-Werkwijze en voorwerp volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk dat het recyclaat bestaat uit delen van hout, kurk, kunststof, rubber, metaal of vermalen autobanden, vloerbedekking en dergelijke van bepaalde afmetingen. 15

11 .Werkwijze en voorwerp volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het recyclaat bestaat uit gepositioneerde stroken linoleum.

12.Werkwijze en voorwerp volgens één dervoorgaande conclusies, met het 20 kenmerk, dat de vulstof toevoeging bestaat uit zand, kattegrind, papier, gravel, schelpen, natuurlijke- of kunststof vezels of soortgelijke materialen. P10 10 3 3 1