NL9201108A - Werkwijze voor hergebruik van vezels-bevattende thermoharders. - Google Patents

Description

Werkwijze voor hergebruik van vezels-bevattende thermoharders.

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het hergebruik van met thermoharders geïmpregneerde of beklede vlakke vezelcomplexen, waarbij de thermoharder nog niet volledig is uitgehard, doch zich in een morfologische tussen-toestand bevindt.

Bij de verwerking van met thermoharders geïmpregneerde vezelcomplexen ontstaan afvalstoffen die moeten worden verwerkt. Een voorbeeld hiervan is de vervaardiging van slijp- of polijstschijven. Hierbij worden bijvoorbeeld glasvezelweefsels gedrenkt met oplossingen van uithardbare harsen op fenolbasis, en na het drogen bij 80 tot 160 °C worden daaruit cirkelvormige schijven gestanst. De schijven worden met een polijstschijven-mengsel bekleed en uitgehard. Aangezien de drooggang slechts zover wordt doorgevoerd dat enerzijds de hars kleefvrij is, anderzijds echter nog niet in de B-toestand volgens DIN 16916 deel 1 is overgegaan, bevindt de hars zich in een morfologische tussentoestand.

Een ander voorbeeld zijn afvalstoffen bij de verwerking van prepregs. De vezelweefsels worden bijvoorbeeld met een epoxyharsoplossing geïmpregneerd en gedroogd. Door de oventemperatuur is de kleverigheid en de resterende geleer-tijd instelbaar. De prepregs worden op maat gesneden en op de vormoppervlakken gelegd en onder druk uitgehard. Aangezien ook hier het hars weliswaar enigszins is gegeleerd maar niet volledig is uitgehard bevindt het zich eveneens in een morfologische tussentoestand.

Een verder voorbeeld zijn snijdselresten van technisch filtreerpapier dat bijvoorbeeld met fenolharsen is geïmpregneerd.

Het is bekend uitgeharde versterkte thermoharders zoals bijvoorbeeld hardpapier te vermalen en aan vormmassa's op fenolharsbasis als vulstof toe te voegen (Becker/Braun: Kunststoffhandbuch, Hanser-Verlag, deel 10, "Duroplaste'·) .

De toepassing van deze - ofschoon ook hoogwaardige - vulstof leidt echter tengevolge van de hoge maalkosten tot een kostbaar worden van de vormmassa. Aangezien reeds geringe aandelen van het regeneraat de smeltviscositeit van de vormmassa verho gen en derhalve het stroom-uithardingsgedrag veranderen, leidt de toepassing van het regeneraat door de vormma s s aver werker vaak tot kwaliteitsproblemen.

De pogingen dergelijke afvalstoffen chemisch te ontsluiten of aan een pyrolyse te onderwerpen, hebben tot nu toe geen ingang gevonden. In het bijzonder bij een hoog aandeel aan lange vezels moet daarbij met aanzienlijke werkwijze-technische problemen rekening worden gehouden.

De door een werkgroep van de deelstaatwerkgemeenschap Abfall opgestelde herziening van de Abfallcatalogus voor 1985 verdeelt de thermoharder-afvalstoffen in twee catagorieën: uitgeharde en niet-uitgeharde afvalstoffen. De uitgeharde afvalstoffen kunnen volgens deze als huishoudelijke afval worden verwerkt, d.w.z. in een ordelijk deponie gestort of in een vuilverbrandingsinstallatie worden verbrand. Niet-uitgeharde afvalstoffen waarvan de verwerking onderwerp van deze uitvinding is, moeten als gevaarlijk afval worden behandeld, zij zijn onderworpen aan de registratieplicht en kunnen maar beter worden afgevoerd naar een speciale afvalverbrandingsinstallatie.

Aangezien het verwerken van een afvalstof door verbranden als laatste mogelijkheid moet worden gezien, wanneer hergebruik niet mogelijk is, was er derhalve het doel de afvalstoffen uit met niet-uitgeharde thermoharder geïmpregneerde of beklede vezelcomplexen zo op te werken, dat een hergebruik bij de vervaardiging van soortgelijke produkten mogelijk is.

Het doel wordt bereikt doordat de eventueel verkleinde afvalstoffen met een geschikt laagkokend oplosmiddel worden geëxtraheerd en de daarbij verkregen thermoharderoplossing van de vezelstoffen wordt gescheiden, en, eventueel, na concentre-ring, weer voor het impregneren van vlakke vezelcomplexen wordt toegepast.

Als vlakke vezelcomplexen worden roosters, weefsels, doeken, houtfineren, papier en vliezen enz. van anorganische en organische vezels aangeduid.

Geschikte oplosmiddelen zijn bijvoorbeeld aceton, spiritus en methanol. De extractie kan bij kamertemperatuur worden uitgevoerd, bij voorkeur wordt echter bij verhoogde temperatuur geëxtraheerd, om het verloop te bespoedigen.

De extractie geschiedt continu of discontinu in geschikte, goed afscheidende extractieapparaten, die eventueel met terugvloeikoelers en grondig doorroerende roerders kunnen zijn uitgerust.

De afgefiltreerde vezelstoffen kunnen worden gedroogd, verkleind en aansluitend als vulstoffen in vormmas-sa's, remvoeringsmassa's en dergelijke worden toegepast. In de uitvoering van de uitvinding die de voorkeur geniet worden de vezelstoffen echter met de bekende natte werkwijze tot vliezen, papieren, ruw karton en dergelijke verwerkt. Op deze manier is het mogelijk ook uit de vrijkomende vezelstoffen soorteigen produkten te vervaardigen.

Volledig verrassend is echter, dat de oplossing van de in de morfologische tussentoestand bevindende thermoharder eventueel na afdestilleren van een deel van het oplosmiddel voor het impregneren van vlakke vezelcomplexen kan worden gebruikt, zonder dat de eigenschappen van de gedroogde of de uitgeharde vezelcomplexen ten opzichte van de met verse harsoplossing geïmpregneerde slechter worden.

Het is eveneens mogelijk de door extractie gewonnen opgeloste thermoharders met verse hars of de oplossing daarvan te mengen en het mengsel te gebruiken voor het impregneren. Door de toevoeging van verse hars kan het harsgehalte worden ingesteld, zodat af destilleren van een deel van het oplosmiddel overbodig is. De opgeloste eventueel geconcentreerde thermoharders kunnen echter ook worden toegevoegd aan de impreg-neeroplossing van verse harsen. Deze werkwijzevariant is vooral bij de continue impregnering voordelig.

Iets dergelijks geldt ook voor de vezelstoffen die alleen of in een mengsel met verse vezelstoffen tot vliezen en vergelijkbare produkten kunnen worden verwerkt. Door het impregneren kunnen daaruit weer soortgelijke produkten worden vervaardigd, zonder dat er ergens afvalstoffen moeten worden verwerkt.

De uitvinding wordt aan de hand van de navolgende voorbeelden nader toegelicht, zonder daartoe beperkt te zijn.

VOORBEELDEN Voorbeeld 1 5 kg stansafval van fenolhars gedrenkt glasweefsel wordt in een semi-technisch extractieapparaat met methanol geëxtraheerd tot het volledig kleefvrij is.

De glasvezels worden gedroogd en met een snijmolen tot een vezellengte van 4 mm verkleind alsmede als vezelrege-neraat bij voorbeeld 2 gebruikt.

De extractieoplossing wordt ingesteld op een harsgehalte van 50% en als harsregeneraat in voorbeeld 3 toegepast.

Voorbeeld 2 50 gew.delen textielvezelmengsel worden grondig met 20 gew. delen vezelregeneraat volgens de uitvinding van voorbeeld 1 en 30 gew. delen van een poederhars van 92 gew. delen novolak met een smeltpunt van 85°C volgens DIN 16916, deel l en 8 gew.delen hexamethyleentetramine vermengd.

Voor de vervaardiging van vezelvlies wordt het materiaal aan een aërodynamische vliesvorming onderworpen en op een geperforeerde zeefplaat gedeponeerd. Het zo gewonnen niet-geharde textielvliescomplex wordt in een warmtekast bij circa 120°C voorverwarmd en vervolgens in een pers bij 180°C tot platen van 250 mm x 250 mm verperst. De zo verkregen platen worden voor wat betreft stevigheid (belasting, doorbuiging) en reuk met produktie-plaatmateriaal vergeleken, waarbij regene-raat-vezelvrij vezelmengsel werd gebruikt.

Vergelijking van de stevigheid: geen wezenlijke verschillen.

Vergelijking in de reuktest (reuktest volgens Ford): Cijfers 2,0 tot 2,1 bij toepassing van het vezelregeneraat volgens de uitvinding, cijfers 2,3 tot 2,6 bij materiaal uit de produktie met niet-gemodificeerd vezelmengsel (de reukkwa-liteit stijgt met dalende cijfers).

Voorbeeld 3 Eén volumedeel van de harsregeneraatoplossing uit voorbeeld 1 wordt met één volumedeel van een 50%-ige, in de handel verkrijgbare methanoloplossing van een mengsel van gelijke gewichtsdelen fenolnovolak en fenolresol vermengd. Het zo verkregen mengsel wordt in een impregneerinrichting op gebruikelijke wijze voor het impregneren van glasweefsel toegepast. Het daarbij verkregen geïmpregneerde en gedroogde weefsel is kleefvrij en gedurende een lange tijdperiode houdbaar. Het wordt ook na langdurige opslag niet bros en kan - op gebruikelijke wijze gestanst - voor de vervaardiging van versterkte polijstschijven worden toegepast. Bij vergelijking met polijstschijven uit de produktie, waarvan het versterkings-weefsel met harsoplossingen zonder toevoeging van regeneraat was geïmpregneerd, waren er geen kwaliteitsverschillen.

Claims (7)

1. Werkwijze voor het hergebruik van afvalstoffen uit met niet-uitgeharde thermoharders geïmpregneerde of beklede vezelcomplexen, met het kenmerk, dat de eventueel voorverkleinde afvalstoffen met een geschikt, laagkokend oplosmiddel worden geëxtraheerd en de daarbij verkregen thermoharderoplos-sing van de vezelstoffen wordt gescheiden en, eventueel, na concentreren, weer voor het impregneren van vlakke vezelcomplexen wordt gebruikt.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat als oplosmiddel tenminste een uit de groep van aceton, spiritus en methanol wordt toegepast.

3. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat de extractie in geschikte extractieapparaten die eventueel met grondig doormengende roerders en terugvloeikoe-lers zijn uitgerust, continu of discontinu wordt uitgevoerd.

4. Werkwijze volgens een van de conclusies 1 tot 3, met het kenmerk, dat de concentrering van de thermoharder-oplossing door toevoeging van verse harsen geschiedt.

5. Werkwijze volgens een van de conclusies 1 tot 4, met het kenmerk, dat de afgescheiden vezelstoffen gedroogd en verkleind voor de vervaardiging van vormmassa's, remvoering-massa's en dergelijke worden gebruikt.

6. Werkwijze volgens een van de conclusies 1 tot 4, met het kenmerk, dat de afgescheiden en eventueel gedroogde vezelstoffen tot vliessoortige, vlakke produkten worden verwerkt .

7. Werkwijze volgens conclusie 6, met het kenmerk, dat de vlakke produkten papier en ruw karton zijn.