WO2002053477A1 - Transportband - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a conveyor belt as defined in the preamble of independent patent claim 1.
- Known conveyor belts consist, for example, of one or more flat textile products which are coated on one side or on both sides with at least one thermoplastic.
- the textile products often comprise fibers made of polyethylene terephthalate, polyamide 6, polyamide 66 or aromatic polyamides.
- the plastics used for coating are mostly soft PVC mixtures, thermoplastic polyurethanes, partially crosslinked polyolefin / elastomer mixtures, polyolefin homopolymers, polyether block amide copolymers or styrene block copolymers. Due to the intimate connection of the coating materials with the textile products, conveyor belts cannot be broken down into single-grade plastics again.
- a conveyor belt has to be created that can be recycled in terms of raw materials without having to separate it into individual components.
- Conveyor belt that contains at least one flat textile product that is coated on at least one side with at least one thermoplastic, both the at least one textile product and the at least one thermoplastic coating plastic, each with at least 90 percent by volume of at least one thermoplastic polyolefin hoopolymer , thermoplastic polyolefin copolymer, a thermoplastic polyolefin / elastomer mixture or a mixture thereof.
- the elastomers can be cross-linked, partially cross-linked or non-cross-linked.
- both the at least one textile product and the at least one thermoplastic coating plastic consist largely of thermoplastic polyolefins, such a conveyor belt can be melted into a relatively homogeneous melt at the end of its service life. This melt can then be used as a full plastic raw material.
- the conveyor belt preferably consists only of at least one flat textile product and at least one thermoplastic coating plastic, each consisting of at least 90 percent by volume of at least one thermoplastic polyolefin homopolymer, thermoplastic polyolefin copolymer, a thermoplastic polyolefin / elastomer mixture or a mixture thereof , Because the conveyor belt only consists of one or more textile products and one or more coating plastics in the defined compositions and has no other components, it is easy to melt into a very homogeneous melt without having to remove components beforehand.
- the melting point of the at least one textile product, determined by means of dynamic differential calorimetry, is advantageously higher by at least 15 K, in particular by at least 25 K, than the melting point of the at least one thermoplastic coating plastic, determined by means of dynamic differential calorimetry. This enables one
- the at least one flat textile product and the at least one thermoplastic coating plastic each consist of at least 90 percent by volume of polyethylene homopolymer, polyethylene copolymer or a mixture thereof.
- Possible polyethylene copolymers are poly (ethylene-co-vinyl acetate), poly (ethylene-co-methyl acrylate), poly (ethylene-co-ethyl acrylate), poly (ethylene-co-butyl acrylate), poly (ethylene-co-acrylic acid) ), Poly (ethylene-co-n-pentene), poly (ethylene-co-n-pentene) hexene), poly (ethylene-co-n-octene), poly (ethylene-co-styrene).
- the proportion of comonomers can be 0-40 mole percent.
- the polymers can in particular also be synthesized using metallocene catalysts.
- the at least one flat textile product and the at least one thermoplastic coating plastic each consist of at least 90 percent by volume of polypropylene homopolymer, polypropylene copolymer, a thermoplastic polyolefin / elastomer mixture based on polypropylene or a mixture thereof.
- Possible polypropylene copolymers are ethylene / propylene-diene copolymers and copolymers of propylene with the co onomers ethylene, butene-1 and / or higher ⁇ -olefins.
- the proportion of comonomers can be 0 to 40 mole percent each.
- thermoplastic polyolefin / elastomer mixtures or polyolefin elastomers are, for example, mixtures of polypropylene with any proportion of crosslinked, partially crosslinked or uncrosslinked ethylene / propylene-diene copolymers.
- the polymers can in particular also be synthesized using metallocene catalysts.
- the polyolefin / elastomer mixture advantageously contains additives, in particular oils as plasticizers. These additives are part of the above 90 percent by volume.
- the at least one textile product is preferably a woven fabric. This enables high tensile strength to be achieved in both the longitudinal and transverse directions.
- the at least one textile product contains fibers or filaments which conduct electrical current, in particular fibers or filaments made of metal, metal-coated or carbon-coated fibers or carbon fibers. These conductive fibers or filaments can be used to dissipate electrostatic voltages.
- the at least one textile product has different bending stiffnesses in the longitudinal and transverse directions.
- Conveyor belts according to the invention can be used to transport a wide variety of goods.
- the transport of food is also possible with a suitable choice of material.
- a conveyor belt according to the invention can be produced using a large number of processes which belong to the prior art.
- the at least one textile product can be coated with the coating plastic by means of extrusion coating, by means of melt coating with a calender, by laminating on a previously produced film or web or by means of powder coating.
- a flat textile product can be coated on both sides with plastic.
- a conveyor belt can include several textile products, which are arranged in parallel layers.
- conveyor belts according to the invention can be separated into individual loads without prior separation. Process components in an extruder or kneader to a homogeneous plastic mixture.
- the plastic mixture obtained in this way can be used as a raw material for producing any suitable products such as, for example, conveyor belts, plastic webs, foils, pipes or injection molded articles. Conveyor belts according to the invention can thus be recycled in terms of raw materials.
- a commercial fabric with a plain weave which has a basis weight of 130 g / m 2 and consists of fibers made of ultra-high molecular weight polyethylene (brand name Dyneema ® , manufacturer DSM), was coated on both sides by means of an extrusion coating with a coating of polyethylene with a density of 0.902 g / cm 3 and a melting point of 99 ° C. determined by means of dynamic differential calorimetry.
- the temperature of the polyethylene in the extruder head was 173 ° C.
- the conveyor belt thus obtained had the following properties:
- Thickness 1.30 mm
- the tape thus produced was mechanically crushed. Then it was melted and homogenized in a commercial kneader with roller rotors at a chamber temperature of 180 ° C. A melt temperature of 200 ° C was established.
- the plastic mixture obtained in this way was pressed in a heating press to form a plate 0.5 mm thick.
- the plastic mixture plate had the following properties:
Landscapes
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- Belt Conveyors (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
Abstract
Ein Transportband umfasst ein flächiges textiles Erzeugnis, das auf einer Seite mit einem thermoplastischen Kunststoff beschichtet ist. Sowohl das textile Erzeugnis als auch der thermoplastische Beschichtungs-Kunststoff bestehen zu jeweils mindestens 90 Volumenprozent aus mindestens einem thermoplastischen Polyolefinhomopolymer, thermoplastischen Polyolefincopolymer, einer thermoplastischen Polyolefin/Elastomer-Mischung oder einer Mischung daraus.
Description
Transportband
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Transportband, wie es im Oberbegriff des unabhängigen Patentan- spruchs 1 definiert ist.
Bekannte Transportbänder bestehen beispielsweise aus einem oder mehreren flächigen textilen Erzeugnissen, die einseitig oder beidseitig mit mindestens einem thermoplastischen Kunststoff beschichtet sind. Die textilen Erzeugnisse umfassen oft Fasern aus Polyethylenterephthalat, Polyamid 6, Polyamid 66 oder aromatischen Polyamiden. Die zur Beschichtung verwendeten Kunststoffe sind meist Weich-PVC-Mischun- gen, thermoplastische Polyurethane, teilvernetzte Polyole- fin/Elastomer-Mischungen, Polyolefinhomopolymere, Poly- etherblockamid-Copolymere oder Styrol-Blockcopolymere . Durch den innigen Verbund der Beschichtungsmaterialien mit den textilen Erzeugnissen lassen sich Transportbänder nicht wieder in sortenreine Kunststoffe zergliedern. Da die it- tels dynamischer Differenzkalorimetrie gemessenen Schmelzpunkte und die chemischen Eigenschaften derjenigen Polymere, die als Faserwerkstoff, und derjenigen Polymere, die als Beschichtungsmaterial eingesetzt werden, sehr verschieden voneinander sind, ist es kaum möglich, eine homogene Schmelze aus beiden Komponenten zu erzeugen. Deshalb ist es praktisch ausgeschlossen, dass ein solches Transportband am Ende seiner Lebensdauer als Rohstoff rezykliert werden kann, im Normalfall ist höchstens eine Verwendung als Füllstoff oder ähnlich denkbar.
Angesichts der Nachteile der bisher bekannten, oben beschriebenen Transportbänder liegt der Erfindung die folgen-
de Aufgabe zugrunde. Zu schaffen ist ein Transportband, das rohstofflich rezykliert werden kann, ohne dass dazu eine Auftrennung in Einzelkomponehten notwendig ist.
Diese Aufgabe wird durch das erfindungsgemässe Transportband gelöst, wie es im unabhängigen Patentanspruch 1 definiert ist. Bevorzugte Ausführungsvarianten ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen.
Das Wesen der Erfindung besteht darin, dass bei einem
Transportband, das mindestens ein flächiges textiles Erzeugnis u fasst, das auf mindestens einer Seite mit mindestens einem thermoplastischen Kunststoff beschichtet ist, sowohl das mindestens eine textile Erzeugnis als auch der mindestens eine thermoplastische Beschichtungs-Kunststoff zu jeweils mindestens 90 Volumenprozent aus mindestens einem thermoplastischen Polyolefinho opolymer, thermoplastischen Polyolefincopolymer, einer thermoplastischen Polyolefin/Elastomer-Mischung oder einer Mischung daraus beste- hen.
Die Elastomere können vernetzt, teilvernetzt oder unver- netzt sein.
Dadurch, dass sowohl das mindestens eine textile Erzeugnis als auch der mindestens eine thermoplastische Beschichtungs-Kunststoff zu einem grossen Teil aus thermoplastischen Polyolefinen bestehen, kann ein solches Transportband am Ende seiner Lebensdauer zu einer relativ homogenen Schmelze eingeschmolzen werden. Diese Schmelze kann dann als vollwertiger Kunststoff-Rohstoff weiterverwendet werden.
Vorzugsweise besteht das Transportband nur aus mindestens einem flächigen textilen Erzeugnis und mindestens einem thermoplastischen Beschichtungs-Kunststoff, die zu jeweils mindestens 90 Volumenprozent aus mindestens einem thermo- plastischen Polyolefinhomopolymer, thermoplastischen Polyolefincopolymer, einer thermoplastischen Polyolefin/Elas- tomer-Mischung oder einer Mischung daraus bestehen. Dadurch, dass das Transportband nur aus einem oder mehreren textilen Erzeugnissen und einem oder mehreren Beschich- tungs-Kunststoffen in den definierten Zusammensetzungen besteht und keine weiteren Bestandteile aufweist, ist es einfach zu einer sehr homogenen Schmelze verschmelzbar, ohne dass vorher Bestandteile entfernt werden müssen.
Mit Vorteil liegt der mittels dynamischer Differenzkalorimetrie bestimmte Schmelzpunkt des mindestens einen textilen Erzeugnisses um mindestens 15 K, insbesondere um mindestens 25 K, höher als der mittels dynamischer Differenzkalorimetrie bestimmte Schmelzpunkt des mindestens einen thermoplas- tischen Beschichtungs-Kunststoffs . Dies ermöglicht eine
Verbindung der beiden Enden eines Transportbands durch Verschmelzen, ohne dass die Struktur des textilen Erzeugnisses zerstört wird.
Bei einer bevorzugten Ausführungsvariante bestehen das mindestens eine flächige textile Erzeugnis und der mindestens eine thermoplastische Beschichtungs-Kunststoff zu jeweils mindestens 90 Volumenprozent aus Polyethylenhomopolymer, Polyethylencopolymer oder einer Mischung daraus. Mögliche Polyethylencopolymere sind Poly (ethylen-co-vinylacetat) , Poly (ethylen-co-methylacrylat) , Poly (ethylen-co-ethylacry- lat) , Poly (ethylen-co-butylacrylat) , Poly (ethylen-co-acryl- säure) , Poly (ethylen-co-n-penten) , Poly (ethylen-co-n-
hexen), Poly (ethylen-co-n-octen) , Poly (ethylen-co-styrol) . Der Anteil der Comonomere kann 0 - 40 Molprozent betragen. Die Polymere können insbesondere auch mittels Metallocen- Katalysatoren synthetisiert werden.
Bei einer alternativen bevorzugten Ausführungsvariante bestehen das mindestens eine flächige textile Erzeugnis und der mindestens eine thermoplastische Beschichtungs-Kunststoff zu jeweils mindestens 90 Volumenprozent aus Polypro- pylenhomopolymer, Polypropylencopolymer, einer thermoplastischen Polyolefin/Elastomer-Mischung auf Basis von Polypropylen oder einer Mischung daraus. Mögliche Polypropylen- copolymere sind Ethylen/Propylen-Dien-Copolymere sowie Co- poly ere von Propylen mit den Co onomeren Ethylen, Buten-1 und/oder höheren α-Olefinen. Der Anteil der Comonomere kann je 0 - 40 Molprozent betragen. Mögliche thermoplastische Polyolefin/Elastomer-Mischungen bzw. Polyolefinelastomere sind beispielsweise Mischungen von Polypropylen mit einem beliebigen Anteil an vernetzten, teilvernetzten oder unver- netzten Ethylen/Propylen-Dien-Copolymeren. Die Polymere können insbesondere auch mittels Metallocen-Katalysatoren synthetisiert werden.
Vorteilhafterweise enthält die Polyolefin/Elastomer-Mi- schung Additive, insbesondere Öle als Weichmacher. Diese Additive sind Bestandteil der oben genannten 90 Volumenprozent.
Vorzugsweise ist das mindestens eine textile Erzeugnis ein Gewebe. Hierdurch kann eine hohe Zugfestigkeit sowohl in Längs- als auch in Querrichtung erreicht werden.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsvariante enthält das mindestens eine textile Erzeugnis Fasern oder Filamente, welche elektrischen Strom leiten, insbesondere Fasern oder Filamente aus Metall, metallbeschichtete oder kohlenstoff- beschichtete Fasern oder Kohlenstofffasern. Diese leitfähigen Fasern oder Filamente können zur Ableitung elektrostatischer Spannungen dienen.
Bei einer anderen vorteilhaften Ausführungsvariante weist das mindestens eine textile Erzeugnis in Längs- und in Querrichtung unterschiedliche Biegesteifigkeiten auf.
Erfindungsgemässe Transportbänder können zum Transport der verschiedensten Güter verwendet werden. Insbesondere ist bei geeigneter Materialwahl auch der Transport von Lebensmitteln möglich.
Die Herstellung eines erfindungsgemässen Transportbands kann mit einer Vielzahl von Verfahren erfolgen, die zum Stand der Technik gehören. Insbesondere kann die Beschichtung des mindestens einen textilen Erzeugnisses mit dem Beschichtungs-Kunststoff mittels Extrusionsbeschichtung, mittels Schmelzbeschichtung mit einem Kalander, mittels Aufkaschieren einer zuvor hergestellten Folie oder Bahn oder mittels Pulverbeschichtung erfolgen.
Ein flächiges textiles Erzeugnis kann beidseitig mit Kunststoff beschichtet sein. Ein Transportband kann mehrere textile Erzeugnisse umfassen, die in parallelen Lagen angeord- net sind.
Erfindungsgemässe Transportbänder lassen sich nach deren Gebrauch ohne vorherige Äuftrennung in die einzelnen Be-
standteile in einem Extruder oder Kneter zu einer homogenen Kunststoffmischung aufarbeiten. Die so erhaltene Kunst- stoffmischung kann als Rohstoff zur Herstellung beliebiger, geeigneter Produkte wie' zum Beispiel Transportbänder, Kunststoffbahnen, Folien, Rohre oder Spritzgussartikel verwendet werden. Erfindungsgemässe Transportbänder sind somit rohstofflich rezyklierbar .
Ausführungsbeispiel
Ein handelsübliches Gewebe mit Leinwandbindung, welches ein Flächengewicht von 130 g/m2 aufweist und aus Fasern aus ultrahochmolekularem Polyethylen (Markenbezeichnung Dyneema®, Hersteller DSM) besteht, wurde beidseitig mittels Extrusi- onsbeschichtung mit einer Beschichtung aus Polyethylen mit einer Dichte von 0.902 g/cm3 und einem mittels dynamischer Differenzkalorimetrie bestimmtem Schmelzpunkt von 99°C versehen. Die Temperatur des Polyethylens im Extruderkopf betrug dabei 173 °C. Das so erhaltene Transportband hatte folgende Eigenschaften:
Dicke: 1.30 mm
Gewichtsverhältnis Deckschichten/Gewebe 100 : 13 Reissfestigkeit längs: 160 N/mm
Das so hergestellte Band wurde mechanisch zerkleinert. Danach wurde es in einem handelsüblichen Kneter mit Walzenrotoren bei einer Kammertemperatur von 180 °C aufgeschmolzen und homogenisiert. Dabei stellte sich eine Schmelzetemperatur von 200 °C ein. Die so gewonnene Kunststoffmischung, wur- de in einer Heizpresse zu einer Platte von 0.5 mm Dicke ge- presst. Die Kunststoffmischungs-Platte wies folgende Eigenschaften auf:
Reissfestigkeit: 23.1 MPa
Reissdehnung: 760 %
Speicherelastizitätsmodul E' (30°C/10 Hz) 260 MPa
E
Claims
1. Transportband, das mindestens ein flächiges tex- tiles Erzeugnis umfasst, das auf mindestens einer Seite mit mindestens einem thermoplastischen Kunststoff beschichtet ist, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl das mindestens eine textile Erzeugnis als auch der mindestens eine thermoplastische Beschichtungs-Kunststoff zu jeweils mindestens 90 Volumenprozent aus mindestens einem thermoplastischen Polyolefinhomopolymer, thermoplastischen Polyolefincopoly- mer, einer thermoplastischen Polyolefin/Elastomer-Mischung oder einer Mischung daraus bestehen.
2. Transportband nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Transportband nur aus mindestens einem flächigen textilen Erzeugnis und mindestens einem thermoplastischen Beschichtungs-Kunststoff besteht, die zu jeweils mindestens 90 Volumenprozent aus mindestens einem thermoplastischen Polyolefinhomopolymer, thermoplastischen Polyolefincopolymer, einer thermoplastischen Polyolefin/ Elastomer-Mischung oder einer Mischung daraus bestehen.
3. Transportband nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der mittels dynamischer Differenzkalorimetrie bestimmte Schmelzpunkt des mindestens einen textilen Erzeugnisses um mindestens 15 K, insbesondere um mindestens 25 K, höher liegt als der mittels dynamischer Dif- ferenzkalorimetrie bestimmte Schmelzpunkt des mindestens einen thermoplastischen Beschichtungs-Kunststoffs .
4. Transportband nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine flächige textile Erzeugnis und der mindestens eine thermoplastische Beschichtungs-Kunststoff zu jeweils mindestens 90 Volumen- prozent aus Polyethylenhomopolymer, Polyethylencopolymer oder einer Mischung daraus bestehen.
5. Transportband nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine flächige textile Erzeugnis und der mindestens eine thermoplastische Beschichtungs-Kunststoff zu jeweils mindestens 90 Volumenprozent aus Polypropylenhomopolymer, Polypropylencopolymer, einer thermoplastischen Polyolefin/Elastomer-Mischung auf Basis von Polypropylen oder einer Mischung daraus bestehen.
6. Transportband nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Polyolefin/Elastomer-Mischung Additive enthält, insbesondere Öle als Weichmacher.
7. Transportband nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine textile Erzeugnis ein Gewebe ist.
8. Transportband nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine textile Erzeugnis Fasern oder Filamente enthält, welche elektrischen Strom leiten, insbesondere Fasern oder Filamente aus Metall, metallbeschichtete oder kohlenstoffbeschichtete Fasern oder Kohlenstofffasern.
9. Transportband nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine textile Erzeugnis in Längs- und in Querrichtung unterschiedliche Biegesteifigkeiten aufweist.
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