WO2011020680A2 - Verfahren zur herstellung von lederpellets und compound-granulat sowie deren verwendung - Google Patents

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    • C08L89/06—Products derived from waste materials, e.g. horn, hoof or hair derived from leather or skin, e.g. gelatin

Definitions

  • the invention relates to a process for the production of leather pellets, to a process for producing a compound granulate from leather pellets and a polymer material and to the use of such a compound granulate for the production of molded parts or films.
  • the animal hides are folded in one of the process steps, d. H. by means of a spiral knife roll to a uniform thickness, e.g. 1, 5 mm, planed back.
  • the planed material is the so-called shavings, which occur in an amount of about 33% of the skin weight. So far, the shavings were used depending on the grain either for leather pulp production (chrome shavings) or for composting (chrome-free shavings), and spent on landfills.
  • Leather waste is also found in leather processing, that is, when punching leather blanks from tanned leather in the form of a so-called stamped grid, which makes up about 50% of a finished leather skin.
  • stamped grid which makes up about 50% of a finished leather skin.
  • further leather waste accumulates. Some of these processes are also required for finished leather skins in order to achieve a customer-required thickness.
  • the object of the present invention is to develop a process for the utilization of leather waste resulting from leather production and leather processing.
  • feature combinations are proposed.
  • Advantageous embodiments and further developments of the invention will become apparent from the dependent claims.
  • the invention is based primarily on the idea that the leather waste can be used meaningfully and processed industrially, if they are first processed into an intermediate product.
  • This intermediate product takes the form of leather pellets which are produced in the process according to the invention by the following steps: shavings are obtained as a waste product in leather production; the shavings are comminuted to leather leather containing leather fibers; the shredded shavings are pressed into leather pellets; and the leather pellets are dried to a residual moisture content of at most 30% by weight.
  • the shavings can be obtained both in a chrome tanning and in a tanning with glutaraldehyde.
  • suitable additives are retanning agents containing fatliquoring agents and dyes and polyurethanes, which can be at least partially removed before the comminution process or before the pelleting process.
  • the leather pellets should after the degreasing or decolorization dried to a residual moisture content of less than 30 wt .-%.
  • the shavings, crust or finished leather waste are first comminuted by fine grinding to a fiber or grain size of about 0.5 mm.
  • the pressing of the pellets can be done in a conventional pelleting press.
  • the pressed leather pellets can be dried to a residual moisture content of 5 to 30% by weight. A lower level of residual moisture content is required for processing in some machine types, as otherwise these machines would be exposed to the risk of corrosion by the moisture, while other machine types are less sensitive in this respect.
  • the leather pellets are easy to handle as bulk material in contrast to the leather meal and packaged have a shelf life of months or even years.
  • the pressed leather pellets are an intermediate product that can be further processed in various ways.
  • a process according to the invention for the further processing of the leather pellets provides that the pellets are mixed in a ratio of about 10 to 95% with a thermoplastic polymer material and combined to form a compound granulate of leather fibers and polymer material. This is done in an extruding machine to which the polymer material and the leather pellets are premixed or fed separately. In the extrusion process, the mixture of leather pellets and polymer material is homogenized, so that the compound granules is a matrix of polymer material with embedded leather fibers.
  • a dye may be added to the usually colorless polymer material in order to give the granules a desired color.
  • a dye may be added to the usually colorless polymer material in order to give the granules a desired color.
  • the subsequent heat-drying and other influences the color stability is not always controlled with the required precision.
  • the coloring of the compound granules by adding dyes to the polymers in the extrusion process leads to reproducible results.
  • the leather pellets produced from the leather meal generally can not withstand the thermal stresses due to natural denaturation at temperatures greater than 180 ° C. and tend to burn in the presence of oxygen and / or combustion odors leave. On the other hand, there is a need for compound granules that withstand higher temperatures.
  • thermoplastic polymer materials whose melting point is above 180 ° C. can surprisingly also be used in the production of the compound granules.
  • thermoplastic polymers of this type it is proposed according to the invention that the polymer material formed as a thermoplastic is heated in molten or softened state to a temperature above 180 ° C, and that the cold or preheated leather pellets added to the heated polymer material and are mixed with this with cooling of the mixture before the finished mixture is formed to form the granules.
  • a preferred embodiment of the method according to the invention provides that the polymer material is heated along a heating section of an extruder to a peak temperature above 180 ° C. with melting or softening, that the leather pellets in a cold or preheated state be added to the polymer material downstream of the heating and that the finished mixture thus produced at output lowered compared to the heating temperature via an outlet nozzle or a nozzle plate and is formed into the compound granules.
  • a thermoplastic polymer material having a melting or softening point above 180 ° C., preferably above 220 ° C., is used for this purpose.
  • the compound granulate produced in this way is a further intermediate product. It consists of a granulate of thermoplastic material and leather fibers, in which the thermoplastic material has a softening point above 150 ° C, preferably above 180 ° C.
  • the compound granules as an intermediate product according to the invention is preferably used for the production of moldings by means of an injection molding process.
  • the compound granules in the injection molding machine in principle can be heated to temperatures above 180 ° C before it is injected into the cavity of the injection molding machine.
  • the higher temperature resistance is presumably due to the fact that the leather fibers within the compound granules are surrounded by a protective layer which counteracts the denaturing of the leather fibers.
  • the polymer material displaces or shields the oxygen, which would promote combustion of the leather fibers.
  • an improvement in this regard can be achieved.
  • the compound granules can be used to produce molded parts by means of the injection molding process. Due to the leather content, such molded parts have a leather look and feel, which is a use for the production of moldings such as handles for tools, Nordic Walking poles, Bicycle handles, sports equipment handles and the like makes it particularly advantageous. For the sheathing of vehicle steering wheel rims, this method is also well suited. So far, in such applications in which the grip friendliness of leather material was desired, a complex application with real leather had to be done. The procedure according to the invention provides a cost-effective and therefore widely applicable alternative. For the production of moldings such as toy figures, the compound granules according to the invention is also suitable, since here too an appearance and feel arises, which makes the figures appear more realistic.
  • the compound granulate is also suitable for the production of films by calendering. Such films can be used wherever previously pure plastic films or genuine leather were used.
  • 1 is a block diagram of a process for the production of leather pellets, compound granules and injection-molded parts using shavings produced during leather production;
  • FIG. 3 shows a section through an injection molding machine for the production of
  • Injection molded parts using compound granules as an intermediate starting from the block diagram of FIG. 1, first the folded chips obtained in leather production, which are a starting moisture of 15-60 wt .-%, entered via a feeding station 10 in a fine mill 12 and ground there to a fiber or grain size of about 0.5 mm.
  • the shavings can be colored after this process step in a universal mixer 14 by adding a dye.
  • the material After milling, the material has a moisture content of about 15-50 wt .-% on.
  • the milled shavings are now pressed in a press 16 to leather pellets. Here, the moisture content further reduced to about 10 - 40 wt .-%.
  • the leather pellets produced in this way are filled as bulk goods in containers of any size.
  • the durability of such leather pellets is months to years, so that an immediate further processing is not required.
  • the crust and finished leather waste obtained in leather processing can be comminuted in a fine mill to a fiber or grain size of about 0.5 mm.
  • the finished leather waste is a stamping residue that occurs when punching leather blanks from finished leather skins.
  • the ground material can be degreased from the crust and finished leather waste and decolorized.
  • the millbase can be dyed, for example, in a universal mixer by adding dyes.
  • the millbase is then pressed into leather pellets in a press. If necessary, this can be followed by a drying process until the leather pellets have a residual moisture content of ⁇ 9 wt .-%.
  • the leather pellets thus produced can also be filled as bulk material in containers of any size.
  • the leather pellets can be further processed in specially designed companies, the so-called compounders, into a composite granulate.
  • the polymer material usually present in the form of granules and the leather pellets are combined along a mixing and conveying path within the extruder by means of screw conveyors 22 under pressure and heat.
  • the polymer material supplied in the form of granules in the filling zone 24 is first heated along several heating zones 26 and thereby brought to melt.
  • the leather pellets are fed downstream of the fill zone 24 via a side feeder 28 and admixed with the molten polymeric material.
  • the compounding takes place.
  • the leather pellets are finely ground, so that the extrusion product has an approximately homogeneous distribution of leather fibers in a plastic matrix.
  • excess moisture is removed from the mass by means of a vacuum pump.
  • the material mixture extruded out of the extruder 20 through a nozzle plate 34 is in turn cut to the desired length and forms the compound granulate as the product of the process.
  • the polymer material may, if it has not been previously dyed, be added to the extrusion process, a dye which determines the color of the compound granules and the molded parts or films subsequently produced therefrom.
  • thermoplastic polymer materials are preferably polypropylene, polyethylene or thermoplastic elastomers into consideration. It has been shown that, with suitable process control, it is also possible to use those polymer materials whose melting point is above 180 ° C. This is surprising in that, according to conventional wisdom, the maximum temperature that can be exposed to leather is about 180 ° C.
  • the compound granules thus produced can in turn be filled into containers of any size and delivered to the final processor, for example, the injection molding or the film manufacturer. Particularly advantageous is the processing of the compound granules to moldings by means of an injection molding process, wherein the moldings thus produced have a leather-typical look and feel. For this purpose, the compound granules are fed by means of an injection funnel 40 according to FIG.
  • the surface of the component can be chosen almost freely. Smooth surfaces, graining for touch-friendly areas, patterns and engravings can be brought in during the manufacturing process.
  • the leather-plastic compound parts come into question, which should meet decorative requirements or which are intended for manual use, such as handles for tools, tennis rackets, Nordic walking poles, steering wheel rims for vehicles and the like.
  • the composite granules can be processed by calendering, in which molten compound granules are passed through usually several consecutive heated roller pair gaps and thereby brought to the desired thickness, into films whose range of use covers that of conventional plastic films.
  • the invention relates to a process for the production of leather pellets, to a process for producing a compound granulate from leather pellets and a polymer material, and to the use of such compound granules for the production of moldings or films.
  • the leather pellets are produced by the following steps: shavings, crust leather scraps and finished leather scraps are recovered as waste products in leather production and finished leather processing; the shavings, Crust leather residues and finished leather waste are comminuted to leather leather containing leather fibers; the millbase is pressed into leather pellets; and the leather pellets are dried to a residual moisture content of at most 30% by weight.
  • the leather pellets can be mixed with a polymer material in the ratio of 10 to 95 wt .-% and joined together to form a compound granules as another intermediate product and molded.
  • This composite granulate can be used for the production of molded parts by means of injection molding or of films by means of calendering.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Lederpellets, ein Verfahren zur Herstellung eines Compound-Granulats aus Lederpellets und einem Polymerwerkstoff sowie die Verwendung eines derartigen Compound-Granulats zur Herstellung von Formteilen oder Folien. Die Lederpellets werden durch die folgenden Schritte hergestellt: Falzspäne, Crust-Lederreste und Fertiglederabfälle werden als Abfallprodukte bei der Lederherstellung und Fertiglederverarbeitung gewonnen; die Falzspäne, Crust-Lederreste und Fertiglederabfälle werden zu einem Lederfasern enthaltenden Ledermahlgut zerkleinert; das Mahlgut wird zu Lederpellets gepresst; und die Lederpellets werden bis zu einem Restfeuchtegehalt von maximal 30 Gew.-% getrocknet. Die Lederpellets können mit einem Polymerwerkstoff im Verhältnis von 10-95 Gew.-% vermischt und unter Bildung eines Compound-Granulats als weiteres Zwischenprodukt miteinander verbunden und ausgeformt werden. Dieses Compound-Granulat kann zur Herstellung von Formteilen mittels Spritzgießen oder von Folien mittels Kalandrieren verwendet werden.

Description

Verfahren zur Herstellung von Lederpellets und Compound-Granulat sowie deren Verwendung
Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Lederpellets, ein Verfahren zur Herstellung eines Compound-Granulats aus Lederpellets und einem Polymerwerkstoff sowie die Verwendung eines derartigen Compound- Granulats zur Herstellung von Formteilen oder Folien.
Im Zuge der industriellen Lederherstellung werden die Tierhäute in einem der Verfahrensschritte gefalzt, d. h. mittels einer Spiralmesserwalze auf eine gleichmäßige Dicke, z.B. 1 ,5 mm, rückseitig abgehobelt. Das abgehobelte Material sind die so genannten Falzspäne, die in einer Menge von etwa 33% des Hautgewichts anfallen. Bisher wurden die Falzspäne gerbartabhängig entweder zur Lederfaserstoffherstellung (Chromfalzspäne) oder zur Kompostierung (chromfreie Falzspäne) verwendet, sowie auf Deponien verbracht. Lederabfälle gibt es auch bei der Lederverarbeitung, also beim Ausstanzen von Lederzuschnitten aus gegerbtem Leder in Form eines sogenannten Stanzgitters, das etwa 50 % einer Fertiglederhaut ausmacht. Des Weiteren fallen beim Beschnitt- und Spaltprozess von Crust-Ledern, also von nachgegerbten, gefetteten und gefärbten Rohhäuten, weitere Lederabfälle an. Diese Prozesse sind zum Teil auch bei Fertiglederhäuten nötig, um auf ein kun- denseitig gefordertes Dickenmaß zu kommen.
In allen Fällen sind die zukünftigen Verwertungs- und Entsorgungswege der Lederabfälle ungewiss und mit Kosten verbunden.
Ausgehend hiervon besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein Verfahren zur Nutzbarmachung von bei der Lederherstellung und Lederverarbeitung anfallenden Lederabfällen zu entwickeln. Zur Lösung werden die in den Patentansprüchen 1 und 3 angegebenen Merkmalskombinationen vorgeschlagen. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprü- chen.
Die Erfindung geht vor allem von dem Gedanken aus, dass sich die Lederabfälle sinnvoll nutzen und industriell weiterverarbeiten lassen, wenn sie zunächst zu einem Zwischenprodukt verarbeitet werden. Dieses Zwischen- produkt erhält die Form von Lederpellets, die bei dem erfindungsgemäßen Verfahren durch die folgenden Schritte hergestellt werden: Falzspäne werden als Abfallprodukt bei der Lederherstellung gewonnen; die Falzspäne werden zu einem Lederfasern enthaltenden Ledermahlgut zerkleinert; die zerkleinerten Falzspäne werden zu Lederpellets gepresst; und die Lederpel- lets werden bis zu einem Restfeuchtegehalt von maximal 30 Gew.-% getrocknet. Dabei können die Falzspäne sowohl bei einer Chromgerbung als auch bei einer Gerbung mit Glutardialdehyd gewonnen werden.
Andererseits werden Lederabfälle bei der Lederverarbeitung sowohl beim Spalten von Crust- und Fertiglederhäuten als auch beim Ausstanzen von Stanzzuschnitten aus Fertiglederhäuten in Form von Stanzabfällen gewonnen; die dabei entstehenden Crust-Lederreste und Fertiglederabfälle werden zu einem Lederfasern enthaltenden Ledermahlgut zerkleinert; das Ledermahlgut wird dann zu Lederpellets gepresst. Dabei ist zu berücksichtigen, dass bei Fertigleder noch weitere Zusätze vorhanden sind, die zu einer etwas anderen Verarbeitung führen können. Als Zusätze kommen beispielsweise Fettungsmittel enthaltende Nachgerbstoffe sowie Farbstoffe und Polyurethane in Betracht, die vor dem Zerkleinerungsvorgang oder vor dem Pelletiervorgang zumindest zum Teil entfernt werden können. Auch in diesem Falle sollten die Lederpellets nach dem Entfettungs- oder Entfärbungsvor- gang bis zu einem Restfeuchtegehalt von weniger als 30 Gew.-% getrocknet werden.
Zweckmäßig werden die Falzspäne, Crust- oder Fertiglederabfälle zunächst durch Feinmahlen zu einer Faser- bzw. Korngröße von etwa 0,5 mm zerkleinert. Das Pressen der Pellets kann in einer herkömmlichen Pelletierpresse erfolgen. Je nach den Anforderungen der nachfolgenden Weiterverarbeitungsprozesse können die gepressten Lederpellets zu einem Restfeuchtegehalt von 5 - 30 Gew.-% getrocknet werden. Für die Verarbeitung in eini- gen Maschinentypen ist ein geringerer Restfeuchtegehalt erforderlich, da diese Maschinen sonst durch die Feuchtigkeit einer Korrosionsgefahr ausgesetzt wären, während andere Maschinentypen diesbezüglich unempfindlicher sind. Die Lederpellets sind im Gegensatz zu dem Ledermahlgut leicht als Schüttgut zu handhaben und weisen verpackt eine Lagerfähigkeit von Monaten oder sogar Jahren auf.
Die gepressten Lederpellets sind ein Zwischenprodukt, das sich auf ver- schiedene Weisen weiterverarbeiten lässt. Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Weiterverarbeitung der Lederpellets sieht vor, dass die Pellets im Verhältnis von etwa 10 - 95 % mit einem thermoplastischem Polymerwerkstoff vermischt und zu einem Compound-Granulat aus Lederfasern und Polymerwerkstoff verbunden werden. Dies erfolgt in einer Extrudiermaschine, der der Polymerwerkstoff und die Lederpellets vorgemischt oder getrennt zugeführt werden. Beim Extrudiervorgang wird das Gemisch aus Lederpellets und Polymerwerkstoff homogenisiert, so dass das Compound-Granulat eine Matrix aus Polymerwerkstoff mit eingebetteten Lederfasern darstellt. Bei der Herstellung des Compound-Granulats kann dem üblicherweise an sich farblosen Polymerwerkstoff ein Farbstoff zugesetzt werden, um dem Granulat eine gewünschte Farbe zu verleihen. Grundsätzlich ist es auch möglich, bereits das Mahlgut während der Herstellung der Lederpellets mit herkömmlichen Lederfarbstoffen zu färben. Es hat sich jedoch gezeigt, dass durch die nachfolgende Warmtrocknung und andere Einflüsse die Farbbeständigkeit nicht immer mit der erforderlichen Präzision zu steuern ist. Die Färbung des Compound-Granulats durch Beigabe von Farbstoffen zu den Polymeren beim Extrudiervorgang führt jedoch zu reproduzierbaren Ergebnissen.
Dem Fachmann ist es an sich bekannt, dass die aus dem Ledermahlgut her- gestellten Lederpellets in der Regel bei Temperaturen größer 180 °C den thermischen Belastungen aufgrund einer natürlichen Denaturierung nicht standhalten können und dazu neigen, im Beisein von Sauerstoff zu verbrennen und/oder Verbrennungsgerüche abzugeben. Andererseits besteht ein Bedarf nach Compound-Granulaten, die auch höheren Temperaturen stand- halten.
Versuche haben gezeigt, dass bei der Herstellung des Compound-Granulats überraschend auch thermoplastische Polymerwerkstoffe verwendet werden können, deren Schmelztemperatur oberhalb 180 °C liegt. Um thermoplasti- sehe Polymerwerkstoffe dieser Art einsetzen zu können, wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, dass der als Thermoplast ausgebildete Polymerwerkstoff in geschmolzenem oder erweichtem Zustand auf eine Temperatur oberhalb 180 °C erhitzt wird, und dass die kalten oder vorgewärmten Lederpellets dem erhitzten Polymerwerkstoff zugesetzt und mit diesem unter Ab- kühlung des Gemischs vermischt werden, bevor das Fertiggemisch unter Bildung des Granulats ausgeformt wird.
Eine bevorzugte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass der Polymerwerkstoff entlang einer Aufheizstrecke eines Extruders auf eine Spitzentemperatur über 180 °C unter Aufschmelzen oder Erweichen erhitzt wird, dass die Lederpellets in kaltem oder vorgewärmtem Zustand stromabwärts der Aufheizstrecke dem Polymerwerkstoff beigemischt werden und dass das so erzeugte Fertiggemisch bei gegenüber der Aufheizstrecke abgesenkter Temperatur über eine Austrittsdüse oder eine Düsenplatte ausgegeben und zu dem Compound-Granulat geformt wird. Vorteilhafterweise wird hierfür ein thermoplastischer Polymerwerkstoff mit einem Schmelz- oder Erweichungspunkt oberhalb 180 °C, vorzugsweise oberhalb 220 °C verwendet.
Das derart hergestellte Compound-Granulat ist ein weiteres Zwischenpro- dukt. Es besteht aus einem Granulat aus thermoplastischem Kunststoff und Lederfasern, bei welchen der thermoplastische Kunststoff einen Erweichungspunkt oberhalb 150 °C, vorzugsweise oberhalb 180 °C aufweist.
Das Compound-Granulat als Zwischenprodukt wird gemäß der Erfindung bevorzugt zur Herstellung von Formteilen mittels eines Spritzgussverfahrens verwendet. Versuche haben gezeigt, dass das Compound-Granulat in der Spritzgussmaschine grundsätzlich auch auf Temperaturen oberhalb 180 °C erhitzt werden kann, bevor es in die Kavität der Spritzgussmaschine eingespritzt wird. Die höhere Temperaturbeständigkeit ist vermutlich darauf zu- rückzuführen, dass die Lederfasern innerhalb des Compound-Granulats von einer Schutzschicht umgeben sind, die der Denaturierung der Lederfasern entgegenwirkt. Zusätzlich wird durch den Polymerwerkstoff der Sauerstoff verdrängt oder abgeschirmt, der eine Verbrennung der Lederfasern fördern würde. Auch durch eine geeignete Prozessführung, bei der die Verweilzeit in einer Heizzone der Spritzgussmaschine minimiert wird, kann eine Verbesserung in dieser Hinsicht erzielt werden.
Aus dem Compound-Granulat können mittels des Spritzgussverfahrens Formteile hergestellt werden. Aufgrund des Lederanteils weisen derartige Formteile eine Lederoptik und -haptik auf, die eine Verwendung zur Herstellung von Formteilen wie Handgriffe für Werkzeuge, Nordic-Walking-Stöcke, Fahrradgriffe, Sportgerätgriffe und dergleichen mehr besonders vorteilhaft macht. Für die Ummantelung von Fahrzeuglenkradkränzen ist dieses Verfahren ebenfalls gut geeignet. Bisher musste bei derartigen Anwendungen, bei denen die Grifffreundlichkeit von Lederwerkstoff gewünscht war, eine aufwändige Applikation mit Echtleder erfolgen. Die erfindungsgemäße Vorgehensweise schafft hier eine kostengünstige und damit breit einsetzbare Alternative. Für die Herstellung von Formteilen wie Spielzeugfiguren, ist das erfindungsgemäße Compound-Granulat ebenfalls geeignet, da auch hier eine Optik und Haptik entsteht, die die Figuren realistischer erscheinen lässt.
Das Compound-Granulat eignet sich darüber hinaus zur Herstellung von Folien durch Kalandrieren. Derartige Folien können überall dort zum Einsatz kommen, wo bisher reine Kunststofffolien oder Echtleder verwendet wurden.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen
Fig. 1 ein Blockschema für ein Verfahren zur Herstellung von Lederpel- lets, Compound-Granulat und Spritzgussteilen unter Verwendung von Falzspänen, die bei der Lederherstellung anfallen;
Fig. 2 einen Schnitt durch einen Extruder zur Herstellung von Compound-Granulat;
Fig. 3 einen Schnitt durch eine Spritzgussmaschine zur Herstellung von
Spritzgussteilen unter Verwendung von Compound-Granulat als Zwischenprodukt. Ausgehend von dem Blockschema nach Fig. 1 werden zunächst die bei der Lederherstellung gewonnenen Falzspäne, die eine Ausgangsfeuchtigkeit von 15 - 60 Gew.-% aufweisen, über eine Aufgabestation 10 in eine Fein- mühle 12 eingegeben und dort zu einer Faser- bzw. Korngröße von ca. 0,5 mm gemahlen. Gegebenenfalls können die Falzspäne nach diesem Verfahrensschritt in einem Universalmischer 14 durch Zugabe eines Farbstoffs gefärbt werden. Nach dem Mahlen weist das Material einen Feuchtegehalt von etwa 15 - 50 Gew.-% auf. Die gemahlenen Falzspäne werden nun in einer Presse 16 zu Lederpellets gepresst. Hierbei verringert sich der Feuchtegehalt weiter auf etwa 10 - 40 Gew.-%. Soweit erforderlich kann sich hieran ein Trocknungsvorgang in dem Trockner 18 anschließen, bis die Leder- pellets eine Restfeuchte von < 9 Gew.-% aufweisen. Die so hergestellten Lederpellets werden als Schüttgut im Gebinde beliebiger Größe abgefüllt. Die Haltbarkeit derartiger Lederpellets beträgt Monate bis Jahre, so dass eine sofortige Weiterverarbeitung nicht erforderlich ist. Alternativ hierzu können die bei der Lederverarbeitung gewonnenen Crust- und Fertiglederabfälle in einer Feinmühle zu einer Faser- bzw. Korngröße von ca. 0,5 mm zerkleinert werden. Bei den Fertiglederabfällen handelt es sich um Stanzreste, die beim Ausstanzen von Lederzuschnitten aus Fertiglederhäuten anfallen. Gegebenenfalls kann das Mahlgut aus den Crust- und Fertiglederabfällen entfettet und entfärbt werden. In einem weiteren Verfahrensschritt kann das Mahlgut beispielsweise in einem Universalmischer durch Zugabe von Farbstoffen gefärbt werden. Das Mahlgut wird dann in einer Presse zu Lederpellets gepresst. Soweit erforderlich, kann sich hieran ein Trocknungsvorgang anschließen, bis die Lederpellets eine Restfeuchte von < 9 Gew.-% aufweisen. Die so hergestellten Lederpellets können ebenfalls als Schüttgut in Gebinde beliebiger Größe abgefüllt werden.
Zur weiteren Verarbeitung können die Lederpellets in speziell dafür eingerichteten Betrieben, den sogenannten Compoundeuren, zu einem Com- pound-Granulat weiterverarbeitet werden. Hierzu werden die Lederpellets in einem Extruder 20 entsprechend Fig. 2 mit einem thermoplastischem Poly- merwerkstoff vermischt und extrudiert. Beim Extrudieren werden der üblicherweise als Granulat vorhandene Polymerwerkstoff und die Lederpellets entlang einer Misch- und Förderstrecke innerhalb des Extruders mittels Förderschnecken 22 unter Druck- und Wärmeeinwirkung zusammengeführt. Der in der Einfüllzone 24 in Form eines Granulats zugeführte Polymerwerkstoff wird zunächst entlang mehrerer Heizzonen 26 erhitzt und dabei zum Schmelzen gebracht. Die Lederpellets werden stromabwärts der Einfüllzone 24 über eine Seitenbeschickung 28 zugeführt und dem geschmolzenen Polymerwerkstoff beigemischt. Entlang der weiteren Förderstrecke 30 findet die Compoundierung statt. Dort werden die Lederpellets fein zerrieben, so dass das Extrusionsprodukt eine annähernd homogene Verteilung von Lederfasern in einer Kunststoffmatrix aufweist. Über die Entgasungsöffnung 32 wird mittels einer Vakuumpumpe überflüssige Feuchtigkeit aus der Masse entfernt. Das durch eine Düsenplatte 34 aus dem Extruder 20 strangartig aus- gestoßene Materialgemisch wird seinerseits in der gewünschten Länge abgeschnitten und bildet als Verfahrensprodukt das Compound-Granulat.
Dem Polymerwerkstoff kann, soweit er nicht bereits vorher gefärbt wurde, beim Extrudiervorgang ein Farbstoff beigefügt werden, der die Farbe des Compound-Granulats und der anschließend daraus hergestellten Formteile oder Folien bestimmt.
Als thermoplastische Polymerwerkstoffe kommen bevorzugt Polypropylen, Polyethylen oder thermoplastische Elastomere in Betracht. Es hat sich ge- zeigt, dass bei einer geeigneten Prozessführung auch solche Polymerwerkstoffe verwendet werden können, deren Schmelztemperatur oberhalb 180 °C liegt. Dies ist insofern überraschend, als nach herkömmlichem Wissen die Maximaltemperatur, der Leder ausgesetzt werden kann, bei etwa 180 °C liegt. Das so erzeugte Compound-Granulat kann wiederum in Gebinde beliebiger Größe abgefüllt und an den Endverarbeiter, beispielsweise die Spritzgießerei oder den Folienhersteller, geliefert werden. Besonders vorteilhaft ist die Verarbeitung des Compound-Granulats zu Formteilen mittels eines Spritzgussverfahrens, wobei die so hergestellten Formteile eine ledertypische Optik und Haptik aufweisen. Zu diesem Zweck wird mit einer Spritzgussmaschine 40 gemäß Fig. 3 das Compound-Granulat über einen Einfülltrichter 42 und einen Einzug 44 einer Spritzeinheit 46 zu- geführt, in welcher das Granulat entlang einer Förderstrecke 48 mittels einer Schnecke 50 zerrieben, in mehreren Heizzonen 52 auf Schmelztemperatur aufgeheizt und über eine Düse 54 in ein Spritzgießwerkzeug 56 eingespritzt wird. Die Kavität 58 des Spritzgießwerkzeugs 56 bestimmt die Form und die Oberflächenstruktur des fertigen Formteils.
Mit dem Spritzgießen lassen sich Massen produkte mit hoher Genauigkeit in kurzer Zeit herstellen. Dabei kann die Oberfläche des Bauteils nahezu frei gewählt werden. Glatte Oberflächen, Narbungen für berührungsfreundliche Bereiche, Muster und Gravuren lassen sich im Zuge des Herstellvorgangs einbringen. Für das Leder-Kunststoff-Compound kommen Teile in Frage, die dekorative Anforderungen erfüllen sollen oder die für den manuellen Gebrauch bestimmt sind, wie Griffe für Werkzeuge, Tennisschläger, Nordic- Walking-Stöcke, Lenkradkränze für Fahrzeuge und dergleichen. Andererseits kann das Compound-Granulat durch Kalandrieren, bei dem geschmolzenes Compound-Granulat durch in der Regel mehrere, aufeinanderfolgende beheizte Walzenpaarspalte geführt und dabei auf die gewünschte Dicke gebracht wird, zu Folien verarbeitet werden, deren Einsatzspektrum dasjenige herkömmlicher Kunststofffolien abdeckt. Zusamnnenfassend ist folgendes festzustellen: Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Lederpellets, ein Verfahren zur Herstellung eines Compound-Granulats aus Lederpellets und einem Polymerwerkstoff sowie die Verwendung eines derartigen Compound-Granulats zur Herstellung von Formteilen oder Folien. Die Lederpellets werden durch die folgenden Schritte hergestellt: Falzspäne, Crust-Lederreste und Fertiglederabfälle werden als Abfallprodukte bei der Lederherstellung und Fertiglederverarbeitung gewonnen; die Falzspäne, Crust-Lederreste und Fertiglederabfälle werden zu einem Lederfasern enthaltenden Ledermahlgut zerkleinert; das Mahlgut wird zu Lederpellets gepresst; und die Lederpellets werden bis zu einem Restfeuchtegehalt von maximal 30 Gew.-% getrocknet. Die Lederpellets können mit einem Polymerwerkstoff im Verhältnis von 10 - 95 Gew.-% vermischt und unter Bildung eines Compound-Granulats als weiteres Zwischenprodukt miteinander verbunden und ausgeformt werden. Dieses Com- pound-Granulat kann zur Herstellung von Formteilen mittels Spritzgießen oder von Folien mittels Kalandrieren verwendet werden.
Bezugszeichenliste:
10 Aufgabestation
12 Feinmühle
14 Universalmischer
16 Presse
18 Trockner
20 Extruder
22 Förderschnecke
24 Einfüllzone
26 Heizzonen
28 Seitenbeschickung
30 Förderstrecke
32 Entgasungsöffnung
34 Düsenplatte
40 Spritzgussmaschine
42 Einfülltrichter
44 Einzug
46 Spritzeinheit
48 Förderstrecke
50 Schnecke
52 Heizzonen
54 Düse
56 Spritzgießwerkzeug
58 Kavität

Claims

Patentansprüche
Verfahren zur Herstellung von Lederpellets, bei dem:
Falzspäne mit einem Ausgangsfeuchtegehalt von 50 - 60 Gew.-% als Abfallprodukt bei der Lederherstellung gewonnen werden, die Falzspäne zu einem Lederfasern enthaltenden Ledermahlgut zerkleinert werden,
das Ledermahlgut zu Lederpellets gepresst wird,
die Lederpellets bis zu einem Restfeuchtegehalt von maximal 30
Gew.-% getrocknet werden.
Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Falz späne bei einer Chromgerbung oder Gerbung mit Glutardialdehyd ge wonnen werden.
Verfahren zur Herstellung von Lederpellets, bei dem:
Crust-Lederreste oder Fertiglederabfälle bei der Lederverarbei tung gewonnen werden,
die Crust-Lederreste oder Fertiglederabfälle zu einem Lederfa sern enthaltenden Ledermahlgut zerkleinert werden,
das Ledermahlgut zu Lederpellets gepresst wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Crust- Lederreste durch Beschneiden oder Spalten von Crust-Lederhäuten gewonnen werden.
5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Fertiglederabfälle durch Ausstanzen von Stanzzuschnitten aus Fertiglederhäuten in Form von Stanzabfällen gewonnen werden. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Crust-Lederreste oder Fertiglederabfälle vor dem Zerkleinerungsvorgang oder vor dem Pelletiervorgang entfettet und/oder entfärbt werden.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Lederpellets nach dem Entfettungs- oder Entfärbungsvorgang bis zu einem Restfeuchtegehalt von weniger als 30 Gew.-% getrocknet werden. 8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Falzspäne oder Fertiglederabfälle zu einer Faser- oder Korngröße von etwa 0, 5 mm zerkleinert werden.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeich- net, dass dem Ledermahlgut in einem Mischapparat pulverförmiger
Farbstoff hinzugefügt wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Lederpellets bei einer Temperatur von bis zu 1 10 °C bis zu einem Restfeuchtegehalt von < 9 Gew.-% getrocknet werden.
1 1 . Verfahren zu Herstellung eines Granulats bei welchem die nach dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10 hergestellten Lederpellets mit einem Polymerwerkstoff im Verhältnis von 10 - 95 Gew.-% ver- mischt und zerrieben und unter Bildung eines Compound-Granulats miteinander verbunden und ausgeformt werden.
12. Verfahren nach Anspruch 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass dem Polymerwerkstoff vor dem Vermischen mit den Lederpellets ein Farbstoff hinzugefügt wird. Verfahren nach Anspruch 1 1 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Gemisch aus Lederpellets und Polymerwerkstoff in einer Extru- diermaschine zu dem Compound-Granulat extrudiert wird. 14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der als Thermoplast ausgebildete Polymerwerkstoff in geschmolzenem oder erweichtem Zustand auf eine Temperatur oberhalb 150 °C erhitzt wird und dass die Lederpellets in kaltem oder vorerwärmtem Zustand dem erhitzten Polymerwerkstoff zugesetzt und mit diesem unter Abkühlung des Gemischs vermischt werden, bevor sie unter Bildung des Granulats ausgeformt werden.
Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der thermoplastische Polymerwerkstoff auf eine Temperatur oberhalb 180 °C, vorzugsweise oberhalb 220 °C erhitzt wird, bevor die Lederpellets dem erhitzten Polymerwerkstoff zugesetzt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der aus einem Thermoplast bestehende Polymerwerkstoff entlang einer Aufheizstrecke eines Extruders auf eine Temperatur oberhalb 180 °C, vorzugsweise 220 °C unter Aufschmelzen oder Erweichen erhitzt wird, und dass die Lederpellets in kaltem oder vorgewärmtem Zustand stromabwärts der Aufheizstrecke dem Polymerwerkstoff beigemischt werden, und dass das so erzeugte Compound- Gemisch über eine Austrittsdüse ausgegeben und zu dem Compound- Granulat geformt wird.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass ein thermoplastischer Polymerwerkstoff mit einem Schmelz- oder Erweichungspunkt oberhalb 180 °C, vorzugsweise o- berhalb 220 °C verwendet wird. Compound-Granulat bestehend aus einem Gemisch aus thermoplastischem Kunststoff und einem Mahlgut aus Lederfasern, bei welchem der thermoplastische Kunststoff einen Schmelzpunkt oberhalb 150 °C aufweist.
Compound-Granulat nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass der thermoplastische Kunststoff einen Schmelzpunkt oberhalb 180 °C, vorzugsweise oberhalb 220°C aufweist.
Verwendung des Compound-Granulats nach einem der Ansprüche 1 1 bis 19 zur Herstellung von Formteilen mittels eines Spritzgussverfahrens.
Verwendung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass das Compound-Granulat in der Spritzgussmaschine auf eine Temperatur oberhalb 180 °C erhitzt wird, bevor es in eine Spritzgussform eingespritzt wird.
Verwendung des Compound-Granulats nach einem der Ansprüche 1 1 bis 19 zur Herstellung von Folien mittels eines Kalandrierverfahrens.
23. Verwendung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass das Compound-Granulat auf eine Temperatur oberhalb 180 °C erhitzt wird, bevor es einer Kalanderstrecke zugeführt wird.
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