DE202004020575U1 - Beschichtete Altgummipartikel - Google Patents
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Abstract
Beschichtete
Altgummi-Partikel, die aus Altgummi-Produkten, insbesondere Altreifen,
gewonnen sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Altgummi-Partikel
lose vorliegen und mit einer ersten Schicht aus Farbpigmenten und
einer zweiten Schicht aus einem Bindemittelgemisch aus einem vortemperierten
mindestens 2-Komponenten-Polyurethangemisch und einem verdünnten Reaktionsstartermittel
jeweils über
deren gesamte Oberfläche beschichtet
sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Bindemittelgemisch 1 – 4,5 Ma%
der Masse der damit zu beschichteten Altgummi-Partikel ist.
Description
- Die Erfindung betrifft beschichtete Altgummipartikel gemäß dem Oberbegriff des Schutzanspruches 1.
- Aussortierte gebrauchte Autoreifen werden häufig mittels einer mechanischen Zerkleinerung zu Altgummi-Partikel mit unterschiedlichen Korngrößen umgeformt, um sie als nicht ideal rundgeformte Partikel als Einstreumaterial für verschiedene Bereiche zu verwenden. Eine Zerkleinerung der Altreifen findet unter Aussortierung von Stahl- und Textilanteilen häufig durch einen Zerreißvorgang statt. Ein derartiger Zerreißvorgang hat nicht nur einen nachteiligen Gummigeruch sondern auch das Freisetzen von in den Altreifen enthaltenen Schadstoffen zur Folge.
- Sofern derartige Altgummi-Partikel zur Herstellung von Bodenbelägen, wie sie bei Sportplätzen mit elastischen Bahnen, Kunstrasen und Matten aufgrund ihrer stoßabsorbierenden und schwingungsdämpfenden Eigenschaften benötigt werden, verwendet werden, ist es üblich, dass ein Bindemittel mit Farbstoffen und den Altgummi-Partikeln nahezu zeitgleich vermischt wird und als Gesamtgemisch mit miteinander verbundenen Partikeln zur Bildung eines Bodenbelags in dieser Mischform ausgehärtet gelassen wird. Derartige Verfahren erfordern einen sehr hohen Anteil an Bindemittelgemischen. In
DE 24 55 679 A1 wird ein Bindemittelgemisch von 25 – 30 Gewichtsanteilen bezogen auf 100 Gewichtsanteile Gummipartikel verwendet. -
DE 21 10 327 A1 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung elastischer Bodenbeläge für Sportplätze, bei dem Altgummi-Partikel mit Bindemittel und gegebenenfalls Farbpigmenten direkt an dem Sportplatz vor Ort vermischt werden, auf dem Sportplatz aufgetragen werden und anschließend als zähe Masse aushärten gelassen wird. Die verwendeten Altgummi-Partikel können hierbei im Laufe der Jahre Schadstoffe, wie beispielsweise darin enthaltendes Zink, absondern. - Die oben genannten Herstellungsverfahren zeigen neben der Gefahr einer Schadstofffreisetzung durch Abrieb der Sportplatzoberfläche eine unzureichende Farbumwandlung der zuvor schwarzen Altgummi-Partikel oder eine nicht zufriedenstellende Farbgebung der Partikel in jeder gewünschten Farbe auf. Dies hat unter anderem zur Folge, dass bisher nur bestimmte Farbtöne zur Einfärbung schwarzer Altgummi-Partikel, und dann nur in Verbindung mit stark bindemittelangereicherten Fertigmassen, zur geeigneten Einfärbung verwendet werden können.
- Demzufolge liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, beschichtete Altgummi-Partikel mit einer effektiven Einfärbung in einem beliebigen Farbton und mit einem wirkungsvollen Schutz gegen Schadstoffemissionen der Altgummi-Partikel zur Verfügung zu stellen.
- Dieser Aufgabe wird durch die Merkmale des Schutzanspruches 1 gelöst.
- Zur Herstellung von beschichteten Altgummi-Partikeln können folgende Schritte durchgeführt werden:
- – Zerkleinern von als Abfallprodukt vorliegenden Altgummi-Produkten, insbesondere Altreifen, zu lose vorliegende Altgummi-Partikel;
- – Vermischen der lose vorliegenden Altgummi-Partikel mit 0,1 – 20 Ma%, vorzugsweise 1 – 10 Ma%, bezogen auf die Masse der Altgummi-Partikel, an Farbpigmenten mindestens einer Farbe in einer Mischkammer zu einem homogenen Gemisch;
- – Vermischen der mit Farbpigmenten beschichteten Altgummi-Partikel mit 1 – 4,5 Ma%, bezogen auf die Masse der Altgummi-Partikel, eines flüssigen Bindemittelgemisches aus einem vortemperierten mindestens 2-Komponenten- Polyurethangemisch und einem verdünnten Reaktionsstartermittel in der sich bewegenden Mischkammer, und
- – Bewegen der Mischkammer und der mit den Farbpigmenten und dem Bindemittelgemisch beschichteten Altgummi-Partikel bis zur Aushärtung des Bindemittelgemisches derart, dass die beschichteten Altgummi-Partikel weiterhin lose vorliegen.
- Durch die Anwendung von zwei getrennten Vermischungsschritten, nämlich zum Einen das Vermischen der Altgummi-Partikel mit den Farbpigmenten in einen beliebigen Farbton und zum Anderen das sich anschließende Vermischen mit einem Bindemittelgemisch, wird ermöglicht, dass auch weiterhin lose vorliegende Altgummi-Partikel dauerhaft und effektiv beispielsweise mit pastellartigen Farbtönen erhalten werden können. Eine derartige Beschichtung stellt einen wirkungsvollen Schutz gegen Schadstoffemissionen, insbesondere Zinkemissionen des Altgummis dar.
- Durch das sich ständige Bewegen der Mischkammer, die vorzugsweise als Zwangsmischer ausgebildet ist, wird nicht nur eine optimierte Homogenisierung des Gemisches aus den Farbpigmenten und den Altgummi-Partikeln, sonder auch das Vermeiden von Verklebungen zwischen den mit den Bindemittelgemisch beschichteten Altgummi-Partikeln während des Vermischungsvorganges und einem sich anschließenden Aushärtevorgang erreicht. Auf diese Weise sind einzelne lose, rieselfähige und beschichtete Altgummi-Partikel erhältlich, die bis zu ihrer weiteren Verarbeitung, beispielsweise für das Anfertigen einer Masse für einen Sportplatzbodenbelag, zwischengelagert werden können. Derartig eingefärbte und elastisch ummantelte Altgummi-Partikel können alternativ als Zusatz in verschiedenste Verbundwerkstoffe, die elastische Eigenschaften mit bestimmten Farbeffekten erfordern, verwendet werden.
- Die Altgummi-Produkte in Form von Altreifen werden vorzugsweise durch Zerreißen zu Altgummi-Partikel mit einer Korngröße von 0,1 – 5mm, vorzugsweise 0,8 – 2,0 mm zerkleinert, wobei derartige Partikel eine nicht ideal rundausgebildete Außenform aufweisen.
- Das Vermischen der Altgummi-Partikel mit den Farbpigmenten, welches als ein dem Bindemittelbeschichtungsvorgang vorgeschalteter Prozess stattfindet, findet in dem Zwangsmischer für eine Zeitspanne von 1 – 20 min. insbesondere für 5 min. statt. Demgegenüber zieht sich der Bindemittelgemisch-Beschichtungsvorgang einschließlich dem sich anschlie ßenden Aushärtevorgang über eine Zeitspanne von 1 – 30 min., vorzugsweise ca. 15 min. hinweg, so dass innerhalb einer Zeitspanne von maximal 50 min., vorzugsweise maximal 35 min., Altgummi-Partikel in einem gewünschten Farbton und der Bindemittelgemischbeschichtung vorliegen. Eine derartig kurze Herstellungszeit hat zur Folge, dass das Verfahren kostengünstig angewendet werden kann.
- Vor dem Vermischen der Altgummi-Partikel mit dem flüssigen Bindemittelgemisch werden zunächst zwei vortemperierte Komponenten des Bindemittelgemisches zur Bildung des verdünnten Reaktionsstartermittels vermischt, diesem anschließend eine weitere vortemperierte Komponente des Bindemittelgemisches, nämlich eine Komponente des Polyurethangemisches, zur Bildung eines Zwischengemisches hinzugefügt und abschließend eine weitere aus dem Polyurethangemisch stammenden vortemperierte Komponente zur Bildung des fertigen Bindemittelgemisches in das Zwischengemisch eingemischt. Bei dem Polyurethangemisch kann es sich um 1 – 4 Ma% Polyisocyanat und 1 – 3 Ma% Polyol bezogen auf die Masse der Altgummi-Partikel, handeln.
- Bei dem Reaktionsstartermittel handelt es sich um ein Gemisch aus 0,001 – 0,1 Ma% Butylacetat und 0,001 – 0,1 Ma% Metatin Katalysator bezogen auf die Masse der Altgummi-Partikel.
- Die Vortemperierung der Komponenten kann bei einer Temperatur von vorzugsweise 30°C erfolgen.
- Ein Einbringen von Warmluft während des Vermischungsvorganges des Bindemittelgemisches mit den Partikeln unterstützt einen Polymerisationsvorgang. Dies führt unter anderem zu einer schnelleren Aushärtung der Bindemittelgemischschicht und zu einer dauerhafteren Haltbarkeit dieser Schicht.
- Während der Bewegung der Mischkammer zur Aushärtung der Beschichtung beziehungsweise Ummantelung der weiterhin lose vorliegenden beschichteten Altgummi-Partikel kann das Vorliegen eines Zustands des Nichtverklebens der einzelnen Partikel geprüft werden, um bestimmen zu können, wann eine ausreichende Aushärtung vorliegt. Anschließend findet eine Entleerung der Mischkammer statt.
- Die beschichteten Altgummi-Partikel sind vorteilhaft mit einer ersten Schicht aus den Farbpigmenten und einer zweiten Schicht aus dem Bindemittelgemisch jeweils über deren gesamte Oberfläche beschichtet. Hierbei weisen die Farbpigmente einen Anteil von 1 – 10 Ma% der Masse der zu beschichteten Altgummi-Partikel und das Bindemittelgemisch einen Anteil von 1 – 4,5 Ma% der Masse der Altgummi-Partikel auf. Dies verdeutlicht, dass nur geringe Mengen an Farbpigmenten und Bindemittelgemischen zur dauerhaften Einfärbung der Altgummi-Partikel erforderlich sind.
- Die Farbpigmente setzen sich vorzugsweise aus 4 – 6 Ma% calc. Aluminiumsilikat, 0,5 -2 Ma% Eisenoxid und 0,1 – 0,5 Ma% Titanoxid zusammen. Alternative Farben/Farbtöne und deren Mischungen sind denkbar.
- Bei den Farbpigmenten handelt es sich um organische und/oder anorganische Farbpigmente, die unterschiedliche Farbtöne aufweisen können und in jedem Mengenverhältnis miteinander mischbar sind.
- Weitere vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
- Vorteile und Zweckmäßigkeiten sind der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung zu entnehmen.
- Die einzige Figur zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens zur Herstellung von erfindungsgemäßen beschichteten Altgummi-Partikeln.
- Zunächst werden Altreifen durch Zerreißen zu Altgummi-Partikel mit einer Korngröße von 0,8 – 2 mm zerkleinert (Schritt
1 ). Anschließend findet ein Wiegen2 der Altgummi-Partikel und gewünschter Farbpigmente statt. In einem Schritt3 werden die Altgummi-Partikel mit den Farbpigmenten in einem Zwangsmischer vermischt und zu einem homogenen Gemisch durch Bewegen4 des Zwangsmischers gebracht. - Sobald ein homogenes Gemisch vorliegt, welches durch Beobachtung
5 festgestellt werden kann, werden Komponenten eines Bindemittelgemisches auf eine Temperatur von 30°C vortemperiert (Schritt6 ), abgewogen (Schritt6a ) und miteinander vorvermischt (7 ). Der Schritt7 kann auch zeitgleich mit oder vor den vorangegangenen Schritten durchgeführt werden. - Anschließend wird das Bindemittelgemisches in den Zwangsmischer, in welchen zeitgleich Wärme eingeleitet wird (Schritt
7a ), eingeleitet (Schritt8 ). - Eine Bewegung
9 des Zwangsmischers wird solange durchgeführt, bis das Bindemittelgemisch eine gleichmäßige Oberflächenschicht bildet (Schritt10 ). - Durch Bewegen
11 des Zwangsmischers findet ein sich anschließendes Aushärten des Bindemittelgemisches statt (Schritt12 ), ohne das die einzelnen beschichteten Altgummi-Partikel miteinander verkleben. Eine derartige Aushärtung wird beobachtet und kann automatisiert getestet werden. Führt ein derartiger Test zu dem Ergebnis, dass noch keine ausreichende Härte des Bindemittelgemisches vorliegt, so wird der Zwangsmischer weiter bewegt (Schritt11 ). - Nach Vorliegen einer ausreichenden Aushärtung wird der Zwangsmischer entleert (Schritt
13 ). - Beispiel
- Die als Recyclinggranulat vorliegenden Altgummi-Partikel mit einer Körnung von 0,8 – 2,0 mm werden anfangs abgewogen und in dem Zwangsmischer eingetragen. Nach dem Start des Zwangsmischers werden folgende Farbpigmente zudosiert:
- 5,0 Ma% calc. Aluminiumsilikat Elast A1 KK 15
- 0,8 Ma% Bayferrox 960 U
- 0,2 Ma% Lichtgelb 8 G
- Nachdem die Farbpigmente mit dem Recyclinggranulat ca. 5 min. lang homogenisiert wurden, werden in den sich weiterhin bewegenden Zwangsmischer 4,0 Ma% eines Bindemittelgemisches zudosiert. Das Bindemittelgemisch setzt sich wie folgt zusammen:
- a) 2,59 Ma% Polyisocyanat Desmodur N 3 400
- b) 1,37 Ma% Polyol Desmophen VP/LS 2249/1
- c) 0,02 Ma% Butylacetat 98/100
- d) 0,02 Ma% Metatin Katalysator 712.
- Zunächst wird eine Lösung aus den Komponenten c) und d) hergestellt und dieser die Komponente b) hinzugemischt. Ein sich daraus ergebenes Gemisch wird mit der Komponente a) zur Bildung des fertigen Bindemittelgemisches vermengt.
- Die Komponenten werden vor Ihrer Vermischung auf eine Temperatur von 30°C vortemperiert.
- Nach der Vermischung wird das Bindemittelgemisch in den Zwangsmischer miteingebracht. Zur Unterstützung des sich anschließenden Polymerisationsvorganges während der Ausbildung einer Bindemittelgemischschicht auf jedem Altgummi-Partikel kann Warmluft in den sich weiterhin bewegenden Zwangsmischer eingeführt werden.
- Nach ca. 15 min. ist eine ausreichende Aushärtung des Bindemittelgemisches an der Oberfläche der Altgummi-Partikel erreicht. Nun kann das Recycling-Granulat in loser Schüttung mit einem ansprechenden Pastell-Farbton aus dem Zwangsmischer entnommen werden und zwischengelagert werden.
- Sämtliche Merkmale der Erfindung werden sowohl einzeln als auch in Kombination als erfindungswesentlich betrachtet. Abwandlungen hiervon sind dem Fachmann geläufig.
-
- 1
- Zerkleinern von Altreifen
- 2
- Wiegen der Altgummi-Partikel und Farbpigmente
- 3
- Vermischungsvorgang
- 4
- Bewegen der Mischkammer
- 5
- Abfrage zum Vorliegen eines homogenen Gemisches
- 6
- Temperierung der Bindemittelgemisch-Komponenten
- 6a
- Wiegen der Bindemittelgemisch-Komponenten
- 7
- Vorvermischung der Bindemittelgemisch-Komponenten
- 7a
- Einleitung von Wärme in die Mischkammer
- 8
- Hinzugeben des Bindemittelgemisches
- 9
- Bewegen der Mischkammer
- 10
- Abfrage des Vorliegens einer gleichmäßigen Oberflächenschicht
- 11
- Bewegen der Mischkammer
- 12
- Abfrage einer ausreichenden Aushärtung
- 13
- Entleeren der Mischkammer
Claims (13)
- Beschichtete Altgummi-Partikel, die aus Altgummi-Produkten, insbesondere Altreifen, gewonnen sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Altgummi-Partikel lose vorliegen und mit einer ersten Schicht aus Farbpigmenten und einer zweiten Schicht aus einem Bindemittelgemisch aus einem vortemperierten mindestens 2-Komponenten-Polyurethangemisch und einem verdünnten Reaktionsstartermittel jeweils über deren gesamte Oberfläche beschichtet sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Bindemittelgemisch 1 – 4,5 Ma% der Masse der damit zu beschichteten Altgummi-Partikel ist.
- Beschichtete Altgummi-Partikel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet dass die Altgummi-Partikel einen Durchmesser von 0,1 – 5mm, vorzugsweise 0,8 – 2 mm aufweisen.
- Beschichtete Altgummi-Partikel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet dass die Farbpigmente von mindestens einer Farbe 0,1 – 20 Ma%, vorzugsweise 1 – 10 Ma% der Masse der zu beschichteten Altgummi-Partikel sind.
- Beschichtete Altgummi-Partikel nach einem der Ansprüche 1 – 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Farbpigmente 4 – 6 Ma% kalziniertes Aluminiumsilikat, 0,5 – 2 Ma% Eisenoxid und 0,1 – 0,5 Ma% Titanoxid umfassen.
- Beschichtete Altgummi-Partikel nach einem der Ansprüche 3 – 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Farbpigmente 5 Ma% kalziniertes Aluminiumsilikat, 0,8 Ma% Eisenoxid und 0,2 Ma% Titanoxid umfassen.
- Beschichtete Altgummi-Partikel nach einem der Ansprüche 1 – 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Farbpigmente anorganisch oder organisch sind.
- Beschichtete Altgummi-Partikel nach einem der Ansprüche 1 – 6, dadurch gekennzeichnet dass die Farbpigmente unterschiedliche Farbtöne aufweisen und in jedem Mengenverhältnis vermischbar sind
- Beschichtete Altgummi-Partikel nach einem der Ansprüche 1 – 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Bindemittelgemisch 1 – 4 Ma% Polyisocyanat und 1 – 3 Ma% Polyol als Polyurethangemisch beinhaltet.
- Beschichtete Altgummi-Partikel nach einem der Ansprüche 1 – 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Bindemittelgemisch 2,5 – 9 Ma% Polyisocyanat und 1,37 Ma% Polyol als Polyurethangemisch beinhaltet.
- Beschichtete Altgummi-Partikel nach einem der Ansprüche 1 – 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Bindemittelgemisch 0,001 – 0,1 Ma% Butylacetat und 0,001 – 0,1 Ma% Metatin Katalysator als verdünntes Reaktionsstartermittel beinhaltet.
- Beschichtete Altgummi-Partikel nach einem der Ansprüche 1 – 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Bindemittelgemisch 0,02 Ma% Butylacetat und 0,02 Ma% Metatin Katalysator als verdünntes Reaktionsstartermittel beinhaltet.
- Beschichtete Altgummi-Partikel nach einem der Ansprüche 1 – 11, dadurch gekennzeichnet dass die erste und zweite Schicht schadstoffemissionsverhindernd wirken.
- Beschichtete Altgummi-Partikel nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die schadstoffemissionsverhindernde Schicht zur Vermeidung von Zinkemissionen dienen.
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Applications Claiming Priority (2)
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DE200410013274 DE102004013274B4 (de) | 2004-03-18 | 2004-03-18 | Verfahren zur Herstellung von beschichteten Altgummipartikeln, beschichtete Altgummipartikel und deren Verwendung |
DE200420020575 DE202004020575U1 (de) | 2004-03-18 | 2004-03-18 | Beschichtete Altgummipartikel |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE202004020575U1 true DE202004020575U1 (de) | 2005-10-27 |
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---|---|---|---|
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---|---|
DE (1) | DE202004020575U1 (de) |
-
2004
- 2004-03-18 DE DE200420020575 patent/DE202004020575U1/de not_active Expired - Lifetime
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