DE2558987C2 - Verfahren zur Herstellung von Fertig- und Halbfertigprodukten aus gemischten Abfällen unterschiedlicher synthetischer Harze - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von Fertig- und Halbfertigprodukten aus gemischten Abfällen unterschiedlicher synthetischer HarzeInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Fertig- und Halbfertigprodukten gemäß dem
Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Die Wiederverwendung einzelner thermoplastischer Harze ist bekannt, wobei Fertig- und Halbfertigprodukte
mit akzeptablen physikalischen Eigenschaften erzielbar sind. So wird z. B. in der französichen Patentschrift
46 108 ein Verfahren zur Überführung von Abfällen einzelner thermoplastischer Harze und von Gemischen
miteinander verträglicher thermoplastischer Harzabfälle in Platten und Folien beschrieben. Nach diesem
bekannten Verfahren wird das Harz zunächst einer Reinigungsoperaiion unterworfen zur Abtrennung von
Fremdmaterialien, z. B. Verschlußkappen, Klebeetiketten und dergleichen, worauf ein Füllstoff und gegebenenfalls
ein Verstärkungsmaterial, beispielsweise ein Metallgewebe oder ein faserartiges Material, dem
zerkleinerten Harz unter dem Einfluß von Hitze und Druck einverleibt wird.
Es ist jedoch bekannt, daß die Wiederverwendung der meisten Gemische thermoplastischer Abfälle zahlreiche
Schwierigkeiten mit sich bringt, wenn die in den Gemischen vorliegenden einzelnen thermoplastischen
Harze in ihrer chemischen Zusammensetzung merklich differieren, was auf unterschiedliche Werte für die
Kohäsionsenergiedichte der verschiedenen Polymere zurückzuführen ist Derartige Harze werden hier und im
folgenden als miteinander unverträglich bezeichnet (d. h. daß jedes Harz im anderen Harz unlöslich ist,
woraus ein heterogenes Gemisch resultiert, in welchem jeder Harztyp eine dispergierte Phase in der anderen
bildet), wobei sich die Unverträglichkeit in dem aus dem
ίο Harzgemisch hergestellten Fertig- bzw. Halbfertigprodukt
zu erkennen gibt als dessen mechanische Eigenschaften (z. B. Zug-, Biege- und Kerbschlagfestigkeit),
die zunehmend schlechter werden als diejenige von Produkten, die aus dem schlechtesten des im
Gemisch vorliegenden thermoplastischen Harzes gebildet sind, wenn die Kohäsionsenergiedichten mehr und
mehr unterschiedlich sind. Eine Unverträglichkeit kann nicht nur in Gemischen chemisch unterschiedlicher
thermoplastischer Harze auftreten, z. B. in Gemischen aus Polyvinylchlorid (PVC) und Polystyrol, sondern sie
kann auch bei Harzen des gleichen Polymertyps vorliegen, die jedoch wesentlich differieren in bezug auf
Natur und Menge an anderen, in den einzelnen Harztypen enthaltenen Materialien. Bezüglich des
-ϊ letztgenannten Typs von Unverträglichkeit wurde z. B.
gefunden, daß Gemische aus unterschiedlichen PVC-Materialien, die zur Herstellung von Mineralwasserflaschen
Verwendung finden, physikalische Eigenschaften aufweisen, die wesentlich schlechter sind als diejenigen
der schlechtesten PVC-Komponente in Gemisch. Das einzige bekannte Beispiel für Gemische aus verträglichen
thermoplastischen Harzen trotz chemischer Verschiedenheit der im Gemisch vorliegenden Harze
sind Gemische aus Polypropylenen, Polyäthylenen oder anderen Polyolefinen. Derartige Gemische sind jedoch
von geringem praktischem Interesse aufgrund ihrer minderwertigen Qualität. In der Regel entsprechen sie
nicht den meisten der an die Verfahrensprodukte gestellten Anforderungen.
Außerdem findet nur ein kleiner Teil der verfügbaren Abfallmaterialien einen Absatz auf dem Markt, der sich
mit der Wiederverwendung von Abfallharzen zur Herstellung von vergleichsweise wenig gereinigten
Artikeln mit oder ohne Gehalt an Zusatzstoffen befaßt.
Die praktische Möglichkeit zur vollständigen Sortierung von Gemischen aus unverträglichen Harzen in
Gruppen aus ähnlichen Harzen ist in technischer oder wirtschaftlicher Hinsicht stark begrenzt. Andererseits
besteht an einer separaten Sammlung von Gemischen aus thermoplastischen Harzabfällen, von denen anzunehmen
ist, daß sie miteinander unverträglich sind, unter bestimmten Bedingungen ein Interesse, z. B. im Hinblick
auf eine großtechnische Verarbeitung.
Bei den zur Zeit bekannten Verfahren zur Verträglichmachung an sich unverträglicher, im Gemisch vorliegender thermoplastischer Harze handelt es sich um die folgenden:
Bei den zur Zeit bekannten Verfahren zur Verträglichmachung an sich unverträglicher, im Gemisch vorliegender thermoplastischer Harze handelt es sich um die folgenden:
1. Die Einverleibung sogenannter »verträglich-mabo
chender Mittel«, z. B. Kautschuke auf der Basis von Copolymeren aus Äthylen und Propylen (EPR-Kautschuke),
wenn es sich um Polyäthylen-Polypropylengemische handelt (vergleiche R. Longworth
und D. L. Funck, J. Appl. Polym. Sei., 10 b5 (1966), Seite 1612; S. Onogi, T. Asada und A.
Tanaka, J. Polym. Sei., A-27 (1969), Seite 171; R. E.
Robertson und D. R. Paul, J. Appl. Polym. Sei., 17 (1973), Seite 2579), oder das Einverleiben chlorier-
ter Polyäthylene in anderen Fällen (vergleiche FR-Patentschrift 2111307 und US-Patentschrift
36 87 873, sowie ferner D. R. Paul, C. R. Locke und C. E. Vinson Polymer Eng. Sei. 13 (1973), Seite 202),
und ϊ
2. das Einverleiben in Harzgemische von wesentlichen Mengen an mehr oder weniger inerten
Füllstoffen, z. B. zerstoßenes Glas, Sägemehl, Papier und dergleichen, mit oder ohne zusätzliche
Zugabe von faserartigen Materialien (vergleiche κι z.B. Mod Plast. Intern, Juni 1972, S. 10 oder
Plastiques Mod. Elastom., November 1972. S. 159 sowie DE-Patentschrift 23 57 886).
Die nach jedem der genannten bekannten Verfahren erhaltenen Harzartikel sind meist von sehr mäßiger
Qualität mit Ausnahme in den Fällen, wo mehr oder weniger geeignete Abfälle, jedoch solche eines einzigen
Typs, z. B. Polyäthylen, verwendet werden (vergleiche z. B. das sogenannte Kabor-Verfahren, zu dessen 2«
Durchführung Polyäthylenabfälle nach manueller Aussortierung mit Papier gefüllt werden unter Erzielung
von Materialien mit vergleichsweise zufriedenstellenden Eigenschaften; Mechanical Handling, März 1972;
Europlastics Monthly, Mai 1972.) Werden gemischte r> Abfälle als Ausgangsmaterial verwendet, so führen
bekannte Verfahrer, zu Produkten mit mäßigen mechanischen Eigenschaften, die bestenfalls mit denjenigen
von Holz vergleichbar sind, und es wird nur ein vergleichsweise geringer Preis pro Kilogramm Verfah- «1
rensprodukt erzielt. Werden bessere Eigenschaften angestrebt bei Verwendung bekannter Verfahren, z. B.
dem angegebenen Verfahren, bei dem EPR-Kautschuke als verträglichmachende Mittel zur Anwendung gelangen,
so werden die Kosten der Verfahrensprodukte r, untragbar. Andererseits wurde bei Verwendung wohl
definierter Polymere gefunden, daß zufriedenstellende Umwandlungsmethoden zur Verfügung stehen (vergleiche
z.B. CH-Patentschrift 4 96 537; Chem. Eng. 78 (1971), Nr. 13, S. 56; Water and Waste Treatment,
August 1973, S. 9; Mod. Plast. Intern. August 1973, S. 54 und Oktober 1973, S. 10), nötigenfalls unter Zugabe von
frischem Harz (vergleiche z. 3. FR-Patentschrifter 21 62 762 und 21 62 763).
Bisher wurde kein Verfahren bekannt zur Wiederver- 4 >
wendung von Gemischen aus miteinander unverträglichen thermoplastischen Harzabfällen, das zu billigen
Fertig- oder Halbfertigprodukten führt, die gleichzeitig auch gute physikalische Eigenschaften aufweisen.
So werden z. B. auch gemäß der FR-PS 21 20 209 >n
unsortierte und unklassifizierte Harzabfälle verschiedenen Typs, gegebenenfalls unter Zusatz von faserartigen
oder nicht fasrigen Materialien, zu Formkörpern verarbeitet, doch erfolgt dies nach einem zeit- und
kostenaufwendigen Verfahren. Zur Durchführung die- >-, ses Verfahrens müssen die Harzabfälle nach der
Grobzerkleinerung zu einem Pulver vermählen werden, das homogen und dessen Zusammensetzung konstant
sein muß, und das erhaltene Pulver muß zusätzlich von schweren und voluminösen Anteilen durch Windsichten t>o
und anschließendes Sieben befreit werden. Sodann wird das Pulver unter genauer Steuerung der Temperatur
erhitzt, um die weichsten plastischen Bestandteile fließfähig zu machen und die härtesten plastischen
Bestandteile nicht zu verändern, damit letztere die Rolle tr, von Füllstoffen übernehmen können, wobei zur
Erreichung dieses Zustands oftmals der Zusatz eines weiteren pulverförmigen thermoplastischen Harzes mit
niedrigem Erweichungspunkt erforderlich ist. In einer letzten Verfahrensstufe vor der Verformung muß das
teilweise erweichte Pulver geknetet werden, so daß damit zu rechnen ist, daß gegebenenfalls zugesetzte
Fasern zu kleinen Stücken gebrochen werden. Die Herstellung qualitativ hochwertiger und preiswerter
Formkörper ist auf diese Weise nicht möglich.
Aus der DE-OS 24 39 673 ist ein Verfahren zur Herstellung von Kotschutzlappen bekannt, bei dem
grob zerkleinerte Kunststoffabfälle mit einer Fragmentgröße von etwa 3,3 bis 5 mm mit vorzugsweise 15 bis 25
Gewichtsprozent Kurzfasern, die vorzugsweise eine Länge von bis zu 5 mm haben und von denen nur ein
geringer Anteil maximal 10 mm lang sein darf, vermischt werden, worauf das Gemisch erwärmt,
plastifiziert und verformt wird. Da bei diesem Verfahren der Großteil der zugesetzten Fasern nicht länger sein
darf als die Kunststoffteilchen, sind qualitativ hochwertige Verfahrensprodukte nicht zu erwarten, da entsprechende
Versuche gezeigt haben, daß selbst vergleichsweise große Mengen derartiger Kurzfasern keine
Formkörper mit voll befriedigenden physikalischen Eigenschaften ergeben.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren zu schaffen, mit dessen Hilfe ungereinigte Gemische von
Harzabfällen, die miteinander unverträglich sein können, in zeit- und kostensparender Weise zu billigen
Fertig- oder Halbfertigprodukten mit ausgezeichneten physikalischen Eigenschaften verarbeitbar sind.
Nach der Erfindung wird diese Aufgabe mit den im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angeführten
Merkmalen gelöst.
Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden dem grob zerkleinerten thermoplastischen
Harzgemisch etwa 5 bis 25 Gewichtsprozent eines faserartigen Materials beigemischt, wie dies aus der
angegebenen DE-OS 24 39 673 insofern bekannt ist. als dort Konzentrationen von 15 bis 25 Gewichtsprozent
bevorzugt werden. Die erfindungsgemäß verwendeten Fasern weisen eine durchschnittliche Länge von
mindestens dem Dreifachen der durchschnittlichen Größe der in dem grob zerkleinerten thermoplastischen
Harzgemisch vorliegenden Fragmente auf, was sich ebenfalls aus der angegebenen DE-OS ergibt, allerdings
mit der Einschränkung, daß dort nur ein geringer Anteil der Fasern eine derartige Länge haben darf und der
Großteil der Fasern nicht länger als die Kunststoffteilchen sein soll.
Das erfindungsgemäße Verfahren bietet verschiedene Vorteile gegenüber bekannten Verfahren zu·-
Wiederverwendung thermoplastischer Abfälle. Vom wirtschaftlichen Standpunkt aus liegt ein beträchtlicher
Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens in der Tatsache begründet, daß es die Verwendung unsortierter,
unklassifizierter thermoplastischer Abfälle ermöglicht, die zur Zeit im Kilopreis etwa 16- bis 24mal billiger
sind als die meisten üblichen ungebrauchten thermoplastischen Harze, und pro Kilogramm bis zu 4mal weniger
kosten als sortierte, klassifizierte thermoplastische Harzabfälle. Im Hinblick auf mechanische Eigenschaften
besitzen, wie weiter unten noch gezeigt werden wird, die erfindungsgemäß hergestellten Fertig- und
Halbfertigprodukte mechanische Eigenschaften, die denjenigen von nicht mit Füllstoff versehenen, unbenutzten
Harzen überlegen sind, und ihre Kosten sind wesentlich geringer als diejenigen der letztgenannten
Produkte.
Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren herge-
stellten Harzartikel besitzen gleichförmig qualitativ hochwertige physikalische Eigenschaften, ohne daß sich
die Verwendung vergleichsweise teurer verträglich-machender
Mittel ode/ nichtfasriger Füllstoffe als notwendig erweist, obwohl vergleichsweise kleine Mengen an
nichtfasrigen Füllstoffen erfindungsgemäß verwendet werden können, wenn eine spezielle Eigenschaft, z. B.
eine verbesserte Flammbeständigkeit, angestrebt wird.
Ferner erweist es sich in der Regel als überflüssig, die zur Durchführung des Verfahrens der Erfindung
verwendeten Abfallgemische einer vorausgehenden Reinigungsoperation zu unterwerfen, da erfindungsgemäß
Harzgemische tolerierbar sind, die vergleichsweise große Mengen an Fremdmaterialien enthalten. F.s liegt
jedoch keineswegs außerhalb des Rahmens der Erfindung, ein bestimmtes Harzgernisch vor oder nach
dem Zerkleinern zu waschen, wenn dies als besonders vorteilhaft angesehen wird, z. B. aus gesundheitlicher
Fürsorge.
Zu den typischen verwendbaren, miteinander unverträglichen thermoplastischen Harzgemischen, deren
einzelne Harzkomponenten sich in bezug auf chemische Struktur voneinander unterscheiden, gehören z. B.
Gemische aus hitzeverformbaren Polyestern und Polyamiden, Polycarbonaten, Polyvinylchloriden, Polystyrolen,
ABS-Harzen, Acrylharzen, Acetalharzen und Polyolefinen. Von den miteinander unverträglichen
thermoplastischen Harzgemischen, in denen jedes Harz die gleiche Polymerstruktur aufweist, jedoch unterschiedlich
formuliert ist, sind erfindungsgemäß PVC-Harze aus unterschiedlichen Quellen in besonders
vorteilhafter Weise verwendbar aufgrund der Tatsache, daß sie in ziemlich großen Mengen leicht verfügbar sind.
Der hier verwendete Ausdruck »grobes Zerkleinern« soll zum Ausdruck bringen, daß die Harze auf eine
durchschnittliche Fragmentgröße von minimal etwa 1 mm zerkleinert werden und die maximale Fragmentgröße
im Bereich von etwa 6 oder 7 mm liegt. Selbstverständlich sind auch durchschnittliche Fragmentgrößen,
die etwas außerhalb des angegebenen Bereiches liegen, erfindungsgemäß verwendbar unter
Erzielung völlig zufriedenstellender Ergebnisse, in der Rege! führt eine Verminderung in der durchschnittlichen
Fragmentgröße zu einer Verbesserung der mechanischen Eigenschaften der gebildeten Fertig- und
Halbfertigprodukte, während alle anderen Eigenschaften gleich sind. Harze, die auf eine durchschnittliche
Fragmentgröße von etwa 1 bis 4 mm grob zerkleinert wurden, erwiesen sich zur Durchführung des erfindungsgemäßen
Verfahrens als sehr vorteilhaft.
Bei dem erfindungsgemäß verwendeten Fasermateria! kann es sich um ungebrauchte oder wiedergewonnene
Fasern handeln, und verwendbar sind z. B. Mineralfasern, beispielsweise solche aus Glas, Asbest und
Siliziumdioxid, natürlich vorkommende organische Fasern, z. B. solche aus Baumwolle, Leinen, Wolle und
Cellulose, sowie synthetische organische Fasern, z. B. solche aus Estern, Polyestern und Polyamiden. Die
verwendeten Fasern können geölt oder beschlagen und umhüllt sein, und sie können den grob zerkleinerten
thermoplastischen Harzgemischen in Form von Matten und Web- und Strickartikeln verschiedener Textur, in
Form von Textilbahnen oder -streifen, als Filze oder als
Einzelfasern einverleibt werden. Um den Harzgemischen gute physikalische Eigenschaften zu verleihen,
zeigte es sich, daß die durchschnittliche Länge der einzelnen Fasern mindestens dreimal größer sein sollte
als die durchschnittliche Fragmentgröße der das
Gemisch aufbauenden Harze. Glasfasermatten des zur Zeit allgemein verfügbaren Typs, in denen die
durchschnittliche Länge der Einzelfaser etwa 20 cm beträgt, wurden in zerkleinerten Gemischen aus
miteinander unverträglichen PVC-Harzen, die ein Sieb von 4-mm-Maschenweite passieren, unter Erzielung
ausgezeichneter Ergebnisse verwendet.
Eine zunehmende Verbesserung der mechanischen Eigenschaften von nach dem Verfahren der Erfindung
hergestellten Harzartikeln wurde gefunden bei Erhöhung der Menge an faserartigem Material von der
Minimalmenge von etwa 5 Gewichtsprozent bis zu etwa 25 Gewichtsprozent. Größere Mengen an faserartigem
Material als angegeben, können zwar zugesetzt werden, doch erweist sich dies ohne erkennbaren Nutzeffekt.
Optimale mechanische Eigenschaften wurden erhalten bei einem Fasergehalt von etwa 15 bis 20 Gewichtsprozent.
Bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens verbessern die Fasern nicht nur die mechanische
Verstärkung der aus den thermoplastischen Harzen erhaltenen Fertig- oder Halbfertigprodukte, die sich in
einer hohen Festigkeit und hohen Moduls äußert, sondern sie haben auch einen verträglich-machenden
Effekt, da bei einer bestimmten Überführungsbehandlung die Haftung jedes im Gemisch vorliegenden
thermoplastischen Harzes an den Fasern größer ist als die Haftung der Harze untereinander. Das übliche
faserartige Substrat übt somit einen Verankerungseffekt zwischen den verschiedenen Fasern und den von
Haus aus nicht verträglichen Harzen aus. Dies führt zu einem sehr viel größeren Effekt relativer Verstärkung,
wenn Fasern in ein Gemisch aus miteinander unverträglichen Harzen einverleibt werden, als wenn sie in eines
der Einzelharze eingearbeitet werden.
Dies wird durch die Zeichnung veranschaulicht, die den relativen Anstieg der Biegefestigkeit (in Prozent) in
Abhängigkeit von der prozentuellen Menge an zugesetzten Glasfasern (in Gewichtsprozent, bezogen auf
Gesamtgewicht), grafisch wiedergibt. Kurve (1) zeigt die Ergebnisse für Polyolefinabfälle, Kurve (2) zeigt die
Ergebnisse für PVC-Abfälle und Kurve (3) zeigt die
erhaltenen Ergebnisse bei einem Gemisch aus Polyolefin- und PVC-Abfällen (50 :50).
Brauchbare Techniken zum Einverleiben von faserartigen Matten, Geweben und Einzelfasern in Harzmaterialien
unter dem Einfluß von Hitze, Druck oder einer Kombination von Hitze und Druck sind dem Fachmann
bekannt Hierbei ist üblich, den zerkleinerten Abfall auf eine oder auf beide Oberflächen der faserartigen
Matten, Bahnen, Streifen, Einzelfasern und dergleichen aufzubringen. So kann z. B. der zerkleinerte Abfall auf
eine Oberfläche des faserartigen Materials aufgebracht werden, und die gegenüberliegende Oberfläche des
faserartigen Materials kann so angeordnet werden, daß sie zur Aufnahme eines anderen hitzehärtenden Harzes,
bei dem es sich um kein wiedergewonnenes Harz handelt oder zur Aufnahme von Bitumen, Zement
Beton und dergleichen befähigt ist Das das faserartige Material enthaltende Harzgemisch wird sodann durch
einen Heiztunnel geleitet der auf eine geeignete Temperatur eingestellt ist wobei das Gemisch erweicht
und danach wird die erhaltene Masse einer der üblichen bekannten Verformungsoperationen unterworfen, z. B.
Kaltprägen, Kalandern, Formpressen oder dergleichen, zur Erzeugung von Harzmaterial- Fertig- oder Halbfertigprodukten.
Werden Matten verwendet wie dies in den unten angegebenen Beispielen beschrieben ist so
wird eine zufriedenstellende Isotropie und Homogenität der mechanischen Eigenschaften der Verfahrensprodukte
in der Ebene der Matten beobachtet.
Jeder der bekannten, zur Kunststoffherstellung üblicherweise verwendeten nichtfasrigen Füllstoffe
kann auch bei dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendet werden. Da es jedoch nicht nötig ist,
derartige Füllstoffe zur Erzielung eines verträglich-gemachten Harzartikels zuzusetzen, wird es in der Regel
bevorzugt, die Zugabe von Füllstoffen wegzulassen, um dadurch die Herstellungskosten der Harzartikel so
niedrig wie möglich zu halten. Erweist sich andererseits der Zusatz vergleichsweise geringer Mengen, z. B. bis zu
etwa 20 Gewichtsprozent, an einem Füllstoff oder einer anderen Substanz als wünschenswert, um dem Verfahrensprodukt
zusätzliche Eigenschaften zu verleihen, z. B. eine Fäulnis- oder Flammbeständigkeit, so können
derartige Verbindungen dem grob zerkleinerten Harzgemisch zusammen mit den Fasern einverleibt werden.
Aktive und inerte Füllstoffe, z. B. Flugasche und Gasblähmittel, wurden mit Erfolg in die nach dem
erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Harzprodukte einverleibt zur Verminderung der Dichte dieser
Artikel.
Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung näher erläutern.
■> B e i s ρ i e I 1
Ohne die Etiketten und Polyäthylenverschlüsse zu entfernen, wurden dreierlei Polyvinylchloridflaschen (im
folgenden mit a. b bzw. c bezeichnet) für sich allein in
κι solcher Weise zerkleinert, daß sie ein 4-mm-Sieb
passierten, und danach miteinander vermischt.
In der unten angegebenen Tabelle I sind die Ergebnisse der mechanischen Tests ausgeführt, die an
den separaten und vermischten Zerkleinerungsproben
ι·-, mit und ohne Zugabe von Glasmatten mit endlosen Fasern von 375 g/cm2 durchgeführt wurden. Die
Biegefestigkeit, gemessen in MPa (Rf), die Biegemoduls,
gemessen in MPa (Ef) und die Hitzedeflexionstemperatur unter Belastung, gemessen in 0C unter 1,85MPa
(HDT) sind in Tabelle I und ebenso in den folgenden Tabellen Il bis IV angegeben. Im vorliegenden und
ebenso in allen folgenden Beispielen lag der Fasergehalt zwischen 15 und 20 Gewichtsprozent.
Probe | Zusammen | Beisp | Unverslärktes | Material | HDT | Verstärktes | Material | HDT |
Nr. | setzung | R.. | E1. | 59,5 | Ri- | E ι | 75 | |
1 | b, 100% | 62 | 2600 | 64 | 98 | 3700 | 68 | |
2 | c, 100% | 56 | 2700 | 58,5 | 113 | 4600 | 68 | |
3 | a, 100% | 44 | 2700 | 95 | 4500 | |||
4 | b, 33% | 60 | 71 | |||||
c, 33% | 39 | 2700 | 71 | 3900 | ||||
a, 33% | 4o Eigenschaften nur irorrf πρΙ/tu |
der Erfindung -I r% ρτηρη/ίι t L· ♦ an |
||||||
iel 2 | von nach dem η Λ nlnllan V*άψ* |
Verfahren | ||||||
Zu PVC-Probe-Nr. 4 des Beispiels 1 wurde thermoplastischer Abfall von unterschiedlichem Typ in
unterschiedlichen Prozentmengen zugegeben; Polyäthylen (PE) (Detergentienflaschen) bzw. Polystyrol (PS)
(gewaschene Joghurt-Behälter).
Die folgende Tabelle II gibt die Ergebnisse mechanischer Tests wieder, die ohne und mit Zugabe einer
jeweils identischen Glasfibermatte durchgeführt wurden. Zusätzlich zu den im Zusammenhang mit Beispiel 1
angegebenen Messungen wurde auch die Kerbschlagfestigkeit auf einer nicht-eingekerbten Probe in J/cm2,
bezeichnet mit Rc (Dynstat-Methode) durchgeführt.
Polyäthylen (PE) (Flaschen) und Polystyrol (PS) (gewaschene Joghurt-Behälter) wurden separat zerkleinert,
durch ein 4-mm-Sieb gesiebt und danach vermischt.
Die folgende Tabelle III gibt die Ergebnisse von bo
mechanischen Tests wieder, die ohne und mit Zugabe einer identischen Glasfasermatte durchgeführt wurden.
Zu Vergleichszwecken sind in der folgenden Tabelle IV die Ergebnisse von mechanischen Tests wiedergegeben,
die unter den gleichen Bedingungen an ungebrauchten Polymerisaten durchgeführt wurden, nämlich
an PVC, an Perlkristall-PS und an PE geringer Dichte.
Diese Ergebnisse zeigen, daß die physikalischen
g p
vergleichbar sind mit denjenigen, die die besten Produkte aus unverstärkten ungebrauchten Materialien
aufweisen, und dies bei wesentlich verringerten Herstellungskosten. Die erfindungsgemäßen Fertig-
und Halbfertigprodukte des angegebenen Typs bieten sich daher für Verwendungszwecke an, die für
verschiedene Industrien von Interesse sind, insbesondere in Form von zusammengesetzten Körpern, wobei das
Verstärkungsmaterial mit thermoplastischem Abfall nur auf einer Oberfläche bedeckt ist und die andere
Oberfläche aufgrund der faserartigen Struktur zum Verankern eines beliebigen anderen geeigneten Materials
befähigt ist, z. B. von Polyesterharz, Bitumen,
Zement, Beton und dergleichen. Ferner können die erfindungsgemäß erhaltenen Harzmaterialien einer
geeigneten, dem Fachmann wohlbekannten Finish-Behandlung, z. B. Beschichtung, Bemalung, Metallisierung,
und dergleichen, unterworfen werden. Als Beispiele können die folgenden Anwendungsgebiete genannt
werden: Gebäudematerialien (Dachziegel, Außenfassaden, Wandbeschichtungen, Boden- und Dachabdeckungen,
synthetische Bodenbeläge und Einfassungen zur Viehhaltung und dergleichen); Verpackungsmaterialien
(Lagerböcke und dergleichen); Möbel- und Sanitäreinrichtungen; chemische Technik (Tanks und Zisternen
und dergleichen); und zivile Technik (Abflußgräben, Rohrleitungen und dergleichen).
9 | II | Zusammensetzung | III | PE, 100% | IV | 25 58 | 987 | 2700 60 | E1: | 3000 66 | 2,4 | Rc | 10 | 3900 | Material E1. |
71 | Rc | |
Tabelle | a, 33% | ilarzprobe Zusan'mensetzung | PS, 100% | 290 | 3250 74 | 20 | 4900 | |||||||||||
UdU- probe Nr. |
b, 33% | Nr. | 50% PE + 50% PS | Unverslärktes Material R1. I·,- HDT R( |
2600 36 | 2150 | 300 29 | 13 | 3.5 | 1800 | 5900 | 80,5 | 56 | |||||
4 | c, 33% | i 12 | 2400 60 | 990 | 2,7 | 30 | 3500 | 1600 | 89 | |||||||||
50% Probe 4 + 50% PE |
13 | 39 | 2100 68 | 3,4 | Hierzu 1 Blatt Zeichnungen | Verstärktes Material R1 M1 HDT |
3700 | 93 | 41 | |||||||||
75% Probe 4 + 25% PS |
14 | 2200 ■ 78 | Zusammen- Unverstärktes Material setzung R1. EK HDT |
5 6,1 | 3900 | 93 | 42 | |||||||||||
5 | 50% Probe 4 + 50% PS |
I Tabelle | 8 | 1800 55 | PVC, 100% 89 | 3,0 | 71 | 4100 | 75,5 | 63 | ||||||||
6 | 25% Probe 4 + 75% PS |
: Harz probe Nr. |
28 | 500 42 | PS, 100% 53 | 5,9 | 1700 | 97 | 65 | |||||||||
: 7 | 90% Probe 4 + 5% PE 5% PS + 40% Probe 4 |
:. 15 | 22 | 700 45 | PE, lOC-% 13 | 4,8 | 39 | 1800 | 95 | 63 | ||||||||
8 | 40% Probe 4 + 40% PE 20% PS |
30 | 62 | 39 | ||||||||||||||
: 9 | ?3% Probe 4 + 33% PE 33% PS |
;"· 17 | 26 | Unverslärktes Material | 81 | Verstärktes M | dlerial | 34,5 | ||||||||||
;' ίο | 6 | R1 | HDT | 81 | R1 | E1. | ||||||||||||
Γ " | 10 | 10 | 37 | 82 | 32 | 1300 | ||||||||||||
Tabelle | 36 | 89 | 36 | 87 | 3900 | HDT | ||||||||||||
14 | 44,5 | 40 | 37 | 1800 | 88 | |||||||||||||
96 | ||||||||||||||||||
Verstärktes R1. |
HDT | 97 | ||||||||||||||||
122 | 76,5 | |||||||||||||||||
100 | 87 | R, | ||||||||||||||||
29 | 79 | 56 | ||||||||||||||||
47 | ||||||||||||||||||
89 | ||||||||||||||||||
Claims (4)
1. Verfahren zur Herstellung von Fertig- und Halbfertigprodukten aus gemischten Abfällen unterschiedlicher
synthetischer Harze, bei dem die unsortierten und unklassifizierten, ggf. miteinander
unverträglichen und ungereinigten Harzabfälle zerkleinert, das zerkleinerte Harzgemisch mit Fasermaterial
und ggf. nichtfaserigem Zusatzstoff versetzt und die Harz/Fasermasse mit Hilfe üblicher
bekannter Verfahren in Fertig- oder Halbfertigprodukte verformt werden, dadurch gekennzeichnet,
daß die Harzabfälle grob zerkleinert und unter Anwendung von Hitze oder Druck oder
aufeinanderfolgender oder gleichzeitiger Hitze- und Druckanwendung mit 5 bis 25 Gewichtsprozent
eines faserartigen Materials, dessen einzelne Fasern eine durchschnittliche Länge aufweisen, die mindestens
etwa dreimal so groß ist wie die Durchschnittsgröße der in dem grob zerkleinerten Harzgemisch
vorliegenden Fragmente, versetzt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man das Gemisch aus miteinander
unverträglichen thermoplastischen Harzabfällen auf eine durchschnittliche Fragmentgröße von etwa 1
bis 4 mm zerkleinert.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß man als faserartiges Material eine Matte, eine Bahn, einen Streifen oder Einzelfasern
aus Glas, Asbest, Siliziumdioxid, Baumwolle, Leinen, Wolle, Cellulose, Polyester oder Polyamid verwendet.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß man etwa 15 bis 20 Gewichtsprozent
eines faserartigen Materials in Form einer Glasfasermatte, worin die durchschnittliche Länge der
einzelnen Glasfasern größer als 50 mm ist, in ein grob zerkleinertes Gemisch aus miteinander unverträglichen
thermoplastischen Harzabfällen, die ein 4-mm-Sieb passieren, einverleibt.
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