DE3017899A1 - Verfahren zur herstellung von pur- gebundenen gummigranulatmatten - Google Patents
Verfahren zur herstellung von pur- gebundenen gummigranulatmattenInfo
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Description
- Verfahren zur Herstellung von PUR-gebundenen
- Gummigranulatmatten Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von PUR-Gummigranulatmatten nach einem kontinuierlichen Prozeß.
- Bei vielfältigen Bemühungen zur Verwertung von Altreifen hat sich eine günstige Wiederverwendung dieses Materials in Form von Matten ergeben. Zu diesem Zwecke werden die Altreifen zerkleinert und das anfallende Gummigranulat unter Zuhilfenahme von Bindemitteln verschiedener Art, u.a. von Einkomponenten-Polyurethanen gebunden. Auf diese Weise werden Blöcke erzeugt, die dann zu Mattenware aufgeschnitten werden müssen, oder aber Formteile verschiedenster Art, wobei aber ausschließlich auf diskontinuierlichem Wege gearbeitet wird.
- Üblicherweise erfolgt die Produktion von Blöcken mit langsam aushärtenden Materialgemischen, was einen hohen Zeitaufwand bedingt. Nach dem Aushärten der Formlinge wird das Schneiden bzw. Schälen zu Platten oder Matten vorgenommen, wofür spezielle Schneidevorrichtungen notwendig sind. Auch bei direkter Herstellung von Platten aus den erwähnten Materialgemischen, wobei diskontinuierlich in Etagenpressen gearbeitet und das Aushärten abgewartet werden muß, geht viel Zeit verloren. Die Fertigprodukte aus Blöcken haben eine "geschnittene", optisch unvorteilhafte Oberfläche; bei ihrer Erzeugung entsteht auch viel Abfall Die Platten aus Pressen können nur in begrenzten Abmessungen, nicht aber in Endlosbahnen erhalten werden. Außerdem lassen sich Ungleichmäßigkeiten, insbesondere bei den in großer Dicke erzeugten Blöcken hinsichtlich Raumgewicht, Festigkeit und Verteilung des Gummigranulates nicht vermeiden.
- Zur Ausschaltung der vorerwähnten Nachteile wurden auch schon zweischichtig ausgebildete Platten, z.B. für Bodenbeläge, vorgeschlagen, bei welchen eine der beiden Schichten auf Basis von Gummigranulat und u.a. von PtJR-Bindemittel aufgebaut ist, vgl. DE-OS 25 40 193. Die Herstellung derartiger Platten erfolgt ebenfalls diskontinuierlich unter Verwendung von Preßformen, wobei in einem zeitraubenden Dreistufenverfahren gearbeitet werden muß.
- Für die Erzeugung von wasserdurchlässigen elastischen Bodenbelagplatten, die sich insbesondere für Sportplätze eignen, ist in der DE-OS 21 10 972 ein mehrschichtiger Aufbau vorgeschlagen worden, der mindestens aus einer Kautschukteilchen und einen Klebstoff z.B. auf Polyurethanbasis bestehenden Unterschicht und einer Deckschicht aus einem Faservlies oder Filz zusammengesetzt ist, wobei aber wiederum.
- diskontinuierlich unter Anwendung von Druck und Wärme gearbeitet wird. Bei einem aus der DD-PS 108 685 bekannten Verfahren zur Herstellung von gummiartigen Belägen und Formkörpern aus Polyurethan-Gießharz (auf Polyol-Polyisocyanat-Basis) und faserigen Füllstoffen, wobei auch gemahlener Altgummi erwähnt wird, gelangt ein Gemisch der Ausgangsstoffe unter Volumenkontraktion zur Aushärtung. Dabei e i findet sich auch der allgemeine Hinweis, daß die Herstellung solcher Beläge oder Formkörper nach bekannten anwendungstechnischen Methoden zur Verarbeitung von Polyurethanen kontinuierlich oder diskontinuierlich erfolgen kann, doch ist ein Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Gummigranulatmatten unter Angabe der dafür geeigneten mattenbildenden Gemische und Verfahrensbedingungen konkret nicht beschrieben.
- Die Möglichkeit eines kontinuierlichen Arbeitens wird im Hinblick auf die im Beispiel 1 der DD-PS 108 685 angegebenen Dauer der Aushärtung von 12 Stunden bei 600 C dem Fachmann auch nicht nahegelegt.
- Auf der Suche nach einem weiteren und verbesserten Weg zur Herstellung von elastischen Schichten, vorzugsweise für Bodenbeläge, wurde in der DE-AS 24 55 679 empfohlen, ein Gemisch aus Gummi- und/oder Kunststoff-Granulat, einem Polyisocyanat-Bindemittel und einer Paste aushydroxylgruppenhalt.igen Polyäthern sowie Füllstoffen und/oder Pigmenten einzusetzen, wobei die Granulate zunächst mit der Paste umhüllt und erst dann mit dem Polyisocyanat-Bindemittel vermischt werden, wonach das Gemisch verformt und unter Einwirkung von Wasser und der hydroxylgruppenhaltigen Polyäther vernetzen gelassen wird. Die Formgebung zu Platten erfolgt in Rahmen, also diskontinuierlich. Die bei Raumtemperatur ablaufende Vernetzung läßt eine Verformung erst nach längerer Zeit (z.B. 15 Stunden) zu und erlaubt daher keine stetige Arbeitsweise.
- Die Erfindung hat sich zum Ziel gesetzt, ein Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Erzeugnissen aus Gummigranulat als Hauptbestandteil und einem Bindemittel auf Polyurethanbasis zu schaffen, mit welchem mattenförmige Produkte aus dem genannten Material direkt in einem schnell ablaufenden, einstufigen Arbeitsgang unter Erzielung einer gleichmäßigen Qualität und guten Oberflächenstruktur der Fertigerzeugnisse erhalten werden können.
- Zur Lösung dieser Aufgabe wurde von der überlegung ausgegangen, daß es für die erfolgreiche Anwendung eines kontinuierlichen Herstellungsprozesses notwendig ist, die Verfahrensbedingungen derart zu entwickeln, daß in bezug auf die Abbindung einerseits eine genügend lange Zeit offen bleibt, damit das Materialgemisch richtig aufbereitet und dosiert werden kann, und daß anderseits ein für die technische und wirtschaftliche Brauchbarkeit eines kontinuierlichen Verfahrens möglichst. kleiner Zeitaufwand gewährleistet werden kann.
- Bei den Entwicklungsarbeiten, die zu der vorliegenden.
- Erfindung geführt haben, wurde nämlich festgestellt, daß die bisher für die. diskontinuierliche Verarbeitung bekannten Materialgemische für eine Doppelbandverarbeitung ungeeignet sind, weil sie zu langsam aushärten, um eine wirtschaftliche Bandgeschwindigkeit zu ermöglichen. Bei entsprechend starker Aktivierung ergeben sich bei diesen Gemischen jedoch so kurze Startzeiten, daß kein ausreichender Zeitraum für die Aufbereitung und Zuteilung des Materialgemisches verbleibt.
- Es wurde nun überraschenderweise gefunden, daß eine Verarbeitung nach dem Doppelbandverfahren unter gleichzeitiger Anwendung von Druck und Wärme dennoch möglich ist. Dies istgemäß der Erfindung dann der Fall, wenn man für die Mattenherstellung das erwähnte kontinuierliche Doppelbandverfahren mit entsprechend angepaßten Misch- und Dosiervorgängen und unter Anwendung einer für diesen Prozeß speziell geeigneten Zusammensetzung des Ausgangsgemisches heranzieht. Dabei ergibt sich, daß mit PUR-Bindemittelgemischen, die im Gegensatz zu den bisher bekannten Rezepturen keine Vernetzerzusätze wie Wasser oder andere hydroxylgruppenhaltige Verbindungen enthalten, hinsichtlich offener Zeit-und Abbindezeit des mattenbildenden Gemisches ein solcher Verlauf der Abbindereaktion erreicht werden kann, der tatsächlich eine kontinuierliche Herstellung der PUR-Gummigranulatmatten unter bestimmten Verfahrensbedingungen in einer Bandforinmaschine ermöglicht.
- Das Verfahren gemäß der Erfindung ist somit dadurch gekennzeichnet, daß ein Gemisch der Ausgangsstoffe, das in bekannter Weise Gummigranulat, insbesondere aus Altreifen, als Hauptbestandteil, ein Dindemittel auf Polyurethanbasis samt Katalysator hiefür, sowie allfällige Hilfs- und Zusatzstoffe bzw. Farbstoffe umfaßt, in einem Doppelbandverfahren kontinuierlich dem Formkanal einer Bandformmaschine zugeführt wird, worin das mattenbildende Gemisch im Verlaufe einer zur Abbindung ausreichenden Behandlung der gewünschten Formgebung unter gleichzeitiger Anwendung von Druck und Wärme unterworfen wird.
- Die kontinuierliche Arbeitsweise findet bei der Herstellung von Schaumstoffen in Form endloser Bahnen oder Stränge, die dann zu Blöcken oder Platten unterteilt werden, vielfältige Anwendung. Häufig wird nach dem Doppelbandverfahren gearbeitet, bei welchem das zu verschäumende Material in einem aus mindestens zwei, zweckmäßig aus vier umlaufenden Bändern gebildeten, horizontal weiterbewegten Formhohlraum im wesentlichen bei Raumtemperatur ausschäumen gelassen wird. Das zur Verarbeitung gelangende Material besteht dabei ausschließlich oder zum überwiegenden Teil aus dem verschäumbaren Kunststoffansatz bzw. Reaktionsgemisch, wobei gegebenenfalls Kaschierauflagen mitverwendet werden. In der DE-OS 25 31 346 wurde auch empfohlen, den bei der fortlaufenden Herstellung eines Stranges aus Polyurethanschaumstoff entstehenden Beschneideabfall in gestückelter oder Granulatform rückzuführen und dem Reaktionsgemisch zuzusetzen. Im Gegensatz zu dieser Wiederverwendung des ein arteigenes Füllmittel darstellenden, noch nicht ganz ausreagierten PUR-Abfalls, der nur einen Bruchteil des zur Verarbeitung gelangenden Reaktionsgemisches ausmacht, wird erfindungsgemäß beim Arbeiten nach dem Doppelbandverfahren, jedoch unter Aufheizen, das Gummigranulat als ein gegenüber dem Bindemittel inerter Hauptbestandteil mit einer relativ kleinen Menge des Bindemittels auf Polyurethanbasis gebunden, wobei ein ganz andersartiges Fertigprodukt, nämlich eine Gummigranulatmatte in Bahnform, entsteht.
- Für die Mattenerzeugung nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird es bevorzugt, unter solchen Bedingungen zu arbeiten, daß eine Aushärtung des mattenbildenden Gemisches in der Bandformmaschine innerhalb von 4 bis 6 min bewirkt werden kann. Dies wird sowohl durch die Auswahl einer besonderen Rezeptur für das Ausgangsgemisch als auch durch die Einhaltung spezieller Verfahrensbedingungen erleichtert, wodurch ein zu rasches, aber auch ein zu langsames Abbinden vermieden werden kann.
- Bei der praktischen Durchführung der Erfindung wird im allgemeinen so vorgegangen, daß die Ausgangskomponenten (Gummigranulat und PUR-Bindemittel mit entsprechenden Anteilen von Katalysator, Hilfsstoffen, gegebenenfalls Farbzusätzen usw.) in einem kontinuierlichen Mischer gemischt und über eine Dosiervorrichtung der Bandformmaschine zugeführt werden. Die Zubereitung des Bindemittels, das Mischen und Zuführen des Reaktionsgemisches und dessen Verweildauer in der Bandformmaschine müssen im Hinblick auf einen kontinuierlichen Prozeßablauf und die Reaktionsfähigkeit des Bindemittels möglichst schnell erfolgen, jedoch unter Bedachtnahme auf die Qualitätseigenschaften des Endproduktes.
- Vorteilhaft kann das PUR-Bindemittel in bereits vordosierter Menge kontinuierlich auf das Gummigranulat aufgebracht werden. Für die Herstellung und Dosierung des Reaktionsgemisches erweisen sich spezielle Misch- und Dosiereinrichtungen als zweckmäßig, wobei für die Zubereitung des PUR-Bindemittels, Vermischung mit dem Gummigranulat und die Zufuhr zur Bandformmaschine ein kontinuierlicher Grommelmischer mit Zwangsvermischung und Selbstreinigung sowie eine Mischungs- und Dosierungseinrichtung mit Einzugsbändern als schnell arbeitende Misch- und Zufuhreinrichtungen sehr geeignet sind. Das so erhaltene mattenbildende Gemisch wird unmittelbar der Bandformmaschine zugeführt.
- Im Rahmen der Erfindung sind als Hauptkomponenten je nach dem Verwendungszweck der Endprodukte alle Arten und Qualitäten von Gummigranulaten verwendbar. Hiefür kommen insbesondere die aus Altreifen gewonnenen Produkte in Frage, womit gleichzeitig ein wichtiger Beitrag zu einer umweltfreundlichen Wiederverwendung der Altreifen geleistet wird. Als PUR-Bindemittel ist ein Polyurethan-Prepolymer mit freien reaktionsfähigen Isocyanatgruppen (z.B. Desmodur PM 76 der Firma Bayer) gut geeignet. Die zum Abbinden des Bindemittels notwendigen Katalysatoren können tertiäre Amine, wie z.B. Dimethylcyclohexylamin, sein.
- Ein für das erfindungsgemäße Verfahren besonders geeignetes Ausgangsgemisch mit der erwünschten kurzen Abbindezeit von 4 bis 6 min, wobei das Raumgewicht der fertigen Matte in einem Bereich von 650 bis 1000 kg/m3 liegt, weist die folgende Zusammensetzung auf: Gummigranulat 100 Gew. -Teile PUR-Bindemittel 12 bis 15 Gew.-Teile Katalysator 0,24 bis 0,45 Gew.-Teile.
- Zur Erzielung eines eingefärbten Produktes kann vorteilhaft ein mattenbildendes Gemisch von folgender Zusammensetzung eingesetzt werden: Gummigranulat 100 Gew.-Teile Farbpigment 10 bis 15 Gew.-Teile PUR-Bindemittel 15 bis 20 Gew. -Teile Katalysator 0,45 bis 0,55 Gew.-Teile Die Formgebung selbst erfolgt in der Bandformmaschine, in welcher das zugeteilte Materialgemisch im Formkanal kontinuierlich gepreßt und gleichzeitig in der Wärme ausgehärtet wird. Vorzugsweise wird hier in der Weise gearbeitet, daß das mit einer Bandgeschwindigkeit von 6 bis 8 m/min zugeführte mattenbildende Gemisch im Formkanal unter einem Druck von 1 bis 3 bar und bei einer Temperatur von 120 bis 1400 C zur Abbindung gebracht wird. Zur Beschleunigung der Aushärtung kann am Eingang der Bandformmaschine im Bereich des Materialstranges Wasserdampf eingeblasen werden. Der Materialstrang verläßt schließlich als Endlosmatte die Bandformmaschine und kann zu Platten geschnitten oder in Rollen aufgewickelt werden.
- In den nachfolgenden nicht beschränkenden Ausführungsbeispielen sind. Rezepturen für die Zusammensetzung des mattenbildenden Gemisches angegeben.
- Beispiel 1 : Matte mit Raumgewicht von etwa 65Q kg/m3 Gummigranulat, Körnung 2 bis 6 mm 100 Gew.-Teile PUR-Bindemittel 12 Gew.-Teile Katalysator 0,24 Gew.-Teile Beispiel 2 : Matte mit Raumgewicht von etwa 900 kg/m3 Gummigranulat, Körnung 0,1 bis 1 mm100 Gew.-Teile PUR-Bindemittel 15 Gew.-Teile Katalysator 0,45 Gew.-Teile Beispiel 3 : Matte,-rot eingefärbt Gummigranulat 100 Gew.-Teile Eisenoxyd, rot 12 Gew.-Teile PUR-Bindemittel 16,8 Gew.-Teile Katalysator 0,5 Gew.-Teile Wie aus diesen Beispielen hervorgeht, braucht dem mattenbildenden Gemisch selbst kein Wasser zugesetzt zu werden. Auf diese Weise wird ein geeigneter Reaktionsverlauf des Bindemittels erreicht, der die rasche und sichere Verarbeitung des Ausgangsmaterials nach dem kontinuierlichen Doppelbandverfahren möglich macht.
- Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren können Matten in beliebiger Dicke und Dichte sowie in verschiedenen Einfärbungen hergestellt werden. Die in der Bandformmaschine erzeugten Platten bzw. Matten sind gegenüber bisher üblicher, aus Blöcken geschnittenen Produkten ähnlicher Art technisch einfacher und zugleich viel wirtschaftlicher in der Herstellung und besitzen eine vorteilhaftere Oberflächenstrxitur sowie größere Gleichmäßigkeit und Festigkeit.
Claims (7)
- Verfahren zur Herstellung von PUR-gebundenen Gummigranulat~ matten P a t e n t a n s p r ü c h.e : Verfahren zur Herstellung von PUR-gebundenen Gummigranuatmatten, bei welchem ein Gummigranulat, insbesondere aus Altreifen, als Hauptbestandteil, ein Bindemittel auf Polyurethanbasis samt Katalysator hiefür sowie allfällige Hilf 5-und Zusatzstoffe bzw. Farbstoffe umfassendes Gemisch unter Druck und Wärme verformt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangsgemisch in einem Doppelbandverfahren durch kontinuierliche Zuführung in den Formkanal einer Bandformmaschine der Formgebung unter gleichzeitiger Anwendung von Druck und Wärme unterworfen wird.
- 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aushärtung des mattenbildenden Gemisches bei einer Verweilzeit in dem Formkanal einer Bandformmaschine von 4 bis 6 min bewirkt wird.
- 3. Verfahren nach klispruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, aaß das PUR-Bindemittel in vordosierter Menge kontinuierlich auf das Gummigranulat aufgebracht, das so erhaltene mattenbildende Gemisch kontinuierlich unter Zwangsvermischung unå Selbstreinigung zubereitet und mittels einer schnellarbeitenden Zufuhreinrichtung der Bandformmaschine zugeteilt wird.-
- 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzielung eines Produktes mit einem Raumgewicht von 650 bis 1000 kg/m3 ein mattenbildendes Gemisch von folgender Zusammensetzung eingesetzt wird: Gummigranulat 100 Gew.-Teile PUR-Bindemittel 12 bis 15 Gew.-Teile Katalysator 0,24 bis 0,45 Gew.-Teile.
- 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzielung eines eingefärbten Produktes ein mattenbildendes Gemisch von folgender Zusammensetzung eingesetzt wird: Gummigranulat 100 Gew.-Teile Farbpigment 10 bis 15 Gew.-Teile (z.B. Eisenrot) PUR-Bindemittel 15 bis 20 Gew.-Teile Katalysator 0,45 bis 0,55 Gew.-Teile.
- 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das mit einer Bandgeschwindigkeit von 6 bis 8 m/min zugeführte mattenbildende Gemisch im Formkanal der Bandfornmaschine unter einem Druck von 1 bis 3 bar und bei einer Temperatur von 120 bis 1400 C zur Abbindung bzw.Aushärtung gebracht wird.
- 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß beim Eintritt des mattenbildenden Gemisches in die Bandformmaschine zur Beschleunigung der Aushärtung Wasserdampf eingeblasen wird.
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|---|---|
| AT (1) | AT368446B (de) |
| DE (1) | DE3017899A1 (de) |
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- 1979-05-17 AT AT365379A patent/AT368446B/de not_active IP Right Cessation
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| ATA365379A (de) | 1982-02-15 |
| AT368446B (de) | 1982-10-11 |
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