DE3816894A1 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung von bauelementen aus textilem teppich-abfallmaterial - Google Patents
Verfahren und vorrichtung zur herstellung von bauelementen aus textilem teppich-abfallmaterialInfo
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Description
Die Erfindung richtet sich auf ein Verfahren sowie eine
Vorrichtung der im Oberbegriff des Anspruches 1 bzw.
Anspruches 7 angegebenen Art.
Bei der industriellen Herstellung und Verarbeitung von
Teppichen, z.B. für die Innenausstattung von Kraftfahrzeugen,
entstehen Randstreifen, Endstücke und Fehlerpartien, die
nicht weiter verarbeitet werden können. Diese Teppich-
Abfälle sind häufig mit Kunststoffen ausgerüstet, die für
ihre Herstellung bzw. Verarbeitung notwendig sind. Dies
erschwert ein Recycling und macht erforderlich, sie auf
Deponien abzulagern, wo es wegen des voluminösen Charakters
dieses Abfalls bald zu Platznöten kommt.
Es ist bereits ein Verfahren bekannt geworden
(DE-OS 24 57 848), wo das Teppich-Abfallmaterial in
Schnitzel zerteilt und dann mit einer ersten Komponente
des Polyurethans durchmischt und vorgeformt wird, wonach
dann die zweite Komponente des Polyurethans zugeführt wird.
Nach dieser zweiten Tränkung kommt das Produkt zu einer
Preßstation, wo es zu den gewünschten Bauelementen verpreßt
wird, die dann auf die gewünschten Längendimensionen zuge
schnitten werden können. Das dabei erlangte Produkt hatte
keine ausreichende Festigkeit, was auf seinen ungleichförmigen
Aufbau zurückzuführen ist. Der Zeitpunkt beim Aushärten des
Bindemittels in diesem Verfahren war nicht befriedigend
zu steuern. Aus diesem Grunde konnte sich dieses
Verfahren in der Praxis nicht durchsetzen. Man blieb nach wie
vor auf die Deponierung angewiesen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein preiswertes
und einfach zuhandhabendes Verfahren der im Oberbegriff des
Anspruches 1 genannten Art zu entwickeln, das zu einem
hochwertigen, gleichförmigen Produkt führt, das als
Bauelement für den Hoch- und Tiefbau sich durch eine
hohe Festigkeit auszeichnet. Dies wird verfahrensmäßig
durch die im Kennzeichen des Anspruches 1 angeführten
Maßnahmen erreicht, denen folgende besondere Bedeutung
zukommt:
Durch Herstellung eines Mahlguts mit oberflächiger An
schmelzung erhält man ein körniges Granulat, wo bereits
die im Teppich-Abfallmaterial enthaltenen Kunst
stoffe ausgenutzt werden. Das Granulat hat eine verfestigte
Oberfläche, ist aber in sich porig wegen der faserigen
Struktur seines textilen Ausgangsmaterials. Diese Poren
im Granulat dienen nun als Aufnahmeräume für das nach
folgende Benetzen mit Polyurethan, das zugleich in seinen
beiden Komponenten zugeführt wird: Diese beiden Komponen
ten sind in sich gemischt und dringen - wie erwähnt -
aufgrund der Poren ins Korninnere des Granulats ein, was
durch das nachfolgende Durchmischen weiter gefördert wird.
Vorrichtungsmäßig wird erfindungsgemäß nach Anspruch 7
hinter einer die Teppichschnitzel zerkleinernden Schneid
mühle ein Plastagglomerator angeordnet, der das vorge
nannte Pep-Granulat erzeugt. Hinter diesem ist dann ein
Kontinuemischer geschaltet, der Einspritzdüsen für die
beiden Komponenten des Polyurethans besitzt und an dessen
Ausgang sich eine wenigstens abschnittweise beheizbare
Presse befindet.
Die Polyurethanbildner haben eine lange Flüssigphase.
Dadurch können sich die beiden Komponenten des Polyurethans
gut mischen und das damit benetzte Granulat als Mischgut
ungestört weiterverarbeitet werden. Erforderlich ist es
dabei, gemäß Anspruch 2, Peroxide zuzuführen. Man ver
wendet nämlich bei diesem besonderen Polyurethan ein Polyol
mit C-C-Doppelbindungen. Das Polyol trägt somit in seinem
Molekül Strukturelemente eines Alkohols und eines unge
sättigten Polyesters. Zunächst reagieren die OH-Gruppen
mit dem Polyisocyanat und bilden einen Thermoplasten,
wobei die C-C-Doppelbindungen erhalten bleiben. Unter
Einwirkung von Peroxiden und Wärme reagieren diese aber
weiter und führen somit zu Duroplasten. Sofern Gase ent
stehen, können diese wegen der längeren Flüssigphase des
Komponentengemisches entweichen. Die beiden Komponenten
werden unmittelbar vor dem Imprägniervorgang des Granulats
gemischt. Das Verhältnis der Polyol-Komponente zur Iso
cyanat-Komponente steht wie 2 : 1. Die Tropfzeit dieser
Mischung kann 15 bis 30 Minuten betragen. Die endgültige
Aushärtung erfolgt nach dem Verpressen durch Einwirkung
von Wärme, wobei es sich, gemäß Anspruch 6, empfiehlt,
eine Temperatur von über 140°C zu wählen.
Alternativ ist es möglich, das angeschmolzene Granulat,
bevor es mit den beiden Komponenten des Polyurethans ver
setzt wird, noch einmal feiner zu mahlen, um eine kleinere
Körnung zu erhalten und um die oberflächige Schmelzung
im Vor-Granulat zu brechen. Das Polyurethan und Granulat
kann in verschiedenen Gewichtsverhältnissen vermischt
werden. Gute Ergebnisse erhält man bei einem Verhältnis
von 1 : 2, doch läßt sich dies unter preislichem Vorteil
auch bis 1 : 7 erniedrigen.
Bewährt hat sich, als Presse zur Formgebung der gewünschten
Bauelemente, einen Extruder gemäß Anspruch 8 zu verwenden,
dessen Wärmewirksamkeit am besten gemäß Anspruch 9 gewählt
werden sollte, um eine abschließende Aushärtung des Guts
im Extruder mit Sicherheit auszuschließen.
Die erfindungsgemäßen Vorgänge lassen sich am einfach
sten anhand der Zeichnung erläutern, wo das Verfahren und
die Vorrichtung nach der Erfindung in einem Ausführungsbei
spiel erläutert sind. Die Erfindung erstreckt sich dabei
auf alle neuen Maßnahmen, auch wenn diese nicht ausdrück
lich in den Ansprüchen angeführt sind.
Die Teppichabfälle werden zunächst in Form von Schnitzeln
10 einer ersten Schneidmühle 11 zugeführt, durch deren
grobes Sieb 12 ein grobes Mahlgut 13 hindurchgelangt und
zu einem Plastagglomerator 14 kommt, wo es zumindest
oberflächig einer Wärmeeinwirkung ausgesetzt wird. Das
Mahlgut wird dadurch oberflächig angeschmolzen aufgrund
des im Materialinneren befindlichen Kunststoffs bei der
Teppichherstellung bzw. Teppichverarbeitung und es entsteht
ein den Agglomerator verlassendes poriges Granulat, das
zu einer weiteren Schneidmühle 16 gelangt. Diese besitzt
ein feineres Sieb 17 und läßt eine feinere Granulatkörnung
18 entstehen, die einem besonderen Mischer 20 zugeführt wird.
Es handelt sich hierbei um einen sogenannten Kontinue-
Mischer 20, dessen Schaufeln 21 das Granulat sowohl mischen
als auch in Richtung des eingezeichneten Transportpfeils 22
zum Mischerende transportieren. Gleich zu Beginn des Mischer
eingangs ist eine Einspritzdüse 23 vorgesehen, die über
Rohrleitungen zugleich mit zwei Behältern 24, 25 für die
beiden Komponenten eines Polyurethan 26 in Ver
bindung steht. Dadurch werden die einzelnen Körner des
Granulats 18 benetzt, wie in der Zeichnung bei 27
schematisch angedeutet ist. Die beiden Komponenten des
Polyurethans 26 dringen in die Poren der Granulat
körner 18 ein und werden dabei zu einem homogenen Granulat
am Mischerausgang 28 durchwalkt. Von dort aus gelangen sie
zu einem Extruder 30, dessen Schnecke 31, die im Vergleich
zu den übrigen Bauteilen nicht maßstabsgerecht gezeichnet ist,
das Mischgut 29 zunächst bei Raumtemperatur zusammenpreßt.
Das eingebrachte Polyurethan härtet noch nicht endgültig
aus. Es befindet sich noch in Thermoplastphase.
Am Ausgang des Extruders 30 befindet sich ein Auslaßrohr 32,
welches ein Rohrprofil aufweist, das dem späteren gewünschten
Querschnitt des Bauelements entspricht. Das Mischgut 29
wird dadurch zu einem Strang im Auslaßrohr 32 komprimiert.
Nach einer ersten, nur Raumtemperatur unterworfenen Rohr
zone 33 folgt ein Rohrabschnitt 34, bei dem der Rohrmantel
mit einer Heizung 35, und zwar insbesondere mit einer elek
trischen Heizung versehen ist. Der aus dem Rohr 32 tretende
Strang 36 wird durch zwei Bremswalzen 37 retardiert, die
für den benötigten Gegendruck beim Verpressen des Mischguts
29 sorgen. Durch die Wärmeeinwirkung im Heizabschnitt 34
härtet das Polyurethan im vernetzten Mischgut 29
zu einem Duroplast durch, weshalb der austretende Strang 26
bereits ein fertiges Produkt darstellt, das sich durch eine
hohe Festigkeit und große Gleichförmigkeit an all seinen
Volumenstellen auszeichnet. Der austretende Strang 36
braucht nur noch abgekühlt zu werden. Der Strang 36 kann
dann durch ein Trennmesser 39 in einzelne Teilstücke 40
der gewünschten Länge 38 zerteilt werden. Man erhält im
vorliegenden Fall einen Pfahl, der anstelle des üblichen
Betonprodukts zur Straßenbegrenzung verwendet werden kann.
Ein solcher Pfahl 40 zeichnet sich gegenüber dem bekannten
Betonprodukt durch Elastizität und geringeres Gewicht aus.
Er ist verrottungsfest und mindert entscheidend die Unfall
folgen, weil er durch seine elastische Nachgiebigkeit den
Aufprall dämmt. Er zeichnet sich dabei auch durch eine
überraschende Bruchfestigkeit aus, die auf seine gute
elastische Nachgiebigkeit zurückzuführen ist.
Durch andere Pressung und Formgebung läßt sich als Produkt
auch ein anderes Bauelement, z.B. ein Baustein, herstellen,
der insbesondere als Bodenbelag durch seine Wärmeisolation
und Dämpfung ideal verwendbar ist. Grundsätzlich ist die
Preiswertigkeit eines solchen Bauelements hervorzuheben, weil
das Ausgangsmaterial praktisch kostenlos als Teppich-
Abfallprodukt zur Verfügung steht. Der Preisaufwand für
das besondere Polyurethan nach der Erfindung wird
aufgewogen, weil die sonst nötigen Müllbeseitigungskosten
des Abfallmaterials eingespart werden. Besonders hervorzuheben ist
die durch die Erfindung erlangte Umweltentlastung, welche
durch das Recycling der bisher nicht erfolgreich nutzbaren
Teppichabfälle erzielt wird.
Bezugszeichenliste
10 Schnitzel
11 Schneidmühle
12 Sieb
13 grobes Mahlgut
14 Plastagglomerator
15 poriges Granulat
16 Schneidmühle
17 feines Sieb von 16
18 Granulat-Körnung
19 -
20 Mischer
21 Schaufel
22 Transport-Pfeil
23 Einspritzdüse
24 Behälter für erste Bindemittel-Komponente
25 Behälter für zweite Bindemittel-Komponente
26 Polyurethangemisch
27 Vernetzung von 18 28 Mischerausgang
29 Mischgut
30 Extruder
31 Schnecke
32 Auslaßrohr
33 kalte Rohrzone
34 Heizrohrabschnitt
35 Mantelheizung
36 Strang
37 Bremswalze
38 Länge von 40
39 Trennmesser
40 Pfahl
11 Schneidmühle
12 Sieb
13 grobes Mahlgut
14 Plastagglomerator
15 poriges Granulat
16 Schneidmühle
17 feines Sieb von 16
18 Granulat-Körnung
19 -
20 Mischer
21 Schaufel
22 Transport-Pfeil
23 Einspritzdüse
24 Behälter für erste Bindemittel-Komponente
25 Behälter für zweite Bindemittel-Komponente
26 Polyurethangemisch
27 Vernetzung von 18 28 Mischerausgang
29 Mischgut
30 Extruder
31 Schnecke
32 Auslaßrohr
33 kalte Rohrzone
34 Heizrohrabschnitt
35 Mantelheizung
36 Strang
37 Bremswalze
38 Länge von 40
39 Trennmesser
40 Pfahl
Claims (10)
1. Verfahren zur Herstellung von stangen- oder platten
förmigen Bauelementen für den Hoch- und Tiefbau, wie
Bausteinen oder Straßenbegrenzungspfählen, aus tex
tilem Teppich-Abfallmaterial, wie Rand-/Stanzstreifen
von der Teppichverarbeitung für die Innenausstattung von
Kraftfahrzeugen,
wobei das Teppich-Abfallmaterial in Schnitzel zerteilt, dann mit Polyurethanbildner als Bindemittel versehen, an schließend zu den Bauelementen verpreßt und ggf. ge schnitten wird, dadurch gekennzeichnet,
daß die Schnitzel (10) zunächst gemahlen, das Mahl gut (13) durch Wärmeeinwirkung (14) oberflächig ange schmolzen wird zu einem porösen Granulat (15) mit faseriger Struktur, danach das Granulat (15, 18) zugleich mit beiden Komponenten (24, 25) eines latent weiter vernetzbaren Polyurethans (26), nämlich Polyol und Polyisocyanat versetzt, nach dieser Imprägnierung durchmischt (20) wird,
dann das Mischgut (29) verpreßt (30) und der Preß ling (36) zur Aushärtung des eingebrachten Polyurethans zu einem Duroplast einer Wärmebehandlung (35) ausgesetzt wird.
wobei das Teppich-Abfallmaterial in Schnitzel zerteilt, dann mit Polyurethanbildner als Bindemittel versehen, an schließend zu den Bauelementen verpreßt und ggf. ge schnitten wird, dadurch gekennzeichnet,
daß die Schnitzel (10) zunächst gemahlen, das Mahl gut (13) durch Wärmeeinwirkung (14) oberflächig ange schmolzen wird zu einem porösen Granulat (15) mit faseriger Struktur, danach das Granulat (15, 18) zugleich mit beiden Komponenten (24, 25) eines latent weiter vernetzbaren Polyurethans (26), nämlich Polyol und Polyisocyanat versetzt, nach dieser Imprägnierung durchmischt (20) wird,
dann das Mischgut (29) verpreßt (30) und der Preß ling (36) zur Aushärtung des eingebrachten Polyurethans zu einem Duroplast einer Wärmebehandlung (35) ausgesetzt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der einen Komponente des Polyurethans Peroxide
zugeführt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich
net, daß als die eine Komponente des Polyurethans
Polyol mit C-C-Doppelbindungen verwendet wird, das
mit seinen OH-Gruppen mit der anderen Komponente,
nämlich mit Methylen-Diphenyl-Isocyanat zunächst
reagiert und einen Thermoplasten bildet, dann aber
unter Einwirkung von Peroxiden und Wärme zu einem
Duroplast aushärtet.
4. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche
1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das angeschmolzene
Granulat (15) vor dem Zuführen des Polyurethans noch
fein gemahlen (16) wird.
5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche
1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Polyurethan (23)
zum Granulat (18) im Gewichtsverhältnis von 1 : 2
bis 1 : 7 zugegeben wird.
6. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche
1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorpreßling (36)
zum Aushärten auf eine Temperatur von über 140°
erwärmt (35) wird.
7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach
Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß hinter einer die Teppichschnitzel (10) zerkleinern den Schneidmühle (11) ein Plastagglomerator (14) angeordnet ist, der ein Pep-Granulat (15) erzeugt,
hinter diesem ein Kontinue-Mischer (20) mit Einspritz düsen (23) für beide Komponenten des Polyurethans (26) geschaltet ist,
dessen Mischgutausgang (28) in eine Presse (30) mündet, die wenigstens abschnittweise (34) be heizbar ist.
daß hinter einer die Teppichschnitzel (10) zerkleinern den Schneidmühle (11) ein Plastagglomerator (14) angeordnet ist, der ein Pep-Granulat (15) erzeugt,
hinter diesem ein Kontinue-Mischer (20) mit Einspritz düsen (23) für beide Komponenten des Polyurethans (26) geschaltet ist,
dessen Mischgutausgang (28) in eine Presse (30) mündet, die wenigstens abschnittweise (34) be heizbar ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
daß die Presse aus einem Extruder (30) mit einem Auslaßrohr (32) besteht,
dessen Rohrprofil dem gewünschten Querschnitt des Bauelements (40) entspricht,
und das Auslaßrohr (32) mit einer Heizung (35), insbe sondere einer elektrischen Heizung in einem Abschnitt (34) des Rohrmantels, versehen ist.
daß die Presse aus einem Extruder (30) mit einem Auslaßrohr (32) besteht,
dessen Rohrprofil dem gewünschten Querschnitt des Bauelements (40) entspricht,
und das Auslaßrohr (32) mit einer Heizung (35), insbe sondere einer elektrischen Heizung in einem Abschnitt (34) des Rohrmantels, versehen ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen dem Extruder (30) und dem Heizabschnitt (34)
das Auslaßrohr (32) eine unerwärmte, isolierende Rohr
zone (33) angeordnet ist.
10. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche
7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß hinter dem
Plastagglomerator (14) und vor dem Kontinue-Mischer (20)
eine weitere, feiner mahlende Schneidmühle (16) ge
schaltet ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19883816894 DE3816894A1 (de) | 1988-05-18 | 1988-05-18 | Verfahren und vorrichtung zur herstellung von bauelementen aus textilem teppich-abfallmaterial |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19883816894 DE3816894A1 (de) | 1988-05-18 | 1988-05-18 | Verfahren und vorrichtung zur herstellung von bauelementen aus textilem teppich-abfallmaterial |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3816894A1 true DE3816894A1 (de) | 1989-11-30 |
Family
ID=6354616
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19883816894 Withdrawn DE3816894A1 (de) | 1988-05-18 | 1988-05-18 | Verfahren und vorrichtung zur herstellung von bauelementen aus textilem teppich-abfallmaterial |
Country Status (1)
Country | Link |
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DE (1) | DE3816894A1 (de) |
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