DE4333330A1 - Verfahren zur Herstellung von Schaumstoff-Formteilen - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Schaum
stoff-Formteilen aus Abfallstücken.
Schaumstoff-Formteile aus offenzelligem Schaumkunststoff, ins
besondere aus elastischem Schaumstoff auf Basis von Melaminharz,
finden in steigendem Maße Anwendung in der Schall- und Wärme
dämmung von Gebäuden und im Automobilbau.
Sowohl bei der Herstellung als auch bei der Verarbeitung von
derartigen Schaumstoffen entsteht zwangsläufig Abfallmaterial. Es
stellte sich daher die Aufgabe, diesen Abfall sinnvoll zu ver
werten.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird diese Aufgabe elegant
gelöst.
Als Ausgangsmaterialien kommen grundsätzlich alle Kunststoffe in
Frage, die sich zu offenzelligen Schaumstoffen verschäumen las
sen, insbesondere die Kondensationsharze auf Basis von Melamin-,
Harnstoff- und Phenol-Formaldehyd, daneben aber auch Polyurethan-
Weichschäume. Besonders bevorzugt sind elastische Schaumstoffe
auf Basis von Melaminharzen, wie sie z. B. in EP-B 71 672 be
schrieben sind.
Die Abfallteile, von denen das erfindungsgemäße Verfahren aus
geht, haben im allgemeinen ein spezifisches Gewicht von 5 bis
100 g/l, insbesondere von 8 bis 20 g/l. Diese Abfallteile werden
zunächst auf üblichen Mühlen, z. B. Schneidgranulatoren zu
Flocken zerkleinert, deren Teilchengröße in weiten Grenzen
zwischen etwa 0,1 mm und 50 mm schwanken kann.
Diese Flocken werden nun mit einer Lösung eines Bindemittels und
eines Härters intensiv vermischt, so daß eine rieselfähige,
krümelige Masse entsteht, welche auf
100 Gew.-Teile der Schaumstoff-Flocken
5-50 Gew.-Teile Bindemittel
0,1-5 Gew.-Teile Härter und
5-50 Gew.-Teile Wasser
enthält.
100 Gew.-Teile der Schaumstoff-Flocken
5-50 Gew.-Teile Bindemittel
0,1-5 Gew.-Teile Härter und
5-50 Gew.-Teile Wasser
enthält.
Als Bindemittel kommen härtbare Kondensationsharze, z. B.
Melamin-, Harnstoff- und Phenolharze in Frage, die als etwa
50%ige wäßrige Lösungen eingesetzt werden. Als Härter werden
Verbindungen eingesetzt, die Protonen abspalten. In Frage kommen
organische und anorganische Säuren, wie z. B. Ameisensäure,
Sulfonsäuren, Phosphorsäure und Hydrogenphosphate.
Die rieselfähige Masse wird dann in eine geschlossene Form
gegeben, die mindestens eine bewegliche Formwand hat und Einrich
tungen zur Zufuhr von Dampf in das Innere der Form aufweist. Es
kann sich dabei um eine einfache kubische oder quaderförmige
Blockform handeln, oder um einen Formteilautomaten mit kompli
zierten, dem herzustellenden Formteil entsprechenden Abmessungen,
wie sie bei der Herstellung von Formteilen aus EPS- oder EPP-
Schaumpartikeln gebräuchlich sind.
Die rieselfähige Masse wird dann in der Form komprimiert, ent
weder rein mechanisch durch Druck auf die verschiebbaren Form
wände oder durch pneumatische Druckfüllung und anschließendes
Nachschieben der beweglichen Formwand. Beim Komprimieren wird
nicht nur die Luft aus den Zwischenräumen zwischen den Flocken
verdrängt, diese werden auch unter Dichteerhöhung zusammenge
preßt, so daß die komprimierte Masse und folglich auch das daraus
entstehende Formteil ein Raumgewicht von 15 bis 120, vorzugsweise
von 20 bis 50 g/l aufweist.
Die verdichtete Füllung wird dann mit Dampf einer Temperatur
oberhalb von 100°C, vorzugsweise zwischen 104 und 158°C, und
einem Druck zwischen 0,1 und 5 bar durchströmt und anschließend
gegebenenfalls noch autoklav bedampft. Die Bedampfungszeit liegt
im allgemeinen zwischen 0,5 und 60 min. Diese Bedampfung bewirkt
ein Anhärten des Bindemittels, wodurch das Formteil fixiert wird.
Das Formteil wird schließlich aus der Form entnommen und z. B. in
einem Heißluftofen bei einer Temperatur oberhalb von 180°C, vor
zugsweise zwischen 180 und 250° für 0,15 bis 6 h getempert. Dabei
härtet das Bindemittel aus, das anhaftende Wasser wird verdampft
und Formaldehyd wird ausgetrieben.
Die erfindungsgemäß hergestellten Formteile können im Automobil
bau, im Maschinenbau und im Bauwesen zur Wärmedämmung und Schall
dämmung eingesetzt werden, z. B. als Schallabsorber, Maschinen
kapselungen, Rohrisolierschalen sowie als Akustikplatten für
Wand- und Deckenverkleidungen.
100 Gew.-Teile eines Flockenmaterials einer mittleren Teilchen
größe von 10 mm, hergestellt durch Zerkleinern von Abfallteilen
aus einem offenzelligen Schaumstoff auf Basis eines Melaminharzes
(BASOTECT der BASF) mit einem Raumgewicht von 8,5 bis 11,5 g/l
werden mit 30 Gew.-Teilen einer 50%igen wäßrigen Lösung eines Me
laminharzes (KAURAMIN 650 der BASF) sowie 0,5 Gew.-Teilen einer
50%igen Ameisensäure (Härter) besprüht und in einem Rührbehälter
intensiv vermischt. Die rieselfähige Mischung wird mittels
Füllinjektoren in einen EPS-Formteilautomaten mit den Abmessungen
300×200×45 mm injiziert. Über den Crackspalt wird die Füllung auf
40% ihres Einfüllvolumens verdichtet, dann mit Dampf (Druck 3,3
bar, Temperatur 146°C) 60 sec. lang quer und 180 sec. lang auto
klav durchströmt. Das Formteil wird aus der Form entnommen und
2 h bei 230°C im Heißluftofen getempert. Sein Raumgewicht beträgt
55 g/l. Es weist eine glatte, ebene Oberfläche auf und besitzt
eine hohe Druckfestigkeit.
Claims (2)
1. Verfahren zur Herstellung von Schaumstoff-Formteilen, gekenn
zeichnet durch folgende Schritte:
- a) Abfallteile aus offenzelligem Schaum-Kunststoff mit einem Raumgewicht von 5 bis 100 g/l werden zu Flocken zer kleinert,
- b) es wird eine rieselfähige Masse zubereitet aus
100 Gew.-Teilen der Schaumstoff-Flocken
5-50 Gew.-Teilen eines härtbaren Kondensations harzes als Bindemittel
0,1-5 Gew.-Teilen einer Säure als Härter für das Bindemittel
5-50 Gew.-Teilen Wasser, - c) die rieselfähige Masse wird in eine geschlossene Form ge geben, die mindestens eine bewegliche Formwand hat und Einrichtungen zur Dampfzufuhr in die Form aufweist,
- d) die rieselfähige Masse wird in der Form auf ein Raum gewicht von 15 bis 120 g/l-1 komprimiert,
- e) in die Form wird Dampf mit einer Temperatur oberhalb von 100°C geblasen, wodurch die komprimierte Masse durch Härten des Bindemittels zu einem Formteil fixiert wird,
- f) das Formteil wird aus der Form entnommen und bei einer Temperatur oberhalb von 180°C getempert.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der
offenzellige Kunststoffschaum aus einem elastifizierten
Melamin-Formaldehyd-Kondensationsprodukt besteht.
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