DE60108475T2

DE60108475T2 - Verfahren zur Herstellung von Platten, welche aus Stückchen eines thermoplastischen Materials gebildet sind

Info

Publication number: DE60108475T2
Application number: DE2001608475
Authority: DE
Inventors: Luciano Locatelli
Original assignee: Preformati B M C Srl
Current assignee: Preformati B M C Srl
Priority date: 2001-04-03
Filing date: 2001-04-03
Publication date: 2006-02-16
Anticipated expiration: 2021-04-04
Also published as: ATE287324T1; EP1247632B1; EP1247632A1; DE60108475D1; ES2236075T3

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Platten, welche aus Stückchen eines thermoplastischen Materials gebildet sind.
Wenn Kunststoffmaterialien verarbeitet werden, wird immer Abfall entweder in Form von kleinen oder verhältnismäßig kleinen Stückchen oder größeren Stückchen geschaffen, welcher nur selten verwendet werden kann.
Die EP-A-0397280 offenbart ein Verfahren zur Weiterverarbeitung von Kunststoffabfall in Blöcken, wobei der Abfall in einen Behälter gefüllt wird, wo er zunächst komprimiert, dann erhitzt und danach abgekühlt wird, um Blöcke zu erhalten, welche überall herum eine harte äußere Schicht besitzen und somit leicht entfernt werden können.
Da ein Kühlen der Kolben nur stattfindet, nachdem der Kunststoffabfall komprimiert und bis zu einer Temperatur erhitzt worden ist, welche ausreichend ist, um den Kunststoffabfall weich werden und die Blöcke an ihren äußeren Oberflächen schmelzen zu lassen, ist der Kern des Blocks notwendigerweise sehr massiv und hart und vollständig oder im Wesentlichen vollständig frei von Hohlräumen, während die Blöcke alle eine harte äußere Schicht besitzen (der in der Referenz beschriebene Plastikabfall besteht aus Folien oder Blättern aus verschiedenartigen Kunststoffen). Die DE-A-40 04 587 und die DE-A-36 37 905 beschäftigen sich mit Verfahren, gemäß welchen in eine Form gefüllte Stückchen oder Bröckchen von geschäumtem Polystyrol oder ähnlichem Kunststoffmaterial zunächst vorerhitzt und dann in einer Presse komprimiert werden, woraufhin nur die Presse und infolgedessen die Kunststoffmasse gekühlt wird, um einen massiven Block zu erhalten, welcher aus der Form entfernt werden kann. Die Verfahren sind im Wesentlichen gleich zu denen in der EP-A-0397280 beschriebenen, und auch die physikalischen Eigenschaften der Blöcke sind dieselben, wobei solche Blöcke im Wesentlichen starr sind und im Wesentlichen dieselbe Kompaktheit und Dichte in ihrem Inneren und auf ihren Oberflächenschichten besitzen.
Die Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung liegt darin, ein Verfahren bereitzustellen, bei welchem solche Stückchen benutzt werden können, um im Wesentlichen flache und flüssigkeitsundurchlässige Platten auszubilden, deren Oberflächen im Wesentlichen frei von Hohlräumen sind und eine größere Kompaktheit und Dichte als in dem Platteninneren besitzen, so dass die Plattenoberflächen abnutzungsresistent sind und leicht gereinigt und gewaschen werden können, obwohl sie beim Berühren weich sind.
Mit diesem Verfahren können leicht Platten erhalten werden, welche aus einer Vielzahl oder Masse von Stückchen thermoplastischen Materials bestehen, wobei eine an die andere gepresst wird und die Platten entlang ihrer Kontaktoberflächen thermisch miteinander verbunden werden.
Die Stückchen thermoplastischen Materials sind vorzugsweise zueinander chemisch identisch, können aber eine unterschiedliche Beschaffenheit aufweisen: Ihre Abmessungen sind kleiner als 20 cm, gewöhnlich mit einem Durchmesser oder einer Seitenabmessung von ca. 1 cm bis 5 cm.
Das Verfahren der vorliegenden Erfindung zur Ausgestaltung der oben erwähnten Platten ist dadurch gekennzeichnet, dass eine Masse von Stückchen thermoplastischen Materials, welche eine Abmessung kleiner als 20 cm besitzen, zunächst in eine Form gefüllt wird, in welcher diese Stückchen auf eine Tempe ratur zwischen dem Erweichungspunkt und dem Schmelzpunkt des benutzten thermoplastischen Materials erwärmt werden, wobei die Wärme für eine Zeit aufrechterhalten wird, welche ausreichend ist, um das Erweichen oder Verschmelzen der Oberfläche der Stückchen zu bewirken, woraufhin die Masse in einer kalten Presse komprimiert wird, von welcher die Platten vorher auf eine Temperatur kleiner als der oben genannte Erweichungspunkt gekühlt werden, wobei der Druck für eine ausreichende Zeit angewandt wird, um die Masse thermoplastischen Materials zu stabilisieren.
Die Platten der Presse sind vorzugsweise auf eine Temperatur kleiner als eine Umgebungstemperatur und noch mehr bevorzugt auf eine Temperatur kleiner als 0°C gekühlt. Die Stückchen besitzen vorteilhafterweise auch eine Abmessung zwischen 0,3 und 5 cm.
Für ein besseres Verständnis der Eigenschaften der vorliegenden Erfindung wird nun dazu ein Ausführungsbeispiel durch ein nicht einschränkendes Beispiel mittels der beigefügten Zeichnung beschrieben, in welchem:
1 eine aus einer Vielzahl von Stückchen thermoplastischen Materials ausgebildete unzusammenhängende Masse darstellt; und
2 eine perspektivische Teilquerschnittsansicht eines Abschnitts einer fertigen Platte ist, welche durch das erfindungsgemäße Verfahren erhalten worden ist.
Thermoplastisches Abfallmaterial, recyceltes Material oder unbenutzte thermoplastische Materialrückstände werden gebrochen, um es auf Stückchen mit einer Abmessung zwischen 0,3 und 20 cm, vorzugsweise mit einem Durchmesser oder einer Seitenlänge von 1 bis 5 cm zu zerkleinern: Es sollte beachtet werden, dass das gebrochene Material nicht zu Pulver zerkleinert werden darf.
Das benutzte Ausgangsmaterial kann irgendein weiches (nicht starres) thermoplastisches Material sein, wie zum Beispiel geschäumtes (geformtes oder gespritztes) Polyethylen mit geschlossenen oder offenen Zellen, Gummi oder Ähnliches.
Eine Masse A wird durch Zusammenmischen der oben genannten Stückchen thermoplastischen Materials hergestellt, unter Beachtung, dass Materialien verschiedenen Typs (zum Beispiel Polyethylene und Gummi) auch zusammengemischt werden können, um eine unzusammenhängende Masse von Stückchen 1 auszubilden, wie in 1 dargestellt.
Diese Masse A von Stückchen wird in eine Form hineingegeben und bis zu einer Temperatur zwischen dem Erweichungspunkt und dem Schmelzpunkt der einzelnen Stückchen des Materials erwärmt. Beispielsweise wird im Fall von geschäumtem Polyethylen die Materialmasse bis zwischen 100°C und 150°C erhitzt, vorzugsweise ein wenig mehr als 100°C; falls die Stückchen aus Gummi bestehen, muss die Masse bis zu einer Temperatur von ca. 30°C mehr als die angegebene Temperatur erhitzt werden. Das Erwärmen wird für eine temperaturabhängige Zeit fortgesetzt, welche ausreichend sein muss, um ein Oberflächenerweichen der Stückchen des erwärmten Materials zu bewirken.
Falls beispielsweise das verwendete Material geschäumtes Polyethylen ist, von dem die Stückchen Abmessungen von 3 bis 4 cm besitzen und auf eine Temperatur von ca. 150°C erhitzt worden sind, kann die Erwärmungsdauer 2 bis 4 Minuten betragen.
Während des Erwärmens entwickeln sich Rauchgase, welche abgezogen und durch Wassergaswäscher beseitigt werden. Es kann beobachtet werden, dass sich während des Erwärmens die Materialstückchen zusammenziehen und die aus diesen ausgebildete Masse an Volumen abnimmt und zum Verdichten neigt.
Die Masse A von auf diese Weise erhitzte Stückchen wird dann bei einem Druck komprimiert, welcher ausreichend ist, um die meisten Hohlräume zwischen einem Stückchen und dem nächsten zu beseitigen.
Der Druck kann 20 Tonnen pro Quadratzentimeter betragen (aber er kann auch viel größer sein) und wird auf die Masse für eine Zeit von ca. 4 bis 5 Minuten abhängig von der Dicke der zu erhaltenden Platten angewandt.
Die Pressplatten der (beispielsweise hydraulischen) Presse müssen nachhaltig gekühlt werden (zum Beispiel zwischen 5°C und –3°C), um zu verhindern, dass die Stückchen des erweichten Materials an den Pressplatten anhaften, und um im Speziellen ein nachhaltiges und rasches Oberflächenabkühlen der mit den Pressplatten in Kontakt stehenden Materialstückchen zu bewirken, wohingegen die innere Temperatur der auszubildenden Platte noch hoch ist. Auf diese Weise werden diejenigen Plattenoberflächen, welche die Pressplatten kontaktieren, im Wesentlichen frei von Hohlräumen (weil der noch weiche innere Teil der Materialstückchen innerhalb der ausgebildeten und unter Druck stehenden Platte zu der Plattenoberfläche hin ansteigt, um sämtliche Hohlräume zu füllen) und weisen eine Härte (obwohl sie weich bleiben), eine Kompaktheit, eine Dichte und eine Abnutzungsresistenz auf, welche merklich größer sind als die innerhalb der Masse der Platte auftretenden.
Das Kühlen wird dann auf die auf diese Weise (2) ausgebildeten Platten B angewandt, von denen die Kanten mit Vertiefungen 2 und mit zu diesen Vertiefungen komplementären Vorsprüngen ausgestaltet sind, damit beispielsweise mehrere Platten fest und im Wesentlichen dicht nebeneinander zusammengefügt werden können; auf diese Weise können große Oberflächen erhalten werden, beispielsweise zur thermischen Isolation, zum Überdecken der Böden von Sporthallen oder anderen öffentlichen oder privaten Plätzen, oder zum Ausbilden einer weichen hygienischen Deckschicht für die Böden von Mast- oder Milchviehställen, und Ähnliches. Es können auch Platten ausgebildet werden, auf welchen kleine Kinder liegen und spielen können (unter absolut hygienischen Bedingungen ohne Gefahr sich selbst zu verletzen), als Ruheplatten für Haustiere (im Speziellen Hunde) oder als Platten zur Verwendung für die Ausgestaltung verschiedener Objekte, zum Beispiel Behälter oder Ähnliches.

Claims

Verfahren zur Herstellung von im Wesentlichen keine Flüssigkeit durchlassenden Platten, welche aus Stückchen eines thermoplastischen Materials ausgebildet sind, und wobei die Oberflächenschichten der Platte im Wesentlichen keine Aushöhlungen und eine Kompaktheit und Dichte aufweisen, welche höher als in dem Platteninneren zwischen den Oberflächenschichten ist, wobei eine Masse von Stückchen des thermoplastischen Materials, welche eine Abmessung kleiner 20 cm aufweisen, als erstes in eine Form eingeführt wird, in welcher diese Stückchen auf eine Temperatur zwischen dem Erweichungspunkt und dem Schmelzpunkt des verwendeten thermoplastischen Materials aufgeheizt wird, wobei das Aufheizen für eine Zeitspanne beibehalten wird, welche ausreicht, um ein Erweichen oder Schmelzen der Oberfläche der Stückchen zu bewirken, wobei danach die Masse in einer Kaltpresse komprimiert wird, wobei deren Platten davor auf eine Temperatur, welche geringer als der Erweichungspunkt ist, abgekühlt worden sind, wobei ein Druck für eine Zeitspanne aufgebracht wird, welche ausreichend ist, um die Masse des thermoplastischen Materials zu stabilisieren.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Platten der Presse auf eine Temperatur abgekühlt werden, welche geringer als die Umgebungstemperatur ist.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Platten der Presse auf eine Temperatur abgekühlt werden, welche geringer als 0°C ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Stückchen Abmessungen zwischen 0,3 und 5 cm aufweisen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Stückchen geschäumte Polyethylen-Stückchen sind, wobei die von ihnen ausgebildete Masse auf eine Temperatur zwischen 100°C und 160°C für eine Zeitspanne zwischen 2 und 6 Minuten aufgeheizt wird, wobei die Platten der Presse auf eine Temperatur zwischen –5°C und –3°C abgekühlt werden, wobei der durch die Pressplatten ausgeübte Druck ungefähr 20 Tonnen pro cm² beträgt und dieser Druck für eine Zeitspanne von mindestens 3 Minuten aufgebracht wird.