DE2810003C2 - - Google Patents

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf die Verwendung eines Schneckenextruders zum Verarbeiten von thermoplastischem Kunststoff, insbesondere von nicht-sortiertem thermoplastischem Kunststoffabfall.
Es ist bereits bekannt (CH-PS 4 15 035) thermoplastischen Kunststoff unter Verwendung von Heiz- und Kühlbarrenextrudern zu schmelzen und dann den fließfähig gemachten Kunststoff unter Druck in eine Form zu pumpen, um ihn dort zu Stäben oder Profilen erstarren zu lassen, wobei die im Kernbereich des Stabes oder Profiles befindliche Schmelze während des Abkühlvorganges gerührt wird.
Es ist ferner bereits bekannt (DE-OS 20 12 645), Kunststoffabfälle fließfähig zu machen und mittels einer Schneckenpresse zu einer Extrusionsdüse zu befördern, aus der sie in eine Kühlwanne gepreßt werden, wodurch Kunststoffstränge oder -folien hergestellt und danach zu Granulat weiterverarbeitet werden können.
Es ist Aufgabe der Erfindung, die Herstellung eines Gegenstandes mit den Be- und Verarbeitungseigenschaften von Holz aus thermoplastischem Kunststoff zu ermöglichen.
Diese Aufgabe wird gelöst durch die Verwendung eines Schneckenextruders ohne Sieborgan und Extrusionsdüse zum Verarbeiten von thermoplastischem Kunststoff, insbesondere von nicht-sortiertem thermoplastischem Kunststoffabfall, zu einem Gegenstand mit den Be- und Verarbeitungseigenschaften von Holz, wobei der in dem Schneckenextruder erwärmte und fließfähig gemachte Kunststoff zusammen mit einem in ihm enthaltenden Gas in eine an dem dem Zuführende abgewandten Ende offene Form eingebracht, in dieser Form abgekühlt und dann aus der Form entfernt wird.
Erfindungsgemäß wird also ein Schneckenextruder ohne Sieborgan und Extrusionsdüse verwendet, wodurch einerseits die Verarbeitung von nicht-sortiertem thermoplastischem Kunststoffabfall erleichtert und andererseits der fließfähig gemachte und Gas enthaltende Kunststoff im wesentlichen drucklos bzw. lediglich mit einem geringen Förderdruck in eine offene Form eingebracht und in dieser abgekühlt wird.
Auf diese Weise lassen sich einfach Pfähle oder Balken mit rundem oder quadratischem Querschnitt, Rohre mit rundem oder quadratischem Querschnitt u. a. herstellen, wobei die am Ende offene Form dadurch vom Kunststoff ausgefüllt wird, daß das im Kunststoff enthaltene Gas diesen bläht.
Dem dem Schneckenextruder zuzuführenden Kunststoff kann ein Blähmittel zugegeben werden, dessen Schwellentemperatur bei der in dem Extruder auftretenden erhöhten Temperatur überschritten wird. Als Blähmittel eignen sich solche, die beispielsweise eine Schwellentemperatur von 150°C bis 270°C haben, etwa Azodicarbonamid (Schwellentemperatur 200°C), Diphenylsulfon-3,3′-disulfonyl-hydrazid (Schwellentemperatur 150°C), β, β-Oxy-bis-benzolsulfonylsemicarbazid (Schwellentemperatur 210°C).
Die Menge an zuzusetzendem Blähmittel hängt von der zu erhaltenden Form des Endproduktes und von den Eigenschaften des zu verarbeitenden thermoplastischen Kunststoffes ab und kann durch Versuche bestimmt werden. Üblicherweise eignet sich ein Gehalt von 0,4 Gew.-% bis 1,2 Gew.-% bezogen auf das Gewicht der Mischung aus thermoplastischem Material und Blähmittel.
Es ist auch möglich, dem fluiden Kunststoff ein Gas als Blähmittel zuzuführen, bevor der Kunststoff in die Form eingebracht wird. Hierzu eignet sich beispielsweise Stickstoff oder Luft.
Mittels der Erfindung können alle üblichen Thermoplaste verarbeitet werden, etwa Polyethylen niedriger und hoher Dichte (ND/HDPE), Polypropylen (PP), Polystyrol, Polyvinylchlorid (PVC), ABS und auch Mischungen aus diesen.
Ferner ist die Verarbeitung von unsortiertem Kunststoffabfall möglich, wobei die Kunststoffabfälle vorzugsweise nicht mehr als 20% bis 25% an Verunreinigungen, etwa Papier, Karton, Textilfasern, Sägemehl, Füllstoffe, Pigmente u. a. enthalten sollten.
Das erhaltene Endprodukt kann wie Holz be- und verarbeitet werden. Sein spezifisches Gewicht beträgt 0,7 kg/cm³ oder mehr, und es ist chemisch beständig. Die Festigkeit läßt sich durch entsprechenden Zusatz von Füllstoffen in der gewünschten Weise einstellen und entspricht im allgemeinen derjenigen von Hartholzarten, wie beispielsweise Azobe im nassen Zustand.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der Figuren näher erläutert.
Fig. 1 zeigt teilweise als Seitenansicht und teilweise im Schnitt eine Verarbeitungs- und Formungsvorrichtung.
Fig. 2 zeigt einen Schnitt entlang der Linie II-II aus Fig. 1.
Die dargestellte Vorrichtung hat einen Fülltrichter 1, in dem für die Zufuhr von zu verarbeitenden Materialien mit geringem Schüttgewicht ein Zufuhrorgan 16 für die unterstützende Förderung vorgesehen ist. Der Fülltrichter 1 weist eine automatische Dosiervorrichtung 2 für die Zufuhr eines Blähmittels, entweder in Pulverform oder in Masterbatch-Form auf. Die das Blähmittel enthaltende Mischung wird in einem Schneckenextruder 3 geschmolzen, der ohne Sieborgan und ohne Extrusionsdüse ausgebildet ist. Geeignet ist beispielsweise ein kurzer, adiabatischer Extruder.
An der Austrittsöffnung des Extruders befindet sich ein drehbarer Formenhalter 4, der zwei scheibenförmige Formenhalterungen 17 aufweist, mit denen die Formen 8 bis 15 verbunden sind. Der Formenhalter 4 ist über eine Führungsstange 18 einstellbar, so daß kürzere oder längere Formen 8 bis 15 angebracht werden können, und er ist so aufgebaut, daß er Formen mit unterschiedlichen Querschnittsformen aufnehmen kann.
Die Formen 8 bis 15 werden mittels einer pneumatischen oder hydraulischen Andruckeinrichtung 6 gegen den Schneckenextruder 3 gedrückt, um aus diesem fließfähiges Material in die Form zu übertragen, die an der Seite der Andruckeinrichtung 6 offen bleibt. Nach dem Befüllen der Form 8 wird das Anpressen durch die Andruckeinrichtung 6 unterbrochen und die Förderung von Material aus dem Schneckenextruder 3 eingestellt.
Während des Füllens der Form 8 wird das fertige Produkt 19 aus der Form 9 entfernt. Danach wird der Formenhalter 4 gedreht, so daß die leere Form 9 vor die Austrittsöffnung des Schneckenextruders 3 gelangt und die Form 8 um eine Stelle weiter verlagert wird. Dabei tritt die Form 15 in einen mit Wasser gefüllten Behälter 7 ein. Die Andruckeinrichtung 6 preßt nunmehr die Form 9 gegen den Schneckenextruder 3, und aus diesem wird Material in die Form 9 ausgetragen.
Während in dem dargestellten Ausführungsbeispiel das Verdrehen des Formenhalters 4 mittels des an ihm angebrachten Griffes 20 von Hand durchgeführt wird, ist es selbstverständlich auch möglich, den gesamten Produktionsvorgang automatisch gesteuert ablaufen zu lassen.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von Beispielen weiter erläutert.
Beispiel I
Dem Schneckenextruder wurde eine Mischung mit folgenden Bestandteilen zugeführt:
30%gemahlene Sackabfälle aus NDPE 30%gemahlene Schnurabfälle aus HDPE 39%gemahlene Garnabfälle aus Polypropylen  1%Azodicarbonamid als Blähmittel.
Mittels dieser Mischung wurden Pfähle mit einem Durchmesser von 150 mm und einer Länge von 4000 mm hergestellt, deren spezifisches Gewicht 0,82 betrug.
Beispiel II
In den Schneckenextruder wurde eine Mischung folgender Zusammensetzung gegeben:
15%gemahlene Papierabfälle 25%gemahlene Sackabfälle aus NDPE 39%gemahlene Verpackungsnetze aus NDPE 20%gemahlene Schnüre aus Polypropylen  1%Azodicarbonamid als Blähmittel.
Mit dieser Mischung wurden Pfähle von 52 mm × 52 mm × 1500 mm hergestellt. Das spezifische Gewicht der Pfähle betrug 0,7.
Beispiel III
In den Schneckenextruder wurde eine Mischung mit folgenden Bestandteilen eingebracht:
15%gemahlene Kaffeebecher aus Polystyrol 45%gemahlene Margarinedosen aus Polypropylen 10%Holzmehl 29,2%gemahlene Schnüre aus HDPE  0,8%Azodicarbonamid als Blähmittel.
Aus dieser Mischung wurden Pfähle von 52 mm × 52 mm × 1500 mm hergestellt, deren spezifisches Gewicht 0,75 betrug.
Beispiel IV
In den Schneckenextruder wurde eine Mischung eingebracht, die folgende Bestandteile enthielt:
50%gemischter Granulatkehricht von den Böden einer Extrusionsabteilung. Dieser Kehricht bestand im wesentlichen aus HDPE; 40%gemahlene Schnüre, im wesentlichen benutzte und stark verunreinigte Schnüre;  9,5%gemahlene Sisalabfälle  0,5%Azodicarbonamid als Blähmittel.
Aus dieser Mischung wurden Pfähle mit einem Durchmesser von 100 mm und einer Länge von 3000 mm hergestellt. Ihr spezifisches Gewicht betrug 0,65.

Claims (4)

1. Verwendung eines Schneckenextruders ohne Sieborgan und Extrusionsdüse zum Verarbeiten von thermoplastischem Kunststoff, insbesondere von nicht-sortiertem thermoplastischem Kunststoffabfall, zu einem Gegenstand mit den Be- und Verarbeitungseigenschaften von Holz, wobei der in dem Schneckenextruder erwärmte und fließfähig gemachte Kunststoff zusammen mit einem in ihm enthaltenen Gas in eine an dem dem Zuführende abgewandten Ende offene Form eingebracht, in dieser Form abgekühlt und dann aus der Form entfernt wird.
2. Verwendung eines Schneckenextruders nach Anspruch 1, wobei dem dem Schneckenextruder zuzuführenden Kunststoff ein Blähmittel zugegeben wird, dessen Schwellentemperatur bei der in dem Extruder auftretenden erhöhten Temperatur überschritten wird.
3. Verwendung eines Schneckenextruders nach Anspruch 2, wobei das Blähmittel eine Schwellentemperatur von 150°C bis 270°C hat.
4. Verwendung eines Schneckenextruders nach Anspruch 1, wobei dem fluiden Kunststoff, bevor dieser in die Form eingebracht wird, ein Gas als Blähmittel zugeführt wird.
DE19782810003 1977-04-19 1978-03-08 Verfahren zum verarbeiten von thermoplastischem kunststoffmaterial zu einem gegenstand mit den be- und verarbeitbarkeitseigenschaften von holz, und durch anwendung dieses verfahrens erhaltener gegenstand Granted DE2810003A1 (de)

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