DE2258169A1 - Verfahren zur herstellung von formteilen - Google Patents

Description

• "Verfahren zur Herstellung von Formteilen" Zu den Preßstoffen zählen unter anderem bekanntlich Holzspan- oder Holzfaserplätten, die aus Holzspänen bzw. Holz- oder anderen natürlichen Fasern dadurch erzeugt werden, daß das Rohmaterial mit Bindemitteln vermischt und dieses Gemisch nach Ausformung meist unter Erwärmung mit hohem Druck zu Platten oder gegebenenfalls Formteilen verpreßt wird. Als Bindemittel können die natürlichen Kittstoffe ausgenutzt werden.
• Vorteilhafter ist es jedoch, dem Rohmaterial Kolophoniumharz, Paraffin, Wachse oder Bitumina in Form von Emulsionen zu zusetzen und dann auf dem Rohmaterial niederzuschlagen. Auch Harnstoff-Formaldehyd-Harze sowie Phenol- oder Kresolresole werden als Bindemittel eingesetzt.
• Auch aus Gewebebahnen, die mit härtbaren Kunstharzen imprägniert sind, lassen sich in der Wärme und unter Druck Platten, Rohre oder Vollmaterialien pressen.
• In entsprechender Weise kann auch Papier verarbeitet werden. Die Papierbahnen werden dazu mit einer wässrigen oder alkoholischen Lösung des als Bindemittel verwendeten Kunstharzes imprägniert. Als Bindemittel werden ebenfalls meist Phenol- oder Kresolresole oder Harze auf Harnstoff- oder Melaminbasis in Mengen verwendet, die etwa 50 % des Papiergewichtes ausmachen.
• Bei der anschließenden Trocknung des imprägnierten Papiers kann gegebenenfalls die Härtung des Bindemittels bereits eingeleitet werden. Die so vorbereiteten Bahnen werden dann aufeinander gelegt und in eine Presse eingeführt. Durch Auflegen von gemusterten Papierbahnen oder von Holzfurnieren bzw. Metallfolien als äußerer Schicht, besteht die Möglichkeit, der Oberfläche des Endprodukts das gewünschte Aussehen bzw. die gewünschten Eigenschaften zu geben. Der Schichtkörper wird dann unter Erwärmung bis auf Temperaturen von 0 160 C bis zur Aushärtung des als Bindemittel dienenden Kunstharzes verpreßt. Der Preßdruck liegt dabei zwischen 30 und 150 at. Die Preßzeit beträgt je nach Dicke des Preßgutes und nach der Art des verwendeten Kunstharzes von einigen Minuten bis zu mehreren Stunden. Anstelle von Papierbahnen ist es auch bekannt, mit dem Bindemittel getränkte Papierschnitzel zu Formkörpern zu verpressen.
• Der auf diese Weise aus Papier und härtbaren Kunststoffen erzeugte Schichtpressstoff kann spanabhebend verformt und gebohrt werden. Bei Anwendung geeigneter Klebstoffe besteht ferner die Möglichkeit, die Oberfläche einzelner Formstücke aus diesen Schichtstoffen miteinander zu verkleben.
• Durch die nahezu ausschließliche Verwendung der Polykondensate von Phenol- oder Kresolresolen oder Harzen auf der Basis Harnstoff oder Melamin als Bindemittel für das Papier, können jedoch nur Schichtpreßstoffe erhalten werden, die nach dem Aushärten dieser Polykondensate thermisch nicht mehr verformt werden können.
• Außerdem ist die hohe Brennbarkeit der als Bindemittel verwendeten Polykondensate ebenfalls ein Nachteil,der vielen Möglichkeiten der Anwendung solcher Schichtpreßstoffe entgegensteht.
• Es wurde daher nach Preßstoffen auf der Basis von Papier- oder organischen Fasern gesucht, die diese Nachteile nicht aufweisen.
• Es wurde ein Verfahren zur Herstellung von Formteilen aus flächigen Gebilden, die in der Hauptmenge aus organischen Fasern bestehen und aus Kunststoffen als Bindemittel durch Verpressen unter Erwärmen gefunden. Danach werden mit thermoplastischen Kunststoffen beschichtete, im wesentlichen aus organischen Fasern bestehende, flächige Gebilde zu Schnitzeln zerkleinert und diese Schnitzel unter Formgebung und Erwärmen auf die Erweichungstemperatur des thermoplastischen Kunststoffs verpreßt.
• Für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens können als flächige Gebilde Bahnen und Vliese geringer Stärke eingesetzt werden, die wie beispielsweise Papier, dünne Pappen, Vliese aus Zellulosefasern oder dünne Filze aus organischen Fasern natürlichen Ursprungs bestehen und ein- oder beidseitig mit thermoplastischen Kunststoffen, wie beispielsweise Polyolefinen, Polyvinylchlorid oder deren Copolymerisate mit anderen damit polymerisierbaren Verbindungen, beschichtet sind.
• Bei dünnen flächigen Gebilden, wie Papier oder dünne Vliese, ist eine einseitige Beschichtung völlig ausreichend. Bei stärkeren flächigen Gebilden, wie beispielsweise Pappe oder dergleichen, wird stets eine beidseitige Beschichtung vorzuziehen sein. Die Beschichtung wird nach an sich bekannten Verfahren auf die Oberfläche des flächigen Gebildes aufgebracht. Aus Polyolefinen, wie beispielsweise Polyäthylen oder Polypropylen, kann dazu mittels eines Extruders ein dünner Film erzeugt werden, der noch im plastischen Zustand auf die Oberfläche des flächigen Gebildes aufgebracht wird. Polyvinylchlorid wird vorteilhaft in Form einer weichmacherhaltigen Paste oder im schmelzflüssigen Zustand auf die Oberfläche des flächigen Gebildes aufgestrichen. Die mit weichmacherhaltigem Polyvinylchlorid bestrichenen, flächigen Gebilde müssen dann noch einer Wärmebehandlung zur Gelatinierung des Aufstrichs unterworfen werden. Mischpolymerisate aus Polyvinylchlorid und Polyvinylidenchlorid können vorteilhaft in Form einer wässrigen Emulsion auf die Oberfläche aes flächigen Gebildes aufgestrichen und getrocknet werden. Beim Verpressen eines mit einem solchen Mischpolymerisat beschichteten flächigen Gebildes entstehen wasserfeste Preßstoffe, die noch dazu schwer entflammbar sind.
• Gegebenenfalls weichgemachtes Polyvinylacetat kann ebenfalls in Form wässriger Emulsionen oder als Schmelze auf die Oberfläche der flächigen Gebilde als Bindemittel aufgestrichen und getrocknet werden. In der gleichen Weise kann die Oberfläche des flächigen Gebildes auch mit wässrigen Dispersionen der Polyacrylsäure-bzw. Polymethacrylsäureester beschichtet werden.
• Außer Weichmachern können diesen Bindemitteln auch noch Flammschutzkomponenten, Farbstoffe oder Pigmente zugesetzt werden, wenn flammfeste bzw. farbige Formteile erzeugt werden sollen. Die thermische Beständigkeit dieser Zusätze muß jedoch so groß sein, daß diese Zusätze sich durch die Erwärmung auf die Erweichungstemperatur des thermoplastischen Kunststoffs während des Preßvorgangs nicht zersetzen. Sinngemäß das gleiche gilt für UV-Stabilisatoren oder andere Zusätze, die in den thermoplastischen Kunststoffen enthalten sein können.
• Das Gewichtsverhältnis der zunächst als Träger für das Bindemittel dienenden flächigen Gebilde zu dem Bindemittel soll wenigstens 50 % betragen und vorteilhaft bei 70 % liegen.
• Die beschichteten flächigen Gebilde- werden dann zu Schnitzeln zerrissen oder vermahlen, deren mittlere Größe vorteilhaft etwa 25 bis 50 mm2 betragen soll. Zur Herstellung dieser Schnitzel könnenReißwölfe oder ähnlich wirkende Vorrichtungen eingesetzt werden.
• Die auf diese Weise erzeugten Schnitzel werden dann in entsprechende Formen eingefüllt und unter Erwärmen auf die Erweichungstemperatur des als Bindemittel verwendeten thermoplastischen Kunststoffs durch Druckanwendung verpreßt. Je nach Stärke der Schicht des zu verpressenden Materials und nach der Art des thermoplastischen Kunststoffs sind hierfür Drücke von 80 bis 100 kg/cm2 und Temperaturen von 50 bis 1700C erforderlich. Durch diese Maßnahmen erweicht der thermoplastische Kunststoff und verklebt die Schnitzel des flächigen Gebildes zu einer festen Masse, die nach dem Abkühlen aus der Form entnommen werden kann. Die Formmasse legt sich dabei eng an die innere Oberfläche der Form an, so daß die Oberfläche des Formteils ein genaues Abbild der inneren Formoberfläche ist. Auf diese Weise ist es möglich, Formteile mit glatten oder strukturierten Oberflächen zu erzeugen.
• Beim Verpressen der Schnitzel treten im Material und in der Oberfläche keine Einschlüsse, Lunkern oder Blasen auf, so daß die Formteile und insbesondere ihre Oberflächen keine Fehlerstellen aufweisen.
• Die Schnitzel können vor dem Verpressen noch mit Zusatzstoffen, wie beispielsweise faserigen Füllstoffen, Farbstoffen und Pigmenten, flammhemmenden Komponenten und dergleichen, vermischt werden. Insbesondere Farbstoffe, Pigmente bzw. flammhemmende Komponenten werden vorteilhaft in flüssiger Form, d.h. als Lösung, Emulsion oder Suspension, auf die Schnitzel aufgesprüht. Hierbei kann es vorteilhaft sein, wenn die Schnitzel in einer Art Wirbelschicht aäfgewirbelt sind, in die dann die Lösung, Emulsion oder Suspension eingesprüht wird. Nach Entfernen des Lösungs- bzw. Dispergiermittels bleibt die Wirkungskomponente auf der Oberfläche der Schnitzel haften und wird bei dem Preßvorgang gleichmaßig in dem thermoplastischen Kunststoff verteilt. Auch Weich-macher, Stabilisatoren und andere Zusatzstoffe können auf diese Weise in die erfindungsgemäß zu erzeugenden Formteile eingebracht werden.
• Die erfindungsgemäßen Formteile zeigen nur einen vernachlässigbar geringen Schwund, der jedoch ausreicht, ein leichtes Ausformen zu gewährleisten. Die Formteile können ohne Schwierigkeiten spanabhebend bearbeitet oder gebohrt werden. Bei nicht zu dicker Wandstärke lassen sich die erfindungsgemäß erzeugten Formteile unter abermaligem Erwärmen durch Druck verformen.
• Beispiel Abfälle von Tapeten, die aus einem mit Polyvinylchlorid beschichteten Papier bestehen, werden in einer Zerreißvorrichtung auf Schnitzel von im Durchschnitt 30 mm2 zerkleinert und in eine Plattenform eingefüllt. In dieser Plattenform werden die Schnitzel im Verlauf von 15 Minuten auf die Erweichungstemperatur des Polyvinylchlorids erwärmt und bei dieser Temperatur mit einem Druck von 2 100 kg/cm2 zu einer Platte verpreßt, worauf diese unter der aufliegenden Druckplatte im Verlauf von 10 Minuten auf Raumtemperatur abgekühlt und dann ausgeformt wird.

Claims (5)

1. Patentnspche

   Verfahren zur Herstellung von Formteilen aus flächigen Gebilden, die in der Hauptmenge aus organischen Fasern bestehen und aus Kunststoffen als Bindemittel durch Verpressen unter Erwärmen, dadurch gekennzeichnet, daß mit thermoplastischen Kunststoffen beschichtete, im wesentlichen aus organischen Fasern bestehende flächige Gebilde zu schnitzeln zerkleinert und diese Schnitzel unter Formgebung und Erwärmung auf die Erweichungstemperatur des thermoplastischen Kunststoffs verpreßt werden.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als flächige Gebilde Papierbahnen oder Vliese aus Zellulosefasern eingesetzt werden, die mit Polyvinylchlorid beschichtet sind.
3. 3. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß die flächigen Gebilde zu Schnitzeln von 25 bis 50 mm2 zerkleinert werden.
4. 4. Verfahren nach Ansprechen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnitzel vor dem Verpressen mit Zusatzstoffen vermischt werden.
5. 5. Preßs:.offe in der Hauptmenge bestehend aus Schnitzeln von flächigen Gebilden aus organischen Fasern und thermoplastischen Kunststoffen.