CH633819A5

CH633819A5 - Konstruktionsmaterial und verfahren zur herstellung desselben.

Info

Publication number: CH633819A5
Application number: CH65475A
Authority: CH
Inventors: Rene Paturle
Original assignee: Paturle Ets Sa
Priority date: 1974-01-22
Filing date: 1975-01-20
Publication date: 1982-12-31
Also published as: FR2258414B1; NO750115L; LU71682A1; US4003866A; AT346608B; GB1498501A; BR7500403A; FR2258414A1; SE430788B; NL7500777A; JPS50117874A; CA1083277A; NO147073C; IL46416A0; IT1027319B; ATA18175A; IN144214B; AU7743875A; AU500809B2; ES434015A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Konstruktionsmateria! und auf ein Verfahren zu dessen Herstellung.

Abfallprodukte aller Art fallen in immer grösser werdendem Ausmasse an. Dies gilt insbesondere für Kunststoff-abfiille, wie beispielsweise Wegwerfflaschen, Kunststoffbeutel, Verpackungsfolien. Versuche, diese Kunststoffabfäile in grossem Masse wieder verwenden zu können, sind bisher unter anderem daran gescheitert, dass die Trennung sehr unterschiedlicher Kunststoffabfälle grosse Schwierigkeiten macht und das Wiederaufschmelzen der Kunststoffabfälle in der Regel zu einem Abbau der Moleküle und zu einer starken Verschlechterung der Eigenschaften der Kunststoffe führt. Bei Abfällen aus wärmeaushärtenden Kunststoffen ist ein Wiederaufschmelzen ohnehin nicht durchführbar, so dass eine Regenerierung bei diesen bisher nicht vorgenommen werden konnte.

Man hat bisher weiterverarbeitbaren, insbesondere thermoplastischen, Kunststoffen Füllstoffe, beispielsweise Farbstoffe, in einem geringen Anteil beigemengt, um Färbungen oder einen besonderen Glanz zu erreichen. Dabei handelt es sich jedoch um Beimengungen von Füllstoffen in geringer Menge zu frisch hergestellten Kunststoffen, so dass auf diese Weise Kunststoffabfälle nicht wieder verarbeitet werden können. Der Füllstoffanteil, der zugemengt werden kann, ist bei diesen bekannten Kunststoffen sehr gering.

Aus der GB-PS 1 267 917 ist ein Konstruktionsmaterial in Form von Platten bekannt, welches aus einer Mischung aus einer Kunststoffkomponente und einer Füllstoffkomponente besteht. Die Kunststoffkomponente besteht aus thermoplastischen Abfallmaterialien und hat einen Anteil an der Materialmischung von wenigstens 50%. Diese Füllstoffkomponente kann aus einem oder mehreren der Materialien Papier, Karton, Sägemehl, Holzspäne, Stroh bestehen. Die Kunststoffkomponente hat einen Gewichtsanteil an der Mischung von mindestens 50%, d.h. ihr Anteil an der Gesamtmischung ist grösser als der Füllstoffanteil, Damit unterscheidet sich dieses bekannte Konstruktionsmaterial bereits grundsätzlich von dem erfindungsgemässen Konstruktionsmaterial, bei dem die Füllstoffkomponente gleich oder grösser ist als die Kunststoffkomponente. Mischungen, in denen die Kunststoffkomponente einen höheren Gewichtsanteil als die Füllstoffkomponente hat, haben den Nachteil, dass,

auch wenn Abfallkunststoff Verwendung findet, die Materialkosten relativ hoch werden. Im übrigen kann die aus der GB-PS 1 267 917 bekannte Materialmischung nur zur Herstellung von Pressplatten verwendet werden und ist nicht als in verschiedenartigen Verarbeitungsverfahren, beispielsweise dem Spritzgussverfahren oder dem Giessverfahren, verarbeitbares Material verwendbar.

Aus der GB-PS 1 113 792 ist ein weiteres Verfahren zur Herstellung von Pressplatten bekannt, bei dem ein Konstruktionsmaterial verwendet wird, das ebenfalls eine Mischung aus einer Kunststoffkomponente und einer Füllstoffkomponente darstellt. Die Kunststoffkomponente enthält Kunststoffolienschnitzel aus Polyethylen oder Polyvinylchlorid oder Polypropylen. Die Füllstoffkomponente enthält Fasern, Teilchen oder Schnitzel aus Holz, Leder, tierischen oder pflanzlichen Fasern oder aus einer Mischung aus thermoplastischen Fasern oder aus organischen Fasern. Die Gewichtsverhältnisse der Komponenten sind in der GB-PS 1 113 792 nicht angegeben, so dass insofern die Lehre der GB-PS unvollständig ist. Wesentlich bei dem bekannten Verfahren ist, dass die Kunststoffkomponente aus Kunststoffschnitzeln besteht, die mit den Füllstoffen in einer Schicht ausgebreitet werden können, die dann mittels geeigneter Heizeinrichtungen durchwärmt werden kann. Ein derartiges Material ist möglicherweise zur Herstellung von Pressplatten unter der Einwirkung von Druck geeignet; es ist jedoch nicht für die Weiterverarbeitung in üblichen Kunststoffverarbeitungsverfahren, beispielsweise im Spritzgiessen, Formgiessen, Extrudieren, verwendbar.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Kon- _ struktionsmaterial zu schaffen, welches kostengünstig und für viele Einsatzgebiete geeignet ist und welches grossenteils aus Abfallprodukten bestehen kann, und ein Verfahren zu seiner Herstellung, welches einfach, wirtschaftlich und zuverlässig ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch ein Konstruktionsmaterial mit den Merkmalen von Patentanspruch 1 bzw. durch ein Verfahren zu dessen Herstellung mit den Merkmalen von Patentanspruch 18 gelöst.

Die Mischung besteht vorzugsweise nicht vorwiegend aus einem Kunststoff, in dem eine geringe Menge des Füllstoffes eingelagert ist, sondern aus zwei Komponenten, von

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denen die eine aus einem oder mehreren thermoplastischen Kunststoffen besteht und die andere aus einem oder mehreren Füllstoffen. Vorzugsweise bildet die Füllstoffkomponente mindestens den gleichen Gewichtsanteil, wie die Komponente aus thermoplastischem Kunststoff. Die Füllstoffe können sowohl anorganischer, z.B. mineralischer Art sein, als auch organischer Art, wobei als organische Füllstoffe sowohl solche pflanzlicher Provenienz als auch organische Kunststoffe, beispielsweise zerkleinerte Duroplastmaterialien, Verwendung finden können. Diese Füllstoffe können Abfallmaterialien sein, die zu sehr geringen Kosten erhältlich sind und ansonsten keiner sinnvollen Verwendung zugeführt werden können. Durch die Verwendung von Abfallstoffen als Füllstoff ergibt sich die Möglichkeit, unbrauchbare und unästhetische Abfälle sowie weggeworfene Kunststoffabfälle wieder zu verwenden, wobei einerseits ein möglicher Beitrag zur Umweltverbesserung geleistet wird oder andererseits ein sehr kostengünstiges Konstruktionsmaterial erhalten wird, das sich mit den üblichen Bearbeitungsmethoden, wie Pressen, Extrudieren, spanabhebende Bearbeitung, bearbeiten und auf vielen Gebieten einsetzen Iässt.

Die Mischung bietet gegenüber dem Stand der Technik wesentliche Vorteile. Durch die Umhüllung der Teilchen der Füllstoffkomponente mit einem Umhüllungsmaterial vor der Vermischung mit den Teilen der Kunststoffkomponente können die Teilechen der Füllstoffkompenente nach Massgabe des verwendeten Umhiillungsmaterials in bestimmter Hinsicht so aufbereitet werden, dass die gesamte Mischung besser verarbeitbar ist und bessere Eigenschaften aufweist. Wenn beispielsweise als Überzugsmittel Wachse aus einem Polyäthylen niederen Molekulargewichts oder Kunstharze oder Hochpolymeren verwendet werden, kann eine Erhöhung der Dichte der Füllstoffteilchen erreicht werden, weil die Überzugsmittel teilweise in die Poren der Füllstoffteilchen ein-drigen. Ausserdem kann die Affinität der Füllstoffteilchen zu der Kunststoffkomponente stark erhöht werden, so dass die Füllstoffteilchen sich dann besonders gut mit der Kunststoffkomponente verbinden. Auf diese Weise kann die Ko-häsion aller Bestandteile der Mischung stark verbessert und können Materialeigenschaften, wie mechanische Beanspruch-barkeit, Widerstandsfähigkeit gegen Umwelteinflüsse, Feuchtigkeitsaufnahme, von besonderer Güte erzielt werden. Wenn das Umhüllungsmittel beispielsweise eine Umhüllung aus Silikatmaterial Verwendung findet, bietet dies den Vorteil, dass sich die umhüllten Füllstoffteilchen in der weiteren Verarbeitung sehr viel leichter handhaben lassen bzw. gut getrocknet und mit einem harten widerstandsfähigen Überzug versehen werden können. Die überzogenen Kunststoffteilchen weisen meist ein sehr viel niedrigeres Schüttvolu-men auf als im nichtüberzogenen Zustand und sind meist gegen Feuchtigkeitseinflüsse geschützt. Die mit Silikat überzogenen Füllstoffe bieten, wenn sie mit der Kunststoffkomponente vermischt sind, ein quasi homogenes Material, das bei Raumtemperatur eine feste Masse bilden kann, deren Charakter und Eigenschaften einerseits durch die Kunststoffkomponente, andererseits durch die Füllstoffkomponente bestimmt werden können. Durch die Umhüllung von Füllstoffteilchen der Mischung hat man es daher durch die Wahl des Umhüllungsmaterials in der Hand, die Eigenschaften der Mischung weitgehend zu bestimmen und auf die jeweiligen Erfordernisse abzustellen.

Bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemässen Konstruktionsmaterials besitzen die Merkmale der Patentansprüche 2 bis 17. Bevorzugte Ausführungsformen des Verfahrens besitzen die Merkmale der Patentansprüche 19-35.

Bei dem erfindungsgemässen Konstruktionsmaterial kann die Kunststoffkomponente beispielsweise nur aus Polyäthylenanteilen bestehen, z.B. aus einem Anteil frisch hergestellten Polyäthylen und aus einem Anteil zerkleinerter Polyäthylenabfälle.

Es ist aber auch möglich, dass in der Kunststoffkomponente des erfindungsgemässen Konstruktionsmaterials neben 5 Polyäthylen niedriger Dichte weitere Thermoplaste guter Fluidität anderer Zusammensetzung, beispielsweise Polyamide oder Polystyrole verwendet werden.

Die Zusammensetzung der Thermoplastkomponenten des erfindungsgemässen Konstruktionsmaterials ist insbesondere io auch dann besonders günstig, wenn eine Anzahl unterschiedlicher thermoplastischer Kunststoffe, insbesondere Abfallkunststoffe, in der Komponente verwendet werden soll. Unterschiedliche Kunststoffe haben sehr unterschiedliche Erweichungstemperaturbereiche. Zur Vermengung der Kunst-15 stoffe ist es zweckmässig, sie in den plastischen oder flüssigen Zustand überzuführen und so zu vermischen und unter Druck zu verbinden. Wenn dabei alle eingebrachten Kunststoffe erweicht werden sollen, muss die Erwärmung bis zum Erweichungsbereich der höchstschmelzenden Kunststoffan-20 teile getrieben werden. Dies kann jedoch zu einer teilweisen Zerstörung der niedriger schmelzenden Kunststoffanteile führen. Bei einer bevorzugten Zusammensetzung der Thermoplastkomponente bewirken jedoch das Polyäthylen niedriger Viskosität und gegebenenfalls ein weiterer Thermoplast 25 guter Fluidität, beispielsweise Polyamid, die bei einer Erwärmung praktisch flüssig werden, dass die bei der Verflüssigung dieser Thermoplastanteile noch nicht verflüssigten Anteile von den verflüssigten Thermoplasten mit einem Mantel umschlossen werden. Auf diese Weise können auch höher-30 schmelzende Kunststoffanteiie, beispielsweise Kunststoffabfälle anderer Zusammensetzung eingebunden und zu einer quasi homogenen Mischung mit den übrigen verflüssigten Kunststoffanteilen vermengt werden. Dabei kann je nach den gewünschten chemischen oder physikalischen Eigenschaf -35 ten der Anteil an beliebigen anderen Kunststoffen und das Anteilverhältnis an Polyäthylen und weiteren Thermoplasten guter Fluidität variiert werden. Die Thermoplastkomponente des erfindungsgemässen Kunststoffmaterials kann jedoch auch, wie bereits ausgeführt, ausschliesslich aus Polyäthylen 40 bestehen.

Mit Vorteil ist das Konstruktionsmaterial gemäss der Erfindung so ausgebildet, dass der Füllstoff aus mindestens einem der folgenden Materialien besteht: Holzspäne, Holzmehl, Asbeststaub, Asbestfasern, Torf, Schwefel, Kieselerde 45 einschliesslich SiOa und Kieselsäure, Sand, Graphit, Metallspäne, Asche von Müllverbrennungsanlagen, Abfälle aus wärmeaushärtenden Kunststoffen. Bei dieser Ausbildung des erfindungsgemässen Konstruktionsmaterials besteht die Füllstoffkomponente vorzugsweise aus Materialien, die in grosso sem Umfang als Abfallmaterialien bei Fertigungsprozessen anfallen oder als relativ preisgünstige Naturprodukte erhältlich sind. Je nach der Art des verwendeten Füllstoffes kann das erfindungsgemiisse Konstruktionsmaterial einen durch den jeweiligen Füllstoff beeinflussten Charakter besitzen. 55 Besonders günstige Eigenschaften ergeben sich bei der Verwendung von Holzabfällen.

Eine besonders günstige Ausgestaltung des erfindungsgemässen Konstruktionsmaterials ist gegeben, wenn der Mi-schungsanteil an zerkleinerten Kunststoffen gewichtsmässig 60 etwa zur Hälfte aus Kunststoffen beliebiger Zusammensetzung und je etwa zu einem Viertel aus Polystyrolen und aus Polyäthylenen niedriger Dichte besteht. Bei dieser Ausgestaltung ist gewährleistet, dass die Kunststoffbestandteile nur auf eine relativ niedrige Temperatur erwärmt werden müs-65 sen (z.B. 250°C bis zu 190°C) und dann eine Vermischung der erweichten und der noch nicht erweichten Kunststoffbestandteile möglich ist, die auch eine Einmischung der Asbestbestandteile in besonders günstiger Weise ermöglicht.

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Eine andere vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemässen Konstruktionsmaterials ist gegeben, wenn das Material, in Relation der einzelnen Stoffe zueinander, in Gewichtsteilen enthält:

mindestens 40 Holzabfälle (Späne, Fasern, Mehl), 2 bis 6 Kunststoffe zur Vorbehandlung der Holzabfälle, z.B. Kunststoffe mit niedrigem Molekulargewicht zwischen 1000 und lO'OOO, wie Polyäthylenwachse oder Polypropylenwachse, 20 bis 30 Kunststoffe beliebiger Zusammensetzung, 10 bis 15 Polystyrole, 10 bis 15 Polyäthylene, wobei die Summe der Gewichtsteile der vorgenannten Bestandteile 100 beträgt.

Dieses Material bietet ein in seinem Charakter holzähnliches Material, das jedoch sehr viel härter und widerstandsfähiger als Holz ist und in üblichen Verformungsverfahren z.B. zu Formstücken verpresst werden kann und sich auch spanabhebend bearbeiten lässt.

Eine besonders vorteilhafte Ausbildung des erfindungsgemässen Konstruktionsmaterials, welche eine besonders hohe Wärmebeständigkeit aufweist, kann dadurch erreicht werden, dass das Umhüllungsmaterial für die Füllstoffteilchen aus Silikatmaterial besteht. Die mit Silikat überzogenen Füllstoffe ermöglichen, wenn sie mit der Kunststoffkomponente vermischt sind, ein quasi homogenes Material, das bei Raumtemperatur eine feste Masse ist, deren Charakter und Eigenschaften einerseits durch die Kunststoffkomponente, andererseits auch durch die Füllstoffkomponente bestimmt werden. Dabei können durch die Umhüllung der Füllstoffe mit Silikat die Eigenschaften des Materials wesentlich verbessert werden, insbesondere die Verarbeitungseigenschaften und die Widerstandsfähigkeit gegen Umwelteinflüsse. Besonders günstige Eigenschaften lassen sich bei dieser Ausgestaltung des erfindungsgemässen Konstruktionsmaterials bei der Verwendung von Holzabfällen erzielen. Wenn Holzspäne oder Holzmehl, die mit Silikatmaterial umhüllt worden sind, verwendet werden, lässt sich eine Verbesserung der Härte von erfindungsgemässen Konstruktionsmaterialien erzielen, die aus Mischungen bestehen, die mehrere unterschiedliche Polymere enthalten. Darüber hinaus ermöglicht die Umhüllung der Holzspäne und des Holzmehls mit Silikatmaterial eine grössere Härte des erhaltenen Konstruktionsmaterials selbst dann, wenn der Kunststoffanteil des Konstruktionsmaterials nur einen selbst relativ weichen Kunststoff, wie beispielsweise Niederdruckpolyäthylen (Polyäthylen einer Dichte von 0,92) enthält. Die Verwendung von mit Silikatmaterial umhüllten Holzspänen oder Holzmehl bietet somit in Verbindung mit den unterschiedlichsten Kunststoffkomponenten und sogar relativ weichen Kunststoffkomponenten harte erfindungsgemässe Konstruktionsmaterialien. Die Vermengung der Kunststoffanteile der Kunststoffkomponente mit den mit Silikaten überzogenen Füllstoffen bietet für die nachfolgende Vermischung auch bei höheren Temperaturen bei nicht stark wärmebelastbaren Füllstoffen keine Probleme, da die Füllstoffe durch den Silikatüberzug auch wärmebeständiger gemacht werden können und somit durch die Verarbeitungstemperaturen, bei denen die Kunststoffe verflüssigt werden, nicht zerstört werden.

Als Überzugsmittel zum Umhüllen der Füllstoffe kommen sowohl stark alkalische Silikate mit einem pH-Wert von mehr als 10,5 als auch schwach alkalische Silikate, beispielsweise ein schwach alkalisches Natriumsilikat, das auch als «neutrales» Natriumsilikat bezeichnet wird, in Frage.

Natriumsilikat ist insbesondere für Überzugsmittel geeignet. wenn als Füllstoffe Holzabfälle verwendet werden. Die auf diese Weise behandelten Holzabfälle lassen sich besonders gut mit thermoplastischen Kunststoffen zu einem erfindungsgemässen Konstruktionsmaterial vermischen. Darüber hinaus kann mit Natriumsilikat die Herstellung des erfindungsgemässen Konstruktionsmaterials besonders kostensparend und wirtschaftlich gestaltet werden.

Eine besonders günstige Ausgestaltung eines erfindungsgemässen Konstruktionsmaterials ist dadurch gegeben, dass das Material, in Relation der einzelnen Stoffe zueinander, in Gewichtsteilen enthält:

mindestens 40 Holzabfälle (Späne, Fasern, Mehl), 2 bis 12 Silikatmaterialien zur Vorbehandlung der Holzabfälle, 20 bis 30 Kunststoffe beliebiger Zusammensetzung, 10 bis 15 Polystyrole, 10 bis 15 Polyäthylene, wobei die Summe der Gewichtsteile der vorgenannten Bestandteile 100 beträgt.

Diese Ausgestaltung des erfindungsgemässen Konstruktionsmaterials bietet ein in seinem Charakter holzähnliches Material, das jedoch sehr viel härter und widerstandsfähiger als Holz ist und in üblichen Verformungsverfahren, z.B. zu Formstücken verpresst werden kann und sich auch spanabhebend bearbeiten lässt.

Günstige Ausbildungen des erfindungsgemässen Konstruktionsmaterials werden auch dadurch erreicht, dass ein Natriumsilikat enthaltendes Überzugsmittel von 38/40° Baumé, von 45° Baumé oder von 48/60° Baumé eingesetzt wird.

Es ist in manchen Fällen nicht nur günstig, wie vorstehend beschrieben, die Füllstoffteilchen vor dem Vermischen mit den Teilchen der Kunststoffkomponente mit einer Umhüllung zu versehen, sondern in manchen Fällen ist eine günstige Ausgestaltung eines erfindungsgemässen Konstruktionsmaterials auch dadurch gegeben, dass die Teilchen der Kunststoffkomponente eine Umhüllung aus einem Umhüllungsmaterial, beispielsweise einem Wachs, einem Hochpolymer oder einem Silikatmaterial, aufweisen, bevor sie mit Füllstoffkomponenten vermischt werden. Wenn beispielsweise die Teilchen der Kunststoffkomponente sehr faserig sind und damit im Hinblick auf ihr Gewicht einen ungünstig grossen Raum einnehmen, wie beispielsweise Teilchen, die durch Zerschnitzeln von Kunststoffteppichen hergestellt wurden, dann ist es günstig, diese flockigen oder faserigen Teilchen durch eine Vorbehandlung mit einem Umhüllungsmaterial kompakter und damit für die weiteren Bearbeitungsschritte besser geeignet zu machen. Als Umhüllungsmaterialien kommen ebenso wie bei der Umhüllung von Füllstoffen Wachse, Hochpolymere oder Silikatmaterialien in Frage.

Mit Vorteil kann das Konstruktionsmaterial gemäss der

Erfindung auch so ausgebildet sein, dass es Einlagerungen aus Harz, Hartholzspänen oder Glasfasern oder Stücken aus thermoplastischèn Profilen oder Bändern oder Stücken von Metallfäden aufweist. Durch derartige Einlagerungen kann das erfindungsgemässe Konstruktionsmaterial in bestimmten Richtungen besonders beanspruchbar gemacht werden oder es kann in seiner allgemeinen Beanspruchbarkeit gesteigert werden.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung des vorgenannten Konstruktionsmaterials ist dadurch gegeben, dass die thermoplastischen Profile oder Bänder aus gegen Wärme widerstandsfähigen thermoplastischen Materialien, z.B. Polyestern, Polyamiden, Polypropylenen oder Polyäthylenen von einer Dichte von mindesten 0,95 bestehen. Auf diese Weise kann man erreichen, das bei der Herstellung des Konstruktionsmaterials, d.h. beim Mischen der Komponenten, das bei erhöhter Temperatur und partiellem Aufschmelzen von Komponenten erfolgen muss, die Einlagerungen noch nicht aufgeschmolzen sind und im wesentlichen ihre Form in der Mischung enthalten.

Eine besonders günstige Ausgestaltung wird dabei dadurch erreicht, dass die Einlagerungen 5-25 Gew.-%, gemessen am Gesamtgewicht des Materials, ausmachen.

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Bei der Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens können die, die eine Komponente der Gesamtmischung bildenden Kunststoffe gegebenenfalls über eine Vorverarbeitungsstufe zusammengebracht und so zu einer Kunststoffmischung gemischt werden. Die aus dem Mischer ausgetragene Masse kann Weiterverarbeitungsschritten unterworfen werden.

Für die gegebenenfalls erfolgende Weiterverarbeitung sind übliche Weiterverarbeitungsverfahren, wie Extrudieren, Srangpressen, Kalandrieren, Pressen und Granulieren nach dem Erkalten, geeignet. Die Füllstoffe können unter Umständen gleichzeitig mit der Kunststoffkomponente in den Mischer eingebracht und dort erwärmt und vermengt werden, in vielen Fällen ist es jedoch vorteilhaft, zunächst die Kunststoffkomponente in den Mischer einzubringen, zu erwärmen und zu einer pastösen Masse zu vermischen, bevor dann die überzogenen Füllstoffe eingegeben werden. Bei einer solchen Arbeitsweise kann zunächst eine geeignete Vermengung der Kunststoffanteile untereinander, und zwar gegebenenfalls bei Temperaturen, bei denen nur einige Anteile aufgeschmolzen sind, die höchstschmelzenden Anteile jedoch noch fest sind, zu bewerkstelligen und dann die überzogenen Füllstoffe beizumengen. Dabei werden die überzogenen Füllstoffe dann nicht über lange Zeit einer hohen, zum Aufschmelzen von Kunststoffanteilen erforderlichen Temperatur ausgesetzt, sondern können durch ihre Beimengung, falls sie nicht vorerwärmt sind, eine Abkühlung der gesamten Masse bewirken, durch die sichergestellt ist, dass die überzogenen Füllstoffe nicht durch Wärme zersetzt oder beschädigt werden. Dabei ist allerdings dafür Sorge zu tragen, dass die Gesamtmischung im Mischer stets auf einer Temperatur bleibt, die so hoch ist, dass die Masse pastös bleibt. Die pastose Endmasse wird dann aus dem Mischer ausgetragen und gegebenenfalls weiterverarbeitet.

Eine günstige Ausgestaltung eines Verfahrens zur Herstellung eines erfindungsgemässen Konstruktionsmaterials kann auch dadurch erreicht werden, dass die Teilchen der Kunststoffkomponente, z.B. Teilchen von zerkleinerten Teppichen, vor der Vermischung mit den Füllstoffteilchen mit einem Überzugsmittel vermischt und überzogen werden. Dies kann, ähnlich wie bei dem vorstehend diskutierten Füllstoff-Überziehverfahren beispielsweise in einem Vormischer, gegebenenfalls auch bei erhöhter Temperatur, durchgeführt werden. Auf diese Weise kann eine Erhöhung der Dichte der Kunststoffteilchen, insbesondere wenn diese flockig, flauschig oder faserig sind, mittels der Umhüllung erreicht werden. Als Überzugsmittel kommen beispielsweise Wachse aus Polyäthylen niedrigen Molekulargewichts, Kunstharze, Hochpolymere guter Fluidität oder Silikatmaterialien in Frage.

Das erfindungsgemässe Verfahren kann mit Vorteil auch so ausgestaltet sein, dass die Durchmischung von Kunststoffmischung und Füllstoffen im Mischer bei einer Temperatur von 240°C bis 400°C erfolgt. Die Temperatur im Mischer wird in Abhängigkeit von den einzelnen Kunststoffen und Füllstoffen gewählt.

Das Verfahren kann in vorteilhafter Weise so ausgestaltet sein, dass die Mischung nach ihrer Herstellung im Mischer entweder in diesem selbst oder in einem nachgeschalteten Behälter auf eine niedrigere Temperatur abgekühlt wird, jedoch auf eine solche Temperatur, bei der die Mischung pastös bleibt, beispielsweise auf eine Temperatur über 130°C. Die Mischung kann bei dieser Temperatur über eine relativ lange Zeit auf Vorrat in pastösem Zustand gehalten werden und kann dann bei Bedarf weiterverarbeitenden Verfahren zugeführt werden.

Eine andere vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahrens kann darin bestehen, dass dem Gemisch von Kunststoffmischung und Füllstoffen im Mischer im Zeitpunkt des Beginns der Quasi-Homogenisierung der Komponenten zu einer Paste weitere Einlagerungen, z.B. Hartholzspäne, Glasfasern, Profilstücke oder Bandstücke aus thermoplastischem 5 Material, Metallfasern beigegeben und der Vermischung ebenfalls unterworfen werden. Bei diesem Verfahren wird zunächst meist nach Zuführung der Kunststoffkomponente und der Füllstoffe in dem Mischer der Mischvorgang soweit durchgeführt, bis eine Quasi-Homogenisierung aller Milo schungsbestandteile und die Bildung einer pastösen Masse einzutreten beginnt. Dann können zusätzliche Einlagerungen der vorgenannten Art eingegeben werden, beispielsweise um eine besondere Verstärkung oder Strukturierüng des endgültigen Materials zu erzielen. Diese Einlagerungen können 15 dann bei der Fortsetzung des Mischvorgängs in die pastose Masse eingearbeitet und dort im wesentlichen gleichmässig verteilt werden.

Eine weitere Ausgestaltung dieses Verfahrens ist dadurch gegeben, dass die Zugabe der Einlagerungen etwa 30 bis 60 20 Sekunden vor der Fertigstellung der Mischung erfolgt. Die Einlagerungen können somit relativ kurz vor der Fertigstellung der Masse in den Mischer eingegeben werden.

Das Verfahren kann im weiteren so ausgestaltet sein,

dass die Materialmischung nach der Fertigstellung im Mi-25 scher in bekannten Kunststoffverarbeitungsverfahren, z.B. Extrudieren zu Strängen und Folien, Heisspressen, Granulieren, Strangpressen, Kalandrieren, zu einem verarbeitbaren Rohstoff, z.B. Granulat, oder zu Halbzeugen, wie Folien, Bänder, Platten, Profilen, oder zu Fertigprodukten wie 30 Pressteilen, verarbeitet wird. Bei einigen der weiteren Verarbeitungsschritte kann die pastose Masse unmittelbar so, wie sie aus dem Mischer kommt, im warmen Zustand weiterverarbeitet werden, beispielsweise beim Extrudieren oder Pressen. Bei anderen Weiterverarbeitungsschritten, beispiels-35 weise beim Granulieren, kann die pastose Masse beispielsweise unmittelbar durch eine Düse gedrückt und der entstehende Strang dahinter zerhackt werden, oder die Masse kann auch in einen Extruder geführt und der extrudierte Strang zerhackt werden.

40 Das Verfahren kann auch in der Weise weitegebildet sein, dass aus der Materialmischung hergestellte Teile an ihrer Oberfläche mit einem Behandlungsmaterial zur Erzielung einer Oberflächenschicht nachbehandelt werden.

45 Dabei kann als Nachbehandlungsmaterial ein Pulver aus einem der Materialien Schiefer, Glimmer, Sandstein, Schmirgel, Karborund, Granit, keramischem Material (gefärbt oder ungefärbt) oder Metall verwendet werden. Auf diese Weise lassen sich Materialien mit Oberflächen unterschiedlichster so Eigenschaften herstellen, beispielsweise Schleifflächen, Spiegelflächen, feuerfeste Oberflächen.

Eine besondere Ausgestaltung des Verfahrens ist dabei dadurch gegeben, dass das Pulver mechanisch in die Oberfläche des Materials eingearbeitet, z.B. eingehämmert wird. 55 Eine andere Ausgestaltung wird dadurch erreicht, dass die Oberfläche von aus der Materialmischung hergestellten Teilen mittels in der Kunststoffverarbeitung bekannter Oberflächenbehandlungsverfahren metallisiert wird. Das erfindungsgemässe Material kann auf diese Weise mit einer Me-60 talloberfläche versehen werden.

Zur weiteren Erläuterung werden im folgenden drei Beispiele von erfindungsgemässen Konstruktionsmaterialien und deren Herstellung beschrieben:

65 Beispiel 1

Kunststoffmaterial mit Holz als Füllstoff.

Dieses Material hat die folgende Zusammensetzung in Gewichtsteilen:

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Holzabfälle (Holzschnitzel, Holzmehl) mindestens 40, Mittel zur Überziehung der Holzteilchen 2 - 4 bis 3 - 6, Kunststoffe beliebiger Zusammensetzung 20 bis 30, Polystyrole 10 bis 15, Polyäthylene 10 bis 15. Die Summe der Gewichtsteile der vorgenannten Bestandteile beträgt 100.

Die Holzteilchen werden zunächst mit den Überzugsmaterialien, beispielsweise mit Thermoplasten niedrigen Molekulargewichts zwischen 1000 und lO'OOO vermischt. Diese Vermischung erfolgt beispielsweise bei einer Temperatur zwischen 120 und 180°C, wobei 5 bis 10 Gew.-% von Polyäthylenwachs oder Polypropylenwachs in bezug auf das Gewicht der Holzteile mit dem Holz vermischt werden. Die Holzteilchen werden auf diese Weise mit dem Kunststoffwachs überzogen.

Nach diesem Überzugsverfahrensschritt werden die vorbehandelten Holzteilchen mit der eigentlichen Kunststoffkomponente, die aus Kunststoffen beliebiger Zusammensetzung, weiter aus Polystyrol und weiter aus Polyäthylen besteht, im Mischer vermischt und gehen mit den Kunststoffen eine ausgezeichnete Bindung ein. Es entsteht nach kurzer Mischzeit ein quasi homogenes Material, bei dem keine separaten Kunststoffteilchen mit dem Auge mehr festgestellt werden können. Da die Holzteilchen immer eine geringe Feuchtigkeit beinhalten, muss der Mischvorgang im Mischer unter einem Vakuum stattfinden, um die entstehenden Dämpfe absaugen zu können. Die fertige pastose Mischung kann dann aus dem Mischer ausgetragen und weiterverarbeitet werden. Auch bei diesem Beispiel entsteht ein neues Material mit homogenem Verhalten.

Beispiel 2

Konstruktionsmaterial unter Verwendung von Holzspänen als Füllstoff.

Dieses Kunststoffmaterial hat folgende Zusammensetzung in Gewichtsteilen:

Holzschnitzel mindestens 40, Silikate zum Überziehen der Holzschnitzel 2 bis 12, thermoplastische Kunststoffe beliebiger Zusammensetzung 20 bis 30, Polystyrole 10 bis 15, Polyäthylene 10 bis 15, wobei die Summe der Gewichts-teiie der vorgenannten Bestandteile 100 beträgt.

Die Holzschnitzel werden zunächst mit dem, schwach alkalisches Natriumsilikat enthaltenden Mittel von 38/40° Baumé vermischt. Diese Vermischung erfolgt bei einer Temperatur von etwa 70°C, wobei 5 bis 20 Gew.-%- des Natriumsilikats in bezug auf das Gewicht der Holzschnitzel mit dem Holz vermischt werden. Die Vermischung erfolgt in einem mit hoher Drehzahl drehenden Mischcr unter Vakuum. Die Holzschnitzel werden auf diese Weise mit dem Natriumsilikat überzogen. Nach diesem Überzugs-verfährensschritt werden die vorbehandclten Holzteilchen mit der eigentlichen Kunststoffkomponente, die aus Thermoplasten beliebiger Zusammensetzung, weiter aus Polystyrol und Polyäthylen besteht, im eigentlichen Mischer vermischt und gehen mit dem Kunststoff eine ausgezeichnete Bindung ein. Es entsteht nach kurzer Mischzeit ein quasi homogenes Material, bei dem keine separaten Kunststoff-teilchen mit dem Auge mehr festgestellt werden können. Da die Holzteilchen immer eine geringe Feuchtigkeit beinhalten, muss der Mischvorgang im Mischer unter einem Vakuum stattfinden, um die entstehenden Dämpfe absaugen zu können. Die fertige pastose Mischung kann dann aus dem Mischer ausgetragen und weiterverarbeitet werden.

Die weitere Verarbeitung kann mit üblichen Verarbeitungsverfahren, beispielsweise Walzen, Extrudieren, Spritz-gicssen, Pressen erfolgen. Die Umformung des Materials erfolgt, wenn dieses bei erhöhter Temperatur eine pastose Konsistenz hat. Da die Umformung unter geringen Drücken erfolgen kann, ergeben sich sehr leichte, einfache und kostengünstige Verarbeitungseinrichtungen und Maschinen.

j Beispiel 3

Kuststoffmaterial mit Holz als Füllstoff.

Dieses Material hat die folgende Zusammensetzung in Gewichtsteilen:

Holzabfälle (Holzschnitzel, Hohlmehl) mindestens 40, Natriumsilikatlösung von 38/40° Baumé oder von 45°

Baumé 2 bis 12, Thermoplaste beliebiger Zusammensetzung 20 bis 30, Polystyrole 10 bis 15, Polyäthylene 10 bis 15,

wobei die Summe der Gewichtsteile der vorgenannten Bestandteile 100 beträgt.

Bei diesem Beispiel wird ein Konstruktionsmaterial in analoger Weise hergestellt, wie dies vorstehend beim Beispiel 1 bereits beschrieben wurde. Nachdem jedoch Natriumsilikatlösung von 38/40° Beaumé bzw. 45° Beaumé weniger zäh ist als die im Beispiel 1 verwendete Natriumsilikatlösung von 58/60° Beaumé, kann das Überziehen der Holzteilchen bei einer Temperatur von ca. 70°C erfolgen und es ist nicht erforderlich, höhere Temperaturen anzuwenden. Im übrigen ist das Vorgehen das gleiche wie in Beispiel 1 und auch die entstehende pastose Masse kann in bekannten Verarbeitungsverfahren, beispielsweise Spritzgiessen, Pressen, Extrudieren, zu Formkörpern weiterverarbeitet werden.

Versuche haben gezeigt, dass das erfindungsgemässe Konstruktionsmaterial, dessen Zusammensetzung und Herstellung im Vorstehenden erörtert wurden, eine Anzahl günstiger Eigenschaften bietet, die zeigen, dass es sich dabei um ein völlig neues Material handelt. Im folgenden werden die wesentlichen Vorteile angeführt, die sich erzielen lassen:

Das erfindungsgemässe Konstruktionsmaterial kann meist mit geringer Kraftanwendung bzw. geringem Druck durch Pressen oder durch Spritzguss geformt werden (ca. von einigen kg bis 30 kg/cm2).

Infolge der allgemein günstigen Steifigkeit des Materials nach dem Verpressen oder nach dem Spritzgiessen ist es nicht notwendig, die hergestellten Formkörper vor dem Ausformen abzukühlen. Ganz allgemein ist die Steifigkeit des Materials, welcher Umformungsprozess auch immer angewandt wird (Beschichten, Walzen, Extrudieren, Strangpressen) ausgezeichnet und es ist nicht notwendig, irgendwelche besondere Vorsichtsmassnahmen zur Handhabung vorzusehen.

Die Schwingung ist meist Null oder sehr gering, was folgende Vorteile bietet:

Da die Umformung unter geringen Drücken erfolgen kann, ergeben sich sehr leichte, einfache und kostengünstige Verarbeitungseinrichtungen und Maschinen.

Geringbelastbare Formen, beispielsweise aus Gips oder aus Holz, können eingesetzt werden.

Es ergeben sich sehr reduzierte Abkühlungszeiten von der Grössenordnung von wenigen Sekunden, welche um ca. 50 Çr niedriger sind als die Abkühlungszeiten bei üblichen Kunststoffen, wodurch sich eine Vermehrung der Arbeitszyklen erreichen lässt.

Es besteht die Möglichkeit, sehr unterschiedliche Wandstärken in ein und demselben Formstück vorzusehen.

Andere Möglichkeiten bzw. erzielbare Vorteile die sich in den Versuchen gezeigt haben, sind

Möglichkeit der Einbettung von Teilen, beispielsweise im Pressverfahren;

Möglichkeiten der Einbettung von metallischen Bewehrungen analog denen, die zur Betonbewehrung vorgesehen werden oder vom Bienenwabentyp;

Möglichkeit, eine Umhüllung mittels eines Pulvers oder mittels kleiner Teilchen, die in die Oberfläche eindringen, vorzunehmen;

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Die Möglichkeit, das Material unter Wärmeanwendung zu plattieren;

Es kann eine grosse Formtreue erzielt werden;

Je nach Zusammensetzung können Dichten des erfindungsgemässen Materials von 0,8 bis 2,5 erzielt werden;

Bei raschem Abschrecken in kaltem Wasser ergeben sich meist keine Deformationen;

Das abgekühlte Material kann mit den bekannten Bearbeitungsverfahren bearbeitet werden:

Bohren, Schneiden, Gewindeschneiden, Fräsen, Polieren, Drehen und Verbinden durch Holzschrauben oder Nägel je nach der speziellen Zusammensetzung;

Möglichkeit der Warmverformung: Biegen, Rollen, Verwölben, Hämmern;

Das Material kann schweissfähig oder klebfähig gemacht werden.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Beispielen in Verbindung mit der Zeichnung weiter erläutert. Es zeigen

Fig. 1 ein Blockschema der Materialherstellung,

Fig. 2 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens.

Im allgemeinen ist Voraussetzung für die Vermischung von Kunststoffteilchen und Füllstoffen, dass die jeweiligen Stoffe in mischbarem Zustand vorliegen. Es ist daher in vielen Fällen erforderlich, die Kunststoffe, insbesondere Abfallkunststoffe, vor ihrer Verwendung in eine zerkleinerte teil-chenförmige Form zu bringen.

In Fig. 1 ist der Ablauf von Herstellungs- und Verarbeitungsbeispielen des Materials dargestellt. In einer Vor-mischstufe 1 wird ein Gemenge von dosierten Anteilen von Kunststoff beliebiger Art und Herkunft, gegebenenfalls einschliesslich PVC, hergestellt. Es ist aber auch möglich, in dem Vormischer 1 die Kunststoffteilchen mit einem Überzugsmaterial zu vermischen und zu überziehen bzw. zu umhüllen. In 2 werden ein oder mehrere Füllstoffe, wie beispielsweise Asbestfasern oder Holzspäne, in Vorrat gehalten. In 3 werden Überzugsstoffe, beispielsweise Polyäthylen oder Polyamidwachs oder Natriumsilikat in Vorrat gehalten. Die aus dem Vormischer 1 kommende zerkleinerte, teilchenför-mige Kunststoffmischung wird in einer Dosierstufe 5 dosiert, beispielsweise in der gewünschten Menge abgewogen. In einer Dosierstufe 6 werden die erforderlichen Füllstoffmengen dosiert, beispielsweise abgewogen. Die Füllstoffmengen werden zunächst einer Überziehstufe 4 zugeführt, in der die Füllstoffe mit aus dem Vorrat 3 kommenden Überzugsstoffen vermengt und erwärmt werden, so dass die Überzugsstoffe die einzelnen Teile der Füllstoffe überziehen bzw. einkapseln. Dann werden die überzogenen Füllstoffe aus der Überziehstufe der Dosierstufe 6 zugeführt. Die dosierten Anteile der Kunststoffmischung und der überzogenen Füllstoffe werden von den Dosierstufen 5 bzw. 6 dem eigentlichen Mischvorgang 7 zugeführt, in dem die Kunststoffkomponente mit der Füllstoffkomponente unter Wärmeeinwirkung, wobei die Temperaturen in Abhängigkeit von den gewählten Materialien bis zu 400°C betragen können, vermischt wird. Die Vermischung kann gegebenenfalls unter einem Vakuum oder unter einer Atmosphäre eines inerten Gases stattfinden und wird durchgeführt, bis eine quasi homogene pastose Masse entsteht. Die im Mischvorgang erzeugte Masse wird nach ihrer Fertigstellung durch eine Austragsvorrichtung 8 hindurch ausgetragen und gegegebe-nenfalls Weiterverarbeitungsstufen zugeführt.

Beispielsweise kann die fertige pastose Mischung zunächst durch eine Kalibrierdüse gedrückt und zu einem Strang oder zu einer Platte extrudiert werden. Von dem ex-trudierten Strang können dann Stücke gewünschter Lange abgeschnitten und abgekühlt werden. Auf diese Weise lassen sich Blöcke, Platten, Folien, Garn, Rohre, Profile und Stangen herstellen. Alle diese Halbzeuge können dann in weiteren Verarbeitungsstufen entweder spanlos zu gewünschten Teilen geformt werden oder warm verformt werden oder als 5 Bauteile in Konstruktionen eingebaut werden oder durch Heisspressen weiterverformt werden.

Es ist auch möglich, die fertiggestellte Masse nach dem Austreten aus der Kalibierstufe in Stücke zu schneiden, welche als Pressrohling in Pressformen eingelegt und dort io zu gewünschten Teilen verpresst werden (II, 12, 13, 14). Es ist auch möglich, die austretende Paste unmittelbar einem Pressvorgang 14 zu unterwerf en. Die in einem Pressvorgang geformten Teile können nach dem Abkühlen (17) entweder mit anderen Teilen zusammen weiterverarbeitet oder mon-15 tiert werden oder als Fertigteile eingesetzt werden.

Es ist weiterhin möglich, die aus der Kalibrierstufe austretende pastose Masse durch Düsen zu pressen und zu Folien oder Fasern zu extrudieren (15) und dann abzukühlen. Auf diese Weise werden Halbzeuge wie Folien, Platten, Fä-20 den u. dgl. erhalten.

Weiterhin ist es möglich, die fertiggestellte Paste zunächst erkalten zu lassen und dann, gegebenenfalls mit bekannten Verfahren, zu granulieren. Das Granulat kann dann in den in der Kunststoffverarbeitung üblichen Verfahren im 25 Spritzgussverfahren oder Extrudierverfahren oder Pressverfahren zu Fertigteilen weiterverarbeitet werden, wobei es wieder aufgeschmolzen wird. Auch ein Wiederaufschmelzen des Granulats und Verformen in Unterdruckverfahren ist möglich, wobei die nachfolgende Abkühlung sehr viel ra-30 scher vonstatten geht als bei reinen Kunststoffen.

Die aus dem erfindungsgemässen Material hergestellten Folien, Platten oder Fäden können ebenfalls wieder aufgewärmt oder erweicht werden und dann durch Pressen, Stanzen oder Prägen geformt werden.

35 In Fig. 2 ist schematisch eine Vorrichtung zur Herstellung des erfindungsgemässen Konstruktionsmaterials dargestellt. Die unterschiedlichen Kunststoffe, die die Kunststoffkomponente des Materials bilden sollen, werden aus Vorratsbehältern einem Vormischer 1 zugeführt und dort vermischt, 40 anschliessend einer Wiegeeinrichtung 5 zugeleitet und von dort in einen Mischer 7 übergeführt. Der Mischer ist als geschlossene Kammer ausgebildet, deren Wände beheizbar sind, beispielsweise durch Durchleiten eines Heizmediums. In der Kammer befindet sich ein Rührelement mit einer An-45 zahl von Rührarmen, das in Drehung versetzt werden kann. Die Vorrichtung weist ausserdem Vorratsbehälter für Füllstoffe auf, von denen zwei Behälter 2 und 3 dargestellt sind. Den Füllstoffvorratsbehältern 2 und 3 ist eine Vormisch-kammer 4 nachgeschaltet, in welche Füllstoffe aus den Be-50 hältern 2 und 3 eingeleitet werden können. Die Vormisch-kammer 4 hat im wesentlichen den gleichen Aufbau wie der Mischer 7. In dem Vormischer 4 werden die Füllstoffe mit Überzugsmitteln vermischt und erwärmt, damit die einzelnen Teilchen der Füllstoffe mit dem Überzugsmaterial, z.B. Sili-55 katen, überzogen werden (Überziehstufe). Beispielsweise kann der Vorratsbehälter 2 einen Füllstoff und der Vorratsbehälter 3 ein Überzugsmittel, z.B. ein Silikat, enthalten. Nachdem der Überziehvorgang im Vormischer 4 fertiggestellt ist, können die überzogenen Füllstoffe dann der Wiege-6o einrichtung 6 zugeleitet und von dort in den Mischer 7 übergeführt werden. Der Mischer 7 ist sowohl an einen evakuierbaren Behälter anschliessbar. um in dem Mischer ein Vakuum erzeugen zu können, er ist wahlweise auch an ein unter Überdruck stehendes Gasreservoir anschliessbar, um 65 im Mischer eine Atmosphäre eines inerten Gases über der Mischung erzeugen zu können. Dem Mischer 7 ist eine Austragvorrichtung 8 nachgeschaltet, die beispielsweise als Schneckenförderer oder Kolbenfördereinrichtung oder als

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Kippeinrichtung ausgestaltet sein kann, und die die Masse beispielsweise einem Vorratsbehälter zuführt. Einem derartigen Vorratsbehälter, der auch beheizt sein kann, kann eine Extrudier- und Kalibriervorrichtung 9 nachgeschaltet sein. Mittels der Kalibriervorrichtung können Stränge oder Platten extrudiert werden. Die extrudierten Stränge können in Stücke geschnitten werden und ergeben dann nach der Abkühlung Blöcke, Platten, Profile, Rohre, Stangen (16). Das extrudierte Material kann auch unmittelbar einer Pressform zugeführt werden (13) oder es kann in Stücke geschnitten werden, die dann als Rohlinge 11 Pressformen 12 zugeführt und dort verpresst werden. Durch Verarbeitung in einer Presse 14 können auf diese Weise Fertigteile 17 erhalten werden.

Es ist auch möglich, durch Extrudieren der pastösen Masse langgestreckte Produkte zu erzeugen, wie beispielsweise Fäden oder Bänder, die auf Spulen 15 oder 18 aufgewickelt werden können. Diese Spulen können nach einer Wiedererwärmung zur Speisung von Press-, Stanz- oder Prägeeinrichtungen verwendet werden.

Es ist auch möglich, das pastose Material unmittelbar einer Granuliereinrichtung 19 zuzuführen und zu Granulaten zu verarbeiten.

5 Das Granulat, das auf diese Weise erhalten wird, kann in den verschiedensten Verarbeitungsverfahren eingesetzt werden, beispielsweise auch in einem Niederdruckform verfahren oder Vakuumformverfahren. Zu seiner Formgebung können auch sehr leichte Formen, beispielsweise aus Gips, Holz 10 oder Kunststoffen verwendet werden.

Die Erfindung ist nicht auf die ausgeführten Beispiele beschränkt. Beispielsweise kann die Mischung mit handelsüblichen Knetmischern durchgeführt werden. Es ist auch 15 möglich, in die Materialmischung kurz vor ihrer Fertigstellung im Mischer Einlagerungen in Form von Metallfasern oder Kunststoffasern oder Glasfasern einzubringen. Auf deise Weise wird eine besondere Verstärkung des Materials erzielt.

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2 Blätter Zeichnungen

Claims

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1. Konstruktionsmaterial aus einer Mischung, welche als Komponenten eine Kunststoffkomponente mit mindestens einem thermoplastischen Kunststoff guter Fluidità! und eine Füllstoffkomponente mit mindestens einem Füllstoff anorganischer und/oder organischer Art enthält, gekennzeichnet durch Füllstoffteilchen, die eine Umhüllung aus einem Umhüllungsmaterial aufweisen.

2. Material nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Umhüllungsmaterial aus einem Hochpolymeren hoher Fluidität besteht.

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PATENTANSSPROCHE

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fen in einem Mischer mit grosser Drehzahl erfolgt.

3. Material nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Umhüllungsmaterial aus einem Wachs aus einem Polyäthylen niederen Molekulargewichts besteht.

4. Material nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Umhüllungsmaterial aus einem Kunstharz besteht.

5

5. Material nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Umhüllungsmaterial aus einem Silikatmaterial besteht.

6. Material nach einem der Patentansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, dass als Thermoplast guter Fluidität Polyäthylen niederer Dichte und hoher Fluidität enthalten ist.

7. Material nach Patentanspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass als weitere Thermoplaste guter Fluidität Polyamide enthalten sind.

8. Material nach Patentanspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass als weitere Thermoplaste guter Fluidität Polystyrole enthalten sind.

9. Material nach einem der Patentansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, dass der Füllstoff aus mindestens einem der folgenden Materialien besteht: Holzspäne, Holzmehl, Asbeststaub, Asbestfasern, Torf, Schwefe], Kieselerde, Sand, Graphit, Metallspäne, Asche von Müllverbrennungsanlagen, Abfälle aus wärmeaushärtendem Kunststoff.

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10. Material nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Mischungsanteil an zerkleinerten Kunststoffen gewichtsmässig etwa zur Hälfte aus Kunststoffen beliebiger Zusammensetzung und je etwa zu einem Viertel aus Polystyrolen und aus Polyäthylenen niederer Dichte besteht.

11. Material nach einem der Patentansprüche 1-8 mit Ausnahme des Patentanspruchs 5, dadurch gekennzeichnet, dass es, in Relation der einzelnen Stoffe zueinander, in Gewichtsteilen enthält: mindestens 40 Gewichtsteile Holzabfälle (Späne, Fasern, Mehl), 2 bis 6 Gewichtsteile Kunststoffe zur Vorbehandlung der Holzabfälle, z.B. Kunststoffe mit niedrigem Molekulargewicht zwischen 1000 und lO'OOO, wie Polyäthylenwachs oder Polypropylenwachs, 20 bis 30 Gewichtsteile Kunststoffe beliebiger Zusammensetzung, 10 bis 15 Gewichtsteile Polystyrole und 10 bis 15 Gewichtsteile Polyäthylene, wobei die Summe der Gewichtsteile der vorgenannten Bestandteile 100 beträgt.

12. Material nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Füllstoffkomponente mindestens den gleichen Gewichtsanteil der Mischung ausmacht, wie die Kunststoffkomponente.

13. Material nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es, in Relation der einzelnen Stoffe zueinander, in Gewichtsteilen enthält: mindestens 40 Gewichtsteile Holzabfälle (Späne, Fasern, Mehl), 2 bis 12 Gewichtsteile Silikatmaterial zur Vorbehandlung der Holzabfälle, 20 bis 30 Gewichtsteile Kunststoffe beliebiger Zusammensetzung, 10 bis 15 Gewichtsteile Polystyrole und 10 bis 15 Gewichtsteile Polyäthylene, wobei die Summe der Gewichtsteile der vorgenannten Bestandteile 100 beträgt.

14. Material nach einem der Patentansprüche 1-13, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilchen der Kunststoffkomponente eine Umhüllung aus einem Umhüllungsmaterial, beispielsweise einem Wachs, einem Hochpolymeren oder einem Silikatmaterial, aufweisen.

15

15. Material nach einem der Patentansprüche 1-14, dadurch gekennzeichnet, dass es Einlagerungen aus Hartholzspänen oder Glasfasern oder Stücken aus thermoplastischen Profilen oder Bändern oder Stücken von Metallfäden aufweist.

16. Material nach Patentanspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die thermoplastischen Profile oder Bänder aus gegen Wärme widerstandsfähigen thermoplastischen Materialien, z.B. Polyester, Polyamiden, Polypropylen oder Polyäthylenen einer Dichte von mindestens 0,95 bestehen.

17. Material nach Patentanspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Einlagerungen bis 25 Gew.-%, gemessen am Gesamtgewicht des Materials, ausmachen.

18. Verfahren zur Herstellung des Konstruktionsmaterials gemäss Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

dass die die eine Komponente der Gesamtmischung bildenden Kunststoffe in zerkleinertem, teilchenförmigem Zustand in den gewünschten Anteilen zusammengebracht und zu einer Kunststoffmischung gemischt werden, dass die Kunststoffmischung einer Dosierungsstufe zugeführt und dort ein der gewünschten Gesamtmischung entsprechender Anteil dosiert und einem Mischer zugeführt wird, dass die eine weitere Komponente der Gesamtmischung bildenden Füllstoffe vor der Zuführung zum Mischer auf die gewünschten Anteile dosiert einem Vormischer zugeführt werden und dort erwärmt und mit einem ebenfalls dem Vormischer zugeführten Überzugsmittel vermischt und überzogen werden, dass die überzogenen Füllstoffe dann einer Dosierungsstufe zugeführt und dort der gewünschten Gesamtmischung entsprechende Anteile dosiert und gleichzeitig mit oder nach einer bestimmten Zeit nach der Kunststoffmischung dem Mischer zugeführt werden, dass die Kunststoffmischung und die Füllstoffe im Mischer auf eine bestimmte Temperatur erwärmt und durchgemischt werden, bis eine quasi homogene pastose Masse entsteht, und dass die Masse dann aus dem Mischer ausgetragen wird.

19. Verfahren nach Patentanspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Durchmischen und Überziehen im Vormischer bei Temperaturen von 110 bis 130°C erfolgt.

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20. Verfahren nach Patentanspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Erwärmung und Durchmischung der Kunststoffmischung und der Füllstoffe im Mischer im Vakuum erfolgt.

21. Verfahren nach einem der Patentansprüche 18-19, dadurch gekennzeichnet, dass die Erwärmung und Durchmischung der Kunststoffmischung und der Füllstoffe im Mischer unter Überdruck in einer Inertgasatmosphäre erfolgt.

22. Verfahren nach einem der Patentansprüche 18-21 mit Ausnahme des Patentanspruchs 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Füllstoffe vor der Vermischung mit der Kunststoffkomponente in dem Vormischer mit demselben ebenfalls zugeführtem Silikat erwärmt, vermischt und überzogen werden.

23. Verfahren nach Patentanspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass das Durchmischen und Überziehen im Vormischer bei Temperaturen von 70 bis 100°C erfolgt.

24. Verfahren nach Patentanspruch 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, dass das Durchmischen und Überziehen im Vormischer im Vakuum erfolgt.

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25. Verfahren nach Patentanspruch 23 oder 24, dadurch gekennzeichnet, dass als Überzugsmittel ein Natriumsilikat enthaltendes Mittel mit einer Dichte von 1,530 bis 1,712

26. Verfahren nach Patentanspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass als Überzugsmittel ein Natriumsilikat enthaltendes Mittel mit einer Dichte von 1,262 bis 1,384 oder von 1,457 verwendet wird, und dass das Vermischen mit den Füllstoffen bei einer Temperatur von etwa 70°C in einem Mischer mit grosser Drehzahl erfolgt.

27. Verfahren nach einem der Patentansprüche 18-26, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilchen der Kunststoff-komponente, z.B. Teilchen von zerkleinerten Teppichen, vor der Vermischung mit den Füllstoffteilchen mit Umhüllungsmittel vermischt und überzogen werden.

28. Verfahren nach Patentanspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass als Umhüllungsmittel ein Wachs aus einem Polyäthylen niedrigen Molekulargewichts verwendet wird.

29. Verfahren nach Patentanspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass als Umhüllungsmittel ein Kunstharz verwendet wird.

30. Verfahren nach Patentanspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass als Umhüllungsmittel ein Hochpolymeres guter Fluidität verwendet wird.

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31. Verfahren nach Patentanspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass als Umhüllungsmittel ein Silikatmaterial verwendet wird.

32. Verfahren nach einem der Patentansprüche 18-31, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchmischung von Kunststoffmischung und Füllstoffen im Mischer bei Temperaturen von 240 bis 300°C erfolgt.

33. Verfahren nach einem der Patentansprüche 18-32, dadurch gekennzeichnet, dass dem Gemisch von Kunststoffmischung und Füllstoffen im Mischer im Zeitpunkt des Beginns der Quasihomogenisierung der Komponenten zu einer Paste weitere Einlagerungen, z.B. Hartholzspäne, Glasfasern, Profilstücke oder Bandstücke aus thermoplastischem Material, Metallfasern, beigegeben und der Vermischung ebenfalls unterworfen werden.

34. Verfahren nach Patentanspruch 33, dadurch gekennzeichnet, dass die Zugabe der Einlagerungen 30 bis 60 sec vor der Fertigstellung der Mischung erfolgt.

35. Verfahren nach einem der Patentansprüche 18-34, dadurch gekennzeichnet, dass die Materialmischung nach der Fertigstellung im Mischer in einem Kunststoffverarbeitungsverfahren, das z.B. ein Extrudieren zu Strängen oder Folien, ein Heisspressen, ein Granulieren oder ein Kalandrieren sein kann, zu Konstruktionsmaterial in Form eines verarbeitbaren Rohstoffs, z.B. Granulat, oder in Form von Halbzeugen, wie Folien, Bändern, Platten, Profilen, oder in Form von Fertigprodukten, wie Pressteilen, verarbeitet wird.