Formkörper aus Reststoffen sowie deren Verwendung

Abstract

 Ein Formkörper enthält a) Reststoffe aus der mechanischen Bearbeitung von mit duroplastischen Harzen getränkten und ausgehärteten Trägermaterialien, b) bis zu 15 Gew.%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Formkörpers, duroplastische Harze und Härter und c) 10 bis 35 Gew.%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Formkörpers, zerfaserte, unausgehärtete getränkte Materialien, wobei 15 bis 30 Gew.% der Reststoffe eine Korngröße von ≤ 0,5 mm und 20 bis 40 Gew.% der Reststoffe eine Korngröße von 0,5 bis 4 mm aufweisen; dieser Formkörper soll als Schalplatte oder Dämmplatte eingesetzt werden.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft Formkörper aus Reststoffen sowie deren Verwendung als Schalplatte für hydraulische Bindemittel und als Dämmplatte.

[0002] In der Bautechnik werden Schalungen zur Aufnahme von Beton oder anderen erhärtenden Baustoffen bis zu deren Erhärtung eingesetzt und anschließend entfernt. Schalplatten für Betonschalungen bestehen im allgemeinen aus verleimtem Schichtholz. Sie werden in Stahlrahmen montiert und bis zu 40 mal eingesetzt. Nach dem Einsatz muß sich der Beton einwandfrei von der Platte lösen, was üblicherweise durch den Einsatz von Schalölen geschieht. Die Betondruckfestigkeit der Platte sollte etwa 80 kN/m² betragen. Gegenüber Wasser darf die Platte nur eine geringe Quellung aufweisen, d.h. die Wasseraufnahme muß niedrig sein. Die Schalplatte muß ferner nagelbar und mit den üblichen Hebezeugen handhabbar sein und muß für Sichtbeton eine sehr feine, glatte Oberfläche aufweisen. Nicht mehr verwendbare Schalplatten werden derzeit einer mit hohen Kosten verbundenen Verbrennung zugeführt.

[0003] Nach längerem Gebrauch der Schalplatte in Wasser und bei Frost treten durch das eingedrungene Wasser Frostaufbrüche auf, die zu einer frühen Unbrauchbarkeit der Platte führen.

[0004] Es hat verschiedene Versuche gegeben, diese Nachteile der Holzplatte zu überwinden. So schlägt die EP 146 844 A 1 den Einsatz von thermoplastischen Materialien vor. Die daraus hergestellten Platten erwiesen sich jedoch als zu biegeweich und sind daher nicht oder nur eingeschränkt nutzbar.

[0005] JP 6-254824 beschreibt ein Verfahren, in dem Abfälle aus mit duroplastischem Harz getränkten Trägerstoffen in ausgehärtetem Zustand zu 5 bis 20 mm großen Stücken zerkleinert, mit Melaminharz gekocht und anschließend zur Platte verpreßt werden. Diese Schaltafeln sind zum einmaligen Gebrauch ausgerüstet und sollen somit nach dem Aushärten der hydraulischen Baustoffe im Erdreich verbleiben.

[0006] Da diese Platten wegen ihrer grobstückigen Zusammensetzung keine glatten Oberflächen liefern sind sie für den Sichtbereich ungeeignet. Die grobstückig strukturierte Oberfläche führt zu einer schlechten Lösbarkeit des Betons von der Plattenoberfläche. Die grobe Stuktur weist ferner eine zu hohe Wasseraufnahme auf, so daß der Einsatz der Platte bei niedrigen Temperaturen nicht möglich ist. Wegen ihrer Sprödigkeit durch Verwendung von Melaminharz und ihrer Grobstückigkeit ist eine solche Platte darüber hinaus nicht nagelbar. Wegen des Gehalts an toxischem Kupfer würden Schalplatten dieser Art nach den gängigen Bestimmungen in der Bundesrepublik Deutschland nicht als deponierfähig angesehen. Diese Platte wird durch Kochen der Reststoffe mit flüssigem Bindemittel und anschließendem Verpressen erzeugt. Die Handhabbarkeit solcher klebriger Massen ist aufwendig in Transport und Dosierung und macht eine kostengünstige Herstellung schwierig.

[0007] Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, Formkörper zur Verwendung als Schal- oder Wärmedämmplatte für den mehrmaligen Gebrauch unter Vermeidung der zuvor genannten Nachteile bereit zu stellen.

[0008] Gelöst wird diese Aufgabe durch einen Formkörper, der

a) Reststoffe aus der mechanischen Bearbeitung von mit duroplastischen Harzen getränkten und ausgehärteten Trägermaterialien mit unterschiedlichen Korngrößen,

b) bis zu 15 Gew.% duroplastische Bindemittel und Härter

c) sowie 10 bis 35 % zerfaserte, unausgehärtete, getränkte Materialien enthält,

wobei 15 bis 30 Gew.% der Reststoffe eine Korngröße von ≤ 0,5 mm und 20 bis 40 Gew.% der Reststoffe eine Korngröße von 0,5 bis 4 mm aufweisen.

[0009] Erfindungsgemäß können als Ausgangsmaterialien Trägerstoffe wie Papier und Gewebe aus natürlichen und synthetischen Fasern, die mit duroplastischen Harzen getränkt und durch Druck und Hitze in den ausgehärteten Zustand überführt werden, eingesetzt werden. Bei der Bearbeitung dieser Materialien fallen Bearbeitungsstäube, Säge- und Besäumabfälle und unbrauchbare Gegenstände wie Platten, Rohre, Stäbe und gepreßte Formteile an und werden gegebenenfalls zerkleinert.

[0010] Als duroplastische Harze werden erfindungsgemäß Polyesterharze, Melaminharze, Phenolharze wie Novolake und Resole, Silikonharze, Epoxidharze und deren verträgliche Gemische verwendet.

[0011] Durch den Einsatz zerkleinerter, getränkter, nicht ausgehärteter Materialien, die für den eigentlichen Verwendungszweck unbrauchbar sind, wird die Menge an benötigtem Bindemittel in den Formkörpern verringert. Das hat den Vorteil, daß die Herstellungskosten gesenkt werden und ein weiterer Abfallstoff der Wiederverwendung zugeführt wird. Diese zerkleinerten, getränkten Materialien können beispielsweise eine Länge von 2 bis 40 mm aufweisen.

[0012] Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform können die Struktur auflockernde und die Dichte reduzierende Zusatzstoffe Zugesetzt werden. Die Struktur des Formkörpers auflockernde Materialien umfassen durch Wärmebehandlung blähbare Mikrokugeln, Mikrohohlkugeln anderer Art, Flugasche, thermoplastische Pulver, Hohlglaskugeln und Materialien auf Cellulosebasis.

[0013] Durch den Einsatz dieser Dichte verringernden Füllstoffe werden Plattengewichte erreicht, die den Einsatz üblicher Hebezeuge ermöglichen. Der Einsatz der nicht ausgehärteten getränkten Materialien ermöglicht eine Druckfestigkeit der Formkörper, wie sie von Holzplatten bekannt ist.

[0014] Zur Förderung der Trennbarkeit der Formkörper von Beton werden vorzugsweise Zusatzstoffe vor der Druck- und Wärmebehandlung dem Gemisch vorzugsweise in einer Menge von 3 bis 8 Gew.%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Formkörpers, zugesetzt. Solche Zusatzstoffe sind vorzugsweise Metallseifen, wie Erdalkalistearate oder Zinkstearat.

[0015] Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform enthält der erfindungsgemäße Formkörper Reststoffe mit einer Glasumwandlungstemperatur (Tg) von >130°C.

[0016] Die erfindungsgemäßen Formkörper können ein- oder beidseitig eine Decklage aus getränkten Trägermaterialien aufweisen. Dies sind Materialien aus Glas, Kohlenstoff, Kunststoff oder Zellstoff, die mit Harzen imprägniert, auf die erfindungsgemäßen Formkörper aufgebracht sind. Zur Herstellung der erfindungsgemäßen Formkörper werden die Ausgangsmaterialien homogen vermischt und bei Temperaturen über 150°C, vorzugsweise bei 165 bis 185°C in geeigneten Werkzeugen verpreßt. Vorzugsweise erfolgt das Verpressen in Hochdruckpressen (Etagenpressen) bei einem spezifischen Druck von 10 bis 60 bar. Geeignete Werkzeuge sind auch Einfachformen, die aus zwei Blechen mit oder ohne Distanzhaltern bestehen.

[0017] Der erfindungsgemäß hergestellte, verbrauchte Formkörper kann dem Recyclingprozeß zu 100 % wieder zugeführt werden.

[0018] Die erfindungsgemäßen Formkörper sind beständig auch bei längerem Gebrauch in Wasser und bei Frost. Sie besitzen die geforderten Festigkeitseigenschaften und sind nagelbar. Ihr Eigenschaftsbild ist derartig, daß sie hölzerne Schalplatten ersetzen und somit den Holzverbrauch einschränken können. Anders als bei Einsatz von Holzplatten für Schalungszwecke erübrigt sich erfindungsgemäß der Einsatz eines Schalöls, mit dem Holzschalplatten vor deren Einsatz behandelt werden mußten.

[0019] Überraschend wurde festgestellt, daß, obwohl geringe Quellung und gute Nagelbarkeit einander widersprechende Eigenschaften sind, bei der erfindungsgemäßen Zusammensetzung die Nagelbarkeit bei geringer Quellung möglich ist. Durch die glatte Oberfläche der Formköprer ist deren Einsatz auch für Sichtbeton geeignet.

[0020] Die nachfolgende Tabelle zeigt die Eigenschaften eines erfindungsgemäßen Formkörpers zur Verwendung als Schalplatte für hydraulische Bindemittel im Vergleich zu einer Holzschalplatte und der Ausführungsform nach JP 6-254824.

Ansprüche

1. Formkörper, enthaltend

a) Reststoffe aus der mechanischen Bearbeitung von mit duroplastischen Harzen getränkten und ausgehärteten Trägermaterialien,

b) bis zu 15 Gew.%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Formkörpers, duroplastische Harze und Härter und

c) 10 bis 35 Gew.%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Formkörpers, zerfaserte, unausgehärtete getränkte Materialien,

wobei 15 bis 30 Gew.% der Reststoffe eine Korngröße von ≤ 0,5 mm und 20 bis 40 Gew.% der Reststoffe eine Korngröße von 0,5 bis 4 mm aufweisen.

2. Formkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß 20 bis 30 Gew.% der Reststoffe eine Korngröße von 0,2 bis 0,5 mm aufweisen.

3. Formkörper nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Formkörper dichteverringernde Füllstoffe enthält.

4. Formkörper nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß Zusatzstoffe wie Metallseifen enthalten sind.

5. Formkörper nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Reststoffe eine Glasumwandlungstemperatur von größer 130°C aufweisen.

6. Formkörper nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein oder beidseitig eine Decklage aus getränktem Trägermaterial aufgebracht ist.

7. Verwendung eines Formkörpers nach einem der Ansprüche 1 bis 4 als Schalplatte für hydraulische Bindemittel.

8. Verwendung eines Formkörpers nach Anspruch 5 als Dämmplatte.

9. Verfahren zur Herstellung eines Formkörpers nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß man

a) Reststoffe aus der mechanischen Bearbeitung von mit duroplastischen Harzen getränkten und ausgehärteten Trägermaterialien,

b) bis zu 15 Gew.%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Formkörpers, feste duroplastische Harze und Härter und

c) 10 bis 35 Gew.%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Formkörpers, zerfaserte, unausgehärtete getränkte Materialien,

wobei 15 bis 30 Gew.% der Reststoffe eine Korngröße von ≤ 0,5 mm und 20 bis 40 Gew.% der Reststoffe eine Korngröße von 0,5 bis 4 mm aufweisen, homogen vermischt und unter einem Druck von 10 bis 60 bar bei einer Temperatur über 150°C verpreßt und aushärtet.