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Verfahren zur Verkieselung von pflanzlichen Faserstoffen für die Herstellung von Bauelementen.
Die nähere Untersuchung der bekannten Verfahren zur Verkieselung von pflanzlichen Faserstoffen für die Herstellung von Bauelementen ergibt, dass die danach durchgeführten Verkieselungen sehr mangelhaft sind. Der Grund dafür liegt darin, dass die geringen Mengen von Kieselsäure, die dem rohen Fasermaterial in Form von Wasserglas beigemengt werden, sich nur zu einem kleinen Teil auf der Oberfläche des Faserstoffes abscheiden, während der grössere Teil mit dem Arbeitswasser wieder abläuft und kaum in das Innere der Fasern dringt.
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren, bei dem die Fasern der zu verkieselnden Stoffe vorbehandelt werden, um sie für das Ein-und Durchdringen der Kieselsäure aufzuschliessen und hierauf erst die Kieselsäure in und auf den Fasern niederzuschlagen.
Die Vorbehandlung besteht erfindungsgemäss darin, dass man die pflanzlichen Faserstoffe der Einwirkung von Fruchtsäuren, nämlich von Milchsäure, Essigsäure, Weinsäure oder Citronensäure, aussetzt und eine Aufschliessung der Fasern durch diese Säuren unter Mitwirkung von Bakterien, welche solche Säuren ausscheiden, herbeiführt, worauf das Wachstum der Bakterien zum Stillstand gebracht wird. Dann erst erfolgt die Behandlung des so aufgeschlossenen Fasermaterials mit Wasserglas.
Als Fasern vegetabilischen Ursprungs können Baumwollabfälle, Holz-oder Zellstoffasern, insbesondere aber Stroh verwendet werden.
Das Verfahren kann beispielsweise wie folgt ausgeführt werden :
Man nimmt von Agar-Agar-Kulturen des Bacillus lactis aerogenes einige Ösen, bringt sie in Schotte (Molken, whey) und lässt 24 Stunden bei einer Temperatur von 30-40'C stehen. 10l der so behandelten Schotte werden mit 90l Wasser von 30-40 C gemischt, so dass die Flüssigkeit eine Milchsäurekonzen- tration von O'l bis 0-5 % aufweist. In diese Menge werden nun 100 kg gehacktes Stroh eingetragen und möglichst gut mit der Flüssigkeit gemischt, und man lässt dann, unter Aufrechterhaltung der Temperatur von 30-40 C, das Ganze stehen.
Die Bakterien üben auf das Stroh eine Wirkung aus, welche zur Vorbereitung einer gründlichen Verkieselung ausserordentlich günstig ist. Die Flüssigkeit dringt mit den Bakterien in das Fasergewebe ein und die Bakterien vermehren sich dort unter Abscheidung kleiner Mengen von Milchsäure. Letztere erfüllt den Zweck, andere im Gewebe enthaltene Mikroorganismen, z. B. Fäulnisbakterien, in der Entwicklung zu hemmen und den eingeführten Säurebildnern das Feld zu sichern. Wenn die Milchsäurebakterien in das Gewebe eindringen, so werden sie, da die mit ihnen eingeführte Nährflüssigkeit ihrer stark vermehrten Zahl nicht mehr genügt, geeignete Substanzen des Gewebes, wie Zucker u. dgl., angreifen und als Nahrung benutzen.
Daher bildet sich aber als Produkt ihres Stoffwechsels wiederum Milchsäure, die auf diese Weise mit dem Vordringen der Bakterien in allen Teilen des Strohs abgelagert wird. Nach einer bestimmten Zeit, z. B. 4-6 Stunden Einwirkung, wird der bakteriologische Prozess zum Stillstand gebracht, am einfachsten durch kurzes Erhitzen auf 85-100 C oder durch längeres Erhitzen auf 63-65 C.
Dem nun mit Säure vollständig durchsetzten Material wird darauf Kieselsäure in Form einer etwa 5%igen Wasserglaslösung zugeführt, u. zw. in solcher Menge, dass auf 100 Teile Fasermaterial etwa Y2-1 Teil Wasserglas kommt. Zufolge der Lockerung des Gewebes durch die Bakterien kann jetzt das Wasserglas in die ganze Faser eindringen und durch die vorher dort abgelagerte Säure wird die Kieselsäure ausgefällt. Auf diese Weise entsteht in der Faser nach einer Behandlung von etwa 2-3 Stunden ein Kiesel-
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also eine vollständige Verkieselung erreicht, die tatsächlich den höchsten Anforderungen der Technik entspricht.
Das Verfahren kann auch in der Weise ausgeführt werden, dass man das pflanzliche Material direkt mit einer der obengenannten organischen Säuren, also z. B. mit verdünnter (0'1-0'5%) Milchsäure oder Essigsäure so gut als möglich tränkt und dann genau so verfährt wie oben beschrieben. Am pflanzlichen Fasennaterial, insbesondere am Stroh, haften stets säurebildende Bakterien. Die Säure, mit der das Material getränkt wurde, begünstigt das Wachstum der säurebildenden Bakterien und hemmt gleichzeitig dasjenige der andern Baktenenarten. Die säurebildenden Bakterien schliessen das Fasermaterial auf und lagern in allen Teilen desselben Säure ab. Dann wird das weitere Wachstum der Bakterien durch Erhitzen unterbrochen und der so vorbereitete Faserstoff mit der Wasserglaslösung behandelt.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Verkieselung von pflanzlichen Faserstoffen für die Herstellung von Bauelementen, dadurch gekennzeichnet, dass man die Faserstoffe mit Fruchtsäuren, insbesondere Milch-oder Essigsäure, tränkt und die Aufschliessung der Fasern durch diese Säuren unter Mitwirkung der am Fasermaterial haftenden säurebildenden Bakterien (Milchsäurebazillus, usw. ) bewirkt, worauf das Wachstum der Bakterien zum Stillstand gebracht und das so vorbereitete Fasermaterial mit Wasserglas getränkt wird.