AT374U1

AT374U1 - Durch aufmahlen von holzstuecken erhaltene faseraggregate mit aufgerauhter oberflaeche

Info

Publication number: AT374U1
Application number: AT46194U
Authority: AT
Original assignee: Peter Mueller Ges M B H & Co K
Priority date: 1994-11-29
Filing date: 1994-11-29
Publication date: 1995-09-25

Description

AT 000 374 Ul

Die Erfindung betrifft durch Aufmahlen von Holzstücken erhaltene Faseraggregate mit aufgerauhter Oberfläche, ein Verfahren zu ihrer Herstellung, ihre Verwendung sowie daraus hergestellte Formkörper.

Aus der DE-OS 20 53 419 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Mahlen von Papierstoff bekannt, bei dem Holzstücke, z.B. Fichtenschnitzel, Fichtenspäne oder Fichtensägemehl, unter erhöhtem Druck und ohne anhaftende Flüssigkeit unter Anwendung eines praktisch gasförmigen Konditionierungsfluids (Dampf) vermahlen werden, wobei im Endbereich der Mahlstufe ein Trennvorgang zwischen korrespondierenden Mahlflächen, von denen sich eine mit Bezug auf die andere dreht, durchgeführt wird, bei dem lange Fasern und Faserbündel, bei denen Oberflächenbereiche aufgerauht sind und ihre Wandstruktur gebrochen ist, hergestellt werden. Als Mahlvorrichtung ist ein Druck-Doppelscheibenrefiner geoffenbart.

Das so erhaltene Produkt ist ein Zwischenprodukt, das anschließend weitervermahlen wird.

Demgegenüber sind erfindungsgemäß Faseraggregate mit aufgerauhter Oberfläche als Endprodukt vorgesehen, bei denen teilweise abgelöste Bestandteile von der Oberfläche der Faseraggregate abstehen, von denen zumindest ein Anteil gekräuselte Form aufweist.

Die erfindungsgemäßen Faseraggregate weisen vorzugsweise in einer Richtung eine maximale Länge von bis zu 5 mm, vorzugsweise zwischen 1 und 2 mm, auf.

Wie gemäß dem Stand der Technik wird zur Herstellung der Faseraggregate Weichholz bevorzugt. 2 AT 000 374 Ul

Erfindungsgemäß werden weiterhin die Holzstücke so aufgemahlen, daß sie ohne weitere Vorbehandlung befeuchtet und zwischen korrespondierenden Mahlflächen aufgemahlen werden, von denen eine eine abrasive Oberfläche aufweist. Die abrasive Mahlfläche ergibt die Freilegung eines wesentlich höheren Anteils an klebenden Schleimstoffen als dies durch nicht-abrasive Mahlflächen möglich ist.

Vorzugsweise ist dabei die Mahlfläche mit abrasiver Oberfläche eine unbewegte Mahlfläche.

Vorteilhaft werden die Holzstücke auf eine Freiheit von nicht mehr als 15, vorzugsweise nicht mehr als 12° SR aufgemahlen. Dadurch wird eine kurze Entwässerungszeit bei der Formgebung erzielt.

Eine Relativgeschwindigkeit zwischen den Mahlflächen von nicht unter 56 m sec'1 wird bevorzugt.

Die erfindungsgemäßen Faseraggregate weisen die Eigenschaft auf, infolge ihrer von der Oberfläche abstehenden gekräuselten Bestandteile, z.B. Einzelfasern oder Fibrillen, einerseits eine geringe Schüttdichte aufzuweisen und anderseits im nassen Zustand untereinander verhaken zu können.

Dies macht sie insbesondere geeignet zur Herstellung von Formkörpern, die zur Verfestigung keinerlei Bindemittel benötigen, also selbstbindend sind, wohl aber auch fremdgebunden werden können, oder als Füllstoffe für alle Ansätze, bei denen volumenbringende Holzpartikel zulässig oder gewünscht sind, z.B. zur Herstellung von Verpackungsmaterialien, Leichtestrichen, Dämmschichten, Innenwänden etc. Eine besondere Anwendungsform ist als Mittelschicht von Kartonagen, wofür eine Aggregatgröße von unter 0,3 mm bevorzugt wird. 3 AT 000 374 Ul

Die Herstellung von Faserplatten unter Verwendung von Holzfaserbündeln, die aus nur wenigen Fasern bestehen, und die eigengebunden sein können, d.h. bei deren Verfestigung man sich inhärenter Bindekräfte bedient, ist bereits Stand der Technik. Dabei muß jedoch in jedem Fall bei der Verfestigung verpreßt oder heißverpreßt werden, wobei bei niederem Druck Dämmplatten (Dichte <350 kg rrf3) und bei hohem Druck Hartplatten erhalten werden. Bei der Verwendung der erfindungsgemäßen Faseraggregate zu Formkörpern muß nicht verdichtet werden - im Gegenteil würde bei hoher Verdichtung die vorteilhafte Eigenschaft der Voluminosität der Faseraggregate verlorengehen.

Die Verfilzung von Zellulosefasern ist das Prinzip der Papierherstellung und wurde auch bereits bei der Herstellung von Leichtbaustoffen aus Holzabfällen vorgeschlagen, wobei gemäß der DE-PS 898 964 einer Aufschlämmung von, z.B. im Defibrator erhaltenen, langen Holzfasern Faserschleimstoffe zugesetzt werden und das daraus erhaltene Vlies ohne Druckanwendung einfach getrocknet wird. Die Faserschleimstoffe müssen dabei die Eigenschaften von klebfähigen Bindemitteln oder Kittsubstanzen besitzen; die erhaltenen Produkte sind somit fremdgebunden.

Eine weitere wesentliche Eigenschaft der erfindungsgemäßen Faseraggregate ist die, daß die massive Holzkomponente bei der Naßverarbeitung kein Innenwasser aufnimmt; das Oberflächenwasser ist einfach zu entfernen, wozu nicht einmal gegenüber der Umgebungstemperatur erhöhte Trockentemperaturen nötig sind, wenn man von einer Umgebungstemperatur von etwa 20°C oder darüber ausgeht.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Beispiels näher beschrieben: Eine Mischung aus 70 Gew.-% Gattersägemehl und 30 Gew.-% Kreissägemehl wurde in einen wasserbeschickten Schwimm/Sinktank an einer Seite eingebracht, der mindestens eine Oberflächenförderwalz.e mit Förderleisten aufweist, die das Schwimmgut erfassen und unterhalb der Förderwalze und unterhalb des Wasserspiegels hindurchfördern, so daß das Schwimmgut zwangsbenetzt wird. An der anderen Seite des 4 AT 000 374 Ul

Schwimm/Sinktanks wird das angeförderte Schwimmgut über eine Abschöpfwalze, deren Form etwa der Förderwalze entspricht, kontinuierlich abgeschöpft und in einer Menge von etwa 500 kg/h Trockensubstanz mit einer Stoffdichte von 10 % einem Einscheibenrefiner zugeführt.

Die Daten und Betriebsparameter des Scheibenrefiners sind:

Rotorscheibe: Durchmesser: 600 mm, Material: 1.4571,

Bestückung: 1000 Leisten, Mahlbreite: 60 mm,

Statorfläche: Material: 1.4571,

Bestückung: Gemäß AT-PS 393 520 metallkarbidteilchenbeschichtet. Mittlere Korngröße 0,5 mm, kubische Form.

Rotorscheibendrehzahl: Durchschnittliche Relativgeschwindigkeit: 56 m/sec. Mahlspaltweite: 1 mm.

Mahlguttemperatur: a) Einlaß 20°C, b) Auslaß 40°C.

Das durchgesetzte Material wurde im freien Fall abgezogen und wies einen mittleren Teilchendurchmesser von 0,3 -1 mm auf.

Im Scheibenrefiner wird das Mahlgut an der der abrasiven Statoroberfläche zugewandten Seite weitaus stärker erwärmt als an der Rotorseite, so daß dort der Wasseranteil geringer ist, wodurch Oberflächenbestandteile der Mahlgutteilchen teilweise abgelöst und in gekräuselter Form fixiert werden.

Fig. 1 ist ein Mikrophoto von erfindungsgemäßen Faseraggregaten in 100-facher Vergrößerung; Fig. 2 zeigt diese Faseraggregate in lockerem Verbund in 32-facher Vergrößerung. In Fig. 1 sind die einzelnen Faseraggregate mit 1 bezeichnet, wobei der dichtere Holzkern das Bezugszeichen 2 trägt. Die gekräuselte Form von abstehenden Bestandteilen 3 ist deutlich zu erkennen. 5 AT 000 374 Ul

Die Spaitbreite und die Rotorscheibendrehzahl werden auf die Oberflächenbestückung des Refiners und den zu erzielenden Teilchendurchmesser abgestimmt. Dabei soll bei einer Spaltbreite von 0,3 - 1 mm und einer Statorflächenbestückung von 0,5 bis 1 mm Höhe sowie einer Rotorflächenbestückung von 2 bis 4 mm Höhe die mittlere Relativgeschwindigkeit nicht unter 50 m sec'1 liegen, da sonst die Temperatur an der Statoroberfläche zu niedrig ist. Das Mindestverhältnis der summierten

Arbeitskanten längen zwischen Rotor- und Statorscheibe sollte etwa im Bereich von 1:5 liegen.

Sebstverständlich können auch Doppelscheibenrefiner eingesetzt werden, bei denen die mittlere, an beiden Seiten bestückte Scheibe rotiert und die beiden Außenscheiben die Statorscheiben bilden.

Die erfindungsgemäßen Faseraggregate werden naß, d.h. unter Wasserzusatz, zu Formkörpern verarbeitet. Dies kann z.B. durch kontinuierliches Aufgießen eines Aggregatbreis auf Entwässerungs-(und Verdichtungs)bänder oder durch Eingießen in poröse Formen mit gegebenenfalls Nachverdichtung, je nach der gewünschten Enddichte, erfolgen. Dabei ergibt sich auf Grund der bereits erwähnten leichten Entwässerbarkeit eine Entformbarkeit unmittelbar nach der Nachverdichtung. Der Umstand, daß die erfindungsgemäßen Faseraggregate einen massiven Holzkern aufweisen, ergibt hohe Druckfestigkeiten der Endprodukte.

In trockener Form können die erfindungsgemäßen Faseraggregate, wie bereits erwähnt, als Füllstoffe, z.B. als Isoliermaterial, eingesetzt werden. 6

Claims

AT 000 374 Ul Ansprüche: 1. Durch Aufmahlen von Holzstücken, insbesondere Holzabfällen, erhaltene Faseraggregate mit aufgerauhter Oberfläche, dadurch gekennnzeichnet, daß teilweise abgelöste Bestandteile von der Oberfläche der Faseraggregate abstehen, von denen zumindest ein Anteil gekräuselte Form aufweist.
2. Faseraggregate nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Faseraggregate in einer Richtung eine maximale Länge von bis zu 5 mm, vorzugsweise zwischen 1 und 2 mm, aufweisen.
3. Faseraggregate nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus Weichholz gebildet sind.
4. Verfahren zur Herstellung der Faseraggregate nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem Holzstücke unter Wasserzusatz aufgemahlen werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Holzstücke ohne weitere Vorbehandlung befeuchtet und zwischen korrespondierenden Mahlflächen aufgemahlen werden, von denen eine eine abrasive Oberfläche aufweist.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Mahlfläche mit abrasiver Oberfläche eine unbewegte Mahlfläche ist.
6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Holzstücke auf eine Freiheit von nicht mehr als 15, vorzugsweise nicht mehr als 12° SR aufgemahlen werden.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Holzstücke bei einer Relativgeschwindigkeit zwischen den Mahlflächen von nicht unter 56 m sec'1 aufgemahlen werden. 7 AT 000 374 Ul
8. Verwendung der Faseraggregate nach einem der Ansprüche 1 bis 3 zur Herstellung von Formkörpern, wobei die Faseraggregate unter Wasserzusatz in eine gewünschte Form gebracht, gegebenenfalls verdichtet und anschließend getrocknet werden.
9. Verwendung nach Anspruch 8, wobei die Formkörper an Umgebungsluft getrocknet werden.
10. Verwendung der Faseraggregate nach einem der Ansprüche 1 bis 3 als Füllstoffe.
11. Formkörper, hergestellt unter Verwendung der Faseraggregate nach einem der Ansprüche 1 bis 3. 8