AT412781B - Formkörper aus biologischem fasermaterial und kunststoff - Google Patents

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AT412781B AT0057303A AT5732003A AT412781B AT 412781 B AT412781 B AT 412781B AT 0057303 A AT0057303 A AT 0057303A AT 5732003 A AT5732003 A AT 5732003A AT 412781 B AT412781 B AT 412781B
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Description


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   Die Erfindung betrifft einen Formkörper, enthaltend biologisches Fasermaterial und Kunststoff. 



  Insbesondere betrifft die Erfindung einen Formkörper aus pflanzlichem und/oder tierischem Fasermaterial, mit mindestens einem Kunststoff und mindestens einem wasserbindenden Biopolymer. 



  Weiters betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines sochen Formkörpers. 



   In den letzten Jahren ist das Interesse an Naturfaserstoffen in der Kunststoffindustrie sprunghaft angestiegen. Vor allem die Verwendung von Holzfasern, Holzmehl oder Holzschnitzeln in sogenannten wood like plastic" oder plastic timber" Materialien, die mit Hilfe der Extrusionstechnik zu Profilen verarbeitet werden, hat einen wahren Boom erlebt. 



   Nichtsdestotrotz ist das Problem, dass Naturfaserstoffe, insbesondere Holz, selbst im lufttrockenen Zustand immer noch eine gewisse Menge an Restwasser enthalten und dadurch die Qualität von Profilen, die aus Kunststoff und Holzteilen gefertigt werden, oftmals zu wünschen übrig lässt, bisher nicht befriedigend gelöst worden. Vor allem bei Profilen, die mit einer höheren Ausstossgeschwindigkeit gefertigt werden, treten unkontrollierbare Blasen und Expansionszonen auf, die dadurch verursacht werden, dass nach plastischer oder thermoplastischer Umformung der Rohstoffmischung bei dem nachfolgenden Ausformungsschritt der Formmasse zum Formkörper durch die dabei erfolgende Druckentlastung, z. B. am Düsenausgang einer Extrusionseinheit, das vorhandene Restwasser blitzartig aus der Formmasse verdampft.

   Dies führt sogar dazu, dass bei höheren Extrusionstemperaturen und-geschwindigkeiten der Zusammenhalt eines derartigen Profils nicht mehr gewährleistet ist. Viele, der bis jetzt bekannt gewordenen Verfahren gehen davon aus, dass man den Wassergehalt der eingesetzten Rohstoffe, vor dem Einbringen in den eigentlichen und abschliessenden Extrusionsschritt, bei dem das fertige Profil erzeugt wird, so weit wie möglich senken muss. Zu diesem Zweck werden üblicherweise die Naturstoffe entweder durch exzessives, konventionelles Trocknen vor dem Extrusionsprozess auf die Verwendung vorbereitet oder es wird versucht, durch das Hintereinanderschalten von zwei Extrusionseinheiten ein Abdampfen von Wasser zwischen den beiden Aggregaten zu erreichen. Damit verwendet man die erste Extrusionseinheit eigentlich nur als Trockner.

   Die nach solchen Verfahren erhaltenen, üblichen Materialien besitzen einen Wassergehalt von etwa 0,2 bis 0,5 Gew. %, sind aber noch immer expandiert und weisen gasgefüllte Hohlräume (Bläschen) auf. 



   Es wurden auch Verfahren vorgeschlagen, bei denen das Restwasser durch Zusatz eines synthetischen Harzes (JP 6123306) oder von anorganischen Stoffen wie CaO und CaS04 (JP 6143213, JP 52025844, JP 52025843, JP 57075851 und EP 913243) durch chemische Reaktionen bis zu einem gewünschten Grad eliminiert bzw. verbraucht wird. In all diesen Fällen wird aber das noch verbleibende Restwasser im Zuge eines Extrusionsverfahrens mehr oder weniger stark expandierte Formkörper liefern. 



   Die AT 410 943 B offenbart durch Extrusion hergestellte Formkörper deren Dichtigkeit, bzw. 



  Zusammenhalt vom Wassergehalt des verwendeten Fasermaterials, sowie von der Verwendung zusätzlicher wasserbindenden anorganischer, sowie allenfalls organischer Zusatzstoffe abhängt. 



  Erst bei gleichzeitiger Verwendung von mit grossem Aufwand auf 1,5 Gew% Wassergehalt getrockneten Holzspänen und 8 Gew% hoch gebranntem, körnigem Gips konnte ein formtreuer Formkörper erzeugt werden. Bei der Verwendung von Holzspänen mit 2 Gew% Wassergehalt konnte trotz des Einsatzes von 6 Gew% Kalziumoxid erst durch den weiteren Einsatz von zusätzlich 8 Gew% Maismehl ein Formkörper mit verbesserter Profiloberfläche erzeugt werden. 



   Nachteilig an dem in der AT 410 943 B offenbarten Formkörper ist es, dass es für die Herstellung eines dichten, formtreuen Formkörpers unerlässlich ist, das verwendete Holzfasermaterial mit grossem Aufwand zu trocknen und dass selbst dann auf den Einsatz von anorganischen wasserbindenden Substanzen bzw. auf den zusätzlichen Einsatz von organischen wasserbindenden Substanzen nicht verzichtet werden kann. 



   Ein Vorteil bei der Verwendung von nicht getrocknetem Material besteht darin, dass damit auf einfache und wirtschaftliche Weise Formkörper herstellbar sind, deren Feuchte sich mit der im mitteleuropäischen Klima typischerweise auftretenden Luftfeuchte (20 - 80 Gew%) im Gleichgewicht befindet. Solche Formkörper sind besonders formstabil. 



   Es ist daher die Aufgabe der gegenständlichen Erfindung, einen Formkörper bereitzustellen, bei dem auf eine derart aufwändige Vortrocknung des verwendeten biologischen Fasermaterials verzichtet werden kann. 



   Diese Aufgabe wird nun erfindungsgemäss bei einem Formkörper, der mindestens ein pflanzli- 

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 ches oder tierisches Fasermaterial, mindestens einen Kunststoff und mindestens ein wasserbindendes Biopolymer umfasst, dadurch gelöst, dass er einen Wassergehalt von   # 8,0   Gew% bis zu 15 Gew%, bevorzugt   von 2:   8,5 Gew%, besonders bevorzugt von > 9,0 Gew% aufweist und nicht expandiert ist. 



   Völlig gegensätzlich zur aus dem Stand der Technik bekannten Lehre wurde gefunden, dass selbst bei Einsatz einer Rohstoffmischung mit insgesamt so hoher Restfeuchte, dass daraus ein Formkörper mit einem Wassergehalt von > 8,0 Gew% resultiert, ein formtreuer Formkörper mit einwandfreier Oberfläche hergestellt werden kann. 



   Zur Lösung der erfindungsgemäss gestellten Aufgabe ist es einerseits erforderlich, den Wassergehalt des Formkörpers jenseits von 8,0 Gew% zu halten, denn nur so ist sichergestellt, dass auf eine wie im Stand der Technik beschriebene aufwändige Vortrocknung verzichtet werden kann. 



   Weiters ist es erforderlich, dass der Formkörper nicht expandiert ist. Unter einem nicht expandierten Formkörper wird im Rahmen der gegenständlichen Erfindung ein Formkörper verstanden, der im Zuge seiner Herstellung durch den Schritt der Ausformung weniger als 10 % Volumenszuwachs erfährt, d. h. einen Expansionsindex von weniger als 1,1, insbesondere von 1,00 bis 1,09 aufweist. Der Expansionsindex ist bei der Herstellung des Formkörpers durch die Wahl der Ausformung bzw. der Wahl der Verfahrensbedingungen bei der Ausformung einstellbar. 



   Unter dem Begriff "Formkörper" wird im Rahmen der gegenständlichen Erfindung das Verfahrensprodukt eines Formgebungsverfahrens, beispielsweise Pressen, Pelletieren, Granulieren, Spritzgiessen, Profil-Extrudieren etc., verstanden. 



   Gemäss einer vorteilhaften Ausfgestaltungsform der Erfindung weist der Formkörper einen Wassergehalt von bis zu 12 Gew% auf. 



   Grundsätzlich ist es zwar auch bei höheren Wassergehalten möglich, einen nicht expandierten Formkörper herzustellen, allerdings wird dann wegen der einzuhaltenden Beschränkungen bei der Ausformung des Formkörpers oftmals der Weg einer ökonomisch sinnvollen Produktion verlassen. 



   Als Fasermaterialien sind im Prinzip alle Materialien pflanzlichen oder tierischen Ursprungs verwendbar, die faserige Plymere enthalten und dadurch den Formkörpern gute Festigkeitseigenschaften verleihen können. Beispiele für geeignete pflanzliche Fasermaterialien sind Holzfasern, Holzmehl, Holzschnitzel, zellulosehältige Materialien wie Altpapier, Hanf, Stroh, Flachs oder sonstige agrarische Faserstoffe wie z. B. zerkeinerte Pflanzenteile, etwa Reisschalen oder Zuckerrohrabfälle. Auch tierisches Fasermaterial kann beispielsweise in Form von Lederabfällen verwendet werden. Um möglichst kostengünstige Formkörper herstellen zu können, sind - je nach Verfügbarkeit - auch Mischungen einzelner oder mehrerer der vorstehend genannten Materialien verwendbar.

   Die Fasermaterialien sind in einer Menge von 5 - 95 Gew%, insbesondere von 30 - 80 Gew% in den Formkörpern enthalten. 



   Die erfindungsgemässen Formkörper enthalten zumindest einen Kunststoff, der entweder durooder thermoplastisch sein kann. Die Art des verwendeten Kunststoffes richtet sich auch nach dem Verwendungszweck der erzeugten Formkörper. Beispiele für geeignete Kunststoffe sind Polyethylen, Polypropylen, PVC, Melamin, Polyurethan, Polyester, Polyamid, Polymethylmethacrylat, Polyvinylacetat, Polystyrol, Polycarbonat, Polybuten, sowie Mischungen der vorgenannten Kunststoffe. 



  Auch jede Art von Random-, Block- sowie Pfropf-Copolymeren ist mitumfasst. Die Menge des in den erfindungsgemässen Formkörpern enthaltenen Kunststoffs bzw. Kunststoffgemischs beträgt 2 - 90 Gew%, insbesondere von 5 - 50 Gew%. 



   Die erfindungsgemässen Formkörper enthalten weiters zumindest ein Biopolymer, welches geeignet ist, Wasser zu binden, indem es beispielsweise bei erhöhter Temperatur mit Wasser interagiert und dieses einbaut. Das Biopolymer bindet zumindest einen Teil des Wassers, so dass dieses bei der Ausformung des Formkörpers nicht zur Verdampfung zur Verfügung steht. Geeignete Biopolymer sind beispielsweise Stärke oder Stärke enthaltende zerkleinerte Feldfrüchte wie Mais oder Reis in Form von Mehl. Ebenfalls geeignet sind neben Proteinen, beispielsweise Gluten, Kollagen, Keratin, auch Lignine, Pektine und Hemicellulosen, die Wasser ähnlich binden können wie Stärke. Die Menge des in den erfindungsgemässen Formkörpern enthaltenen Biopolymers beträgt 5 - 50 Gew%, insbesondere 10 - 30 Gew%. 



   Gegebenenfalls können der Rohstoffmischung weitere, in der Kunststofftechnik übliche Hilfsmittel, wie Weichmacher, Füllstoffe, Haftvermittler, Farbstoffe, Gleitmittel, thermische und/oder UV Stabilisatoren, Antioxidantien oder Flammschutzmittel in einer Menge von 0,2 - 20 Gew%, bevor- 

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 zugt 0,5 - 10 Gew%, bezogen auf die Gesamtmasse der Rohstoffmischung zugegeben werden. 



    In Abhängigkeit von Art und Menge der eingesetzten Rohstoffe weisen die erfindungsgemässen Formkörper eine Dichte von von 0,8 - 2,0 g/cm , vorzugsweise von 1,0 - 1,5 g/cm3 auf.   



   Um sicherzustellen, dass bei der Ausformung der erfindungsgemässen Formkörper das darin enthaltene Wasser nicht bzw. nicht zu rasch verdampft, was zu Formkörpern mit beeinträchtigter Oberfläche bzw. zu expandierten Formkörpern mit unerwünschten mechanischen Eigenschaften führt, ist es erforderlich, die Formkörper durch eine unter Druck erfolgende Ausformung herzustel- len. Die dabei auftretenden bzw. aufzuwendenden Drücke betragen je nach Ausformungsverfahren bis zu 500 bar (Extrusion) bzw. bis zu 2000 bar (Spritzgiessen). In Einzelfällen können noch höhere Drücke aufgewendet werden. 



   Optional kann die Rohstoffmischung vor der Ausformung einer ebenfalls unter Druck erfolgen- den, plastischen bzw. thermoplastischen Umformung, beispielsweise in einem Extruder, unterzo- gen werden. 



   Bevorzugterweise kommen zur Ausformung der erfindungsgemässen Formkörper die Verfahren Pressen, Pelletieren, Spritzprägen oder Spritzgiessen zur Anwendung. 



   Die Erfindung betrifft weiters ein Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemässen Formkör- per. Zur Herstellung der Formkörper wird - pflanzliches und/oder tierisches Fasermaterial mit einem Feuchtegehalt von 5 - 20 Gew%, vorzugsweise von 8 - 15 Gew%, mit mindestens einem Kunststoff, mit mindestens einem wasserbindenden Biopolymer und gegebenenfalls mit Wasser zu einer Rohstoffmischung mit einem Feuchtegehalt von > 8 Gew%, vorzugsweise von bis zu 20 Gew%, besonders be- vorzugt von bis zu 15 Gew%, vermischt, - die Rohstoffmischung gegebenenfalls erwärmt, - die gegebenenfalls erwärmte Rohstoffmischung gegebenenfalls - plastisch oder thermoplas- tisch unter Druck-, sowie gegebenenfalls unter Temperaturerhöhung - zu einer Formmasse umgeformt und - die gegebenenfalls erwärmte Rohstoffmischung oder die Formmasse unter Druck,

   sowie gegebenenfalls unter Temperaturerhöhung zu einem nicht expandierten Formkörper ausge- formt. 



   Bei manchen Rohstoffmischungen ist es von Vorteil, wenn zur Einstellung der Feuchte Wasser zugesetzt wird, um einen Feuchtegehalt der Rohstoffmischung von > 8,0 Gew% zu erhalten. 



   Nach einer Variante des erfindungsgemässen Verfahrens wird die Rohstoffmischung durch tro- ckenes Mischen der Einzelkomponenten hergestellt und die Rohstoffmischung dann einer Pel- letpresse (ähnlich einer Pelletpresse zur Herstellung von Holzpellets) zugeführt. Indem eine geeig- nete Wahl der Verarbeitungsparameter, insbesondere der Verarbeitungsgeschwindigkeit getroffen wird, wird ein nicht expandierter Formkörper, in diesem Fall ein Pellet, hergestellt. Bei der Pell- etherstellung wird die Rohstoffmischung durch die Löcher einer Matrize gedrückt. Aufgrund innerer Reibungsvorgänge erwärmt sich die Rohstoffmischung dabei. Auch durch die gezielte Auswahl der Matrize kann auf das Verfahren Einfluss genommen werden.

   Beispielsweise gestattet es eine Matrize mit grösserer Dicke - wegen der beim Durchtritt durch die Löcher auftretenden grösseren Drücke - auch noch bei höheren Feuchtegehalten, nicht expandierte Formkörper herzustellen. 



   Bevorzugterweise wird die Rohstoffmischung nicht erwärmt bevor, sie der Pelletpresse zuge- führt wird. Allerdings kann es bei manchen Rohstoffmischnungen nötig sein, diese auf etwa bis zu 70 - 80  C vorzuwärmen, um eine einwandfreie Pelletherstellung zu ermöglichen. In der Pelletpres- se selbst findet ebenfalls bevorzugterweise keine Zufuhr thermischer Energie statt. 



   Ausser Pelletieren sind weitere bevorzugte Herstellungsverfahren für die erfindungsgemässen Formkörper Pressen, Spritzprägen und Spritzgiessen. 



   Beim Spritzgiessen wird die Rohstoffmischung ebenfalls zunächst trocken vorgemischt. Dann wird die Rohstoffmischung einem Extruder aufgegeben, worin die Rohstoffmischung unter Druck, sowie bei Massetemperaturen von 100-200  C einer thermoplastischen Umformung unterzogen und zu einer Formmasse umgeformt wird. 



   Im Extruder wird durch gleichzeitiges Dosieren der Rohstoffe und Zurückfahren der Schnecke ein Materialpolster aufgebaut, der dann unter Druck mit bis zu 2000 bar in das Werkzeug einge- spritzt wird. Das Werkzeug beinhaltet sowohl das Angusssystem als auch die Kavitäten. Das Angusssystem kann von einem Kalt- oder Heisskanalverteiler oder Kombinationen davon gebildet 

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 werden. Bevorzugt ist aus Kostengründen ein Kaltkanalverteiler. 



   An das Angusssystem schliessen die Kavitäten an welche mit der Formmasse unter Druck gefüllt werden. Bis zur Erstarrung der Formmasse bleibt die Form geschlossen. Nach der Erstarrung der Formmasse wird die Form geöffnet und der spritzgegossene Formkörper entformt. 



   Die erfindungsgemässen Formkörper sind entweder schon für sich alleine überall dort einsetzbar, wo heutzutage reine Kunststoff- oder reine Holzteile verwendet werden, oder sie können in an sich bekannter Weise in einem nachfolgenden Verfahrensschritt zu solchen Formteilen verarbeitet werden. Beispiele für solche Formteile sind : Kanten, Leisten, Fassadenteile, Bodendielen, Zaunelemente, Kabelkanäle, Blenden, Profile, Verkleidungen, Verpackungsmaterialien, Hohlprofile und Zierleisten. 



   Beispiele
Vergleichsbeispiel 1
In einen Doppelschneckenextruder wurden 300 kg/h der folgenden Rohstoffmischung dosiert : 
73 Gew% Holzspäne (Wassergehalt 10,5 Gew%)
10 Gew% Polypropylen
15 Gew% Maismehl (Wassergehalt 11,5 Gew%)
2 Gew% Haftvermittler (Maleinsäureanhydrid-gepfropftes PP)
Der Feuchtegehalt der Rohstoffmischung wurde durch Wasserzusatz auf 12 Gew% eingestellt. 



   Als Formkörper wurde ein Granulat hergestellt. Als Granulierwerkzeug wurde eine Lochplatte mit 32 Löchern mit jeweils 3,0 mm Durchmesser verwendet. 



   Extrusionsbedingungen
Einzugszone : 150  C
Zone 1: 160  C
Zone 2:   170  C  
Zone 3:   180  C  
Zone 4: 180  C
Düseneinlauf:   170  C  
Düse : 160  C
Schnecke : 90  C
Massetemperatur : 190  C
Schneckendrehzahl: 35 U/min
Austrittsgeschwindigkeit der Granulatstränge: 4 m/min 
Das so hergestellte Granulat hatte einen Feuchtegehalt von 9 Gew%. Das Granulat weist allerdings einen mittleren Durchmesser von 3,3 mm auf. Ausgehend vom ursprünglichen Lochdurchmesser (3,0 mm) entspricht dies daher einem Volumenszuwachs von 21 %. Die solchermassen hergestellten Formkörper waren daher expandiert. 



   Beispiel 2
In einen Pelletierer wurden 300 kg/h der folgenden Rohstoffmischung dosiert : 
73 Gew% Holzspäne (Wassergehalt 10,5 Gew%)
10 Gew% Polypropylenpulver
15 Gew% Maismehl (Wassergehalt 11,5 Gew%)
2 Gew% Haftvermittler (Maleinsäureanhydrid -gepfropftes PP)
Der Feuchtegehalt der Rohstoffmischung wurde durch Wasserzusatz auf 12 Gew% eingestellt. 



   Es wurde eine Lochplatte mit mehreren hundert Löchern zu je 6,0 mm Lochdurchmesser verwendet. Beim Pelletierer wurde das Kollergangspiel auf 0,2 mm eingestellt. Die Leistungsaufnahme des Pelletierers betrug 50 - 60 A. 



   Die Feuchte der solchermassen hergestellten Pellets betrug 9 Gew%. Der Pelletdurchmesser 

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 betrug im Mittel 6,0 mm (Expansionsindex = 1,0). 



   Beispiel 3
In einen Pelletierer wurden 300 kg/h der folgenden Rohstoffmischung dosiert : 
72 Gew% Holzspäne (Wassergehalt 10,5 Gew%)
10 Gew% Polyvinylaceteat
15 Gew% Maismehl (Wassergehalt 11,5 Gew%)
1 Gew% Titandioxid
2 Gew% Ca-Stearat
Der Feuchtegehalt der Rohstoffmischung wurde durch Wasserzusatz auf 12 Gew% eingestellt. 



   Es wurde eine Lochplatte mit mehreren hundert Löchern mit je 6,0 mm Lochdurchmesser verwendet. Beim Pelletierer wurde das Kollergangspiel auf 0,2 mm eingestellt. Die Leistungsaufnahme des Pelletierers betrug 50 - 60 A. 



   Die Feuchte der solchermassen hergestellten Pellets betrug 10 Gew%. Der Pelletdurchmesser betrug im Mittel 6,1 mm (Expansionsindex = 1,034). 



   Beispiel 4
Gemäss Beispiel 2 hergestellte Pellets werden in einen Doppelschneckenextruder Extruder dosiert (130 kg/h) und daraus ein Fensterrahmen-Profil extrudiert. 



   Extrusionsbedingungen
Einzugszone : 150 C
Zone 1:   160  C  
Zone 2: 170  C
Zone 3: 180  C
Düseneinlauf: 160  C
Düse : 160  C
Schnecke :   130  C     Massetemperatur: r : 180  C   
Schneckendrehzahl: 12 U/min
Austrittsgeschwindigkeit des Profils: 3 m/min 
Feuchtegehalt des Profils: 9 Gew%,
Dichte : 1,3   g/cm3   
Die Querschnittsfläche des fertigen Profils ist mit dem Querschnitt des Extrusionswerkzeuges identisch. Der Expansionsindex beträgt daher 1,0. 



   Beispiel 5
Gemäss Beispiel 3 hergestellte Pellets werden in einen Doppelschneckenextruder Extruder dosiert (300 kg/h) und daraus ein Paneel Profil extrudiert. 



   Extrusionsbedingungen
Einzugszone : 80  C
Zone 1:   120  C  
Zone 2: 130  C
Zone 3: 110  C
Düseneinlauf: 115  C
Düse : 130  C
Schnecke : 60  C
Massetemperatur:   130  C  
Schneckendrehzahl: 30 U/min
Austrittsgeschwindigkeit der Granulatstränge: 3,5 min 

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Feuchtegehalt des Profils: 10 Gew%,
Dichte :   1,4 g/cm 3   
Die Querschnittsfläche des fertigen Profils ist mit dem Querschnitt des Extrusionswerkzeuges identisch. Der Expansionsindex beträgt daher   1,0.   



   PATENTANSPRÜCHE : 
1. Form körper, umfassend - mindestens ein pflanzliches oder tierisches Fasermaterial, - mindestens einen Kunststoff und - mindestens ein wasserbindendes Biopolymer, dadurch gekennzeichnet, dass, er einen Wassergehalt von > 8,0 Gew% bis zu 15Gew%, bevorzugt   von s   8,5 Gew%, be- sonders bevorzugt   von 2:   9,0 Gew% aufweist und nicht expandiert ist.

Claims (1)

  1. 2. Formkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass er einen Wassergehalt von bis zu 12 Gew% aufweist.
    3. Formkörper nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass darin pflanzliches Fasermaterial wie z.B. Holzfasern, Holzmehl, Holzschnitzel, zellulosehältige Materialien wie Altpapier, Hanf, Stroh, Flachs, agrarische Faserstoffe, oder Mischungen davon in einer Menge von 5 - 95 Gew%, insbesondere von 30 - 80 Gew% enthalten ist.
    4. Formkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass darin thermo- oder duroplastischer Kunststoff wie z.B. Polyethylen, Polypropylen, PVC, Mel- amin, Polyurethan, Polyester, Polyamid, Polymethylmethacrylat, Polyvinylacetat, Polysty- rol, Polycarbonat, Polybuten, oder Mischungen davon in einer Menge von 2 - 90 Gew%, insbesondere von 5 - 50 Gew% enthalten ist.
    5. Formkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass darin wasserbindendes Biopolymer wie z. B. Stärke, Stärke enthaltende Pflanzenteile, Pektin, Lignin, Hemicellulose, Chitin oder Mischungen davon in einer Menge von 5 - 50 Gew%, insbesondere 10 - 30 Gew% enthalten ist.
    6. Formkörper nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass er durch Pressen, Pelletie- ren, Spritzprägen oder Spritzgiessen herstellbar ist.
    7. Verfahren zur Herstellung eines Formkörpers gemäss einem der Ansprüche 1 bis 6, da- durch gekennzeichnet, dass - pflanzliches und/oder tierisches Fasermaterial mit einem Feuchtegehalt von 5 - 20 Gew%, vorzugsweise von 8 - 15 Gew%, mit mindestens einem Kunststoff, mit mindes- tens einem wasserbindenden Biopolymer und gegebenenfalls mit Wasser zu einer Rohstoffmischung mit einem Feuchtegehalt von > 8 Gew%, vorzugsweise von bis zu 20 Gew%, besonders bevorzugt von bis zu 15 Gew%, vermischt wird, - die Rohstoffmischung gegebenenfalls erwärmt wird, - die gegebenenfalls erwärmte Rohstoffmischung gegebenenfalls - plastisch oder ther- moplastisch unter Druck-, sowie gegebenenfalls unter Temperaturerhöhung - zu einer Formmasse umgeformt wird, - die gegebenenfalls erwärmte Rohstoffmischung oder die Formmasse unter Druck,
    so- wie gegebenenfalls unter Temperaturerhöhung zu einem nicht expandierten Formkör- per ausgeformt wird.
    8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die unter Druck stattfindende Ausformung durch Pressen, Pelletieren, Spritzprägen oder Spritzgiessen erfolgt.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008135077A1 (de) 2007-04-27 2008-11-13 Technische Universität Braunschweig Beschichtete oberfläche für die zellkultur
DE102023113612A1 (de) * 2023-05-24 2024-11-28 Model Holding Ag Verfahren zum Herstellen eines Formteils mittels einer thermoplastischen Verarbeitungsmaschine

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7989524B2 (en) * 2005-07-19 2011-08-02 The United States Of America, As Represented By The Secretary Of Agriculture Fiber-reinforced starch-based compositions and methods of manufacture and use
DE102006006580A1 (de) 2006-02-13 2007-08-16 Wacker Polymer Systems Gmbh & Co. Kg Verfahren zur Herstellung von Formkörpern aus einem Gemisch von partikulären Naturmaterialien und thermoplastischem Bindemittel
CN100389943C (zh) * 2006-08-24 2008-05-28 刘正泉 植物纤维纱管及其制备方法
DE502007001553D1 (de) * 2007-08-14 2009-10-29 Easypal Ag Transportpalette mit Platte aus papierhaltiger Masse
AT506728B1 (de) * 2008-05-06 2011-04-15 Remy Dr Stoll Lederwerkstoff und verfahren zur herstellung
SE0901171A1 (sv) 2009-09-10 2011-03-11 Leif Jilken Förfarande och anordning att förbättra ett åldrat ytskikt
DE102010004338A1 (de) 2010-01-11 2011-07-14 Buggi Toys GmbH, 74405 Spielbaustein
FR2957928B1 (fr) * 2010-03-25 2013-07-05 Roquette Freres Compositions a base de matiere vegetale et procede de preparation de telles compositions
BR112012025981A2 (pt) 2010-04-21 2017-08-29 Sabic Innovative Plastics Ip Bv Composição polimérica de plástico-madeira, artigo de manufatura e método para formação de uma composição polimérica de plástico-madeira
ES1077129Y (es) * 2012-05-09 2012-09-07 Catral Exp S L Varilla sintética para cerramiento, decoración y ocultamiento
CN103396674A (zh) * 2013-08-08 2013-11-20 东北林业大学 一种碱木质素/玉米淀粉/亚麻纤维热塑性复合材料的制备方法
CN103724772B (zh) * 2013-12-19 2016-01-20 安徽特力电缆有限公司 一种耐低温改性聚乙烯电缆护套料
CN103865284B (zh) * 2014-03-17 2016-10-26 江南大学 环保生物质材料及其制备方法
CN103965517B (zh) * 2014-04-21 2017-03-08 武汉华丽生物材料有限公司 一种透明生物基片材及其制备方法
US9731436B2 (en) * 2014-09-22 2017-08-15 Mary Anderle Blended fiber pad
CN106810787A (zh) * 2016-12-15 2017-06-09 滁州市自然空间建材有限公司 一种保温隔热除甲醛的发泡复合门窗材料
CN107057188A (zh) * 2017-04-12 2017-08-18 苏州轩朗塑料制品有限公司 环保型生物质塑料材料的制备方法及其应用
CN109971097B (zh) * 2019-04-25 2021-02-02 湖南恒信新型建材有限公司 一种绿色环保竹木纤维集成板及其制造方法
CN110845767A (zh) * 2019-11-08 2020-02-28 南通龙达生物新材料科技有限公司 一种淀粉塑料组合物及其制备方法和用途
AT524370B1 (de) 2020-10-20 2022-06-15 David Benko Verfahren zur herstellung eines formkörpers aus naturstofffasern

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT393272B (de) * 1989-06-07 1991-09-25 Rettenbacher Markus Dipl Ing Verfahren zur herstellung von extrudierten, direkt expandierten biopolymerprodukten und holzfaserplatten, verpackungs- und isoliermaterialien
DE4121085A1 (de) * 1990-06-29 1992-01-02 Agency Ind Science Techn Biologisch abbaubare zusammensetzung, daraus ausgeformter gegenstand und verfahren zur herstellung von biologisch abbaubarem material
US5308879A (en) * 1992-09-07 1994-05-03 Nippon Gohsei Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha Process for preparing biodegradable resin foam
AT399883B (de) * 1993-07-29 1995-08-25 Markus Dipl Ing Rettenbacher Formkörper aus bzw. mit einem umweltverträglichen werkstoff, verfahren zu dessen herstellung sowie dessen verwendung
DE19855325C2 (de) * 1997-12-02 2002-11-21 Faber Castell A W Ummantelung für Farb-, Blei- und Kosmetikminen
DE19949975B4 (de) * 1999-10-08 2005-04-28 Univ Dresden Tech Verfahren zur Herstellung von biologisch abbaubaren, plattenförmigen Werkstoffen und Formteilen
US6231970B1 (en) * 2000-01-11 2001-05-15 E. Khashoggi Industries, Llc Thermoplastic starch compositions incorporating a particulate filler component
DE10134995A1 (de) * 2001-07-18 2003-02-06 Rettenmaier & Soehne Gmbh & Co Füllstoff auf der Basis von Holzfasern zur Herstellung von Kunststoff-Formkörpern
AT410943B (de) * 2001-10-23 2003-08-25 Markus Dipl Ing Rettenbacher Formkörper aus naturfasern und kunststoff, seine herstellung in gegenwart von feuchtigkeit und dessen verwendung

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008135077A1 (de) 2007-04-27 2008-11-13 Technische Universität Braunschweig Beschichtete oberfläche für die zellkultur
DE102023113612A1 (de) * 2023-05-24 2024-11-28 Model Holding Ag Verfahren zum Herstellen eines Formteils mittels einer thermoplastischen Verarbeitungsmaschine

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Publication number Publication date
CA2522178A1 (en) 2004-10-21
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US20060208387A1 (en) 2006-09-21
WO2004090022A1 (de) 2004-10-21
NO20055213L (no) 2005-11-04

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