DD271078A1 - Verfahren zur enzymatischen holzbehandlung - Google Patents

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DD271078A1
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enzymatic treatment
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Andre Wagenfuehr
Gerhard Kuehne
Heinz Pecina
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Univ Dresden Tech
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur enzymatischen Holzbehandlung vor dem Zerfaserungsprozess. Die erfindungsgemaesse Aufgabe wird dadurch geloest, dass Holzhackschnitzel mit Reinkulturen des Braunfaeulepilzes Fomitopsis pinicola (Sw) Karst. fermentiert werden. Durch die enzymatische Vorbehandlung des Holzes werden 37% der zum Zerfasern notwendigen Energie eingespart. Ausserdem bewirken die niedrigen Scherkraefte eine schonende Behandlung der Holzfasern (weniger Faserkuerzungen, mehr Fibrillierungen). Dadurch koennen qualitativ hochwertigere Faserplatten bei gleichzeitig reduziertem Bindemittelzusatz hergestellt werden.

Description

Ziel der Erfindung Ziel der Erfindung ist es, ein ökonomisch günstigeres Verfanren für die Zerfaserung von Holz zu finden. Darlegung des Wesens der Erfindung Aufgabe der Erfindung ist es, einen Pilz für die enzymatische strukturauflockernde Vorbehandlung des Holzes als Vorstufe der Zerfaserung zu finden, der dabei das Lignin nicht oder nur gering abbaut. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß Holzhackschnitzel mit Reinkulturen des Braunfäulepilzes Fomitopsis
pinicola (Sw) Karst, beimpft und in einem Feststoffreaktor bis zu 7 Tage fermentiert werden, wobei auf eine homogene
Durchmischung zu achten ist. Durch die enzymatische Vorbehandlung des Holzes werden 37 % der zum Zerfasern notwendigen Energie eingespart. Außerdem
bewirken die niedrigeren Scherkräfte eine schonende Behandlung der Holzfasern (weniger Faserkürzungen, hochwertigere
Faserplatten bei gleichzeitig reduziertem Bindemitteleinsatz durch verbesserte Fibrillierung). Ausführungsbeispiel Fichten-Holzhackschnitzel werden mit Mycel des Braunfäulepilzes Fomitopsis pinieol (Sw) Karst, beimpft und dann bei einer Temperatur von 250C ± 1 K mit einer relativen Luftfeuchte von 65 ± 5%7 Tage bis zu einem Masseverlust von 4% unter sterilen Bedingungen im Dunkeln fermentiert. Dabei ist auf eine homogene Durchmischung zu achten. Die Weiterverarbeitung der so behandelten Hackschnitzel erfolgt nach bekannten Zerfaserungsverfahren. Nachfolgende Tabelle 1 zeigt anhand der Scherfestigkeitsdaten, daß die enzymatisch behandelten Hackschnitzel einen um etwa Vs geringeren Zerfaserungsaufwand erfordern als die unbehandelten Hackschnitzel. Die Verbesserung des FaserrFaser-Bindevermögens, ausgedrückt durch die Längszugfestigkeiten, ermöglicht eine Bindemitteleinsparung von etwa 35% (Tabelle 2).
Tabelle 1: Zerfaserungsaufwand (Scherfestigkeit) bei Fichtenholz-Hackschnitzeln
Vorbehandlung Scherfestigkeit
absolut (MPa) relativ (%)
1.1. ohneVorbehandiung 10,8 100
1.2; enzymatischeVorbehand- 6,8 63
lung mit Braunfäulepilz
Fomitopsis pinicola (Sw)
Karst.
Anmerkung: Zielmahlgrad 19 0SR
Tabelle 2: Bindevermögen von Hartfaserplatten, hergestellt aus den Faserstoffen nach Tabelle
Vorbehandlung Längszugfestigkeit
Bindemittelzugabe absolut (MPa) relativ (%)
2.1. OhneVorbehandiung 12,9 100
ohne Zusatzbindemittel
2.2. enzymatisch vorbehandelt 17.4 135
ohne Zusatzbindemittel
2.3. ohneVorbehandiung 22,0 170
mitZusatzbindemittel
(2,5% Phenolharz)
Anmerkungen: Plattenherstellung im Naßverfahren 190 "C
Preßiemperatur 4MPa
Preßdruck 8,5 Minuten
Preßzeit 850 kg/m3
Plattenrohdichte

Claims (2)

1. Verfahren zur enzymatischen Behandlung von Holzhackschnitzeln in Vorbereitung auf deren Zerfaserung, gekennzeichnet d idurch, daß Reinkulturen des Braunfäulepilzes Fomitopsis pinicola (Sw) Karst, zur enzymatischen Behandlung verwendet werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Hackschnitzel mit dem Braunfäulepilz F. pinicola beimpft und in einem Feststoff reaktor etwa 7 Tage fermentiert werden.
Anwendungsgebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur enzymatischem Holzbehandlung vor dem Zerfaserungsprozeß.
Charakterisierung des bekannten Standes der Technik
Die Zerfaserung von Holz gehört zu den energieintensivsten Prozessen im Bereich der Faserplattenherstellung (bis 45% des
Gesamtaufwandes).
Es ist bereits bekannt, durch den Einsatz von holzzerstörenden Pilzen (Basidiomyceten) auf enzymatischem Wege den
Faserverbund aufzulockern und dadurch Energie beim mechanischen Zerfasern der Hackschnitzel in den Defibratoren
einzusparen. So wird z. B. beim Myko-Holz-Verfahren die Struktur des Holzes durch eine mehrwöchige enzymatische Behandlungdes Holzes mit Weißfäule.pilzen aufgelockert (Luthardt 1962).
Nachteile dieses Verfahrens sind die langen Fermentationszeiten und die inhomogene Strukturauflockerung des Holzes.
Es ist auch bekannt, daß Weißfäulepilze die Eigenschaft haben, das Lignin abzubauen. Dieser Effekt wird beispielsweise beim
Biopulping-Verfahnn zur Zellstoffgewinnung genutzt (Erikson 1982).
Ein hoher Ligninabbau ist aber für die Holzwerkstoffherstellung unerwünscht, da dann der Bindemitteleinsatz beträchtlich
ansteigen würde.
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