DE10038034C2 - Verfahren zur mechanischen Stabilisierung von Schäben - Google Patents

Verfahren zur mechanischen Stabilisierung von Schäben

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur mechanischen Stabilisierung von Schäben.
In der Praxis werden immer stärker Fasern von Einjahrespflanzen für die verschie­ densten Anwendungsgebiete eingesetzt. Dabei fallen beträchtliche Mengen an Schä­ ben an, die eine poröse, schwammartige Struktur aufweisen. Dadurch sind der Ver­ wendung der Schäben enge Grenzen gesetzt. So kompaktieren die Schäben bei höhe­ ren Temperaturen. Auch halten die Schäben einem hohen Druck nicht stand.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, bei dem Schä­ ben mechanisch so stabili­ siert werden können, daß sie auch höheren Druck- und Temperaturbelastungen widerstehen.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 gelöst.
Die Schäben werden zerkleinert, bevor sie mit dem stabilisierenden Material versehen werden.
Es kann vorgesehen sein, daß Poren und Hohlräume der Schäben wei­ testgehend mit dem stabilisierenden Material ausgefüllt werden. Dies kann bei­ spielsweise durch Eintauchen der Schäben in ein entsprechend flüssiges stabilisie­ rendes Material erfolgen. Alternativ können die Schäben im wesentlichen ausschließlich ummantelt werden. Dies kann durch Aufsprühen eines viskosen Mate­ rials erfolgen, welches möglichst rasch aushärtet. Es besteht die Möglichkeit, das stabilisierende Material durch Aufsprühen und/oder Tauchimprägnieren aufzubrin­ gen. Zweckmäßigerweise wird ein schäumbares stabilisierendes Material, insbeson­ dere Epoxidharz verwendet. Dadurch kann der Gewichtsvorteil von Schäben weitge­ hend beibehalten werden. Bei einem bevorzugten Verfahrensschritt wird in einem ersten Schritt ein erstes stabilisierendes Material und in mindestens einem weiteren Schritt mindestens ein weiteres stabilisierendes Material aufgebracht. Als stabilisie­ rendes Material kann Wasserglas, Epoxidharz, expandierbares Epoxidharz und/oder lackartige Substanzen bzw. synthetische und/oder biologische Werkstoffe verwendet werden.
Die Aushärtung des stabilisierenden Materials kann thermisch bei einer Temperatur zwischen etwa 100°C und 220°C, bevorzugt zwischen 120°C und 200°C und weiter bevorzugt zwischen 120°C und 150°C erfolgen.
In einer konkreten Ausführungsform kann bspw. Wasserglas verwendet werden, das auf Schäben im Sprühverfahren oder durch Tauchimprägnierung aufgebracht wird. Die schwammartige Struktur der Schäben saugt die Wasserglaslösung aufgrund der hohen Hygroskopizität bzw. durch Kapillarwirkung auf, wobei die Dosiermenge durch das Sprühverfahren selbst oder durch die Verweilzeit in einem Tauchbad vor­ gegeben werden kann.
Alternativ kann ein expandierbares Epoxidharz in ähnlichen Verfahrensschritten auf die Schäben aufgebracht werden und in einer nachgeschalteten Beheizungsstrecke oder durch sonstige Energiezufuhr expandiert und ausreagiert werden. Dabei dringt das Harz in die Porenstrukturen ein und umhüllt die Schäben gleichzeitig mit einer schützenden Schicht.
Alternativ oder zusätzlich können lackartige Substanzen oder dünnflüssige syntheti­ sche und/oder biologische Werkstoffe wie Lignin oder PHP aufgetragen werden, die ebenfalls zu stabilisierenden Schichten führen.
Die Auswahl des stabilisierenden Materials kann unter dem Gesichtspunkt erfolgen, daß eine Einbettung der stabilisierten Schäben entweder in ein biologisches Basismaterial zur Her­ stellung von Bauteilen erfolgt, so daß auch eine biologische Basis für das stabilisie­ rende Material gegeben sein sollte, oder daß diese Schä­ ben in eine Kunststoffschmelze eingebracht werden, wobei dann das stabilisierende Material ein gleiches oder verträgliches Kunststoffmaterial sein kann. In jedem Falle sollte das stabilisierende Material zu einer erhöhten Widerstandsfähigkeit führen, so daß die Schäben bei einer Verarbeitung wie bspw. einer Extrusion weniger leicht zusammengedrückt werden, wobei auch eine Tempe­ raturbeständigkeit bis zu etwa 200°C gegeben sein sollte.

Claims (11)

1. Verfahren zur mechanischen Stabilisierung von Schäben, dadurch gekennzeichnet, dass die Schäben zerkleinert werden und in ihre Poren ein fließfähiges stabilisierendes Material eingebracht wird und/oder dass die zerkleinerten Schäben mit dem stabilisierenden Material ummantelt werden, und dass anschließend eine Aushärtung des stabilisierenden Materials erfolgt, so dass die Schäben eine erhöhte Widerstandsfähigkeit gegen Druck- und Temperaturbelastungen bei einer weiteren Bearbeitung aufweisen.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schäben auf eine Länge zwischen 0,5 mm und 10 mm, bevorzugt zwischen 0,5 mm und 5 mm und weiter bevorzugt zwischen 0,5 und 3 mm zerkleinert werden.
3. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Schäben von Flachs und/oder Hanf und/oder Kenaf verwendet werden.
4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Poren und Hohlräume der Schäben weitestgehend mit dem stabilisierenden Material ausgefüllt werden.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schäben im wesentlichen ausschließlich ummantelt werden.
6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das stabilisierende Material durch Aufsprühen und/oder Tauchimprägnieren aufgebracht wird.
7. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein schäumbares stabilisierendes Material, insbesondere Epoxidharz, ver­ wendet wird.
8. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in einem ersten Schritt ein erstes stabilisierendes Material und in mindestens einem weiteren Schritt mindestens ein weiteres stabilisierendes Material aufge­ bracht wird.
9. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß synthetische und/oder biologische Werkstoffe als stabilisierendes Material verwendet werden.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß Wasserglas, Epoxidharz, expandierbares Epoxidharz und/oder lackartige Substanzen als stabilisierendes Material verwendet werden.
11. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Aushärtung des stabilisierenden Materials thermisch bei einer Tempe­ ratur zwischen etwa 100°C und 220°C, bevorzugt zwischen 120°C und 200°C und weiter bevorzugt zwischen 120°C und 150°C erfolgt.
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