DE102004005058A1 - Firelighter material manufacture involves mixing ground wood with a plastic matrix, foaming and cutting into suitable lengths - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft die Herstellung von Feueranzündmasse. Feueranzündmassen sollen leicht brennen. Unverständige Personen benutzen immer wieder Benzin oder dergleichen als Feueranzündmassen. Das führt dann zu Stichflammen, die nicht nur gefährlich sind, sondern auch die Feueranzündmasse zum Teil nutzlos verpuffen lassen.The The invention relates to the production of Feueranzündmasse. Feueranzündmassen should burn easily. senseless People always use gasoline or the like as Feueranzündmassen. Leading then to jet flames, which are not only dangerous, but also the Feueranzündmasse partly let us waste useless.
Die Erfindung hat sich deshalb die Aufgabe gestellt, eine Feueranzündmasse zu schaffen, die zwar leicht brennt, aber keinesfalls zur Stichflammen neigt.The The invention therefore has the task of a Feueranzündmasse to create, which burns slightly, but in no way prone to stinging flames.
Nach der Erfindung wird das mit den Merkmalen der Patentansprüche erreicht. Dabei geht die Erfindung von der Entwicklung eines Brennstoffes aus, der aus einem Gemisch aus Holz und Kunststoff besteht. Aus dem Gemisch ist stückiges Brennholz, insbesondere Kaminholz-Scheite geformt worden. Dem lag die Erkenntnis zugrunde, daß sich der Funkenflug mit zunehmender Zerkleinerung des Holzes reduziert und daß eine Trocknung des zerkleinerten Holzes wirtschaftlicher ist als eine Trocknung des unzerkleinerten Holzes, weil die Trocknung unter gleichen Umgebungsbedingungen wesentlich schneller bei zerkleinertem Holz als bei unzerkleinertem Holz erfolgt. Dabei fällt der Zerkleinerungsaufwand gegenüber den Vorteilen der schnelleren Trocknung kaum ins Gewicht. Durch langsame Trocknung werden nämlich für lange Zeit Lagerplatz und Witterungsschutz erforderlich. Außerdem wird Kapital gebunden.To the invention is achieved with the features of the claims. The invention is based on the development of a fuel, which consists of a mixture of wood and plastic. From the mixture is lumpy Firewood, in particular firewood logs have been molded. That was the realization that is the flying sparks reduced with increasing crushing of the wood and that one Drying the crushed wood is more economical than one Drying of the uncut wood, because the drying under the same Environmental conditions much faster with shredded wood takes place as unzerkleinertem wood. It falls the crushing effort across from the advantages of faster drying hardly significant. By namely, slow drying will be for long Time storage space and weather protection required. In addition, will Capital tied up.
Es hat sich gezeigt, daß eine extrem kurze Trocknung in einer Trocknungseinrichtung sich rechnet.It has been shown that a extremely short drying in a drying device pays off.
Die Zerkleinerung und Trocknung führt jedoch noch nicht zu einem geeigneten Brennholz. Vielmehr zeigt sich, daß eine Schüttlage von fein zerkleinertem Holz nicht ohne weiteres brennt. Es ist zur Verbesserung der Verbrennung bekannt, Holzpellets herzustellen.The Crushing and drying leads but not yet to a suitable firewood. Rather shows yourself, that one bulk location from finely chopped wood does not burn easily. It's for improvement Burning known to produce wood pellets.
Gleichwohl werden offene Feuer gleichwohl mit Brennholz betrieben. Traditionell wird an der Auswahl besonderer Holzsorten und deren besonderer Trocknung festgehalten.nevertheless However, open fires are operated with firewood. Traditionally is interested in the selection of special types of wood and their special drying recorded.
Die erläuterte Entwicklung löst sich davon und ersetzt das bekannte stückige Brennholz für offene Feuerungen, insbesondere auch das Kaminholz durch Holz nach den Merkmalen der Patentansprüche.The explained Development triggers away from it and replace the familiar lumpy firewood for open ones Firings, especially the firewood by wood after the Features of the claims.
Dabei wird eine wesentliche bessere Verbrennung dadurch erreicht, daß die feinen Holzpartikel durch Kunststoff miteinander verbunden werden. Besonders bietet sich dabei die Verwendung von Abfallkunststoffen an.there a significant better combustion is achieved in that the fine Wood particles are joined together by plastic. Especially lends itself to the use of waste plastics.
Nach der erläuterten Entwicklung werden die Holzpartikel zu stückigem Brennholz miteinander verbunden.To the explained Development, the wood particles are connected to lumpy firewood.
Für die Mischung aus Kunststoff und Holz stehen eine Vielzahl von Kunststoffen zur Verfügung, deren Verbrennung völlig unbedenklich ist. Das gilt zum Beispiel für Polyethylen, weil aus der Verbrennung von Polyethylen nur Wasser und Kohlendioxid anfällt. Für die erfindungsgemäße Verwendung des Polyethylens ist auch recyceltes Polyethylen geeignet. Vorteilhafterweise wird dabei kein Reinheitsgrad gefordert, der sonst das Recycling von Kunststoffen teuer macht.For the mix Made of plastic and wood are a variety of plastics Available, whose Burning completely is harmless. This is true for example for polyethylene because of the Combustion of polyethylene only water and carbon dioxide is obtained. For the use according to the invention Polyethylene is also suitable for recycled polyethylene. advantageously, No purity is required, otherwise recycling of plastics makes expensive.
Nach der älteren Entwicklung bildet der Kunststoff eine Matrix, in welche die Holzpartikel eingebettet werden. Das Verfahren wird mit erheblichem Druck ausgeführt.To the older one Development, the plastic forms a matrix into which the wood particles be embedded. The process is carried out with considerable pressure.
Überraschenderweise ist die notwendige Kunststoffmenge für die Matrix verhältnismäßig gering. Ausreichend können bereits 10 Vol% bis 20 Vol% Kunststoff sein, bezogen auf die Menge aus Holz und Kunststoff. Höchstens soll der Kunststoffanteil 50 Vol%, vorzugsweise höchstens 40% und noch weiter bevorzugt höchstens 30 Vol% betragen.Surprisingly the necessary amount of plastic for the matrix is relatively low. Sufficient already 10 vol% to 20 vol% plastic, based on the amount made of wood and plastic. at the most the proportion of plastic should be 50% by volume, preferably at most 40% and even more preferably at most 30% by volume.
Nach der älteren Entwicklung entsteht ein Brennstoff mit einer Dichte von mindestens 0,9 kg/Kubikdezimeter, der einen langsamen und sicheren Abbrand zeigt. Das deutet nicht auf die Möglichkeit zur Verwendung als Anzündmasse hin. Gleichwohl baut die Erfindung darauf auf. Nach der Erfindung wird die Eignung für Anzündmassen dadurch erreicht, daß die Kunststoffinatrix geschäumt wird. Der geschäumte Kunststoff beschleunigt den Abbrand auf das notwendige Maß, bei dem der weitere Brennstoff entflammt wird. Vorteilhafterweise ist die Verbrennungsdauer dabei so lange, daß auch feuchte und/oder kalte Kohle oder Holz in Brand gesetzt wird.To the older one Development creates a fuel with a density of at least 0.9 kg / cubic decimeter, which gives a slow and safe burnup shows. That does not indicate the possibility to use as ignition composition out. Nevertheless, the invention builds on it. After the invention becomes the aptitude for Anzündmassen achieved in that the Foamed plastic matrix becomes. The foamed Plastic accelerates the burnup to the necessary level, in which the further fuel is ignited. Advantageously, the combustion time is for so long, that too damp and / or cold coal or wood is set on fire.
Vorzugsweise entstehen durch das Schäumen des Kunststoffes Raumgewichte unter 0,4 kg pro Kubikdezimeter, noch weiter bevorzugt unter 0,2 kg pro Kubikdezimeter, bezogen auf die Holz-Kunststoffmischung. Es können auch Raumgewichte zwischen 0,05 und 0,15 kg pro Kubikdezimeter entstehen.Preferably caused by the foaming the plastic room weights below 0.4 kg per cubic decimeter, still more preferably below 0.2 kg per cubic decimeter, based on the wood-plastic mixture. It can Space weights between 0.05 and 0.15 kg per cubic decimeter arise.
Im übrigen ist es von Vorteil, Wachse in die Mischung einzubringen. Dabei kann es sich um natürliche Wachse oder Kunststoffwachse handeln. Besonders geeignet sind Polyethylen-Wachse.Otherwise it is It is beneficial to incorporate waxes in the mixture. It can it is natural Waxes or plastic waxes act. Particularly suitable are polyethylene waxes.
Für das erfindungsgemäße Schäumen des Kunststoffes ist die Herstellung der Mischung in einem Extruder von Vorteil, weil der Mischvorgang zugleich zum Einmischen bzw. Homogenisieren und Dispergieren von Treibmittel genutzt werden kann.For the foaming of the invention Plastic is the preparation of the mixture in an extruder advantageous because the mixing process can be used at the same time for mixing or homogenizing and dispersing propellant.
Wegen der Einzelheiten des Einsatzmateriales, insbesondere der Holzpartikel und geeigneter Kunststoffe sowie des Extrudierens einer Holz-Kunststoffmischung wird auf die EP0201527A, US5997784A, US5985429A, US6003277A, US5932334A, EP0028775A, US5518677A, DE19737647 und Saechtling, Kunststoff-Taschenbuch, 27. Auflage, Bezug genommen.Because of the details of the feedstock, especially the wood particles and suitable plastics and extruding a wood-plastic mixture is directed to EP0201527A, US5997784A, US5985429A, US6003277A, US5932334A, EP0028775A, US5518677A, DE19737647 and Saechtling, plastic paperback, 27th edition, incorporated by reference.
Weitere wesentliche Vorteile ergeben sich bei der Verwendung eines Extruders für die Mischung von Holz und Kunststoff bzw. für die Einarbeitung des Holzes in den Kunststoff sowie für die Einarbeitung des TreibmittelsFurther Significant advantages arise when using an extruder for the Mix of wood and plastic or for the incorporation of wood in the plastic as well the incorporation of the blowing agent
Vorteilhafterweise erlaubt der Extruder durch Entgasung der Holz-Kunststoffschmelze auf einfache Weise eine weitere Trocknung der Holzpartikel. Die Entgasung findet dabei vor der Zumischung von Treibmittel statt.advantageously, allows the extruder by degassing the wood-plastic melt in a simple way, a further drying of the wood particles. The degassing takes place before the addition of propellant.
Günstig ist auch, das Holz-Kunststoffschmelze-Gemisch unter erheblichem Druck zu verarbeiten. Das intensiviert die Vernetzung noch weiter.Cheap is Also, the wood-plastic melt mixture under considerable pressure to process. This intensifies networking even further.
Der Druck kann zugleich zum Aufschmelzen von Kunststoff genutzt werden, wenn der Kunststoff nicht schmelzflüssig sondern in Granulatform oder anderen Partikelformen fest mit dem Holz in den Extruder eingetragen wird. Die gleiche Wirkung hat die Erwärmung des Kunststoffes.Of the Pressure can also be used to melt plastic, if the plastic is not molten but in granular form or other particle forms firmly entered with the wood in the extruder becomes. The same effect has the heating of the plastic.
Das Treibmittel kann ein chemisches Treibmittel sein, welches mit dem anderen Einsatzmaterial in den Extruder aufgegeben wird.The Propellant may be a chemical propellant, which with the other feedstock is fed into the extruder.
Zeitgemäße Treibmittel sind jedoch physikalische Treibmittel, die nach dem Aufschmelzen des Kunststoffes in den Extruder gedrückt werden und dort in die Mischung eingearbeitet werden. Kohlendioxid ist ein inertes Treibmittel, das gleichwohl der Verbrennung nicht hinderlich ist, weil es wie andere übliche Treibmittel aus dem entstandenen und abgekühlten Kunststoffschaum ausdiffundiert. Anstelle des Treibmittels tritt Luft ein. Der Vorgang dauert je nach Gas unterschiedlich lang.Contemporary propellant However, they are physical blowing agents after melting of the plastic pressed into the extruder and there in the Mixture be incorporated. Carbon dioxide is an inert blowing agent, which, however, does not hinder combustion, because it is like other usual Propellant diffused out of the resulting and cooled plastic foam. Instead of the propellant air enters. The process takes depending on Gas varies in length.
Unter dem im Extruder vorhandenen Druck bleibt das Treibmittel in Mischung mit dem Kunststoff. Der Druck fällt jedoch drastisch ab, wenn die Mischung den Extruder verläßt, so daß zum Beispiel flüssiges Kohlendioxid sich in der Schmelze in Gas verwandelt und das Gas expandiert. Dadurch entstehen in dem Kunststoff Zellen, die für den Schaum kennzeichnend sind. Anstelle von Kohlendioxid kommen auch verschiedene andere Treibmittel in Betracht. Wegen der verschiedenen Treibmittel und deren Handhabung wird auf Saechtling, Kunststoff-Taschenbuch, 27. Auflage, 5.271,532 und 768 Bezug genommen.Under the existing pressure in the extruder, the blowing agent remains in mixture with the plastic. The pressure drops However, drastically decreases when the mixture leaves the extruder, so that, for example, liquid carbon dioxide turns into gas in the melt and the gas expands. Thereby arise in the plastic cells that characterizing the foam are. Instead of carbon dioxide, there are several others Blowing agent into consideration. Because of the different propellants and their handling is on Saechtling, plastic paperback, 27th edition, 5,271,532 and 768.
Damit es durch die Holzpartikel nicht zu einer Blockierung des Extruders kommt, ist zwischen den Extruderteilen vorzugsweise ein Mindestabstand vorgesehen, der größer als der übliche Abstand ist, der sich aus dem notwendigen Spiel zwischen bewegten Extruderteilen bzw. zwischen festen und bewegten Extruderteilen ergibt. Nach der Erfindung ist der Mindestabstand den Abmessungen der Holzpartikel angepaßt, so daß die Holzpartikel zwischen den Zähnen des Extruders durchwandern können, ohne den Extruder zu blockieren. Die betroffenen Extruderteile unterscheiden sich je nach Extruderbauart. Es gibt Einschneckenextruder, Doppelschneckenextruder und Planetwalzenextruder. Üblicherweise besteht jeder Extruder aus Abschnitten. Zum Beispiel gibt es den Einzugbereich, den Aufschmelzbereich, den Dispergierungsbereich, den Homogenisierungsbereich und den Kühlbereich. Die Bauarten können auch von Bereich zu Bereich wechseln.In order to it does not block the extruder due to the wood particles comes, is preferably a minimum distance between the extruder parts provided that is greater than the usual Distance is the result of the necessary clearance between moving extruder parts or between fixed and moving extruder parts. After Invention is the minimum distance to the dimensions of the wood particles customized, So that the Wood particles between the teeth of the extruder, without blocking the extruder. Distinguish the affected extruder parts depending on the extruder type. There are single screw extruders, twin screw extruders and Planetary roller extruder. Usually Each extruder consists of sections. For example, there is the Intake area, the melting area, the dispersion area, the homogenization area and the cooling area. The types can also switch from area to area.
Beim Einschneckenextruder ist eine Schnecke vorgesehen, die in einem zylindrischen Gehäuse umläuft.At the Single-screw extruder is a screw provided in one cylindrical housing rotates.
Die Schnecke besteht üblicherweise aus einer zentrisch angeordneten Stange. Auf der Stange sitzen eine Vielzahl auswechselbarer Schneckenteile, die mit Hilfe der Stange gegeneinander verspannt werden. Durch Auswechseln der Einzelteile läßt sich der richtige Abstand der Schnecke von der umgebenden Gehäusewandung mit einigen Versuchen weitgehend optimieren.The Snail usually exists from a centrically arranged pole. One is sitting on the pole Variety interchangeable snail parts, with the help of the rod be braced against each other. By replacing the items can the correct distance of the screw from the surrounding housing wall Optimize extensively with a few experiments.
Beim Doppelschneckenextruder sind zwei umlaufende Schnecken in einem gemeinsamen Gehäuse so eng nebeneinander angeordnet, daß sich mit ihren Zähnen ineinander greifen. Die einzelnen Schnecken des Doppelschneckenextruders sind genauso aufgebaut wie die Schnecke des Einschneckenextruders. Durch ähnlichen Auswechselvorgang kann auch hier eine Optimierung vorgenommen werden.At the Twin screw extruders are two rotating screws in one common housing arranged so close together that their teeth mesh with each other to grab. The individual screws of the twin-screw extruder are just like the screw of the single screw extruder. By similar Replacement process can also be made here an optimization.
Beim Planetwalzenextruder ist eine umlaufende Zentralspindel vorgesehen. Auf der Zentralspindel laufen Planetenspindeln um. Die Planetenspindeln greifen mit ihren Zähnen zugleich in die Zähne der Zentralspindel und in die Zähne einer Innenverzahnung des umgebenden Gehäuses. Die Zentralspindel ist zumeist ebenso aufgebaut wie die Schnecken oder Doppelschnecken. Die Planetspindeln sind dagegen immer einstückig, desgleichen ist die Innenverzahnung immer einstückig. Zum Optimieren lassen sich die Planetspindeln und die Teile der Zentralspindel wechseln.In the planetary roller extruder a circumferential central spindle is provided. On the central spindle planetary spindles run around. The planetary spindles engage with their teeth at the same time in the teeth of the central spindle and in the teeth of an internal toothing of the surrounding housing. The central spindle is usually constructed in the same way as the screws or twin screws. The planetary spindles, however, are always in one piece, as is the internal toothing always in one piece. To optimize the planetary spindles and the parts change the central spindle.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.In the drawing is an embodiment of Invention shown.
Die
Holzpartikel werden zusammen mit PE-Granulat in den Extruder
Nach dem Aufschmelzen des Kunststoffes wird im Ausführungsbeispiel Kohlendioxid in flüssiger Form in den Extruder gepumpt. Das Kohlendioxid wird durch den Extruder in die Kunststoffschmelze eingemischt.To the melting of the plastic is carbon dioxide in the embodiment in liquid form pumped into the extruder. The carbon dioxide is passed through the extruder mixed into the plastic melt.
Der
Extruder besitzt austrittsseitig eine Düse. Die Düse formt aus der Holz-Kunststoffschmelze einen
Strang
Nach ausreichender weiterer Abkühlung für eine Ablängung des Stranges auf ein gewünschtes Maß erfolgt die Ablängung mit einer Säge, die während des Schneidvorganges in nicht dargestellter Weise mit dem Strang bewegt nach dem Schneidvorgang wieder in die Ausgangsstellung zurückbewegt wird.To sufficient further cooling for one cutting to length the strand is made to a desired degree the cut to length with a saw, the while the cutting process in a manner not shown with the strand moved back to the starting position after the cutting process.
Claims (9)
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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8130 | Withdrawal |