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Trocken beimengbares Zusatzmaterial Die Erfindung betrifft ein Verfahren
zur Herstellung eines trocken beimengbaren fasrigen Zusatzmaterials, das entweder
zur Verbesserung bestimmter Eigenschaften den zera.rleinerten Ausgangsrohstoffen
voll synthetisch berzustellenden Stoffen beizumengen ist oder das selbst als Ausgangsrohstoff
für derartige Stoffe dient, bestehend aus zerfaserten Trägermaterialien und diesen
angelagerten pulverförmigen Zusatzstoffen.
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Pulverförmige Zusatz stoffe können des öfteren trocken anderen zerkleinerten
Stoffen nicht beigemengt werden, weil sie sich bei den stets vorhandenen Vibrationen
wieder entmischen. Derartige Zusatzstoffe werden daher in aller Regel in einer Flüssigkeit
gelöst und aufgesprüht. Wird als Flüssigkeit eine Leimflotte verwendet, so werden
die Zusatzstoffe noch zusätzlich mit einem Leimfilm auf den zerkleinerten Stoffen
befestigt.
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Ist die Möglichkeit des lösens der Zusatzstoffe in einer aufzusprühenden
Flüssigkeit nicht gegeben, weil die zerkleinerten Ausgangsstoffe nicht benetzt werden
dürfen, so können die pulverförmigen Zusatzstoffe nach einem noch nicht zum Stande
der Technik gehörenden Vorschlag zuvor an Fasermaterial angelagert und dann erst
den zerkleinerten Stoffen beigemengt werden. Die Fasermaterialien verflechten sich,
bedingt durch ihre Form, mit den zerkleiwerten Stoffen und sind auf alle Fälle so
sperrig, daß eine Entmischung nicht mehr zu befürchten ist. Der Aawendung dieses
Verfahrens ar bisher die Grenze dadurch ersetzt, daß lediglich Zusatzstoffe, die
naß an die Fasermaterialien angelagert werden konnten, zu verwenden waren. Das Zusatzmaterial
selbst konnte aiso zwar trocken den zerkleinerten Stoffen beigefügt werden, jedoch
nußte die Anlagerung der Zusatzstoffe an das Fasermaterial naß erfolgen. Dadurch
war die Anwendung des Verfahrens auf die wenigen Möglichkeiten beschränkt, bei denen
die Zusatzstoffe in einer Flüssigkeit gelöst werden konnten und bei denen es insbesondere
auch möglich war, sie unbrennbar mit dem Fasermaterial zu verbinden.
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Um die nasse Anlagerung der Zusatzstoffe an die Fasermaterialien wegen
der geschilderten Nachteile sowie der Wirtschaftlichkeit des Verfahrens wegen zu
vermeiden, trotzdem aber ein nicht entmischbares Zusatzmaterial, das aus zerfaserten
Trägermaterialien und diesen angelagerten pulverförmigen Zusatzstoffen besteht,
zu erhalten,. wird nach der Erfindung vorgeschlagen, daß die Zerfaserung der Trägermaterialien
trocken in Anwesenheit der pulverförmigen Zusatzstoffe erfolgt.
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Nicht mehr also wie bei den bekannten Verfahren wird erst das Fasermaterial
hergestellt oder gewonnen und sodann mit den Zusatzstoffen beladen, sondern es werden
gleichzeitig mit der Zerfaserung des Trägermaterials die Zusatzstoffe angelagert
rgatsachlich haften bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens die Zusatz stoffe
So fest an den zerfaserten Trägermaterial, daß eine Entmischung nicht mehr zu befürchten
ist.
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Bei der Zerfaserung des Trägermaterials werden die einzelnen Moleküle
voneinander getrennt, wodurch primäre und sekundäre Bindungskräfte frei werden.
Diese Kräfte -Elektrovalenz-Kräfte und Van-der-Waals-Kräfte - werden im allgemeinen
bereits im Stadium ihres Entst@hens dadurch neutralisiert, daß sich Moleküle des
gleichen zerfaserten Materials oder Gas- bzw. Flüssigkeitsmoleküle anlagern.
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Je nach der Bindungsart schwanken die Kräfte hierbei zwischen 10
kcal/Mol bei sekundärer Bindung (Van-der-Waals-Kräfte) bis zu 200 kcal/Mol bei primärer
Bindung, jeweils mit einer Reichweite von einigen Atomdurchmessern. Außerdem verfilzt
das zerfaserte Material zu@einem nicht mehr dosierbaren Wirrwerk.
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Da bei einer trockenen Zerkleinerung außer dem zerfaserten Material
Luft im allgemeinen das umgebende Medium ist, sind diese Kräfte bestrebt, diese
@oleküle zu binden, wodurch sie wiederum nach außen hin elektrisch neutral erscheinen,
Bei der Erfindung hingegen findet die Zerkleinerung in einer Atmosphäre von pulverförmigen
Zusatzstoffen statt, so daß sich zumindest ein Teil der entstehenden Kräfte auf
diese pulverförmigen Zusatzstoffe auswirken und diese Stoffe binden kann. Es ist
lediglich Sorte dafür zu tragen, daß die Zusatzstoffe bei der Zerkleinerung der
Trägermaterialien, also bei der Ent-
stehung der Bindungskräfte,
innig genug an den Trägermaterialien anliegen, um innerhalb der Reichweite dieser
Kräfte zu sein. Wird dies erreicht, so bildet sich ein fasries manipulierbares Zusatzmaterial,
bestehend aus zerkleinerten Trägermaterialien mit angelagerten pulverförmigen Zusatzstoffen,
das nicht nur trocken beigemengt, sondern auch trocken und zwar auf äußerst wirtschaftliche
Weise mit einem einzigen Arbeitsgang hergestellt werden kann.
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Es hat sich gezeigt, daß es zweckmäßig ist, die Zerfaserung in die
Materialien stark beschleunigenden mit Prallflächen versehenen Vorrichtungen durchzuführen,
da die in diesen Vorrichtungen herrschende starke ijurbulenz und das gleichzeitige
Aufprallen der zu zerfasernden Trägermaterialien und der anzulagernden pulverförmigen
Zusatzstoffe die Gewähr dafür bieten, daß die Zusatzstoffe in die Reichweite dieser
Kräfte kommen.
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Ein weiteres Hilfsmittel schließlich kann noch das Ab saugen der Luft
während des Zerkleinerungsvorganges sein, um die Bindungskräfte weitgehend für die
Anlagerung der pulverförmigen Zusatzstoffe, die sich sonst auf die Luftmoleküle
auswirken würden, freizuhalten.
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Als Einrichtungen zur Herstellung des fasrigen Zusatzmaterials kommen
Hammermühlen, Schlagscheiben, Planscheiben oder Prallstiftmühlen, insbesondere jedoch
Pralltellermühlen in Betracht. Möglich sind auch Rotorzerkleinerer, bei denen sich
das zerkleinerte Gut gegenseitig im Luftstrom zerschlägt. Hier ist selbstverständlich
sehr darauf zu achten, daß die zu vermischenden Stoffe bzw.
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das zu zerfasernde Trägermaterial und die Zusatzstoffe im Endstadium
etwa gleiche Gewichte aufweisen, da sonst eine ungewollte Windsichtung stattfindet.
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Zur Durchführung des Verfahrens werden diesen Vorrichtungen zweckmäßigerweise
Dosierrinnen oder sonstige Dosiereinrichtungen vorgeschaltet, wodurch sich ein stets
gleichbleibendes Endprodukt mit konstanten Stoffanteilen ergibt.
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Bei Verwendung der angeführten Vorrichtungen ist es auch durchaus
möglich, an fasrige Stäube Zusatzstoffe anzulagern, wie auch an erst zu zerfasernde
Materialien, wie beispielsweise Fasern enthaltende Schlämme. Diese zuvor getrockneten
Schlämme können hierbei aus der Abwasserreinigung gewonnen oder speziell für das
erfindungsgemäße Verfahren aufbereitet sein, wie beispielsweise bei der ifiedervenfertung
von Altpapier.
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Das erfindungsgemäße Verfahren soll an dem Beispiel von Zusatzmaterial
zur Herstellung Von sehwer entflammbaren Spanplatten erläutert werden: Der bei der
Reinigung des Abwassers einer Papierfabrik anfallende Schlamm wird zu einem blasfähigen
Produkt mit einer Endfeuchte von etwa 5 % getrocknet. Dieses Material wird zusammen
mit Borsäurepulver einer Pralltellermühle ueber Dosierrinnen zugeleitet, so daß
sich stets gleichbleibende Mengenanteile ergeben. Beim Zermahlen des getrockneten
Abwasserschlammes werden die besprochenen Bindungskräfte frei,so daß sich nunmehr,da
das Borsäurepulver bei diesem Zermahlen zugegen ist, die Borsäure an die entstehenden
Fasern anlagern wird. Dieses so entstandene mit Borsäure beladene fasrige Zusatzmaterial
wird nun mit den Holz spänen vermischt, das gesamte Material beleimt und sodann
verpreßt.
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Da sich das den Spänen beigemischte Zusatzmaterial mit der Boranlagerung
nicht mehr entmischen konnte, ist die gesamte fertige Spanplatte mit Borsäurepulver
durchsetzt, so daß
auch über den gesamten Querschnitt eine gleichbleibende
Flammfestigkeit gegeben ist.
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Gleiches gilt selbstverständlich auch für synthetisch# herstellbare
Fasermaterialien, die vor der Anlagerung der Zusatzstoffe nochmals zerfasert bzw.
zerkleinert werden.