DE3444264C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein aufgeschäumtes, formstabiles und selbsttragendes Verpackungsmaterial geringer Dichte sowie ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Materials.

Verpackungsmaterialien sind in den verschiedensten Aus­ führungsformen bekannt. Für den Transport von leicht zerbrechlichen Behältern, beispielsweise aus Glas, wird aufgeschäumtes Verpackungsmaterial verwendet. Insbesondere bekannt ist für diesen Zweck Styropor, ein poriger Kunststoff aus Polystyrol mit einer mikroporösen Struktur und mit einer Dichte von 15 bis 300 kg/m³ der insbesondere in Form von Formteilen für die Verpackung und den Transport von Glasbehältern und empfindlichen Geräten verwendet wird.

Styropor als Verpackungsmaterial weist jedoch verschiedene Nachteile auf, insbesondere ist es empfindlich gegenüber einer Reihe von Chemikalien, worunter insbesondere Lösungs­ mittel zu sehen sind; weiterhin ist Styropor nicht oder nur in ganz geringem Maße saugfähig, so daß es bei Glasbruch auslaufende Flüssigkeiten nicht aufnehmen kann, was besondere Gefahren für die Umwelt bedeutet. In nachteiliger Weise ist Styropor ferner nur begrenzt reißfest, wodurch die Verwendungsmöglichkeiten weiterhin eingeschränkt sind. Schließlich handelt es sich bei Styropor um ein Produkt, das nach seiner Verwendung beispielsweiese als Verpackungsmaterial für eine Wiederverwendung nicht geeignet ist und demgemäß auf Deponien abgelagert werden muß.

Nicht zuletzt basieren die Ausgangsstoffe für die heute verwendeten aufgeschäumten Verpackungsmaterialien in nachteiliger Weise im wesentlichen auf dem Erdöl; sie unterliegen damit den Preisschwankungen dieses Rohstoffes und ihre Verfügbarkeit hängt von externen Faktoren sowie langfristig von den Vorräten in den Lagerstätten ab.

Aus der US-PS 25 17 724 sind für Verpackungszwecke geeignete Kissenpolster bekannt, die aus einem Kernelement und einem Abdeckelement bestehen. Das Abdeckelement aus einem Elastomer ist nicht aufgeschäumt und dient dazu, das Kissenpolster formstabil und selbsttragend auszubilden. Das Kernelement des bekannten Kissenpolsters besteht aus einem elastischen, teilweise zerquetschten, faserigen, porösen, gebundenen Material, dessen Bindungen teilweise gelöst sind. Das Kernelement ist weder aufgeschäumt noch formstabil oder selbsttragend. Das bekannte Kernelement ist ein gepreßtes Erzeugnis aus a) feinem, pulverförmigen Material wie beispielsweise granuliertem Kork oder Palmenmark, b) einem kombinierten Filterhilfsmittel/Ausdehnungs­ medium, beispielsweise feinbreiigem Zeitungspapier oder Papierzeug, und c) einer wäßrigen Lösung mit Bindemittel, beispielsweise Latex oder wäßrigem Harz oder einer Wachs­ dispersion. Bei einem Verfahren zur Herstellung eines derartigen Polsterkissens werden das pulverförmige Material, das kombinierte Filterhilfsmittel/Ausdehnungsmedium und das Bindemittel in einer verdünnten wäßrigen Lösung gemischt, unter leichtem Druck entwässert und getrocknet.

Nach dieser Trocknung wird ein erheblicher Druck ausgeübt und dann durch Eintauchen eine Beschichtung mit dem Abdeckelement hergestellt, welches getrocknet und ausgehärtet und dann wiederum einem erheblichen Druck ausgesetzt wird.

Weiterhin ist aus der DE-OS 19 10 600 eine Schutzpolsterung bekannt, welche aus einer Anzahl ausgedehnter Kunststoff­ teilchen besteht, deren Oberflächen miteinander verschweißt sind. Die Kunststoffteilchen können beispielsweise aus Polystyrol bestehen. Zur Herstellung einer Verpackung werden Gegenstände in einen Verpackungsbehälter eingesetzt und von feuchten, ausdehnbaren Kunststoffteilchen umgeben. Sodann wird der Behälter geschlossen und der Einwirkung von Hochfrequenzenergie ausgesetzt, um dieelektrisch die Feuchtigkeit um die Kunststoffteilchen herum zu erhitzen und somit Wärme zu erzeugen, die dazu führt, daß sich die Kunststoffteilchen ausdehnen und die miteinander in Kontakt stehenden Oberflächen der Kunststoffteilchen zu einem leichten, kompakten Polster verschmelzen. Die eigentliche Verpackung wird daher erst am Einsatzort, mit vorgegebenen zu verpackenden Gegenständen und Verpackungsbehältern, hergestellt.

Aus der DE-AS 11 14 083 ist bekannt, eine Schimmelbildung bei aus Papier oder Pappe bestehenden Verpackungsmaterialien durch Einarbeiten eines Pentaborats in das Papier oder die Pappe zu verhindern oder zumindest zu vermindern.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein aufgeschäumtes, formstabiles und selbsttragendes Verpackungsmaterial geringer Dichte weiterzuentwickeln und ein derartiges Verpackungsmaterial zur Verfügung zu stellen, welches nur zu einem geringen Teil auf Erdölbasis beruhende Ausgangs­ stoffe benötigt, sowie ein neues Herstellungsverfahren für ein derartiges Verpackungsmaterial anzugeben.

Bezüglich des Verpackungsmaterialials wird die Aufgabe gemäß der vorliegenden Erfindung gelöst durch ein aufgeschäumtes formstabiles und selbsttragendes Verpackungsmaterial geringer Dichte, welches aus einer Zusammensetzung von 70 bis 97 Gewichtsprozent cellulosehaltigen Materials mit 30 bis 3 Gewichtsprozent expandierfähiger, mit Treibgas gefüllter Mikrokugeln hergestellt ist. In vorteilhafter Weise wird gemäß der Erfindung ein neuartiges Verpackungsmaterial bereitgestellt, welches gegen viele Lösungsmittel, insbesondere gegen Wasser, Alkohol, Benzol, Chloroform, Äthylazetat, Azeton sowie gegen verdünnte Säuren und Laugen beständig ist. Darüber hinaus ist das erfindungsgemäße Verpackungsmaterial sehr saugfähig, so daß auch gegebenenfalls die vorerwähnten Lösungsmittel und Lösungen aufgesaugt werden, etwa bei Zerbrechen eines mit derartigen Stoffen gefüllten Behälters, der von dem Verpackungsmaterial umgeben ist.

Weiterhin ist das neue Verpackungsmaterial formstabil und druckaufnahmefähig und weist nach einer Druckeinwirkung ein genügend rasches Rückbildungsvermögen auf. Das Verpackungsmaterial ist für die Herstellung von Formkörpern unterschiedlicher Wandstärke verwendbar, wobei ohne weiteres eine Mindestwandstärke von 5 mm erreichbar ist, und die Herstellungskosten des neuen Verpackungsmaterials sind trotz guter Reißfestigkeit und Dehnungsfestigkeit des Materials nicht größer als bei bisher für die gleichen Verwendungszweck verwendeten Materialien.

Die gemäß der Erfindung verwendeten, mit Treibgas gefüllten Mikrokugeln sind beispielsweise aus "Mater. Plast. Elastomeri", 10. Oktober 1980, Seite 468, 469 bekannt. Diese Mikrokugeln sind im Handel erhältlich und bestehen aus Polyvinyl­ chlorid-Acrylnitril-Copolymeren und sind mit einem Gas unter Druck gefüllt; die Größe dieser Mikrokugeln liegt zwischen 10 bis 100 µm. Der bisherige Verwendungszweck derartiger Mikrokugeln lag bei Kunststoffprodukten zur Erzielung eines niedrigeren Gesamtgewichts.

Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung wird als cellulosehaltiges Material Zellstoff, Holzschliff, Altpapier oder Altpappe verwendet. Damit steht insbesondere für Altpapier und Altpappe neben den bekannten Verfahren zur Verfügung, welches die Umwelt von diesen Abfallstoffen entlastet und gleichzeitig für das nichtverrotungsfähige Styropor einen vollwertigen Ersatz zur Verfügung stellt.

Zur Vermeidung einer Schimmelbildung und der Erhöhung der Beständigkeit gegenüber Mikroorganismen wird dem Verpackungsmaterial vorzugsweise ein Zusatz von bis zu 2% Fungistatica beigegeben. Weiterhin kann es vorteilhaft sein, zur Verbesserung der Haftung zwischen dem cellulosehaltigen Grundmaterial und dem Zusatz aus Mikrokugeln bis zu 2% eines handelsüblichen Haftvermittlers zuzusetzen. Zur Verbesserung der Naßfestigkeit des erfindungs­ gemäßen Verpackungsmaterials wird vorteilhafterweise bis zu 6% Naßverfestiger, beispielsweise in Form von Melamin-Formaldehyd-Harz, eingesetzt.

Gemäß des Verfahrens wird die Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zum Herstellen eines aufgeschäumten, formstabilen und selbsttragenden Verpackungsmaterials geringer Dichte, bei welchem der Hauptbestandteil in Form von cellulose­ haltigem Material durch Rühren in Wasser zu einer Suspension aufgeschlämmt wird, die Suspension mit den mit Treibgas gefüllten Mikrokugeln bis zu 30 Minuten, vorzugsweise 5 bis 15 Minuten, gemischt wird, der Wassergehalt der Suspension mittels Unterdruck von 0,133 bar, vorzugsweise 0,02 bis 0,027 bar, oder durch Abpressen mit einem Druck von bis zu 490 bar vermindert, das verbleibende Feststoff-Mikrokugel-Gemisch erwärmt und einer Nachtrocknung unterworfen wird.

Zur Verbesserung der Festigkeit, Druckaufnahmefähigkeit und Rückfederung des Verpackungsmaterials wird das cellulose­ haltige Material vorteilhafterweise gemahlen. Eine Verbesserung der Beständigkeit des Verpackungsmaterials gegen Schimmel kann durch einen Zusatz von bis zu 2% von Fungistatica zu der Suspension erreicht werden. Die Haftung zwischen dem cellulosehaltigen Material und den Mikrokugeln läßt sich durch einen Zusatz von bis zu 2% Haftvermittler zu der Suspension verbessern. Vorteilhafterweise wird der Suspension bis zu 6% eines Naßverfestigungs­ mittels zugesetzt, beispielsweise in Form von Melamin- Formaldehyd-Harz, um die Naßfestigkeit des Verpackungsmaterials zu erhöhen.

Falls als cellulosehaltiges Material mechanisch zerkleinertes Altpapier, vorzugsweise Pappe, in Wasser zu einer Suspension aufgeschlämmt wird, so steht der Hauptbestandteil des neuen Verpackungsmaterials preiswert und in ausreichender Menge zur Verfügung. Ebenso kann auch als cellulose­ haltiges Material Holzschliff in Wasser zu einer Suspension aufgeschlämmt werden.

Eine zufriedenstellende Homogenisierung des Hauptbestandteils des neuen Verpackungsmaterials, nämlich cellulosehaltigen Materials, läßt sich insbesondere dann erreichen, wenn das cellulosehaltige Material wie Zellstoff, Altpapier, Altpappe, Holzschliff mit einem Anteil von weniger als 10 Gewichts-%, vorzugsweise 3 bis 8%, zu einer Suspension aufgeschlämmt und Mikrokugeln in einer Menge von 3 bis 30 Gewichts-%, vorzugsweise 10 bis 30%, bezogen auf den Feststoffanteil von zellulosehaltigem Material, der Suspension zugemischt werden. Zweckmäßigerweise wird zur Verbesserung der Suspensionsfähigkeit das cellulose­ haltige Material zunächst bis zu 24 Stunden in dem Wasser eingeweicht.

Vorteilhafterweise wird nach dem Absaugen oder Abpressen die Masse in eine Form eingebracht, in der sie erwärmt und so in ihre endgültige Gestalt gebracht wird. Die Form entspricht daher der entgültigen Gestalt des herzustellenden Verpackungsmaterials. Es ist jedoch auch möglich, die nach dem Absaugen oder Abpressen des größtmöglichen Wasseranteils aus der Suspension verbleibende Masse unmittelbar in der Form zu erwärmen und expandieren zu lassen.

Vorteilhafterweise wird das Feststoff-Mikrokugel-Gemisch auf eine Temperatur von 120 bis 140°C, vorzugsweise 120 bis 125°C, in einer Zeit von 1 Stunde bis 6 Stunden erwärmt und getrocknet, dabei expandiert die Masse. Die Nachtrocknung des Feststoff-Mikrokugel-Gemisches nach dem Erwärmen findet vorzugsweise bei einer Temperatur von 50 bis 70°C in einer Zeit von 2 bis 16 Stunden statt. Dies geschieht vorzugsweise in einem Trockenschrank, Trockenraum oder Durchlauftrockner. Je nach der bei der Herstellung des Verpackungsmaterials zur Verfügung stehenden Zeit können die Formkörper jedoch auch an Luft getrocknet werden.

Zur Vermeidung einer Entmischung der Suspension werden vorzugsweise aufgeschlämmte Feststoffe, beispielsweise Zellstoff, vor dem Einfüllen der Feststoffsuspension in eine Form eingebracht. Aus dem gleichen Grund wird der bei der Entwässerung der Suspension aufzuwendende Unter- oder Überdruck kontinuierlich oder stufenweise erhöht. Hierzu kann der Filterboden der Form beziehungsweise das einen Lochboden der Form abdeckende Filterpapier mit etwa 25% der Gesamtmenge der zur Anwendung gelangenden, aufgeschlämmten Suspension überschichtet werden. Bei dem Abpressen des Wassers durch weitere stufenweise Erhöhung des Druckes in den eingangs genannten Grenzen wird eine vorgeformte Masse mit etwa 30% Wasser erhalten, dagegen bei dem Absaugen des Wassers eine vorgeformte Masse mit etwa 30 bis 20% Restwasser.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie weiterer Versuchsbeispiele näher erläutert.

Mechanisch zerkleinerte Pappe wurde in Wasser etwa 12 h eingewicht und anschließend durch zweistündiges Rühren zu einer einheitlichen Suspension aufgeschlämmt. Der Feststoffanteil lag dabei unter 10%, nämlich zwischen 3 bis 8%.

Die Homogenisierung von Pappeaufschlämmungen bereitet manches Mal Schwierigkeiten, da sich erhebliche Anteile der Pappe in Abhängigkeit von deren Herstellung (z. B. Verklebung) nicht in genügend kleine faser­ förmige Partikel verstellen lassen. Die Pappe muß daher vor dem Beginn der Aufschlämmung besonders sorgfältig mechanisch zerkleinert werden.

In diese Feststoffsuspension werden die in wäßriger Suspension im Handel befindlichen, mit Treibgas gefüllten Mikrokugeln in einer Menge von 10 bis 30%, bezogen auf den Feststoff zugegeben und das Gemisch 5 bis 15 min, maximal 30 min gerührt, so daß bei Rührende eine homogene Verteilung der Gemischanteile vorliegt.

Das in der Gemischsuspension enthaltene Wasser soll möglichst weitgehend entfernt werden, einerseits, um eine formstabile Masse für den anschließenden Trocknungs- und Expansionsprozeß zu gewinnen, andererseits, um bei der Trocknung die Trocknungszeit abzukürzen und um Energie zu sparen.

Zu diesem Zweck werden aus dieser Gemischsuspension Formkörper mit Hilfe eines Stahlgefäßes mit Lochboden von 9 cm Durchmesser (= 63,4 cm²), Wandhöhe 9 cm und eingepaßtem Stempel bzw. einer Porzellannutsche mit vergleichbaren Abmessungen hergestellt. Der Lochboden wurde mit Filterpapier abgedeckt.

Der Wasseranteil läßt sich durch Absaugen (z. B. Porzellannutsche) oder Ab­ pressen (Stahlgefäß) vermindern. Beim Absaugen besteht die Gefahr der Entmischung, da das rasch abströmende Wasser Mikrokugeln mitreißt; diese finden sich im abgesaugten Wasser, außerdem entsteht ein Konzen­ trationsgradient hinischtlich des Mikrokugelanteils in der Probe. Dieser Nachteil läßt sich dadurch weitestgehend vermeiden, daß das den Lochboden abdeckende Filterpapier mit Zellstoff, und zwar etwa 25% der Gesamtmenge überschichtet wird. In einer nächsten Stufe wird dann der Druck auf 0,02 bis 0,027 bar erniedrigt. Im Ergebnis werden dabei Formkörper mit einem Restwassergehalt von ca. 10 bis 20% erzielt.

Beim Abpressen des Wassers aus der Feststoffsuspension besteht ebenfalls die Gefahr der Entmischung. Zusätzliche Schwierigkeiten entstehen jedoch durch Auspressen von Wasser mit Mikrokugelanteilen zwischen Stempel und Gefäßwandung. Es wird daher zunächst mit geringem Preßdruck (im Laborversuch von Hand) soweit verdichtet (Wasseranteil ca. 75%), daß die Mikrokugeln zwischen den Fasern festgehalten werden und erst danach wird der Preßdruck auf bis zu ca. 490 bar erhöht. Der Wasseranteil wird dabei auf ca. 25 bis 30% reduziert.

Die weitere Behandlung der Formkörper nach der Entfernung des Haupt­ wasseranteils besteht in einem Erwärmen der Formkörper auf eine Temperatur von 120 bis 140°C. Bei dieser Temperatur werden die Formkörper eine bis sechs Stunden gehalten. Während dieses Erwärmens vergrößert sich das Volumen der Formkörper um ca. 10 bis 50%, wobei das Maß der Volumenvergrößerung von der Vorbehandlung der Probe abhängt. Zahlreiche Versuche zeigten, daß ein hoher Preßdruck und eine starke Vorentwässerung der Formkörper zu einer geringeren Expansion und zu Dichtewerten der trockenen Probe von etwa 200 bis 300 kg/m³ führen. Bei geringem Preßdruck und damit geringer Vorentwässerung wurden hingegen Dichten von 90 bis 100 kg/m³ erreicht. Die Proben waren nach der Erwärmung im Trockenschrank noch feucht und mußten nachgetrocknet werden. Dies kann bei ca. 60°C innerhalb 16 h oder bei Raumtemperatur innerhalb einiger Tage erfolgen, wobei zu hohe Trockentemperaturen vermieden werden müssen, weil sie zu einer Schrumpfung der Formkörper führen.

Bei den Versuchen wurde u.a. verschiedene Holzsorten untersucht; besondere Vorteile ergaben sich dabei weder für Laub- noch Nadel­ hölzer.

Wie sich im einzelnen aus der folgenden Tabelle ergibt, zeigten die in vorstehender Weise hergestellten Proben des erfindungsgemäßen Verpackungsmaterials, die eine weiße bis weiß-graue Färbung aufwiesen, die gewünschte Festigkeit, Formstabilität, Druckaufnahmefähigkeit und gute Rückfederungseigenschaften. Eine Untersuchung der Chemikalien­ beständigkeit ergab ferner eine relativ gute Verträglichkeit gegenüber organischen Medium, verdünnte Säuren und Laugen.

Die Wasseraufnahmefähigkeit beim Tauchversuch (15 min) betrug 26%; die Wägung erfolgte nach einem äußerlichen Trocknen auf Filterpapier und 15 min lagern an Luft. Die Form des Probekörpers änderte sich beim Tauchversuch nicht.

Im folgenden ist das erfindungsgemäße Verfahren anhand weiterer Ausführungs­ versuchsbeispiele näher erläutert:

Beispiel 1

In einem 1 l Becherglas werden 16 g Zellstoff in 440 ml Wasser durch Rühren homogen suspendiert. In dieses Gemisch wird eine Suspension von 1,8 g mit Treibgas gefüllter Mikrokugeln in 2,3 ml Wasser gegeben. Es wird weitere 15 min zur Homogenisierung gerührt, ehe die Suspension mittels einer Porzellannutsche (Durchmesser 9 cm, Volumen 350 ml) filtriert wird. Der Lochboden der Nutsche ist mit einem Papierfilter bedeckt. Die Nutsche sitzt auf einer Saugflasche, an der ein Unterdruck von zunächst etwa 0,133 bar, dann 0,02 bis 0,027 bar angelegt wird. Sobald keine nennenswerten Mengen Wasser mehr vom Filterkuchen abgegeben werden, wird die Nutsche samt Filterkuchen 4 h in einen Trockenschrank gegeben und dort auf 125°C erwärmt. Der dabei resultierende Formkörper wird aus der Nutsche genommen und schließlich 16 h bei 60°C getrocknet.

Beispiel 2

14 g Zellstoff werden 16 h lang in 450 ml Wasser eingeweicht. Dann wird wie in Beispiel 1 durch Rühren suspendiert und 2,8 g mit Treibgas gefüllte Mikrokugeln in 3,6 ml Wasser zugegeben. Zur Homogenisierung wird 30 min gerührt. Daran anschließend wird wie in Beispiel 1 beschrieben filtriert. Der Filterkuchen wird 6 h auf 120°C erwärmt und dann 6 h bei 70°C getrocknet.

Beispiel 3

Aus 14 g gemahlenem Zellstoff wird analog Beispiel 2 ein Filterkuchen gewonnen, der vor dem Trocknen aus der Nutsche genommen wird. Er wird mit leichtem Druck in eine oben offene Form gegeben und dann wie in Beispiel 1 erwärmt und getrocknet.

Beispiel 4

Aus 14 g Holzschliff wird wie in Beispiel 2 ein Formkörper hergestellt.

Beispiel 5

Wie in Beispiel 2 werden 20 g Altpapier in 410 ml Wasser eingeweicht. Durch Rühren wird suspendiert, mit einer Suspension von 3,5 g mit Treibgas gefüllter Mikrokugeln in 4,5 g Wasser versetzt und erneut 5 Minuten gerührt. Dann wird wie in Beispiel 1 der Formkörper hergestellt.

Beispiel 6

In einem 1 l Becherglas werden 30 g mechanisch zerkleinerte Altpappe 24 h lang in 600 ml Wasser eingeweicht. Es wird dann gerührt und mit einer Suspension von 4 g mit Treibgas gefüllter Mikrokugeln in 5,1 ml Wasser, sowie mit 0,4 g eines Fungistaticums versetzt. Nach etwa 30-minütigem Rühren wird die Suspension in ein zylindrisches Stahlgefäß mit einem Lochboden gegeben. Der Lochboden ist mit einem Filterpapier bedeckt. Mittels eines eingepaßten Stempels wird mit zunehmendem Druck von bis 490 bar Wasser abgepreßt. Nach Entfernung des Stempels wird die feuchte Preßmasse wie in Beispiel 1 in einem Trockenofen 1 h auf 140°C erwärmt und dann bei 50°C 16 h getrocknet.

Beispiel 7

Wie in Beispiel 6 werden 20 g Holzschliff 20 h in 600 ml Wsser eingeweicht und mit 6 g Treibgas gefüllter Mikrokugeln in 7,6 ml Wasser homogenisiert. Nach Abpressen wird 5 h auf 125°C erwärmt und schließlich 16 h bei 60°C getrocknet.

Beispiel 8

Einer wie in Beispiel 1 hergestellten Zellstoffsuspensioin werden 0,04 g eines Polyethylenimin-Derivats als Haftvermittler zugesetzt. Nach etwa halbstündigem Rühren wird die wäßrige Mikrokugelsuspension zugefügt und wie in Beispiel 1 angegeben der Formkörper gewonnen.

Beispiel 9

Der wie in Beispiel 1 gewonnenen Zellstoffsuspension werden 0,1 g eines Melamin-Formaldehyd-Kondensationsproduktes als Naßverfestiger zugefügt und wie in Beispiel 1 der Formkörper gewonnen.

Beispiel 10

14 g Zellstoff, der 16 h lang in 300 ml Wasser eingeweicht worden war, wird durch Rühren suspendiert. Etwa 25% dieser Suspension wird abgetrennt, der restliche Teil der Suspension mit 6 g mit Treibgas gefüllter Mikrokugeln versetzt und homogenisiert. Nun wird der Mikrokugel-freie Teil der Suspension durch die Nutsche filtriert, wobei etwa 0,133 bar Unterdruck herrschen. Der Mikrokugel-haltige Teil der Suspension wird nun vorsichtig durch die Mikrokugel-freie Schicht filtriert. Dann wird wie in Beispiel 1 weiter gearbeitet.

Beispiel 11

Aus 16 g Zellstoff, der 16 h lang in 180 ml Wasser eingeweicht worden war, und 0,5 g mit Treibgas gefüllter Mikrokugeln wird analog Beispiel 1 ein Formkörper hergestellt.

In der Tab. 1 sind die Verfahrensmerkmale der Beispiele 1 bis 11 zusammengefaßt aufgeführt und in Tab. 2 sind die Eigenschaften der erfindungsgemäß nach den Beispielen 1 bis 11 hergestellten Formkörper dargestellt.

Tabelle 2

Eigenschaften der Formkörper

Claims (22)

1. Aufgeschäumtes, formstabiles und selbsttragendes Verpackungsmaterial mit geringer Dichte, gekennzeichnet durch Herstellung aus einer Zusammensetzung von 70 bis 97 Gewichtsprozent cellulosehaltigem Material mit 30 bis 3 Gewichtsprozent expandierfähiger, mit Treibgas gefüllter Mikrokugeln.

2. Verpackungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das cellulosehaltige Material aus Zellstoff, Holzschliff, Altpapier, oder Altpappe ist.

3. Verpackungsmaterial nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch einen Zusatz von bis zu 2% Fungistatica.

4. Verpackungsmaterial nach Anspruch 1, 2 oder 3, gekennzeichnet durch einen Zusatz von bis zu 2% Haftvermittler.

5. Verpackungsmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch einen Zusatz von bis zu 6% Naßverfestiger, beispiels­ weise in Form von Melamin-Formaldehyd-Harz.

6. Verfahren zum Herstellen eines aufgeschäumten, form­ stabilen und selbsttragenden Verpackungsmaterials geringer Dichte, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Hauptbestandteil in Form von cellulosehaltigem Material durch Rühren in Wasser zu einer Suspension aufgeschlämmt wird, die Suspension mit den mit Treibgas gefüllten Mikrokugeln bis zu 30 min gemischt wird, der Wassergehalt der Suspension mittels Unterdruck von 0,133 bar oder durch Abpressen mit einem Druck bis zu 480 bar vermindert, das verbleibende Feststoff-Mikrokugel-Gemisch erwärmt und einer Nachtrocknung unterworfen wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischungszeit 5 bis 15 min beträgt.

8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Unterdruck 0,02 bis 0,27 bar beträgt.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das cellulosehaltige Material gemahlen wird.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Suspension bis zu 2% Fungistatica zugesetzt werden.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Suspension bis zu 2% Haftvermittler zugesetzt wird.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Suspension bis zu 6% eines Naßverfestigungs­ mittels zugesetzt wird.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Naßverfestigungsmittel Melamin-Formaldehyd- Harz ist.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Wasser cellulosehaltiges Material wie Zellstoff, Altpapier, Altpappe, Holzschliff mit einem Anteil von weniger als 10 Gewichts-% zu einer Suspension aufgschlämmt und Mikrokugeln in einer Menge von 3 bis 30 Gewichts-% bezogen auf den Fest­ stoffanteil von zellulosehaltigem Material, der Suspension zugemischt werden.

15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil eines cellulosehaltigen Materials 3 bis 8% beträgt.

16. Verfahren nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge der Mikrokugeln 10 bis 30 Gewichts-% beträgt.

17. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß das cellulosehaltige Material zunächst bis zu 24 Stunden in dem Wasser eingeweicht wird.

18. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Absaugen oder Abpressen die Masse in eine Form eingebracht wird, in der sie erwärmt und in ihre endgültige Gestalt gebracht wird.

19. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 18 dadurch gekennzeichnet, daß das Feststoff-Mikrokugel-Gemisch auf eine Temperatur von 120 bis 140°C in einer Zeit von 1 bis 6 h erwärmt und getrocknet wird.

20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur 120 bis 125°C beträgt.

21. Verfahren nach Anspruch 18, 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, daß aufgeschlämmtes cellulosehaltiges Material vor dem Einfüllen der Suspension in die Form eingebracht wird.

22. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Nachtrocknung bei einer Temperatur von 50 bis 70°C in einer Zeit von 2 bis 16 h geschieht.