Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen leichter Formkörper aus
lignocellulosehaltigem Pflanzenmaterial, z. B. Teile von Einjahrespflanzen
wie Stroh, die sich umweltfreundlich herstellen und kompostieren lassen und
beim Verbrennen keine umweltschädlichen Verbrennungsprodukte erzeugen, durch Vorbehandeln mit Alkalilauge und anschließende Defiltrierung. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß das gehäckselte Pflanzenmaterial nach der Vorbehandlung mit verdünnter Alkalilauge zur Erhaltung eines bestimmten Häckselanteils nur teildefiniert ohne Preßdruck abgenutscht und anschließend getrocknet wird. Die
erfindungsgemäß hergestellten Formkörper betreffen u. a. in der Möbelin
dustrie: Stuhlsitze- und lehnen, gerade und gekrümmte Türen, dreidimensional
geformte Schrank- und Regalelemente; in der Bauindustrie: Bauplatten und
Trennwände; in der Verpackungsindustrie: Halterungs- und Abstandselemente
(ohne Dickenbeschränkung); für Gärtnereien: Bindereibedarfsartikel, Paletten
für Topfpflanzen etc.The invention relates to a method for producing lightweight moldings
lignocellulose-containing plant material, e.g. B. Parts of annual plants
like straw, which can be produced and composted in an environmentally friendly way and
do not produce environmentally harmful combustion products when burning, by pretreating them with alkali lye and subsequent defiltration. The process is characterized in that, after the pretreatment with dilute alkali metal solution, the chopped plant material is sucked off in a partially defined manner without pressing pressure and then dried in order to maintain a certain chop share. The
Moldings produced according to the invention relate u. a. in the furniture
industry: chair seats and backs, straight and curved doors, three-dimensional
molded cabinet and shelf elements; in the construction industry: building boards and
Partitions; in the packaging industry: mounting and spacing elements
(without thickness restriction); for garden centers: binding supplies, pallets
for potted plants etc.
Aus der DE-PS 6 50 040 ist ein Verfahren zur Herstellung von Formkörpern aus
Pflanzenfasern bekannt geworden, bei dem man schwach verholzte Pflanzenteile,
z. B. Stroh, chemisch mit Hilfe von Alkalimonosulfit in der Hitze zu Zellstoff
aufschließt und diesem Zellstoff mechanisch schwach zerfasertes Holz zusetzt.
Bei diesem Verfahren wird neben dem umweltschädlichen Aufschluß des Strohs
mit Alkalisulfit der Formkörper nur durch die Verfilzung der Fasern der Fa
serstoffmasse selbst zusammengehalten und nicht, wie im erfindungsgemäßen Ver
fahren, durch eine zusätzliche Verfilzung der Grobteile mit dem Faserstoff,
was zu wesentlich höheren Festigkeitswerten, auch ohne Zugabe von Bindemit
teln, führt.DE-PS 6 50 040 describes a process for the production of moldings
Plant fibers have become known in which weakly woody parts of plants
e.g. B. straw, chemically with the help of alkali monosulfite in the heat to pulp
opens up and adds mechanically weakly frayed wood to this pulp.
In this process, in addition to the environmentally harmful digestion of the straw
with alkali sulfite the shaped body only by matting the fibers of the company
held together and not, as in Ver
drive through an additional matting of the coarse parts with the fiber material,
which leads to significantly higher strength values, even without the addition of bindemite
teln, leads.
Aus der DE-PS 8 98 964 ist ein weiteres Verfahren zur Herstellung von Leichtbau
platten aus Holzabfällen bekannt geworden, bei dem aus Hackschnitzeln gewon
nener Holzfaserstoff naß verfilzt wird. Die Vliesbildung geschieht durch Ab
setzen und/oder Absaugen einer stark verdünnten Suspension von Holzfaserstoff
in Wasser. Das sich bildende Faservlies behindert die Absaugung umso mehr, je
höher der Anteil an Feinstoff und je dicker das Vlies ist. Dies ist auch der
Grund, warum die käuflichen Höchststärken der sogenannten Dämmplatten mit
einer Wichte von 200 bis 400 kg/cbm nur etwa 20 bis 25 mm betragen. Unter
Vermeidung des anlageintensiven Aufschlusses der Häckschnitzel hat eine nach
dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Dämmplatte, z.B. aus Stroh, eine
wesentlich höhere Bruchfestigkeit und keine Dickenbegrenzung wegen der hohen
Absauggeschwindigkeit des Wassers. Durch Zugabe geringer Mengen an Bindemittel
läßt sich die Bruchfestigkeit ohne Schwierigkeiten verzehnfachen.DE-PS 8 98 964 is a further process for the production of lightweight construction
slabs of wood waste become known, in which won from wood chips
wood pulp is matted when wet. The formation of the fleece is done by Ab
setting and / or suctioning off a very dilute suspension of wood pulp
in water. The fiber fleece that forms impedes the suction, the more
the higher the proportion of fine material and the thicker the fleece. This is also the one
Reason why the maximum commercial strengths of the so-called insulation boards are included
Weights of 200 to 400 kg / cbm are only about 20 to 25 mm. Under
Avoiding the plant-intensive digestion of the wood chips has one after
Insulation board manufactured by the method according to the invention, e.g. of straw, one
much higher breaking strength and no thickness limitation due to the high
Suction speed of the water. By adding small amounts of binder
the breaking strength can be increased tenfold without difficulty.
Aus den beiden DE-PSen 9 02 219 und 9 03 168 sind Verfahren bekannt geworden, bei
denen nach einer Vorbehandlung mit Alkalilauge zwar auch defibriert wird, aber
nicht erfindungsgemäß "teildefibriert", sodaß nach den beiden Entgegenhaltungen
kein definierter Häckselanteil in der Fasermasse verbleibt. Die in der Fasermasse
der Anmeldung verbliebenen Häcksel sind zwar ängefasert und verbinden sich mit
dem Faserstoff, leiten aber beim Abnutschen das Wasser rasch durch die Fasermasse
hindurch, was sich besonders günstig bei dicken Formteilen auswirkt.Methods are known from the two DE-PSen 9 02 219 and 9 03 168, at
which is defibrated after pretreatment with alkali water, but
not "partially defibrated" according to the invention, so that according to the two references
no defined chop share remains in the fiber mass. The one in the fiber mass
The chopped remaining in the registration are fibrillated and combine with
the fibrous material, but quickly lead the water through the mass of fibers when it is sucked off
through, which has a particularly favorable effect on thick molded parts.
Man hat zwar das Problem der Entwässerung dicker Formkörper bereits dadurch ge
löst, indem man dem Zellstoff z.B. Strohhäcksel zusetzt. Unbehandelte Strohhäck
sel gehen jedoch mit dem Faserstoff keine Bindung ein, sodaß die Festigkeitswerte
der damit hergestellten Formteile stark absinken.One already has the problem of dewatering thick moldings thereby
dissolves by e.g. Chopped straw adds. Untreated chopped straw
However, there is no bond with the fiber material, so that the strength values
of the molded parts produced with it drop sharply.
Nun ist weiter noch bekannt, daß man bei Heißverpressungen Kondensationsharze zu
setzt, was zwar zu hohen Festigkeiten, aber auch zu Wichten von 850 kg/m3
und mehr führt.Now it is also known that condensation resins are added to hot pressing, which leads to high strengths but also to weights of 850 kg / m 3 and more.
Sehr leichte Formkörper werden bis dato fast ausschließlich aus Polystyrol gefer
tigt. Der Nachteil von diesem Schaumstoff liegt neben den hohen Materialkosten
für schäumbares Polystyrol in der geringen Bruchfestigkeit und daß Polystyrol
nicht verrottet, also auch nicht kompostierbar ist. Ferner entstehen beim Verbren
nen dieses Kunststoffs übel riechende Gase und umweltschädliche Verbrennungspro
dukte.To date, very light molded articles have been made almost exclusively from polystyrene
does. The disadvantage of this foam lies in addition to the high material costs
for foamable polystyrene in the low breaking strength and that polystyrene
is not rotten, so it is not compostable. Furthermore arise when burning
This plastic contains malodorous gases and environmentally harmful combustion pro
products.
Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren wird nach einer Vorbehandlung mit schwach alka
lischen Lösungen das lignocellulosehaltige Material, bevorzugt Strohhäcksel, in
einem Defibrator, z.B. Pulper gezielt teildefibriert, sodaß in einem einzigen Ar
beitsgang neben defibriertem Strohfaserstoff nicht defibrierte Strohhäcksel vor
liegen. Zur Bildung der Formkörper wird nun das Überschußwasser in einer Hohlform
ohne Preßdruck abgesaugt, entformt und bei erhöhter Temperatur getrocknet. Der
in der Hohlform gebildete Formkörper aus Faserstoff und Häcksel hält im feuchten
Zustand so fest zusammen, daß er gut handhabbar ist. Das beste Verhältnis von
Reststrohhäcksel zu Strohfaserstoff ist je nach dem zu fertigenden Endprodukt
verschieden und kann leicht durch Änderung der Laugenkonzentration bei der
Vorbehandlung und der Intensität und Dauer der Defibrierung im Pulper oder
Mixer nach Wunsch verändert werden. Die alkalische Vorbehandlung dient dabei
nicht nur der Defibrierung, sondern die Natronlauge greift auch die Oberflä
che der nicht defibrierten Strohhäcksel an, sodaß auch zwischen Faserstoff
und Strohhäcksel Verfilzungen stattfinden, was zu wesentlich höheren Festig
keitswerten führt.According to the method of the invention, after pretreatment with weakly alkali
solutions, the lignocellulose-containing material, preferably chopped straw, in
a defibrator, e.g. Pulper deliberately partially defibrated, so that in a single ar
next to defibrated straw pulp
lie. To form the shaped bodies, the excess water is now in a hollow mold
sucked off without pressure, removed from the mold and dried at elevated temperature. The
Shaped body made of fibrous material and chaff formed in the hollow mold keeps it moist
Condition so tight that it is easy to handle. The best ratio of
Residual straw chop to straw fiber material depends on the end product to be manufactured
different and can easily be changed by changing the alkali concentration at the
Pretreatment and the intensity and duration of defibrillation in the pulper or
Mixer can be changed as desired. The alkaline pre-treatment serves
not only the defibrillation, but the caustic soda also affects the surface
che of the non-defibrated straw chop, so that also between fiber
and straw chopping matting take place, resulting in much higher strength
values.
Nun gibt es Formkörper, bei denen die Festigkeitswerte, die durch die Ver
filzung erreicht werden, nicht ausreichen. Die Festigkeiten können für solche
Formkörper dadurch erheblich gesteigert werden, daß man verhältnismäßig ge
ringe Mengen an Bindemittel der Faserstoff- Häcksel- Suspension zusetzt. Als
Bindemittel kommen bevorzugt Latex, Polyvinylacetat-Emulsionen, Wasserglas
und/oder deren Mischungen untereinander in Frage. Der Zusatz der Binde
mittel hat erstaunlicherweise überhaupt keinen verzögernden Einfluß auf die
Absauggeschwindigkeit.Now there are moldings in which the strength values, which are determined by the ver
felting are not sufficient. The strengths can be for such
Shaped body can be significantly increased by being relatively ge
ring amounts of binder added to the fiber chop suspension. As
Binders are preferred latex, polyvinyl acetate emulsions, water glass
and / or their mixtures with one another in question. The addition of the bandage
surprisingly, medium has no retarding influence at all
Suction speed.
Sofern man Bindemittel, z. B. aus Festigkeitsgründen zusetzt, kann man auch
eine Mischung von Naturhäcksel mit separat hergestelltem Faserstoff, bevor
zugt aus Altpapier, verwenden, denn das auf dem Faserstoff verteilte Binde
mittel erzeugt trotz geringer Mengen eine ca. zehn mal höhere Bruchfestig
keit als die reine Verfilzungsbindung. Ferner ist es auch dann noch möglich,
den Strohhäckselanteil durch andere Stoffe zu ersetzen, wie Holzschliff,
Holzmehl (insbesondere bei Verwendung von Polyvinylacetat-Emulsionen) oder
Glas- bzw. Kunststoff-Fasern. Zur Verbesserung der Wasserabweisung kann man
in bekannter Weise der Häcksel-Faser-Suspension Imprägniermittel und zur
Reduzierung der Entflammbarkeit des Formkörpers z. B. Harnstoff zusetzen.If you use binders, e.g. B. for strength reasons, you can also
a mix of natural chopped with separately made fiber before
pulls from waste paper, use, because the bandage distributed on the fiber
medium produces an approximately ten times higher breaking strength despite small amounts
speed as the pure matting bond. Furthermore, it is still possible
to replace the chopped straw part with other substances, such as ground wood,
Wood flour (especially when using polyvinyl acetate emulsions) or
Glass or plastic fibers. To improve water repellency you can
in a known manner the impregnating agent and the chopped fiber suspension
Reduction of the flammability of the molding z. B. Add urea.