DE4009662A1

DE4009662A1 - Reinforcing and process fibres based on plant fibres and prodn.

Info

Publication number: DE4009662A1
Application number: DE19904009662
Authority: DE
Inventors: Jean Leon Spehner
Original assignee: ECCO GLEITTECHNIK GmbH
Current assignee: ECCO GLEITTECHNIK GmbH
Priority date: 1990-03-26
Filing date: 1990-03-26
Publication date: 1991-10-02

Abstract

Reinforcing and/or process fibres (I) based on plant fibres (II) are obtd. by treating delignified (II) with an aq. soln. contg. metal cpd(s). (II) I), i.e. (hydro)oxide(s), carbonate(s), (thio)sulphate(s), sulphite(s), silicate(s) and/or phosphate(s), then washing and treating with an (in)organic binder (IV) or neutralising the unwashed fibres with a mineral acid; or by treating delignified (II) with an oxidant (V); or carbonising untreated (II) at 250-350 deg.C under a controlled air supply. Pref. (II) are flax, jute, unbleached cotton, hemp, cotton or sisal fibres. (III) are alkali(ne earth) (hydr)-oxides, carbonates or (thio)sulphates or basic Fe, Ti, Sb or Al salts; pred. NaOH, KOH, Na2SiO3 or Na2S2O3. (II) are treated with a 1-30, (10-30) (wt.)% aq. (III) soln., pref. at 50-100 deg.C. Delignified (II) pref. are bleached with peroxide, hypochlorite or chlorine water before treatment with the (III) soln. (IV) is cemnt, plaster of Paris, silicates, bitumen, asphalt, natural or synthetic elastomers, polyurethanes, phenolic resins, resols, melamine resins, epoxy resins or mists. of these and is used in an amt. of 5-20% w.r.t. (I). (V) is alkali metal periodate, persulphate or permanganate, esp. KMnO4 and oxidn. is carried out at 75-95 deg.C (II) may also be finished with a flam retardant, lubricant and/or preservative finish. (II) obtd. by pyrolysis are impregnated with a resin, natural or synthetic rubber or elastomer.

Description

Die Erfindung betrifft Verstärkungs-und/oder Prozessfa sern auf Basis von Pflanzenfasern, Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung.The invention relates to reinforcement and / or process fa plants based on plant fibers, process for their Manufacture and its use.

Es ist bekannt, daß Formteilen häufig Asbestfasern bei gemischt werden. In der letzten Zeit hat sich aber heraus gestellt, daß Asbest vom gesundheitlichen Standpunkt keineswegs unbedenklich ist. Trotz dieses Nachteils kommen diese Fasern nach wie vor in großem Umfang zur Anwendung, weil sie auf vielen Anwendungsgebieten große Vorteile besitzen und echte Alternativen am Markt zur Zeit nicht vorhanden sind.It is known that molded parts often contain asbestos fibers be mixed. Lately, however, has emerged posed that asbestos from a health standpoint is by no means harmless. Despite this disadvantage come these fibers are still widely used, because they have great advantages in many fields of application own and no real alternatives on the market at the moment available.

Das gleiche gilt für Glasfasern. Auch Kunstfasern sind nicht unbedenklich, da bei höheren Temperaturen Zersetzungs reaktionen unter Bildung von toxischen Dämpfen stattfinden können.The same applies to glass fibers. Also synthetic fibers are not harmless, since decomposition at higher temperatures reactions take place with the formation of toxic vapors can.

Auch auf der Basis von Pflanzenfasern wurde bereits ver sucht, ein Ersatzmaterial für Asbest zu finden. So be schreibt DE-OS 30 08 204 ein Verfahren zur Herstellung einer Armierungsfaser, bei dem Pflanzenfasern zunächst be züglich der Kapillaren geöffnet werden und die so be handelten Plfanzenfasern dann mit einer Aufschlämmung von Kalk und Wasser und nach einer Zwischentrocknung mit einer Formaldehyd enthaltenden Wasserglaslösung imprägniert werden. Diese Behandlungsschritte können auch in umge kehrter Reihenfolge ausgeführt werden. Auch dieses ver fahren hat jedoch nicht zu dem gewünschten Erfolg ge führt.Also on the basis of vegetable fibers has been ver is looking for a replacement material for asbestos. So be DE-OS 30 08 204 writes a method of manufacture a reinforcing fiber, in which plant fibers are initially be regarding the capillaries and be so plant fibers then traded with a slurry of lime and water and after an intermediate drying with impregnated with a water glass solution containing formaldehyde will. These treatment steps can also be done in reverse reverse order. This ver However, driving has not led to the desired success leads.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, Ver stärkungs- und Prozeßfasern zur Verfügung zu stellen, die die vorteilhaften Eigenschaften der Asbestfaser besitzen, ohne deren gesundheitsschädlichen Nachteile aufzuweisen.The invention is therefore based on the object, Ver to provide reinforcement and process fibers that possess the beneficial properties of asbestos fibers, without showing their harmful disadvantages.

Diese Aufgabe wird gelöst durch verstärkungs- und Prozess fasern auf Basis von Pflanzenfasern, die durch das nach stehende Verfahren erhältlich sind.This task is solved through reinforcement and process fibers based on vegetable fibers, which by the after standing procedures are available.

Das Verfahren zur Herstellung dieser Verstärkungs- und Prozeßfasern ist dadurch gekennzeichnet, daß man von Holzbestandteilen befreite Pflanzenfasern mit einer wäßrigen Lösung mindestens einer Metallverbindung, ausge wählt unter Metalloxiden, -hydroxiden, -carbonaten, -sulfaten, -thiosulfaten, -sulfiten, -silikaten oder -phosphaten behandelt, anschließend wäscht und mit einem anorganischen oder organischen Bindemittel behandelt oder die nicht-gewaschenen Fasern mit einer Mineralsäure neutralisiert, oder
daß man von Holzbestandteilen befreite Pflanzenfasern mit einem Oxidationsmittel behandelt oder
daß man nicht-vorbehandelte Pflanzenfasern bei 250 bis 350°C unter kontrollierter Luftzufuhr behandelt, so daß eine Verkohlung der Fasern erfolgt.The process for the production of these reinforcing and process fibers is characterized in that vegetable fibers freed from wood components are selected with an aqueous solution of at least one metal compound, selected from metal oxides, hydroxides, carbonates, sulfates, thiosulfates, sulfites, silicates or -phosphates treated, then washed and treated with an inorganic or organic binder or neutralized the unwashed fibers with a mineral acid, or
that treated from wood components freed plant fibers with an oxidizing agent or
that non-pretreated vegetable fibers are treated at 250 to 350 ° C. with a controlled supply of air, so that the fibers are charred.

Die für die Herstellung der erfindungsgemäßen Armierungs und Prozessfasern geeigneten Pflanzenfasern sind insbe sondere Bastfasern, wie die Stengelfasern von Flachs, Hanf, Jute, Nesselpflanzen, die Blattfasern der Agaven sowie die Samenhaare beispielsweise der Baumwolle und die Fasern der Fruchtschale von Kokos. The for the manufacture of the reinforcement according to the invention Plant fibers suitable for process fibers are in particular special bast fibers, such as flax stem fibers, Hemp, jute, nettle plants, the leaf fibers of the agaves as well as the seed hairs of cotton and the fibers of the coconut fruit peel.

Die Pflanzenfasern in geschnittener oder ungeschnittener Form müssen zuerst von Holzbestandteilen befreit werden. Dies erfolgt anhand bekannter und üblicher Verfahren, beispielsweise durch Rösten und Entholzen von Grünflachs. Anschließend erfolgt die Behandlung mit der wäßrigen Lösung einer Metallverbindung. Diese Lösung enthält insbe sondere 1 bis 30 Gew.-%, besonders bevorzugt 10 bis 30 Gew.% der Metallverbindung, bezogen auf das Gesamtgewicht der Lösung. Vorzugsweise erfolgt die Behandlung bei 50 bis 100°C.The plant fibers in cut or uncut Mold must first be freed from wooden components. This is done using known and common methods, for example, by roasting and desolating green flax. Then the treatment with the aqueous Solution of a metal connection. This solution contains in particular particularly 1 to 30% by weight, particularly preferably 10 to 30% by weight of the metal compound, based on the total weight of the Solution. The treatment is preferably carried out at 50 to 100 ° C.

Falls erforderlich, werden die Fasern dann mit Wasser ge waschen und gegebenenfalls getrocknet und mit dem Binde mittel behandelt oder sie werden mit einer Mineralsäure, insbesondere Salzsäure, Phosphorsäure oder Schwefelsäure, neutralisiert, gegebenenfalls getrocknet und mit dem Bindemittel behandelt.If necessary, the fibers are then ge with water wash and if necessary dried and with the bandage treated or they are treated with a mineral acid, in particular hydrochloric acid, phosphoric acid or sulfuric acid, neutralized, optionally dried and with the Treated binders.

Bevorzugte Metallverbindungen sind Alkali- oder Erdalkali oxide, -hydroxide, -carbonate, -thiosulfate oder -sulfate sowie basische Eisen-, Titan-, Antimon- oder Aluminium salze. Besonders bevorzugt sind Alkali- oder Erdalkali hydroxide, Alkalimetasilikate und Alkalithiosulfate, z. B. Natrium- oder Kaliumhydroxid, Natriumetasilikat und Natriumthiosulfat.Preferred metal compounds are alkali or alkaline earth oxides, hydroxides, carbonates, thiosulfates or sulfates as well as basic iron, titanium, antimony or aluminum salts. Alkali or alkaline earths are particularly preferred hydroxides, alkali metal silicates and alkali thiosulfates, e.g. B. Sodium or potassium hydroxide, sodium etasilicate and Sodium thiosulfate.

Als Bindemittel verwendet man insbesondere Zement, Gips, Silikate, Alkali- oder Erdalkalisalze von Mineralsäuren, Bitumen, Asphalt, natürliche und synthetische Elastomere, Polyurethane, Phenolharze, Resole, Melaminharze, Epoxy harze oder deren Gemische.Cement, gypsum, Silicates, alkali or alkaline earth salts of mineral acids, Bitumen, asphalt, natural and synthetic elastomers, Polyurethanes, phenolic resins, resols, melamine resins, epoxy resins or their mixtures.

Die Anwendung dieser Bindemittel kann in wäßrigem oder organischem Medium (Lösungsmittel) erfolgen. Die Binde mittelmenge beträgt vorzugsweise 5 bis 20 Gew.-%, bezogen auf den Faseranteil. The application of these binders can be in aqueous or organic medium (solvent). The bandage The average amount is preferably 5 to 20% by weight, based on the fiber content.

Die Fasern werden mit einer wäßrigen oder organischen Lösung oder Suspension des Bindemittels imprägniert, indem sie beispielsweise in die Lösung oder Suspension getaucht oder damit besprüht werden. Die Imprägnierung erfolgt vorzugsweise bei Raumtemperatur, anschließend wird getrocknet.The fibers are mixed with an aqueous or organic Solution or suspension of the binder impregnated by for example immersed in the solution or suspension or sprayed with it. The impregnation takes place preferably at room temperature, then drying.

Anstelle der in der oben beschriebenen Weise erhaltenen Fasern kann man auch die bei der Flachsbearbeitung anfallen den Faserkomponenten direkt mit dem Bindemittel behandeln.Instead of the one obtained in the manner described above Fibers can also be obtained from flax processing treat the fiber components directly with the binder.

Je nach Anwendungszweck der erfindungsgemäßen Fasern kann man noch zusätzliche Behandlungsstufen vorsehen. Wenn beispielsweise eine helle Faser gewünscht ist, kann man nach der Vorbehandlung der Fasern einen Bleichvorgang ein schieben. Zu diesem Zweck werden die Fasern in üblicher Weise bei Raumptemperatur oder bei erhöhter Temperatur mit einer Peroxid- oder Hypochloritlösung oder mit Chlor wasser behandelt und anschließend mit Wasser gespült.Depending on the application of the fibers according to the invention you can provide additional treatment levels. If for example, if a light fiber is desired, you can go to a pretreatment of the fibers a bleaching process push. For this purpose, the fibers are more common Way at room temperature or at elevated temperature with a peroxide or hypochlorite solution or with chlorine treated with water and then rinsed with water.

Falls ein tribologischer Effekt gewünscht ist, kann man ihnen ein Feststoffschmiermittel zusetzen. Geeignete Feststoffschmiermittel sind beispielsweise Molybdändi sulfid, Graphit, Zinksulfit, Tricalciumphosphat, Titanoxid und dergleichen.If a tribological effect is desired, one can add a solid lubricant to them. Suitable Solid lubricants are, for example, molybdenum sulfide, graphite, zinc sulfite, tricalcium phosphate, Titanium oxide and the like.

Falls eine zusätzliche flammhemmende Ausrüstung gewünscht ist, kann man ihnen eine flammhemmende Verbindung zusetzen, wie ein Antimonoxid, Eisensulfat, Alaun, Wismutoxid, Harn stoffphosphat oder Chlorparaffin.If additional flame retardant equipment is required you can add a flame retardant compound to them, such as an antimony oxide, iron sulfate, alum, bismuth oxide, urine phosphate or chlorinated paraffin.

Als Konservierungsmittel kann ihnen auch ein Bakterizid, wie ein Schwermetallsalz oder eine Chlorphenolverbindung zugesetzt werden.You can also use a bactericide as a preservative, such as a heavy metal salt or a chlorophenol compound be added.

Wie oben bereits erwähnt, können in einer zweiten Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens Pflanzenfasern, die die organischen Bestandteile (Holzbestandteile, Zuckerstoffe, Pektine) noch enthalten, pyrolysiert werden. Sie werden dabei einer Behandlung bei einer Temperatur von 250 bis 350°C unter kontrollierter Luftzufuhr unterworfen. Dabei verbrennen die Pflanzen nicht, sondern sie verkohlen. Beispielsweise werden die Fasern unter kräftiger Durchmischung in einem von außen beheizten Röhrenofen erhitzt. Dabei werden die gebildeten Gase abgesaugt und der Luftzutritt so geregelt, daß keine Verbrennung und eine Druckerniedrigung von etwa 0,1 bis 0,05 Bar erfolgt. Alternativ dazu kann man Inert gase, wie Kohlendioxid, Stickstoff, Stickstoff/Wasserstoff etc. zuspeisen, um den Sauerstoffgehalt zu erniedrigen. Man kann auch unter im wesentlichen reiner Inertgasatmosphäre arbeiten.As already mentioned above, in a second variant of the process according to the invention, plant fibers which organic components (wood components, sugar substances, Pectins) still contained, pyrolyzed. you will be a treatment at a temperature of 250 to Subject to 350 ° C under controlled air supply. Here The plants do not burn, but charred. For example, the fibers are mixed vigorously heated in an externally heated tube furnace. In doing so the gases formed are extracted and the air access is regulated that no combustion and a pressure reduction of about 0.1 to 0.05 bar. Alternatively, you can use inert gases such as carbon dioxide, nitrogen, nitrogen / hydrogen etc. to reduce the oxygen content. Man can also be carried out under an essentially pure inert gas atmosphere work.

Die Erhitzungszeit wird so gewählt, daß der Carbonisierungs grad etwa 20 bis 80%, insbesondere 20 bis 60%, beträgt. Überraschenderweise erhält man auf diese Weise ohne eine Vorbehandlung eine Faser, die auf bestimmten Anwendungsgebie ten umweltschädliche Fasern ersetzen kann.The heating time is chosen so that the carbonization degree is approximately 20 to 80%, in particular 20 to 60%. Surprisingly, you get this without one Pretreat a fiber that is used in certain applications can replace environmentally harmful fibers.

Die durch Pyrolyse erhaltene Faser ist relativ brüchig und kann sehr leicht zerkleinert werden, so daß die Faser als Mikrofaser vorliegt. Dies kann anhand der spezifischen Ober fläche (nach Blaine-Dyckerhoff) und der Dichte gezeigt werden:The fiber obtained by pyrolysis is relatively brittle and can be crushed very easily, so that the fiber as Microfiber is present. This can be done based on the specific upper area (according to Blaine-Dyckerhoff) and the density are shown:

Gewünschtenfalls können die durch Pyrolyse erhaltenen Fasern noch imprägniert werden, indem man sie in eine Lösung aus einem Harz, synthetischen oder natürlichen Gummi oder Elastomer taucht oder mit dieser Lösung besprüht. Diese Imprägnierung dient dazu, die Benetzung und Verarbeitung der Faser zu erleichtern.If desired, those obtained by pyrolysis Fibers can still be impregnated by placing them in a Solution from a resin, synthetic or natural rubber or elastomer is dipped or sprayed with this solution. These Impregnation is used for wetting and processing to ease the fiber.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die Pflanzenfasern einer chemischen Oxidation unterworfen. Zu diesem Zweck behandelt man Pflanzenfasern, die von Holzbestandteilen befreit und zweckmäßigerweise auf ca. 3 bis 10 mm Länge geschnitten sind, mit einer wäßrigen Lösung eines Oxidationsmittels. Als Oxidationsmittel sind insbesondere Alkalimetallperioda te, Alkalimetallpersulfate, vorzugsweise Alkalimetall permanganate und insbesondere Kaliumpermanganat geeignet.According to a further embodiment of the invention The plant fibers are a chemical process Subjected to oxidation. For this purpose one treats Vegetable fibers freed from wood components and conveniently cut to about 3 to 10 mm in length are, with an aqueous solution of an oxidizing agent. In particular, alkali metal periods are an oxidizing agent te, alkali metal persulfates, preferably alkali metal permanganate and especially potassium permanganate.

Die Fasern werden mit der Oxidationslösung benetzt, bei spielsweise durch Aufsprühen, Imprägnieren und derglei chen. Die Behandlung erfolgt bei einer Temperatur von etwa 60°C bis zum Siedepunkt der Lösung, vorzugsweise bei etwa 80 bis 95°C und insbesondere bei 85 bis 95°C.The fibers are wetted with the oxidation solution, at for example by spraying, impregnating and the like chen. The treatment takes place at a temperature of about 60 ° C to the boiling point of the solution, preferably at about 80 to 95 ° C and especially at 85 to 95 ° C.

Nach der Oxidation, die im allgemeinen nach einigen Minuten beendet ist, werden die Fasern gewaschen und getrocknet. Das Trocknen erfolgt bei einer Temperatur bis maximal 140°C.After oxidation, which generally takes a few minutes the fibers are washed and dried. Drying takes place at a temperature up to a maximum 140 ° C.

Die oxidierten Fasern sind schwer entzündlich und be sitzen vorteilhafte tribologische Eigenschaften.The oxidized fibers are difficult to ignite and be beneficial tribological properties.

Es können auch Garne oxidiert werden. Dabei muß der Oxi dationsprozeß so gesteuert werden, daß das Garn nicht zerstört wird. Dies erfolgt über die Konzentration der Oxidationslösung und die Kontaktzeit mit der Oxidations lösung sowie durch eine nachfolgende Reduktion der behandel ten Fasern mit einem üblichen Reduktionsmittel, z. B. Natrium sulfit. Yarns can also be oxidized. The Oxi dation process be controlled so that the yarn is not gets destroyed. This is done through the concentration of Oxidation solution and the contact time with the oxidation solution as well as a subsequent reduction in treatment ten fibers with a conventional reducing agent, e.g. B. sodium sulfite.

Im folgenden werden Anwendungsgebiete für die erfindungs gemäßen Fasern erläutert:The following are areas of application for the Invention modern fibers explained:

In der Zementfaserindustrie sind die erfindungsgemäßen "mineralisierten" Fasern für die Herstellung von beispiels weise Zementplatten und Zementformteilen brauchbar. Für diesen Zweck werden die Fasern wie oben beschrieben be handelt, auf eine Länge von beispielsweise 4 bis 8 mm zugeschnitten und mit einer Metallverbindung wie oben be schrieben behandelt. Die Einarbeitung der Fasern in den Zement erfolgt auf übliche Weise, beispielsweise durch Zumischen zum Zement oder zu der angemachten Betonmischung.In the cement fiber industry, the inventive ones "mineralized" fibers for the production of example wise cement slabs and cement moldings can be used. For for this purpose the fibers are described as above acts, for example, to a length of 4 to 8 mm cut and be with a metal connection as above wrote treated. Incorporation of the fibers in the Cement is made in the usual way, for example by Add to the cement or the mixed concrete mix.

Auf gleiche Weise können Gipsplatten und Gipsformteile hergestellt werden. Die Anwendung mineralisierter Pflanzen fasern ist hier nicht zwingend, weil die Mineralisierung bei der Anwendung der Pflanzenfasern im Gipsbrei erfolgen kann. Die Länge der Fasern richtet sich nach der gewünschten mechanischen Festigkeit der Gipsteile.In the same way, plasterboard and plaster moldings getting produced. The use of mineralized plants Fibering is not mandatory here because of the mineralization when using the plant fibers in gypsum paste can. The length of the fibers depends on the desired mechanical strength of the plaster parts.

Für die Herstellung von Gips für medizinische Zwecke werden die Fasern zusätzlich, wie oben beschrieben, gebleicht, was gleichzeitig eine Entkeimung bewirkt.For the production of gypsum for medical purposes the fibers are also bleached as described above, which also causes disinfection.

Für die Herstellung von Verputz- und Spachtelmassen auf Basis von Gips und Leim oder wasserlöslichen Harzen setzt man die vorbehandelten Fasern zusammen mit einem üblichen Konservierungsmittel ein. Auch in diesem Fall ist die ge wünschte Festigkeit maßgebend für die Länge der zur Anwendung kommenden Fasern.For the production of plasters and fillers Based on plaster and glue or water-soluble resins the pretreated fibers together with a conventional one Preservative. In this case, too desired strength is decisive for the length of the Application coming fibers.

Die erfindungsgemäßen Fasern sind auch zur Herstellung von Schalldämmstoffen, wie Maschinenverkleidungen und Massen für den Unterbodenschutz von Fahrzeugen und zur Verwendung in Dichtmassen, Dachbahnen und Straßenbelägen geeignet. Zu diesem Zweck werden sie beispielsweise mit Bitumen-Gummi mehl, Asphalt und Epoxyharzen vermischt. Die Länge der Fasern richtet sich nach der Auftragungsmethode. Bei aufzu sprühenden Überzügen sollte die Länge der Fasern 10 mm nicht überschreiten, wohingegen die Länge der Fasern bei aufgespachtelten Überzügen 20 bis 50 mm betragen kann.The fibers of the invention are also for the production of Soundproofing materials such as machine covers and masses for the underbody protection of vehicles and for use in Sealants, roofing membranes and road surfaces are suitable. To for this purpose they are made with bitumen rubber, for example flour, asphalt and epoxy resins mixed. The length of the Fibers depend on the application method. At open spraying coatings, the length of the fibers should be 10 mm not exceed, whereas the length of the fibers filled coatings can be 20 to 50 mm.

Die erfindungsgemäßen Fasern sind besonders geeignet, als Zusatz zu Phenoplasten oder thermoplastischen Kunststoffen, insbesondere bei der Herstellung von Kunststoff-Formteilen.The fibers of the invention are particularly suitable as Additive to phenoplasts or thermoplastics, especially in the production of molded plastic parts.

Die pyrolysierten und die oxidierten Fasern sind besonders vorteilhaft für Dämmstoffe und Reibbeläge, die aus einem Agglomerat mehrerer Komponen ten bestehen und unter Anwendung von Druck und Temperatur verpreßt werden. Die erfindungsgemäßen Fasern dienen dabei dazu, eine optimale Verteilung und homogene Mischung der zahlreichen Einzelbestandteile, die eine sehr unterschied liche Dichte aufweisen können, zu gewährleisten. Die pyro lysierten und oxidierten Fasern lassen sich auch zur Ver besserung der Fließfähigkeit von Zement, Kunststoffen etc. verwenden. Auf Grund ihrer tribologischen Eigenschaften können sie auch für die Herstellung von technischen Papieren eingesetzt werden.The pyrolyzed and oxidized fibers are special advantageous for insulating materials and friction linings, that of an agglomerate of several components exist and using pressure and temperature be pressed. The fibers according to the invention serve here to an optimal distribution and homogeneous mixture of the numerous individual components that made a very different Liche density can ensure. The pyro lysed and oxidized fibers can also be used for ver improvement of the flowability of cement, plastics etc. use. Because of their tribological properties they can also be used for the production of technical papers be used.

Die erfindungsgemäßen Fasern (einschließlich der oxidierten Fasern) können auch in Form von Garnen oder Geweben in Phenoplasten oder thermoplastischen Kunststoffen verwendet werden, welche zu Gleit- und Verschleißteilen und gepreßten Maschinenteilen, wie Bremsbändern, Kupplungen und Reibbelä gen, verarbeitet werden. Sie verleihen den Formteilen aus gezeichnete mechanische Eigenschaften, wie Zug-, Reiß- und Biegefestigkeit. The fibers of the invention (including the oxidized Fibers) can also be in the form of yarns or fabrics Phenoplasts or thermoplastics are used become which to sliding and wear parts and pressed Machine parts such as brake bands, clutches and friction linings gene, processed. They lend out the molded parts drawn mechanical properties, such as tensile, tear and Flexural strength.

In der Papier- und Pappeindustrie kommen gebleichte oder ungebleichte erfindungsgemäße Fasern zur Anwendung. Für diesen Zweck werden sie vorzugsweise mit einer Harzlösung (Leimung), die aus Harz, Seifen, Wasserglas und Casein besteht, imprägniert. In gleicher Weise lassen sich die erfindungsgemäßen Fasern auch bei der Herstellung von Filz verwenden.In the paper and cardboard industry come bleached or unbleached fibers according to the invention for use. For for this purpose they are preferably made with a resin solution (Sizing) made from resin, soaps, water glass and casein exists, impregnated. In the same way, the Fibers according to the invention also in the production of Use felt.

Die erfindungsgemäßen Fasern können auch zur Herstellung von Poliermitteln verwendet werden. Zu diesem Zweck werden Fasern von ca. 2 bis 4 mm Länge mit Wachs oder einer Gummi lösung getränkt und anschließend über einen Extruder zu Kügelchen geformt. Als Wachse kann man beispielsweise Bienen wachs, synthetische Hartwachse, Pflanzenwachse, wie Carnauba wachs, Candelilawachs und dergleichen verwenden. Je nach Wachsart liegt das Verhältnis von Wachs zu Faser im Be reich von 3 bis 5 g Wachs pro 1 g Faser. Durch geeignete Wahl des Wachses läßt sich auch die Härte und die thermi sche Stabilität der Kügelchen beeinflussen.The fibers according to the invention can also be used for production of polishing agents are used. For this purpose Fibers of about 2 to 4 mm in length with wax or a rubber solution soaked and then in an extruder Ball shaped. For example, bees can be used as waxes wax, synthetic hard waxes, plant waxes, such as carnauba Use wax, candelilla wax and the like. Depending on The ratio of wax to fiber lies in the type of wax ranging from 3 to 5 g wax per 1 g fiber. By suitable Choice of wax can also be the hardness and thermi influence the stability of the beads.

Als Gummilösung sind Natur- oder Synthesegummi, aufgelöst in einem Lösungsmittel, beispielsweise Methylenchlorid und Kohlenwasserstoffe, wie Xylol, Toluol sowie Latex brauchbar. Latex kann auch in wäßrigem Medium zur Anwendung kommen.Natural or synthetic rubber is dissolved as a rubber solution in a solvent, e.g. methylene chloride and hydrocarbons such as xylene, toluene and latex useful. Latex can also be used in an aqueous medium come.

Die mit Wachs oder mit Gummi getränkten Faserkügelchen werden insbesondere als Trommelgut zum Reinigen und Polieren von verschiedenen Materialien (Leder, Holz, Metall) einge setzt. Sie können auch als Strahlgut beim Strahlreinigen (z. B. Sandstrahlen) Anwendung finden. Die mit Gummi getränk ten Faserkügelchen lassen sich vorteilhaft auch in Preß massen einarbeiten. Sie stauben nicht und haben eine bessere Verankerung in der Matrix in Gegenwart von Harzen oder bei der Armierung von Elastomeren.The fiber balls soaked in wax or rubber are used especially as drums for cleaning and polishing of various materials (leather, wood, metal) puts. They can also be used as blasting material when blasting (e.g. sandblasting) are used. The drink with rubber Ten fiber beads can also be advantageously pressed incorporate masses. They don't dust and have one better anchoring in the matrix in the presence of resins or when reinforcing elastomers.

EXAMPLES Example 1

Grünflachsfasern wurden durch Rösten und Entholzen von Holz bestandteilen befreit. 100 kg der von Holzbestandteilen befreiten Fasern wurden in einer 5%igen wäßrigen Natrium hydroxidlösung 30 Minuten bei 60°C gerührt. Die Fasern werden isoliert und durch Besprühen mit 10%iger Phosphor säure neutralisiert.Green flax fibers were made by roasting and de-wooding components exempt. 100 kg of wood components Free fibers were in a 5% aqueous sodium hydroxide solution stirred at 60 ° C for 30 minutes. The fibers are isolated and by spraying with 10% phosphorus acid neutralized.

Example 2

Man wiederholt das in Beispiel 1 beschriebene Verfahren, wobei man jedoch nach der Behandlung der Fasern mit Natron lauge die Fasern isoliert, mit Wasser wäscht und anschließend mit Zementbrühe besprüht.The procedure described in Example 1 is repeated, however, after treating the fibers with baking soda lye the fibers isolated, wash with water and then sprayed with cement broth.

Example 3

100 kg geschnittene Grünflachsfasern werden bei 280 bis 300°C in einem Ofen unter kräftiger Durchmischung erhitzt. Die gebildeten Gase werden abgesaugt und durch Frischluft derart ersetzt, daß keine Verbrennung erfolgt. Das Erhitzen wird so lange durchgeführt, bis der gewünschte Carbonisie rungsgrad, z. B. 80% beträgt.100 kg of cut green flax fibers are at 280 to Heated 300 ° C in an oven with vigorous mixing. The gases formed are extracted and fresh air replaced in such a way that no combustion takes place. The heating is carried out until the desired carbonization degree of z. B. is 80%.

Example 4

800 g von Holzbestandteilen befreite Flachsfasern werden mit einer Lösung von 300 g Kaliumpermanganat in 3,5 l Wasser mit einer Temperatur von 90 bis 93°C imprägniert. Nach 3 bis 4 Minuten erfolgt eine Schaumbildung, der Oxidationsprozeß ist dann beendet. Anschließend zieht man das Oxidationsmittel ab und wäscht die Flachsfasern mehrmals mit Wasser. Nach dem Waschen werden die Fasern bei ca. 110 bis 120°C getrocknet. 800 g of flax fibers freed from wood components with a solution of 300 g potassium permanganate in 3.5 l Impregnated water with a temperature of 90 to 93 ° C. After 3 to 4 minutes, foam formation occurs The oxidation process is then complete. Then pulls the oxidizing agent is removed and the flax fibers are washed several times with water. After washing, the fibers dried at approx. 110 to 120 ° C.

Die oxidierten Fasern haben eine Dichte von 3,5 g/cm³ und eine spezifische Oberfläche nach Blain Dyckerhoff von 8600 cm²/g.The oxidized fibers have a density of 3.5 g / cm ³ and a specific surface according to Blain Dyckerhoff of 8600 cm ² / g.

Längenverteilung der oxidierten Fasern:
80% zwischen 10 und 500 µm
5% zwischen 1 und 2 mm
12,5% zwischen 2 und 3 mm
2,5% <3 mm.Length distribution of the oxidized fibers:
80% between 10 and 500 µm
5% between 1 and 2 mm
12.5% between 2 and 3 mm
2.5% <3 mm.

Dickeverteilung der oxidierten Fasern:
20% zwischen 5 und 8 µm
25% zwischen 10 und 16 µm
17,5% zwischen 30 und 32 µm
25% <40 µm (zwischen 50 und 500 µm).Thickness distribution of the oxidized fibers:
20% between 5 and 8 µm
25% between 10 and 16 µm
17.5% between 30 and 32 µm
25% <40 µm (between 50 and 500 µm).

Claims

1. Reinforcing and / or process fibers based on vegetable fibers, obtainable in that vegetable fibers freed from wood components are mixed with an aqueous solution of at least one metal compound, selected from metal oxides, hydroxides, carbonates, sulfates, thiosulfates, sulfites, -silicates or -phosphates treated, then washed and treated with an inorganic or organic binder or neutralized the unwashed fibers with a mineral acid, or
that treated from wood components freed plant fibers with an oxidizing agent or
that non-pretreated vegetable fibers are treated at 250 to 350 ° C. with a controlled supply of air, so that the fibers are charred.

2. Fibers according to claim 1, thereby obtainable that flax, jute, nettle, hemp, cotton or sisal fibers are used.

3. Fibers according to claim 1 or 2, obtainable thereby, that as a metal compound alkali or alkaline earth oxides, hydroxides, carbonates, thiosulfates or sulfates and basic iron, titanium, antimony or Aluminum salts used.

4. Fibers according to claim 3, obtainable thereby, that as a metal compound sodium or potassium hydroxide, sodium metasilicate or sodium thiosulfate used.

5. Fibers according to one of the preceding claims, obtainable by having the plant fibers with a 1- to 30 wt .-%, preferably 10- to 30 wt .-%, aqueous solution of the metal compound treated.

6. Fibers according to one of the preceding claims, obtainable by having the plant fibers with the aqueous solution of the metal compound Treated 50 to 100 ° C.

7. Fibers according to one of the preceding claims, obtainable by using as a binder Cement, gypsum, silicates, bitumen, asphalt, natural or synthetic elastomers, polyurethanes, phenol resins, resols, melamine resins, epoxy resins or mixtures of it used.

8. Fibers according to one of the preceding claims, obtainable by adding 5 to 20% by weight of binder, based on the fiber content used.

9. Fibers according to one of the preceding claims, obtainable by making the wooden components freed plant fibers before treatment with the aqueous solution of the metal compound by treatment bleached with peroxides, hypochlorite or chlorinated water.

10. Fibers according to claim 1 or 2, thereby obtainable that an alkali metal periodate is used as the oxidizing agent, an alkali metal persulfate or alkali metal permanganate used.

11. Fibers according to claim 10, obtainable in that potassium permanganate is used as the oxidizing agent.

12. Fibers according to claim 10 or 11, obtainable thereby, that the oxidation at a temperature of 75 to 95 ° C is carried out.

13. Fibers according to one of the preceding claims, characterized in that it additionally with a Flame retardant, a solid lubricant medium and / or a preservative are.

14. Fibers according to claim 1 or 2, characterized in that that the fibers obtained by pyrolysis with a Resin, natural or synthetic rubber or one Impregnated elastomer.

15. A process for the preparation of the reinforcement and process fibers of claims 1-14, characterized in that vegetable fibers freed from wood components with an aqueous solution of at least one metal compound selected from metal oxides, hydroxides, carbonates, sulfates, thiosulfates, -sulfites, -silicates or -phosphates treated, then washed and treated with an inorganic or organic binder or neutralized the unwashed fibers with a mineral acid, or
that treated from wood components freed plant fibers with an oxidizing agent or
that non-pretreated vegetable fibers are treated at 250 to 350 ° C. with a controlled supply of air, so that the fibers are charred.

16. Use of the fibers according to one of the claims 1 to 15 for the production of molded parts.

17. Use of the fibers according to one of the claims 1 to 15 for the manufacture of cement, plastic and plaster moldings, soundproofing materials, friction linings, as well as in sealing compounds, roofing membranes, road surfaces, Polishing agents and as a filler.