DE4305411A1 - Verfahren zum Verkleben von Holzfragmenten und nach dem Verfahren hergestellte Formkörper - Google Patents
Verfahren zum Verkleben von Holzfragmenten und nach dem Verfahren hergestellte FormkörperInfo
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Description
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren
nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, ein bindemittel
freier Formkörper, insbesondere plattenförmiger Werk
stoff, gemäß Anspruch 18 sowie Zwischenprodukte gemäß
Anspruch 22.
Spanplatten und Holzfaserplatten sind wertvolle Werk
stoffe, die aus einem nachwachsendem Rohstoff, nämlich
lignocellulosehaltigen Stoffen wie Holz hergestellt wer
den können. Diese Holzwerkstoffe werden in mannigfachen
Verarbeitungszweigen als Werkstoff verwendet. Überwiegend
ist hierbei die Möbelindustrie, Automobilindustrie, Ver
packungsindustrie, Bauindustrie und dergleichen vertreten.
Im allgemeinen werden Span- und Holzfaserplatten mit
Bindemitteln vermischt, geformt und dann unter Hitze und
Druck verpreßt. Sogenannte Medium-Density-Fiber-Boards
(MDF)-Holzfaserplatten werden üblicherweise aus Hack
schnitzeln von Nadel- oder Laubgehölzen in einer Zerfaser
maschine hergestellt, beispielsweise mit sogenannten
Refinern, in die gewünschte Fasergröße und Faserfeinheit
gebracht. Die Holzfasern werden üblicherweise mit Kunst
harzen verleimt und auf eine gewünschte Holzfaserfeuchte
getrocknet. Die beleimten Holzfasern werden dann maschi
nell in einer Formstation auf ein Transportband (MDF-
Platten) gestreut bzw. auf einem Siebband abgelegt.
Je nach dem anzustrebenden Rohdichtebereich werden somit
Dämmfaserplatten (230 bis 400 kg/m3 Rohdichte), mittel
harte Holzfaserplatten (350 bis 800 kg/m3 Rohdichte)
sowie MDF-Platten (ca. 650 bis 900 kg/m3 Rohdichte), als
auch Hartfaserplatten (ca. 800 bis 1.200 kg/m3) herge
stellt.
Die Verpressung zu den plattenförmigen Werkstoffen kann
dabei sowohl in diskontinuierlich arbeitenden als auch in
kontinuierlich arbeitenden Pressen, den sogenannten Durch
lauf- oder Contianlagen erfolgen.
Neben diesen plattenförmigen Werkstoffen sind auch mittels
solchermaßen vorbereiteten Fasern Verfahren bekannt, die
in einem zwei- bzw. mehrstufigen Preßvorgang die Herstel
lung sogenannter "Faserformteile" gestatten. Die Faser
formteile werden üblicherweise in einem ersten Preßvor
gang zu einem Rohkörper vorverdichtet, wobei die wesent
lichen Aushärtungsreaktionen noch nicht vollständig, also
erst teilweise vollzogen sind.
Die so erhaltenen "Matten", welche außerdem zur Ver
stärkung bzw. Erweiterung ihres Eigenschaftsprofiles noch
zusätzliche Bahnen/Gewebeeinlagen etc. enthalten können,
weisen nach dem ersten Preßvorgang bereits eine für die
Handhabung ausreichende Festigkeit auf und werden in
einem zweiten Preßvorgang in ihre endgültige Form ge
bracht. Dies kann mit einem geeigneten Preßwerkzeug,
welches die Form des Fertigproduktes wiederspiegelt und
dem. Produkt aufprägt, erfolgen.
Sowohl MDF- als auch Holzfaser- und Spanplatten werden
üblicherweise mit Bindemitteln, zum Beispiel Harnstoff-
Formaldehydharzen, Melamin-Formaldehydharzen, Phenol-
Formaldehydharzen und/oder Diisocyanaten als Klebekom
ponenten verleimt. Die Menge der Bindemittel beträgt im
allgemeinen etwa 3 bis 15 Gew.-% bezogen auf die Holz
faser- bzw. Holzspänemenge (atro). Die Bindemittelmenge
hängt dabei unter anderem von der Art des Bindemittels
und der Holzfaser- bzw. Holzspanart sowie Erfordernissen
an die mechanischen und technologischen Eigenschaften der
Holzwerkstoffe ab.
Neben den Bindemitteln auf Kunststoffbasis haben sich
auch solche auf biologischer Basis bewährt. Dabei wird
gemäß DE 30 37 992 C2 das aus der Zell
stoffherstellung gewonnene Ligninsulfonat mit biotechnolo
gisch gewonnenen Enzymen vermischt und den Holzfasern
oder Holzspänen als Bindemittel beigemischt. Die en
zymatische Katalyse bewirkt dabei das "Aushärten" der
Ligninphase, so daß sich die im Bindemittel eingebundenen
Holzfasern oder Holzspäne verfestigen. Dieses System aus
Bindemittel und Enzym kann quasi als "biologischer Zwei
komponentenkleber" aufgefaßt werden, wobei zum Beispiel
das Ligninsulfonat die Kleberkomponente darstellt und das
Enzym den Härter repräsentiert. Dieses
Verfahren erfordert die Verwendung von Ligninsulfo
nat als Bindemittel während des Herstellungsverfahrens
der Formkörper, insbesondere plattenförmigen Werkstoffen.
Eine Verfahrensweise der Herstellung von emissionsarmen
Bindemitteln für holz- und cellulosehaltige Werkstoffe
wird in der DE 36 44 397 C1 beschrieben. Nachteilig an
diesem Verfahren ist nach wie vor der Einsatz eines Binde
mittels auf Kunstharzbasis, das gemeinsam mit lignin
artigen Abfallstoffen, wie z. B. Sulfitablaugen, dem
lignocellulosehaltigem Stoff vor dem Verpressen beigemischt
werden muß.
Das der Erfindung zugrundeliegende technische Problem
besteht darin, ein Verfahren bereitzustellen, das ohne
Zusatz eines Bindemittels lediglich durch Einwirkung eines
Enzyms auf ein chemisch nicht vorbehandeltes Lignin
zur Herstellung von Formkörpern, insbesondere platten
förmigen Werkstoffen aus zerkleinerten Holzfragmenten
eingesetzt werden kann und mindestens teilweise in kon
ventionellen Anlagen oder Anlagenteilen verarbeitet
werden kann, wie sie im Stand der Technik weiter oben
beschrieben worden sind. Ebenfalls Aufgabe der vorlie
genden Erfindung ist die Schaffung von Formkörpern, ins
besondere plattenförmigen Werkstoffen aus lignocellulose
haltigen Stoffen, die keine zusätzlichen Bindemittel
enthalten.
Das der Erfindung zugrundeliegende technische Problem
wird gelöst durch ein Verfahren gemäß den Merkmalen des
Anspruchs 1. Die Unteransprüche 2 bis 17 betreffen bevor
zugte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Der bindemittelfreie Formkörper, insbesondere platten
förmige Werkstoffe nach Anspruch 18 ist erhältlich durch
Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Die Ansprüche
19 bis 21 betreffen bevorzugte Ausführungsformen des
bindemittelfreien Formkörpers, insbesondere plattenförmi
gen Werkstoffs. Anspruch 22 betrifft das Produkt, welches
nach Aufschluß des lignocellulosehaltigen Stoffes und
erfolgter Inkubation mit Enzymen erhältlich ist.
Bei der Zerkleinerung von Holz, insbesondere bei der
Zerfaserung, werden die Holzteilchen vorzugsweise entlang
der Mittellamellen, die den größten Teil des Lignins ent
halten, aufgespalten. Da bei der Zerfaserung von Holz ein
großer Energieaufwand erforderlich ist, der zu einer
Erwärmung der zu zerkleinernden Teilchen führt, die
oberhalb des Glasumwandlungspunkts des Lignins liegt,
kann es insbesondere bei der mechanischen Zerfaserung
vorkommen, daß das Lignin an seiner Oberfläche in eine
glasartige Struktur übergeht. Bei der Zerfaserung durch
Dampfverfahren wird diese Glasphasenbildung weniger stark
beobachtet. Die reaktionsträge Glasphase ist chemischen
Reaktionen gegenüber häufig recht unzugänglich, was auch
für Enzymreaktionen gilt.
Die Abb. 1 und 2 zeigen Mikrofotografien von Lignin
fasern, die in einem Refiner defibriert worden sind. Auf der
Oberfläche der Fasern ist deutlich die Ausbildung der glas
artigen Phase zu beobachten.
Überraschenderweise läßt sich das Mittellamellen-Lignin
des Holzes, selbst wenn es in der glasartigen Struktur
vorliegt, durch phenoloxidierende Enzyme soweit aktivieren,
daß es zu einer Polymerisation und damit zu einer Verkle
bung der Holzteilchen führt.
Die im erfindungsgemäßen Verfahren verwendeten phenoloxi
dierenden Enzyme sind in der Lage, mit dem Mittellamellen-
Lignin in einer enzymatischen Reaktion zu reagieren. Der
aus den mechanisch zerkleinerten Holzteilchen bzw. -fasern
bestehende Rohstoff wird danach durch Einwirkung von ther
mischen, mechanischen oder thermo-mechanischen Verfahren
zu Formkörpern geformt.
Als Ausgangsmaterialien für das erfindungsgemäße Verfahren
dienen Späne und/oder Fasern aus Holz bzw. holzartigen
Rohstoffen. Als holzartige Rohstoffe im Sinne dieser
Definition werden auch holzähnliche Stoffe angesehen, die
einen Ligningehalt, insbesondere an Mittellamellen-Lignin
aufweisen, der einer Einwirkung von phenoloxidierenden
Enzymen zugänglich ist, beispielsweise Holzspäne, Holz
fasern, Flachs, Flachsschäben, Jute, Kokosfasern und
dergleichen.
Die Ausgangsmaterialien werden auf bekannte Weise zer
kleinert bzw. zerfasert, beispielsweise durch mechanische
Verfahren, wie Refiner oder durch Dampfzerkleinerungsver
fahren, wie das Dampfexplosionsverfahren nach Mason,
Refiner-Anlagen sind kommerziell erhältlich, zum Beispiel
werden solche Anlagen von der Firma Defibrator, Schweden,
geliefert oder von der Firma Andritz Sprout Bauer, USA. Beim
Dampfexplosionsverfahren wird das Ausgangsmaterial mit
Dampf unter Druck erhitzt und plötzlich entspannt.
In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Verfahrens werden die Enzyme, die mit dem Lignin enzymatisch
reagieren können, in gelöster Form mit dem zerkleinerten
Ausgangsmaterial in Berührung gebracht. Dies kann beispiels
weise durch Sprühen, Tauchen oder Tränken des Ausgangs
materials mit der enzymhaltigen Lösung erfolgen.
Vorzugsweise werden als Enzyme Oxidasen verwendet, ins
besondere Polyphenoloxidasen (Laccasen), Tyrosinasen,
Peroxidasen und dergleichen. In vorteilhafter Weise
werden solche Enzyme eingesetzt, wie sie in der DE 30 37 992 C2,
der DE 36 44 397 C1 oder DE 40 33 246 beschrieben
werden. Es handelt sich dabei um phenoloxidierende Enzyme
beispielsweise aus Kulturen von Weißfäulepilzen, die mit
den aromatischen Resten des Lignins, möglicherweise auch
der Hemicellulose, in einer Art radikalischen Phenoloxi
dationsreaktion reaktive Gruppen im Lignin- oder Hemi
cellulosemolekül erzeugen können, die dann durch sekun
däre Reaktionen polymerisieren und/oder vernetzen.
Die enzymhaltige Lösung kann auch Hilfsstoffe, wie Induk
toren, Emulgatoren, Effektoren und/oder andere Enzyme,
die unterstützende Funktionen erfüllen, enthalten. Die
Inkubationszeit der Enzyme mit dem aufgeschlossenen ligno
cellulosehaltigen Rohstoff sollte vorzugsweise mindestens
2 Stunden betragen. Gegebenenfalls kann die Inkubations
zeit durch Variation bestimmter Parameter, wie pH-Wert,
Temperatur, Ionenstärke etc., optimiert werden. Die enzy
matische Reaktion kann beispielsweise durch Zugabe von
Enzyminhibitoren, durch thermische oder chemische De
naturierung der Enzyme oder auch durch Entzug der Enzym
lösung durch Filtration etc., beendet werden.
Eine obere Grenze der Inkubationszeit ist unkritisch. So
können die lignocellulosehaltigen Rohstoffe durchaus zum
Beispiel bis 170 Stunden mit den Enzymlösungen inkubiert
werden. Mithin ist es auch möglich, die aufgeschlossenen
lignocellulosehaltigen Rohstoffe während eines Transports
längere Zeit mit den Enzymen zu inkubieren.
Die oben angegebene Mindestinkubationszeit von 2 Stunden
gilt für die derzeit leicht zugänglichen Systeme bzw.
Enzymkonzentrationen. Mit konzentrierteren oder höher
wirksameren Enzymsystemen lassen sich diese Inkubations
zeiten auch unterschreiten.
Allgemein läßt sich feststellen, daß die zur Inkubation
verwendeten Enzyme bestimmte Mindestaktivitäten aufweisen
sollten, vorzugsweise betragen diese Aktivitäten zwischen
50 U/ml bis einigen 10.000 U/ml, vorzugsweise 500 bis
2.000 U/ml. Die Aktivitätsbestimmung erfolgt photometrisch
bei 468 nm mittels einer Referenzsubstanz entsprechend
Dissertation Kharazipour, 1983, Universität Göttingen.
Bei hohen Enzymaktivitäten empfiehlt es sich, entsprechend
verdünnte Lösungen einzusetzen.
Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren lassen sich z. B
plattenförmige Formkörper nach dem Naß-, Trocken-
oder Halbtrockenverfahren herstellen. Beim
Trocken-Verfahren beträgt die Restfeuchte des aufge
schlossenen lignocellulosehaltigen Rohstoffes weniger als
20 Gew.-% Feuchtigkeit. Unter halbtrocknen lignocellu
losehaltigen Rohstoffen werden solche mit einer Rest
feuchte von 20 Gew.-% bis 35 Gew.-% Feuchtigkeit und
unter nassen lignocellulosehaltigen Rohstoffen solche mit
einer Restfeuchte von bis zu 120 Gew.-% Feuchtigkeit ver
standen, bezogen auf den Lignocellulosegehalt atro.
Der Wasserentzug kann beispielsweise durch Absaugen oder
Abpressen des Wassers erfolgen. Es ist ebenfalls möglich,
die inkubierten aufgeschlossenen lignocellulosehaltigen
Rohstoffe durch Trocknen bei 30 bis 200°C, vorzugsweise
50 bis 100°C auf die gewünschte Restfeuchte atro ligno
cellulosehaltiger Stoffe zu trocknen. Im Falle der Her
stellung von MDF-Holzfaserplatten kann das Rohmaterial
bis zu einer Restfeuchte von unter 10%, vorzugsweise ca.
3% getrocknet werden und dann für beispielsweise 1,5 bis
3 Tage inkubiert werden.
Vorzugsweise wird das enzymatisch behan
delte Material zu einem vliesartigen Vorprodukt ge
formt, danach vorverdichtet, dann in die gewünschte Form
gebracht und danach unter Druck und gegebenenfalls zu
sätzlicher Hitzeeinwirkung verpreßt. Die daraus ent
stehenden Formkörper sind bindemittelfrei und zeigen
hervorragende Quellungs-Resistenz wie auch mechanische
Eigenschaften, wie beispielsweise sehr gute Querzugei
genschaften und Biegefestigkeit.
Es hat sich herausgestellt, daß bei der Behandlung der
Ausgangsmaterialien mit der
Enzymlösung sich in dieser bestimmte phenolische Stoffe,
die aus Ligninmolekülen stammen bzw. Kohlehydrate an
reichern, deren Menge bestimmbar ist. Daraus lassen sich
Rückschlüsse auf die Durchführung der Enzyminkubation
führen, die im Rahmen einer automatischen Prozeßsteuerung
hinsichtlich der Inkubationsbedingungen ausgenutzt werden
kann.
Die erfindungsgemäßen bindemittelfreien Formkörper,
insbesondere plattenförmige Werkstoffe, die nach dem er
findungsgemäßen Verfahren erhältlich sind, können in
beliebigen Formen vorgeformt werden, um dann mit geeig
neten Preßwerkzeugen in an sich bekannter Weise, bei
spielsweise zu Faserplatten oder Spanplatten oder anderen
Holzfaserplatten, wie mitteldichte Faserplatten, Dämm
faser- und Holzfaserplatten, Spanplatten, Formteile für
die Verpackungs-, Auto- oder Bauindustrie oder der
gleichen verarbeitet zu werden.
Es hat sich herausgestellt, daß die mit Enzymen behandelte
Rohstoffmasse längere Zeit stabil
und somit lagerfähig ist. Damit ergibt sich die Möglich
keit, diese Masse durch Zerkleinerung
des Rohstoffes und Inkubation mit den entsprechenden
Enzymen vorzufertigen, in Tanks zu lagern, um dann später
Formungsprozessen zugeführt zu werden. Diese Masse stellt
somit ein Zwischenprodukt auf dem Weg der Herstellung der
erfindungsgemäßen Formkörper dar.
Die erfindungsgemäßen bindemittelfreien Formkörper ver
einen in geradezu idealer Weise ökonomische Anforderungen
wie auch Anforderungen an umweltschonende Herstellung von
beispielsweise Holzwerkstoffen. Aufgrund des Verzichts
auf Bindemittel sind die erfindungsgemäß hergestellten
Formkörper, insbesondere Holzwerkstoffe in Form von Span
platten, Dämmfaser- oder Holzfaserplatten oder mittel
dichten Faserplatten, absolut umweltverträglich, da sie
lediglich den Rohstoff Holz in modifizierter Form und
durch die enzymatische Behandlung in einer Art reorgani
sierter Form enthalten. Durch den Verzicht auch auf
emissionsarme Bindemittel, wie sie in den oben genannten
Patentdokumenten beschrieben sind, lassen sich die Pro
duktionskosten reduzieren.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der Beispiele
näher erläutert.
500 g einer in einem Refiner hergestellten (defibrierten)
Holzfaser mit einer Faserfeuchte von ca. 50% wurden in
eine Phenoloxidase-Enzym-Lösung getaucht, die aus Laccase
(E.C.1.10.3.2.) von 860 U/ml bestand. Die Temperatur
betrug 25°C. Nach einer Inkubationszeit von 7 Tagen wurde
das noch etwa 100% Restfeuchte (atro Holzfaser) ent
haltende und inkubierte Fasermaterial im Naßverfahren auf
ein Sieb gestreut und zu einem Faservlies geformt und
verdichtet sowie unter Druck bei
180°C zu einer Holzfaserplatte verpreßt. Die Preßzeit
betrug 8 Minuten. Die Dicke der entsprechenden Platten
belief sich auf 4,5 mm.
Nach dem Verpressen wurden die Faserplatten abgekühlt.
Zum Vergleich zum Beispiel 1 wurden jeweils 500 g defi
brierter Holzfaser mit einer Holzfaserfeuchte von ca. 50%
in normales Wasser getaucht. Die Temperatur betrug 25°C.
Nach einer Inkubationszeit von 7 Tagen wurde mit noch
etwa 100% Restfeuchte (atro Holzfaser) im Wasser ge
tauchtes Faser-Material wie im Beispiel 1 beschrieben bei
180°C verpreßt. Die Dicke der Platte betrug 4,8 mm.
QZ Querzugfestigkeit
LZ Längszufestigkeit
BF Biegefestigkeit
Quellung, wie definiert in den DIN-Normen 68761 und 68763
LZ Längszufestigkeit
BF Biegefestigkeit
Quellung, wie definiert in den DIN-Normen 68761 und 68763
Es wurden defibrierte Holzfasern auf eine Holzfeuchte von
3,0% atro bei 130°C getrocknet. Danach wurden die so er
haltenen getrockneten Holzfasern mit einer Enzymlösung
gemäß Beispiel 1 (Anfangsaktivität des Enzyms ca. 1.000
U/ml) für eine Dauer von 48 Stunden inkubiert. Danach
wurden die inkubierten und getrockneten Holzfasern zu
einem Faservlies geformt und verdichtet und zu einer
MDF-Platte verpreßt. Die Preßzeit betrug 5 Minuten, der
Preßdruck ca. 50 KP/m2 und die Temperatur bei der Ver
pressung ca. 180°C.
Die Tabelle 2 zeigt die Eigenschaften der so erhaltenen
MDF-Faserplatte.
Meßgröße | ||
Dicke mm | ||
5,39 | ||
QZ N/mm² | 0,46 | |
Quellung % @ | 2 hr | 19,16 |
24 hr | 21,84 | |
Rohdichte kg/m² | 885 |
Zum Vergleich zum Beispiel 3 wurden defibrierte Holzfasern
auf eine Restfeuchte von 3,0% atro bei 130°C getrocknet.
Danach wurden die so erhaltenen, getrockneten Holzfasern
in Leitungswasser für eine Dauer von 48 Stunden getaucht.
Danach wurden die Holzfasern entwässert und bis auf eine
Restfeuchte getrocknet. Danach wurden die getrockneten
Holzfasern zu einem Faservlies wie in Beispiel 3 beschrie
ben zu einer MDF-Platte verpreßt. Die Preßzeit betrug 5
Minuten, der Preßdruck ca. 50 KP/cm2 und die Temperatur
bei der Verpressung ca. 180°C. Es entstand keine brauch
bare Platte.
Die Aktivität der Enzymlösungen wurde jeweils wie folgt
bestimmt:
Zu 1 ml 0,2 mM 2,6-Dimethoxyphenol in Mcilvaine Puffer
(0,1 m Zitronensäure + 0,2 Dikaliumhydrogenphosphat
Puffer gibt man 50 bis 100 ml Enzymlösung.
Nach einer Inkubationszeit von 10 bis 15 Minuten bei 37°C
wird die Reaktion mit 1,0 ml DMSO (Dimethylsulfoxid) ge
stoppt. Die Auswertung erfolgt photometrisch bei einer
Wellenlänge von 468 nm und wird mit einem Standard ver
glichen.
Es wurden jeweils 500 g defibrierte Faser mit einer
Faserfeuchte von ca. 50% in eine Peroxidase-Enzymlösung
getaucht. Als Peroxidase-Enzymlösung wurde eine Lösung
von Peroxidase (E.C.1.11.1.7.) mit einer Aktivität von
166 U/ml eingesetzt. Die Temperatur betrug 25°C, die
Inkubationszeit 6 Stunden. Dabei wurden alle 3 min 30 ml
einer 15 mMol-haltigen H2O2-Lösung zugegeben.
Es wurden Inkubationsversuche bei pH-Werten von 4, 5 und
6 durchgeführt.
Nach der Inkubation wurde das Material in einer Schleuder
auf etwa 100% Restfeuchte gebracht und anschließend in
einem Trockner auf eine Restfeuchte von 25% (atro Holz
faser) gebracht. Das getrocknete Material wurde auf ein
Sieb gestreut, zu einem Faservlies geformt, vorverdich
tet und bei 50 kp/cm2 Druck zu einer Platte verpreßt.
Die Preßzeit betrug 6 min. Die erhaltene Platte hatte
jeweils eine Dicke von 5 mm.
Nach dem Verpressen wurden die Platten abgekühlt.
Die Platten, die aus dem bei verschiedenen pH-Werten
inkubierten Material hergestellt waren, hatten folgende
Eigenschaften:
Die Werte verbessern sich bei steigenden pH-Werten. Eine
weitere Steigerung des pH-Werts auf 7 erbringt keine
weiteren Verbesserungen.
Claims (22)
1. Verfahren zum Verkleben von auf mechanischem Wege
hergestellten Holzfragmenten,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Mittellamellen-Lignin des Holzes durch Inkubation
mit phenoloxidierenden Enzymen aktiviert und verklebt
wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
mechanisch hergestellte Holzfasern ohne chemischen Auf
schluß mit den phenoloxidierenden Enzymen inkubiert
werden,
dem Inkubationsgemisch nach Bedarf Wasser bis auf eine
Restfeuchte von etwa 5 bis 60 Gew.-% entzogen wird, und
das Gemisch durch Einwirkung von Druck und/oder Wärme
verklebt und zu Formkörpern verformt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
dem Inkubationsgemisch Wasser bis auf eine Restfeuchte
von 8 bis 20 Gew.-% entzogen wird.
4. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Holzfragmente durch Behandlung in einem Refiner oder
durch Dampfexplosionsverfahren hergestellt werden.
5. Verfahren nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch ge
kennzeichnet, daß bei Verwendung von Spänen diese
durch mechanische Zerkleinerung hergestellt worden
sind.
6. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis
5, dadurch gekennzeichnet, daß die Enzyme in ge
löster Form durch Sprühen, Tauchen und/oder Trocken
mit dem Holzfragment
in Kontakt gebracht werden.
7. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis
6, dadurch gekennzeichnet, daß als Enzyme Oxidasen
verwendet werden.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
daß Polyphenoloxidasen (Laccasen), Thyrosinase oder
Peroxidasen verwendet werden.
9. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis
8, dadurch gekennzeichnet, daß die Lösung der Enzyme
Hilfsstoffe wie Induktoren, Emulgatoren, Effektoren
und/oder andere Enzyme mit unterstützender Funktion
enthält.
10. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis
9, dadurch gekennzeichnet, daß die Inkubationszeit
des Enzyms oder der Enzyme mindestens zwei Stunden
beträgt.
11. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis
10, dadurch gekennzeichnet, daß die Inkubation durch
Zugabe von Enzyminhibitoren, durch Denaturierung der
Enzyme oder durch Entzug der Enzymlösung beendet
wird.
12. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis
11, dadurch gekennzeichnet, daß der teilweise Wasser
entzug nach Inkubation in einem Trockenverfahren bis
zu einer Restfeuchte des Holzes von weniger als 20 Gew.-%
Feuchtigkeit geführt wird.
13. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis
12, dadurch gekennzeichnet, daß der teilweise Wasser
entzug nach Inkubation in einem Halbtrockenverfahren
bis zu einer Restfeuchte von 20 Gew. % bis 35 Gew. %
Feuchtigkeit geführt wird.
14. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis
13, dadurch gekennzeichnet, daß der teilweise Wasser
entzug nach Inkubation in einem Naßverfahren bis zu
einer Restfeuchte bis 120 Gew. % Feuchtigkeit ge
rührt wird.
15. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis
14, dadurch gekennzeichnet, daß die Herstellung von
Formkörpern neben Einwirkung von mechanischen Ver
fahren auch durch Einwirkung von thermischen Ver
fahren geformt wird.
16. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis
15, dadurch gekennzeichnet, daß der vorbereitete
holzartige Stoff zu einem vliesartigen
Vorprodukt geformt, vorverdichtet, in die gewünschte
Form gebracht und danach unter Druck und gegebenen
falls Hitzeeinwirkung verpreßt wird ohne Anwesenheit
von konventionellen Bindemitteln.
17. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bin 16, da
durch gekennzeichnet, daß die Verpressung mehrstufig
erfolgt unter weiterer Verdichtung und gegebenen
falls Formgebung zu Faserformteilen.
18. Bindemittelfreier Formkörper, insbesondere platten
förmige Werkstoffe, erhältlich nach einem Verfahren
gemäß mindestens einem der Ansprüche 1 bis 17.
19. Formkörper nach Anspruch 18 in Form von Holzwerk
stoffen wie Holzfaser- oder Spanplatten.
20. Formkörper nach Anspruch 19 in Form einer mittel
dichten Faserplatte.
21. Formkörper nach einem der Ansprüche 18 bis 20 in
Form von nachformbaren Holzfaserformteilen für die
Automobilindustrie, Verpackungsindustrie, Wohnungs
innenausbau.
22. Aufgeschlossene Stoffe er
hältlich nach Inkubation mit Enzymen als Zwischenpro
dukte zur Herstellung von Formkörpern nach mindestens
einem der Ansprüche 18 bis 21.
Priority Applications (9)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19934305411 DE4305411C2 (de) | 1993-02-22 | 1993-02-22 | Verfahren zur Herstellung von bindemittelfreien Formkörpern |
DE19934345196 DE4345196C2 (de) | 1993-02-22 | 1993-02-22 | Verfahren zur Herstellung von bindemittelfreien Formkörpern |
CA002093581A CA2093581C (en) | 1992-04-09 | 1993-04-07 | Process for conglutinating wood particles into formed bodies |
US08/044,532 US5505772A (en) | 1992-04-09 | 1993-04-08 | Process for conglutinating wood particles into formed bodies |
AT93105853T ATE155725T1 (de) | 1992-04-09 | 1993-04-08 | Verfahren zum verkleben von holzfragmenten |
DE59306952T DE59306952D1 (de) | 1992-04-09 | 1993-04-08 | Verfahren zum Verkleben von Holzfragmenten |
DK93105853.1T DK0565109T3 (da) | 1992-04-09 | 1993-04-08 | Fremgangsmåde til sammenklæbning af træfragmenter |
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Cited By (5)
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---|---|---|---|---|
EP1184144A3 (de) * | 2000-08-30 | 2002-11-27 | Sächsisches Institut für Angewandte Biotechnologie e.V. (SIAB) | Verfahren zur enzymatischen Aktivierung von lignocellulosen Faserstoffen zur Herstellung von Werkstoffen |
EP1331307A3 (de) * | 2001-12-21 | 2004-11-03 | Technische Universität Dresden | Bindemittelfreier Faserdämmstoff und Verfahren zu dessen Herstellung |
DE102006057566A1 (de) * | 2006-11-30 | 2008-06-05 | Sächsisches Institut für Angewandte Biotechnologie e.V. (SIAB) | Emissionsreduzierter lignozelluloser Rohstoff bzw. Werkstoff, Bauteil oder Produkt sowie Verfahren zu deren Herstellung |
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Citations (1)
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---|---|---|---|---|
DE3037992C2 (de) * | 1980-10-08 | 1983-04-21 | Gesellschaft für Biotechnologische Forschung mbH (GBF), 3300 Braunschweig | Verfahren zur Herstellung eines Bindemittels für Holzwerkstoffe |
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Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3037992C2 (de) * | 1980-10-08 | 1983-04-21 | Gesellschaft für Biotechnologische Forschung mbH (GBF), 3300 Braunschweig | Verfahren zur Herstellung eines Bindemittels für Holzwerkstoffe |
Non-Patent Citations (5)
Title |
---|
Derwent-Datenbank WPAT, AN 79-67562B/37 (SU 636311 A) * |
Proceedings 1st European Workshop on Lignocellu- losics and Pulp, 1991 Kommissionsverlag Buch- handlung Max Wiedebusch, Hamburg, S. 103-115 * |
STN-Datenbank JICST-E, AN 890013840 (Japan TAPPI Journal 42(12)1114-1130, 1988 * |
STN-Datenbank JICST-E, AN 910358351 (Journal JapanWood Research Society 37(3), 220-226, 1991 * |
STN-Datenbank JICST-E, AN 920807806 (Journal JapanWood Research Society 38(10), 931-937, 1992 * |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1184144A3 (de) * | 2000-08-30 | 2002-11-27 | Sächsisches Institut für Angewandte Biotechnologie e.V. (SIAB) | Verfahren zur enzymatischen Aktivierung von lignocellulosen Faserstoffen zur Herstellung von Werkstoffen |
EP1331307A3 (de) * | 2001-12-21 | 2004-11-03 | Technische Universität Dresden | Bindemittelfreier Faserdämmstoff und Verfahren zu dessen Herstellung |
DE102006057566A1 (de) * | 2006-11-30 | 2008-06-05 | Sächsisches Institut für Angewandte Biotechnologie e.V. (SIAB) | Emissionsreduzierter lignozelluloser Rohstoff bzw. Werkstoff, Bauteil oder Produkt sowie Verfahren zu deren Herstellung |
DE102006057566B4 (de) * | 2006-11-30 | 2011-02-24 | Sächsisches Institut für Angewandte Biotechnologie e.V. (SIAB) | Verfahren zur Herstellung eines emissionsreduzierten lignozellulosen Rohstoffes bzw. Werkstoffs, Bauteils oder Produkts |
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