DE4403975A1

DE4403975A1 - Material für Gegenstände des täglichen Bedarfs und für Bauzwecke

Info

Publication number: DE4403975A1
Application number: DE4403975A
Authority: DE
Inventors: Nadja Kuske; Elvira Kuske; Ingolf Dr Med Kuske
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1994-02-08
Filing date: 1994-02-08
Publication date: 1995-08-10

Description

Einleitung

Beim Spaziergang über den Weihnachtsmarkt 1992 in Essen ist mit aufgefallen, daß riesige Müllberge durch Plastikgeschirr entstanden sind. Mit diesem umweltbelastenden Geschirr sind die Mülleimer überfüllt, und viele Leute werfen es achtlos auf die Straße.

Ähnliche Beobachtungen habe ich häufig bei Kino- oder Kirmesbe suchen sowie bei Schul- und Straßenfesten gemacht. Um diese Müll berge zu verringern bin ich auf die Idee gekommen, die Herstellung von umweltfreundlichem Material zu versuchen. Damit ließe sich z. B. Plastik- und Einmalgeschirr ersetzen. Folgende Versuche wurden durchgeführt:

23. 02. 93 1. Versuch Material: Maismehl, Wasser, Salz

Ich habe 200 g Maismehl, 10 g Salz und 500 ml Wasser zu einem Teig verarbeitet, diesen Teig ausgerollt, und bei 175°C eine halbe Stunde im Backofen gebacken. Nach dieser Zeit war der Teig noch nicht ganz trocken. Ich habe den Teig deshalb bei einer Raumtemperatur von ca. 20° weiter trocknen lassen. Nach 24 Stunden formt der Fladen sich zu einem Teller. Nach 48 Stunden fängt der Fladen an auseinanderzubrechen. Nach drei Tagen ist das hergestellte Material total verkrümmelt und kaputt.
Ergebnis: Das Material in dieser Zusammensetzung ist völlig un brauchbar.

02. 03. 93 2. Versuch Material: Maismehl, Zellulose (Tapetenkleister), Wasser, Salz

200 g Maismehl, 10 g Salz, 1,5 g Zellulose und 500 ml Wasser werden zu einem Teig verarbeitet. Der Teig wird bei 175°C eine halbe Stunde im Backofen gebacken. Anschließend wird der Trockenvorgang bei 20° Raumtemperatur fortgesetzt.

Beobachtung

Nach 24 Stunden ist das Material noch sehr feucht und neigt zum Auseinanderbrechen. Nach insgesamt 48 Stunden ist der Teig trocken und fängt an sich zu biegen. Nach drei Tagen ist das Material voll ständig trocken unzerbrechlich und ganz fest. Aus der Teigplatte hat sich eine leicht nach oben gebogene Form ergeben. Nach insge samt 72stündigem Trockenvorgang hat sich das Material nicht mehr verändert.

Ergebnis

Das hergestellte Material ist geruchs- und geschmacks neutral und zeichnet sich durch eine gute Belastbarkeit aus.

Erklärung zu Versuch 2

Die Schüsselform des Fladens ist während des Trockenvorganges bei beiden Versuchen zu beobachten. Durch die Lagerung des Fladens beim Trockenvorgang trocknet die Oberseite schneller als die Unterseite. Dadurch wird die trockene Seite (Oberfläche) kleiner als die noch feuchte und dadurch gequollene Unterseite. Somit ergibt sich zwangsläufig eine Schüsselform, die sich beim voll ständigen Austrocknen nur gering zurückbildet.

Feuchtigkeitsbelastungsversuch

Ich habe ein kleines Stück vom hergestellten Material in eine Schale mit Wasser (30°C) gelegt. Nach drei Stunden hat sich die Oberfläche etwas gelöst, die Stärkeanteile waren im Wasser verteilt. Nach weiteren zwei Stunden ist das Material immer noch unverändert. Nach zwölf Stunden ist der Fladen weder verformt noch verformbar.

Ergebnis

Nach insgesamt 24stündigem Feuchtigkeitsbelastungsversuch ist die Oberfläche des Materials gering angelöst, die Form unverän dert und die Festigkeit gut.

12. 06. 93 3. Versuch Material: Maismehl, Zellulose, Salz, Wasser, Wasserglas zur Isolierung des Materials

Aus den angegebenen Materialien wird ein Teig hergestellt, der in Backformen gefüllt wird und bei 175°C eine halbe Stunde im Back ofen gebacken wird. Danach lasse ich die Formen zwei Stunden bei Raumtemperatur auskühlen. Nach dem Auskühlvorgang habe ich die Formen mit flüssigem Wasserglas isoliert und 24 Stunden trocknen lassen.

Feuchtigkeitsbelastungsversuch

Ich habe die Formen mit Wasser, Ketchup und Mayonaise gefüllt. Nach einer Stunde hat sich noch keine Veränderung gezeigt. Nach insgesamt fünf Stunden sind die Formen feucht aber unverformt. Nach insgesamt 24 Stunden war das Wasser zum Teil verdunstet und zum kleineren Teil in der Form gespeichert. Die Form war weich aber völlig unverformt. Ich habe die Form anschließend 24 Stunden bei Raumtemperatur von 20°C trocknen lassen. Bei diesem Trocken vorgang hat das Material seine Form nicht verändert. Die mit Ketchup und Mayonaise gefüllten Formen waren nach 24 Stunden völlig durchfeuchtet aber nicht verformt.

Ergebnis

Das Material ist für kurze Feuchtigkeitsbelastungen gut geeignet.

Anmerkung

Bei diesem Versuch fiel mir nach sechs Tagen auf, daß das an der Luft getrocknete Wasserglas sich langsam ablöste.

10. 07. 93 4. Versuch Material: Maismehl, Zellulose, Salz, Wasser, Wasserglas zur Isolierung des Materials

Aus Maismehl, Salz, Wasser und Zellulose stelle ich einen Teig her, fülle ihn in Backformen und backe ihn bei 175°C im Backofen. Da nach habe ich die Formen bei Raumtemperatur zwei Stunden auskühlen lassen. Anschließend habe ich die Formen wie folgt mit flüssigem Wasserglas isoliert:
Eine Form habe ich nur von innen mit Wasserglas isoliert.
Zwei weitere Formen habe ich von innen und außen mit Wasserglas isoliert.

Anschließend habe ich die isolierten Formen im Backofen bei 100°C eine Stunde trocknen lassen. Der Trockenvorgang war nicht ausrei chend, das Wasserglas war noch nicht fest. Ich habe den Trocken vorgang bei gleicher Temperatur wiederholt. Danach war das Wasser glas trocken. Ich habe die Formen ca. zwei Stunden bei Raumtempe ratur auskühlen lassen und im Anschluß daran Feuchtigkeitsbelastungs versuche wie folgt durchgeführt.

1. Versuch

Die nur von innen mit Wasserglas isolierte Form habe ich in kaltes Wasser gelegt.

Ergebnis

Nach 24 Stunden ist die Form vollständig aufgequollen aber nicht zerfallen. Nach meinem Ermessen ist das Material so nur bis zu einer Stunde brauchbar.

2. Versuch

Die beidseits mit Wasserglas isolierten Formen werden eine Form mit Wasser, die andere Form mit Ketchup gefüllt. Nach 24 Stunden hat sich das Wasserglas teilweise innen abgelöst, die Form ist außen nicht erkennbar feucht und unverändert in ihrer Festigkeit.

Ergebnis

Die Form ist mindestens 24 Stunden feuchtigkeitsbelastbar.

03. 11. 93 Belastungsversuche mit Bohrer, Hammer, Nägel, Feile und Säge, Federwaage

Das Material wird in gleicher Weise hergestellt und mit Wasser glas isoliert.

Versuch mit der Feile

Ich habe das Material mit einer groben Feile angefeilt.

Ergebnis

Das Material läßt sich problemlos anfeilen ohne das größere Stücke bei diesem Versuch abgebrochen sind.

Sägeversuch mit einem kleinen Fuchsschwanz

Ich habe das Material angesägt.

Ergebnis

Beim Sägeversuch ergibt sich eine gerade Schnittkante und feines Sägemehl des Materials. Der Sägeversuch läßt sich problemlos durch führen. Beim Sägeversuch habe ich ein Festigkeitsgefühl wie bei weichem Holz.

Belastungsversuch mit Hammer und Nagel

Ich habe versucht in das Material mit einem Hammer Nägel einzu schlagen. Dazu habe ich Holznägel benutzt.

Ergebnis

Die Nägel lassen sich problemlos in das Material einschlagen. Auch hier vermittelt sich mir wieder ein Festigkeitsgefühl wie bei wei chem Holz. Ich kann problemlos mehrere Nägel in kurzen Abständen in die Form einschlagen. Die Formen zerbrechen dabei nicht. Die Nägel sitzen fest.

Belastungsversuch mit einem Holzbohrer

Ich habe mit einem drei bis fünf Millimeter starken Holzbohrer Löcher in die Fladen gebohrt.

Ergebnis

Der Bohrvorgang läuft problemlos ab, das Material zerbricht beim Bohren nicht.

Fallversuch

Ich habe eine der Formen aus einer Höhe von 1,50 m auf die Erde fallen lassen.

Ergebnis

Beim Fallversuch stellt sich heraus, daß das Material nicht zerbricht.

Versuch mit einer Federwaage

Es wird ein Stück des Materials fixiert, an einer Kante wird eine Federwaage angesetzt und mit langsam zunehmender Kraft bis zu zwei Kilo an der Kante gezogen.

Ergebnis

Nach diesem Versuch lassen sich keine Bruch-, Riß- oder Biege veränderungen feststellen.

Beurteilung der Ergebnisse

Die Versuche haben eindeutig gezeigt, daß diese Kombination aus Mais und Zellulose unter bestimmten Bedingungen ein Mate rial ergeben, daß in seinen Belastungseigenschaften vergleich bar ist mit Materialien, die bisher zur Herstellung von Einmal- und Plastikgeschirr verwendet werden. Allerdings ist bei meinem Material anzunehmen, daß es biologisch abbaubar ist und somit keine Belastung für die Umwelt darstellt, selbst bei Anfall von größeren Mengen.

Somit habe ich die Möglichkeit, aus meinem Material Behältnisse herzustellen, wie die verschiedenen mechanischen Belastungstests gezeigt haben. Der Inhalt dieser Behältnisse kann flüssig bis fest sein und eine bestimmte Zeit in diesen Behältnissen trans portiert oder gelagert werden, wie die Feuchtigkeitsbelastungs versuche gezeigt haben.

Die anschließende Vernichtung kann in bekannter Weise durch bio logischen Abbau geschehen. Eine Wiederverwertung des Materials in der Nahrungskette als Tierfutter ist für mich auch vorstellbar.

Ausblick

Für den nächsten Wettbewerb ist eine Versuchsreihe über die biologische Abbaubarkeit dieses Materials vorgesehen, dazu werde ich Versuche machen, die Ergebnisse möchte ich bei dem Wettbe werb 1995 vorstellen. In einer meiner nächsten Arbeiten möchte ich überprüfen, ob das Material in der Bau- und Möbelbranche ver wertet werden kann.

Nachtrag zum Ausblick

Insbesondere scheinen Einsatzmöglichkeiten als Holzersatz mittel, vor allem in Bereichen, wo bisher edle Hölzer einge setzt werden, die den Nachteil einer erheblichen Verzögerung des biologischen Abbaus mit sich bringen (z. B. Sargbau). Des weiteren ist der Einsatz als Pflanzenbehälter denkbar, durch den Vorteil des biologischen Abbaus und des gleich zeitigen Nährstoffreservoirs kann die Pflanze mit ihrem Trans portbehälter in den Boden gesetzt werden, ohne daß der übliche Behälterabfall entsteht. Weitere, ähnliche Nutzungsmöglichkeiten sind denkbar.

Claims

1. Verfahren zum Herstellen von Gegenständen des täglichen Bedarfs und für Bauzwecke, dadurch gekennzeichnet, daß Zellulose z. B. in Pulverform (wie vorliegend in Tapetenkleister) mit Maismehl und Wasser gemischt wird, in eine entsprechende Form gebracht und danach durch Erhitzen (Backen) verfestigt wird.

2. Material nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ober fläche des Gegenstandes nach dem Verfestigen mit "Wasserglas" überzogen wird.

3. Verwendung eines Materials nach Anspruch 1 oder 2 für:

a) Geschirr
b) Haushaltsbehälter (z. B. Verpackung usw.)
c) Blumentöpfe
d) Särge
e) Ersatzmaterial für gewachsenes Holz in beliebiger Form
f) Ersatzmaterial für Metall, Plastik oder Holz, wo beschleu nigte biologische Abbaubarkeit als Endverwertung von Bau teilen zur Müllvermeidung angesehen wird.