DE533657C - Verfahren zur Verkieselung von Faserstoffen - Google Patents

Description

• Verfahren zur Verkieselung von Faserstoffen Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verkieselung von Faserstoffen für die Verwendung als Baustoff.
• Man hat Faserstoffe zur Verwendung für Bauzwecke und zur Mischung mit hydraulischen Bindemitteln mit Wasserglas getränkt und tierische oder pflanzliche Stoffe mit Mineralsalzen, beispielsweise mit Kochsalz, mineralisiert, um eine bessere Haftung der hydraulischen Bindemittel zu erzielen. Es ist auch vorgeschlagen worden, Bauelemente, wie Sägemehl, Lohe, Korkmehl o. dgl., mit einer Lösung von Chlorcalcium oder Wasserglas zu behandeln, um den Füllstoff mit einem Kalkzernenthäutchen zu umgeben. Alle diese Verfahren erzielen jedoch nur einen überzog' der Faserstoffe mit einer Silikatschicht; eine in die Tiefe gehende Verkieselung wird dadurch nicht erzielt. Man hat daher auch bereits vorgeschlagen, die Poren der Faserstoffe, beispielsweise von Sägespänen, durch Quellen mit Wasser oder Dampf zu öffnen oder die Inkrusten mit lösenden oder verseifenden Mitteln, wie beispielsweise mit Laugen oder Salzsäure, herauszulösen. Das Behandeln der Faserstoffe mit den gebräuchlichen alkalischen oder sauren Lösungen- hat den Nachteil, daß bei der Einwirkung ein hydrolytischer Abbau des Cellulosemoleküls der Pflanzenfasern und dadurch eine Schwächung des Stoffes und eine Herabsetzung der Festigkeit eintritt. Nach .der Erfindung werden Faserstoffe für die Verwendung zu Bauzwecken dadurch verkieselt, daß sie mit organischen Säuren, beispielsweise mit Milchsäure oder Essigsäure, getränkt und einer Aufschließung durch säurebildende Bakterien, beispielsweise durch Milchsäurebakterien, unterworfen werden. Diese Behandlung hat den Vorteil, daß ein weitgehender Aufschluß unter natürlichen Bedingungen erzielt wird, ohne daß die Pflanzenfasern geschädigt werden. Im gewünschten Zeitpunkt kann das Wachsen der Bakterien zum Stillstand gebracht und das so vorbereitete Fasermaterial mit Wasserglas getränkt werden.
• Nach der Erfindung können die Faserstoffe auch zunächst in ein Nährmedium für die zu verwendenden säurebildenden Bakterien gebracht werden.
• Es wurde festgestellt, daß eine in die Tiefe gehende Verkieselung bei Faserstoffen erzielt werden kann, wenn die Faserstoffe durch Bakterien; vorzugsweise durch säurebildende Bakterien, aufgeschlossen und die Poren des Faserstoffes geöffnet werden. Die Behandlung -mit säurebildenden Bakterien kann unter größter Schonung des Fasergutes vorgenommen und genau geregelt-werden.
• Zur Ausführung der Erfindung wird der für Bauzwecke in Aussicht genommene Faserstoff, beispielsweise Stroh o. dgl., in ein geeignetes Nährmedium, beispielsweise eine Schottenlösung, bei geeigneter Temperatur, vorzugsweise zwischen 30 und 4o°, gebracht. Die auf den Faserstoffen vorhandenen säurebildenden Bakterien, beispielsweise Milchsäurebildner, vermehren sich in der Nährflüssigkeit bei geeigneter Temperatur sehr schnell. Die Nährflüssigkeit dringt mit den Bakterien in das Fasergewebe ein unter. Abschei.dung kleiner Mengen schwach dissoziierter organischer Säuren, wie Milchsäure, Essigsäure, Buttersäure u. dgl.
• Diese infolge des Lebensprozesses der Bakterien auftretenden Säuren hemmen die Entwicklung anderer im Gewebe enthaltener Mikroorganismen, beispielsweise Fäulnisbakterien. Es hat sich gezeigt, daß eine Behandlung von etwa 4 bis 6 Stunden genügt, um den Faserstoff gründlich und bis ins Innere hinein aufzuschließen und die Poren zu öffnen, so daß sie für die spätere Verkieselung vorbereitet sind.
• Nachdem der bakteriologische Vorgang genügend weit vorgeschritten -ist, wird er zweckmäßig durch kurzes Erhitzen auf 85 bis zoo° oder längeres Erhitzen auf 63 bis 65°, wie es bei der Sterilisation allgemein üblich ist, zum Stillstand gebracht. Das aufgeschlossene, mit organischen Säuren durchsetzte Fasergut kann nun beispielsweise durch Behandlung mit Wasserglaslösung oder anderen Kieselsäureverbindungen verkieselt werden. Das infolge der Bakterieneinwirkung aufgelockerte und aufgeschlossene Gewebe gestattet ein leichtes Eindringen der kieselsäurehaltigen Flüssigkeit tis in die innersten Poren. Die von der bakteriologischen Einwirkung herrührenden organischen Säuren in den Poren und Zellen fällen die Kieselsäure aus ihren Lösungen aus, so daß in der Faser ein fein verteiltes Kieselsäuregerüst entsteht, das mit einem äußeren Kieselsäureüberzug zusammenhängt. Auf diese Weise wird eine vollständige, durch die ganze Faser sich erstreckende Verkieselung erreicht, die den höchsten Anforderungen der Technik entspricht.
• Das Verfahren nach der Erfindung kann auch in anderer Weise so durchgeführt werden, daß das getränkte Fasergut mit Milchsäure, Essigsäure oder anderen Säuren bildenden Bakterienkulturen versetzt wird. Auch kann .das Fasergut mit entsprechenden Säuren, beispielsweise Milchsäure oder Essigsäure, getränkt werden. Durch diesen Säurezusatz wird die aufschließende Wirkung der Bakterien ergänzt. Die Ansäuerung des Nährmediums begünstigt das Wachstum der nach der Erfindung wirksamen säurebildenden Bakterien und hemmt das Wachstum der i.nderen Bakterienarten.
• Während nach den bekannten Verfahren nur eine oberflächliche Verkieselung oder beim Aufschluß der Poren eine Schädigunc der Faserfestigkeit erreicht wird, wird nacl der Erfindung eine schonende Aufschließun @ des Fasergutes erzielt.
• Die nach der Erfindung verwendeten Bakterien spielen bekanntlich in dem Lebensprozeß der Pflanzen eine wichtige Rolle und sind für den Aufbau der Pflanzen und viele physiologische Prozesse unentbehrlich. Daher rufen .die Bakterien bei der einfachen Abwicklung ihrer Lebens- und Vermehrungsvorgänge die gewünschte Umsetzung der porenverstopfenden Stoffe des Fasergutes in unschädlicher Weise hervor, ohne daß die Festigkeit der Rohstoffe leidet. Nach der Erfindung ist es möglich, Rohstoffe der Verwendung für Bauzwecke zugängig zu machen, wie beispielsweise Stroh, das bislang nach den bekannten Verfahren nicht einwandfrei verkieselt werden konnte. Die Oberfläche des Strohhalmes ist so glatt und undurchlässig, daß Kieselsäurelösungen in das Innere der Substanz nicht eindringen können. Wohl ist ein weitergehender Aufschluß von Stroh möglich, jedoch nur unter Zerstörung der Struktur und Schädigung der Faser. Nach dem vorliegenden Verfahren kann auch Stroh in unschädlicher Weise so aufgeschlossen werden, .daß das Verkieselungsmittel durch die Zellenmembran hindurchdringt und durch Behandlung mit einer Kieselsäurelösung eine durchgehende und feste Verkieselung erzielt wird.
• Das Verfahren nach der Erfindung ist in seiner Anwendung einfach und zuverlässig. Die erforderlichen Bakterienkulturen können dem Rohstoff bzw. der Nährlösung genau und leicht zugesetzt werden, so daß das neue Verfahren nicht nur unschädlich, sondern zugleich auch verhältnismäßig einfach in der Handhabung ist. Da die Bakterien infolge ihres Wachstums von den gelösten Inkrusten oder .der Nährflüssigkeit zehren, ist für das vorliegende Verfahren kein besonderer Chemikalienzusatz erforderlich, so daß auch in dieser Hinsicht das neue Verfahren wirtschaftlich und zweckmäßig ist.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: z. Verfahren zur Verkieselung von Faserstoffen, dadurch gekennzeichnet, daß die Faserstoffe zunächst in ein Nährmedium für säurebildende Bakterien gebracht werden, so daß sie von den säureausscheidenden Bakterien vollständig durchdrungen und aufgeschlossen werden, worauf man das Wachstum unterbricht und das so vorbereitete Material mit Wasserglas tränkt.
2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß man die Faserstoffe mit organischen Säuren, z. B. Milchsäure oder Essigsäure, tränkt und eine Aufschließung der Fasern durch diese Säuren unter Zugabe von Kulturen säurebildender Bakterien (Milchsäurebazillen usw.) bewirkt, worauf in einem gewünschten Zeitpunkt das Wachstum .der Bakterien zum Stillstand gebracht und das so vorbereitete Fasermaterial mit Wasserglas getränkt wird.