DE69913901T2 - Process for the production of objects from raw, vegetable material by pressing - Google Patents
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- B27N3/08—Moulding or pressing
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Gegenständen auf der Basis von pflanzlicher Primärmasse. Es ist Ziel der Erfindung, die Herstellung von Gegenständen wie Behälter, Verpackungen, Schilder oder Plakate insbesondere für den Bereich Bau oder Einrichtung zu ermöglichen, die – unter Ausnutzung von für ihre Funktion geeignete Charakteristiken wie Haltbarkeit und Stabilität – biologisch abbaubar, kompostierbar und recycelbar sind. Unter „biologisch abbaubar ist zu verstehen, dass der genannte Gegenstand wenigstens größtenteils von natürlichen Mikroorganismen zersetzt wird, wenn er den entsprechenden Bedingungen ausgesetzt wird, und das ohne Freisetzung von für das Ökosystem toxischen Produkten und in einem Zeitraum von einigen Wochen bis zu einigen Monaten. Unter „kompostierbar" ist ein Gegenstand zu verstehen, der, zerkleinert, homogenisiert und mit der organischen Masse und/oder dem Boden vermischt, ein für die Pflanzen nichttoxisches, nährreiches Substrat ergibt. Unter „recycelbar" ist ein Gegenstand zu verstehen, dessen Masse zur Bildung eines Gegenstandes aus demselben Bereich wieder verwendet werden kann.The The invention relates to a method for producing articles the basis of vegetable primary mass. It is the object of the invention to manufacture articles such as Container, Packaging, signs or posters, especially for the area To allow construction or establishment the - under Exploitation of for their function suitable characteristics such as durability and stability - biological are degradable, compostable and recyclable. Under “biological degradable is to be understood that the object mentioned at least Mostly of natural Microorganisms will decompose if it meets the appropriate conditions exposed, without releasing products that are toxic to the ecosystem and in a period from a few weeks to a few months. There is an item under "compostable" to understand the, crushed, homogenized and with the organic Mass and / or soil mixed, a non-toxic for the plants, nährreiches Substrate results. There is an item under "recyclable" to understand its mass to form an object from it Area can be reused.
Die Umweltauflagen werden immer strenger, insbesondere für wegwerfbare Produkte (insbesondere Verpackungen) und Konditionierung, und es wird versucht, diese Produkte herzustellen, indem ihnen ein biologisch abbaubarer und/oder kompostierbarer und/oder recycelbarer Charakter verliehen wird, um zu vermeiden, dass sie zu einem Schmutzstoff werden oder eine aufwändige Eliminationsbehandlung erfordern. Synthetische Plastikmassen erfüllen im Allgemeinen die letztere Anforderung, aber ihre Recyclierung ist sehr kostspielig und erfordert ein vorheriges Sortieren, um die verschiedenen Materialtypen voneinander zu trennen, das mit der heutigen Lebensweise nur schwer zu vereinbaren ist.The Environmental regulations are becoming increasingly stringent, especially for disposable ones Products (especially packaging) and conditioning, and it is trying to make these products by giving them a biological degradable and / or compostable and / or recyclable character is awarded to avoid becoming a pollutant become or an elaborate Require elimination treatment. Synthetic plastic masses meet in the Generally the latter requirement, but its recycling is very expensive and requires prior sorting to get the to separate different types of material from each other today's way of life is difficult to reconcile.
Um
diese Nachteile zu begrenzen, wurde in zahlreichen Studien vorgeschlagen,
Gegenstände
unter Verwendung diverser pflanzlicher Materien wie Holzfasern,
Sonnenblumenschalen, Papierpulpe und in Assoziation mit diesen Massen
Bindemittel, Texturmittel, synthetische oder reaktionsfähige chemische
Klebstoffe herzustellen (US-5 593 625, US-5 663 221, Patent Abstracts
of Japan, Bd. 098 N004;
Ferner wurde in einigen Publikationen vorgeschlagen, die synthetischen Bindemittel durch natürliche Bindemittel zu ersetzen, insbesondere durch Gelatine (WO-96/14361). Dieses Verfahren besteht im Mischen einer pflanzlichen Charge (im Wesentlichen fasrig) mit dem natürlichen Bindemittel zu einer Paste, die dann erhitzt wird, um eine Diffusion des Bindemittels in die Masse zu gewährleisten und das Produkt zu formen. Der wesentliche Nachteil dieser Technik liegt in ihren Kosten, die im Wesentlichen durch die Kosten für die Primärmassen entstehen, aus denen Produktextrakte, Fertigprodukte oder halbfertige Produkte gebildet werden. Darüber hinaus sind die mechanischen Leistungen von mit einer solchen Technik bisher erzielten Materialien mittelmäßig (die mechanische Beständigkeit ist mit der von Karton vergleichbar).Further has been suggested in some publications, the synthetic Binder through natural binders to be replaced, in particular by gelatin (WO-96/14361). This method consists of mixing a vegetable batch (essentially fibrous) with the natural Binder to a paste, which is then heated to diffuse to ensure the binder in the mass and the product too to form. The main disadvantage of this technique is its cost, which essentially result from the costs of the primary masses from which Product extracts, finished products or semi-finished products are formed become. About that In addition, the mechanical performance of such a technology materials achieved so far mediocre (the mechanical resistance is comparable to that of cardboard).
Darüber hinaus wurden bestimmte Lignocellulose-Rückstände aus Ölextraktionsverfahren thermogepresst, um ihnen Haftfähigkeit und eine gewisse mechanische Beständigkeit zu verleihen, aber diese bleibt mittelmäßig, besonders die Biegefestigkeit der erhaltenen Produkte.Furthermore certain lignocellulose residues from oil extraction processes were thermo-pressed, to give them adherence and to confer some mechanical resistance, however this remains mediocre, especially the bending strength of the products obtained.
Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, die Nachteile der bekannten Verfahren abzustellen und ein neues Verfahren bereitzustellen, mit dem ein biologisch abbaubarer, kompostierbarer und recycelbarer Gegenstand unter bemerkenswerten wirtschaftlichen Bedingungen hergestellt werden kann.It is an object of the present invention, the disadvantages of the known Shut down procedures and provide a new procedure with which is a biodegradable, compostable and recyclable Item manufactured under remarkable economic conditions can be.
Es ist ein weiteres Ziel der Erfindung, einen Gegenstand herzustellen, der von einer guten Biegefestigkeit profitiert, die mit Anwendungen wie z. B. in Bau, Einrichtung, Verpackung, Konditionierung usw. kompatibel ist.It is another object of the invention to manufacture an article who benefits from good flexural strength that with applications such as B. in construction, furnishings, packaging, conditioning, etc. is compatible.
Zu diesem Zweck besteht das Herstellungsverfahren gemäß der Erfindung darin, dass (a) ein Sonnenblumen- oder Rapskuchen mit einem Ölgehalt von weniger als 20 Gew.-% und einem Proteingehalt von mehr als 15 Gew.-% verwendet wird, so hydriert, dass ein Wasseranteil im Wesentlichen zwischen 5 und 55 Gew.-% entsteht, (b) ein Formvorgang durch Pressen des genannten Kuchens in einer Form durchgeführt wird, die der des gewünschten Gegenstands entspricht, und (c) eine Wärmebehandlung oder eine Trocknungsbehandlung durchgeführt wird, um den Gegenstand in seiner Form zum Erstarren zu bringen.To this end, the manufacturing method according to the invention is that (a) a sunflower or rapeseed cake with an oil content of less than 20% by weight and a protein content of more than 15% by weight is used, so that a Water content essentially between 5 and 55 wt .-%, (b) a molding process is carried out by pressing said cake in a mold that corresponds to that of the desired object, and (c) a heat treatment or a drying treatment is carried out to solidify the object in its shape.
Unter „Sonnenblumen- oder Rapskuchen" wird gewöhnlich der feste Ölextraktionsrückstand von ganzen oder geschälten Sonnenblumen- oder Rapskörnern verstanden, unabhängig vom Extraktionsmittel (Pressen, Extraktion mit Lösungsmittel usw.), wobei diese Ölextraktion ganz oder teilweise sein kann, aber den Ölgewichtsgehalt des Produktes auf unter einen Schwellenwert von allgemein etwa 20% verringert; der Kuchen kann Gegenstand einer vorherigen teilweisen Proteinextraktion sein, wobei sein Proteingewichtsgehalt jedoch über 15 bleibt. (Alle Gewichtsgehaltsangaben sind in Prozent bezogen auf das Gewicht der Trockenmasse ausgedrückt; der Wasseranteil wird bezogen auf die Gesamtmasse ausgedrückt).Under “Sunflower or rapeseed cake " usually the fixed oil extraction residue of whole or peeled Sunflower or rapeseed understood, independently from the extractant (pressing, extraction with solvent, etc.), this oil extraction can be wholly or partially, but the oil weight content of the product reduced to below a threshold of generally about 20%; the cake may be the subject of a previous partial protein extraction his protein weight content remains above 15, however. (All weight percentages are expressed in percent based on the weight of the dry matter; the Water content is expressed based on the total mass).
Es konnte experimentell festgestellt werden, dass auf der Basis einer Primärmasse, die von Sonnenblumen- oder Rapskuchen gebildet wird, auf eine zur Erfüllung der oben definierten Bedingungen geeignete Weise hergestellt, mit einem herkömmlichen Form- oder Thermoformverfahren Formprodukte hergestellt werden können, die eine ausgezeichnete Hafteigenschaft sowie bemerkenswerte Beständigkeit besitzen, ohne dass irgendein Zusatzmittel notwendig wäre. Somit ist das erfindungsgemäße Verfahren sehr wirtschaftlich, da es auf der Basis einer natürlichen Rohprimärmasse ausgeführt wird, die sehr reichhaltig zur Verfügung steht, ohne Zusatz von fertigen oder halbfertigen, synthetischen oder natürlichen Produkten. Es ist vollkommen überraschend, dass mit einem solchen pflanzlichen Sonnenblumen- oder Rapsrückstand, sehr heterogen und bisher als ein Nebenprodukt von geringem Wert angesehen (lediglich für Tierfutter als Gut mit geringem energetischem Wert verwendet), unter zufriedenstellenden Bedingungen ein Form- oder Thermoformverfahren durchgeführt werden kann, um einen Gegenstand mit einer Qualität herzustellen, die mit der von thermogeformten Gegenständen aus synthetischer Plastikmasse äquivalent ist. Dieses bemerkenswerte Ergebnis wird von den Erfindern a posteriori durch die Zusammensetzung von Sonnenblumen- oder Rapskuchen erklärt, die Fasern und Proteine enthalten, wobei diese Letzteren eine solche Natur und Gehalt haben, dass die Fasern so diffundiert und gebunden werden, dass damit eine formbare Matrix gebildet wird. Das Hydratisierungswasser des verwendeten Kuchens übt eine solvatisierende Wirkung auf diese Proteine aus, deren Ketten mit den Fasern interagieren.It could be determined experimentally that on the basis of a Primary mass, which is formed by sunflower or rapeseed cake on one to fulfillment in the manner defined above, with a conventional one Molding or thermoforming processes Molding products can be made that excellent adhesive properties and remarkable durability own without any additives. Consequently is the inventive method very economical as it is based on a natural Rohprimärmasse accomplished that is available very richly, without the addition of finished or semi-finished, synthetic or natural Products. It’s completely surprising that with such vegetable sunflower or rapeseed residue, very heterogeneous and so far as a by-product of little value viewed (only for Animal feed used as a good with low energy value), below satisfactory conditions a molding or thermoforming process carried out can be used to make an item with a quality which is equivalent to that of thermoformed synthetic plastic objects is. This remarkable result is invented a posteriori explained by the composition of sunflower or rapeseed cake, which Contain fibers and proteins, the latter being such Nature and content have such that the fibers diffuse and bond that a malleable matrix is formed. The hydrating water of the cake used a solvating effect on these proteins, their chains interact with the fibers.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann unter Anwendung einer Thermoformung des Kuchens umgesetzt werden, bei dem dieser beim Pressen einer Temperatur im Wesentlichen zwischen 130°C und 200°C unterzogen wird. In diesem Fall wird zuvor der Hydratisierungsanteil des Kuchens auf einen Wert zwischen 5% und 25 eingestellt. Mit diesem Wertebereich können gute Wärmeübertragungen, eine ausreichende Nutzung von Proteinketten erzielt werden, ohne zu starke Entgasung, die dazu neigt, das Material örtlich zu zerbrechen. Die Thermoformung erfolgt vorzugsweise bei einem Druck im Wesentlichen zwischen 15 und 25 MPa. Ein solches Thermoformverfahren lässt sich schneller durchführen als eine Kaltformung (wird später erwähnt), und führt zu einer besseren mechanischen Beständigkeit.The inventive method can be implemented using thermoforming of the cake, at which this is essentially between when pressing a temperature 130 ° C and Subjected to 200 ° C becomes. In this case, the portion of hydration of the cake set to a value between 5% and 25. With this range of values can good heat transfer, adequate use of protein chains can be achieved without Excessive degassing that tends to localize the material break. The thermoforming is preferably carried out with a print essentially between 15 and 25 MPa. Such a thermoforming process let yourself perform faster as a cold forming (will later mentioned), and leads for better mechanical resistance.
Um Haftfähigkeit und Beständigkeit der thermogeformten Gegenstände noch weiter zu verbessern und um die Durchführung der Thermoformung zu erleichtern, wird der Sonnenblumen- oder Rapskuchen vorzugsweise zuvor einer mechanischen Zerteilungs- und Homogenisierungsbehandlung unterzogen, um ihm eine solche Korngrößenverteilung zu verleihen, dass der mit D50-Partikeln äquivalente mittlere Durchmesser zwischen 0,1 mm und 1 mm liegt. Unter „mittlerer D50-Durchmesser" ist ein Durchmesser zu verstehen, bei dem 50 Gew.-% der Partikel durch ein Rüttelsieb mit einer Maschengröße passt, die dem genannten Durchmesser entspricht. (Alle Körnchengrößenmessungen erfolgen an der Trockenmasse).Around adhesiveness and durability of thermoformed objects to improve still further and to carry out thermoforming too the sunflower or rapeseed cake is preferred previously a mechanical cutting and homogenization treatment to give it such a grain size distribution, that the equivalent with D50 particles average diameter is between 0.1 mm and 1 mm. Under “middle D50 diameter " to understand a diameter in which 50 wt .-% of the particles by a vibrating screen fits with a mesh size, which corresponds to the diameter mentioned. (All grain size measurements done on the dry matter).
Somit können durch Thermoformung eines Sonnenblumen- oder Rapskuchens Schilder hergestellt werden, die im Baugewerbe eingesetzt werden können, und die im Wesentlichen von durch Proteine gebundenen pflanzlichen Fasern gebildet werden, mit einer Biegefestigkeit im Wesentlichen zwischen 10 und 25 MPa.Consequently can by thermoforming a sunflower or rapeseed cake are manufactured that can be used in construction, and essentially of vegetable fibers bound by proteins be formed with a bending strength essentially between 10 and 25 MPa.
Gemäß einer anderen Verfahrensweise wird der Kuchen, der zuvor einer mechanischen Zerteilungs- und Homogenisierungsbehandlung unterzogen wird, um ihm eine solche Korngrößenverteilung zu verleihen, dass der mit D50-Partikeln äquivalente mittlere Durchmesser kleiner als 1 mm ist, durch Zugabe von Wasser auf einen Wasseranteil im Wesentlichen zwischen 25 und 50% hydriert, so dass eine plastische Paste entsteht, die dann vor der Trocknung derselben durch Pressen bis zur Verfestigung kaltgeformt wird. Der Druck der Formung kann vorteilhafterweise zwischen 1 und 5 MPa eingestellt werden. Eine solche Verfahrensweise ergibt eine Paste, die sich sehr leicht modellieren lässt (die Modellierungseigenschaften sind gleichwertig mit denen einer Modellierpaste), und ermöglicht die Herstellung von Gegenständen mit äußerst verschiedenen Formen zu sehr niedrigen Kosten. Die mechanische Beständigkeit der erhaltenen Gegenstände ist niedriger als die bei einer Thermoformung wie oben erwähnt.According to one Another procedure is the cake, which was previously a mechanical one Is subjected to dicing and homogenization treatment in order to such a grain size distribution to confer that mean diameter equivalent to D50 particles is less than 1 mm, by adding water to a water content essentially hydrogenated between 25 and 50%, making a plastic one Paste is created, which is then dried by pressing is cold formed until solidification. The pressure of the molding can can advantageously be set between 1 and 5 MPa. A Such a procedure results in a paste that can be modeled very easily lets (the Modeling properties are equivalent to those of a modeling paste), and enables the manufacture of objects with extremely different Molds at a very low cost. The mechanical resistance of the items received is lower than that of thermoforming as mentioned above.
Außerdem kann man feststellen, dass das restliche Öl des Kuchens einen ungünstigen Effekt auf die Formung und die Qualitäten der erhaltenen Gegenstände hat, und es wird vorteilhafterweise ein wenigstens teilweise entfetteter Kuchen mit einem Ölgehalt von weniger als 10 Gew.-% verwendet. Es kann ggf. ein ölfreier Kuchen verwendet werden, bei dem die Sonnenblumen- oder Rapskuchen trituriert wurden. (Unter „ölfreier Kuchen" wird im Allgemeinen ein Kuchen mit einem Ölgehalt von maximal 2% verstanden). Somit werden die hydrophoben Abstoßungskräfte begrenzt oder unterdrückt, die dazu neigen, einer Faser-/Proteinbindung entgegenzuwirken.Besides, can one finds that the remaining oil of the cake is an unfavorable one Has an effect on the shape and the quality of the objects received, and it advantageously becomes an at least partially degreased Cake with an oil content less than 10% by weight. It may be an oil-free cake can be used in which the sunflower or rapeseed cake triturates were. (Under “Oil-free Cake "will be in the Generally understood a cake with an oil content of maximum 2%). Thus, the hydrophobic repulsive forces are limited or suppressed tend to counteract fiber / protein binding.
Der Kuchen kann insbesondere zerteilt und homogenisiert und eventuell wenigstens teilweise durch Passage durch eine Doppelschneckenvorrichtung entölt werden, die, stromabwärts gesehen-, Schermittel, Quetschmittel, Mittel zum Entnehmen der Flüssigphase, wenigstens ein Modul mit Umkehrgang zum Erzielen einer axialen Kompression der festen Bestandteile, und einen Ausgang für die festen Bestandteile umfasst, wobei die genannte Doppelschneckenvorrichtung ferner mit Wasserinjektionsmitteln ausgestattet ist, um den Wasseranteil des Kuchens einzustellen. Eine solche Behandlung verfeinert die Textur des Kuchens und lässt es zu, dass Fasern und Proteine unter optimalen Bedingungen bei der Formung aneinander gebunden werden. Darüber hinaus kann ggf. eine komplementäre Entölung des Kuchens gewährleistet werden.The Cake can in particular be cut and homogenized and possibly at least in part by passage through a twin screw device de-oiled be the, downstream seen-, shear means, squeeze means, means for removing the liquid phase, at least one reverse gear module to achieve axial compression of the solid components, and an outlet for the solid components, wherein said twin screw device further with water injection means is equipped to adjust the water content of the cake. Such a treatment refines the texture of the cake and allows that fibers and proteins are shaped under optimal conditions to be bound together. About that In addition, a complementary oiling of the cake become.
Der Sonnenblumen- oder Rapskuchen kann ggf. mit pflanzlichen Fasern angereichert werden, um die Erstehungskosten der erhaltenen Produkte noch weiter zu senken. Diese Verfahrensweise ermöglicht eine Wertschöpfung für Waren aus niederwertigen pflanzlichen Fasern (Stroh, Sonnenblumenschalen) und wird insbesondere dann angewendet, wenn ein Kuchen verwendet wird, der alle seine ursprünglichen Proteine enthält (ohne Teilextraktion) oder wenn der gewünschte Gegenstand keinen starken mechanischen Beanspruchungen unterzogen werden soll.The Sunflower or rapeseed cake may be made with vegetable fibers be enriched by the production costs of the products received lower still further. This procedure enables added value for goods from low-quality vegetable fibers (straw, sunflower husks) and is used especially when using a cake who is all its original Contains proteins (without partial extraction) or if the desired object is not strong to be subjected to mechanical stresses.
Das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt die Herstellung von äußerst diversen Gegenständen: flache Gegenstände wie Schilder, Plakate, Unterlagen, Mitläufer usw., hohle Gegenstände wie z. B. Behälter, Verpackungen usw.The inventive method allows the production of extremely diverse items: flat objects such as signs, posters, documents, followers etc., hollow objects such as z. B. containers, Packaging etc.
Die nachfolgenden Beispiele sollen das erfindungsgemäße Verfahren illustrieren.The The following examples are intended to illustrate the process according to the invention.
Im 1. Beispiel wird der Kuchen nach dem Entölen durch herkömmliches Pressen einer Vorbereitungsbehandlung in einer Doppelschneckenvorrichtung unterzogen; diese Doppelschneckenvorrichtung und die Formwerkzeuge zum Durchführen des Formens oder Thermoformens in den Beispielen sind in den beiliegenden Zeichnungen schematisiert. Dabei zeigt:in the 1st example is the cake after de-oiling by conventional Pressing a preparatory treatment in a twin screw device subjected; this twin screw device and the molding tools to perform of molding or thermoforming in the examples are in the accompanying Drawings schematized. It shows:
Die
in den
Die Vorrichtung umfasst im Wesentlichen die folgenden Funktionszonen (stromabwärts gesehen):
- – eine
Förder-
und Kompressionszone Z1, umfassend einen
Kuchenzuführungsbunker
4 , Direktgang-Zweischneckenmodule mit abnehmender Steigung wie bei 5, und einen Kanal6 mit einer Pumpe7 zum Einspritzen von Wasser, - – eine Scherzone Z2, die mindestens einen Zweinockenscheiben-Mischer wie bei 8 umfasst,
- – eine
Quetsch- und Kompressionszone Z3, die Quetschmodule,
die von Direktgang-Zweischneckenmodulen wie bei 9 mit einer stromabwärts abnehmenden
Steigung gebildet werden, mit einem Umkehrgang-Zweischneckenmodul
10 kombiniert, um eine Axialkompression der Masse zu erzielen, - – Mittel
zum Entnehmen der Flüssigphase
in Höhe
der Zone Z3, das einen Filter
11 und einen Flüssigkeitsausgang12 miteinander kombiniert (wird dann verwendet, wenn eine komplementäre Entölung von Kuchen gewünscht wird), - – und
eine Endzone zum Entnehmen der festen Masse Z4,
umfassend ein Direktgang-Zweischneckenmodul
13 und einen Ausgang14 für Masse (formfertige Kuchen).
- - A conveyor and compression zone Z 1 , comprising a cake feed hopper
4 , Direct-flight twin-screw modules with decreasing incline as for 5, and one channel6 with a pump7 for injecting water, - A shear zone Z 2 which comprises at least one twin-cam disc mixer as in 8,
- - A squeeze and compression zone Z 3 , the squeeze modules, which are formed by direct-gear twin-screw modules as with 9 with a downstream decreasing slope, with a reverse-gear twin-screw module
10 combined to achieve axial compression of the mass, - - Means for removing the liquid phase at zone Z 3 , which has a filter
11 and a liquid outlet12 combined with each other (used when complementary deoiling of cakes is desired), - - And an end zone for removing the solid mass Z 4 , comprising a direct-flight twin-screw module
13 and an exit14 for mass (ready-made cakes).
Mit
der in
Mit
der in
Mit
der in
1. BEISPIELEXAMPLE 1
Zusammensetzung der verwendeten PrimärmasseComposition of the used primary mass
In diesem Beispiel wird entölter Sonnenblumenkuchen verwendet, der nach der Zerkleinerung von Sonnenblumenkörnern erhalten wird; die Ölextraktion erfolgt durch Pressen und Extrahieren mit Hexan. Nach der Extraktion hat der Kuchen die folgende Zusammensetzung:In this example is de-oiled Sunflower cake used after the crushing of sunflower seeds becomes; the oil extraction is done by pressing and extracting with hexane. After the extraction the cake has the following composition:
Der mittlere D50-Durchmesser der Partikel der Rohmasse entspricht 0,65 mm (trocken gemessen).The average D50 diameter of the particles of the raw mass corresponds to 0.65 mm (measured dry).
Mechanische Vorbereitung und Hydratisierung der Masse, um eine plastische Paste zu erhaltenMechanical preparation and hydrating the mass to obtain a plastic paste
Hydratisierung,
Homogenisierung und Zerteilung der Masse erfolgen mit Hilfe der
bereits beschriebenen Doppelschneckenvorrichtung gemäß den
Die Drehzahl der Schnecken beträgt 100 Umdrehungen pro Minute, die Temperatur der Vorrichtung wird auf 30°C reguliert und gehalten. Der Kuchen wird mit einer Injektionsrate von etwa 32 kg/h in den Kopf eingespritzt. Es werden etwa 32 l/h Wasser injiziert.The Speed of the screws is 100 revolutions per minute, the temperature of the device will to 30 ° C regulated and maintained. The cake comes with an injection rate of about 32 kg / h injected into the head. There will be about 32 l / h Water injected.
Die erzeugte hydratisierte Masse hat einen Hydratisierungsendgehalt von 47 Gew.-% und einen mittleren D50-Durchmesser von 0,4 mm (trocken gemessen). Sie liegt in der Form einer homogenen plastischen Paste vor und lässt sich leicht modellieren.The generated hydrated mass has a final hydration content of 47% by weight and an average D50 diameter of 0.4 mm (dry measured). It is in the form of a homogeneous plastic paste before and lets model yourself easily.
Formung der PasteForming the paste
100
g Paste werden in die Form von
Trocknen des geformten TeilsDrying the molded Part
In diesem Beispiel erfolgte die Trocknung des Teils in einem mit 60°C ventilierten Trockenofen im Laufe einer Nacht. Das Teil härtet aus und es wird eine Schrumpfung von 1% festgestellt. Das erhaltene hohle Teil kann ohne Verformung mit Erde oder Kies gefüllt werden.In In this example, the part was dried in a ventilated at 60 ° C Drying oven during the night. The part hardens and it shrinks determined by 1%. The hollow part obtained can be without deformation filled with earth or gravel become.
Nach einer Zerkleinerung und Rehydratisierung des Teils kann eine neue Plastikmasse einem neuen Formvorgang unterzogen werden.To Crushing and rehydrating the part can create a new one Plastic mass undergo a new molding process.
2. BEISPIELEXAMPLE 2
Zusammensetzung der verwendeten PrimärmasseComposition of the used primary mass
In diesem Beispiel wird ein entölter Kuchen verwendet, der nach der Zerkleinerung von Sonnenblumenkörnern erhalten wird und dessen Zusammensetzung und Körnchengröße im Rohzustand mit dem im 1. Beispiel verwendeten Kuchen identisch sind.In this example will be a de-oiled Cake used which is obtained after crushing sunflower seeds and its composition and grain size in the raw state with that in 1st example used cakes are identical.
Mechanische Vorbereitung und HydratisierungMechanical preparation and hydration
Der Kuchen wird zunächst durch Zerkleinern (Hammermühle mit 0,5 mm Gitter) homogenisiert. Der D50-Durchmesser wird auf 0,35 mm eingestellt.The Cake is first by crushing (hammer mill homogenized with 0.5 mm grid). The D50 diameter becomes 0.35 mm set.
Der Kuchen wird dann mit Wasser in Anteilen vermischt, mit denen ein Wasseranteil von 38 Gew.-% erhalten werden kann. Das Gemisch wird 10 Minuten lang bei Umgebungstemperatur in einem „Perrier"-Mischer hergestellt.The Cake is then mixed with water in proportions with which one Water content of 38 wt .-% can be obtained. The mixture will Made for 10 minutes at ambient temperature in a "Perrier" mixer.
Thermoformungthermoforming
100
g Masse werden in die Form von
Die Form wird nach dem Ende des Evakuierens von Wasserdampf etwa 1 Minute lang auf 160°C gehalten. Dann wird das Teil aus der Form genommen. Es ist trocken und starr. Es wird keine messbare Schrumpfung festgestellt. Das Teil bedarf keiner weiteren Konditionierung. Im zerkleinerten Zustand und bei Kontakt mit Erde zersetzt sich das Teil und verschwindet nach einigen Wochen völlig.The Form will take about 1 minute after the end of the evacuation of water vapor long to 160 ° C held. Then the part is removed from the mold. It is dry and rigid. No measurable shrinkage is found. The Part needs no further conditioning. In crushed condition and when it comes into contact with earth, the part decomposes and disappears completely after a few weeks.
3. BEISPIELEXAMPLE 3
Zusammensetzung der PrimärmasseComposition of the primary mass
In diesem Beispiel wird entölter Kuchen verwendet, der nach der Zerkleinerung von Sonnenblumenkörnern erhalten wird, deren Zusammensetzung und Körnchengröße im Rohzustand mit denen des Kuchens in den vorherigen Beispielen identisch sind.In this example is de-oiled Cake used which is obtained after crushing sunflower seeds whose composition and granule size in the raw state with those of the cake are identical in the previous examples.
Mechanische VorbereitungMechanical preparation
Die Primärmasse wird durch Zerkleinerung (Hammermühle mit 0,5 mm Gitter) homogenisiert. Der D50-Durchmesser wird auf 0,35 mm eingestellt.The primary mass is homogenized by crushing (hammer mill with 0.5 mm grid). The D50 diameter is set to 0.35 mm.
Der anfängliche Wasseranteil des Kuchens wird gehalten (10%).The initial The water content of the cake is kept (10%).
Thermoformungthermoforming
30
g Masse werden in die Form von
Dann kann das Teil aus der Form genommen werden. Es ist trocken, flach und starr. Nach dem Erstarren bedarf das Teil keiner besonderen Konditionierung. Seine mechanischen Charakteristiken sind in der Tabelle unten aufgeführt. Sie wurden mit einem Texturometer XTRAD gemäß der Norm NF EN 310 gemessen.
- E
- Dicke der Probe
- Rf
- Biegefestigkeit
- Em
- Elastizitätsmodul
- e
- Thickness of the sample
- Rf
- flexural strength
- em
- modulus of elasticity
In einem mit Feuchtigkeit gesättigten Milieu wird das Teil mit Moder überzogen und beginnt im Laufe von mehreren Wochen sich zu zersetzen.In one saturated with moisture Milieu, the part is covered with mold and begins to decompose over the course of several weeks.
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