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Verfahren zur Herstellung von Isolations-, Konstruktions-, Verpackungsmaterial
u. dgl. Es ist bekannt, als Isolations- und Konstruktionsmaterial verwendbare Schicht-
und Formkörper aus organischen @ und bzw. oder anorganischen Faserstoffen durch
Aufschwemmen derselben in Wasser unter allfälligem Zusatz organischer oder anorganischer
Bindemittel und Verformung der so hergestellten Massen, gegebenenfalls unter Anwendung
von Wärme und Druck, herzustellen. Bei diesen bekannten Verfahren finden als pflanzliche
faserige Stoffe neben Zellstoff, z. B. in Form von Papierfasern, celluloseha.ltige
Materialien, wie Stroh, Schilf. Holzschliff oder Holzwolle, Torf, Verwendung, während
als anorganische Faserstoffe Schlackenwolle und Asbest angewendet werden (siehe
z. B. deutsche Patentschrift Nr. 546777 schweiz. Patentschriften Nr. 156 128, 198972).
Zweck der vorliegenden Erfindung ist es, die cellulosehaltigen Fasern, z. B. Papier-oder
Holzfasern, ganz oder möglichst weitgehend durch andere einheimische Rohstoffe zu
ersetzen. Es wurde nämlich gefunden, daB die in Braunkohlenflözen vorkommenden holzigen
Teile, die mehr oder weniger von der Inkohlung verschont geblieben sind, im aufbereiteten,
d. h. zerfaserten Zustande sich vorzüglich zur Herstellung von Schicht- und Formkörpern
eignen. Diese holzigen Bestandteile wurden bisher in der wissenschaftlichen und
technischen Literatur als Lignite bezeichnet, während man neuerdings für diese Stoffe
die Bezeichnung Xylite vorgeschlagen hat, um eine Verwechslung mit Braunkohle zu
vermeiden. Die Xylite, die sowohl in Faserform (Faserxylite)- als auch in stückiger
Form vorkommen, werden bei der
Aufbereitung der Braunkohle teils
maschinell, teils durch Handarbeit .abgetrennt und fanden bisher fast ausschließlich
als Versatzgut oder als minderwertiges Heizmaterial Verwendung. Außerdem wurde zur
Verwertung der Xylite vorgeschlagen, diese durch alkalischen Aufschluß auf Cellulose
zu verarbeiten, wobei jedoch nur äußerst geringe Zellstoffausbeuten (im Durchschnitt
höchstens etwa 2o010) erzielt wurden.
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Erfindungsgemäß werden die in großen Mengen anfallenden Xy litt einem
mechanischen Aufschlußverfahren unterworfen, um die grobfaserigen oder stückigen
Teile in ein feinfaseriges Material zu verwandeln. Die Faserxylite werden z. B.
in Häckselmaschinen zerschnitzett und anschließend zerfasert oder im Kellergang
zerkleinert, während die stückigen Xy litt nach dem Holzschliffi erfahren aufgeschlossen
werden können. Gegebenenfalls kann die weitere Aufbereitung des so gewonnenen Fasermaterials
im Holländer erfolgen. Die wässerige Faseraufschwemmung wird nun entweder unmittelbar
oder nach vorhergehendem Zusatz von Bindemitteln verformt, entwässert und anschließend
getrocknet. Bei der Verarbeitung auf pappenähnliche Bahnen wird die Formgebung und
Entwässerung gleichzeitig auf den zur Pappenherstellung üblichen Einrichtungen vorgenommen.
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Außer den zerfaserten Xyliten können auch andere faserige Materialien
pflanzlicher oder mineralischer Art, wie cellulosehaltige Fasern, z. B. Holzfasern,
oder Mineralwolle, z. B. Schlackenwolle, initv erwendet werden, und zwar vorzugsweise
in einer Menge his zu 5o°/0. Ferner ist es zweckmäßig, den Faseraufschwemmungen
in Wasser, insbesondere bei Anwendung anorganischer Bindemittel, duellbare oder
lösliche hochmolekulare organische Stoffe zuzugeben, wie z. B. Gelatine, Agar-Agar
oder ähnliche Algenprodukte, sowie Cellulosederivate, wie z. B. Methylcellulo.se,
um eine bessere Bindung zu erzielen.
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Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren gelingt es, die bisher als wertlos
betrachteten Xvlite auf einfache Weise zu wertvollen Produkten zu verarbeiten. Gleichzeitig
ist dadurch ein Weggewiesen, den zur Herstellung von Schicht- und Formkörpern bisher
vielfach benutzten Holzschliff zu ersetzen, wodurch die zur Herstellung des Holzschliffes
benötigten rezenten Hölzer. einer hochwertigeren Verwendung zugeleitet werden können.
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Das erfindungsgemäße Verfahren sei an Hand der nachfolgenden Beispiele
nähr erläutert Beispiel i Grubenfeuchter Fa,serxylit wird zunächst unter Anwendung
von Riffelwalzen zerdrückt, anschließend in einer Schneidevorrichtung zerkleinert
und hierauf einer Zerfaserungsmaschine zugeführt, in welcher der Faserxylit in einen
kurzfaserigen Faserstoff übergeführt wird. Das zerkleinerte Fasermaterial, das einen
Feuchtigkeitsgehalt von 45,5 °'a aufweist, wird ohne Anwendung von Bindeinitteln
unter einem Druck von toi kgcni2 und einer Preßdauer von 2 Minuten zu Platten gepreßt,
die nach dem Trocknen u. a. als Bauplatten Verwendung finden können.
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Diese Platten weisen gegenüber aus Holzschliff hergestellten Platten
den großen Vorteil auf, daß sie ihre Maßhaltigkeit völlig beibehalten, was darauf
zurückzuführen ist, daß, die Xylitfasern im Gegensatz zu rezentem Holz nicht durch
Feuchtigkeit quellen oder beim Trocknen schrumpfen. Eine frisch hergestellte, nach.
der Trocknung eine Dicke von 22 mm aufweisende Platte wies z. B. nach zinjähriger
Lagerung noch die gleiche Dicke von 22 mm auf. Beispiel 2 Grubenfeuchter
Xy lit wird im Holzschleifer unter Anwendung harzhaltiger Abwässer, die aus der
Herstellung von Holzschliff aus rezentem Holz herstammen, zerfasert. Der zerfaserte
Xylit nimmt die in den dauernd zirkulierenden Abwässern enthaltenen Harze auf, die
bei der weiteren Verarbeitung der Xylitfasern als Bindemittel wirken. Die so erhaltene
Xy litfaseraufschwemmung wird alsdann auf den für die Pappenberstellung üblichen
Formatwalzen zu Pappen verarbeitet.
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Beispiel Stückiger undioder faseriger Xylit wird im grübenfeuchten
Zustand zunächst im Kollergang zu Fasern zerkleinert und anschließend im Holländer
gereinigt und weiter zerkleinert. Bei der Behandlung im Holländer werden die harzhaltigen
Abwässer benutzt, die bei der Herstellung von Holzschliff aus rezentem Holz anfallen.
Die Xylitfasern nehmen aus den Abwässern hinreichende Harzmengen auf, die dann bei
der Verarbeitung auf Formkörper als Bindemittel dienen.
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Die weitere Verarbeitung der Xylitfaseraufschwe:mmung kann wiederum
auf Formatwalzen erfolgen, wobei Papperl von beliebiger Dicke erhalten werden. Beispiel
iooo g Xylitfasern «-erden in 5 1 Wasser, dem 2o cms einer -2 °,'oigen wässerigen
Methylcelluloselösung zugesetzt worden sind, aufgeschwemmt. Dieser Aufschwelnmung
werden zunächst 25o g Gips zugegeben und verrührt und sodann weitere 75o g trockenen
Gipses zugesetzt, wobei eine formbare Masse
entsteht. Diese Masse
wird in einem mit Siebboden versehenen Formkasten eingefüllt, auf der Gautsche abgesaugt
und ohne Anwendung von Druck getrocknet. Die Trocknung kann aber auch unter Druckanwendung
erfolgen.
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An Stelle von Gips können auch andere hydraulische Bindemittel, wie
Zement, Sorelzement, Kalk oder Magnes.it bzw. Mischungen der genannten Stoffe, verwendet
werden. An Stelle von Methylcellulose können auch andere in Wasser quellbare oder
lösliche hochmolekulare organische Stoffe, wie Gelatine, Agar-Agar oderähnliche
Algenprodukte, Celluloseester, verwendet werden, um eine bessere Bindung zu erzielen.
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Die so erhaltenen Formstücke, die als Bau-oder Fußbodenplatten verwendet
werden können, weisen gegenüber Platten, die aus rezentem Holz hergestellt worden
sind, den Vorteil auf, daß sie weder quellen noch schrumpfen, wodurch Maßveränderungen,
RiErbildungen oder Verwerfungen ausgeschaltet werden.
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Es ist bereits vorgeschlagen worden, künstliches Holz aus rohem Torf,
wie Moos-, Wiesen- oder Heidetorf, herzustellen. Zu diesem Zweck wird der Torf zuerst
durch Auslaugen von den Humussäuren befreit und hierauf einerseits in eine lockere,
faserige, andererseits. in eine pulverförmige Masse übergeführt. Die faserige Masse
wird alsdann mit der pulverigen Masse vermischt und nach teilweiser Trocknung mit
einer Gipslösung versetzt, um die Poren auszufüllen. An Stelle oder neben dem Gips
kann auch Leim, Roggenmehl, Dextrin o. d'gl. verwendet werden. Diese Masse wird;
im halbgetrocknetem Zustand in Formen gefüllt und hydraulisch gepreßt, bis aus der
Torfmasse kein Wasser mehr abläuft. Zwecks Entfernung des restlichen Wassers werden
die Formstücke im Anschluß hieran in einer Trockenkammer mittels eines. kalten Luftstroms
weiter getrocknet (britische Patentschrift Nr. 10 5941-894). Derartige Formstücke
sind aber sehr unbeständig, da die Torffasern begierig Feuchtigkeit aufsaugen, wodurch
eine Quellung der Torffasern eintritt. Umgekehrt treten beim Austrocknen der Torfmassen
Trockenrisse und starke Schrumpfungen ein. In Erkenntnis dieser Mängel wurde auch
vorgeschlagen, die Erzeugnisse in getrocknetem Zustand mit einem Öl oder mit einem
Harzlack zu überziehen. Die erfindungsgemäß aus zerfaserten Xyliten hergestellten
Formkörper behalten hingegen Form und Volumen bei, da die Xylitfasern weder quellen
noch schrumpfen.