DEP0029830DA - Verfahren zur Herstellung von Bauplatten oder Formkörpern aus fossilen Pflanzenfasern - Google Patents

Description

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SrfiQaüQg besieht «ich auf ein Verfahren Platten oder Pormteiles aas fossiXsa

aoöh faserig g-trakturisrte lest© snthaLtes? wi@ js«B« ligaii;- oäer lorifas^rö* wobei ksiaerlei Fr®ffläbiaäemittel inweadaag gelangen.

Is mrä® sshoa ritlfaeh fersöeht^ fossile PflaaaöBfaserü« insbesoadere forffasera, sa Bauplatten oieSP-ltoliohe Zweck© sa Teirarb^iten» fesöBtli^he Sehwierigksitea ergaben sieh dabei mis ,dem Eolloi dge kalt diener fossiles Bohstoffe· dsr dazu fähr iass Wasser toq den Fasera hartiäokig festgehalten wir&# DLe

welöhe mit vorher weitgehesd getroek~

kolloiükaltigea Rohstoffes arbeiten_s uinü slso mit er-Eostea belastet* Bei äer ferarbsittiög lmftg©tr©ekotter oier maturf©uehter₉ fossiler Rohstoffe haben daher bisher oar m®i Wege 2». giiff/iSifoig geführt. In der einen Eioh* tang ist es gslangen, ditreh Ibsaages einfach aafgeschlagetaer \mä sufgeeohw@siatiir Facers öit msehliesieaäer astiirliefaer Troeküaag lockere Sebilde z\x ©rseugsö^ welche swar eine ausgeseiehnete Wärmeääaawirkang besitzet der ai^ßlhaftea aechaaiseheö Festigkeit oaeh aber eher als IsolienaasseB* äenn als Werkstoffe für die Erseogung toq Platten aad Fonateileii anzusprechen siai« Di© gleiche Feststellung gilt aaoh_f wenn bei der Herstellasg soleher lockerer Plattea ?reaiabiQd©mittel_t wi© s« B. Bitttmenartan* heraage^ogen woräea sind* Auf d@r and©r@a Seite kaün taaa durch sehr eaergisohe meohaaisohe Behaadwie sie 2*B. biTektorielle Sehwingaagen uad/oder Pres-

saag alter sehr h@hem Br&ßk, ggf. water Sitze, darstellea₉ eise Yerdiehtusg iles FaseaSstef fes aater Aas tritt tob Wasser erhalten. Solche lasssahmen könaen auch aater Heraa&iehuag t®e fremdea Biaäetöittela sar Herstellung tqo Werkstoffen hohea laamgewi^htes atgewaadt werden· Si© Yerursachea aber, bes&aders a&eh ia Bezug a&f die Koitea der Bindemittel, sehr erheblich© Aafwead&ngea. ferfahremstsehsiseh maeht die ausserordeatlißk starke TerkorBtaag der Öberfläohe/z-hei äer Tr#o|attüg infolge ier loll^i^eigeasohaftea Itr ^orfBa%staiäÄ erhebliche Sohwierigkeiten fiir di© Irzeagaög ®tanäfester_f elaeaer Plattes.

"bringt für Tiele Terweaäaogsartes Äie höhe Siebte Werkstaffe® Uuzatrlgliöhkeitii ait sieh.

Is warie stm gefuodea, dass Sie Terarljeitang fossiler Fflas« ssenfasera ia fassrerfahrea ssa, Plattet ©äer Foriateilea mit geringem "bis mittlere» Haamgewieht anä gutes Festigkeits- ©igeasohaftes ©hae ÄaweßäaQg freaäer BindeaitteX in der Weise 2QB Ziele führt* lass die fossilem Pflmazesfasern wie Torf-Mer Jiigaitfastra dareh ^uetsoheade Iahlmag_s wie z.B. la siaea I§lläad@r mit 8teinz©agfitaal«rk_f ^a eisern Faserbrei aafgesaalosses aaä man äieeem äar©a latwässern Tjeinr» Afesaugea auf eiaer dmrahllssigea üaterlsge Platte» ©äer ?oriateile gebildet aad assöhliess&aä getrsokaet weräea^ gegebeaeafalls mit oder ©hae Aöweaduag wm Brtiek aad/oder litze. Durch äea Aafsehlass ier fossilea H©hst©ffe in fege füeteöheader lassnahlsiag_s vie sie a*B· im Holländer Mit geglättetes Steiaea mit Terschiedeaer Intensität wnB. ffiit Tersehiedeaer Dauer aasgeführt werdea kaaa, gelingt es, derea kolloidal© Struktur ia regelbarer Weise so weit aufzulockern* bezw. an gerreissea» dass isich die Kolleide durch ihre iaaerhalb des aufgeschlosseaea Faserbreies freigemacht®α« biadeadsa Kraft® güastig auf die Terklebuag der Torffaser^ answtrkea, wogegea gleichzeitig ihre sßhädlishe Wirkaag auf die Hroekauag beseitig wird, Die allgeiaeiae lirkiiag der qaetsoheadea lahluag an sieh ist aus der Herstellung Ton Papier aus Zellstoff öder Holz-sohliff bekaaat uad ist aaoh Gegeastaaä eiaiger Vorschläge für die Srseuguag τοπ Bauplattea uad ähalichea Werkstoffea aus Terholztea Pflaazeateilea-Diese !juetgcheade Mahluag besteht weniger in eiaer ferkür^uag als ia einer Fibrillierttag der Fasera yerbuadea

mit der Ve rgrö sserang der gequetschten Oberfläche, die günstige Voraussetzungen für die gegenseitige Abfindung der Fasern in einem aas der Aufschwemmung durch Entwässern bezw. Absaugen auf einer durchlässigen Unterlage bereiteten feuchten* geformten Verbandes oder Vliese«- schaffen. Is konnte aber nicht Torausgesehen werden, dass diese ansich bekannte quetschende Mahlung in der Anwendung auf fossile Fasern für den Aufschluss der Kolloidstruktur dieser Fasern eine zusätzliche Torteilhafte Wirkung haben würde. Biese Sonderwirkung macht sieh bei der Weiterverarbeitung der Torf- oder Lignitfasern auch dadurch in vorteilhafter Weise kenntlich, dass die bekannten Bntwässerungschwierigkeiten nicht mehr auftreten.

Im einzelnen kann die Weiterverarbeitung des Torffaserbreies auf verschiedene leise yor sich gehen. So wird z*B.* ein Brei massigen Aufschlussgrades zweekmässig in einem mit Siebboden versfeenen Saugkasten zu einem feuchten Euohen verarbeitet, aus welchem dann durch nachfolgende Trocknung unter Wärmeeinwirkung ohne Druck eine leichtbauplatte entsteht, wogegen bei gleichzeitiger Druekanwendung entsprechend schwere und festere Platten erzeugt werden können.

Anstatt den Torffaserbrei durch Entwässerung und Absaugen auf durchlässiger Unterlage weiter zu verarbeiten, kann man gemass der Erfindung auch so vorgehen, dass der Faserbrei in solchen Mengen mit trockenen fremden Stoffen, wie vorzugsweise Holzabfällen in Form von Sage-, Fräs-, Hobel- und Prehspänen und dergleichen gemischt wird, dass eine streufähige lasse entsteht, die dann unter Anwendung von Druck und Hitze zu Platten oder Formteilen verarbeitet wird. Dieses Verfahren ist für viele 2weeke einfacher und liefert gleich gute Ergebnisse,

line weitere Verbesserung des Verfahrens wird dadurch erzielt, dass die fossilen Fasern vor der Verarbeitung in fasser, vorzugsweise in heissem Wasser, bis etwa 100° längere Zeit aufgeweicht werden. Die Zeit für die quetschende lassmahlung wird dadurch entsprechend verkürzt»

Zur weiteren Verbesserung und Anpassung der Erzeugnisse an den jeweiligen Verwendungszweck kann man gemäss der Erfindung

atieh einen Faserbrei aus foe allem Faserrohst off-'mit Anteilen eines Faserbreies, wie er nach dem gleichen Mahlvorgang aus kleinstückigen Holzrohstoffen, wie z.B. Sägespänen aus aufgeschlossenen langfaseriges Holz oder aus anderen aufgeschlossenen verholztem Pflanzenteilen gewonnen werden kann, mischen. Durch diese Massnahme wird eine weitere Auflockerung des kolloidhaltigen Breies aus fossilen Fasern bewirkt und damit eine noch raschere Trocknung ermöglicht·

leichtplatten dieser Art, sei es, dass sie aus fossilem Faserwerkstoff allein,, sei es, dass sie aus Gemischen von fossilem Faserstoff mit Holzfaserstoff hergestellt sind, zeichnen sich dadurch aus_s dass sie öeben einer dem geringen Baumgewicht entsprechend hohen Dämmfähigkeit gute Festigkeitseigenschaf ten und ein gegenüber ähnlichen Werkstoffen sehr vermindertes Wasseraufnahmevermögen besitzen. Beide Eigenschaf ten werden durch die Bindemittelwirkung der in den fossilen Faserstoffen enthaltenen kolloidalen Bestandteile und durch ihre Beigung, dichte wasserabstossende Oberflächen zu bilden verbessert, Die Platten können daher unter anderem als selbsttragende leichtbauwerkstoffe zum Aufbau von ein- oder mehrschichtigen Wänden, zum wärmedämmenden Ausbau von Dachgeschossen und dergleichen verwandt werden. Weiterhin geben sie eine vorzügliche Kernlage für die Herstellung von Möbelwerkstoffen ab.

Eine andere Möglichkeit zur Auflockerung des kolloidhaltigen Breies aus fossilen Fasern oder Gemischen mit anderen Fasern besteht darin, dass einem stark aufgemahlenen Brei aus fossilen Faserstoffen oder einem entsprechend erzeugten Breigemisch aus fossilen und Holzfaserstoffen kleinstückige Holzabfälle, wie z.B. Holz-, Dreh-, Fräs-, Säge-, Hobelspäne und dergleichen sowie holzige Bestandteile anderer Pflanzen, wie z.ß. Stroh, Spelzen, Ginster usw. beigemischt werden. Die Weiterverarbeitung von Platten oder Formteilen dieses Gemisches aus Brei und den genannten Zusatzstoffen erfolgt auch wieder durch Entwässerung bezw. Absaugen auf einer durchlässigen Unterlage und anschliessende Trocknung, gegebenenfalls

aiit oder ohne Anwendung τοη Druck und Hitze«

Führt man gemäss der, Erfindung "bei den durch Absaugen und Entwässerung erhaltenen Torffaserstoffen die Trocknung nioht bis zu den normalen bei etwa 5$ liegenden Grleichgewichtsfeuchtigkeitsgehalten durch* sondern unterbricht sie bei einem ReSt₁ feuchtigkeitsgehalt der Platten oder formteile τοη 10 - 30 $, so besitzen diese Produkte noch eine hinreichende Wärmeplastizität, um sie bei Temperaturen τοη etwa, 150 - 180° und bei Brüekea. τοη etwa 20 kg/ßm oder mehr in geheizten Etagenpressen zu beiderzeitig glatten Platten oder Formteilen τοη grosser Härte zu Terpressen, welche si Gh durch Terhältnismässig gute Festigkeitswerte, hohe Öberflächenhärte und geringe Wasseraafnähme auszeichnen. Für diese Sondereigenschaften der erfindungsgemässen Erzeugnisse aus fossilen faserstoff en sind wahrscheinlich die SchmelzTorgänge oder irreTersible Umwandlangen innerhalb der Faser massgeblich» welche sich in dem Kolloidteil der fossilen Faserstoffanteile bei den genannten Druck-, Temperatur- und Feuchtigkeitsbedingungeo abspielen.

Üfaeb älteren Vorschlägen sind Hartplatten aus Spänen oder ähnlichen Holzrohstoffen hergestellt worden, bei welchen die ligenbindekräfte des Holzes doppelte Anwendung fanden. Sinmal wurden durch die Senderbedingangen τοη Feuchtigkeit, Druck und Temperatur die Plastizität des feuchten Holzes in der Hitze und die unter Dampfspannung im Holz Tor sich gehenden Zersetzungserscheinungen unter Angabe τοη Bindesubstanzen ausgenutzt, zusätzlich wurde die Abbindung der Platten dadurch gefördert, dass durch hochgradige quetschende Mahlung schleimig aufgeschlossene Bohstoffanteile beigefügt wurden. Ss hat sich nun gezeigt, dass die Verwendung entsprechend aufbereiteter Anteile fossiler Pflanzenfasern besondern günstige Wirkungen in Bezug auf Wasserfestigkeit ergibt, offenbar aus denselben Gründen, die bei der Torhergehenden Yerfahrens-Spielart beschrieben wurde.

Beispiel 1;

1000 kg. lufttrockene feisstarfstücke mit 40$ Feuchtigkeits-

gehalt warden τοη Hand grob zerkleinert, langsam in einen Holländer mit Steinzeugmahlwerk mit Wasser zu einem Brei τοη etwa 10$ Stoffdichte eingetragen und anschliessend zweieinhalb Stunden gemahlen. Aue dem Holländerbrei wurden nach Yerdiinnung auf ca. 3$ Stoffdiohte durch Absaugung über einem Saugkasten mit Siebboden entsprechender Grosse Kuchen τοη 2800 χ 1200 mm Fläche und 25-30 mm Stärke gebildet. Die feuchten Kuchen wurden in einem dampfbeheiζ teη DurGhlauftroekenechrank getrocknet, wobei die Trockenzeit etwa 12-14 Stunden betrug» Es entetanden beidseitig ebene Platten mit folgenden Eigenschaften;

■χ

Eaumgewicht 0,30 gr/cm Biegefestigkeit 21 kg/cm² Schlagzähigkeit 1.2 emkg/em

Beim Auflagen der Platten auf einen Wasserspiegel wurden bei Tier Stunden Berührung 1.7$ bei acht Stunden 2.7$ aufgenommen, während bei gleichartig gefertigten Platten aus Holzabfällen die entsprechenden Aufnahmen 3$ be zw. 4-5$ betragen.

Beispiel 2:

Ein entsprechend den Bedingungen des Beispiels 1 fünf Stunden lang gemahlener Torffaserbrei wurde mit der gleichen Menge eines entsprechend zwei Stunden lang gemahlenen Breies aus Buchenfurnierabfällen gemischt und das Gemisch wie im Beispiel 1 beschrieben weiter rerarbeitet. 2s ergaben sich Platten aus folgenden Eigensohaften:

Eaumgewieht 0.33 gr/eirr Biegefestigkeit 24 kg/cm² Schlagzähigkeit 1.1 emkg/cm »

Die entsprechenden Werte für die Oberfläehenbenetzung betragen be zw. 2.0$.

Beispiel 3»

Ein Torffaserbrei wurde gemäss den Bedingungen des Beispiels 1 fünfzehn Stunden lang gemahlen. Dann wurde er mit 90 Gewichtsteilen Späne (je zur Hälfte Sägespäne und Hobelspäne) Termiseht und dureh weitere Wasserzugabe der Trockengehalt des

Gemisches auf 30^ eingestellt· Die krümelige Masse wurde zwischen Blechen auf einer Siebunterlage ausgebreitet und 30 Minuten lang "bei 150° mit 25 kg/cm. Druck rerpresst« Die entstehenden Hartplatten besitzen ein lantagewicht τοη etwa 0.9 gr/enr und zeigen im Öberflächenbild die Struktur des zugefügten Spanmatefials* Sie zeichnen sich durch gute Abtriebfestigkeit und sonstige mechanische Eigenschaften aus.

geispiel 4:

Gemäss Beispiel 1 hergestellte Platten wurden mit einem Kestfeuchtigkeitsgehalt ysn 20$ dem Trockensohrank entnommen und anschliessend zwischen polierten Blechen mit einem Druck τοη 50 kg/em bei 170° Plattentemperatur Terpresst. Is entstanden beidseitig glatte Platten» τοη denen fasser abperlt. Beim Raumgewicht τοη 1.17 gr/cnr hatten die Platten eine Biegefestigkeit τοη 400 kg/cm , Schlagzähigkeit 6*0 Gmkg/cm . Ton dem erfindungsgemassen Erzeugnis ist ein nach Beispiel 2 hergestelltes Muster beigefügt.

Claims (6)

-8- PlTSIfAISPR O CHE»

1.) Verfahren zur Herstellung toh, Platten oäer Formteilen aas organischen Faserstoffen ohne Anwendung fremder Bindemittel äaäaroh gekenazeiehnet* class fossile Pflanzenfasern* wie Torf- oäer ld.gnitfasern₉ durch quetsßhende MsMsm&hlwagf, z.B. ii einem Holländer ait Steinzeugmahlwerks ZVL eisern Faserbrei aafg©sohl©säen aiii, aas diesem dureh Entwässerung beaw. ATasaßgea auf eiaer durchlässigen Unterlage Platten ©der Feraiteile gebildet aad ansohliesseöd getrocknet werden j gegebebeafalls alt oder ohne Aawendaiig τοη Brack iiad Hit se*

2,) Terfahres iar Herstellimg toel, Platten oder f ortateilea gewäsu Aaspruoh 1, dadurch leksnieiehiiet, dass der arnfgesshlosseae Faserbrei mit solehen ffleagea troekeaerij fremden Stoffen, wie z.B. llolsabfiSXlen, g^emischt wird, dass eine streafähige Masse ©ntsteht* die anter Auweadang τοη Draek and litze ga Platten oder Ftrmteilen Tsrarbeitet

J_e) ferfahres naeh Ansprach 1 ©der 2? dadurch g e k e η a zei s k a e t, dass die fossilen Fasern Tor der Yerarbei tang in lasser, Toraigsweise heissem Wasser, bis etwa 100° a&fgeweieht werden.

4*) V erfahren nach Ansprach 1* dadureh gekennzeichnet, dass dem Brei aas fossilen Pflanzenfasern ein Faserbrei aas Holz, bezw* Terholzten Pflanzenteilen beigemischt wird.

5«) f erfahren naeh Anspraeh 1, dadütreh gekennzeiehnet, dass eisern stark aafgeraahlenen Brei aus fossilen Faserstoffen oder einem entsprechend erzeugten Breigetaiseh aus fossilen und HoIg- Faserstoffen kleinstüekige Hol2abfälle, wie z«B_e Höl2späne_s Drehspäne₉ Sägespäne and dergleichen beigemischt werden»

6.5 Verfahren nach den Ansprachen 1,3*4» und 5 dadurch gekennzeichnet, dass das durch Absaugen bezw. Entwässerung des Pflanzenfaserbreiea entstandene Faserylies oder Formteil erst nach Einstellung auf einen Feuchtigkeitsgehalt τοη 10 - 30 $ bei Temperaturen τοη et$a 100 - 200° und Drücken τοη etwa 2o kg/onr und mehr TerdiGhtet wird«