NL8601217A

NL8601217A - Vormling, vervaardigd uit een bindmiddel bevattend vezelmateriaal en werkwijze ter vervaardiging van de vormling.

Info

Publication number: NL8601217A
Application number: NL8601217A
Authority: NL
Original assignee: Fibraconsult Management Und Be
Priority date: 1986-05-14
Filing date: 1986-05-14
Publication date: 1987-12-01
Also published as: FI872120A; EP0249261A1; FI872120A0; DE3765848D1; EP0249261B1; FI88511B; FI88511C

Description

* % VO 8209 Uitvinder: Reinhard E. Kalbskopf

Titel: Vormling, vervaardigd uit een bindmiddel bevattend vezelmateriaal en werkwijze ter vervaardiging ___van de vormling.______________________________

De uitvinding heeft betrekking op een vormling, vervaardigd uit een bindmiddel bevattend vezelmateriaal, dat zonder bindmiddel niet door persen vormbaar is.

Reeds lang wordt een viltmateriaal uit minerale 5 vezels als een drager of matrix voor het opkweken van planten toegepast. Men gaat daarbij uit van een door impregnering met een fenolformaldehydenars gebonden mine-raalvezelplaat van het type dat uit de praktijk voor warmte-isolatiedoeleinden bekend is. Uit de mineraal-10 vezelplaat worden nu blokjes of cilinders gesneden met een -hoogte van bijvoorbeeld 30 mm en met een diameter van bijvoorbeeld 18 mm of een doorsnede van 18 x 18 mm.

Een kopzijde van de cilinders wordt voorzien van een gat waarin een korrel zaad wordt aangebracht. Een aantal 15 van op deze wijze geprepareerde cilinders wordt dan op bijvoorbeeld een draagfreem of op een plaat uit bijvoorbeeld polystyreen geplaatst en vochtig gehouden.

Hierdoor ontkiemt het zaad en de haarwortels van de kiem-ling dringen in de poreuze cilinder uit het minerale 20 vezelmateriaal. Nadat het wortelgestel voldoende ontwikkeld is, wordt de cilinder met de daarin ontwikkelde spruit overgeplant in een groter blokje of kubus, eveneens vervaardigd uit met een hars gebonden mineraalvezelplaat, in welke kubus een gat is aangebracht dat voldoende groot 25 is om daarin de doorwortelde cilinder in zijn geheel op te nemen. Desgewenst kan men de cilinder met de daarin tot ontwikkeling gebrachte spruit overplanten in turfaarde.

Bij het overplanten is het van belang dat blijvend goed houvast en ondersteuning wordt geboden aan het wortel-30 gestel.

Het vervaardigen van de ontkiemingscilinders of -blokjes uit de mineraalvezelplaten heeft het nadeel dat het omslachtig is en dat daarbij veel afval ontstaat.

8601217 -2-

Daarenboven kan de toepassing van fenolformaldehydehars als het bindmiddel schadelijk zijn voor de plant.

Doel van de uitvinding is de verschaffing van een vormling van de in de aanhef vermelde soort, die 5 geschikt is als een drager of matrix voor het houden en daarin doen ontkiemen van een zaadkorrel en het enige tijd verder opkweken van de kiemling respectievelijk overplanten van de opgegroeide spruit, welke vormling zich er toe leent rechtstreeks in de gewenste vorm te worden 10 vervaardigd en daarbij de keuze uit een aantal bindmiddelen mogelijk maakt, al*s ook een werkwijze ter vervaardiging van de vormling.

Volgens de uitvinding na wordt een vormling verschaft die vervaardigd is uit een mengsel, bevattende een 15 overwegend gehalte aan een vezelmateriaal in de vorm van los niet-samenhangend en door persen niet vormbaar materiaal alsmede een ondergeschikt gehalte aan losse niet-samenhangende korte vezels welke vervaardigd zijn uit een thermoplastisch kunststofmateriaal, als het 20 bindmiddel.

Het vezelmateriaal, dat in de vormling volgens de uitvinding in een overwegend gehalte beschikbaar is kan worden gekozen uit natuurlijke organische vezels, bijvoorbeeld cocosvezels, sisalvezels, of uit mineraal 25 vezelmateriaal, bijvoorbeeld steenwol.

Door volgens de uitvinding het bindmiddel in de vorm van vaste deeltjes, namelijk in de vorm van korte vezels uit een thermoplastisch kunststofmateriaal, toe te passen en niet in vloeibare vorm is de mogelijkheid 30 geboden van een vormbewerking ter verkrijging van een vormling zonder dat achteraf een speciale droging behoeft 86 0 1 2 1 7 -3- te worden toegepast. Door het bindmiddel in de vorm van - korte - vezels beschikbaar te stellen, wordt de vorming van een poreuze ruimtelijke netwerkstruktuur bevorderd met behoud van sterkte en samenhang.

5 Hoewel de uitvinding daartoe niet beperkt is, zal men, met het oog op de toepassing van de vormlingen als drager of matrix voor het daarin doen ontkiemen van * zaadkorrels en opkweken van plantjes, ter vervaardiging van het vaste bindmiddel een thermoplastisch kunststof-10 materiaal kiezen dat uit milieuoverwegingen, in het bijzonder uit levensmiddelenchemisch oogpunt, absoluut onschadelijk is. Naast het feit dat het vezelvormige vaste bindmiddel uit het gekozen thermoplastische kunststofmateriaal voldoende mechanische sterkte en poreusheid aan de met behulp 15 daarvan verkregen vormlingen moet verlenen, dient het materiaal ook volledig bestand te zijn tegen de invloed van de voeding waarmee het plantaardige materiaal wordt opgekweekt, althans gedurende de periode tot het wortelgestel zich volledig heeft ontwikkeld en de spruit met 20 de matrix is overgeplant.

Voorts zal men bij de keuze van het thermoplastische kunststofmateriaal, waaruit het vezelvormige bindmiddel vervaardigd is, voorkeur hebben voor een materiaal waarmede een vlotte, niet-gecompliceerde vormbewerking mogelijk 25 wordt gemaakt, dat wil zeggen het hechtproces snel verloopt en de vormling direkt na zijn ontstaan voldoende mechanische sterkte bezit om zonder schade te kunnen worden gehanteerd.

In verband hiermede kiest men met voordeel een thermoplastisch kunststofmateriaal dat een relatief lage glasover-30 gangstemperatuur, bij voorkeur lager dan ongeveer 150 C, 8601217 -4- paart aan goede hechtingseigenschappen.

Aan de hierboven· opgesomde gewenste eigenschappen wordt volledig voldaan door vezels, vervaardigd uit een copolymeer, omvattende 80-90% vinylchloride en 10-5 20% vinylacetaat. Dergelijke vezels zijn fysiologisch onschadelijk en zijn bestand tegen water en vele zuren, basen en oplosmiddelen. Het smeltgedrag is daarbij zodanig dat de vezels bij continue afname van de viskositeit boven de glasovergangstemperatuur beginnen te kleven 10 en steeds gemakkelijker vervormd worden tot de vezel-struktuur boven het smeltpunt volledig verdwijnt.

De uitvinding heeft eveneens betrekking op een werkwijze 4 ter vervaardiging van een vormling, volgens de uitvinding welke werkwijze tot kenmerk heeft dat men een mengsel bereidt dat . 15 in een overwegend gehalte een bindmiddelloos vezelmateriaal in de vorm van los, niet-samenhangend en door persen niet vormbaar deeltjesvormig materiaal en in een ondergeschikt gehalte losse niet-samenhangende korte vezels, vervaardigd uit een thermoplastisch kunststofmateriaal, 20 bevat; het mengsel in droge vorm verwarmt tot boven de glasovergangstemperatuur van het thermoplastische kunststofmateriaal; door persen in de gewenste vorm brengt en daarna afkoelt tot beneden de glasovergangstemperatuur.

Wat betreft het vaste bindmiddel uit hetthermo-25 plastische kunststofmateriaal past men vezels toe met bij voorkeur een lengte van 5-25 mm en een diameter van 10-30 ƒ1.

Een optimale menging wordt bereikt indien de beide vezelcomponenten tot een suspensie in water met 30 een vastestofgehalte van ongeveer 2-10% worden verwerkt. Uiteraard zal men voor een verdere verwerking daarvan het uit de suspensie gewonnen mengsel eerst aan een droogproces moeten onderwerpen. Deze extra bewerking betekent dan een complicatie, die bedrijfseconomisch 35 prohibitief kan zijn.

8601 2 1 7 -5-

Voor het vervaardigen van de vormlingen volgens de uitvinding bereikt men ook goede resultaten wanneer men de beide vezelcomponenten droog mengt in een langzaam roterende menger, bijvoorbeeld in een betonmolen.

5 Het is mogelijk om in het kader van het droog mengen van de vezelcomponenten de korte vezels uit het thermoplastische kunststofmateriaal eerst te bevochtigen met water in een hoeveelheid van 10-15%. Wenst men het hydrofiele karakter van de gerede vormling te beïnvloeden IQ dan kan een voor dit doel te benutten bevochtigingsmiddel tijdens deze bevochtigingstrap worden toegevoegd.

In het geval van droogmengen past men als het in het mengsel in overwegend gehalte beschikbaar gestelde vezelmateriaal minerale wol toe in de vorm van - ter 15 verkrijging van een goede vermenging met de thermoplastische bindmiddelvezels - genoduleerde woldeeltjes. Dergelijke genoduleerde minerale woldeeltjes zijn bijvoorbeeld in de vorm van steenwolkorrels in de handelverkrijgbaar.

Als diameter voor de minerale woldeeltjes kiest men 20 bij voorkeur 2-10 nm.De thermoplastische vezels fungeren hierbij als verbindingsmiddel tussen dergelijke genoduleerde woldeeltjes. Een gehalte aan thermoplastische vezels van 2-20 gew.% is hierbij voldoende om een ruimtelijk netwerk van voldoende sterkte te vormen, waarbij de genoduleerde 25 woldeeltjes omringd zijn door de thermoplastische vezels die onderling verbonden zijn. De ruimtelijke skeletstructuur als gevolg van de onderling verbonden thermoplastische vezels en het feit dat genoduleerde woldeeltjes door middel van vezelvormig thermoplastisch materiaal gebonden 30 zijn, blijken aan de uiteindelijke vormling zijn sterkte te verlenen.

Indien men uitgaat van genoduleerde minerale wol en van korte vezels uit het copolymeer vinylchloride/ 8601217 -6-' w v" ^ vinylacetaat als vast bindmiddel, dan kan men het uit deze vezelcomponenten bereide mengsel verder verwerken door het te verwarmen met bijvoorbeeld warme lucht of ook door hoogfrekwentverhitting, en te brengen op een 5 temperatuur van ongeveer 80-100° C, welke temperatuur boven de glasovergangstemperatuur van het copolymeer ligt maar duidelijk beneden het smeltpunt, te weten 160° C, daarvan. De bindmiddelvezels ontwikkelen bij deze temperatuur een goede kleverigheid zonder de vezelstruk-10 tuur te verliezen. Door de polymeervezels kortstondig gedurende 0,5-1 min. op de genoemde temperatuur van 80-100° C te houden, wordt reeds een .goede hechting tussen de mengselcomponenten bereikt. Het mengsel wordt vervolgens door persen in de beoogde vorm gebracht en 15 in deze vorm gefixeerd door het af te koelen, bijvoorbeeld door inblazen van koude lucht, tot beneden het glasovergangspunt. De aldus verkregen vormling kan uit de vorm worden genomen en is voor verdere bewerking goed hanteerbaar.

1 Behalve de keuze van een thermoplastisch kunststof-20 materiaal ter vervaardiging van de bindmiddelvezels dat een gelijkmatig verlopend smeltgedrag vertoont zoals het vinylchloride/vinylacetaat copolymeer, kan men ook een kunststofmateriaal kiezen met een veel abrupter verlopend smeltproces. Een voorbeeld hiervan is polyetheen, 25 dat het voordeel heeft goedkoop te zijn. Het abrupte verloop van het smeltproces bemoeilijkt echter de hanteer^ baarheid van de bindmiddelvezels. Een ander voorbeeld is polypropeen.

De werkwijze volgens de uitvinding is met relatief 30 eenvoudige middelen eenvoudig uit te voeren. Hij kan daarom ook. door kleine gebruikers worden toegepast, bijvoorbeeld in de ontwikkelingslanden.

8601217

Claims

1. Vormling, vervaardigd uit een bindmiddel bevattend vezelmateriaal, dat zonder bindmiddel niet door persen vormbaar is, m e t het kenmerk, dat de vormling vervaardigd is uit een mengsel, bevattende een overwegend 5 gehalte aan een vezelmateriaal in de vorm van los niet-samenhangend en door persen niet vormbaar materiaal alsmede een ondergeschikt gehalte aan losse niet-samenhangende korte vezels, welke vervaardigd zijn uit een thermoplastisch kunststofmateriaal, als het bindmiddel.

2. Vormling volgens conclusie 1, m e t het kenmerk, dat het vezelmateriaal dat in overwegend gehalte in het mengsel beschikbaar is, een natuurlijk organisch vezelmateriaal of een mineraal vezelmateriaal is.

3. Vormling volgens conclusie 2, m e t het kenmerk, dat als het vezelmateriaal minerale wol is toegepast.

4. Vormling volgens conclusie 1, m e t het kenmerk, dat de in ondergeschikt gehalte beschikbare 20 korte vezels vervaardigd zijn uit een thermoplastisch kunststofmateriaal dat een relatief lage glasovergangstemperatuur bezit.

5. Vormling volgens conclusie 4, m e t het kenmerk, dat de glasovergangstemperatuur van het 25 thermoplastische kunststofmateriaal lager is dan ongeveer 150° C.

6. Vormling volgens conclusie 5, m e t het kenmerk, dat het thermoplatische kunststofmateriaal een copolymeer is uit ongeveer 80-90% vinylchloride en 30 10-20% vinylacetaat. 8601217 V * -8-

7. Vormling volgens conclusies 1-6, met het kenmerk, dat het gehalte aan de uit thermoplastisch kunststofmateriaal vervaardigde korte vezels in de vormling 2-20 gew.% bedraagt.

8. Werkwijze ter vervaardiging van een vormling volgens conclusies 1-6, met het kenmerk, dat men een mengsel bereidt dat in een overwegend gehalte een bindmiddelloos vezelmateriaal in de vorm van los, niet-samenhangend en door persen niet vormbaar deeltjesvormig 10 materiaal, en in een ondergeschikt gehalte losse niet-samènhangende korte vezels, vervaardigd uit een thermoplastisch kunststofmateriaal, bevat; het mengsel in droge vorm verwarmt tot boven de glasovergangstemperatuur van het thermoplastische kunststofmateriaal; door persen 15 in de gewenste vorm brengt en daarna afkoelt tot beneden de glasovergangstemperatuur.

9. Werkwijze volgens conclusie 8, m e t het kenmerk, dat de uit thermoplastisch kunststofmateriaal vervaardigde korte vezels een lengte hebben van 5-25 mm en 20 een diameter van 10-30

10. Werkwijze volgens conclusie 8 en conclusie 11, met het kenmerk, dat het thermoplastische kunststofmateriaal een glasovergangstemperatuur heeft van o ongeveer 80 C.

11. Werkwijze volgens conclusie 8 en conclusies 11- 12, met het kenmerk, dat het thermoplastische kunststofmateriaal een copolymeer is uit 80-90% vinyl-chloride en 10-20% vinylacetaat.

12. Werkwijze volgens conclusies 8-11, met 30 het kenmerk, dat men het mengsel bereidt door de beide vezelcomponenten te verwerken tot een suspensie in water met een vaststofgehalte van 2-10% en na winning uit de suspensie het mengsel ter verdere verwerking eerst droogt. 8601217 m*·. _ _ - -C" -9-

13. Werkwijze volgens conclusies 8-10, met het kenmerk, dat men beide vezelcomponenten droog mengt in een langzaam roterende menger, waarbij men als het in overwegend gehalte in het mengsel beschikbare 5 vezelmateriaal minerale wol in genoduleerde vorm toepast.

14. Werkwijze volgens conclusie 13, met het kenmerk, dat de genoduleerde minerale wol deeltjes omvat met een diameter van 2-10 mm.

15. Werkwijze volgens conclusie 13, met 10 het kenmerk, dat men, voorafgaand aan het mengen de vezels uit het thermoplastische kunststofmateriaal bevochtigt met water in een hoeveelheid van 10-15 gew.%, al dan niet in combinatie met een bevochtigingsmiddel.

16. Werkwijze volgens conclusie 8 en conclusie 11, 15 met het kenmerk, dat men bij toepassing in het mengsel van uit het vinylchloride/vinylacetaat-copolymeer vervaardigde korte vezels deze vezels 0,5-1 min. handhaaft op een temperatuur van 80-100° C, het mengsel daarna in een vorm door persen vormt, afkoelt, 20 en de vormling uit de vorm verwijdert. 8601217