WO2016207376A1 - VERFAHREN ZUR REINIGUNG UND/ODER ZUR VERGRÖßERUNG DES VERHÄLTNISSES VON FASERLÄNGE ZU FASERDICKE VON PFLANZENFASERN - Google Patents

VERFAHREN ZUR REINIGUNG UND/ODER ZUR VERGRÖßERUNG DES VERHÄLTNISSES VON FASERLÄNGE ZU FASERDICKE VON PFLANZENFASERN Download PDF

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WO2016207376A1
WO2016207376A1 PCT/EP2016/064714 EP2016064714W WO2016207376A1 WO 2016207376 A1 WO2016207376 A1 WO 2016207376A1 EP 2016064714 W EP2016064714 W EP 2016064714W WO 2016207376 A1 WO2016207376 A1 WO 2016207376A1
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WO
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liquid jet
fibers
plant fibers
plant
speed
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PCT/EP2016/064714
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English (en)
French (fr)
Inventor
Egon Heger
Original Assignee
Mattes & Ammann Gmbh & Co. Kg
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mattes & Ammann Gmbh & Co. Kg filed Critical Mattes & Ammann Gmbh & Co. Kg
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Classifications

    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01C—CHEMICAL OR BIOLOGICAL TREATMENT OF NATURAL FILAMENTARY OR FIBROUS MATERIAL TO OBTAIN FILAMENTS OR FIBRES FOR SPINNING; CARBONISING RAGS TO RECOVER ANIMAL FIBRES
    • D01C1/00—Treatment of vegetable material
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01B—MECHANICAL TREATMENT OF NATURAL FIBROUS OR FILAMENTARY MATERIAL TO OBTAIN FIBRES OF FILAMENTS, e.g. FOR SPINNING
    • D01B1/00—Mechanical separation of fibres from plant material, e.g. seeds, leaves, stalks
    • D01B1/10—Separating vegetable fibres from stalks or leaves
    • D01B1/14—Breaking or scutching, e.g. of flax; Decorticating

Definitions

  • the present invention relates to a process for purifying and / or increasing the ratio of fiber length to fiber thickness of vegetable fibers.
  • a biological pre-digestion can be carried out, for example, over a field roast or a water roast which is barely used due to its negative environmental impact.
  • the use of microorganisms from DE 10 2006 01 3 657 is also known.
  • chemical pre-digestions are known, as for example from DE 1 1 2005 001 792 or DE 1 99 05 1 21 or WO
  • Distension and spinning are limited by the ratio between the length and the thickness of the technical fibers given by the properties of the technical fibers. Also, the machines used for combing consume comparatively much energy and generate large quantities of dust. ge exhaust air. In addition, considerable energy is also expended for possibly upstream drying.
  • the object of the present invention is to provide a corresponding method, which is superior to the conventional and allows for the least possible use of energy a superior cleaning and / or allows the ratio between length and thickness of the technical fibers to increase and to protect the fibers.
  • plant fibers are treated with at least one liquid jet, in particular high-speed liquid jet, and then wet-processed, in particular cleaned, refined and / or aligned.
  • liquid jet in particular high-speed liquid jet
  • Damaged fibers are understood in particular to mean those which have at least one Having slits or splicing and / or those who have experienced an irreversible change in the structure, in particular of the crystalline areas or portions of the cellulose. In conventional methods, damage rates of 70% and more are given.
  • the liquid jet in particular the high-speed liquid jet, causes in particular different, partly interlinking effects and can deliver the desired results in an energy-saving manner: a. Dissolving water-soluble (short-chain) sugars and / or b. Dissolving pectins and / or c. Suspending pectins by hydromechanical action and / or d. Destruction of cellulose / hemicellulose compound by hydromechanical action and in particular suspension of hemicellulose. e. Rinse out impurities
  • the liquid jet in particular high-speed liquid jet, in particular effects the supply of liquid whose solubility product has not yet been reached with regard to the relevant compound. Added to this is the influence of temperature: the warmer the solvent, the higher the solubility product.
  • pectins for example the calcium salts of polygalacturonic acids
  • the use of warm / hot liquid in particular above 50 ° C., in particular above 70 ° C., is recommended.
  • the chemical solution reaction is enhanced (physically) by the shear and friction action of the fluid jet (s) impinging on the plant or fiber material.
  • gel-like pectins in particular are shaken out and suspended or entrained in the liquid by shear and / or friction.
  • the engineering fibers formed by elemental fibers may be partially disrupted, and a change in the properties of the engineering fibers may be made to increase their length to thickness ratio to increase their specific surface area and, in particular, increase their number.
  • possibly already exposed elementary fibers remain largely undamaged.
  • the plant fibers are, in particular, plant fibers already digested and / or largely of wood components and / or other impurities, such as bark components, detached and / or liberated vegetable fibers. In doing so, they are in particular at least 40%, in particular at least 70%, of the original amount of impurities or foreign constituents, such as lignified constituents or bark constituents, which have originally been released in the plant stalks. In particular, they have at most 20% by weight impurities or impurities, such as lignified components or bark components.
  • the plant fibers may be present both as an amorphous, non-oriented fiber mass ("random orientation") and as fiber strips which are already introduced into the process with a fiber orientation, bypassing the metering (reference numbers 5 and 6 in the figures) they are fibers derived from known dry processes such as carding or panting, for example flax or hemp, which have previously been subjected to (re) swelling and / or wet digestion.
  • random orientation amorphous, non-oriented fiber mass
  • fiber strips which are already introduced into the process with a fiber orientation, bypassing the metering (reference numbers 5 and 6 in the figures) they are fibers derived from known dry processes such as carding or panting, for example flax or hemp, which have previously been subjected to (re) swelling and / or wet digestion.
  • these fiber ribbons may also be, in particular like roof tiles, that is offset from one another, composed, fresh bark strips of plants, for example ramie, kenaf or hemp, which have been compacted in particular by liquid jets and / or press rolls into a manageable sliver.
  • fresh bark strips of plants for example ramie, kenaf or hemp
  • the plant fibers originate in particular at least partially, in particular completely from plants of the group of the Eurosiden I, in particular from hemp plants and / or Nesselgewumblesen, in particular preference is nettle, ramie, hemp, flax, jute and kenaf.
  • the processing in particular cleaning, aligning and / or refining, in particular by combing, in the wet state, in particular immediately after treatment with the at least one high-speed jet, at least within a maximum of 48 hours.
  • the processing in particular cleaning, aligning and / or refining, in particular by combing in particular carried out so that there is a stretching of the vegetable fibers, in particular in the form of carding, carding, sliver and / or sliver present.
  • This is achieved in particular by the clamping and transport of the fibers between two rotating rollers and / or rollers and the subsequent combing, wherein the speed of the devices for combing or their combs from the conveying speed by the rotating rollers and / or rollers deviates, in particular higher ,
  • the device for combing can be formed in particular by rotating rollers and / or rollers, which are occupied by nails, needles, spikes, rods and / or rakes and which are arranged and rotate at such a speed that the nails, needles, Spikes, rods and / or Harken combing through the plant fibers, in particular in the form of a band, are performed.
  • the peripheral speed of the occupied rollers and / or rollers is chosen differently than the transport before her arranged rotating and clamping rollers and / or rollers.
  • Combing tools This is particularly advantageous if between the carding treatment with at least one liquid jet, in particular high-speed liquid jet takes place, in which the technical fibers partially loosened and / or open-minded and / or their ratio of length to thickness is increased.
  • the technical fibers are not fully digested in elementary fibers, as is sometimes the case with vapor pressure digestion or chemical decomposition, but only a few bonds are dissolved.
  • an increase in the ratio of length to thickness of the technical fibers can then be gently increased.
  • the plant fibers have a moisture content of at least 25%, in particular at least 40%, prior to treatment with the at least one high-speed jet, since plant glues, in particular pectin and hemicelluloses, are present in this state and / or plant glues, in particular pectin and hemicelluloses , the plant fibers swollen or swollen before.
  • plant glues in particular pectin and hemicelluloses
  • plant fibers swollen or swollen before.
  • This can also be achieved if excessively moist plant fibers, for example those with a high proportion of adhesive water, are freed from this adhesive water, for example by squeezing, shortly or immediately before the treatment, in particular superficially. Although this reduces the moisture content, the plant glues are not deprived of moisture to any significant extent.
  • the Drying must therefore be designed in such a way that swollen plant glues are present afterwards.
  • the advantages of the invention can be used effectively and it can be a particularly effective and efficient, and in particular an at least partial separation of plant fibers. It can be achieved with comparatively little liquid in the liquid jet, in particular high-speed liquid jet, a considerable effect.
  • the energy input is low, especially when using a liquid jet.
  • a state which is particularly suitable for the invention can be present in particular in vegetable fibers obtained without drying from fresh or green plant stems and / or in plant fibers which are pre-digested and / or soaked in liquid, in particular water, in particular in the presence of microorganisms.
  • the water roasting or the pre-digestion can be cold or warm.
  • the high-speed liquid jet preferably has a velocity of the liquid in the high-speed liquid jet, in particular at the point of contact with the plant fibers of more than 20 m / s, in particular more than 30 m / s, in particular more than 50 m / s.
  • the at least one high-speed liquid jet is produced by passing a water volume under at least 2 bar, preferably at least 1 5 bar, in particular at least 30, in particular at least 50 bar, pressure through a nozzle.
  • a high water flow rate can compensate for a low pressure and a high pressure for a low water flow rate.
  • a cross-sectional tapering of the liquid volume, in particular by a factor of 2 to 20, is achieved by means of this nozzle.
  • a high-speed liquid jet can be generated from a volume of liquid under pressure.
  • the nozzle is one which has a clear width of at least 1 mm in one direction, in particular 1.5 mm. The clear width in one direction is preferably 0.01 to 0.5 mm.
  • the shape of the nozzle can be formed both rectangular and circular or oval or have a different shape. It is particularly preferred, for example, to form a nozzle which has a circular arc section as a basic shape and in the radial direction has a clear width of 0.5 to 1, 5 mm. Particularly preferred is a rotating punctiform water jet.
  • nozzle types for example those of a nozzle which is approximately perpendicular, for example at an angle of 70 to 100 °, acting on the sliver or the base unit, in particular a rotary nozzle, together with a 20-40 ° transversely to the direction of movement of the plant stalks , but in the direction of movement of the sliver or the base unit directed nozzle, in particular flat jet nozzle.
  • a less (advanced) fiber material requires higher pressures and / or rotating water jets, and thus a higher hydromechanical load, while well digested material requires only low water pressures.
  • liquid jets in particular high-speed liquid jets having a slower jet velocity and / or parallel water movement, in particular both in the jet itself and via the discharging sieves, are selected as the liquid jet, in particular high-speed liquid jet, previously acting in the process.
  • the liquid jet in particular high-speed liquid jet, has a temperature of at least 40 ° C., in particular at least 70 ° C.
  • the high-speed liquid jet or high-velocity gas jet in particular has an opening angle of at least in one spatial direction of less than 30 °, in particular less than 10 °, in particular in the direction of the radius of the fibers or the sliver.
  • the high-velocity liquid jet or high-velocity gas jet has, in particular at the point of contact with the plant fibers, a dimension in the cross section of at least one direction perpendicular to the velocity of the liquid or gas in the jet of less than 3 mm, in particular less than 1 mm. For this, it is sufficient to consider the smallest cross section which will pass through 90% of the liquid or the gas of the high-speed liquid jet or high-velocity gas jet.
  • a punctiform, with high rotational frequency for example, with 80 rotations per second, to be used around the central axis rotating high-speed water jet
  • High velocity water jet can be used, which are in particular so arranged or adjoin, or partially overlap, in particular when in contact with the fibers, and in particular each remote from the other beam or external part, in particular 40 to 60% of the cross-sectional area of the rotating screen, shielded so that it does not hit the sliver.
  • the part represents one half, in particular the beam has a circular cross-sectional area of rotation and the part is a semicircle.
  • a shield can be done for example by a simple sheet or sieve. Such an arrangement can cause only the parts of the rotating jets to impinge on the fiber sliver, which promote fiber orientation in the longitudinal direction of the belt.
  • the plant fibers are parallelized before, after and / or during, in particular before, the treatment with the at least one liquid jet, in particular high-speed liquid jet, or they are parallelized in the treatment and / or in or analogous to a card or carding belt.
  • the parallelization takes place, in particular, by using at least one alignment liquid jet, in particular alignment high-speed liquid jet, for which in particular the features described as advantageous with respect to the at least one liquid jet, in particular high-speed liquid jet, apply.
  • This can be achieved, for example, by driving the fibers with the at least one alignment liquid jet, in particular is uphill and / or downhill or in / over an area in which the liquid discharge from the area is driven out of the reduced is done.
  • the liquid removal is effected by applying a negative pressure in the region of the impact of the liquid jet on the side of the fibers or belt located away from the source of the high-speed jet, which is advantageously modulated over time or becomes.
  • a trough catch in particular in the form of a trough and a roller and / or roller, which clamps the fibers between the trough and the roller and / or roller and a device for removal and / or from the trough and / or or roller for guiding and uniformly presenting the plant fibers and for (further) parallelizing, in particular after a parallelization by means of an alignment liquid jet, preferably.
  • a preferred even presentation can be achieved.
  • the plant fibers are repeatedly treated with the at least one jet of liquid, in particular high-speed liquid jet, and then damp-combed, in particular subsequently, in particular, the plant fibers are treated from at least two sides with at least one liquid jet, in particular high-speed liquid jet, and subsequently especially in each case afterwards, damp combed.
  • the combing takes place from different sides.
  • wet fibers are treated in a layer having a layer thickness of less than 20mm, in particular less than 10mm with the at least one liquid jet, in particular high-speed liquid jet.
  • Plant fibers are wet-stretched and / or relined using a special process. This takes place the stretching advantageously at least partially by combing, for example with a Nadelstabux.
  • the liquid of the at least one liquid jet, in particular high-speed liquid jet is discharged in such a way that there is no liquid jamming which impairs the jet of liquid, in particular high-velocity liquid jet, or which beds the plant fibers in a liquid bed or causes the plant fibers to float.
  • This can be done, for example, by a corresponding drainage possibility, for example by placing the plant fibers on a grid and / or screen and / or a sufficiently thin and / or loose arrangement of the plant fibers and / or the leadership of the plant fibers by, for example, a needle bar route during treatment with the at least a liquid jet, in particular high-speed liquid jet, take place.
  • a negative pressure below the o. Sieves / grids which actively withdraws the liquid.
  • the plant fibers are treated in or analogous to a card sliver or carding belt with the at least one liquid jet, in particular high-speed liquid jet, treated and then wet combed.
  • the at least one liquid jet in particular high-speed liquid jet
  • a leadership and processing is particularly efficient.
  • the liquid jet in particular the high-velocity liquid jet, is at an angle of 30-70 °, in particular 40-60 °, between the longitudinal extent of the plant fibers and / or the strip in which the fibers are present and / or the transport direction of the fibers Plant fibers and / or the band in which the fibers are present, is directed to the plant fibers.
  • the plant fibers and the liquid jet, in particular high-speed liquid jet, relative to each other in the direction of the longitudinal extent of the plant fibers and / or the band in which the fibers are present, and / or in the transport direction of the plant fibers and / or Bandes, in which the fibers are present, are moved at a first speed.
  • a flat jet as a liquid jet, in particular a high-speed liquid jet, which extends in particular over the entire width of the fiber sliver or of the fibers.
  • the nozzle forming the liquid jet, in particular high-speed liquid jet is in particular moved back and forth parallel to it at a speed higher than the conveying speed of the fibers, but the liquid jet, in particular high-speed liquid jet, is aimed or generated only in the time windows on the fibers or fiber sliver in which the velocities of the nozzle and the delivery positively overlap to a greater relative speed.
  • either plant fibers and / or the band in which the fibers are present, or the liquid jet, in particular high-speed liquid jet, or both are moved so that they are moved relative to one another.
  • the second velocity of the liquid within the liquid jet is to be distinguished.
  • the liquid jet itself is moved at a first rate relative to the plant fibers and / or the ribbon in which the fibers are present. This can be done, for example, by moving the plant fibers and / or the band in which the fibers are present, relative to the fluid jet resting on itself.
  • the relative movement or first speed is, in particular, parallel to the longitudinal extent of the plant fibers and / or of the band in which the fibers are present and / or of the transport direction of the plant fibers and / or of the band in which the fibers are present. If the liquid jet is generated, for example, by a corresponding nozzle, for example, the nozzle can rest and the plant fibers and / or the band in which the fibers are present are moved, in particular so that the liquid is initially moved toward the liquid jet, then Liquid jet through movement tion of the plant fibers and / or the band in which the fibers are present, at least partially over the length of the plant fibers and / or the band in which the fibers are present, and in particular the plant fibers and / or the band in which the fibers are present , then leave the liquid jet on the other side of the liquid jet.
  • first speed is parallel to a speed component of the second speed, but in particular is not parallel or antiparallel to the second speed.
  • Parallelism is to be understood as orientation in the same direction. If the orientation is opposite, this would be antiparallel.
  • the first and second velocities partially overlap upon impact of the liquid or gas on the plant fibers and / or the band in which the fibers are present, so that there is a lower relative velocity than the addition of the velocities.
  • an increase of the ratio of length to thickness of the fibers and / or a stretching is supported and / or effected.
  • the at least one liquid jet has a second velocity of the liquid in the liquid jet, in particular at the point of contact with the plant fibers, of more than 30 m per second, in particular of more than 50 m per second, preferably of more than 100 m per Second.
  • the plant fibers are not present as a band and / or when the plant fibers are loose or present as a flake or ball, it is preferred to treat them with the at least one liquid jet, in particular high-speed liquid jet, in a rotating and fiber-promoting drum screen make.
  • an orientation of the at least one liquid jet is preferred in such a way that it reduces the conveying speed, that is, it is at least partially opposite, in particular.
  • a treatment in a promotional drum screen can be achieved that the fibers are turned down by falling, during transport and turned over.
  • a uniform and all-round treatment is possible, especially when several or at least one wide high-speed jet for treating a one or more successive, also each equipped with at least one high-speed jet rotating and promotional drum sieves are provided.
  • the plant fibers are not present as a ribbon and / or when the plant fibers are loose or flake or nodule, it is preferred to effect treatment with the at least one liquid jet while the fibers are disposed in an elongated trough.
  • This can be formed in particular elongated and bent transversely to the longitudinal extent, in particular semicircular sieve or grid.
  • the storage causes a tendency to collapse, at least in one spatial direction.
  • the use of at least one, in particular two, rotating liquid jet is preferred, thereby promoting ribbon formation.
  • the formation of a plant fiber band can be effected by the at least one high-speed jet.
  • Particularly advantageous are two partially superimposed and partially shielded rotating liquid jets, in particular in an arrangement as described above.
  • This tape can then be damp combed.
  • it is first treated in the belt with at least one further liquid jet and then wet-combed and in particular stretched after and / or after the treatment with a liquid jet.
  • the plant fibers are cooked and / or bleached after the treatment with at least one jet of liquid and in particular after stretching, in particular by impinging the vegetable fibers with a liquid flow for further washing, in particular dissolved and / or suspendable impurities.
  • the object is also achieved by the use of at least one liquid jet, in particular high-speed liquid jet, for cleaning and / or increasing the ratio of fiber length to fiber thickness of vegetable fibers.
  • the plant fibers are treated with at least one jet of liquid and then combed moist.
  • the object is also achieved by a device for cleaning and / or increasing the ratio of fiber length to fiber thickness of plant fibers.
  • At least one guide and / or holder for plant fibers and a device for treating the plant fibers held and / or guided with the guide and / or holder are provided with at least one liquid jet, in particular high-speed liquid jet, and at least one apparatus for moistly combing the vegetable fibers.
  • the device is set up for carrying out a method according to the invention, in particular under provision of appropriate means and / or in particular a controller for carrying out the method according to the invention.
  • the device for wet combing is in particular a card.
  • the device has a plurality of devices / modules for treating the plant fibers held and / or guided by the at least one guide and / or holder with at least one liquid jet, in particular high-speed liquid jet, and several devices for moistly combing the vegetable fibers.
  • at least one guide and / or transport device is provided, which is set up to transport the fibers from a first device for treating the plant held and / or guided by the at least one guide and / or holder.
  • zen fibers with at least one liquid jet in particular Hochgeschwin- dtechniksf lüssig keitsstrahl to transport to a first device for wet combing the plant fibers and in particular to at least one further device for treatment of the at least one guide and / or holder held and / or guided plant fibers at least one liquid jet, in particular high-speed liquid jet, and, in particular subsequently, in particular to transport at least one further device for wet combing of the vegetable fibers.
  • the transport speed is increased toward the end, thereby achieving a stretching.
  • the transport device is part of the at least one guide and / or holder or includes this.
  • the transport device, guide and / or holder is adapted to transport the fibers, in particular in or analogous to a carding or carding belt, in particular in the fiber or tape longitudinal direction, and at least partially in at least one direction, in particular perpendicular or at the above-mentioned angle Fluid jet direction to fix, for example by pressing one or more rollers and / or rollers, and in particular in the field of exposure to at least one liquid jet, in particular high-speed liquid jet to lead on a surface, at an angle of 30 to 90 ° to the liquid jet direction extends.
  • the surface in particular has openings for discharging the liquid of the liquid jet, is designed in particular as a grid or sieve.
  • the transport device, guide and / or holder is formed, the fibers between passing different, in particular two, to rotate and / or turn, in particular by 1 80 ° and / or the plurality of devices for treatment of the at least one Guided and / or holding held and / or guided plant fibers with at least one jet of liquid, in particular high-speed liquid jet, arranged so that they held with the at least one guide and / or holder and / or guided plant fibers of different Directions, in particular opposite or at least 90 ° to the fiber or tape longitudinal directions twisted directions, with at least one liquid jet, in particular high-speed liquid jet, apply.
  • the device has a device or arrangement for the continuous cleaning of at least one device for combing.
  • This may be, for example, flushed, in particular by a liquid bath and / or a liquid flow or a liquid jet, which is directed to the device for combing that he / she removes impurities trapped therein.
  • the device for combing can be formed in particular by rotating rollers and / or rollers and / or needle fields, which are occupied by nails, needles, spikes, rods and / or rakes and which are arranged, and rotate at such a speed that the nails, needles, spines, rods and / or Harken combing through the plant fibers, in particular in the form of a band, are performed.
  • Fig. 1 a treatment line for carrying out the method according to the invention.
  • a sliver 1 3 which formed at the top left and processed in the further course to the bottom right, cleaned, stretched and refined.
  • a pre-metering device 6 which predisposes moist fibers 5 and metered flushes with a water nozzle 7 via an elevation 8.
  • the fibers 5 are clamped by a tray feed between a trough 9 and a first roller l 1 and withdrawn by a nailing provided, on the circumference at the speed V2 faster than the first running at the speed V1 role second roller.
  • the resulting sliver 1 3 is passed over a sieve 14 and from above at an angle of 80 ° treated with a first liquid jet, in particular Hoch Anthonyswash- keitsstrahl, from a first liquid nozzle 1 2.
  • the water and dissolved and / or flushed components can pass through the sieve 14 into a basin 29 located underneath.
  • the sliver 1 3 is guided so that it is exposed down and is supported upwardly by a second sieve 1 9. In this position, it is treated by a second liquid jet, in particular high-speed liquid jet, from a second liquid keitsdüse 1 8 at an angle of 80 °.
  • the water and dissolved and / or flushed components may pass through the second screen 19 and subsequently or alternatively drip into the basin 29 below.
  • the sliver 1 3 is passed over a third wire 24 and treated by a third liquid jet, in particular high-speed liquid jet, from a third liquid nozzle 23 at an angle of 80 °.
  • a third liquid jet in particular high-speed liquid jet
  • the water and dissolved and / or flushed components may pass through the third screen 24 and drip below the basin 29 located below.
  • the sliver 1 3 is withdrawn and further processed, transferred here into a cooking vessel 28.
  • the peripheral speed V 1, V 2, V 3, V 4, V 5, V 6, V 7, V 8 increases from the first roller 10 to the second 1 1, to the third 1 5 and fourth 1 6 roller, to the fifth 1 7 roller, to the sixth 20 and seventh 21 roll, to the eighth roll 22, to the ninth 25 and tenth 26 roll, and to the eleventh roll 27, respectively.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reinigung und/oder zur Ver- größerung des Verhältnisses von Faserlänge zu Faserdicke von Pflanzenfasern. Es sind aus dem Stand der Technik verschiedene Verfahren bekannt, aus Pflan- zenstängeln Fasern zu gewinnen. Dabei werden diese üblicherweise mechanisch entholzt, häufig ist auch biologischer Voraufschluss vorangestellt. Es ist bekannt, die Fasern zu kämmen zu doublieren und/oder zu verstrecken. Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein entsprechendes Verfahren an- zugeben, das den herkömmlichen überlegen ist und bei möglichst weniger Ener- gieeinsatz eine überlegene Reinigung ermöglicht und/oder es erlaubt das Verhält- nis zwischen Länge und Dicke der technischen Fasern zu vergrößern. Erfindungsgemäß werden Pflanzenfasern mit mindestens einem Flüssigkeits- strahl, insbesondere Hochgeschwindigkeitsflüssigkeitsstrahl,behandelt und an- schließend feucht bearbeitet, insbesondere gereinigt, verfeinert und/oder ausge- richtet.

Description

Verfahren zur Reinigung und/oder zur Vergrößerung des Verhältnisses von Faserlänge zu Faserdicke von Pflanzenfasern
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reinigung und/oder zur Vergrößerung des Verhältnisses von Faserlänge zu Faserdicke von Pflanzenfasern.
Es sind aus dem Stand der Technik verschiedene Verfahren bekannt, aus Pflan- zenstängeln Fasern zu gewinnen. Dabei werden diese üblicherweise mechanisch entholzt, häufig ist auch biologischer Voraufschluss vorangestellt. Auch sind Verfahren über scherende Kräfte und anderes bekannt. Üblicherweise werden dazu getrocknete Pflanzenstängel verwendet, die zuvor entblättert wurden oder ihre Blätter im Verlauf des Voraufschlusses verloren haben. Ihr Feuchtigkeitsgehalt beträgt bei der Entholzung 1 7% oder weniger, in der Regel bei 14%. Es handelt sich also um getrocknetes Material. Bei höheren Feuchtigkeitsgehalten stellen sich negative Auswirkungen bei der mechanischen Entholzung ein.
Ein biologischer Voraufschluss kann beispielsweise über eine Feldröste oder eine auf Grund Ihrer negativen Umweltbilanz kaum noch angewandte Wasserröste durchgeführt werden. Auch ist die Verwendung von Mikroorganismen aus der DE 10 2006 01 3 657 bekannt. Auch sind chemische Voraufschlüsse bekannt, wie beispielsweise aus der DE 1 1 2005 001 792 oder DE 1 99 05 1 21 oder WO
2006/01 0564 oder DE 10 2007 030 576. Zur Entholzung werden beispielsweise Flachsschwingen oder Brechwalzen eingesetzt. Dabei wird der Holzteil in Stücke zerbrochen. Ein ähnliches Verfahren ist aus der DE 1 96 26 557 bekannt. Auch ist es bekannt, den Ramiebast mechanisch vom Holzteil abzuziehen, beispielsweise unter Einsatz von rotierenden Messern in Rasparadoren. Auch ist ein vergleichsweise wirkungsarmer Auf- schluss unter Verwendung von Ultraschall aus der DE 1 97 03 634 bekannt.
Auch ist ein Entholzen durch Hochdruckstrahlen aus der WO 201 6/074807 bekannt.
Daneben sind sowohl von der Ramie als auch aus der experimentellen Archäologie bezüglich Hanf und Fasernessel händische Verfahren der Abtrennung der Rinde in Form von Rindenstreifen vom (anschließend intakten) Holzteil bekannt. Neuerdings werden in der DE 10201 301 3657 Al eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Isolierung von Bastrinde und Holzkörper aus einem Bastpflanzenstän- gel beschrieben, welche diese Handarbeit in einen technischen Prozess übersetzt.
Prinzipiell ist es auch bekannt, die gewonnenen Fasern anschließend zu waschen und von Fremdbestandteilen zu befreien. Dies geschieht teilweise durch Besprühen mit durch Druck durch Düsen gedrücktes Wasser, wie beispielsweise aus der DE 1 97 03 634.
Auch ist es bekannt, die Fasern zu kämmen und dadurch ebenfalls zu reinigen. Ebenfalls ist es bekannt, die Fasern zu doublieren und/oder zu verstrecken. Dies erfolgt trocken und in der Regel indem die Fasern zu einem Karden-, Krempelband oder Kammzug verarbeitet wurden. Auch ist es bekannt, die Fasern, insbesondere in Form eines Bandes, zu Kochen und/oder Bleichen und dabei, beispielsweise durch eine entsprechende Strömung, beispielsweise in einem Kochapparat weiter zu reinigen und aufzuhellen.
Dem Verstrecken und Verspinnen ist das durch die Eigenschaften der technischen Fasern gegebene Verhältnis zwischen Länge und Dicke der technischen Fasern eine Grenze gesetzt. Auch verbrauchen die zum Kämmen verwendeten Maschinen vergleichsweise viel Energie und generieren große Mengen staubhalti- ge Abluft. Darüber hinaus wird auch zur ggfs. vorgeschalteten Trocknung erhebliche Energie aufgewendet.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein entsprechendes Verfahren anzugeben, das den herkömmlichen überlegen ist und bei möglichst weniger Energieeinsatz eine überlegene Reinigung ermöglicht und/oder es erlaubt das Verhältnis zwischen Länge und Dicke der technischen Fasern zu vergrößern und die Fasern zu schonen.
Somit ist es insbesondere Ziel des Verfahrens, aus entsprechenden Pflanzenfasern Fasern zu gewinnen, die gereinigt und spinnbar sind und somit insbesondere ein entsprechendes Garn bereitzustellen. Insbesondere wird dabei auch das Verhältnis von Länge zu Dicke der technischen Fasern vergrößert.
Gelöst wird die Aufgabe durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 , eine Verwendung gemäß Anspruch 1 1 und eine Vorrichtung nach Anspruch 1 2 und Pflanzenfasern nach Anspruch 1 3. Die abhängigen Ansprüche 2 bis 10 geben vorteilhafte Weiterbildungen an.
Erfindungsgemäß werden Pflanzenfasern mit mindestens einem Flüssigkeitsstrahl, insbesondere Hochgeschwindigkeitsflüssigkeitsstrahl, behandelt und anschließend feucht bearbeitet, insbesondere gereinigt, verfeinert und/oder ausgerichtet.
Dadurch lässt sich nicht nur eine besonders einfache und effektive Reinigung , sondern auch eine Vergrößerung des Verhältnis zwischen Länge und Dicke der technischen Fasern erreichen. Dabei ist es möglich, eine deutlich geringere Schädigung der Fasern zu erreichen, als dies bei bekannten Verfahren der Fall ist. So kann eine Quote von geschädigten Fasern von 50% oder weniger, insbesondere von 40% und weniger erreicht werden. Insbesondere bei einer schonenden Ent- holzung, beispielsweise ebenfalls durch mindestens einen Hochgeschwindigkeits- flüssigkeitsstrahl, insbesondere gemäß der WO 201 6/074807, kann eine Quote geschädigter Fasern von 30% und weniger erreicht werden. Unter geschädigten Fasern werden dabei insbesondere solche verstanden, die mindestens eine Ver- Schiebungen oder Aufspleißung aufweisen und/oder solche, die eine irreversible Änderung der Struktur, insbesondere der kristallinen Bereiche oder Anteile, der Zellulose erfahren haben. Bei herkömmlichen Verfahren sind Schädigungsquoten von 70% und mehr gegeben.
Der Flüssigkeitsstrahl, insbesondere Hochgeschwindigkeitsflüssigkeitsstrahl, bewirkt dabei insbesondere verschiedene, teilweise ineinander übergehende Effekte und kann energiesparend die gewünschten Ergebnisse liefern: a. Lösen von wasserlöslichen (kurzkettigen) Zuckern und/oder b. Lösen von Pektinen und/oder c. Suspendieren von Pektinen durch hydromechanische Wirkung und/oder d . Zerstörung der Verbindung Cellulose/Hemicellulose durch hydromechanische Wirkung und insbesondere Suspendierung der Hemicellulose. e. Ausspülen von Verunreinigungen
In Bezug auf das Lösen wasserlöslicher Zucker bewirkt der Flüssigkeitsstrahl, insbesondere Hochgeschwindigkeitsflüssigkeitsstrahl, insbesondere die Zuführung von Flüssigkeit, deren Löslichkeitsprodukt hinsichtlich der betreffenden Verbindung noch nicht erreicht ist. Hinzu kommt der Einfluss der Temperatur: Je wärmer das Lösungsmittel, desto höher das Löslichkeitsprodukt.
Hinsichtlich dem Lösen von Pektinen (z.B. den Kalziumsalzen von Polygalaktu- ronsäuren) empfiehlt sich die Verwendung warmer/heißer Flüssigkeit, insbesondere von über 50°C, insbesondere über 70°C. Die chemische Lösungsreaktion wird durch durch die Scher- und Friktionswirkung des/der auf das Pflanzen- bzw. Fasermaterial auftreffende(n) Flüssigkeitsstrahlen (physikalisch) verstärkt.
Bei der Behandlung mit einer Relativgeschwindigkeit zwischen Flüssigkeitsstrahl, insbesondere Hochgeschwindigkeitsflüssigkeitsstrahl, und Längserstreckung der Pflanzenfasern und/oder des Bandes, in dem die Fasern vorliegen, und/oder Transportrichtung der Pflanzenfasern und/oder des Bandes, in dem die Fasern vorliegen, erhöht sich der Effekt, da der Flüssigkeitsstrahl, insbesondere Hochge- schwindigkeitsflüssigkeitsstrahl, zunächst nur einen Anfang der Auftrennung schaffen muss und sich anschließend im weiteren Verlauf, insbesondere in Längsrichtung der Pflanzenfaser eine einfachere fortlaufende Auftrennung ermöglicht bzw. ein gewisser Teil nicht vom Pektin befreit werden muss, um sich abtrennen und/oder lösen zu lassen.
In Bezug auf das Suspendieren von Pektinen durch hydromechanische Wirkung werden insbesondere durch Scherung und/oder Friktion gelartige Pektine herausgeschlagen und in der Flüssigkeit suspendiert bzw. von dieser mitgerissen.
In Bezug auf die Zerstörung der Cutikula durch Desintegration des Zellverbandes sowie Zerstörung der Verbindung Cellulose/Hemicellulose durch hydromechanische Wirkung und insbesondere nachfolgende Suspendierung der Cutikula sowie der Hemicellulose bewirkt der Flüssigkeitsstrahl, insbesondere Hochgeschwindig- keitsflüssigkeitsstrahl, insbesondere hydromechanisches Zerreißen von Zell- und Faserstrukturen durch Scherung, Friktion und durch von Haftreibung bedingten Zugkräfte. Die dabei entstandenen Bruchstücke von Zellen und Fasern werden suspendiert und können von der Fasermasse getrennt werden.
Durch solche Effekte können die durch Elementarfasern gebildeten technischen Fasern teilweise aufgeschlossen und kann eine Veränderung der Eigenschaften der technischen Fasern dahin bewirkt werden, dass ihr Verhältnis von Länge zu Dicke erhöht wird, damit ihre spezifische Oberfläche anwächst und insbesondere Ihre Anzahl erhöht wird . Daneben bleiben ggfs. bereits frei liegende Elementarfasern weitgehend unbeschädigt.
Durch das Bearbeiten, beispielsweise Ausrichten oder Behandeln mit einem weiteren Flüssigkeitsstrahl oder Kämmen, im feuchten Zustand können nicht nur angelöste Verunreinigungen effektiv und effizient ausgeschieden werden, sondern kann auch eine positive Veränderung der geometrischen Eigenschaften der technischen Fasern besonders ausgeprägt realisiert werden, insbesondere wenn beim Bearbeiten, beispielsweise Kämmen, verstreckende Kräfte eingebracht werden. Bei den Pflanzenfasern handelt es sich insbesondere um bereits aufgeschlossene Pflanzenfasern und/oder weitgehend von Holzbestandteilen und/oder anderen Verunreinigungen, wie Rindenbestandteile, abgelöste und/oder befreite Pflanzenfasern. Dabei sind sie insbesondere von mindestens 40%, insbesondere mindestens 70%, der ursprünglich im Pflanzenstängel prozentual auf sie entfallenden Verunreinigungen oder Fremdbestandteile, wie verholzte Bestandteile oder Rindenbestandteile, bereits befreit. Insbesondere weisen sie maximal 20 Gewichtsprozent Verunreinigungen oder Fremdbestandteile, wie verholzte Bestandteile oder Rindenbestandteile auf.
Die Pflanzenfasern können zu Verfahrensbeginn sowohl als amorphe, ungerichtete Fasermasse („Wirrlage") vorliegen als auch als Faserbänder, die unter Umgehung der Dosierung ( Bezugszeichen 5 und 6 ind en Figuren) bereits mit einer Faserausrichtung in den Prozess eingebracht werden. Bei diesen Faserbändern kann es sich um aus bekannten Trockenverfahren wie Kardieren oder Hecheln von beispielsweise Flachs oder Hanf gewonneen Fasern handeln, die zuvor einer (Rück)Quellung und/oder Nassaufschluss ausgesetzt wurden.
Es kann sich bei diesen Faserbändern jedoch auch um, insbesondere dachziegelartig, also zueinander versetzt, zusammengesetzte, frische Rindenstreifen von Pflanzen, beispielsweise Ramie, Kenaf oder Hanf handeln, die insbesondere durch Flüssigkeitsstrahlen und/oder Presswalzen zu einem handhabbaren Faserband verdichtet wurden. Grundsätzlich ist es möglich, die aus frischen Rindenstreifen zusammengesetzten Faserbänder ohne Voraufschluss zu behandeln, effektiver und ökonomischer jedoch ist die Vorschaltung eines biologischen und/oder chemischen Aufschlusses.
Die Pflanzenfasern stammen insbesondere zumindest teilweise, insbesondere vollständig von Pflanzen der Gruppe der Eurosiden I, insbesondere von Hanfund/oder Nesselgewächsen, insbesondere bevorzugt werden Nessel, Ramie, Hanf, Flachs, Jute und Kenaf.
Insbesondere erfolgt das Bearbeiten, insbesondere Reinigen, Ausrichten und/oder Verfeinern, insbesondere durch Kämmen, im feuchten Zustand, insbesondere unmittelbar nach der Behandlung mit dem mindestens einen Hochgeschwindigkeitsstrahl, zumindest innerhalb von maximal 48 Stunden.
Dabei wird das Bearbeiten, insbesondere Reinigen, Ausrichten und/oder Verfeinern, insbesondere durch Kämmen insbesondere so durchgeführt, dass dabei eine Verstreckung der Pflanzenfasern, insbesondere in Form eines Karden-, Krempelbandes, Kammzugs und/oder Faserbandes vorliegend, erfolgt. Dies wird insbesondere durch das Klemmen und Transportieren der Fasern zwischen zwei rotierenden Walzen und/oder Rollen und das anschließende Kämmen erreicht, wobei die Geschwindigkeit der Vorrichtungen zum Kämmen oder deren Kämme von der Fördergeschwindigkeit durch die rotierenden Walzen und/oder Rollen abweicht, insbesondere höher ist.
Die Vorrichtung zum Kämmen kann dabei insbesondere durch rotierende Walzen und/oder Rollen gebildet werden, die mit Nägel, Nadeln, Stacheln, Stäben und/oder Harken besetzt sind und die so angeordnet sind und mit einer solchen Geschwindigkeit rotieren, dass die Nägel, Nadeln, Stacheln, Stäben und/oder Harken kämmend durch die Pflanzenfasern, insbesondere in Form eines Bandes, geführt werden. Dabei wird dann die Umfangsgeschwindigkeit der besetzten Walzen und/oder Rollen anders gewählt als die im Transport vor ihr angeordneten rotierenden und klemmenden Walzen und/oder Rollen.
Je nach Pflanzenart und sich daraus ergebenden Faserlängen kann auch der Einsatz von linear mit dem Faserband bewegten Kämmeinheiten (analog von Nadelstabstrecken in der Trockenverarbeitung von beispielsweise Flachs) qualitätsver- bessernd wirken.
Beim Vorsehen mehrerer solcher Kombinationen aus klemmenden und besetzten Rollen und/oder Walzen, auch als Karden bekannt, hintereinander wird insbesondere die Transportgeschwindigkeit von einer zur nächsten Karde erhöht und dadurch ein (weiteres) Verstrecken erreicht. Gleiches gilt für nichtrotierende
Kämmwerkzeuge. Dies ist insbesondere vorteilhaft, wenn zwischen den Karden eine Behandlung mit mindestens einem Flüssigkeitsstrahl, insbesondere Hochgeschwindigkeits- flüssigkeitsstrahl, erfolgt, bei der die technischen Fasern teilweise gelockert und/oder aufgeschlossen und/oder ihr Verhältnis von Länge zu Dicke erhöht wird . Dabei werden die technischen Fasern nicht vollständig in Elementarfasern aufgeschlossen, wie dies mitunter beim Dampfdruckaufschluss oder chemischem Auf- schluss der Fall ist, sondern es werden nur wenige Bindungen gelöst. Insbesondere dadurch und insbesondere durch Strecken im (an)gelösten Zustand kann dann eine Vergrößerung das Verhältnisses von Länge zu Dicke der technischen Fasern schonend erhöht werden. Insbesondere durch eine Verstreckung im feuchten oder angelösten oder angelösten Zustand einiger Bindungen kann dann eine Vergrößerung des Verhältnisses von Länge zu Dicke in der teilweise gelockerten und/oder aufgeschlossenen Fasern erfolgen und/oder kann die Erhöhung dieses Verhältnisses zum Verstrecken genutzt werden. Insbesondere erfolgt dadurch eine Vergrößerung des Verhältnisses von Länge zu Dicke um 1 5% oder mehr, insbesondere um mindestens 20% insbesondere bis 30% . Die Vergrößerung kann dabei allein durch das Auflösen technischer Fasern in mehrere technische Fasern durch Auflösen von Bindungen durch den Flüssigkeitsstrahl erfolgen oder in Zusammenwirken mit einem Verstrecken erfolgen, wobei die Vergrößerung des Verhältnisses unter Einwirken mindestens einer streckender Kraft bevorzugt wird .
Mit besonderem Vorteil weisen die Pflanzenfasern vor der Behandlung mit dem mindestens einen Hochgeschwindigkeitsstrahl einen Feuchtigkeitsgehalt von mindestens 25%, insbesondere mindestens 40% auf, da in diesem Zustand Pflanzenleime, insbesondere Pektin und Hemicellulosen, gequollen vorliegen und/oder liegen Pflanzenleime, insbesondere Pektin und Hemicellulosen, der Pflanzenfasern gequollen oder angequollen vor. Dies kann auch erreicht werden, wenn übermäßig feuchte Pflanzenfasern, beispielsweise solche mit einem hohen Anteil an Haftwasser, kurz oder unmittelbar vor der Behandlung insbesondere oberflächlich, von diesem Haftwasser befreit werden, beispielsweise durch Ausquetschen. Dadurch wird zwar der Feuchtigkeitsgehalt reduziert, den Pflanzenleimen wird dadurch jedoch nicht in erheblichem Maß Feuchtigkeit entzogen. Das Trocknen muss somit derart gestaltet sein, dass auch danach gequollene Pflanzenleime vorliegen. Insbesondere in einem solchen, feuchten und/oder gequollenen Zustand lassen sich die Vorteile der Erfindung effektiv nutzen und es kann ein Aufschluss und insbesondere eine zumindest teilweise Separierung von Pflanzenfasern besonders effektiv und effizient erfolgen. Dabei kann mit vergleichsweise wenig Flüssigkeit im Flüssigkeitsstrahl, insbesondere Hochgeschwindig- keitsflüssigkeitsstrahl, eine beachtliche Wirkung erzielt werden. Auch der Energieeinsatz ist, insbesondere bei Einsatz eines Flüssigkeitsstrahls, gering .
Insbesondere wenn auch die Gewinnung der Pflanzenfasern aus Stängeln im feuchten Zustand erfolgt, kann auch auf eine zwischenzeitliche Trocknung, beispielsweise nach einem feuchten Voraufschluss oder einer Wasserröste, verzichtet werden.
Insbesondere wird es bevorzugt wenn alle oder 80%, zumindest 50%, der Pektine und Hemicellulosen bei Begin der Behandlung gequollen vorliegen.
Ein für die Erfindung besonders geeigneter Zustand kann insbesondere bei aus frischen oder gründen Pflanzenstängeln ohne Trocknung gewonnen Pflanzenfasern und/oder bei in Flüssigkeit, insbesondere Wasser, insbesondere in Anwesenheit von Mikroorganismen, voraufgeschlossenen und/oder eingeweichten Pflanzenfasern vorliegen.
Bevorzugt werden die Pflanzenfasern vor der Behandlung, insbesondere nach der Abtrennung von hölzernen Bestandteilen und insbesondere nach einer ersten Reinigung, einer Wasserröste oder einem feuchten oder nassen Voraufschluss unterzogen und zwischen der Wasserröste bzw. dem Voraufschluss und dem Beginn der Behandlung nicht getrocknet, insbesondere zumindest nicht so getrocknet, dass Pflanzenleime signifikant, insbesondere nicht mehr als um 50%, entquellen. Es kann jedoch eine Entfernung der nicht in Pflanzenleimen gebundenen Flüssigkeit, beispielsweise durch Abpressen erfolgen. Die Wasserröste oder der Voraufschluss können kalt oder warm erfolgen. Mit besonderem Vorteil werden die Pflanzenfasern zum Erreichen eines besonders geeigneten Zustandes nicht gebrochen und möglichst nur geringen mechanischen Beanspruchungen ausgesetzt, insbesondere durch ein Verfahren gemäß der WO 201 6/074807 gewonnen.
Bevorzugt weist der Hochgeschwindigkeitsflüssigkeitsstrahl eine Geschwindigkeit der Flüssigkeit im Hochgeschwindigkeitsflüssigkeitsstrahl, insbesondere am Ort des Kontaktes mit den Pflanzenfasern von mehr als 20 m/s, insbesondere von mehr als 30 m/s, insbesondere von mehr als 50 m/s, auf.
Mit besonderem Vorteil wird der mindestens eine Hochgeschwindigkeitsflüssig- keitsstrahl durch Durchführen eines unter mindestens 2 bar, vorzugsweise unter mindestens 1 5 bar, insbesondere mindestens 30, insbesondere mindestens 50 bar Druck stehenden Wasservolumens durch eine Düse erzeugt. Dabei kann ein hoher Wasserdurchsatz einen geringen Druck und ein hoher Druck einen geringen Wasserdurchsatz kompensieren. Durch diese Düse wird insbesondere eine Querschnittsverjüngung des Flüssigkeitsvolumens, insbesondere um einen Faktor von 2 bis 20 erreicht. Dadurch lässt sich aus einem unter Druck stehenden Flüssigkeitsvolumen ein Hochgeschwindigkeitsflüssigkeitsstrahl erzeugen. Bei der Düse handelt es sich insbesondere um eine solche, die zumindest in eine Richtung eine lichte Weite bis 2 mm, insbesondere 1 ,5 mm aufweist. Die lichte Weite in eine Richtung liegt bevorzugt bei 0,01 bis 0,5 mm . Die Form der Düse kann dabei sowohl rechteckig als auch kreisrund oder oval ausgebildet sein oder eine andere Form aufweisen. Besonders bevorzugt wird es dabei beispielsweise eine Düse auszubilden, die einen Kreisbogenabschnitt als Grundform aufweist und in der radialen Richtung eine lichte Weite von 0,5 bis 1 ,5 mm aufweist. Besonders bevorzugt wird ein rotierender punktförmiger Wasserstrahl. Besonders bevorzugt werden Kombinationen von verschiedenen Düsentypen, beispielsweise die einer etwa senkrecht, zum Beispiel in einem Winkel von 70 bis 100° , auf das Faserband oder die Basteinheit wirkenden Düse, insbesondere Rotationsdüse, zusammen mit einer 20- 40° quer zur Bewegungsrichtung der Pflanzenstängel abstrahlenden, jedoch in Bewegungsrichtung des Faserbandes oder der Basteinheit gerichteten Düse, insbesondere Flachstrahldüse. Grundsätzlich benötigt ein weniger (vorlaufgeschlossenes Fasermaterial höhere Drücke und/oder rotierende Wasserstrahlen, mithin eine höhere hydromechani- sche Last, während gut aufgeschlossenes Material nur geringer Wasserdrücke bedarf.
Insbesondere sind Flüssigkeitsstrahlen, insbesondere Hochgeschwindigkeitsflüs- sigkeitsstrahlen mit einer langsameren die Strahlgeschwindigkeit und/oder paralleler Wasserbewegung, insbesondere sowohl im Strahl selbst als auch über den ableitenden Sieben gewählt, als im Prozess vorher einwirkende Flüssigkeitsstrahl, insbesondere Hochgeschwindigkeitsflüssigkeitsstrahl.
Bevorzugt werden Wassermengen je Behandlungsstufe und/oder an einer Stelle einwirkenden Flüssigkeitsstrahl, insbesondere Hochgeschwindigkeitsflüssigkeits- strahl, von 5 bis 200 ml, insbesondere von 10 bis 1 50 ml, je g nassem Fasermaterial oder verunreinigter nasser Pflanzenfaser. Besonders bevorzugt wird es, pro Gramm nasser Pflanzenfaser oder verunreinigter nasser Pflanzenfaser je Bearbeitungseinheit eine Flüssigkeitsmenge von 30 bis 90 cm3 als Flüssigkeitsstrahl, insbesondere Hochgeschwindigkeitsflüssigkeitsstrahl, einzusetzen.
Mit besonderem Vorteil weist der Flüssigkeitsstrahl, insbesondere Hochge- schwindigkeitsflüssigkeitsstrahl, eine Temperatur von mindestens 40°C, insbesondere mindestens 70°C auf.
Der Hochgeschwindigkeitsflüssigkeitsstrahl oder Hochgeschwindigkeitsgasstrahl weist insbesondere einen Öffnungswinkel von zumindest in einer Raumrichtung weniger als 30° auf, insbesondere von weniger als 10°, insbesondere in der Richtung des Radius der Fasern bzw. des Faserbandes auf. Der Hochgeschwin- digkeitsflüssigkeitsstrahl oder Hochgeschwindigkeitsgasstrahl weist insbesondere am Ort des Kontaktes mit den Pflanzenfasern eine Abmessung im Querschnitt von zumindest in einer Richtung senkrecht zur Geschwindigkeit der Flüssigkeit oder des Gases im Strahl von weniger als 3 mm, insbesondere weniger als 1 mm auf. Dafür ist es ausreichend den kleinsten Querschnitt, der von 90 % der Flüssigkeit oder des Gases des Hochgeschwindigkeitsflüssigkeitsstrahls oder Hochgeschwindigkeitsgasstrahls durchtreten wird, zu betrachten. Mit besonderem Vorteil kann ,/,ein punktförmiger, mit hoher Rotationsfrequenz, beispielsweise mit 80 Rotationen je Sekunde, um die Mittelachse rotierender Hochgeschwindigkeitswasserstrahl eingesetzt werden
Mit weiterem Vorteil können, insbesondere in einem frühen Stadium der Bearbeitung und/oder bei wenig (vorlaufgeschlossenem Fasermaterial, zwei punktförmige, mit hoher Rotationsfrequenz, beispielsweise mit 40 bis 1 60, insbesondere 60 bis 100 Rotationen je Sekunde, um die Mittelachse gegenläufig rotierende
Hochgeschwindigkeitswasserstrahl eingesetzt werden, die insbesondere so angeordnet sind oder werden, dass sie, insbesondere beim Kontakt mit den Fasern, aneinander angrenzen oder teilweise überlappen und insbesondere ein jeweils vom jeweils anderen Strahl entfernter oder außen liegender Teil, der insbesondere 40 bis 60 % der Querschnittsfläche des rotierenden Strahls ausmacht, abgeschirmt wird, sodass er nicht auf das Faserband auftrifft. Der Teil stellt insbesondere eine Hälfte dar, insbesondere weist der Strahl einer kreisrunde Querschnittsfläche der Rotation auf und ist der Teil ein Halbkreis. Eine Abschirmung kann beispielsweise durch ein einfaches Blech oder Sieb erfolgen. Durch eine solche Anordnung kann bewirkt werden, dass lediglich die Teile der Rotationsstrahlen auf das Faserband auftreffen, die eine Faserorientierung in Längsrichtung des Bandes fördern.
Mit besonderem Vorteil werden die Pflanzenfasern vor, nach und/oder während, insbesondere vor, der Behandlung mit dem mindestens einen Flüssigkeitsstrahl, insbesondere Hochgeschwindigkeitsflüssigkeitsstrahl, parallelisiert oder liegen sie bei der Behandlung parallelisiert und/oder in oder analog einem Karden- oder Krempelband vor.
Dabei erfolgt die Parallelisierung insbesondere unter Verwendung mindestens eines Ausrichtflüssigkeitssstrahl, insbesondere Ausrichthochgeschwindigkeits- flüssigkeitsstrahl, für den insbesondere die in Bezug auf den mindestens einen Flüssigkeitsstrahl, insbesondere Hochgeschwindigkeitsflüssigkeitsstrahl,als vorteilhaft geschilderten Merkmale gelten. Dies kann beispielsweise durch ein Treiben der Fasern mit dem mindestens einem Ausrichtflüssigkeitsstrahl, insbesonde- re bergauf und/oder bergab oder in/über einen Bereich in dem die Flüssigkeitsabfuhr gegenüber dem Bereich aus dem heraus getrieben wird, reduziert ist, erfolgen.
Mit besonderem Vorteil wird die Flüssigkeitsabfuhr dadurch bewirkt, dass ein im Bereich des Auftreffens des Flüssigkeitsstrahls auf der von der Quelle des Hochgeschwindigkeitsstrahls abgelegenen Seite der Fasern oder des Bandes befindliches Sieb ein Unterdruck angelegt wird bzw. ist, der im zeitlichen Verlauf vorteilhaft moduliert ist bzw. wird.
Darüber hinaus wird das Vorsehen eines Muldeneinzugs, insbesondere in Form einer Mulde und einer darein greifenenden Walze und/oder Rolle, die die Fasern klemmend zwischen Mulde und Rolle und/oder Walze führt und einer Vorrichtung zum Abziehen aus und/oder von der Mulde und/oder Walze zur Führung und zum gleichmäßigen Vorlegen der Pflanzenfasern und zum (weiteren) Parallelisieren, insbesondere nach einer Parallelisierung mittels eines Ausrichtflüssigkeitsstrahls, bevorzugt. Dadurch kann ein an sich bevorzugtes gleichmäßiges Vorlegen erzielt werden.
Mit besonderem Vorteil werden die Pflanzenfasern mehrfach mit dem mindestens einen Flüssigkeitsstrahl, insbesondere Hochgeschwindigkeitsflüssigkeits- strahl, behandelt und anschließend, insbesondere jeweils anschließend, feucht gekämmt Insbesondere werden die Pflanzenfasern von mindestens zwei Seiten mit mindestens einem Flüssigkeitsstrahl, insbesondere Hochgeschwindigkeits- flüssigkeitsstrahl, behandelt und anschließend, insbesondere jeweils anschließend, feucht gekämmt. Dabei erfolgt insbesondere auch das Kämmen von unterschiedlichen Seiten.
Generell wird es bevorzugt, insbesondere bei nur einmaliger und/oder einseitiger Behandlung mit einem Hochgeschwindigkeitsstrahl, wenn die feuchten Fasern in einer Schicht mit einer Schichtdicke von weniger als 20mm, insbesondere von weniger als 10mm mit dem mindestens einen Flüssigkeitsstrahl, insbesondere Hochgeschwindigkeitsflüssigkeitsstrahl, behandelt werden. Mit besonderem Verfahren werden Pflanzenfasern feucht verstreckt und/oder doubliert. Dabei erfolgt das Verstrecken vorteilhafterweise zumindest auch teilweise durch Kämmen, beispielsweise mit einer Nadelstabstrecke.
Vorteilhafterweise wird die Flüssigkeit des mindestens einen Flüssigkeitsstrahl, insbesondere Hochgeschwindigkeitsflüssigkeitsstrahl, so abgeführt wird, dass sich kein Flüssigkeitsstau ergibt, der den Flüssigkeitsstrahl, insbesondere Hoch- geschwindigkeitsflüssigkeitsstrahl, beeinträchtigt oder der die Pflanzenfasern in ein Flüssigkeitsbett bettet oder der die Pflanzenfasern aufschwimmen lässt. Dies kann beispielsweise durch eine entsprechende Abflussmöglichkeit, beispielsweise durch Auflage der Pflanzenfasern auf einem Gitter und/oder Sieb und/oder eine ausreichend dünne und/oder lockere Anordnung der Pflanzenfasern und/oder die Führung des Pflanzenfasern durch beispielsweise eine Nadelstabstrecke während der Behandlung mit dem mindestens einen Flüssigkeitsstrahl, insbesondere Hochgeschwindigkeitsflüssigkeitsstrahl, erfolgen. Besonders bevorzugt wird das Anlegen eines Unterdrucks unterhalb des o.g . Siebes/Gitters, welcher die Flüssigkeit aktiv abzieht.
Mit besonderem Vorteil werden die Pflanzenfasern in oder analog einem Kardenband oder Krempelband beinhaltet mit dem mindestens einem Flüssigkeitsstrahl, insbesondere Hochgeschwindigkeitsflüssigkeitsstrahl, behandelt und anschließend feucht gekämmt. In dieser Form ist eine Führung und Weiterverarbeitung besonders effizient.
Weiter wird es bevorzugt, wenn der Flüssigkeitsstrahl, insbesondere Hochge- schwindigkeitsflüssigkeitsstrahl, mit einem Winkel von 30-70°, insbesondere 40- 60°, zwischen Längserstreckung der Pflanzenfasern und/oder des Bandes, in dem die Fasern vorliegen, und/oder Transportrichtung der Pflanzenfasern und/oder des Bandes, in dem die Fasern vorliegen, auf die Pflanzenfasern gerichtet wird.
Besonders bevorzugt wird es, wenn die Pflanzenfasern und der Flüssigkeitsstrahl, insbesondere Hochgeschwindigkeitsflüssigkeitsstrahl, relativ zueinander in Richtung der Längserstreckung der Pflanzenfasern und/oder des Bandes, in dem die Fasern vorliegen, und/oder in Transportrichtung der Pflanzenfasern und/oder des Bandes, in dem die Fasern vorliegen, mit einer ersten Geschwindigkeit bewegt werden.
Besonders bevorzugt wird es, einen Flachstrahl als Flüssigkeitsstrahl, insbesondere Hochgeschwindigkeitsflüssigkeitsstrahl, zu verwenden, der sich insbesondere über die gesamte Breite des Faserbandes bzw. der Fasern erstreckt. Die den Flüssigkeitsstrahl, insbesondere Hochgeschwindigkeitsflüssigkeitsstrahl, ausbildende Düse wird insbesondere mit einer höheren Geschwindigkeit als die Fördergeschwindigkeit der Fasern parallel zu dieser hin und her bewegt, jedoch der Flüssigkeitsstrahl, insbesondere Hochgeschwindigkeitsflüssigkeitsstrahl, nur in den Zeitfenstern auf die Fasern bzw. das Faserband gerichtet oder dazu erzeugt, in denen sich die Geschwindigkeiten der Düse und der Förderung zu einer größeren Relativgeschwindigkeit positiv überlagern.
Somit werden entweder Pflanzenfasern und/oder das Band, in dem die Fasern vorliegen, oder der Flüssigkeitsstrahl, insbesondere Hochgeschwindigkeitsflüs- sigkeitsstrahl, oder beide so bewegt, dass sie relativ zueinander bewegt werden. Von der ersten Geschwindigkeit ist die zweite Geschwindigkeit der Flüssigkeit innerhalb des Flüssigkeitsstrahls zu unterscheiden. Der Flüssigkeitsstrahl an sich wird aber, während die Flüssigkeitsteilchen im Flüssigkeitsstrahl, insbesondere Hochgeschwindigkeitsflüssigkeitsstrahl, mit einer zweiten Geschwindigkeit innerhalb des Flüssigkeitsstrahls fortschreiten, mit einer ersten Geschwindigkeit relativ zu den Pflanzenfasern und/oder dem Band, in dem die Fasern vorliegen, bewegt. Dies kann beispielsweise dadurch geschehen, dass die Pflanzenfasern und/oder das Band, in dem die Fasern vorliegen, relativ zu dem an sich ruhenden Flüssigkeitsstrahl bewegt werden. Die Relativbewegung oder erste Geschwindigkeit ist dabei insbesondere jene parallel zur Längserstreckung der Pflanzenfasern und/oder des Bandes, in dem die Fasern vorliegen und/oder der Transportrichtung der Pflanzenfasern und/oder des Bandes, in dem die Fasern vorliegen. Wird der Flüssigkeitsstrahl beispielsweise durch eine entsprechende Düse erzeugt, kann beispielsweise die Düse ruhen und die Pflanzenfasern und/oder das Band, in dem die Fasern vorliegen, bewegt werden, insbesondere so, dass die/es zunächst auf den Flüssigkeitsstrahl zu bewegt wird, dann der Flüssigkeitsstrahl durch Bewe- gung der Pflanzenfasern und/oder des Bandes, in dem die Fasern vorliegen, zumindest teilweise über die Länge der Pflanzenfasern und/oder des Bandes, in dem die Fasern vorliegen, streicht und insbesondere die Pflanzenfasern und/oder das Band, in dem die Fasern vorliegen, sodann auf der anderen Seite des Flüssigkeitsstrahls den Flüssigkeitsstrahl verlassen.
Dabei ist insbesondere die erste Geschwindigkeit parallel zu einer Geschwindigkeitskomponente der zweiten Geschwindigkeit, jedoch insbesondere nicht parallel oder antiparallel zur zweiten Geschwindigkeit. Unter Parallelität ist dabei die Orientierung in die gleiche Richtung zu verstehen. Bei entgegengerichteter Orientierung wäre hier von antiparallel zu sprechen.
Somit überlagern sich die erste und die zweite Geschwindigkeit teilweise derart beim Auftreffen der Flüssigkeit oder Gases auf die Pflanzenfasern und/oder das Band, in dem die Fasern vorliegen, sodass sich eine geringere Relativgeschwindigkeit gibt als die Addition der Geschwindigkeiten. Dadurch wird eine Vergrößerung des Verhältnisses von Länge zu Dicke der Fasern und/oder ein Verstrecken unterstützt und/oder bewirkt.
Bevorzugt wird es, wenn der mindestens eine Flüssigkeitsstrahl eine zweite Geschwindigkeit der Flüssigkeit im Flüssigkeitsstrahl, insbesondere am Ort des Kontaktes mit den Pflanzenfasern, von mehr als 30 m pro Sekunde, insbesondere von mehr als 50 m pro Sekunde, bevorzugt von mehr als 100 m pro Sekunde aufweist.
In einer anderen Ausgestaltung, insbesondere wenn die Pflanzenfasern nicht als Band vorliegen und/oder wenn die Pflanzenfasern lose oder als Flocke oder Knäul vorliegen, wird es bevorzugt, die Behandlung mit dem mindestens einen Flüssigkeitsstrahl, insbesondere Hochgeschwindigkeitsflüssigkeitsstrahl, in einem rotierenden und die Fasern fördernden Trommelsieb vorzunehmen. In diesem Fall wird eine Ausrichtung des mindestens einen Flüssigkeitsstrahls derart bevorzugt, dass er die Fördergeschwindigkeit reduziert, ihr also insbesondere zumindest teilweise entgegengesetzt ist. Durch eine Behandlung in einem fördernden Trommelsieb kann erreicht werden, dass die Fasern durch Herunterfallen, beim Transport nach oben gedreht und gewendet werden. Dadurch ist eine gleichmäßige und allseitige Behandlung möglich, insbesondere wenn mehrere oder mindestens ein breiter Hochgeschwindigkeitsstrahl zur Behandlung ein einem oder mehreren aufeinander folgenden, ebenfalls jeweils mit mindestens einem Hochgeschwindigkeitsstrahl ausgestatteten rotierenden und fördernden Trommelsieben vorgesehen sind .
Auch ist, insbesondere wenn die Pflanzenfasern nicht als Band vorliegen und/oder wenn die Pflanzenfasern lose oder als Flocke oder Knäul vorliegen, bevorzugt, eine Behandlung mit dem mindestens einen Flüssigkeitsstrahl vorzunehmen, während sich die Fasern in einer länglichen Mulde angeordnet befinden. Diese kann insbesondere lang gestrecktes und quer zur Längserstreckung gebogenes, insbesondere halbrundes Sieb oder Gitter gebildet werden. Insbesondere ist es bevorzugt, die Pflanzenfasern zu behandeln, während sie so gelagert sind, dass eine Ausbreitung der Fasern zumindest und insbesondere in eine Raumrichtung reduziert und/oder verhindert wird . Dabei wird es bevorzugt, wenn durch die Lagerung eine Tendenz zum Zusammenrutschen zumindest in einer Raumrichtung gegeben ist. Dabei, wie generell bei der Erzeugung eines Pflanzenfaserbandes mit Hilfe eines Flüssigkeitsstrahls, wird insbesondere der Einsatz mindestens eines, insbesondere zweier, rotierenden Flüssigkeitsstrahls bevorzugt, dadurch die Bandbildung gefördert wird.
Durch eine solche Verfahrensführung kann die Bildung eines Pflanzenfaserbandes durch den mindestens einen Hochgeschwindigkeitsstrahl bewirkt werden. Besonders vorteilhaft sind zwei teilweise überlagerte und teilweise abgeschirmte rotierende Flüssigkeitsstrahlen, insbesondere in einer Anordnung, wie oben geschildert. Dieses Band kann dann feucht gekämmt werden. Vorteilhafterweise wird es aber zunächst im Band mit mindestens einem weiteren Flüssigkeitsstrahl behandelt und anschließend und/oder jeweils nach der Behandlung mit einem Flüssigkeitsstrahl feucht gekämmt und insbesondere verstreckt. Mit besonderem Vorteil werden die Pflanzenfasern nach der Behandlung mit mindestens einem Flüssigkeitsstrahl und insbesondere nach dem Verstrecken gekocht und/oder gebleicht, insbesondere unter Beaufschlagung der Pflanzenfasern mit einer Flüssigkeitsströmung zum weiteren Auswaschen, insbesondere gelöster und/oder suspendierbarer , Verunreinigungen.
Gelöst wird die Aufgabe auch durch die Verwendung mindestens eines Flüssigkeitsstrahls, insbesondere Hochgeschwindigkeitsflüssigkeitsstrahls, zur Reinigung und/oder zur Erhöhung des Verhältnisses von Faserlänge zu Faserdicke von Pflanzenfasern. Dabei werden die Pflanzenfasern mit mindestens einem Flüssigkeitsstrahl behandelt und anschließend feucht gekämmt. Die in Bezug auf das Verfahren geschilderten Aspekte und vorteilhaften Merkmale können entsprechend übertragen werden.
Gelöst wird die Aufgabe auch durch eine Vorrichtung zur Reinigung und/oder zur Vergrößerung des Verhältnisses von Faserlänge zu Faserdicke von Pflanzenfasern. Dabei ist mindestens eine Führung und/oder Halterung für Pflanzenfasern und eine Vorrichtung zur Behandlung der mit der Führung und/oder Halterung gehaltenen und/oder geführten Pflanzenfasern mit mindestens einem Flüssigkeitsstrahl, insbesondere Hochgeschwindigkeitsflüssigkeitsstrahl, sowie mindestens eine Vorrichtung zum feuchten Kämmern der Pflanzenfasern vorgesehen. Insbesondere ist die Vorrichtung eingerichtet zur Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens, insbesondere unter Vorsehung entsprechender Mittel und/oder insbesondere einer Steuerung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Die Vorrichtung zum feuchten Kämmern ist insbesondere eine Karde. Insbesondere weist die Vorrichtung mehrere Vorrichtungen/Module zur Behandlung der mit der mindestens einen Führung und/oder Halterung gehaltenen und/oder geführten Pflanzenfasern mit mindestens einem Flüssigkeitsstrahl, insbesondere Hochgeschwindigkeitsflüssigkeitsstrahl, sowie mehrere Vorrichtung zum feuchten Kämmern der Pflanzenfasern auf. Dabei ist insbesondere mindestens eine Führung und/oder eine Transportvorrichtung vorgesehen, die eingerichtet ist, die Fasern von einer ersten Vorrichtung zur Behandlung der mit der mindestens einen Führung und/oder Halterung gehaltenen und/oder geführten Pflan- zenfasern mit mindestens einem Flüssigkeitsstrahl, insbesondere Hochgeschwin- digkeitsf lüssig keitsstrahl, zu einer ersten Vorrichtung zum feuchten Kämmern der Pflanzenfasern zu transportieren und insbesondere zu mindestens einer weiteren Vorrichtung zur Behandlung der mit der mindestens einen Führung und/oder Halterung gehaltenen und/oder geführten Pflanzenfasern mit mindestens einem Flüssigkeitsstrahl, insbesondere Hochgeschwindigkeitsflüssigkeitsstrahl, und, insbesondere anschließend, insbesondere zu mindestens einer weiteren Vorrichtung zum feuchten Kämmern der Pflanzenfasern zu transportieren.
Insbesondere wird dabei die Transportgeschwindigkeit zum Ende hin erhöht und dadurch ein Verstrecken erreicht. Insbesondere ist die Transportvorrichtung Bestandteil der mindestens einen Führung und/oder Halterung oder beinhaltet diese.
Dabei ist die Transportvorrichtung, Führung und/oder Halterung eingerichtet, die Fasern, insbesondere in oder analog eines Krempel- oder Kardenbandes zu transportieren, insbesondere in Faser- oder Bandlängsrichtung, und zumindest teilweise in zumindest eine Richtung, insbesondere senkrecht oder im oben genannten Winkel zur Flüssigkeitsstrahlrichtung, zu fixieren, beispielsweise durch das Anpressen einer oder mehrerer Rollen und/oder Walzen, und insbesondere im Bereich der Beaufschlagung mit mindestens einem Flüssigkeitsstrahl, insbesondere Hochgeschwindigkeitsflüssigkeitsstrahl, auf einer Fläche zu führen, sich sich in einem Winkel von 30 bis 90° zur Flüssigkeitsstrahlrichtung erstreckt. Dabei weist die Fläche insbesondere Öffnungen zur Abführung der Flüssigkeit des Flüssigkeitsstrahls auf, ist insbesondere als Gitter oder Sieb ausgebildet.
Mit besonderem Vorteil ist die Transportvorrichtung, Führung und/oder Halterung ausgebildet, die Fasern zwischen dem Passieren unterschiedlicher, insbesondere zweier, zu drehen und/oder wenden, insbesondere um 1 80° und/oder sind die mehreren Vorrichtungen zur Behandlung der mit der mindestens einen Führung und/oder Halterung gehaltenen und/oder geführten Pflanzenfasern mit mindestens einem Flüssigkeitsstrahl, insbesondere Hochgeschwindigkeitsflüssigkeits- strahl, so angeordnet, dass sie die mit der mindestens einen Führung und/oder Halterung gehaltenen und/oder geführten Pflanzenfasern von unterschiedlichen Richtungen, insbesondere entgegengesetzten oder um mindestens 90° um die Faser- oder Bandlängsrichtung verdrehten Richtungen, mit mindestens einem Flüssigkeitsstrahl, insbesondere Hochgeschwindigkeitsflüssigkeitsstrahl, beaufschlagen.
Insbesondere weist die Vorrichtung eine Vorrichtung oder Anordnung zur kontinuierlichen Reinigung mindestens einer Vorrichtung zum Kämmen auf. Dies kann beispielsweise durch ein Flüssigkeitsbad und/oder eine Flüssigkeitsströmung oder einen Flüssigkeitsstrahl, der so auf die Vorrichtung zum Kämmen gerichtet ist, dass es/er darin gefangene Verunreinigungen entfern, insbesondere ausspült. Die Vorrichtung zum Kämmen kann dabei insbesondere durch rotierende Walzen und/oder Rollen und/oder Nadelfelder gebildet werden, die mit Nägel, Nadeln, Stacheln, Stäben und/oder Harken besetzt sind und die so angeordnet sind, und mit einer solchen Geschwindigkeit rotieren, dass die Nägel, Nadeln, Stacheln, Stäben und/oder Harken kämmend durch die Pflanzenfasern, insbesondere in Form eines Bandes, geführt werden.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausführungen sollen anhand der schematischen Figuren exemplarisch beschrieben werden. Dabei zeigt die Figur:
Fig. 1 : einen Behandlungsstraße zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Zu erkennen ist in Fig. 1 ein Faserband 1 3, das oben links gebildet und im weiteren Verlauf nach unten rechts bearbeitet, gesäubert, gestreckt und verfeinert wird .
Gezeigt ist eine Vordosiereinrichtung 6, die feuchte Fasern 5 vorausrichtet und dosiert mit einer Wasserdüse 7 über eine Erhöhung 8 spült. Im Folgenden werden die Fasern 5 durch einen Muldeneinzug zwischen einer Mulde 9 und einer ersten Rolle l 1 geklemmt und durch eine mit Nägeln versehende, am Umfang mit der Geschwindigkeit V2 schneller als die erste mit der Geschwindigkeit V1 laufende Rolle laufende zweite Rolle abgezogen. Sodann wird das entstandene Faserband 1 3 über ein Sieb 14 geführt und von oben unter einem Winkel von 80° mit einem ersten Flüssigkeitsstrahl, insbesondere Hochgeschwindigkeitsflüssig- keitsstrahl, aus einer ersten Flüssigkeitsdüse 1 2 behandelt. Das Wasser und gelöste und/oder ausgespülte Bestandteile können durch das Sieb 14 in ein darunter befindliches Becken 29 gelangen. Nachfolgend erfolgt im feuchten Zustand eine Verstreckung und Auskämmung des Faserbandes 1 3 durch eine dritte 1 5 und vierte 1 6 klemmende Rolle und eine mit Nägeln versehende fünfte Rolle 1 7, die mit höherer Umfangsgeschwindigkeit V4 läuft als die Umfangsgeschwindigkeit V5 der untereinander synchronisierten dritten und vierten Rolle 1 5, 1 6. Dadurch können auch weitere Fremdstoffe gelockert und somit später leichter ausgespült werden.
Anschließend wird das Faserband 1 3 so geführt, dass es nach unten frei liegt und nach oben durch ein zweites Sieb 1 9 gestützt ist. In dieser Lage wird es von einem zweiten Flüssigkeitsstrahl, insbesondere Hochgeschwindigkeitsflüssig- keitsstrahl, aus einer zweiten Flüssigkeitskeitsdüse 1 8 unter einem Winkel von 80° behandelt. Das Wasser und gelöste und/oder ausgespülte Bestandteile können das zweite Sieb 1 9 passieren und anschließend oder alternativ in das darunter angeordnete Becken 29 tropfen.
Daraufhin erfolgt im feuchten Zustand des Faserbandes 1 3 eine weitere Verstreckung und Auskämmung durch eine sechste 20 und siebte 21 klemmende Rolle und eine mit Nägeln versehende achte Rolle 24 , die mit höherer Umfangsgeschwindigkeit V6 läuft als die Umfangsgeschwindigkeit V5 der untereinander synchronisierten sechsten und siebten Rolle 20, 21 . Dadurch können auch weitere Fremdstoffe gelockert und somit später leichter ausgespült werden.
Anschließend wird das Faserband 1 3 über ein drittes Sieb 24 geführt und von einem dritten Flüssigkeitsstrahl, insbesondere Hochgeschwindigkeitsflüssigkeits- strahl, aus einer dritten Flüssigkeitsdüse 23 unter einem Winkel von 80° behandelt. Das Wasser und gelöste und/oder ausgespülte Bestandteile können das dritte Sieb 24 passieren und das darunter angeordnete Becken 29 tropfen.
Daraufhin erfolgt im feuchten Zustand eine weitere Verstreckung und Auskämmung durch eine neunte 25 und zehnte 26 klemmende Rolle und eine mit Nägeln versehende elfte Rolle27, die mit höherer Umfangsgeschwindigkeit V8 läuft als die Umfangsgeschwindigkeit V8 der untereinander synchronisierten neunten und zehnten Rolle 25, 26. Die elfte Rolle 27 läuft unten durch das Wasserbad im Becken 29, wodurch sie ständig gereinigt wird .
Daraufhin wird das Faserband 1 3 abgezogen und weiter verarbeitet, hier in ein Kochbehältnis 28 überführt.
Die Umfangsgeschwindigkeit V1 , V2, V3, V4, V5, V6, V7, V8 steigt von der ersten Rolle 10 zur zweiten 1 1 , zu der dritten 1 5 und vierten 1 6 Rolle, zu der fünften 1 7 Rolle, zu der sechsten 20 und siebten 21 Rolle, zu der achten Rolle 22, zu der neunten 25 und zehnten 26 Rolle und zu der elften Rolle 27 jeweils an.

Claims

Ansprüche
1 . Verfahren zur Reinigung und/oder zur Vergrößerung des Verhältnisses von Faserlänge zu Faserdicke von Pflanzenfasern (5, 1 3), dadurch gekennzeichnet, dass die Pflanzenfasern mit mindestens einem Flüssigkeitsstrahl, insbesondere Hochgeschwindigkeitsflüssigkeitsstrahl, ( 1 2, 1 8, 21 ) behandelt und anschließend feucht gekämmt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , wobei Pektin und Hemicellulosen der Pflanzenfasern bei Begin der Behandlung mit dem Flüssigkeitsstrahl, insbesondere Hochgeschwindigkeitsflüssigkeitsstrahl, zumindest (an)gequollen vorliegen.
3. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Pflanzenfasern vor Beginn der Behandlung mit dem Flüssigkeitsstrahl, insbesondere Hochgeschwindigkeitsflüssigkeitsstrahl, einen Feuchtigkeitsgehalt von mindestens 25% aufweisen oder die Pflanzenfasern mit einem Feuchtigkeitsgehalt von mindestens 25% bereitgestellt und vor der Behandlung mit dem Flüssigkeitsstrahl, insbesondere Hochgeschwindigkeitsflüssigkeits- strahl, auf einen Feuchtegehalt von minimal 25 % getrocknet werden.
4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Pflanzenfasern mehrfach mit dem mindestens einem Flüssigkeitsstrahl, insbesondere Hochgeschwindigkeitsflüssigkeitsstrahl, behandelt und anschließend feucht gekämmt werden und/oder wobei die Pflanzenfasern von mindestens zwei Seiten mit mindestens einem Flüssigkeitsstrahl, insbesondere Hochgeschwindigkeitsflüssigkeitsstrahl, behandelt und anschließend feucht gekämmt werden.
5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Pflanzenfasern feucht verstreckt werden.
6. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Flüssigkeit des mindestens einen Flüssigkeitsstrahl, insbesondere Hochgeschwindig- keitsflüssigkeitsstrahl, so abgeführt wird, dass sich kein Flüssigkeitsstau ergibt, der Flüssigkeitsstrahl, insbesondere Hochgeschwindigkeitsflüssig- keitsstrahl, beeinträchtigt oder der die Pflanzenfasern in ein Flüssigkeitsbett bettet oder der die Pflanzenfasern aufschwimmen lässt.
7. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Pflanzenfasern in einem Faserband, Kardenband, Krempelband oder Kammzug beinhaltet mit dem mindestens Flüssigkeitsstrahl, insbesondere Hochge- schwindigkeitsflüssigkeitsstrahl, behandelt und anschließend feucht gekämmt werden.
8. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei Pflanzenfasern vor, nach und/oder während der Behandlung mit dem mindestens einen Flüssigkeitsstrahl, insbesondere Hochgesch windig keitsflüssigkeitsstrahl, unter Verwendung des mindestens einen Flüssigkeitsstrahl, insbesondere Hochgeschwindigkeitsflüssigkeitsstrahl, und/oder mindestens eines Ausrichtflüssig keitsstrahl, insbesondere Ausrichthochgesch windig keitsflüssigkeitsstrahl parallelisiert werden.
9. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche umfassend die Gewinnung der Pflanzenfasern aus mindestens einem Pflanzenstängeln oder aus mindestens einer vom Holz getrennten Einheit von Pflanzenbast mit oder ohne Cuticula mittels wenigstens einem Entholzungsflüssigkeitsstrahl, insbesondere Entholzungshochgesch windig keitsflüssigkeitsstrahl.
10. Verfahren nach dem vorstehenden Anspruch wobei die Pflanzenfasern dadurch gewonnen werden, dass der mindestens ein Pflanzenstängel oder die mindestens eine Einheit umfassend Pflanzenbast mit oder ohne Cuticula vor der Behandlung mit dem wenigstens einem Entholzungsflüssigkeitsstrahl einen Feuchtigkeitsgehalt von mindestens 25% aufweisen und/oder Pflanzenleime, insbesondere das Pektin und die Hemicellulosen, des Pflanzenstängels oder der Einheit von Pflanzenbast bei Begin der Behandlung mit dem wenigstens einem Entholzungsflüssigkeitsstrahl angequollen oder gequollen vorliegt.
1 . Verwendung von mindestens einem Flüssigkeitsstrahl, insbesondere Hochgeschwindigkeitsflüssigkeitsstrahl, zur Reinigung und/oder zur Verringerung des Verhältnisses von Faserdicke zu Faserlänge von Pflanzenfasern, dadurch gekennzeichnet dass die Pflanzenfasern mit mindestens einem Flüssigkeitsstrahl, insbesondere Hochgeschwindigkeitsflüssigkeits- strahl, behandelt und anschließend feucht gekämmt werden. 2. Vorrichtung zur Reinigung und/oder zur Verringerung des Verhältnisses von Faserdicke zu Faserlänge von Pflanzenfasern, dadurch gekennzeichnet dass eine Führung und/oder Halterung für Pflanzenfasern vorgesehen ist und eine Vorrichtung zur Behandlung der mit der Führung und/oder Halterung gehaltenen und/oder geführten Pflanzenfasern mit mindestens einem Flüssigkeitsstrahl, insbesondere Hochgeschwindigkeits- flüssigkeitsstrahl, sowie mindestens eine Vorrichtung zum feuchten Kämmern der Pflanzenfasern vorgesehen ist. 3. Gekämmte Pflanzenfasern, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine eine Quote von geschädigten Pflanzenfasern von 50% oder weniger aufweisen und/oder feucht gekämmt wurden und/oder ein vergrößertes Verhältnis zwischen Länge und Dicke der technischen Fasern aufweisen bzw. vollständig in Elementarfasern aufgespalten sind.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107142521A (zh) * 2017-05-31 2017-09-08 大庆天之草生物新材料科技有限公司 一种生物精制草本纤维的自动化运转系统及方法

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017011741A1 (de) 2017-12-19 2019-06-19 Hanffaser Uckermark eG Verfahren für einen enzymatisch-tensidischen Faseraufschluss von Baststreifen
DE102022003958A1 (de) 2022-10-24 2024-04-25 Hochschule Zittau/Görlitz Körperschaft des öffentlichen Rechts Verfahren zum parametergesteuerten mikrobiellen Aufschluss von Bastfasern

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1607220A (en) * 1923-03-28 1926-11-16 Ehrenthal Bruno Possanner Von Process and device for producing cottonized fibers
GB271938A (en) * 1925-12-10 1927-06-10 Bruno Possanner Von Ehrenthal Improvements in and relating to means for extracting fibres from the stalks of flax, hemp and like plants
US3025573A (en) * 1954-04-23 1962-03-20 Internat Fiber Dev Corp Apparatus for processing of vegetable fibers
DE19703634A1 (de) 1996-01-31 1997-10-30 Ecco Gleittechnik Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Gewinnung bzw. Behandlung von Fasern und Faserprodukten
DE19626557A1 (de) 1996-07-02 1998-01-08 Stuermer Hans Dieter Dipl Chem Verfahren zur Aufbereitung von Pflanzenfasern und Vorrichtung zur Durchführung
DE19905121A1 (de) 1999-02-01 2000-08-10 Max Olschewski Feinaufschluß von Bastfasern mittels Tensiden
WO2005113865A1 (ja) * 2004-05-22 2005-12-01 Nature Trust Inc. 植物外皮と外皮以外の部位の分離装置
WO2006010564A1 (de) 2004-07-24 2006-02-02 Fh Kaiserslautern Verfahren zum aufschliessen von bastfasern
DE102006013657A1 (de) 2006-03-24 2007-09-27 Micropro Gmbh Verfahren zum Aufschluss von Naturfasern durch Mikroorganismen
DE102007030576A1 (de) 2007-07-02 2009-01-08 Flasin Faser Gmbh Hochfestes Fasermaterial aus Naturfaser, Verfahren zu seiner Herstellung und seine Verwendung zur Herstellung von Verbundwerkstoffen
US20120324677A1 (en) * 2010-01-22 2012-12-27 Ningbo Yak Technology Industrial Co., Ltd. Processing Line of Bast Fiber
WO2016074807A1 (de) 2014-11-10 2016-05-19 Mattes & Ammann Gmbh & Co. Kg Verfahren zur gewinnung von fasern aus mindestens einem pflanzenstängel

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2197683A (en) * 1937-11-19 1940-04-16 Anton F Burkardt Decorticating machine
DE3923498A1 (de) * 1989-07-15 1991-01-17 Jakob Bahmer Verfahren und vorrichtung zum entholzen und zum aufbereiten von flachs
SU1712477A1 (ru) * 1989-10-16 1992-02-15 Borin Boris V Способ обработки луб ного волокна и устройство дл его осуществлени

Patent Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1607220A (en) * 1923-03-28 1926-11-16 Ehrenthal Bruno Possanner Von Process and device for producing cottonized fibers
GB271938A (en) * 1925-12-10 1927-06-10 Bruno Possanner Von Ehrenthal Improvements in and relating to means for extracting fibres from the stalks of flax, hemp and like plants
US3025573A (en) * 1954-04-23 1962-03-20 Internat Fiber Dev Corp Apparatus for processing of vegetable fibers
DE19703634A1 (de) 1996-01-31 1997-10-30 Ecco Gleittechnik Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Gewinnung bzw. Behandlung von Fasern und Faserprodukten
DE19626557A1 (de) 1996-07-02 1998-01-08 Stuermer Hans Dieter Dipl Chem Verfahren zur Aufbereitung von Pflanzenfasern und Vorrichtung zur Durchführung
DE19905121A1 (de) 1999-02-01 2000-08-10 Max Olschewski Feinaufschluß von Bastfasern mittels Tensiden
WO2005113865A1 (ja) * 2004-05-22 2005-12-01 Nature Trust Inc. 植物外皮と外皮以外の部位の分離装置
WO2006010564A1 (de) 2004-07-24 2006-02-02 Fh Kaiserslautern Verfahren zum aufschliessen von bastfasern
DE112005001792B4 (de) 2004-07-24 2009-08-06 Fh Kaiserslautern Verfahren zum Aufschließen von Bastfasern
DE102006013657A1 (de) 2006-03-24 2007-09-27 Micropro Gmbh Verfahren zum Aufschluss von Naturfasern durch Mikroorganismen
DE102007030576A1 (de) 2007-07-02 2009-01-08 Flasin Faser Gmbh Hochfestes Fasermaterial aus Naturfaser, Verfahren zu seiner Herstellung und seine Verwendung zur Herstellung von Verbundwerkstoffen
US20120324677A1 (en) * 2010-01-22 2012-12-27 Ningbo Yak Technology Industrial Co., Ltd. Processing Line of Bast Fiber
WO2016074807A1 (de) 2014-11-10 2016-05-19 Mattes & Ammann Gmbh & Co. Kg Verfahren zur gewinnung von fasern aus mindestens einem pflanzenstängel

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107142521A (zh) * 2017-05-31 2017-09-08 大庆天之草生物新材料科技有限公司 一种生物精制草本纤维的自动化运转系统及方法
CN107142521B (zh) * 2017-05-31 2023-01-31 黑龙江天之草种业科技有限公司 一种生物精制草本纤维的自动化运转系统及方法

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DE102015110227A1 (de) 2017-01-12

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