CH707386A1 - Producing either swell or expandable pellets from corn stalks. - Google Patents

Abstract

Beansprucht wird die Herstellung von quell- und expansionsfähigen Pellets aus Maisstängelmaterial. Das Material wird zu diesem Zweck mechanisch bearbeitet, getrocknet, eventuell mit verschiedenen Trenntechniken separiert, und verpresst. Die Pellets quellen durch Flüssigkeitsaufnahme stark auf und können das 20- bis 25-Fache ihres Eigengewichtes an Wasser halten. Durch Ansetzen eines Unterdruckes expandieren die Pellets auf ihr ursprüngliches Volumen, und eine Dichte von 15–25 kg/m 3 . Anwendungen der Pellets liegen vor allem in der Rückhaltung von Wasser in landwirtschaftlichen Substraten und Böden, im Hygienebereich sowie in der Industrie.Claimed is the production of swellable and expandable pellets of corn stalk material. The material is mechanically processed for this purpose, dried, possibly separated with different separation techniques, and pressed. The pellets swell due to fluid intake and can hold 20 to 25 times their own weight of water. By applying a negative pressure, the pellets expand to their original volume, and a density of 15-25 kg / m 3. Applications of the pellets are mainly in the retention of water in agricultural substrates and soils, in the hygiene sector and in industry.

Description

Definition des ErfindungsgebietesDefinition of the field of the invention

[0001] Schaumstoffe werden heute in vielen Industrien in enormen Volumen eingesetzt, z.B. zur Aufnahme und Rückhaltung von Flüssigkeiten, zur Isolation von Gebäuden oder zur Verpackung verschiedenster Materialien. Der überwiegende Anteil dieser Schaumstoffe wird im Syntheseweg aus fossilen Grundstoffen hergestellt und ist somit nicht nachhaltig verfügbar. Beispiele hierfür sind Polystyrol und Polyurethan. Im Weiteren hat sich der Einsatz von synthetisch hergestellten Co-polymeren aus Acrylsäure und Natriumacrylat als Absorptionsmittel in Hygieneprodukten, insbesondere in Windeln, immer mehr ausgedehnt. Dabei hat die Quellfähigkeit dieses Materials eine entscheidende Rolle gespielt. Um eine nachhaltige Versorgung mit Schaumstoffen zu sichern und Anwendungen im Pflanzbereich zu ermöglichen, ist eine Herstellung aus nachwachsenden Rohstoffen von grossem Interesse. Foams are used today in many industries in enormous volumes, e.g. for holding and retaining liquids, for insulating buildings or for packaging various materials. The majority of these foams are produced in the synthesis route from fossil raw materials and is therefore not sustainable available. Examples include polystyrene and polyurethane. Furthermore, the use of synthetically produced co-polymers of acrylic acid and sodium acrylate as absorbent in hygiene products, especially in diapers, has become more and more widespread. The swelling capacity of this material has played a decisive role. In order to ensure a sustainable supply of foams and to enable applications in the planting area, production from renewable raw materials is of great interest.

[0002] Der Anbau von Mais hat in allen industrialisierten Ländern, also in den Hauptmärkten der Schaumstoffe, eine enorme Bedeutung. Mais wird entweder als Körnermais oder als Silomais angebaut. Beim Anbau von Silomais wird die ganze Pflanze gehäckselt, unter Luftausschluss verdichtet und zwischengelagert, und so als Futtermittel für Wiederkäuer verwendet. Beim Anbau von Körnermais werden die Maiskörner beim Dreschvorgang vom Rest der Pflanze getrennt und als Nahrungs- oder Futtermittel verwendet. Die Spindeln, Stängel und Blätter der Pflanze bleiben als Ernterückstände auf dem Feld zurück. Sie werden oft zerkleinert und beim Pflügen in die Erde eingearbeitet. Bei der Gewinnung von Silomais wird die gesamte Pflanze auf dem Feld gehäckselt und zur anschliessenden Silierung als Feuchtgut gesammelt. Die Herstellung von corn/cob-mix (CCM) nimmt eine Zwischenstellung ein; sie beinhaltet die Trennung und das Häckseln von Maiskörnen und -spindeln für Futterzwecke. The cultivation of corn in all industrialized countries, ie in the main markets of foams, an enormous importance. Maize is grown either as maize or silo corn. When growing silage maize, the whole plant is chopped, compacted and stored under exclusion of air, and used as feed for ruminants. When corn kernels are grown, the maize kernels are separated from the rest of the crop during threshing and used as food or feed. The spindles, stems and leaves of the plant remain as crop residues on the field. They are often crushed and incorporated into the soil during plowing. When harvesting silage maize, the entire plant is chopped on the field and collected for subsequent ensiling as wet material. The production of corn / cob-mix (CCM) occupies an intermediate position; it involves the separation and shredding of corn kernels and spindles for feed purposes.

[0003] Mais ist eine selbstverträgliche Pflanze und wird oft ohne Fruchtwechsel Jahr für Jahr mit wenigen Unterbrüchen angebaut. Dadurch hat sich der Maiszünsler stark vermehrt, der sich in den Stängeln der Maispflanze entwickelt, in den Ernterückständen überwintert, und in den Folgejahren beträchtliche Ernteeinbussen verursachen kann. Für die Landwirte ist aus diesem Grand das Abräumen der Ernterückstände von Interesse, allerdings wird dies wegen dem hohen Feuchtigkeitsgehalt der Stängel, der dadurch nötigen Nachtrocknung, sowie dem geringen Futterwert und mangels einer technisch/industriellen Nutzung selten praktiziert. Corn is a self-compatible plant and is often grown without crop rotation year after year with few interruptions. This has greatly increased the European corn borer, which develops in the stems of the maize plant, overwinters in the crop residues, and may cause significant crop losses in subsequent years. For the farmers is from this Grand the clearing of the crop residues of interest, however, this is rarely practiced because of the high moisture content of the stems, the necessary after-drying, and the low feed value and lack of technical / industrial use.

[0004] Die hier offengelegte Erfindung bezweckt die Nutzung von Rückständen der Körnermaisproduktion, insbesondere von Maisstängeln, zur Gewinnung von natürlichen, quell- und expansionsfähigen Schaumstoffpellets und Nebenprodukten. Dieser Zweck wird durch den Patentanspruch 1 erreicht. The invention disclosed herein aims at utilizing residues of grain maize production, particularly maize stalks, to recover natural, swellable and expandable foam pellets and by-products. This purpose is achieved by the patent claim 1.

Stand der TechnikState of the art

[0005] WO 992 058 beschreibt u.a. ein Pflanzsubstrat mit einer hydrophilen Substanz z.B. aus Maisstängelmaterial sowie zahlreichen Ergänzungen für verschiedene Anwendungen, z.B. der Ausrüstung mit Klebstoff und Paraffin zur Herstellung eines Ölabsorbers. WO 992 058 describes inter alia. a plant substrate with a hydrophilic substance e.g. from corn stalk material as well as numerous supplements for various applications, e.g. the equipment with glue and paraffin for the production of an oil absorber.

[0006] DE 4 222 139 beschreibt einen Füllstoff, Verpackungsmaterial oder Träger für Geruchsstoffe aus Schwammgewebe z.B. aus Maisstängeln. DE 4 222 139 describes a filler, packaging material or carrier for odors of sponge fabric, e.g. from corn stalks.

[0007] EP 0 470 596 beschreibt eine Absorber-Matte aus Maisstängeln und PE-Fasern, mit verschiedenen weiteren Additiven, z.B. für die Herstellung von abbaubaren Windeln. EP 0 470 596 describes an absorber mat of corn stalks and PE fibers, with various other additives, e.g. for the production of degradable diapers.

[0008] EP 0 625 486 beschreibt die Herstellung von Formteilen aus Schwammgewebe z.B. aus Maisstängeln unter Zugabe von Bindemitteln, zur Verwendung als Isolation oder Verpackung. EP 0 625 486 describes the production of moldings from spongy fabric, e.g. from corn stalks with the addition of binders, for use as insulation or packaging.

[0009] Die wissenschaftliche Literatur beschreibt zudem das Abbauverhalten von Maisstroh sowie die Entwicklung eines Absorbers aus Maisspindeln. The scientific literature also describes the degradation behavior of corn straw and the development of an absorber of corn spindles.

[0010] Die obigen Dokumente bezeichnen Maisstängelmaterial z.T. als hydrophile Substanzen oder Absorber, ohne genauere Materialspezifikationen anzugeben. Insbesondere ist in keinem dieser Dokumente beschrieben, dass und wie man dieses Material verdichten kann und dass und wie das verdichtete Material seine ursprünglichen Qualitäten zurückerlangen kann. The above documents refer to corn stalk material z.T. as hydrophilic substances or absorbers, without specifying any more specific material specifications. In particular, none of these documents describes how and how to compact this material and how and how the compacted material can recover its original qualities.

Beschreibung der ErfindungDescription of the invention

[0011] Maisstängel enthalten natürlicherweise einen hohen Anteil von Schwammgewebe, welches extrem wasseraufnahmefähig ist und während dem Wachstums- und Reifeprozess der Pflanze den Wasser- und Nährstofftransport von den Wurzeln in die Kolben und Blätter sicherstellt. Dieses Schwammgewebe ist umgeben von einer harten Faserschicht, die der Pflanze einerseits ihre Standfähigkeit gibt und andererseits dank einer Wachsschicht gegen aussen die Verdunstung von Wasser aus dem Stängelinneren reduziert und damit die Widerstandsfähigkeit gegen Trockenheit und Hitze erhöht. Corn stalks naturally contain a high proportion of spongy tissue, which is extremely water-absorbent and, during the growth and maturation process of the plant, ensures the transport of water and nutrients from the roots to the flasks and leaves. This spongy fabric is surrounded by a hard layer of fiber, which gives the plant on the one hand their stamina and on the other hand thanks to a wax layer to the outside reduces the evaporation of water from the stem interior, thus increasing the resistance to drought and heat.

[0012] Die Aufgabe der Erfindung liegt darin, das Ausgangsmaterial in geeigneter Form zu sammeln, das Schwammgewebe von den Faserstrukturen und den anderen Pflanzenbestandteilen zu trennen, das Schwammgewebe zu einem trockenen und verdichteten und deshalb praktisch einsetzbaren Material aufzubereiten und die Faserstrukturen ebenfalls einer Nutzung zuzuführen. The object of the invention is to collect the starting material in a suitable form to separate the sponge fabric from the fiber structures and the other plant components, to prepare the sponge fabric to a dry and compact and therefore practically usable material and also supply the fiber structures to a use ,

[0013] Diese Aufgabe kann dadurch gelöst werden, dass Rückstände der Körnermaisgewinnung oder der Gewinnung von corn/cob-mix gesammelt und in einer zentralen Anlage weiterverarbeitet werden. Die Weiterverarbeitung schliesst die Trocknung, die mechanische Bearbeitung, die Trennung der aus der mechanischen Bearbeitung resultierenden Fraktionen und die weitere Aufbereitung der Fraktionen ein. Bei der mechanischen Bearbeitung wird die unterschiedliche Reaktion von Schwammgewebe, Faserstrukturen, Blattgewebe und Kolbenbestandteilen auf Schläge und Scherkräfte ausgenutzt, wodurch die Bindung der Fraktionen aneinander gelöst wird. Dies kann z.B. durch den Einsatz einer Mühle oder einer Fräse erreicht werden. Die darauf folgende Trennung des Materialgemisches erfolgt durch die gezielte Ausnutzung der unterschiedlichen Dichten und Partikelgrössen der Fraktionen, z.B. in einem Luftstrom, einem Windsichter, einer Folge von Siebaggregaten oder einer Kombination solcher oder ähnlicher Einrichtungen. Die Trocknung erfolgt vorzugsweise gleich nach der Ernte und vor der Verarbeitung. Im Anschluss daran wird das Material zu Presslingen verdichtet. Dadurch wird das Material lager- und transportfähig. Je nach Verwendungszweck können die Presslinge, z.B. Pellets, geschrotet werden, um ihre Wirkung in einem bestimmten Kontext, z.B. in Pflanzsubstrat oder in Windeln, bestmöglich zu entfalten. Das so verdichtete Material quillt nach Zugabe von Wasser innert kurzer Zeit auf sein ursprüngliches Volumen auf und speichert das 20- bis 25-Fache seines Eigengewichtes an Wasser. Das verdichtete Material gewinnt auch durch ansetzen von Unterdruck sein ursprüngliches Volumen und damit seine Qualitäten als Verpackungsmaterial vollständig zurück. This object can be achieved in that residues of the grain corn production or the extraction of corn / cob-mix are collected and processed in a central facility. Further processing includes drying, mechanical processing, separation of fractions resulting from mechanical processing and further processing of the fractions. Mechanical processing utilizes the differential response of sponge fabric, fibrous structures, leaf tissue and piston components to impact and shear forces, thereby releasing the binding of the fractions to one another. This can e.g. be achieved by using a mill or a milling cutter. The subsequent separation of the material mixture takes place by the targeted utilization of the different densities and particle sizes of the fractions, e.g. in an air stream, an air classifier, a series of packing sets or a combination of such or similar devices. The drying preferably takes place immediately after harvesting and before processing. Subsequently, the material is compacted into compacts. This makes the material storable and transportable. Depending on the purpose, the compacts, e.g. Pellets are crushed to their effect in a particular context, e.g. in plant substrate or in diapers, to develop as best as possible. After the addition of water, the material thus compacted swells up to its original volume within a short time and stores 20 to 25 times its own weight of water. The compressed material also recovers its original volume and thus its qualities as packaging material completely by applying negative pressure.

[0014] Alternativ kann die Aufgabe erfindungsgemäss auch dadurch gelöst werden, dass das Stängelmaterial als Bestandteil von gehäckseltem Silomais eingesetzt wird. Das Ausgangsmaterial umfasst in diesem Fall neben dem Schwammgewebe, den Faserstrukturen und den Kolbenbestandteilen auch Maiskörner. Die weitere Verarbeitung unterscheidet sich deshalb vom obigen Vorgehen dadurch, dass die Trennschritte auch eine Fraktion mit Maiskörnern ergeben. Diese können nach Abtrennung des Schwammgewebes zusammen mit den Faserstrukturen und den Kolbenbestandteilen wie gewohnt als Futtermittel für Wiederkäuer genutzt werden. Alternatively, the object according to the invention can also be achieved in that the stem material is used as part of chopped silo maize. In this case, the starting material, in addition to the spongy tissue, the fiber structures and the piston constituents, also comprises corn kernels. The further processing therefore differs from the above procedure in that the separation steps also result in a fraction with corn kernels. These can be used after separation of the spongy tissue together with the fiber structures and the piston components as usual as feed for ruminants.

Anwendungsbeispielexample

[0015] Im Anschluss an die Ernte von Körnermais wurde beispielsweise auf einem Feld Maisstroh gesammelt. Das Sammelgut wurde in einer Hammermühle bearbeitet und anschliessend getrocknet. Daraufhin wurden in einem Windsichter die Schwerstoffe aus dem Material getrennt, in der Leichtfraktion befanden sich Schwammgewebe in verschiedener Körnung sowie Teile von Fasern und Blättern. Diese Mischung wurde durch eine Siebung mit einem Schlitzsieb einem weitere Trennschritt unterzogen. Dadurch wurden die in der Struktur feinen, aber langen Bestandteile von Fasern und Blättern von dem grobkörnigen Schwammgewebe getrennt. Das Schwammgewebe wurde anschliessend in einem Mixer bearbeitet und über ein Lochsieb auf eine Korngrösse von maximal 1.5 mm eingestellt. Following the harvest of grain corn, for example, corn straw was collected on a field. The groupage was processed in a hammer mill and then dried. Then, the heavy materials were separated from the material in an air classifier, in the light fraction were sponge fabrics in different grain sizes and parts of fibers and leaves. This mixture was subjected to a further separation step by sieving with a slotted screen. Thereby, the fine but long components of fibers and leaves in the structure were separated from the coarse-grained sponge fabric. The sponge fabric was then processed in a mixer and adjusted via a perforated screen to a grain size of maximum 1.5 mm.

[0016] Selbstverständlich kann die Reihenfolge der obigen Behandlungsschritte auch anders gewählt werden. Insbesondere kann es vorteilhaft sein, die Trocknung vor der mechanischen Bearbeitung des Materials durchzuführen. Of course, the order of the above treatment steps can also be chosen differently. In particular, it may be advantageous to carry out the drying before the mechanical processing of the material.

[0017] Der so hergestellte Schaumstoff ist ein offenporiges Granulat mit weisser bis gelblicher Farbe und guter Fliessfähigkeit. Je nach Korngrösse und Reinheit der Fraktion liegt die Dichte bei nur 15–25 kg/m<3>. Dieser Schaumstoff ist ausgesprochen saugfähig und kann das 20- bis 25-Fache seines Eigengewichtes an Wasser aufnehmen und halten. Der Schaumstoff wurde anschliessend mit einer hydraulischen Presse zu Presslingen mit einem Durchmesser von 65 mm und einer Höhe von 17 bis 30 mm verdichtet. Dabei zeigte sich, dass der Schaumstoff bei einem Pressdruck von bis zu 3 t keine formstabilen Presslinge ergibt und das Material nach der Entspannung ohne Fremdeinwirkung wieder leicht expandiert. Bei einem Pressdruck von 6 bar konnten jedoch weitgehend formstabile Presslinge mit einer Dichte von 610 kg/m<3>hergestellt werden. The foam thus produced is an open-pore granules with white to yellowish color and good flowability. Depending on the particle size and purity of the fraction, the density is only 15-25 kg / m 3. This foam is extremely absorbent and can absorb and hold 20 to 25 times its own weight in water. The foam was then compacted by a hydraulic press into pellets having a diameter of 65 mm and a height of 17 to 30 mm. It was found that the foam at a pressure of up to 3 t results in no dimensionally stable pellets and the material after relaxation without external influence slightly expanded again. At a pressure of 6 bar, however, it was possible to produce substantially dimensionally stable compacts having a density of 610 kg / m 3.

[0018] Es versteht sich von selbst, dass die beschriebenen Parameter nur als Beispiele zu verstehen sind und auch mit einer anderen Kombination aus Druck, Hitze und Feuchtigkeit, wie in konventionellen Pelletierpressen vorherrschend oder einstellbar, die gewünschten Resultate erreichbar sind. It goes without saying that the parameters described are only to be understood as examples and with a different combination of pressure, heat and moisture, as prevalent or adjustable in conventional pelleting presses, the desired results are achievable.

[0019] Die Presslinge wurden anschliessend in kleinere Stücke mit ca. 2–5 g Gewicht geschnitten. 17 g dieses Material wurden in ein Becherglas eingewogen, dann wurden 500 ml Wasser zugegeben. Es erfolgte eine rasche Expansion des Materials unter Aufnahme von Wasser. Nach ca. 60 Sekunden wurde überschüssiges Wasser dekantiert. Das Gewicht des wassergesättigten Materials betrug 699 g, somit hat das Material das 22-Fache seines Eigengewichtes an Wasser aufgenommen. Im Weiteren zeigte sich, dass die Wasseraufnahme unabhängig vom Gehalt an gelösten Stoffen im Wasser erfolgt. The pellets were then cut into smaller pieces with about 2-5 g weight. 17 g of this material was weighed into a beaker, then 500 ml of water were added. There was a rapid expansion of the material taking up water. After about 60 seconds, excess water was decanted. The weight of the water-saturated material was 699 g, so the material has absorbed 22 times its own weight in water. Furthermore, it was found that the water absorption takes place independently of the content of dissolved substances in the water.

[0020] Das so hergestellte Material wurde für Pflanzversuche sowie zur Erstellung einer Wasser-Desorptionskurve verwendet. Es zeigte sich, dass das Material auch bei erhöhter Saugspannung von > pF 1 über 35% seiner ursprünglichen Wassergehaltes zu halten vermag und so der Austrocknung eines Substrates ähnlich effizient entgegen wirkt wie die besten Substrate aus Steinwolle. The material thus prepared was used for plant experiments and to create a water-desorption curve. It was found that the material is able to maintain more than 35% of its original water content even at elevated suction stress of> pF 1 and thus counteracts the dehydration of a substrate as efficiently as the best substrates made of rock wool.

[0021] In einem weiteren Versuch wurden die Presslinge einem Unterdruck ausgesetzt. Dabei zeigte sich, dass die Presslinge durch den Unterdruck expandieren und wieder ihr ursprüngliches Volumen bzw. ihre ursprüngliche Dichte erlangen. In a further experiment, the compacts were exposed to a vacuum. It showed that the compacts expand due to the negative pressure and regain their original volume or density.

[0022] Der getrocknete Schaumstoff ist vor der Verdichtung äusserlich einem geschäumten Kunststoff ähnlich. In diesem Zustand ist aufgrund der sehr geringen Dichte und der feinporigen Struktur des Schaumstoffes ein hervorragender Wärmedämmwert zu erwarten. Wichtige Unterschiede ergeben sich aufgrund des biogenen Ursprungs, der hohen Wasserabsorptionsfähigkeit, und der biologischen Abbaubarkeit des Materials. Aufgrund der aussergewöhnlichen Wasseraufnahmefähigkeit kann der Schaumstoff auch mit einem Superabsorber verglichen werden. Anwendungsmöglichkeiten bestehen als Zusatz zu Pflanzsubstraten, Inhaltstoff von Hygieneprodukten (z.B. Windeln), als Verpackungsmaterial, Zuschlagstoff und Formulierungshilfe für chemische Erzeugnisse oder Lebensmittel, und anderen. In all diesen Anwendungen ist die Verdichtung unter Beibehaltung der ursprünglichen Kernspezifikation ein entscheidendes Anwendungskriterium. The dried foam is similar to a foamed plastic externally before compression. In this state, due to the very low density and the fine-pored structure of the foam, an excellent thermal insulation value is to be expected. Important differences arise due to the biogenic origin, the high water absorption capacity, and the biodegradability of the material. Due to the exceptional water absorption capacity of the foam can also be compared with a superabsorbent. Applications exist as an additive to plant substrates, ingredient of hygiene products (e.g., diapers), as packaging material, aggregate and formulation aid for chemical products or foods, and others. In all of these applications, compaction while maintaining the original core specification is a critical application criterion.

[0023] Aufgrund des hohen Gewichtsanteils der in den verschiedenen Trennschritten gewonnenen Schwerfraktion ist dessen Nutzung ein wichtiges Element des erfindungsgemässen Verfahrens. Dieses Material ist im Zuge des Herstellungsverfahrens bereits zerkleinert und getrocknet, es eignet sich deshalb zur direkten Verarbeitung zu Heiz- oder Futterpellets. Aufgrund der Zusammensetzung von Maisstängeln lassen die Pellets einen Brennwert von ca. 17 MJ/kg, einen Aschegehalt von 6–7%, und einen Stickstoffgehalt von etwa 0.8% erwarten. Due to the high proportion by weight of the heavy fraction obtained in the different separation steps whose use is an important element of the inventive method. This material is already crushed and dried in the course of the manufacturing process, it is therefore suitable for direct processing into heating or feed pellets. Due to the composition of maize stalks, the pellets expect a calorific value of about 17 MJ / kg, an ash content of 6-7%, and a nitrogen content of about 0.8%.

[0024] Eine bevorzugte Anwendung des erfindungsgemässen Verfahrens besteht in der Herstellung eines Pflanzsubstrates, welches ausser dem komprimierten Schaumstoff auch einen Anteil Fasern sowie eventuell andere Begleitstoffe beinhaltet. Als Fasern können die in den Maisstängeln vorhandenen Fasern bzw. ein Anteil der in den verschiedenen Trennschritten gewonnenen Schwerfraktion oder Fasern anderer Herkunft verwendet werden. Die Zusammensetzung und die Dichte des Substrates können so festgelegt werden, dass Struktur, Luftporenanteil und Wasserverfügbarkeit für die Pflanzen optimal sind. Bei Verwendung von weiterem Stängelmaterial für die Substratherstellung versteht es sich von selbst, dass die verschiedenen Trennschritte so gestaltet werden können, dass die gewünschte Zusammensetzung mit dem geringsten möglichen Aufwand erzielt wird. Die Bereitstellung des Substrates in Form von Pellets führt zu einer Reduktion des Lager- und Transportvolumens von 20 auf ca. 600 kg/m<3>, also um den Faktor 30. Ein weiterer Vorteil der Pellets liegt darin, dass sie in Handling und Dosierung einfacher sind als herkömmliche Substrate. Anwendungen für diese Pellets sind in Gärtnereien zur Aufzucht von Setzlingen und Zierpflanzen, bei der Anlage von Rasen zur Verbesserung der Widerstandsfähigkeit gegen Trockenheit, und allgemein zur Minderung der Auswirkungen von Trockenheit in Zimmerpflanzen, Hausgärten, Parkanlagen oder semi-ariden Gebieten. A preferred application of the inventive method consists in the preparation of a plant substrate, which includes in addition to the compressed foam and a proportion of fibers and possibly other impurities. As fibers, the fibers present in the maize stalks or a proportion of the heavy fraction or fibers of other origin obtained in the various separation steps can be used. The composition and density of the substrate can be determined so that the structure, air entrainment and water availability are optimal for the plants. When using further stem material for the substrate production, it goes without saying that the different separation steps can be designed so that the desired composition is achieved with the least possible outlay. The provision of the substrate in the form of pellets leads to a reduction of the storage and transport volume of 20 to about 600 kg / m 3, ie by a factor of 30. Another advantage of the pellets is that they are in handling and dosage easier than conventional substrates. Applications for these pellets are in nurseries for growing seedlings and ornamental plants, planting turf to improve resistance to drought, and generally for reducing the effects of drought on indoor plants, home gardens, parks or semi-arid areas.

[0025] Eine weitere bevorzugte Anwendung der Erfindung liegt in der Bereitstellung von fertigen Pflanzmatten («slabs») für die Erde-lose Produktion, z.B. von Tomaten, Gurken, Erdbeeren und Himbeeren. Diese Kulturen sind nicht selbstverträglich und werden kommerziell unter Glas und mit Substratwechsel hergestellt. Die aus dem erfindungsgemässen Verfahren hergestellten Pellets werden vorzugsweise in einem bioabbaubaren Plastiksack eingefüllt und erreichen nach Zugabe von Wasser die optimale Substratdichte bzw. die optimalen Substrateigenschaften. Zur Einpflanzung der Setzlinge sowie der Bewässerungsdüsen werden dann wie üblich in den richtigen Abständen Löcher in den Plastik geschnitten. Another preferred application of the invention is to provide finished slabs for soil-less production, e.g. of tomatoes, cucumbers, strawberries and raspberries. These cultures are not self-compatible and are produced commercially under glass and with substrate changes. The pellets produced from the process according to the invention are preferably introduced into a biodegradable plastic bag and after addition of water reach the optimum substrate density or the optimum substrate properties. For the implantation of the seedlings and the irrigation nozzles are then cut as usual at the right intervals holes in the plastic.

[0026] Eine weitere bevorzugte Anwendung der Erfindung ist im Hygienebereich, z.B. in der Herstellung von Windeln. Hierfür werden heute in riesigen Mengen von synthetischen Superabsorbern aus Acrylsäure und Natriumacrylat verwendet, die in der Folge Entsorgungsprobleme verursachen. Die erfindungsgemässen Pellets haben sehr ähnliche Eigenschaften wie die synthetisch hergestellten Produkte, können aber dazu führen, dass Windeln in Biogasanlagen sinnvoll zur Energieerzeugung eingesetzt werden können. Another preferred application of the invention is in the hygienic field, e.g. in the manufacture of diapers. For this purpose, huge amounts of synthetic superabsorbers of acrylic acid and sodium acrylate are used today, which subsequently cause disposal problems. The pellets according to the invention have very similar properties to the synthetically produced products, but can lead to diapers in biogas plants being usefully used for energy generation.

[0027] Eine weitere bevorzugte Anwendung der Erfindung liegt in der Bereitstellung von Verpackungsmaterial. Hierzu werden die Pellets vor der Verwendung einem Unterdruck ausgesetzt, der zur Expansion des Materials auf die gewünschte geringe Dichte führt. Another preferred application of the invention is the provision of packaging material. For this purpose, the pellets are subjected to a negative pressure before use, which leads to the expansion of the material to the desired low density.

Claims (12)

1. Herstellung von quell- und expansionsfähigen Pellets aus Maisstängeln, gekennzeichnet dadurch, dass das Ausgangmaterial einer mechanischen Bearbeitung, einer Trocknung und einer Verdichtung unterzogen wird.1. Preparation of expandable and expandable pellets from corn stalks, characterized in that the starting material is subjected to a mechanical treatment, drying and compaction. 2. Verfahren gemäss Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass nach der mechanischen Bearbeitung ein oder mehrere Trennschritte zur Trennung des Schaumgewebes von Spindelbestandteilen, Blättern und Fasern erfolgen, und nur das Schaumgewebe zur Herstellung der quell- und expansionsfähigen Pellets verwendet wird.2. The method according to claim 1, characterized in that after the mechanical processing, one or more separation steps to separate the foam fabric of spindle components, sheets and fibers, and only the foam fabric for the preparation of the swellable and expandable pellets is used. 3. Verfahren gemäss den Ansprüchen 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, dass die Trocknung vor, zwischen oder nach der mechanischen Bearbeitung, vor dem oder den Trennschritten und auch vor der Verdichtung erfolgt.3. Process according to claims 1 and 2, characterized in that the drying takes place before, between or after the mechanical processing, before or the separation steps and also before the compression. 4. Quell- und expansionsfähige Pellets gemäss den Ansprüchen 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch, dass sie bei Wasserzugabe stark quellen und das 15- bis 40-Fache und vorzugsweise das 20- bis 25-Fache des Eigengewichtes an Wasser aufnehmen können.4. swelling and expandable pellets according to claims 1 to 3, characterized in that they swell strongly with addition of water and can absorb 15- to 40-fold and preferably 20- to 25-fold of the own weight of water. 5. Quell- und expansionsfähige Pellets gemäss den Ansprüchen 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch, dass sie durch Ansetzen eines Unterdruckes stark expandieren und eine Dichte von 10–50 kg/m<3>, vorzugsweise von 15–30 kg/m<3>erreichen.5. swelling and expandable pellets according to claims 1 to 3, characterized in that they expand greatly by applying a negative pressure and a density of 10-50 kg / m 3, preferably 15-30 kg / m <3> to reach. 6. Verfahren gemäss den Ansprüchen 1 bis 5, gekennzeichnet dadurch, dass die Maisstängel als Rückstand der Körnermaisernte oder der Ernte von corn/cob-mix anfallen.6. Process according to claims 1 to 5, characterized in that the maize stems are obtained as a residue of the maize maize harvest or the harvest of corn / cob-mix. 7. Verfahren gemäss den Ansprüchen 1 bis 5, gekennzeichnet dadurch, dass die Maisstängel als Bestandteil von Silomais geerntet wurden und die weitere Verarbeitung das gesamte Erntematerial umfasst.7. The method according to claims 1 to 5, characterized in that the maize stalks were harvested as part of silage maize and further processing comprises the entire crop. 8. Verfahren gemäss den Ansprüchen 1 bis 7, gekennzeichnet dadurch, dass die hergestellten Presslinge durch eine mechanische Einwirkung zerkleinert werden.8. Process according to claims 1 to 7, characterized in that the compacts produced are comminuted by a mechanical action. 9. Verfahren gemäss Anspruch 2, gekennzeichnet dadurch, dass das mittels dem oder den Trennschritten vom Schaumgewebe getrennte Material, bestehend vornehmlich aus Spindelbestandteilen, Blättern und Fasern weiter zu Heiz- oder Futterpellets aufbereitet wird.9. The method according to claim 2, characterized in that the separated by means of the separation step or steps of the foam material, consisting mainly of spindle components, sheets and fibers is further processed to heating or feed pellets. 10. Verwendung der quell- und expansionsfähigen Pellets gemäss Anspruch 4 als Material zur Aufnahme und Rückhaltung von Flüssigkeit in Pflanzsubstraten, Hygieneprodukten, und chemischen oder industriellen Prozessen.10. Use of the expandable and expandable pellets according to claim 4 as a material for receiving and retaining liquid in plant substrates, hygiene products, and chemical or industrial processes. 11. Verwendung der quell- und expansionsfähigen Pellets gemäss Anspruch 5 als Verpackungs- oder Isolationsmaterial.11. Use of the expandable and expandable pellets according to claim 5 as packaging or insulating material. 12. Verwendung von quell- und expansionsfähigen Pellets gemäss Anspruch 4 zur Herstellung von verpackten Pflanzsubstraten für Erde-lose Kulturen.12. Use of expandable and expandable pellets according to claim 4 for the production of packaged plant substrates for soil-less cultures.