DE19757071A1 - Verfahren zur Herstellung von hydrophoben, lose schüttbaren und gut schwimmfähigen spänigen Produkten aus nachwachsenden und/oder bio-stämmigen Rohstoffen sowie aus Harzen und/oder Wachsen mit hohen Erweichungspunkten von größer/gleich 60 DEG C - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von hydrophoben, lose schüttbaren und gut schwimmfähigen spänigen Produkten aus nachwachsenden und/oder bio-stämmigen Rohstoffen sowie aus Harzen und/oder Wachsen mit hohen Erweichungspunkten von größer/gleich 60 DEG CInfo
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Description
Zur Herstellung von hydrophobierten spänigen Produkten aus nachwachsenden
und/oder bio-stämmigen Rohstoffen, die schüttbar sowie leicht und gut schwimm
fähig sein sollen, ist es erforderlich, daß die Oberflächen der Späne vollständig
und dünn mit einem Hydrophobierungsstoff beschichtet werden, damit das Wasser
nicht in die durch die Zerkleinerung geöffneten inneren Poren der Pflanzenproduk
te eindringen kann. Die spänigen Stoffe müssen zudem zur Erlangung einer guten
Schwimmfähigkeit auf einen niedrigen Feuchtegehalt getrocknet sein, damit im
Inneren der Späne ein hinreichend großes luft- bzw. gasgefülltes Porenvolumen
besteht, das durch die äußere hydrophobe Schutzschicht auch dann erhalten
bleibt, wenn die Späne längere Zeit mit dem Wasser in Kontakt kommen.
Die Einsatzgebiete für die hydrophobierten spänigen Produkte erweitern sich
wenn die Schutzschicht so fest und resistent ist, daß ihre Schutzwirkung auch bei
langer Einwirkdauer von Wasser, bei erhöhter mechanischer Beanspruchung
und/oder bei Erwärmung vollständig erhalten bleibt. Außerdem ist in bestimmten
Fällen eine hohe Affinität gegenüber Ölen und Fetten erwünscht. Das setzt
voraus, daß die Schutzschicht in sich sehr fest ist, eine erhöhte Thermostabilität
besitzt und einen besonders festen und unter Einsatzbedingungen auch stabil
bleibenden Adhäsionsverbund mit der Oberfläche der nachwachsenden Rohstoffe
ausbildet.
Die Herstellung von hochwertigen hydrophobierten und gut schwimmfähigen
spänigen Produkten aus nachwachsenden Rohstoffen ist schwierig und/oder
verfahrenstechnisch aufwendig. Aus diesem Grunde gelingt es häufig nicht, die
vielfältigen Ansprüche der unterschiedlichen Anwendungsfälle zu erfüllen.
Zu den wichtigsten Schwierigkeiten gehört die gleichmäßige Verteilung der
Hydrophobierungsstoffe in dünner, stabiler und geschlossener Schicht auf die
große und stark aufgerauhte Oberfläche der zu Spänen zerkleinerten nachwach
senden Rohstoffe. Diese Schwierigkeit wird dadurch zu umgehen versucht, daß
für die Hydrophobierung dünnflüssige Öle oder Dispersionen verwendet werden
die versprühbar sind oder als Tauchflüssigkeit zum Einsatz kommen. Insbesonde
re bei den Sprühverfahren bleibt die Gefahr bestehen, daß die Beschichtung we
gen der diskreten Tropfenverteilung und/oder dem sofortigen Aufsaugen der Trop
fen durch den porösen Stoff unvollkommen bleibt. Beim Versprühen von größeren
Mengen an Hydrophobierungsstoffen oder bei den Tauchverfahren muß damit ge
rechnet werden, daß die dünnflüssigen Hydrophobierungsstoffe zu tief in das Inne
re der Späne eindringen, wodurch ihre Schwimmfähigkeit beeinträchtigt wird oder
ganz verloren geht. Die unnütz verbrauchten Hydrophobierungsstoffe verursachen
zudem hohe Kosten. Weitere Nachteile der dünnflüssigen Hydrophobierungsstoffe
sind ihre geringe Haft- und/oder Thermofestigkeit. Außerdem werden beim Einsatz
dünnflüssiger Substanzen die Schütt- und Lagereigenschaften der Späne durch
partielle Verklumpung beeinträchtigt.
Die Qualität der hydrophobierend wirkenden Schutzschicht kann hinsichtlich Fe
stigkeit, Thermostabilität, Resistenz und Haftverhalten deutlich verbessert werden,
wenn als Hydrophobierungsstoffe Wachse und/oder Harze mit hohen Erwei
chungspunkten von größer/gleich 60°c zum Einsatz kommen. Diese Stoffe erlan
gen aber erst bei hohen Temperaturen von zumeist über 75°C die für die Vertei
lung notwendige Dünnflüssigkeit. Die heißflüssigen Wachse und/oder Harze haben
den Nachteil, daß sie nur mit hohem Aufwand und mit unzureichend disperser
Verteilung versprühbar sind. Außerdem haben die genannten Stoffe den Nachteil
daß sie bei der Verteilung im heißflüssigen Zustand mit den zumeist hydrophilen
sowie wasserhaltigen nachwachsenden Rohstoffen nur einen mäßig festen Adhä
sionsverbund ausbilden. Das liegt vor allem darin begründet, daß sie im heißflüssi
gen Zustand mit Temperaturen von größtenteils nahe oder über 100°C beim Kon
takt mit den feuchten Spänen durch die spontane Wasserdampfbildung verspritzen
oder stark aufschäumen, so daß eine homogene und stabile Beschichtung der
Späne nicht möglich ist. Eine vorherige Trocknung der Späne auf niedrige Was
sergehalte kommt nicht in Betracht, weil dann der heißflüssige Hydrophobierungs
stoff zu tief in das innere Volumen der Späne eindringen würde.
Die Oberfläche der spänigen Produkte wird bekanntlich selbst dann nicht vollstän
dig mit einer dünnen Schicht aus Hydrophobierungsstoffen beschichtet, wenn die
Späne mit dünnflüssigen Wachsen oder Ölen besprüht werden und die Späne zu
sätzlich in eine turbulente Mischbewegung versetzt werden. Die genannten Nach
teile treffen zum Beispiel für den in der DE-DS 32 27 749 benannten Verfahrensvor
schlag zu, bei dem ein fasriges Material mit einem flüssigen oder in Lösung be
findlichen Hydrophobierungsmittel imprägniert wird.
Eine weitere bekannte Variante zur Herstellung von versprühbaren Substanzen
aus viskosen oder bei Raumtemperatur festen Hydrophobierungsstoffen ist ihre
Auflösung mit Lösungsmitteln. Der wichtigste Nachteil dieses Verfahrens ist der
hohe Aufwand für die Rückgewinnung der Lösungsmittel. Der Einsatz von
Lösungsmitteln ist zudem wegen der Umweltbelastung und/oder der Stoffverträg
lichkeit teilweise nur eingeschränkt möglich oder nicht mehr zulässig.
In der DE-OS 195 32 538 wird ein Verfahren vorgeschlagen, nach dem die Her
stellung von stabilen, wäßrigen Wachs- und Harzsuspensionen auch ohne Ein
satz von Lösungsmitteln und Tensiden gelingt. In der deutschen Patentanmeldung
DE 196 28 751.0 wird die Anwendung dieser Suspensionen zur Hydrophobierung
von pflanzlichen Faserstoffen beschrieben. Dabei wird so vorgegangen, daß die
tensidfreie Harzsuspension mit vorher zerkleinerten und mit Wasser gesättigten
Spänen oder Fasern vermischt wird. Das Mischgut wird anschließend getrocknet,
wobei die Harzpartikel unterstützt durch partiellen Schmelzfluß auf den
Späneoberflächen fixiert werden. Das zu Beginn der Trocknung die
Spänehohlräume ausfüllende Wasser und/oder der bei der Trocknung
ausströmende Dampf verhindern, daß das Harz in die Poren eindringt. Der
wichtigste Nachteil des Verfahrens ist der hohe technologische Aufwand für den
vielstufigen Prozeß, bestehend aus der Zerkleinerung der nachwachsenden
Rohstoffe auf hohe Feinheit, der gesonderten Herstellung der Harz- oder
Wachssuspensionen durch Naßaufschlußmahlung mit Schwingmühlen, dem
intensiven Mischprozeß und der Trocknung der beschichteten Späne. Des
weiteren ist die Harz- und/oder Wachsschicht nicht gleichmäßig und vollständig
geschlossen, weil die Hydrophobierungsstoffe in der Suspension noch als Partikel
vorliegen.
In der Patentanmeldung DE 196 28 751.0 wird zudem vorgeschlagen, daß die
Verteilung und die Anhaftung der Harzpartikel auf der Oberfläche der Holzspäne
durch gemeinsame Mahlung von Harz und von vorher zu Spänen zerkleinertem
Holz mit Schwingmühlen realisiert wird. Die wichtigsten Nachteile dieses
Verfahrensvorschlages sind der hohe technologische Aufwand für den vielstufigen
Prozeß, die zusätzliche Zerkleinerung des Holzes in der Schwingmühle sowie die
Verringerung des Porenvolumens in den Holzspänen durch die länger anhaltende
schlagende Verdichtung in der Schwingmühle. Trotz des intensiven
Mahlprozesses bleibt der Verteilungsgrad des Harzes in Form von Partikelnestern
unbefriedigend.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein einfaches Verfahren mit geringem tech
nologischen Aufwand zu entwickeln, das die Herstellung von hydrophobierten, lose
schüttbaren und gut schwimmfähigen spänigen Produkten aus nachwachsenden
oder bio-stämmigen Rohstoffen einesteils und Harzen und Wachsen mit hohen
Schmelzpunkten von größer/gleich 60°C andererseits ermöglicht und bei dem der
Schmelzfluß dieser erst bei hohen Temperaturen heißflüssig werdenden
Hydrophobierungsstoffe für die geschlossene Oberflächenbeschichtung der Späne
in dünner Schicht selbst dann möglich ist, wenn die nachwachsenden Rohstoffe
einen hohen Wassergehalt haben und deutlich erkennbar oberflächenfeucht sind.
Weitere Ziele der Erfindung sind:
- - Besonders fester Adhäsionsverbund zwischen den in dünner Schicht verteilten Hydrophobierungsstoffen und der Oberfläche der Späne.
- - Hohe Resistenz der Hydrophobierungsschicht gegenüber mechanischer, chemi scher, biologischer und thermischer Beanspruchung.
- - Gewinnung eines losen, leichten, gut schütt- und lagerbaren spänigen Produk tes mit guter Schwimmfähigkeit.
- - Einsetzbar für viele unterschiedliche Anwendungsfälle.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die Zerkleinerung der
feuchten nachwachsenden und/oder bio-stämmigen Rohstoffe zu Spänen und die
Verteilung der Hydrophobierungsstoffe in dünner und geschlossener Schicht auf
die Oberfläche der Späne gleichzeitig in einer Maschine durchgeführt wird, die die
notwendigen erfindungsgemäßen Prozeßbedingungen gewährleistet. Die notwendi
gen Prozeßbedingungen bestehen erfindungsgemäß darin, daß es eine Maschine
sein muß, in der das Aufgabegut sehr schnell zu einem dichten Gutpfropfen ver
dichtet wird, bei der sich im aktiven Prozeßraum ein hoher Innendruck von teilwei
se bis über 60 bar aufbaut und das Gut sofort durch die intensive mechanische
Beanspruchung eine Aufheizung auf Temperaturen von mindestens 75°C und
vorzugsweise von nahe oder über 100°C erfährt sowie die Zerkleinerung des Gu
tes dominierend durch besonders intensive Scherbeanspruchung erfolgt.
Die nachwachsenden Rohstoffe werden in Form von groben Hackschnitzeln und
Spänen bzw. als grobes Häckselgut eingesetzt. Geeignete Rohstoffe sind Hölzer,
unterschiedliche Stroharten, Fasertorfe, Schilfe, Papiere, Kartonagen, Pappen,
Gräser, Bagasse, Hydrolyselignin u. a.m. . Das relativ grobe Aufgabegut in Form
von Hackschnitzel oder Häcksel begünstigt durch den erhöhten Zerkleinerungswi
derstand die Ausbildung des erhöhten Innendruckes in der Maschine und die
Selbstaufwärmung des Gutes auf hohe Temperaturen.
Wichtig ist weiterhin, daß die nachwachsenden Rohstoffe einen hohen
Feuchtegehalt haben und vorzugsweise der Sättigungswassergehalt leicht über
schritten wird. Der hohe Wassergehalt begünstigt unter den Bedingungen der Er
wärmung und der intensiven Scherbeanspruchung die Zerkleinerung zu den ge
wünschten dünnen und fasrigen Spänen. Außerdem ist der hohe Wasseranteil
erforderlich, damit sich durch die Aufweichung des Holzes zu einer pfropfenbilden
den Masse der Innendruck in der Maschine aufbauen kann. Das Wasser und der
entstehende Wasserdampf werden zudem als Hilfsmittel für die schnelle und
durchgängige Aufheizung des Stoffgemisches in der aktiven Zerkleinerungszone
der Maschine benötigt. Das Wasser zeichnet sich bekanntlich durch seine hohe
Wärmeleitfähigkeit und den intensiven Wärmetransport durch Dampfdiffussion aus.
Für die Hydrophobierung werden Harze und/oder Wachse mit hohen Erwei
chungspunkten von größer/gleich 60°C verwendet, die aufgrund ihrer chemischen
Zusammensetzung und ihres hohen Erweichungspunktes befähigt sind, eine in
sich feste, resistente und relativ thermostabile Schutzschicht zu bilden, die auch
bei längerer Lagerung der Späne nicht zur Verklebung neigt. Außerdem haben die
benannten Stoffe auch dann eine stark hydrophobierende Wirkung, wenn die
Schichtdicke der Hydrophobierungsstoffe sehr dünn ist. Geeignete Produkte sind
z. B. natürliche Harze und Wachse, Montanharz und Montanwachs oder montan
wachs- und montanharzreiche Produkte, wenn sie den erforderlichen hohen Erwei
chungspunkt von gleich oder vorzugsweise größer 60°C haben und bei diesen
oder bei noch höheren Temperaturen die für eine schnelle Verteilung in dünner
Schicht erforderliche Dünnflüssigkeit erlangen. Die Stoffe können allein oder in
geeigneter Stoffkombination in Form von feinkörnigen Produkten, Suspensionen
oder Schmelzen, z. B. über eine Vormischstufe zum Einsatz gebracht werden. Der
Anteil der Hydrophobierungsstoffe wird allein durch die notwendigen Einsatzeigen
schaften bestimmt. Er kann beliebig in Bereichen zwischen etwa 0,5 bis 25 Mas
se-Prozent, bezogen auf die feuchte Biomasse, variiert werden.
Unter den genannten erfindungsgemäßen Prozeßbedingungen wird das sonst übli
che Verspritzen und Aufschäumen der erst bei hohen Temperaturen heißflüssig
werdenden Harze und/oder Wachse beim Kontakt mit dem Wasser der feuchten
nachwachsenden Rohstoffe und mit dem durch die Erwärmung entstehenden
Wasserdampf verhindert, weil die Zerkleinerungs- und Verteilungsvorgänge
gleichzeitig in einem Raum ablaufen, der vollständig mit einem dichten Gutpfrop
fen ausgefüllt ist, in dem zudem ein innerer Überdruck besteht und in dem die
Gutteilchen innerhalb des dichten Gutpfropfens äußerst intensiven Scherbeanspru
chungen und Relativbewegungen untereinander ausgesetzt sind. Unter diesen
Dichtstrombedingungen ist das für die Beschichtung hinderliche Verspritzen und
Ausschäumen der Hydrophobierungsstoffe nicht möglich. Die hohe Mobilität der
heißflüssig werdenden Hydrophobierungsstoffe, die durch das Wasser und den
Dampf wesentlich verstärkt wird, kann vielmehr für eine bestmögliche Verteilung in
dünner Schicht genutzt werden. Das Wasser bzw. der Wasserdampf wirkt dabei
wie ein Verteilungs- und Dispergierhilfsmittel. Ein weiterer wichtiger Effekt der ge
nannten Prozeßbedingungen im Zerkleinerungs- und Verteilungsraum besteht dar
in, daß durch den hohen Kontaktdruck in den Grenzzonen zwischen den heißflüs
sigen Hydrophobierungsstoffen und den frisch entstehenden feuchten Späneober
flächen ein sehr fester Adhäsionsverband erzwungen wird, der in einem offenen
System z. B. eines Mischers nicht entstehen könnte. Der hohe Kontaktdruck ergibt
sich aus dem inneren Überdruck und durch die enorme mechanische Belastung
während der Scherbeanspruchung. Durch die Scherbeanspruchung werden die
Hydrophobierungsstoffe verschmierend verteilt. Für die Ausbildung des festen Ad
häsionsverbundes ist zudem förderlich, daß die heißflüssig gewordenen Hydropho
bierungsstoffe unter den genannten und länger einwirkenden Druck- und Tempera
turbedingungen in einem wäßrigen Milieu in besonderer Weise dispergiert und
dabei auch partiell hydratisiert werden. Gleichzeitig verhindert das Wasser in den
vollständig gefüllten Poren, daß der heißflüssig gewordene und stark dispergierte
Hydrophobierungsstoff zu tief in das Innere der Späne eindringt. Auf diese Weise
entsteht eine dünne, geschlossene und besonders fest haftende äußere Schutz
schicht aus den verwendeten Hydrophobierungsstoffen.
Für die Ausbildung des besonders festen Adhäsionsverbundes zwischen den Spä
neoberflächen und den Hydrophobierungsstoffen ist zudem von entscheidender
Bedeutung, daß die Hydrophobierungsstoffe durch den gleichzeitigen Ablauf der
Zerkleinerungs- und Verteilungsprozesse immer mit frisch erzeugten und beson
ders bindungsfähigen Späneoberflächen in Kontakt kommen. Außerdem sind Luft
und Gase durch den Überdruck und durch die Wasserdampfbildung nahezu voll
ständig aus dem Prozeßraum verdrängt, so daß sich keine für den Adhäsionsver
bund negativen gasförmigen Adsorptionsschichten auf den Späneoberflächen aus
bilden können. Hinzu kommt, daß Hydrophobierungsstoffe ausgewählt werden, die
unter den genannten Prozeßbedingungen in der Zerkleinerungs- und Verteilungs
maschine sowie nach der Trocknung und Kühlung mit den nachwachsenden Roh
stoffen einen besonders festen Adhäsionsverbund ausbilden.
Für die Realisierung der benannten Prozeßbedingungen sind zum Beispiel die
handelsüblichen Doppelschneckenzerfaserungsmaschinen geeignet. Bei diesen
Maschinen wird das aufgegebene Gut durch zwei parallel angeordnete gegenläufig
rotierende und ineinandergreifende Schnecken verdichtet und mit hohen
Scherkräften zerkleinert. Durch die gegenläufige Rotation der Schnecken
entstehen zwischen den Flanken der Schneckenwellen Kammern mit sich stetig
verändernden Volumina. Die sich in diesen Kammern befindlichen Stoffe sind
ständig wechselnden Druck-Scherbelastungen ausgesetzt. Des weiteren wird der
Gutaustritt aus der Doppelschneckenzerfaserungsmaschine durch gezielte
Verstellung eines Drosselorganes so behindert, daß der Aufbau eines erhöhten
Innendruckes bis teilweise über 60 bar im Prozeßraum möglich wird. Das Roh
stoffgemisch aus den feuchten nachwachsenden Rohstoffen und den benannten
Hydrophobierungsstoffen wird im Prozeßraum dieser Maschine auf durchschnitt
liche Temperaturen von mindestens 75°C und meistens auf Temperaturen von
etwa 100°C erhitzt. Die Temperaturen in den Mikrobereichen der Bruchbildung
und der Beschichtung mit dem Hydrophobierungsstoff übersteigen dabei den Wert
von 100°C deutlich.
Die nachwachsenden und/oder bio-stämmigen Rohstoffe werden unter den ge
nannten Bedingungen zum überwiegenden Teil in dünn-fasrige Späne überführt.
Das Austragsgut der Doppelschneckenzerfaserungsmaschine ist ein heißes
schmieriges und stärker verdichtetes Gut mit hoher Oberflächenfeuchte. Es muß -
danach getrocknet und gekühlt werden. Dabei muß verhindert werden, daß die
Verklumpung der Fasern erhalten bleibt und bei der Trocknung verfestigt wird, weil
unter diesen Bedingungen die notwendige gleichmäßige Trocknung aller Fasern
auf niedrige Wassergehalte nicht möglich ist und zudem die Hydrophobierungs
schichten bei der Zerkleinerung erst nach der Trocknung und Kühlung zu stark
beschädigt würden. Das verklumpte feuchte Gut muß vor und/oder während der
Trocknung und ggf. nach der Kühlung durch geeignete Auflockerungsmaßnahmen
schonend in ein aufgelockertes späniges Gut überführt werden, weil im feuchten
und/oder warmen Zustand der Auflockerungsprozeß noch schonend und ohne ab
trägliche Beschädigung der hydrophoben Schutzschichten möglich ist. Des weite
ren bewirkt die allseitige Umströmung der Faseroberflächen durch das Trock
nungsmittel eine weitere Vergleichmäßigung der Hydrophobierungsstoffe in dünner
und geschlossener Schicht.
Ein leichtes, schüttbares und gut schwimmfähiges Gut wird dann erhalten, wenn
die Feuchtigkeit zum überwiegenden Teil bis auf relative Wassergehalte von min
destens kleiner/gleich 25% und vorzugsweise kleiner/gleich 15% abgetrocknet
wird, damit im Inneren der Späne ein hohes gasgefülltes und durch die äußere
Schutzhülle vor Wasserzutritt geschütztes Porenvolumen entsteht. Außerdem stel
len sich bei der Trocknung erst nach Erreichen von niedrigen Wassergehalten die
notwendigen hohen Oberflächentemperaturen ein, die die Verteilung der Hydro
phobierungsstoffe begünstigen und die adhäsive Bindung an die Späne zusätzlich
verstärken.
Bei der Trocknung wird durch den aus den Poren strömenden Dampf und durch
den Einsatz der hochmolekularen Harze und/oder Wachse verhindert, daß die Hy
drophobierungsstoffe zu tief in das frei werdende Porenvolumen der Späne ein
dringen. Der hohe Erweichungspunkt verhindert zudem eine Verklebung bei der
Lagerung.
Das Verfahren zeichnet sich durch geringen technologischen Aufwand aus, weil
die wichtigsten Einzelprozesse mit einer Maschine gleichzeitig realisiert werden.
Die Hydrophobierungsstoffe können sogar als feinkörniges Gut zum Einsatz ge
bracht werden. Das Verfahren bietet durch die speziellen Prozeßbedingungen in
der Zerkleinerungs- und Verteilungsmaschine zudem den Vorteil, daß die Anteile
der Hydrophobierungsstoffe bei Bedarf in sehr weiten Bereichen von etwa 0,5 bis
25% variiert werden können und auch die sehr hohen Anteile von 10 bis 25%
bezogen auf die feuchte Biomasse, ohne Schwierigkeiten gleichmäßig auf die Gut
oberflächen verteilt werden können. Des weiteren wird unter den speziellen Ver
fahrensbedingungen erreicht, daß sogar beim Einsatz von Hydrophobierungsstof
fen mit hohen Erweichungspunkten von größer/gleich 60°C hohe Hydrophobie
rungseffekte erreicht werden können.
Das hydrophobierte spänige Produkt ist als Ölsammler zur Entfernung von auf Ge
wässeroberflächen schwimmenden Ölfilmen geeignet, wie es in der Erfindungsan
meldung AZ 196 28 751.0 beschrieben ist. Es kann zum Beispiel auch als
Schwimmgut auf Wasseroberflächen, als Faserstoff für die Bewehrung von
Produkten, für die Herstellung von Preßformteilen mit hoher Wasserbeständigkeit,
als Filtermaterial für öl- und fetthaltige Wässer, als fasriger Bindestoff in der
Agglomerationstechnik u. a.m. Verwendung finden.
Frische Waldhackschnitzel aus Ast- und Stammholz mit einem Feuchtegehalt von
40-50% und einer Kantenlänge von etwa 4 bis 10 cm werden zum Zwecke der
weiteren Wassersättigung in Wasser getaucht. Als Hydrophobierungsmittel wird
Montanharz RH60 verwendet, das mit Hilfe einer Schlägermühle auf eine Körnung
von etwa Δd = 1/0 mm zerkleinert wird. Das körnige Hydrophobierungsmittel und
die mit Wasser vollgesaugten und oberflächenfeuchten Waldhackschnitzel werden
einem Mischer aufgegeben, in dem eine Vorverteilung der Harzpartikel auf die
Hackschnitzeloberfläche erfolgt. Der Mengenanteil an Montanharz beträgt 10%,
bezogen auf die Menge der befeuchteten Waldhackschnitzel. Bei der Zerfaserung
der Mischung in einer Doppelschneckenmaschine vom Typ MSEK der Firma
Lehmann in Jocketa, tritt Eigenerwärmung auf etwa 95°C ein. Durch die hohe
Temperatur wird sowohl der zerfasernde Zerkleinerungsprozeß als auch die
Verteilung des schmelzenden Montanharzes auf die Oberfläche der entstehenden
Fasern begünstigt. Die Doppelschneckenzerfaserungsmaschine erzeugt eine heiße
verklumpte, klebrige Fasermasse, die anschließend auf einen Feuchtegehalt von
12% getrocknet wird. Zur Vermeidung von Verklumpungen wird das Faserprodukt
vor allem während der Trocknung z. B. mit einem in den Trockner eingebauten
Messerkopf zu Einzelfasern aufgelockert. Während der Haupttrocknungsphase
bildet sich infolge der Klebrigkeit des Montanharzes erneut eine lockere Agglome
ratstruktur, die nach der Abkühlung mit einer Mühle schonend aufgelöst wird. Das
Produkt ist ein loses, schüttfähiges Material, bestehend aus dünnfasrigen Spänen
mit einer Länge vorzugsweise 2 bis 5 cm, deren Oberfläche gleichmäßig mit Mon
tanharz beschichtet ist.
Claims (7)
1. Verfahren zur Herstellung von hydrophoben, lose schüttbaren und gut
schwimmfähigen spänigen Produkten aus nachwachsenden und/oder bio
stämmigen Rohstoffen sowie aus Harzen und/oder Wachsen mit hohen Er
weichungspunkten von größer/gleich 60°C, dadurch gekennzeichnet, daß die
nachwachsenden und/oder bio-stämmigen Rohstoffe im feuchten Zustand,
vorzugsweise oberflächenfeucht, gemeinsam mit 0,5 bis 25% der bei hohen
Temperaturen erweichenden Harze und/oder Wachse in einer Zerkleinerungs-
und Verteilungsmaschine unter Komplex wirkenden Prozeßbedingungen,
bestehend aus
- - Verdichtung des Aufgabegutes zu einem dichten Gutpfropfen,
- - Ausbildung eines erhöhten inneren Druckes bis teilweise über 60 bar,
- - schnelle Aufheizung des verdichteten Gutes auf Temperaturen von minde stens 75°c und vorzugsweise etwa 100°C,
- - weitgehender Verdränger von Luft und Gasen aus dem Prozeßraum
- - intensive und anhaltende Zerkleinerung des Gutes vorrangig durch sche rende Beanspruchung und
- - sofortige Druckbeschichtung der bei der Zerkleinerung frisch entstehenden
Gutoberflächen mit dem erweichten und partiell hydratisierten
Hydrophobierungsstoffen
in ein auf der Oberfläche mit den Hydrophobierungsstoffen homogen und stabil beschichtetes Produkt aus fasrigen Spänen überführt werden, aus dem nachfolgend mit geeigneten Maschinen durch Auflockerung und Trocknung auf niedrige relative Wassergehalte von mindestens kleiner/gleich 25% und vorzugsweise kleiner/gleich 15% sowie durch Kühlung ein hydrophobiertes, lose schütt- und lagerbares sowie gut schwimmfähiges Produkt mit erhöhter Thermobeständigkeit entsteht.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als nachwachsende
und/oder bio-stämmige Rohstoffe Hölzer und Stroh unterschiedlicher Art
Fasertorfe, Schilfe, Papiere, Pappen, Kartonagen, Bagasse, Hydrolyselignine,
Gräser u. a.m. in Form von Hackschnitzeln, groben Spänen oder Häckselgütern
allein oder in Kombination zum Einsatz kommen.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß natürliche Harze
und/oder Wachse, Montanharze und/oder Montanwachse bzw. montanharz-
und montanwachsreiche Produkte, die sich durch hohe Erweichungspunkte von
größer/gleich 60°C auszeichnen, in Form von feinkörnigen Produkten, als Sus
pensionen oder im heißflüssigem Zustand allein oder in Kombination eingesetzt
werden.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Zerkleinerungs-
und Verteilungsmaschine handelsübliche Doppelschneckenzerfaserungsma
schinen benutzt werden, wie sie z. B. von der Fa. Lehmann in Jocketa angebo
ten werden.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in einer der Zerklei
nerungs- und Verteilungsmaschine vorgeschalteten Mischstufe eine Vorvermi
schung der Hydrophobierungsstoffe und der Bio-Rohstoffe vorgenommen wird.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das aus der
Zerkleinerungs- und Verteilungsmaschine austretende klebrige und verklumpte
Gut vor und/oder während der Trocknung und ggf. auch nach der Kühlung
durch schonende Zerkleinerung in ein loses Fasergut überführt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das lose, schütt-
und lagerbare sowie gut schwimmfähige Produkt zum Beispiel als Ölsammler
zur Entfernung von auf Gewässeroberflächen schwimmenden Ölen und Fetten
als Schwimmgut auf Wasseroberflächen, als Faserstoff zur Bewehrung von
Gütern, als Rohstoff für die Herstellung von Preßformteilen, als Filtermaterial
für öl- und fetthaltige Wässer, als fasriger Bindestoff in der Agglomerations
technik verwendet wird.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1997157071 DE19757071A1 (de) | 1997-12-20 | 1997-12-20 | Verfahren zur Herstellung von hydrophoben, lose schüttbaren und gut schwimmfähigen spänigen Produkten aus nachwachsenden und/oder bio-stämmigen Rohstoffen sowie aus Harzen und/oder Wachsen mit hohen Erweichungspunkten von größer/gleich 60 DEG C |
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DE1997157071 DE19757071A1 (de) | 1997-12-20 | 1997-12-20 | Verfahren zur Herstellung von hydrophoben, lose schüttbaren und gut schwimmfähigen spänigen Produkten aus nachwachsenden und/oder bio-stämmigen Rohstoffen sowie aus Harzen und/oder Wachsen mit hohen Erweichungspunkten von größer/gleich 60 DEG C |
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---|---|
DE19757071A1 true DE19757071A1 (de) | 1999-06-24 |
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ID=7852871
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE1997157071 Withdrawn DE19757071A1 (de) | 1997-12-20 | 1997-12-20 | Verfahren zur Herstellung von hydrophoben, lose schüttbaren und gut schwimmfähigen spänigen Produkten aus nachwachsenden und/oder bio-stämmigen Rohstoffen sowie aus Harzen und/oder Wachsen mit hohen Erweichungspunkten von größer/gleich 60 DEG C |
Country Status (1)
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DE (1) | DE19757071A1 (de) |
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