DE3808207C2

DE3808207C2 -

Info

Publication number: DE3808207C2
Application number: DE19883808207
Authority: DE
Inventors: Rubin Dr.-Ing. 5100 Aachen De Eisenstein; Gerhard Dr.-Ing. 8000 Muenchen De Gehring
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1988-03-11
Filing date: 1988-03-11
Publication date: 1990-04-19
Also published as: DE3808207A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen leichter Formkörper aus lignocellulosehaltigem Pflanzenmaterial, z. B. Teile von Einjahrespflanzen wie Stroh, die sich umweltfreundlich herstellen und kompostieren lassen und beim Verbrennen keine umweltschädlichen Verbrennungsprodukte erzeugen, durch Vorbehandeln mit Alkalilauge und anschließende Defiltrierung. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß das gehäckselte Pflanzenmaterial nach der Vorbehandlung mit verdünnter Alkalilauge zur Erhaltung eines bestimmten Häckselanteils nur teildefiniert ohne Preßdruck abgenutscht und anschließend getrocknet wird. Die erfindungsgemäß hergestellten Formkörper betreffen u. a. in der Möbelin dustrie: Stuhlsitze- und lehnen, gerade und gekrümmte Türen, dreidimensional geformte Schrank- und Regalelemente; in der Bauindustrie: Bauplatten und Trennwände; in der Verpackungsindustrie: Halterungs- und Abstandselemente (ohne Dickenbeschränkung); für Gärtnereien: Bindereibedarfsartikel, Paletten für Topfpflanzen etc.

Aus der DE-PS 6 50 040 ist ein Verfahren zur Herstellung von Formkörpern aus Pflanzenfasern bekannt geworden, bei dem man schwach verholzte Pflanzenteile, z. B. Stroh, chemisch mit Hilfe von Alkalimonosulfit in der Hitze zu Zellstoff aufschließt und diesem Zellstoff mechanisch schwach zerfasertes Holz zusetzt. Bei diesem Verfahren wird neben dem umweltschädlichen Aufschluß des Strohs mit Alkalisulfit der Formkörper nur durch die Verfilzung der Fasern der Fa serstoffmasse selbst zusammengehalten und nicht, wie im erfindungsgemäßen Ver fahren, durch eine zusätzliche Verfilzung der Grobteile mit dem Faserstoff, was zu wesentlich höheren Festigkeitswerten, auch ohne Zugabe von Bindemit teln, führt.

Aus der DE-PS 8 98 964 ist ein weiteres Verfahren zur Herstellung von Leichtbau platten aus Holzabfällen bekannt geworden, bei dem aus Hackschnitzeln gewon nener Holzfaserstoff naß verfilzt wird. Die Vliesbildung geschieht durch Ab setzen und/oder Absaugen einer stark verdünnten Suspension von Holzfaserstoff in Wasser. Das sich bildende Faservlies behindert die Absaugung umso mehr, je höher der Anteil an Feinstoff und je dicker das Vlies ist. Dies ist auch der Grund, warum die käuflichen Höchststärken der sogenannten Dämmplatten mit einer Wichte von 200 bis 400 kg/cbm nur etwa 20 bis 25 mm betragen. Unter Vermeidung des anlageintensiven Aufschlusses der Häckschnitzel hat eine nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Dämmplatte, z.B. aus Stroh, eine wesentlich höhere Bruchfestigkeit und keine Dickenbegrenzung wegen der hohen Absauggeschwindigkeit des Wassers. Durch Zugabe geringer Mengen an Bindemittel läßt sich die Bruchfestigkeit ohne Schwierigkeiten verzehnfachen.

Aus den beiden DE-PSen 9 02 219 und 9 03 168 sind Verfahren bekannt geworden, bei denen nach einer Vorbehandlung mit Alkalilauge zwar auch defibriert wird, aber nicht erfindungsgemäß "teildefibriert", sodaß nach den beiden Entgegenhaltungen kein definierter Häckselanteil in der Fasermasse verbleibt. Die in der Fasermasse der Anmeldung verbliebenen Häcksel sind zwar ängefasert und verbinden sich mit dem Faserstoff, leiten aber beim Abnutschen das Wasser rasch durch die Fasermasse hindurch, was sich besonders günstig bei dicken Formteilen auswirkt.

Man hat zwar das Problem der Entwässerung dicker Formkörper bereits dadurch ge löst, indem man dem Zellstoff z.B. Strohhäcksel zusetzt. Unbehandelte Strohhäck sel gehen jedoch mit dem Faserstoff keine Bindung ein, sodaß die Festigkeitswerte der damit hergestellten Formteile stark absinken.

Nun ist weiter noch bekannt, daß man bei Heißverpressungen Kondensationsharze zu setzt, was zwar zu hohen Festigkeiten, aber auch zu Wichten von 850 kg/m³ und mehr führt.

Sehr leichte Formkörper werden bis dato fast ausschließlich aus Polystyrol gefer tigt. Der Nachteil von diesem Schaumstoff liegt neben den hohen Materialkosten für schäumbares Polystyrol in der geringen Bruchfestigkeit und daß Polystyrol nicht verrottet, also auch nicht kompostierbar ist. Ferner entstehen beim Verbren nen dieses Kunststoffs übel riechende Gase und umweltschädliche Verbrennungspro dukte.

Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren wird nach einer Vorbehandlung mit schwach alka lischen Lösungen das lignocellulosehaltige Material, bevorzugt Strohhäcksel, in einem Defibrator, z.B. Pulper gezielt teildefibriert, sodaß in einem einzigen Ar beitsgang neben defibriertem Strohfaserstoff nicht defibrierte Strohhäcksel vor liegen. Zur Bildung der Formkörper wird nun das Überschußwasser in einer Hohlform ohne Preßdruck abgesaugt, entformt und bei erhöhter Temperatur getrocknet. Der in der Hohlform gebildete Formkörper aus Faserstoff und Häcksel hält im feuchten Zustand so fest zusammen, daß er gut handhabbar ist. Das beste Verhältnis von Reststrohhäcksel zu Strohfaserstoff ist je nach dem zu fertigenden Endprodukt verschieden und kann leicht durch Änderung der Laugenkonzentration bei der Vorbehandlung und der Intensität und Dauer der Defibrierung im Pulper oder Mixer nach Wunsch verändert werden. Die alkalische Vorbehandlung dient dabei nicht nur der Defibrierung, sondern die Natronlauge greift auch die Oberflä che der nicht defibrierten Strohhäcksel an, sodaß auch zwischen Faserstoff und Strohhäcksel Verfilzungen stattfinden, was zu wesentlich höheren Festig keitswerten führt.

Nun gibt es Formkörper, bei denen die Festigkeitswerte, die durch die Ver filzung erreicht werden, nicht ausreichen. Die Festigkeiten können für solche Formkörper dadurch erheblich gesteigert werden, daß man verhältnismäßig ge ringe Mengen an Bindemittel der Faserstoff- Häcksel- Suspension zusetzt. Als Bindemittel kommen bevorzugt Latex, Polyvinylacetat-Emulsionen, Wasserglas und/oder deren Mischungen untereinander in Frage. Der Zusatz der Binde mittel hat erstaunlicherweise überhaupt keinen verzögernden Einfluß auf die Absauggeschwindigkeit.

Sofern man Bindemittel, z. B. aus Festigkeitsgründen zusetzt, kann man auch eine Mischung von Naturhäcksel mit separat hergestelltem Faserstoff, bevor zugt aus Altpapier, verwenden, denn das auf dem Faserstoff verteilte Binde mittel erzeugt trotz geringer Mengen eine ca. zehn mal höhere Bruchfestig keit als die reine Verfilzungsbindung. Ferner ist es auch dann noch möglich, den Strohhäckselanteil durch andere Stoffe zu ersetzen, wie Holzschliff, Holzmehl (insbesondere bei Verwendung von Polyvinylacetat-Emulsionen) oder Glas- bzw. Kunststoff-Fasern. Zur Verbesserung der Wasserabweisung kann man in bekannter Weise der Häcksel-Faser-Suspension Imprägniermittel und zur Reduzierung der Entflammbarkeit des Formkörpers z. B. Harnstoff zusetzen.

Claims

1. Verfahren zum Herstellen leichter Formkörper aus lignocellulosehaltigem Pflanzenmaterial durch Vorbehandeln mit Alkalilauge und anschließender Defibrierung, dadurch gekennzeichnet, daß das gehäckselte Pflanzenmaterial nach der Vorbehandlung mit verdünnter Alkalilauge, zur Erhaltung eines bestimmten Häckselanteils nur teildefibriert und ohne Preßdruck abgenutscht und anschließend getrock net wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erhöhung der Festigkeitswerte verhältnismäßig geringe Bindemittelmengen, bevorzugt Latex, Polyvinylacetat-Emulsionen und/oder Wasserglas oder Mischungen untereinander zugesetzt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei Bindemittelzusatz dem Häckselanteil der Faserstoff in Form von Zellstoff, bevorzugt aus Altpa pier hergestellt, zugesetzt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei Bindemittelzusatz der Häckselanteil durch Holzschliff, Holzmehl, Kokos-, Glas- und Kunst stoff-Faserngehäcksel oder Mischungen untereinander ersetzt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Formmasse vor dem Abnutschen Imprägniermittel zur Erhöhung der Wasserabweisung und/oder Mittel zur Reduzierung der Entflammbarkeit zugesetzt werden.