DE2018151B2 - Verfahren zur herstellung eines trockenen beladenen faserigen materials - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines trockenen, faserigen Materials, bestehend aus zerfaserten Trägermaterialien und diesen angelagerten pulverförmigen Zusatzstoffen.

Pulverförmige Zusatzstoffe können des öfteren trocken anderen zerkleinerten Stoffen nicht beigemengt werden, weil sie sich bei den stets vorhandenen Vibrationen wieder entmischen. Derartige Zusatzstoffe werden daher in aller Regel in einer Flüssigkeit gelöst und aufgesprüht. Zum Stande der Technik gehört es auch die Zusatzstoffe einer Leimflotte beizumengen und hiermit die zu beleimenden zerkleinerten Stoffe zu besprühen. Auch ist es bekannt die Zusatzstoffe in eine Beleimvorrichtung für die zerkleinerten Stoffe einzugeben, so daß sie sich in den auf den zerkleinerten Stoffen bildenden Leimfilm einlagern können. Allerdings werden hierdurch unkontrolliert Leimflächen durch die nicht leimenden Zusatzstoffe besetzt, so daß im allgemeinen das Beimengen der Zusatzstoffe zum Leim beziehungsweise das Einlagern in den Leimfilm mit einer Minderung der Festigkeit der zu verbindenden _Jo Stoffe verbunden ist.

Zum Stande der Technik gehört auch ein in der OE-PS 2 65 616 beschriebenes Verfahren, bei dem ein Gemisch aus faserigen Füllstoffteilchen und ungehärtetem Kunstharzbindemittel durch Zusammenmahlen der faserigen Füllstoffteilchen mit festen Teilchen des 'ingehärteten Kunstharzbindemittels hergestellt wird. Unter »faseriger Füllstoffteilchen« werden hierbei Sägemehl, Holzmehl, Flachs oder Kokosfasern, Bagasse usw. verstanden. Hierdurch wird eine homogene Masse &, erhalten, die zur Herstellung glatter Oberflächen von Spanplatten verwendet werden kann, die sich für das direkte Bednicken eignen. Da aber diese faserigen Füllstoffteilchen mit dem Kunstharzbindemittel sehr lange gemahlen werden, zum Beispiel 16 Stunden in einer Kugelmühle (vgl. dort Seite 4, Zeilen 20-26), entsteht ein Pulver. In diesem sind zwar die faserigen Füllstoffteilchen und die Harzteilchen so fest aneinander angelagert, daß es beim Schütten einer Schicht zu keinet Entmischung der Komponenten kommt Würde man dieses Material aber z. B. Spänen beimischen, die zu Späneformlingen gestreut und anschließend zu Spanplatten verpreßt werden sollen, könnte eine Entmischung von Spänen und diesem Material nicht verhindert werden.

Bekannt ist ferner ein Verfahren, bei dem Fasern, die zur Herstellung von Fasermatten, für die anschließende Verpressung zu Faserplatten, verwendet werden, pulverförmiges Bindemittel beigegeben und beides in einer Hammermühle vermischt wird. Auch hierbei ergibt sich ein Material, bei dem eine Entmischung von Fasern und Bindemittel nicht mit Sicherheit vermieden

Bei einem älteren, noch nicht zum Stande der Technik gehörenden Verfahren zur Herstellung eines trockenen faserigen Materials, bestehend aus zerfasertem Trägermaterial und diesem angelagerten pulverförmigen Zusatzstoffen wird so vorgegangen, daß eine Mischung aus einem faserigen Material und an sich bekannten pulverförmigen flammhemmenden Chemikalien so hergestellt wird, daß dabei die flammhemmenden Chemikalien an das faserige Material angelagert werden und sodann dieses beladene faserige Materia! den Holzspänen zugesetzt wird. Dieses Verfahren hat den bedeutenden Vorteil, daß sich die Fasern und die an ihnen angelagerten Chemikalien auch bei starken Vibrationen, nicht von den Holzspänen lösen, sich also nicht entmischen beziehungsweise die hergestellte homogene Mischung auch bei Durchlaufen des Produktionsweges erhalten bleibt. Dadurch können trockene pulverförmige Chemikalien sicher und homogen in Spanplatten eingemischt werden.

Aufgabe der Erfindung ist es, das Verfahren der eingangs genannten Art so weiter zu entwickeln, daß sich damit Spanplatten od. dgl. herstellen lassen, die auch höhere Mengen an gleichmäßig verteilten Zusatzstoffen enthalten können, ohne daß sich diese von den übrigen Teilchen entmischen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Zerfaserung der Trägermaterialien trocken in Anwesenheit der pulverförmigen Zusatzstoffe erfolgt.

Nicht mehr also wie bei den bekannten Verfahren wird erst das Fasermaterial hergestellt oder gewonnen und sodann mit den Zusatzstoffen vermischt, sondern es werden gleichzeitig mit der Zerfaserung des Trägermaterials die Zusatzstoffe angelagert. Tatsächlich haften bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens die Zusatzstoffe so fest an dem zerfaserten Trägermaterial, daß eine Entmischung nicht mehr zu befürchten ist.

Bei der Zerfaserung des Trägermaterials werden die einzelnen Moleküle voneinander getrennt, wodurch primäre und sekundäre Bindungskräfte frei werden. Diese Kräfte - Elektrovalenz-Kräfte und Van-der-Waals-Kräfte — werden im allgemeinen bereits im Stadium ihres Entstehens dadurch neutralisiert, daß sich Moleküle des gleichen zerfaserten Materials oder Gasbeziehungsweise Flüssigkeitsmoleküle anlagern. Je nach der Bindungsart schwanken die Kräfte hierbei zwischen 10 kcal/Mol bei sekundärer Bindung (Van-der-Waals-Kräfte), bis zu 200 kcal/Mol bei primärer Bindung, jeweils mit einer Reichweite von einigen Atomdurchmessern. Außerdem verfilzt das zerfaserte Material zu einem nicht mehr dosierbaren Wirrwerk.

Bei der Erfindung hingegen findet die Zerkleinerung in einer Atmosphäre von pulverförmigen Zusatzstoffen statt, so daß sich zumindest ein Teil der entstehenden

Kräfte auf diese pulverförmigen Zusatzstoffe auswirken und diese Stoffe binden kann. Es ist lediglich Sorge dafür zu tragen, daß die Zusatzstoffe bei der Zerkleinerung der Trägermaterialien, also bei der Enstehung der Bindungskräfte, innig genug an den Trägermaterialien anliegen, und innerhalb der Reichweite dieser Kräfte zu sein. Wird dies erreicht, so bildet sich ein trockenes fasriges manipulierbares Material, bestehend aus zerkleinerten Trägermaterialien mit angelagerten pulverförmigen Zusatzstoffen, das nicht nur trocken beige-

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mengt, sondern auch trocken, und zwar auf äußerst wirtschaftliche Weise in einem einzigen Arbeitsgang hergestellt werden kann.

Dieses Material, bestehend aus mit pulverförmigen Zusatzstoffen beladenen Fasern, kann nun als Aus- ,, gangsrohstofi für synthetisch herzustellende Stoffe verwendet werden, oder es ist auch, zur Verbesserung bestimmter Eigenschaften, den zerkleinerten Ausgangsrohstoffen von synthetisch hergestellten Stoffen beizumengen. In beiden Fällen ist sichergestellt, daß die die bestimmten Eigenschaften bewirkenden Zusatzstoffe homogen über die gesamte Dicke der Ausgangsrohstoffe verteilt sind und daß sich diese Zusatzstoffe auch bei Einwirkung starker und langdauernden Vibrationen nicht entmischen. _2<i

Es hat sich gezeigt, daß es zweckmäßig ist, die Zerfaserung in die Materialien stark beschleunigenden mit Prallflächen versehenen Vorrichtungen durchzuführen, da die in diesen Vorrichtungen herrschende starke Turbulenz und das gleichzeitige Aufprallen der zu _yi zerfasernden Trägermaterialien und der anzulagernden pulverförmigen Zusatzstoffe die Gewähr dafür bieten, daß die Zusatzstoffe in die Reichweite dieser Kräfte kommen.

Ein weiteres Hilfsmittel schließlich kann noch die _y. Zerfaserung im Vakuum sein, um die Bindungskräfte weitgehend für die Anlagerung der pulverförmigen Zusatzstoffe, die sich sonst auf die Luftmoleküle auswirken würden, freizuhalten.

Als Einrichtungen zur Herstellung des faserigen _4|) Zusatzmaterials kommen stark beschleunigende, mit Prallflächen versehene Mahlwerkzeuge, wie Rotorzerkleinerer, Schlagscheiben-, Planscheiben- oder Prallstiftmühlen, insbesondere jedoch Pralltellermühlen in Betracht. Möglich sind auch Rotorzerkleinerer, bei _4$ denen sich das zerkleinerte Gut gegenseitig im Luftstrom zerschlägt. Hier ist selbstverständlich sehr darauf zu achten, daß die zu vermischenden Stoffe beziehungsweise das zu zerfasernde Trägermaterial und die Zusatzstoffe im Endstadium etwa gleiche Gewichte aufweisen, da sonst eine ungewollte Windsichtung stattfindet

Zur Durchführung des Verfahrens werden diesen Vorrichtungen zweckmäßigerweise Dosiereinrichtungen, insbesondere Dosierrinnen, vorgeschaltet, wodurch sich ein stets gleichbleibendes Endprodukt mit konstanten Stoffanteilen ergibt

Die faserigen Trägermaterialien können auch aus Faserstoff führenden Schlämmen erhalten werden. Diese zuvor getrockneten Schlämme können hierbei aus der Abwasserreinigung gewonnen oder speziell für das erfindungsgemäße Verfahren aufbereitet werden, wie beispielsweise bei der Wiederverwertung von Altpapier.

Das erfindungsgemäße Verfahren soil an dem Beispiel von Zusatzmaterial zur Herstellung von schwer entflammbaren Spanplatten erläutert werden.

Der bei der Reinigung des Abwassers einer Papierfabrik anfallende Schlamm wird zu einem blasfähigen Produkt mit einer Endfeuchte von etwa 5% getrocknet Dieses Material wird zusammen mit Borsäurepülver einer Pralltellermühlc über Dosierrinnen zugeleitet, so daß sich stets gleichbleibende Mengenanteile ergeben. Beim Zermahlen des getrockneten Abwasserschlammes werden die besprochenen Bindungskräfte frei, so daß sich nunmehr da das Borsäurepulver bei diesem Zermahlen zugegen ist, die Borsäure an die entstehenden Fasern anlagern wird. Dieses so entstandene mit Borsäure beladene fasrige Zusatzmaterial wird nun mit den Holzspänen vermischt, das gesamte Material beleimt und sodann verpreßt.

Da sich das den Spänen beigemischte Zusatzmaterial mit der Boranlagerung nicht mehr entmischen konnte, ist die gesamte fertige Spanplatte mit Borsäurepulver durchsetzt, so daß auch über den gesamten Querschnitt eine gleichbleibende Flammfestigkeit gegeben ist.

Gleiches gilt selbstverständlich auch für synthetisch herstellbare Fasermaterialien, die vor der Anlagerung der Zusatzstoffe nochmals zerfasert beziehungsweise zerkleinert werden.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung eines trockenen, faserigen Materials, bestehend aus zerfaserten Trägermaterialien und diesen angelagerten pulverförmigen Zusatzstoffen, dadurch gekennzeichnet, daß die Zerfaserung der Trägermaterialien trocken in Anwesenheit der pulverförmiger! 21usatzstoffe erfolgt

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zerfaserung in die Materialien stark beschleunigenden mit Prallflächen versehenen Vorrichtungen erfolgt

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2. dadurch gekennzeichnet, daß die Zerfaserung im Vakuum erfolgt

4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch stark beschleunigende mit Prallflächen versehene Mahl- _M werke wie Rotorzerkleinerer, Schlagscheiben-, Planscheiben- oder Prallstiftmühlen, insbesondere Pralltellermühlen.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß den Mahlwerken Dosiereinrichtungen, insbesondere Dosierrinnen, vorgeschaltet sind.