DE4306439C1

DE4306439C1 - Moulding, in particular in the form of a fibreboard, and process for the production thereof

Info

Publication number: DE4306439C1
Application number: DE19934306439
Authority: DE
Inventors: Alireza Dr Kharazipour; Aloys Prof Dr Huettermann; Kurt Dr Nonninger
Original assignee: PFLEIDERER UNTERNEHMENSVERWALT
Current assignee: PFLEIDERER UNTERNEHMENSVERWALT
Priority date: 1993-03-02
Filing date: 1993-03-02
Publication date: 1994-08-11
Anticipated expiration: 2013-03-03

Abstract

A moulding, in particular in the form of a fibreboard, based on wood or cellulose fibres, contains from 99 to 50 % by weight of fibres and from 1 to 50 % by weight of a pretreated potato pulp, where the particles of the potato pulp have been comminuted to a mean particle size of less than 350 mu m by the pretreatment, and the data in % by weight relate to the dry substance.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Formkörper, insbesondere in Form einer Faserplatte, auf der Basis von Holz- oder Cellulosefasern.The present invention relates to a shaped body, especially in the form of a fiberboard, based of wood or cellulose fibers.

Faserplatten auf der Basis von Holzfasern sind bekannt. Sie werden aus Holzfasern unter Zugabe von Bindemitteln hergestellt. Als Bindemittel dienen Kunstharzbindemittel oder Bindemittel auf Enzymbasis, wie sie beispielsweise in der DE 30 37 992 beschrieben sind.Fiberboard based on wood fibers are known. They are made from wood fibers with the addition of binders produced. Synthetic resin binders serve as binders or enzyme-based binders, such as, for example are described in DE 30 37 992.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Form körper, insbesondere in Form einer Faserplatte, zu schaffen, der keines der vorbekannten Bindemittel benö tigt.The object of the present invention is a shape body, especially in the form of a fiberboard create that do not require any of the known binders does.

Gelöst wird diese Aufgabe durch einen gattungsgemäßen Form körper gemäß dem Kennzeichen des Hauptanspruchs. Die Unter ansprüche gebe bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung wieder.This task is solved by a generic form body according to the hallmark of the main claim. The sub Claims give preferred embodiments of the invention again.

Kartoffelpülpe ist ein Abfallprodukt der Stärkeindustrie, das in großen Mengen anfällt. Sie besteht aus der zer kleinerten Kartoffelschale und den Resten des Fruchtflei sches, denen die Kartoffelstärke entzogen worden ist. Versuche haben ergeben, daß Kartoffelpülpe in der bei der Stärkeproduktion anfallenden Form keinerlei Bindungswir kung auf pflanzliche oder tierische Fasern ausübt.Potato pulp is a waste product of the starch industry, that occurs in large quantities. It consists of the zer shredded potato peel and the remains of fruit pulp from which the potato starch has been removed. Experiments have shown that the potato pulp in the Form of starch produced in any form kung on vegetable or animal fibers.

Kartoffelpülpe weist eine mittlere Teilchengröße von etwa 1,0 bis 1,2 mm auf. Die obere Grenze der absoluten Teilchengröße liegt bei etwa 1,7 mm, die untere Grenze bei etwa 0,4 mm. Die Tatsache, daß Teilchen mit einer solchen Größe beispielsweise in Vliesgewebe nicht pene trieren können, liefert eine Erklärung dafür, daß naturbelassene Kartoffelpülpe auf pflanzliche oder tierische Fasern keine Bindungswirkung ausübt. Potato pulp has an average particle size of about 1.0 to 1.2 mm. The upper limit of the absolute Particle size is about 1.7 mm, the lower limit at about 0.4 mm. The fact that particles with a such a size, for example, in nonwoven fabrics can provide an explanation for the fact that natural potato pulp on vegetable or animal fibers have no binding effect.

Überraschenderweise wurde gefunden, daß im Gegensatz hierzu vorbehandelte Kartoffelpülpe, die auf eine Teilchengröße von weniger als 350 µm zerkleinert worden ist, eine gute Bindungswirkung auf Holz- und/oder Cellulosefasern ausübt. Dies gilt insbesondere für vliesartige oder papierartige Faser-Flächengebilde, in die nicht zerklei nerte Pülpeteilchen offensichtlich nicht im erforderlichen Maß eindringen können.Surprisingly, it was found that in contrast to this pretreated potato pulp based on a particle size of less than 350 µm has been crushed, a good one Binding effect on wood and / or cellulose fibers exercises. This applies in particular to fleece-like or paper-like fiber sheets, into which not cut Obviously, pulp particles are not as required Measure can penetrate.

Die eingesetzten Pülpeteilchen müssen auf eine Teilchengröße von weniger als 350 µm zerkleinert werden. Bevorzugt werden sie auf eine noch geringere Teilchengröße zerkleinert, beispielsweise auf weniger als 300 µm.The pulp particles used must have a particle size of less than 350 µm. To be favoured crushed them to an even smaller particle size, for example less than 300 µm.

Beim Einsatz von Holzfasern werden solche Holzfasern eingesetzt, die lediglich mechanisch zerfasert wurden, deren native Struktur also weder mechanisch noch chemisch wesentlich verändert wurde. Beim Einsatz von Cellulose fasern werden vorzugsweise Cellulosefasern in der Form eingesetzt, wie sie bei der Zellstoffgewinnung in übli cher Weise anfallen. When using wood fibers such wood fibers are used used that were only mechanically frayed, their native structure is neither mechanical nor chemical has been significantly changed. When using cellulose fibers are preferably cellulose fibers in the mold used as in the pulp production in übli way.

Je kleiner die Teilchengröße der Pülpeteilchen ist, um so besser ist ihr Penetrationsvermögen zwischen die Faser lagen und damit ihre Bindungswirkung. Jedoch ist eine Zerkleinerung auf mittlere Teilchengrößen von weniger als 100 µm bereits sehr aufwendig und wird daher nur in speziellen Fällen sinnvoll sein.The smaller the particle size of the pulp particles, um so their penetration ability between the fibers is better and thus their binding effect. However, one is Crushing to average particle sizes of less than 100 µm is already very expensive and is therefore only be useful in special cases.

Zur Zerkleinerung der Pülpeteilchen eignen sich alle bekannten Verfahren, insbesondere mechanische Verfahren. Solche Verfahren sind beispielsweise Zerkleinerung in einem Mischer, Waring-Blendor, in Kugelmühlen, insbe sondere Rührwerkskugelmühlen, oder in Homogenisatoren, insbesondere Hochdruckhomogenisatoren, oder tiefgefrieren und anschließendes Vermahlen.All are suitable for crushing the pulp particles known methods, especially mechanical methods. Such processes are, for example, comminution in a mixer, Waring-Blendor, in ball mills, esp special agitator ball mills, or in homogenizers, especially high pressure homogenizers, or deep freeze and then grinding.

Die vorliegende Erfindung eignet sich insbesondere zur Herstellung von folienartigen oder plattenartigen Flä chengebilden.The present invention is particularly suitable for Production of film-like or plate-like surfaces chengebilden.

Zur Herstellung der erfindungsgemäßen Formkörper wird die Kartoffelpülpe, die bei der Stärkeherstellung entweder in Form der sogenannten Naßpülpe mit einem Wassergehalt von 75 bis 95% anfällt, zunächst nach Bedarf auf einen Feststoffgehalt von weniger als 15 Gew.-% verdünnt. Im allgemeinen wird mit Pülpe gearbeitet, die einen Feststoffgehalt von weniger als 10 Gew.-% aufweist. Die Pülpe kann auch in Form der sogenannten Preßpülpe eingesetzt werden, die einen Feststoffgehalt von 15 bis 25 Gew.-% aufweist. Sie muß wie oben angegeben verdünnt werden.To produce the moldings according to the invention, the Potato pulp used in starch production either in the form of the so-called wet pulp with a water content from 75 to 95% is incurred, initially as needed diluted a solids content of less than 15 wt .-%. Generally one works with pulp Solids content of less than 10 wt .-%. The pulp can also be in the form of the so-called press pulp are used that have a solids content of 15 to 25 wt .-% has. It must be as stated above be diluted.

Die zerkleinerte Kartoffelpülpe wird mit bekannten Ver fahren, wie Tränken, Besprühen auf die Fasern aufgebracht. The crushed potato pulp is known with Ver drive, like watering, spraying on the Fibers applied.

Die mit Pülpelösung getränkten Fasern werden dann vorzugs weise zuerst auf eine Restfeuchte von weniger als 40 Gew.-%, bevorzugt auf 20-25 Gew.-%, vorgetrocknet.The fibers soaked with pulp solution are then preferred first indicate a residual moisture content of less than 40% by weight, preferably to 20-25% by weight, predried.

Dann erfolgt eine Druck- und Wärmebehandlung, die nachein ander, aber auch gleichzeitig erfolgen kann. Die Wärmebe handlung erfolgt bei Temperaturen von 100 bis 200°C, vorzugsweise bei 140 bis 160°C. Bei diesen Tempera turen erfolgt eine Bindung zwischen den Fasern und den Pülpe teilchen, die in ihrer Wirkung der Bindung mit konventio nellen Kunstharzbindemitteln durchaus gleichwertig ist.Then there is a pressure and heat treatment, which afterwards different, but can also be done simultaneously. The heat action takes place at temperatures from 100 to 200 ° C, preferably at 140 to 160 ° C. At this tempera structures there is a bond between the fibers and the pulp particles that in their effect of binding with konventio nelle synthetic resin binders is quite equivalent.

Die kombinierte Druck- und Temperaturbehandlung kann vorzugsweise in den üblicherweise eingesetzten Platten pressen durchgeführt werden, wie sie bei der Herstellung von Span- oder Faserplatten eingesetzt werden. Dabei werden die hierbei üblichen Druck- und Temperaturbe dingungen eingehalten.The combined pressure and temperature treatment can preferably in the commonly used plates presses are carried out as they are in the manufacture of chipboard or fiberboard. Here are the usual pressure and temperature conditions met.

Die erfindungsgemäßen Formkörper erfüllen in Form von Faserplatten die allgemein geltenden Vorschriften, bei spielsweise die DIN-Normen, für solche Platten, z. B. für Naßfestigkeit, Querzugfestigkeit, Biegefestigkeit usw.The moldings according to the invention meet in the form of Fiberboard the generally applicable regulations for example, the DIN standards for such plates, for. B. for Wet strength, transverse tensile strength, bending strength, etc.

Faserplatten lassen sich beispielsweise wie folgt her stellen:Fiberboard can be made as follows, for example put:

Die Fasern werden in einer Beleimungstrommel mit der vor behandelten Pülpe besprüht, auf eine bestimmte Rest feuchte vorgetrocknet, zu einer Matte gestreut, gekämmt und verpreßt. Die Preßtemperaturen liegen dabei zwischen 160 und 200°C, vorzugsweise zwischen 180 und 190°C. Die Preßdrucke liegen zwischen 1,96 und 3,92 MPa. The fibers are in a gluing drum with the front treated pulp sprayed on a certain rest damp pre-dried, sprinkled to a mat, combed and pressed. The press temperatures are between 160 and 200 ° C, preferably between 180 and 190 ° C. The pressures are between 1.96 and 3.92 MPa.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Beispiele näher erläutert.The invention is illustrated below with the aid of the examples explained.

example 1 Production of an MDF board

Kartoffelpülpe wurde in einem Homogenisator auf eine mittlere Teilchengröße von etwa 300 µm zerkleinert. Aus der Pülpe wurde folgende Zusammensetzung hergestellt:Potato pulp was placed in a homogenizer on a average particle size of about 300 microns crushed. The following composition was produced from the pulp:

200 g vorbehandelte Pülpe (20 Gew.-% Feststoff)
1100 ml Wasser
1% Bienenwachs-Emulsion in 50% Wasser.200 g pre-treated pulp (20% by weight solids)
1100 ml of water
1% beeswax emulsion in 50% water.

Die Komponenten wurden zusammengegeben und in einem Homogenisator 15 min gemischt.The components were put together and in one Homogenizer mixed for 15 min.

Die Mischung wurde in einer Beleimungstrommel auf 550 g Holzfaser mit einer Restfeuchte von 7 Gew.-% aufge sprüht. Anschließend wurde durch 6 min langes Trocknen bei 190°C auf eine Restfeuchte von 25% vorgetrocknet.The mixture was made up to 550 g in a gluing drum Wood fiber with a residual moisture content of 7% by weight sprays. This was followed by drying for 6 minutes predried at 190 ° C to a residual moisture of 25%.

Das Material wurde zu einer Matte gestreut, gekämmt und 7 min bei einer Temperatur von 190°C und einem Druck von 2,94 MPa zu einer MDF-Platte mit einer Dicke von 5 mm verpreßt.The material was sprinkled, combed and made into a mat 7 min at a temperature of 190 ° C and a pressure of 2.94 MPa to an MDF board with a thickness of 5 mm pressed.

Die so hergestellten Faserplatten hatten folgende Eigen schaften:The fiberboard produced in this way had the following properties shaft:

in einem entsprechenden Parallelversuch, in dem nach dem gleichen Verfahren mit nicht vorbehandelter Pülpe gear beitet worden war, hatten die so hergestellten Platten folgende Eigenschaften:in a corresponding parallel experiment, in which after the same procedure with not pretreated pulp gear had been processed had the plates thus produced following properties:

Claims

1. Shaped body, in particular in the form of a fiberboard, based on wood or cellulose fibers, characterized in that it contains 99 to 50 wt .-% wood or cellulose fibers and
Contains 1 to 50% by weight of a pretreated potato pulp, the particles of the potato pulp having been reduced to an average particle size of less than 350 μm by the pretreatment, and the percentages by weight relate to dry matter.

2. Shaped body according to claim 1, characterized in that the particles of the potato pulp on a middle part size of less than 300 µm have been crushed.

3. Shaped body according to claim 1, characterized in that it contains 97 to 70 wt .-% fibers and
Contains 3 to 30% by weight of pre-treated potato pulp.

4. Shaped body according to claim 1, characterized in that it is 90 to 80 wt .-% fibers and
Contains 10 to 20% by weight of pre-treated potato pulp.

5. A method for producing a shaped body according to at least one of claims 1 to 4, characterized in that
the fiber is brought into contact with the comminuted pulp by known methods, such as dipping, spraying,
is pre-dried to a residual moisture content of less than 40% by weight,
sprinkled into a mat, combed and pre-compressed as required, and
is pressed into a shaped body under the action of heat and pressure.

6. The method according to claim 5, characterized in that at temperatures from 160 to 200 ° C and a pressure of 2.95 MPa or more is pressed.