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Patent Searching and Data


Title:
MATERIAL
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2020/074437
Kind Code:
A2
Abstract:
The invention relates to a material, in particular a fibre composite material, comprising elongated, defibered lamella of palms, and a binding agent.

Inventors:
DECHANTSREITER EDGAR (DE)
Application Number:
PCT/EP2019/077072
Publication Date:
April 16, 2020
Filing Date:
October 07, 2019
Export Citation:
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Assignee:
THE BIOSOURCE PROJECT GMBH & CO KG (DE)
International Classes:
B27L7/00; B27N3/04; B27L11/00; B27L11/08; B27N3/18
Attorney, Agent or Firm:
LICHTNECKER, Markus (DE)
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Claims:
Ansprüche

1. Werkstoff (56), insbesondere Faserverbundwerkstoff, umfassend

längliche, zerfaserte Lamellen (58) von Palmengewächsen, sowie

ein Bindemittel (60), wobei

die Länge der zerfaserten Lamellen (58) mindestens 20 cm beträgt.

2. Werkstoff (56) nach Anspruch 1 ,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Länge der zerfaserten Lamellen (58) mindestens 25 cm oder 30 cm be- trägt.

3. Werkstoff (56) nach Anspruch 1 oder 2,

dadurch gekennzeichnet,

dass der Füllstoff (64) des Palmengewächses, insbesondere Parenchym, von den zerfaserten Lamellen (58) separiert, insbesondere abgesaugt, ist.

4. Werkstoff (56) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

dass der Anteil an zerfaserten Lamellen (58) zwischen 40 und 95 Gewichtspro- zent, insbesondere zwischen 50 und 60 Gewichtsprozent, beträgt.

5. Werkstoff (56) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

dass das Bindemittel (60) als Aminoplast, insbesondere Phenolharz, PF-Harz, Me- lamin und/oder Harnstoffharz, als Kleber, insbesondere Leim oder Epoxydharz, als eine Dispersion, insbesondere PVAC, PMDI, Polyurethan, als thermoplastisches Elastomer, als Lehm, als Ton und/oder als Zement ausgebildet ist.

6. Werkstoff (56) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

dass der Werkstoff (56) ein weiteres pflanzliches Rohprodukt (18), insbesondere Blätter, aufweist.

7. Werkstoff (56) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass der Werkstoff als gepresster Werkstoff (56) ausgebildet ist, und/oder

dass der Werkstoff (56) als Plattenmaterial, Balken oder Formteil ausgebildet ist.

8. Werkstoff (56) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

dass der Werkstoff einen Rohdichtwert zwischen 251 und 500 kg/m3 aufweist, oder dass der Werkstoff einen Rohdichtwert zwischen 510 und 850 kg/m3 aufweist, oder dass der Werkstoff einen Rohdichtwert von mehr als 850 kg/m3 aufweist.

9. Werkstoff (56) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

dass der Werkstoff als mehrschichtiger Werkstoff aus wenigstens zwei, drei, vier, fünf, sechs oder mehr Schichten mit unterschiedlichen Rohdichtwerten ausgebildet ist.

10. Verwendung eines Werkstoffs (56) nach einem der vorhergehenden Ansprüche als Brandschutzmaterial.

11. Bearbeitungsvorrichtung zum Bearbeiten länglicher, pflanzlicher Rohprodukte (10), vorzugsweise von Palmengewächsen, umfassend

eine Spaltvorrichtung (14) zum Spalten der Rohprodukte (10) in längliche Lamel- len (58),

eine Zerfaserungsvorrichtung (20) zum Zerfasern der Lamellen (58), und eine Weiterbearbeitungsvorrichtung (24) zur Weiterbearbeitung der zerfaserten La- mellen (58) zu einem Werkstoff (56), wobei die Länge der zerfaserten Lamel- len (58) mindestens 20 cm beträgt

12. Bearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 1 1 ,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Spaltvorrichtung (14) einen Messersatz (44) mit mehreren parallel und/oder rasterförmig angeordneten Klingen umfasst.

13. Bearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 1 1 oder 12,

dadurch gekennzeichnet,

dass zwischen der Spaltvorrichtung (14) und der Zerfaserungsvorrichtung (20) eine Zumischvorrichtung (16) zur Zumischung eines weiteren pflanzlichen Rohpro- dukts (18), insbesondere von Blättern, vorgesehen ist.

14. Bearbeitungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 1 bis 13,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Zerfaserungsvorrichtung (20) eine Friktionsvorrichtung umfasst.

15. Bearbeitungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 1 bis 14,

dadurch gekennzeichnet,

dass im Bereich der Zerfaserungsvorrichtung (20) und/oder zwischen der Zerfase- rungsvorrichtung (20) und der Weiterbearbeitungsvorrichtung (24) eine Absaugvor- richtung (22) vorgesehen ist.

16. Verfahren zum Bearbeiten länglicher, pflanzlicher Rohprodukte (10), vorzugsweise von Palmengewächsen, insbesondere mit einer Bearbeitungsvorrichtung nach ei- nem der Ansprüche 11 bis 15, bei dem

die Rohprodukte (10) in längliche Lamellen (58) gespalten werden,

die Lamellen (58) zerfasert werden, und

die zerfaserten Lamellen (58) zu einem Werkstoff (56) weiterbearbeitet werden, wobei

die Länge der Lamellen (58) mindestens 20 cm beträgt.

17. Verfahren nach Anspruch 16,

dadurch gekennzeichnet,

dass der Füllstoff des Palmengewächses, insbesondere Parenchym, bei der Zerfa- serung von den Lamellen (58) separiert, insbesondere abgesaugt, wird.

18. Verfahren nach Anspruch 16 oder 17,

dadurch gekennzeichnet,

dass die zerfaserten Lamellen (58) mit einem Bindemittel (60) beaufschlagt und gepresst werden.

Description:
Werkstoff

Die Erfindung betrifft einen Werkstoff mit Bestandteilen aus Palmengewächsen, eine Be- arbeitungsvorrichtung zum Bearbeiten pflanzlicher Rohprodukte, vorzugsweise von Pal- mengewächsen, sowie ein Verfahren zum Herstellen eines Werkstoffs.

Aus den Rohprodukten, beispielsweise Pflanzenabfällen, kann ein Werkstoff hergestellt werden.

Bei der Pflege bzw. Kultivierung von Palmen, beispielsweise von Dattelpalmen, Kokospal- men und/oder Ölpalmen, entstehen große Mengen an schwer verrottenden Pflanzenabfäl- len.

Eine nachhaltige, regelmäßige Pflege der Pflanzen ist nicht nur für die Schönheit der Pal- men unerlässlich, sondern insbesondere für deren Gesunderhaltung und zum Schutz ge- gen Schädlinge erforderlich.

In meist jährlichen Abständen wird der Stamm von„abgestorbenen“ Palmwedeln der un- tersten Reihe befreit. Nach mehreren Jahren werden auch die Teile der sogenannten We- delhülsen, die bei der Pflege am Stamm bleiben, entfernt.

Alleine in den Vereinigten Arabischen Emiraten fallen jährlichen ca. 475.000 Tonnen die- ses bio-basierenden Materials an.

In der Vergangenheit wurde das anfallende Material größtenteils ungenutzt gelagert oder verbrannt, was jedoch umweltschädlich ist und mittlerweile teils gesetzlich untersagt ist.

Es sind Bearbeitungsvorrichtungen für Palmenabfälle bekannt. Dabei wird meist der Stamm verwendet und in Hackschnitzel zerhackt. Die Hackschnitzel werden zusammen mit anderen Materialien zu Platten gepresst. Diese weisen jedoch keine hohe Stabilität auf.

Auch werden die Stängel und/oder Blätter der Palme nicht verwertet. Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, einen stabilen Werkstoff zu schaffen, sowie eine Bearbeitungsvorrichtung der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, dass auf einfache und kostengünstige Weise große Mengen an pflanzlichen Rohprodukten, ins- besondere Stängel und/oder Blätter der Palme, zu stabilen, neuen Werkstoffen verarbeitet werden können.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die Gegenstände bzw. das Verfahren der unab- hängigen Ansprüche.

Erfindungsgemäß umfasst der Werkstoff längliche, zerfaserte Lamellen von Palmenge- wächsen, sowie ein Bindemittel.

Insbesondere kann es sich bei dem Werkstoff um einen Faserverbundwerkstoff handeln.

Das Ausgangsmaterial der Palmengewächse, also das Palmmaterial, stammt insbeson- dere von Dattel-, Kokos- und/oder Ölpalmen. Beispielsweise können die länglichen Stän- gel, welche auch Rispen genannt werden, bearbeitet werden.

Palmrispen umfassen insbesondere Fasern aus Cellulose und Hemicellulose, was die Be- wehrung für die Zug- und Biegefestigkeit ist. Zwischen den Fasern ist eine Matrix aus Pa- renchym, überwiegend Lignin und weiteren Stoffen, angeordnet, die z.B. für die Druckfes- tigkeit sorgt.

Diese Rohprodukte fallen in großen Mengen als Abfall bei der Pflege an. Vorzugsweise stammt das Rohprodukt 100 % aus der Pflege der Pflanzen, sodass keine Pflanze geern- tet, kein Baum gefällt und/oder keine Plantage gerodet werden muss.

Die zerfaserten Lamellen bzw. die aus den Lamellen gewonnenen Fasern sind länglich. Vorzugsweise sind diese nicht zerhackt. Die längliche Struktur verleiht dem Werkstoff eine hohe Stabilität.

Weiterbildungen der Erfindung sind auch den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung sowie den beigefügten Zeichnungen zu entnehmen.

Gemäß einer Ausführungsform beträgt die Länge der Lamellen mindestens 7 cm. Im Ge- gensatz zu kürzeren Lamellen ist der Werkstoff daher deutlich stabiler. Vorzugsweise beträgt die Länge der zerfaserten Lamellen, also der Fasern, mindestens 8 cm, 9 cm, 10 cm, 15 cm, 20 cm, 25 cm, 30 cm, 40 cm, 50 cm, 60 cm, 70 cm, 80 cm, 90 cm oder 100 cm.

Zumindest zwei Lamellen bzw. Fasern, vorzugsweise sämtliche Lamellen bzw. Fasern, des Werkstoffs können insbesondere parallel zueinander orientiert sein.

Alternativ können zumindest zwei Lamellen bzw. Fasern, vorzugsweise jeweils die Hälfte der Lamellen bzw. Fasern, des Werkstoffs rechtwinklig zueinander orientiert sein. Die La- mellen bzw. Fasern können folglich kreuzweise orientiert sein.

Ferner ist es auch möglich, dass die Lamellen bzw. Fasern zufällig ausgerichtet sind. Die Ausrichtung der Lamellen bzw. Fasern kann gemäß den Anforderungen an den Werkstoff gewählt sein.

Nach einer weiteren Ausführungsform ist der Füllstoff des Palmengewächses, insbeson- dere Parenchym, von den Lamellen bzw. Fasern separiert, insbesondere abgesaugt. Ins- besondere wird der Füllstoff bei der Zerfaserung gelöst.

Der Füllstoff kann vollständig oder zumindest teilweise separiert, also entfernt, sein. Bei- spielsweise können mindestens 50 %, 70 %, 80 %, 90 % oder 95 % des Füllstoffs entfernt sein. Der Werkstoff ist insbesondere zumindest im Wesentlichen frei von, z.B. verdichte- tem, Füllstoff.

Ohne den Füllstoff bzw. ohne einen Großteil des Füllstoffs werden die Lamellen bzw. Fa- sern mit Bindemittel benetzt, sodass ein homogener Werkstoff entsteht.

Beispielhafte Tests haben folgende Ergebnisse ergeben:

Bei einem Faserverbundwerkstoff, also z.B. einer Platte, aus Palmrispen und Palmblät- tern, bei denen der Füllstoff nicht entfernt ist und an die Faser angepresst, also verdichtet ist, liegt die Dickenquellung bei etwa 74 %. Bei einer Rohdichte des Prüfkörpers von 940 kg/m 3 und einer Ausgangsdicke von 12,0 mm erhöht sich die Dicke nach 24 h Was- serlagerung auf 20,9 mm. Bei einem Faserverbundwerkstoff, also z.B. einer Platte, aus Palmrispen und Palmblät- tern, bei denen der Füllstoff zu etwa 50 % entfernt ist und der verbleibende Füllstoff nicht verdichtet ist, liegt die Dickenquellung bei etwa 8 %. Bei einer Rohdichte des Prüfkörpers von 920 kg/m 3 und einer Ausgangsdicke von 12,0 mm erhöht sich die Dicke nach 24 h Wasserlagerung auf 12,9 mm.

Bei einem Faserverbundwerkstoff, also z.B. einer Platte, aus Palmrispen und Palmblät- tern, bei denen der Füllstoff zu etwa 80 % entfernt ist und der verbleibende Füllstoff nicht verdichtet ist, liegt die Dickenquellung bei etwa 1 %. Bei einer Rohdichte des Prüfkörpers von 960 kg/m 3 und einer Ausgangsdicke von 12,0 mm erhöht sich die Dicke nach 24 h Wasserlagerung auf 12,1 mm.

Bei einem Faserverbundwerkstoff, also z.B. einer Platte, aus Palmrispen und Palmblät- tern, bei denen der Füllstoff zu etwa 95 % entfernt ist und der verbleibende Füllstoff nicht verdichtet ist, liegt die Dickenquellung bei etwa 0 %. Bei einer Rohdichte des Prüfkörpers von 980 kg/m 3 und einer Ausgangsdicke von 12,0 mm bleibt die Dicke nach 24 h Wasser- lagerung bei 12,0 mm.

Im Vergleich hierzu liegt die Dickenquellung bei einer quellungsarmen Spanplatte für den Einsatz im Feuchtbereich bei 17,5 %. Bei einer Rohdichte des Prüfkörpers von 680 kg/m 3 und einer Ausgangsdicke von 12,0 mm erhöht sich die Dicke nach 24 h Wasserlagerung auf 17,5 mm.

Die Tests haben gezeigt, dass bereits das Entfernen von 50 % des Füllstoffs die Verlei- mung der Lamellen bzw. Fasern erheblich verbessert. Je mehr Füllstoff entfernt ist und/oder je weniger dieser verdichtet ist, desto besser ist das Quellverhalten des Werk- stoffs.

Der Füllstoff mit u.a. den Inhaltsstoffen Stärke, Lignin und/oder Tannin wirkt sich nicht ne- gativ auf den Werkstoff aus, insbesondere wenn der an den Fasern haftende Füllstoff nicht verdichtet ist und so das Bindemittel wie ein Schwamm aufnehmen kann.

Die Faser, welche insbesondere aus Cellulose und Hemicellulose besteht, ist weitestge- hend von Parenchym bzw. Lignin getrennt. Somit ist die Faser aus der Matrix herausge- löst. Bei der gewonnenen Fasern handelt es sich daher um Cellulose und nicht mehr um Lignocellulose, da lediglich die Cellulosefasern verwendet werden. Nach einer weiteren Ausführungsform beträgt der Anteil an Lamellen bzw. Fasern aus La- mellen zwischen 40 und 95 Gewichtsprozent. Die Lamellen bzw. Fasern aus Lamellen ha- ben daher einen hohen Anteil am Gesamtgewicht des Werkstoffs.

Insbesondere beträgt der Anteil an Lamellen bzw. Fasern aus Lamellen zwischen 50 und 60 Gewichtsprozent, beispielsweise 50, 51 , 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59 oder 60 Ge- wichtsprozent.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das Bindemittel als Aminoplast, insbesondere Phenolharz, PF-Harz, Melamin und/oder Harnstoffharz, als Kleber, insbesondere Leim oder Epoxydharz, als eine Dispersion, insbesondere PVAC, PMDI, Polyurethan, als ther- moplastisches Elastomer, als Lehm, als Ton und/oder als Zement ausgebildet.

Bei dem Leim kann es sich insbesondere um Weißleim handeln.

Vorzugsweise können biologische Bindemittel verwendet werden.

Das Bindemittel kann z.B. als Hybrid-Bindemittel mit einem Aminoharz und PMDI, z.B. Isocyanat, ausgebildet sein. Insbesondere Isocyanate haben die Eigenschaft, sichere Ver- leimungen von unter Umständen wachshaltigen Anteilen in den Fasern zu gewährleisten.

Bei dem Harz kann es sich insbesondere um Mischharz, z.B. MUF mit PVAc oder MUPF mit PVAc, handeln.

Beispielsweise kann das Mischharz Harnstoff-Formaldehyd (UD) umfassen oder daraus bestehen.

Auch kann das Mischharz Melamin-Formaldehyd (MF) umfassen oder daraus bestehen.

Ferner kann das Mischharz Polyvinylacetat (PVAc) mit einem Härter und einem Formal- dehydfänger umfassen oder daraus bestehen. Der Formaldehydfänger kann dazu dienen, um nach der Härtung weniger bis keine freien Formaldehyde abzugeben.

Ein Bindemittel kann z.B. 100 kg UF, 25 kg MF, 30 kg PVAc, 30 kg Formaldehydfänger, 4 kg Härter und 65 kg Wasser aufweisen. Vorzugsweise kann dem Bindemittel wenigstens ein Additiv zugegeben werden, z.B. Bor- säure, Borsalze, Aluminiumhydroxide und/oder Ammoniumphosphate. Dadurch können die Brandschutzwerte erhöht werden

Der Anteil an Bindemittel kann insbesondere weniger als 10 Gewichtsprozent betragen. Beispielsweise kann der Anteil zwischen 1 und 10 Gewichtsprozent betragen.

Nach einer weiteren Ausführungsform weist der Werkstoff ein weiteres pflanzliches Roh- produkt, insbesondere Blätter, auf.

Bei den Blättern handelt es sich vorzugsweise um Palmblätter. Auch die Blätter sind ins- besondere zerfasert.

Vorzugsweise werden bei Blättern so genannte Penetrationsförderer eingesetzt.

Beispielsweise kann der Anteil am weiteren pflanzlichen Rohprodukt zwischen 5 und 60 Gewichtsprozent, z.B. zwischen 25 und 40 Gewichtsprozent, betragen. Insbesondere kann der Anteil zwischen 25 und 30 Gewichtsprozent und/oder zwischen 30 und 40 Ge- wichtsprozent liegen.

Der gesamte Anteil an Fasermaterial, also z.B. Fasern aus den Rispen bzw. Lamellen und den Blätter, im Werkstoff kann insbesondere mehr als 90 Gewichtsprozent betragen. Das Fasermaterial kann hierbei z.B. zu ca. 60 % aus Lamellen, also insbesondere Stängeln, und zu ca. 40 % aus Blättern, bestehen.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist der Werkstoff als gepresster Werkstoff ausge- bildet.

Nach einer weiteren Ausführungsform ist der Werkstoff als Plattenmaterial, Balken oder Formteil ausgebildet. Der Werkstoff ist somit für verschiedene Anwendungen geeignet.

Beispielsweise kann der Werkstoff einen Rohdichtwert zwischen 251 und 500 kg/m 3 auf- weisen. Diese leichten Faserverbundwerkstoffe werden insbesondere den Anforderungen an leichte Werkstoffe, den geforderten thermischen Eigenschaften als Dämm-Material und/oder den stetig wachsenden ökologischen bzw. nachhaltigen Ansprüchen des Mark- tes gerecht.

Alternativ kann der Werkstoff einen Rohdichtwert zwischen 510 und 850 kg/m 3 aufweisen. Diese mitteldichten Faserverbundwerkstoffe werden insbesondere den allgemeinen Mate- rialanforderungen, ganz besonders aber den stetig wachsenden ökologischen bzw. nach- haltigen Ansprüchen des Marktes gerecht.

Alternativ kann der Werkstoff einen Rohdichtwert von mehr als 850 kg/m 3 aufweisen.

Diese dichten Faserverbundwerkstoffe werden insbesondere den höchsten statischen, akustischen und/oder brandschutztechnischen Anforderungen gerecht. Nicht zuletzt wer- den die ökologischen bzw. nachhaltigen Ansprüche erfüllt.

Beispielswiese kann eine Platte und/oder ein Brett aus den Ursprungsmaterialien Rispen und gegebenenfalls Blättern eine Rohdichte von etwa 1.000 kg/m 3 , z.B. 1.007 kg/m 3 , auf- weisen. Das Brandverhalten kann die EuroClass B- s 1 , d 0 erfüllen. Die Wärmeleitfähig- keit kann z.B. 0,25 W/mk betragen. Der Diffusionswiderstand kann z.B. bei m = 300 liegen. Die Quellung nach 24 h Wasserlagerung kann weniger als 1 % betragen.

Die Zugfestigkeit kann bei 0,24 N/mm 2 liegen, während die Biegefestigkeit, also das E- Modul, 87,5 N/mm 2 betragen kann.

Bei sämtlichen Werten schneidet eine Platte und/oder ein Brett aus Rispen und gegebe- nenfalls Blättern besser ab als ein Brettschichtholz aus Fichte (BSH), eine Grobspanplatte aus Kiefer (OSB) sowie eine Furnierschichtholz aus Buche (LVL): Die Rochdichte kann dabei 380 kg/m 3 (BSH), 550 kg/m 3 (OSB) bzw. 730 kg/m 3 (LVL) betragen, das Brandver- halten jeweils die EuroClass D- s 2, d 0 erfüllen, die Wärmeleitfähigkeit 0,13 W/mk (BSH und OSB) bzw. 0,17 W/mk (LVL), der Diffusionswiderstand m = 40 (BSH), m = 200 - 300 (OSB) bzw. m = 75 - 200 (LVL). Die Quellung nach 24 h Wasserlagerung kann bei 18 % (BSH), 25 % (OSB) bzw. 23 % (LVL) liegen. Die Zugfestigkeit kann 0,25 N/mm 2 (BSH), 0,18 N/mm 2 (OSB) bzw. 0,15 N/mm 2 (LVL) betragen, während die Biegefestigkeit 26,5 N/mm 2 (BSH), 20 N/mm 2 (OSB) bzw. 45 N/mm 2 (LVL) betragen kann.

Tests haben ergeben, dass ein Balken aus einem Palmgewächs mit einer Höhe von 300 mm und einer Breite von 133 mm ein charakteristisches Biegemoment von M k =

139,7 kNm aufweisen kann. Ein Stahlträger mit einer Höhe von 300 mm und einer Flanschbreite von 150 mm kann hingegen ein charakteristisches, elastisches Biegemo- ment von M e i,k = 130,9 kNm aufweisen. Verstärkter Beton mit einer Höhe von 300 mm und einer Breite von 150 mm kann eine charakteristische Biegekapazität von l\ = 30,9 kNm aufweisen. Parallam® mit einem Querschnitt von 133 mm auf 300 mm kann ein charakte- ristisches Biegemoment von 47,88 kNm aufweisen.

Insbesondere kann der Werkstoff als mehrschichtiger Werkstoff aus wenigstens zwei, drei, vier, fünf, sechs oder mehr Schichten mit unterschiedlichen Rohdichtwerten ausge- bildet sein. So können z.B. Schichten aus leichten, mitteldichten und/oder dichten Faser- verbundwerkstoffen kombiniert werden.

Die Erfindung betrifft auch die Verwendung eines erfindungsgemäßen Werkstoffs als Brandschutzmaterial.

Da der Werkstoff nur schwer brennbar ist, ist dieser unter Brandschutzaspekten Holz vor- zuziehen. So können insbesondere Brandschutztüren aus dem Werkstoff erstellt werden. Ferner ist der Werkstoff insbesondere wasserfest.

Der Werkstoff kann vielseitig eingesetzt werden, z.B. als Baukonstruktion, im Innenaus- bau, z.B. als Möbel, Bodenbelag oder dergleichen, im Fahrzeugbau, im Maschinenbau, z.B. als Maschinentisch oder dergleichen. Auch kann der Werkstoff als Rohstoff für die weiterverarbeitende Industrie verwendet werden. Mischharz als Bindemittel eignet sich hierbei insbesondere für viele Einsatzbereiche.

Der Werkstoff kann als Bindemittel z.B. Lehm, Ton und/oder Zement aufweisen. So kann der Werkstoff z.B. beim Bauen mit Naturmaterialien eingesetzt werden. Die Fasern wer- den dabei zum Verstärken z.B. dem Lehm zugegeben. Im Gegensatz zu Stroh haben die Fasern insbesondere den Vorteil, dass diese nicht bzw. nur sehr langsam verrotten.

Insbesondere kann der Werkstoff als eine mit Fasern versetzte Lehmplatte ausgebildet sein.

Die Erfindung betrifft auch eine Bearbeitungsvorrichtung zum Bearbeiten länglicher, pflanzlicher Rohprodukte, vorzugsweise von Palmengewächsen. Die Rohprodukte stammen insbesondere von Dattel-, Kokos- und/oder Ölpalmen. Bei- spielsweise können die länglichen Stängel, welche auch Rispen genannt werden, bearbei- tet werden. Diese Rohprodukte fallen in großen Mengen als Abfall bei der Pflege an. Vor- zugsweise stammt das Rohprodukt 100 % aus der Pflege der Pflanzen, sodass keine Pflanze geerntet, kein Baum gefällt und/oder keine Plantage gerodet werden muss.

Die Bearbeitungsvorrichtung umfasst eine Spaltvorrichtung zum Spalten der Rohprodukte in längliche Lamellen. Die Länge der Rohprodukte und/oder der Lamellen kann beispiels- weise mindestens 5 cm, 6 cm, 7 cm, 8 cm, 9 cm, 10 cm, 15 cm, 20 cm, 25 cm, 30 cm oder mehr betragen.

Die Rohprodukte werden demnach in Längsrichtung gespalten. Ein Zerhacken zu Hack- schnitzeln oder feinen Spänen findet nicht statt.

Ferner weist die Bearbeitungsvorrichtung eine Zerfaserungsvorrichtung zum Zerfasern der Lamellen auf. Bei der Zerfaserung wird vorzugsweise nur wenig Druck auf die Lamel- len ausgeübt, da sich der Füllstoff Parenchym, u.a. mit den Inhaltsstoffen Stärke, Lignin und/oder Tannin, negativ auf den Werkstoff auswirken würde.

In der Zerfaserungsvorrichtung sind die Lamellen vorzugsweise rechtwinklig, längs oder beliebig zur Förderrichtung orientiert.

Schließlich umfasst die Bearbeitungsvorrichtung eine Weiterbearbeitungsvorrichtung zur Weiterbearbeitung der zerfaserten Lamellen zu einem Werkstoff.

Bei dem Werkstoff kann es sich insbesondere um einen festen und/oder stabilen Werk- stoff, z.B. einen Faserverbundwerkstoff, handeln. Beispielsweise kann der Werkstoff als Platte, insbesondere hochfeste Faserverbundplatte z.B. mit Phenolharz, als Balken, als Leiste und/oder als Formteil ausgebildet sein. Der Werkstoff kann insbesondere, z.B. ähn- lich wie Holz, als Baumaterial, beispielsweise im konstruktiven Bereich, im Innenausbau, aber auch im Fahrzeugbau und/oder der Industrie verwendet werden.

Da der Werkstoff nur schwer brennbar ist, ist dieser unter Brandschutzaspekten Holz vor- zuziehen. So können insbesondere Brandschutztüren aus dem Werkstoff erstellt werden. Ferner ist der Werkstoff insbesondere wasserfest. Da die stabilen Fasern der Rohprodukte bei der Bearbeitung erhalten werden, ist der Werkstoff äußerst stabil.

Zwischen der Spaltvorrichtung, der Zerfaserungsvorrichtung und der Weiterbearbeitungs- vorrichtung können vorzugsweise Fördervorrichtungen, z.B. Förderbänder, vorgesehen sein.

Die Bearbeitungsvorrichtung bildet insbesondere eine Einheit, d.h. die Rohprodukte wer- den nacheinander den einzelnen Vorrichtungen zugeführt, um am Ende den Werkstoff zu erhalten.

Durch die Bearbeitungsvorrichtung können auf einfache und kostengünstige Weise große Mengen an pflanzlichen Rohprodukten, insbesondere von Stängeln und/oder Blättern der Palme, zu stabilen Werkstoffen verarbeitet werden.

Gemäß einer Ausführungsform umfasst die Spaltvorrichtung einen Messersatz mit einer oder mehreren parallel und/oder rasterförmig angeordneten Klingen.

Die Rohprodukte sind vorzugsweise parallel zur Förderrichtung orientiert und werden durch den Messersatz geschoben. Vorzugsweise sind auch die Klingen parallel zueinan- der und/oder parallel zur Förderrichtung orientiert. Beispielsweise können mindestens 1 , 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 1 1 , 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20 oder mehr Klingen vorgese- hen sein.

Beim Durchdringen des Messersatzes werden die Rohprodukte aufgespalten und bilden längliche Lamellen. Die Rohprodukte sind insbesondere leicht zu spalten, da kein fester Verbund zwischen den Fasern besteht.

Der Klingenabstand kann vorzugsweise zwischen 1 mm und 10 mm, insbesondere zwi- schen 2 mm und 5 mm, besonders bevorzugt zwischen 3 mm und 4 mm betragen. Ent- sprechend dick sind die dabei entstehenden Lamellen.

Insbesondere können die Rohprodukte durch eine Zuführvorrichtung zunächst gebündelt werden, beispielsweise durch vertikal orientierte Bündelungswalzen. Die Drehachsen der Bündelungswalzen können vorzugsweise rechtwinklig zur Förderrichtung bzw. Förderflä- che orientiert sein. Zwei Bündelungswalzen können z.B. nebeneinander an gegenüberlie- genden Seiten einer Fördervorrichtung angeordnet sein.

Beispielsweise über zwei übereinander angeordnete, horizontal orientierte Walzen kön- nen die Rohprodukte durch den Messersatz gepresst werden. Die Drehachsen der hori zontalen Walzen können vorzugsweise rechtwinklig zu Förderrichtung bzw. parallel zur Förderfläche und/oder rechtwinklig zu den Drehachsen der Bündelungswalzen orientiert sein.

Nach einer weiteren Ausführungsform ist zwischen der Spaltvorrichtung und der Zerfase- rungsvorrichtung eine Zumischvorrichtung zur Zumischung eines weiteren pflanzlichen Rohprodukts, insbesondere von Blättern, vorgesehen.

Da bei bestimmten Pflanzengattungen wie beispielsweise ACREA PHOENIX (Dattel- palme) ein mengenmäßig gleiches Verhältnis an Rispen und Blättern besteht, kann auf ein Abtrennen und/oder Separieren der Blätter von den Rispen vor der Zerfaserung bei- spielsweise verzichtet werden. Die Rispen und Blätter können hierbei zusammen der Zer- faserungsvorrichtung zugeführt werden.

Auch dieses Rohprodukt stammt vorzugsweise von Palmengewächsen, z.B. der Öl-, Ko- kos- und/oder Dattelpalme. Dadurch können insbesondere sämtliche Pflanzenabfälle der Palme, vorzugsweise der gesamte Palmwedel samt Stängel und Blättern, verwendet wer- den.

Das weitere pflanzliche Rohprodukt, z.B. das Blättermaterial, kann vorzugsweise dosiert zu den zerspalteten Lamellen zugemischt werden. Durch die Dosierung wird eine homo- gene Verteilung ermöglicht.

Das weitere pflanzliche Rohprodukt wird zusammen mit den aufgespalteten Lamellen der Zerfaserungsvorrichtung zugeführt und ebenfalls zerfasert.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst die Zerfaserungsvorrichtung eine Frikti- onsvorrichtung. Beim Faseraufschluss durch Friktion wird kein bzw. nur wenig Druck auf die Lamellen und/oder das Blättermaterial ausgeübt. Dadurch werden die Fasern aus dem natürlichen Gefüge herausgelöst, ohne dass z.B. die Füllstoffe der Palmrispe, z.B. Pa- renchym, gepresst werden. Druck auf das Material hätte zur Folge, dass der undifferen- zierte Füllstoff, der zwischen den Fasern der Rispe eingelagert ist, an die Faser gepresst wird und dadurch daran haften bleibt.

Verdichteter und/oder an die Fasern angepresster Füllstoff führt zu negativen Auswirkun- gen auf den Werkstoff. Beispielsweise nimmt die Verleimqualität ab. Auch kann der Werk- stoff ein nachteiliges Quellverhalten aufweisen.

Ohne verdichteten bzw. an die Faser angepressten Füllstoff wird hingegen ein Bindemittel wie ein Schwamm aufgenommen, sodass ein homogener Werkstoff entsteht, da sich der Füllstoff bei einem Verpressen wie beim natürlichen Ausgangsprodukt zwischen die Fa- sern legt.

Bei der Zerfaserung löst sich der Füllstoff vorzugsweise von den Fasern und kann z.B. ab- gesaugt werden.

Nach einer weiteren Ausführungsform umfasst die Friktionsvorrichtung wenigstens zwei übereinander angeordnete Reibvorrichtungen.

Die Lamellen und/oder Blätter werden in Förderrichtung zwischen den Reibvorrichtungen in Förderrichtung transportiert. Dabei sind diese vorzugsweise rechtwinklig, längs oder be- liebig zur Förderrichtung orientiert.

Die Reibvorrichtungen erfassen die Lamellen und/oder Blätter vorzugsweise von unten und von oben.

Vorzugsweise sind die Reibvorrichtungen geriffelt und/oder profiliert. Durch die Struktur der Reibvorrichtung wird der Zerfaserungsprozess deutlich verbessert.

Die Reibvorrichtungen können dieselbe Riffelung bzw. dasselbe Profil aufweisen. Alterna- tiv können diese auch unterschiedlich geriffelt bzw. profiliert sein.

Insbesondere können die Reibvorrichtungen den gleichen oder einen unterschiedlichen Drehsinn aufweisen. Auf diese Weise werden die Lamellen und/oder Blätter oben und un- ten z.B. in die gleiche Richtung bewegt. Beispielsweise können die Reibvorrichtungen Förderbänder, Walzen und/oder Scheiben aufweisen oder daraus bestehen. Die Förderbänder können insbesondere Kettenplatten umfassen. Sind die Reibvorrichtungen als Walzen ausgebildet, können auch mehrere Walzen in Förderrichtung hintereinander angeordnet sein.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform nimmt der Abstand zwischen den Reibvorrichtun- gen in Förderrichtung ab. So wird der Raum für die Lamellen und/oder Blätter zunehmend immer enger, sodass diese schließlich zerfasern.

Der Freiraum zwischen den Reibvorrichtungen verengt sich vorzugsweise konisch.

Nach einer weiteren Ausführungsform sind die Geschwindigkeiten der Reibvorrichtungen unterschiedlich.

Vorzugsweise ist die Geschwindigkeit der oberen Reibvorrichtung, z.B. mindestens 1 ,1 Mal, 1 ,2 Mal, 1 ,3 Mal, 1 ,4 Mal, 1 ,5 Mal, 1 ,6 Mal, 1 ,7 Mal, 1 ,8 Mal, 1 ,9 Mal, 2 Mal, 2,5 Mal, 3 Mal, 4 Mal, 5 Mal, 6 Mal, 7 Mal, 8 Mal, 9 Mal oder 10 Mal, größer als die Geschwin- digkeit der unteren Reibvorrichtung.

Grundsätzlich ist auch der umgekehrte Fall denkbar, dass die Geschwindigkeit der unte- ren Reibvorrichtung größer ist als die Geschwindigkeit der oberen Reibvorrichtung.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist eine Sensorvorrichtung, z.B. ein Fasersichter, zur Analyse der zerfaserten Lamellen vorgesehen, wobei die Geschwindigkeit wenigstens einer Reibvorrichtung mittels einer Steuerungsvorrichtung anhand der durch die Sensor- vorrichtung ermittelten Daten regelbar ist.

Beispielsweise kann die Faserstärke bzw. Faserfeinheit und/oder der Grad der Zerfase- rung gemessen werden. Bei einem unzureichenden Ergebnis kann die Steuerungsvorrich- tung die Geschwindigkeit zumindest einer Reibvorrichtung entsprechend regeln bzw. steuern. Dabei kann die Geschwindigkeit erhöht oder erniedrigt werden.

Vorzugsweise wird durch die Steuerungsvorrichtung lediglich die Geschwindigkeit der oberen Reibvorrichtung geregelt. Die Geschwindigkeit der unteren Reibvorrichtung kann insbesondere der normalen Fördergeschwindigkeit entsprechen und/oder gleich bleiben. Alternativ kann auch lediglich die Geschwindigkeit der unteren Reibvorrichtung geregelt werden, wobei die Geschwindigkeit der oberen Reibvorrichtung gleich bleibt.

Schließlich können auch die Geschwindigkeiten der oberen und der unteren Reibvorrich- tung geregelt werden.

Nach einer weiteren Ausführungsform ist im Bereich der Zerfaserungsvorrichtung und/oder zwischen der Zerfaserungsvorrichtung und der Weiterbearbeitungsvorrichtung eine Absaugvorrichtung vorgesehen.

Die Absaugvorrichtung kann insbesondere zur Absaugung eines bei der Zerfaserung aus- fallenden Füllstoffs ausgebildet sein.

Insbesondere kann pulverförmiges Material, das bei der Zerfaserung bzw. dem Faserauf- schluss ausfällt, separiert bzw. abgesaugt werden. Aufgrund der Inhaltsstoffe wie u.a. z.B. Stärke, Glukose, Tannin und/oder Lignin, kann dieses Material als Grundstoff für die stoff- liche Nutzung, z.B. als Bio-Plastik oder aufgeschäumt als unbrennbares Isoliermaterial, oder aber zur Energiegewinnung genutzt werden. Aus Biogas und/oder Methanol kann insbesondere Strom und Prozesswärme entstehen. Auch kann das Material z.B. als Fut- termittel verwendet werden.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst die Weiterbearbeitungsvorrichtung eine Bindevorrichtung, insbesondere eine Beleimungsvorrichtung.

Als Bindemittel kann insbesondere Leim, ein Aminoplast wie z.B. Phenolharz, PF-Harz, Melamin und/oder Harnstoffharz, ein Kleber, eine Dispersion wie z.B. PVAC, PMDI, Po- lyurethan, Epoxydharz, Lehm, Ton und/oder Zement verwendet werden.

Nach einer weiteren Ausführungsform umfasst die Weiterbearbeitungsvorrichtung wenigs- tens eine Pressvorrichtung. Die mit dem Bindemittel versehenen zerfaserten Lamellen und/oder Blätter können dabei zu einem Werkstoff gepresst werden, z.B. zu einer Platte oder einem Balken. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Bearbeiten länglicher, pflanzlicher Rohpro- dukte, vorzugsweise von Palmengewächsen, insbesondere mit einer erfindungsgemäßen Bearbeitungsvorrichtung.

Die bei der Pflege entstehenden Rohprodukte können z.B. zu Sammelstellen geliefert werden. Hier kann eine erste Bearbeitung des Materials erfolgen.

So kann z.B. die sogenannte Wedelhülse gekappt werden, z.B. mittels einer Quersäge. Der dabei entstehende Staub kann insbesondere abgesaugt werden.

Die Wedelhülse enthält im Verhältnis zur Masse relativ wenig Fasermaterial und ist daher nur bedingt für das erfindungsgemäße Verfahren geeignet, obgleich dies grundsätzlich möglich ist.

Vorzugsweise wird die Wedelhülse jedoch in einem Hacker zu Hackschnitzeln zerkleinert und z.B. gelagert. Dieses Material findet anschließend in anderen Produktionsbereichen Verwendung.

Die Palmwedel können insbesondere im Durchlauf durch Bürsten von grober Verschmut- zung, z.B. Sand, gereinigt werden. Vorzugsweise erfolgt anschließend, falls erforderlich, eine vorbeugende Besprühung mit einem Fungizid zur Vermeidung von Schimmelbildung.

Nach einer Ausführungsform ist ein Penetrationsförderer vorgesehen. Insbesondere kann eine Sprühvorrichtung zum Aufsprühen des Penetrationsförderers auf das Palmenge- wächs, insbesondere die Rispen und/oder die Blätter, vorgesehen sein.

So kann das Material optional je nach Anforderung des verwendeten Bindemittels bzw. an den Werkstoff mit einer chemischen Lösung besprüht werden, die die natürliche Wachs- schicht an der Oberfläche des Materials, also die Cuticula, insbesondere sowohl der Stän- gel als auch der Blätter, auflöst. Dadurch werden die Penetration des Bindemittels und so- mit die Verleimqualität wesentlich verbessert.

Die Oberfläche der Rispen und/oder vor allem der Blätter besteht aus einer Wachsschicht. Wachs wirkt auf viele Bindemittel wie ein T rennmittel, d.h. Faseranteile mit Wachs gehen keine sichere Verbindung bzw. Verklebung ein. Um von diesen wachshaltigen Faseranteilen verursachte Delaminierungen zu vermeiden, kann im Herstellungsprozess ein chemischer Penetratsförderer, z.B. ein Alkylcarbonsäu- reamid, entweder vorher aufgetragen oder als Additiv dem Bindemittel beigemengt wer- den. Solche Mittel sind aus der Behandlung mit Pflanzenschutzmitteln bekannt. Diese Pe- netrationsförderer ermöglichen es, die natürliche pflanzliche Wachsschicht der Cuticula, die sich vor allem auf der Oberfläche der Blätter und der Hülle der Rispen befindet, zu lö- sen und somit eine Penetration des Bindemittels zu ermöglichen. Einerseits wird dadurch eine bessere Verklebung und/oder höhere Festigkeit erreicht. Andererseits können Fehl- verleimungen in den Werkstoffen vermieden werden.

In einem nächsten Produktionsschritt können die Palmblätter, die im Gegensatz zu den Rispen nahezu ausschließlich aus stabilen Fasern bestehen, mechanisch von den Rispen getrennt bzw. separiert werden, beispielsweise mittels eines Messerrotors. Der dabei ent- stehende Staub kann insbesondere abgesaugt werden.

Die Blätter können anschließend beispielsweise in einer Ballenpresse zu kompakten Bal- len gepresst werden, was das Lagervolumen reduziert und die Lagerung und/oder den Transport vereinfacht.

Die Rispen können nach dem Separieren im Durchlauf auf eine definierte Länge geschnit- ten, insbesondere gekappt, werden. Die Länge kann insbesondere von der Größe der Zerfaserungsvorrichtung abhängen. Die Rispen können dann gebündelt werden.

Die auf die definierte Länge geschnittenen Rispen können die länglichen, pflanzlichen Rohprodukte bilden.

Beim eigentlichen Verfahren werden die Rohprodukte in längliche Lamellen gespalten.

Im Gegensatz zur Herstellung von Holzwerkstoffplatten werden die Rohprodukte nicht zu Hackschnitzeln und/oder feinen Spänen zerhackt, sondern die natürlichen Fasern, die z.B. dem Palmwedel die enorme Stabilität verleihen, bleiben als lange Fasern erhalten, um so die positiven Materialeigenschaften auf den Werkstoff zu übertragen.

Vor dem Faseraufschluss werden die Stängel in Längsrichtung z.B. durch einen Messer- satz gedrückt, wodurch der kompakte Stängel in längliche Lamellen gespalten wird. Auf diese Weise werden die Fasern offengelegt. Optional kann nun ein weiteres pflanzliches Rohprodukt, z.B. die zuvor separierten Blät ter, hinzugemischt werden. Die Zumischung kann insbesondere dosiert erfolgen, um eine homogene Verteilung zu erhalten.

Die Lamellen und/oder Blätter werden anschießend zerfasert. Dabei werden die Fasern aus dem natürlichen Gefüge herausgelöst. Die reinen Fasern werden insbesondere ohne die sich negativ auf das Endprodukt auswirkenden Inhaltsstoffe der Rispe gewonnen.

Der Faseraufschluss erfolgt zumindest im Wesentlichen durch Friktion, um nach Möglich- keit keinen Druck auf das Material auszuüben.

Insbesondere in einem Fasersichter können die gewonnenen Fasern beispielsweise nochmals nachsortiert und der weiteren Verwendung zugeführt werden.

Die zerfaserten Lamellen und/oder Blätter werden anschließend zu einem Werkstoff wei- terbearbeitet.

Gemäß einer Ausführungsform werden die zerfaserten Lamellen mit einem Bindemittel beaufschlagt und gepresst.

Nach der Zerfaserung können die Fasern beispielsweise durch einen Luftstrom weiter- transportiert, mit einem Bindemittel, z.B. Klebstoff, benetzt bzw. besprüht und/oder bei der Verwendung von flüssigem Bindemitteln nach Bedarf getrocknet werden, beispielsweise durch eine Infrarot-Trocknungsvorrichtung.

Je nach Anforderung an den Werkstoff können verschiedene Bindemittel eingesetzt wer- den, die während der Anwendung durch unterschiedliche physikalische und/oder chemi- sche Vorgänge aushärten können.

Die Fasern können insbesondere zu einem so genannten Faserkuchen geformt werden, wobei hierbei insbesondere die Dicke und/oder Rohdichte des Werkstoffs definiert wird. Beispielsweise können aus diesem Faserkuchen, vorzugsweise in einer Heißpresse, un- ter Einsatz von hohem Druck und/oder hoher Wärme Faserverbundwerkstoffe, z.B. Plat ten, hergestellt werden. Der Druck und/oder die Wärme führt insbesondere zu einer Reak- tion und/oder Aushärtung des Bindemittels, z.B. des Klebstoffs.

Die mit einem Bindemittel versehenen Fasern können insbesondere unter Einfluss von Druck und/oder Wärme z.B. zu flachen Plattenwerkstoffen, Balken und/oder Formteilen verpresst werden.

Beispielsweise kann nach der Beleimung in einer Formstation eine Fasermatte gebildet und hierbei die Rohdichte des Werkstoffs definiert werden. Die Fasermatte kann in einer Vorpresse und einer nachfolgenden, als Hauptpresse ausgebildeten Aushärteeinheit ver- dichtet und/oder kalibriert werden.

Unterschiedlichste Plattenstärken, Balkenquerschnitte und/oder Formteile sind dabei möglich.

Nach der Aushärtung können die Werkstoffe insbesondere weiterverarbeitet werden, bei- spielsweise durch eine Formatbearbeitung zu Platten und/oder Balken.

Die Erfindung betrifft schließlich auch einen Werkstoff, der durch das erfindungsgemäße Verfahren erhalten wird.

Alle hier beschriebenen Ausführungsformen und Bauteile der Vorrichtung sind insbeson- dere dazu ausgebildet, z.B. mittels einer Steuerungsvorrichtung, nach dem hier beschrie- benen Verfahren betrieben zu werden. Ferner können alle hier beschriebenen Ausfüh- rungsformen der Vorrichtung sowie alle hier beschriebenen Ausführungsformen des Ver- fahrens jeweils miteinander kombiniert werden, insbesondere auch losgelöst von der kon- kreten Ausgestaltung, in deren Zusammenhang sie erwähnt werden.

Die Erfindung wird im Folgenden beispielhaft unter Bezugnahme auf die Zeichnungen be- schrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Draufsicht einer Ausführungsform einer

erfindungsgemäßen Bearbeitungsvorrichtung, Fig. 2 eine Draufsicht einer Ausführungsform einer Spaltvorrichtung

einer erfindungsgemäßen Bearbeitungsvorrichtung,

Fig. 3 eine entlang der Linie A-A geschnittene Schnittansicht der

Spaltvorrichtung gemäß Fig. 2,

Fig. 4 eine Seitenansicht einer Ausführungsform einer

Zerfaserungsvorrichtung einer erfindungsgemäßen

Bearbeitungsvorrichtung,

Fig. 5 eine Draufsicht der Zerfaserungsvorrichtung nach Fig. 4,

Fig. 6 eine Perspektivansicht einer Ausführungsform eines

erfindungsgemäßen Werkstoffs,

Fig. 7 eine Perspektivansicht einer Ausführungsform eines

Dämmstoffs,

Fig. 8 eine Schnittansicht einer Palmrispe,

Fig. 9 eine Schnittansicht einer in Lamellen gespaltenen Palmrispe,

Fig. 10 eine Schnittansicht einer vereinzelten Lamelle,

Fig. 11 eine geschnittene Seitenansicht einer Ausführungsform einer

Zerfaserungsvorrichtung einer erfindungsgemäßen

Bearbeitungsvorrichtung, und

Fig. 12 eine Vorderansicht zerfaserter Lamellen.

Zunächst ist zu bemerken, dass die dargestellten Ausführungsformen rein beispielhafter Natur sind. So können einzelne Merkmale nicht nur in der gezeigten Kombination, son- dern auch in Alleinstellung oder in anderen technisch sinnvollen Kombinationen realisiert sein. Beispielsweise können die Merkmale einer Ausführungsform beliebig mit Merkmalen einer anderen Ausführungsform kombiniert werden. Auch können anstatt Rispen und/oder Blättern auch andere pflanzliche Rohprodukte verwendet werden. Enthält eine Figur ein Bezugszeichen, welches im unmittelbar zugehörigen Beschrei- bungstext nicht erläutert wird, so wird auf die entsprechenden vorhergehenden bzw. nach- folgenden Ausführungen in der Figurenbeschreibung Bezug genommen. So werden für gleiche bzw. vergleichbare Bauteile in den Figuren dieselben Bezugszeichen verwendet und diese nicht nochmals erläutert.

Fig. 1 zeigt eine Bearbeitungsvorrichtung, bei der längliche, pflanzliche Rohprodukte 10, z.B. Rispen von Palmengewächsen, über eine als Förderband 12 ausgebildete Fördervor- richtung in Förderrichtung (vgl. Pfeil) einer Spaltvorrichtung 14 zugeführt werden.

Die zu Lamellen aufgespalteten Rohprodukte 10 werden anschließend von einer weiteren Fördervorrichtung 12 umgelenkt und liegen nun quer zur Förderrichtung.

Durch eine optionale Zumischvorrichtung 16 wird ein weiteres pflanzliches Rohprodukt 18, z.B. Blätter, zugemischt. Da bei bestimmten Pflanzengattungen wie beispielsweise ACREA PHOENIX (Dattelpalme) ein mengenmäßig gleiches Verhältnis an Rispen und Blättern besteht, kann auf ein Abtrennen und/oder Separieren der Blätter von den Rispen vor der Zerfaserung beispielsweise verzichtet werden. Die Rispen und Blätter können hierbei zusammen der Zerfaserungsvorrichtung zugeführt werden. Eine Zumischvorrich- tung 16 ist in diesem Fall nicht notwendig.

Die aufgespalteten Rispen 10 und Blätter 18 gelangen in eine Zerfaserungsvorrichtung 20 und werden dort zerfasert.

Über eine optionale Absaugvorrichtung 22 können dabei entstehende, pulverförmige Stoffe separiert werden.

Es schließt sich eine Weiterbearbeitungsvorrichtung 24 zur Weiterbearbeitung der zerfa- serten Rispen 10 und Blätter 18 an.

Die Weiterbearbeitungsvorrichtung 24 umfasst eine als Beleimungsvorrichtung 26 ausge- bildete Bindevorrichtung.

In einer kontinuierlichen Vorpresse 28 der Weiterbearbeitungsvorrichtung 24 werden die beleimten Rispen 10 und Blätter 18 zu Rohmatten verpresst. Eine optionale Diagonalsäge 30 kann die Rohmatten zuschneiden.

Die Rohmatten können z.B. in einem Puffer 32 zwischengespeichert werden.

In einer Mattenbeleimungsvorrichtung 34 können die Rohmatten beleimt werden. Es folgt eine Dosiervorrichtung 36, welche eine Waage umfassen kann.

In einer Hauptpresse 38 werden die beleimten Rohmatten verpresst. Insbesondere wird durch die Hauptpresse 38 unter Einsatz von hohem Druck und/oder hoher Wärme die Rohdichte und/oder die Dicke des Werkstoffs definiert.

Es folgt ein Auslaufband und/oder ein Kühlstern 40. Mittels einer Abstapelvorrichtung 42 können die Werkstoffe abgestapelt werden.

Die Abstapelvorrichtung 42 kann insbesondere ein Reifelager für die Werkstoffe aufwei- sen.

Die Werkstoffe können beispielsweise entstapelt, geschliffen, zersägt und/oder vereinzelt werden.

Das Zersägen kann insbesondere mittels einer Mehrblatt-Säge erfolgen. Staub kann da- bei abgesaugt werden.

Fig. 2 zeigt eine Detailansicht einer Spaltvorrichtung 14 mit einem Messersatz 44. Der Messersatz 44 umfasst eine Vielzahl an parallel zueinander und/oder parallel zur Förder- richtung orientierter Klingen.

Die Rohprodukte 10 werden längs durch den Messersatz 44 gedrückt. Dazu können diese zunächst durch zwei vertikal orientierte Bündelungswalzen 46 gebündelt werden. Der Ab- stand zwischen den Bündelungswalzen 46 und/oder der Grad der Bündelung kann z.B. hydraulisch und/oder pneumatisch eingestellt werden.

Zwei übereinander angeordnete, horizontal orientierte Walzen 48 pressen die Rohpro- dukte 10 schließlich durch den Messersatz 44. Die untere Walze 48 ist in der entlang der Linie A-A geschnittenen Darstellung gemäß Fig. 3 zu sehen. Die Fig. 4 und 5 zeigen Detailansichten einer Zerfaserungsvorrichtung 20 mit zwei Reibvorrichtungen 50.

Optional kann eine Ausrichtvorrichtung 52 zum Parallelstellen des zugeführten Materials vorgesehen sein.

Die Reibvorrichtungen 50 sind z.B. als geriffelte Förderbänder ausgebildet. Der Abstand zwischen den Reibvorrichtungen 50 wird in Förderrichtung immer geringer. Die quer zur Förderrichtung geförderten Rispen 10 und/oder Blätter 18 werden somit durch Friktion aufgefasert.

Die obere Reibvorrichtungen 50 kann sich insbesondere entgegen dem Uhrzeigersinn drehen, während sich die untere Reibvorrichtung 50 im Uhrzeigersinn drehen kann. Die Drehgeschwindigkeit der oberen Reibvorrichtung 50 ist vorzugsweise wesentlich höher als die Drehgeschwindigkeit der unteren Reibvorrichtung 50.

In einer als Fasersichter 54 ausgebildeten Sensorvorrichtung kann die Qualität bzw. Fein- heit der Fasern geprüft werden. Beispielsweise können die gewonnenen Fasern nochmals nachsortiert werden. Auch kann mithilfe der ermittelten Daten eine Anpassung der Ge- schwindigkeit wenigstens einer Reibvorrichtung 50, vorzugsweise der oberen Reibvorrich- tung 50, erfolgen.

Fig. 6 zeigt einen als Balken 56 ausgebildeten Werkstoff mit länglichen, zerfaserten La- mellen 58, also Fasern, von Palmengewächsen sowie einem Bindemittel 60.

Die Form des Werkstoffs 56 ist grundsätzlich beliebig. Beispielsweise können statt Bal- ken 56 auch Platten oder dergleichen geformt werden.

Bei dem Bindemittel 60 kann es sich insbesondere um ein Mischharz, z.B. Harnstoff-For- maldehyd, handeln.

Alternativ kann der Werkstoff neben zerfaserten Lamellen 58 auch z.B. Melamin-Formal- dehyd als Bindemittel 60 aufweisen. Ferner kann der Werkstoff 56 neben zerfaserten Lamellen 58 als Bindemittel 60 z.B. Po- lyvinylacetat mit einem Härter und einem Formaldehydfänger aufweisen.

Neben den zerfaserten Lamellen 58 kann der Werkstoff 56 optional auch Blätter 18 als weiteres pflanzliches Rohprodukt aufweisen. Die Blätter 18 können vorzugsweise eben- falls zerfasert sein.

Der Werkstoff 56 bildet insbesondere einen Faserverbundwerkstoff. Beispielsweise kann dieser in einer erfindungsgemäßen Bearbeitungsvorrichtung hergestellt worden sein.

In Fig. 7 ist ein Isoliermaterial 62 gezeigt, welches durch Aufschäumen von Füllstoff 64 hergestellt werden kann.

Der Füllstoff 64 kann z.B. bei der Herstellung eines Werkstoffs 56 abgesaugt werden.

Insbesondere kann der Füllstoff 64, z.B. mittels einer Reibscheibenmühle, gemahlen und/oder mit einer Flüssigkeit, z.B. Wasser, versetzt werden. Der gemahlene Füllstoff 64 wird mit der Flüssigkeit zu einer Suspension gemischt, wobei z.B. Stärke und/oder Lignin freigesetzt werden. Das Mischen kann insbesondere mittels eines Kollergangs und/oder eines Mischers erfolgen.

Insbesondere kann ein physikalisches Schäumungsmittel, z.B. Strickstoff und/oder Nat- ron, zugegeben werden. Das Gemisch schäumt folglich auf.

Durch Erwärmen verflüchtigt sich die Flüssigkeit und das Isoliermaterial 62 verbleibt.

Die Form des Isoliermaterials 62 ist grundsätzlich beliebig. Beispielsweise können Platten ausgeformt werden.

Insbesondere können auch Formteile erzeugt werden, z.B. für Verpackungen und/oder den Fahrzeugbau.

Beispielsweise kann das Isoliermaterial einen Rohdichtwert zwischen 72 und 250 kg/m 3 aufweisen. Fig. 8 zeigt eine Schnittansicht einer Palmrispe 10 mit Fasern 58, Füllstoff 64, insbeson- dere Parenchym, sowie einer Wachsschicht 68, insbesondere Cuticula.

In Fig. 9 wurde die Palmrispe 10 in Lamellen 70 aufgespalten. Die Fasern 58 sind mit dem Füllstoff 64 in einem natürlichen Verbund. Durch die Spaltung sind die Fasern 58 insbe- sondere zumindest teilweise freigelegt. Die Lamellen 70 können nun vereinzelt werden.

In Fig. 10 ist eine vereinzelte Lamelle 70 dargestellt.

Wie in Fig. 1 1 zu sehen ist, wird die Lamelle 70 in der Zerfaserungsvorrichtung 20 zerfa- sert, wobei der natürliche Verbund durch Reibung aufgelöst wird und hierdurch in längli- che Fasern 58 und Füllstoff in 64 in Form von pulverförmigem Material separiert wird.

Dies stellt einen deutlichen Unterschied zur Herstellung von herkömmlichen Werkstoffen aus Bambus dar, da bei Bambus keine Zerfaserung der gewonnenen Lamellen erfolgt, sondern diese entweder direkt oder nach einem Quetschen mit Bindemittel versehen und zu einem Werkstoff verpresst werden.

Bei Bambus wird meistens die wachshaltige Cuticula entfernt, z.B. mechanisch abgelöst, damit überhaupt eine Verleimung möglich ist. Auch wird häufig eine Hitzebehandlung, z.B. eine Carbonisation, durchgeführt.

Bei Palmengewächsen muss die Cuticula hingegen insbesondere nicht vor der Zerfase- rung entfernt werden. Auch ist keine Hitzebehandlung notwendig.

Fig. 12 zeigt eine Vorderansicht der zerfaserten Lamellen 58. Diese Fasern 58 können insbesondere aus der Palmrispe 10 mittels Faseraufschluss durch Einwirkung von Friktion hergestellt sein. Hierbei wird der natürliche Verbund aufgelöst, wodurch stabile, längliche, möglichst reine Fasern 58 gewonnen werden. Bezuqszeichenliste

10 Rohprodukt, Rispe

12 Förderband, Fördervorrichtung

14 Spaltvorrichtung

16 Zumischvorrichtung

18 weiteres Rohprodukt, Blatt

20 Zerfaserungsvorrichtung

22 Absaugvorrichtung

24 Weiterbearbeitungsvorrichtung

26 Beleimungsvorrichtung, Bindevorrichtung

28 Vorpresse

30 Diagonalsäge

32 Puffer

34 Mattenbeleimungsvorrichtung

36 Dosiervorrichtung

38 Hauptpresse

40 Kühlstern

42 Abstapelvorrichtung

44 Messersatz

46 Bündelungswalzen

48 Walzen

50 Reibvorrichtung

52 Ausrichtvorrichtung

54 Fasersichter, Sensorvorrichtung

56 Balken, Werkstoff

58 zerfaserte Lamelle, Faser

60 Mischharz, Bindemittel

62 Isoliermaterial

64 Füllstoff, Parenchym

68 Wachsschicht, Cuticula

70 Lamelle