Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
MOULDED ELEMENTS MADE OF HARD COCONUT SHELL GRANULATE AND METHOD FOR PRODUCING SAME
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1999/056923
Kind Code:
A1
Abstract:
The aim of the invention is to provide moulded pieces made of hard coconut shells and a method for producing same, which is such that the hard coconut shells which usually constitute a waste product can be utilized, that the moulded pieces, especially plates, produced in this way for a low weight present high mechanical strength and high water-resistance, and that plates, which in particular are extremely well suited for use in the building industry, can be produced at low cost. To this end the invention provides for a method for producing moulded elements according to which a granulate of hard coconut shells is mixed with an activable binder without cold-adhesive properties, moulded and given its final shape by pressing after activation of the binder.

Inventors:
MENGE RUEDIGER (DE)
Application Number:
PCT/EP1999/002935
Publication Date:
November 11, 1999
Filing Date:
April 29, 1999
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
RUDOLPH NORBERT W (DE)
MENGE RUEDIGER (DE)
International Classes:
B27N3/02; (IPC1-7): B27N3/02
Foreign References:
GB2150606A1985-07-03
EP0729814A11996-09-04
Other References:
DATABASE WPI Section Ch Week 7817, Derwent World Patents Index; Class A81, AN 78-30973A, XP002108072
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 095, no. 009 31 October 1995 (1995-10-31)
Attorney, Agent or Firm:
STENGER, WATZKE & RING (Kaiser-Friedrich-Ring 70 Düsseldorf, DE)
Download PDF:
Claims:
Patentansprüche
1. Verfahren zur Herstellung von Formelementen, wobei ein Granulat aus KokosnußHartschaien mit einem aktivierbaren Binder ohne Kaitklebeeigenschaften vermischt, geformt und nach Aktivierung des Binders durch pressen endgeformt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Granulat aus KokosnußHartschalen mit Kanteniängen zwischen 0,12 mm, vorzugsweise 0,81,6 mm verwendet wird.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Granulat durch mahlen der KokosnußHartschalen hergestellt wird.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dem Granulat aus KokosnußHartschalen faserige Naturstoffe beigemengt werden.
5. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Naturstoff Fasern Faser der KokosnußAußenschale beigemischt werden.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Binder ein vernetzbarer Kunststoff verwendet wird.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vermischung von Binder mit dem Granulat durch Feuchtbenetzung erfolgt.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Vermischung von Binder mit dem Granulat trocken erfoigt.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Aktivierung des Binders durch Dampfdurchführung erfolgt.
10. Formelement aus KokosnußhartschalenGranulat, hergestellt nach dem Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß dieses als Platte ausgeformt ist und diese eine Rohdichte von ca. 600 g/dm3 aufweist.
Description:
Formelemente aus Kokosnuß-Hartschalen-Granulat und Verfahren zu deren Herstellung Die Erfindung betrifft Formelemente und Verfahren zu deren Herstellung, die auf einem neuartigen Ausgangsstoff basieren, nämlich einem Granulat aus Kokosnuß- Hartschalen.

Auch der ergänzende Einsatz anderer Hartnußschalen fällt in den Bereich der Erfindung.

Formelemente im Sinne der Erfindung sind in erster Linie plattenförmige Formteile, vorzugsweise für Bauzwecke, die Herstellung von Möbeln oder dergleichen, wie sie im wesentlichen Hartfaserplatten oder Spanplatten entsprechen, aber auch andere Formteile im aligemeinen, bei denen die besonderen Eigenschaften der sich aus den Kokosnuß-Hartschalen-Granulaten hergestellten Oberflächen ergeben.

Es ist aligemein bekannt, beispielsweise bei der bereits genannten Herstellung von Hartfaserplatten, Spanplatten oder dergleichen, zerkleinerte Naturrohstoffe mit entsprechenden Bindern zu Platten oder entsprechenden Formteilen auszuformen.

Dabei werden in erster Linie faserige Ausgangsstoffe, also Holzchips, Mineralwolle, Steinwolle, Zelluose-Fasern und dergleichen verwendet, die über die Fläche einen entsprechenden Verbund ergeben und durch ihre Fähigkeit zur Feuchteaufnahme mit dem Binder eine entsprechende Verbindung eingehen. Es wurde auch schon vorgeschlagen, Kokosfasern zu verwenden, wobei es sich jedoch um die Holzschnipsel von Kokospalmen handelt. Es wurde auch bereits vorgeschlagen, Kokosnußschalen zu pulverisieren und entsprechenden Gemengen beizumischen, da zum einen die Platten wasserresistenter werden, zum anderen die Beimengung ein Schrumpfen des Binders verhindert. Es wurde auch bereits vorgeschlagen, die Fasern der Kokosnußschalen zu verwenden, also die außerhalb der Hartschale befindlichen Faserschichten.

Herkömmliche Hartfaser-oder Spanplatten werden durch chemische Zusätze für bestimmte Zwecke ausgelegt, also gegen mechanische Beanspruchung widerstandsfähiger gemacht, wasserresistent und dergleichen.

Es besteht ein grundsätzlicher Bedarf daran, natürliche Ressourcen zu schonen und möglichst umfangreich anfallende Materialien zu nutzen. In den Kokosnuß- Produktionsländern werden Kokosfasern für unterschiedliche Zwecke verwendet, die Blätter und Stämme der Kokosnußpalme ebenso wie das Kokosnußfleisch, aus welchem Copra und dergleichen hergestellt werden. Die Hartschalen jedoch stellen üblicherweise nur Abfall dar und sind zu entsorgen. Selbst bei der Herstellung von Aktivkohle wird die Hartschale nur teilweise verwendet. Zwar ist es bekannt, Anteile von zu Puder vermahlenen Kokosnußschalen in der Plattenverarbeitung zu verwenden, dies erfolgt jedoch in erster Linie zur Binderunterstützung, bringt aber keine aus Kokosnuß-Hartschalen hergestellte Formteile hervor.

Der Erfindung liegt die A u f g a b e zugrunde, aus Kokosnuß-Hartschalen hergestellte Formteile und ein Verfahren zu deren Herstellung bereitzustellen, so daß die üblicherweise als Abfall anfallenden Kokosnuß-Hartschalen einer Verwendung zugeführt werden können, die daraus hergestellt Formteile, insbesondere Platten, bei geringem Gewicht eine hohe mechanische Festigkeit und eine hohe Wasserfestigkeit aufweisen und darüber hinaus mit geringem wirtschaftlichem Aufwand insbesondere im Baubereich hervorragend einsetzbare Platten herstellbar sind.

Zur technischen L ö s u n g dieser Aufgabe wird mit der Erfindung vorgeschlagen ein Verfahren zur Herstellung von Formelementen, wobei ein Granulat aus Kokosnuß-Hartschalen mit einem aktivierbaren Binder ohne Kaltklebeeigenschaften vermischt, geformt und nach Aktivierung des Binders durch pressen endgeformt wird.

Mit dem Verfahren läßt sich ein Formelement aus Kokosnußhartschalen-Granulat herstellen, und zwar vorzugsweise in Plattenform, wobei diese gemäß einem vorteilhaften Vorschlag der Erfindung eine Rohdichte von ca. 600 g/dm3aufweist.

Der Vorteil so hergestellter Formelemente, insbesondere Platten, gegenüber üblichen als Bauplatten verwendeten Spanplatten oder Hartfaserplatten besteht in der gegenüber dem vergleichsweise geringen Gewicht sehr großen Härte der Platten und insbesondere ihrer Resistenz gegen Wasser, Chemikalien und dergleichen. Die Platten lassen sich sägen, weisen aber eine Festigkeit auf, die es sogar ermöglicht. Gewinde in die Platten zu schneiden.

In vorteilhafter Weise wird ein Granulat aus Kokosnuß-Hartschalen kleiner Körnung, d. h. Kantenlängen zwischen 0,1 bis 2 mm, hergestellt. Vorzugsweise werden Kantenlängen von 0,8 bis 1,6 mm verwendet. Ein derartiges Granulat wird in vorteilhafter Weise durch mahlen hergestellt, es können aber auch alternative Verfahren wie schreddern, zerkleinern durch Druck und dergleichen verwendet werden. Die hergestellte Platte hat bei Verwendung von einem Binderanteil von um 10%, vorzugsweise weniger als 10%, eine Rohdichte von 600 g/dm'+/-20 g/dm3.

Zur Erlangung entsprechender mechanischer Elastizität können dem Granulat aus Kokosnuß-Hartschalen faserige Naturstoffe beigemengt werden, vorzugsweise Fasern der Kokosnußaußenschale. Dies ist produktionstechnisch sinnvoll, da die Rohstoffbeschaffung konzentriert ist.

Als Binder wird ein vernetzbarer Kunststoff verwendet, vorzugsweise ein Polyurethanbinder. Bedarfsgemäß können entsprechende Zusätze verwendet werden, beispielsweise Borate oder dergleichen, um beispielsweise feuerhemmend zu wirken, fäulnishemmend und dergleichen.

Im Gegensatz zu Holzspänen und vergleichbaren Stoffen oder einfachen Fasern haben die Kokosnußhartschalen eine für die weitere Verarbeitung günstige Restfeuchte, die bei etwa 14% liegt, während sie nur wenig Feuchtigkeit aufsaugen. Aus diesem Grunde stellt ein besonderes verfahrenstechnisches Problem die sogenannte Beleimung dar, da die einzelnen Granulatkörner praktisch in einen aktivierbaren Leim oder Binder eingebettet werden müssen. Der Binder hat keine Kaltleimeigenschaften, so daß das Granulat weiterhin als Granulat verarbeitbar ist. Die Beleimung erfolgt beispielsweise durch Sprühen, Druckverdüsen, Zentrifugalzerstäubung oder vergleichbare Beleimungsverfahren.

Die beleimten Granulate werden zunächst vorgeformt, also beispielsweise auf eine Plattenformstation aufgeschüttet, um dann nach der Aktivierung des Binders beispielsweise durch Hitze, Strahlung oder dergleichen, gepreßt und endgeformt zu werden. Die Aktivierung kann z. B. bei sogenannten kaltverpressbaren Bindern durch Aufbringung eines entsprechenden Aktivierungsdruckes oder dergleichen erfolgen. Aus diesem Grund kann auch eine schüttbare Masse aus Granulat und trockenem Binder gemischt und ausgeformt werden. Die Binderaktivierung kann beispielsweise erfolgen durch Dampfdurchführung durch die vorgeformte Schicht, aus der dann später durch Pressen während oder nach der Aktivierung des Binders eine Platte hergestellt wird.

Die Erfindung stellt somit ein insgesamt industrielles Konzept zur Herstellung neuartiger Formteile, insbesondere Platten dar. Sie fängt an mit der Rohstoffbeschaffung in Form von Kokosnuß-Hartschalen, gegebenenfalls mit Kokosnuß-Faser-Schalenmantel. Die Hartschalen werden dann mit geeigneten Verfahren zu Granulat verarbeitet. Dieses Granulat wird mit einem Binder versehen und direkt im Anschluß und nach Lagerung und/oder Transport in Formstationen ausgeformt, um nach der Binderaktivierung gepreßt und endgeformt zu werden.

Bei der Herstellung des Granulats erfolgt vorzugsweise eine Vorklassifizierung, d. h. zu große Granulatteile werden der weiteren Zerkleinerung zugeführt, das Granulat selbst wird in verschiedene Fraktionen aufgeteilt. Das Fraktionieren kann auch zu einem späteren Zeitpunkt erfolgen, beispielsweise beim Ausbringen des mit Binder vermengtem Granulats auf die Formstation. Entsprechende Rollensiebe und dergleichen sind dazu geeignet, die Anordnung unterschiedlich großer Granulatteile auf unterschiedliche Schichten der Platte zu steuern.

Das Granulat kann vor oder nach der Beleimung als Zwischenprodukt gelagert, transportiert und gehandelt werden. Dies ermöglicht im Gegensatz zu herkömmlichen Platten die örtliche Trennung von Verfahrensschritten und/oder die Einbindung von Verfahrensschritten in die Logistik. So können beispielsweise im Ursprungsland aus Kokosnußhartschalen Granulate hergestellt und während der Verschiffung beleimt werden.

Die besonderen Platten-Herstellungsverfahren entsprechen den üblichen Herstellungsverfahren für die Herstellung von Spanplatten. Da jedoch die Kokosnuß-Hartschalen-Granulate praktisch nicht aufquellen, können bei Verwendung entsprechender Binder die Platten auch im Feuchtigkeitsbereich eingesetzt werden. Darüber hinaus haben die Kokosnußschalen-Granulate eine sehr viel geringere Entzündbarkeit als vergleichbare Holzspäne. Festigkeit und Abnutzung der nach dem neuen Verfahren hergestellten Platten übersteigt die herkömmliche Holzspanplatten erheblich.

Nach der Herstellung der Platten können diese bedarfsgemäß noch weiterverarbeitet werden. Beispielsweise können die Oberflächen geschliffen, beschichtet werden oder dergleichen. Die Platten werden schließlich konfektioniert und der weiteren Verarbeitung zugeführt. Die Platten stellen auch originelle und neuartige Oberflächen bereit, so daß diese sich für die direkte Verwendung auch im Möbelbaubereich eignen.

Die Erfindung schließt eine Lücke zwischen völlig unterschiedlichen Formteilsystemen und stellt völlig neuartige Formteile bereit. Holzfasern, Mineralfasern, Zellulosefasern und dergleichen haben Oberflächen sowie Saugeigenschaften, so daß sie sich leicht mit Bindern zu einheitlichen Teilen fügen lassen. Solche Massen können beispielsweise im kontinuierlichen Verfahren auf großen Anlagen zu Platten gegossen werden. Andererseits ist es beispielsweise bekannt, Materialien, beispielsweise Steine, Quarze und dergleichen, in bindende Massen einzubetten, ohne daß es dabei zu großen Verbindungen in Oberflächenbereichen kommt. Es handelt sich mehr um Benetzungsvorgänge. Solche Platten lassen sich beispielsweise zu Verbundfliesen und dergleichen herstellen.

Die vorliegende Erfindung nun betrifft einen Werkstoff, der Eigenschaften aus beiden Systemen in vorteilhafter Weise kombiniert. Das Kokosnuß- Hartschalenmaterial ist nur geringfügig, aber immerhin wenig saugfähig und die Oberflächen sind gut für Binderbenetzungen. Die Ergebnisse sind Formteile mit den vorteilhaften Eigenschaften beider oben genannten Systeme. Sofern die Oberflächeneigenschaften für das gewünschte Bindersystem nicht ausreichend sind, können auch Oberflächenvorbehandlungen stattfinden, in welchen die Oberflächen aufgebrochen oder die Eigenschaften des Materials zumindest im Oberflächenbereich verändert werden.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung anhand der Figuren. Dabei zeigt : Fig. 1 eine flußdiagrammartige Darstellung eines Verfahrensablaufs bei der Herstellung erfindungsgemäßer Formteile.

Die Darstellung ist grob schematisiert und es soll nur ein mögliches Ausführungsbeispiel für die Herstellung von Formteilen erläutert werden. Es wird davon ausgegangen, daß die Kokosnuß-Hartschalen (nicht gezeigt) als Rohstoffmenge vorliegen. In einer Mühle 1 werden die Hartschalen zerkleinert und das Granulat in der gewünschten Größte in einem Lagerbunker 2 gelagert. Bereits diese Vorgänge können örtlich getrennt durchgeführt werden. So ist es beispielsweise denkbar, die Zerkleinerung im Herkunftsland durchführen zu lassen oder auf dem Transportwege. Die Lagerung erfolgt vorzugsweise dort, wo anschiießend die Beleimung durchgeführt wird, welche vorzugsweise in einer sogenannten Beleimungseinrichtung 3 erfolgt. Unter Beleimung ist die Benetzung der Granulatoberflächen mit entsprechendem Binder zu verstehen. Ohne Aktivierung hat der Binder keine Klebereigenschaften, er muß also durch Wärme, Strahlung, Druck, eine Kombination davon oder ähnlichen Einflüssen aktiviert werden.

Die Leim-/Granulatgemenge werden wiederum zwischengelagert und/oder transportiert.

Bei der eigentlichen Formteilherstellung wird in der Formvorbereitung 4 das Element durch gezieltes Ausbringen von beleimtem Granulat vorbereitet, anschließend in einer Presse 5 gepreßt und schließlich in einer Endformstation 6 auf Endmaße gebracht, gegebenenfalls auch konfektioniert.

Das beschriebene Ausführungsbeispiel dient nur der Erläuterung und ist nicht beschränkend.

Bezuqszeichenliste 1Mühle <BR> <BR> 2 Granulatbunker<BR> <BR> 3 Beleimungseinrichtung 4 Vorformbereich 5 Presse 6 Endformbereich