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DE3444264A1 - Verpackungsmaterial und verfahren zu dessen herstellung - Google Patents

Verpackungsmaterial und verfahren zu dessen herstellung

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Publication number
DE3444264A1
DE3444264A1 DE19843444264 DE3444264A DE3444264A1 DE 3444264 A1 DE3444264 A1 DE 3444264A1 DE 19843444264 DE19843444264 DE 19843444264 DE 3444264 A DE3444264 A DE 3444264A DE 3444264 A1 DE3444264 A1 DE 3444264A1
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DE
Germany
Prior art keywords
suspension
water
packaging material
microspheres
slurried
Prior art date
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Application number
DE19843444264
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English (en)
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DE3444264C2 (de
Inventor
Friedo Huber
Helmut 4600 Dortmund Koepchen
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
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Publication of DE3444264A1 publication Critical patent/DE3444264A1/de
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Publication of DE3444264C2 publication Critical patent/DE3444264C2/de
Granted legal-status Critical Current

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/32Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof from compositions containing microballoons, e.g. syntactic foams
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K7/00Use of ingredients characterised by shape
    • C08K7/22Expanded, porous or hollow particles
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2301/00Characterised by the use of cellulose, modified cellulose or cellulose derivatives
    • C08J2301/02Cellulose; Modified cellulose

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  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)

Description

  • Verpackungsmaterial
  • Die Erfindung betrifft ein aufgeschäumtes, formstabiles Verpackungsmaterial geringer Dichte, sowie ein Verfahren zum Herstellen eines solchen Materials.
  • Verpackungsmaterialien sind in den verschiedensten Ausführungsformen bekannt. Für den Transport von leicht zerbrechlichen Behältern, z. B. aus Gas, wird aufgeschäumtes Verpackungsmaterial verwendet.
  • Insbesondere bekannt ist für diesen Zweck Styropor, ein poriger Kunststoff aus Polystyrol mit einer mikroporösen Struktur und mit einer Dichte von 0,015 bis 0,3, der insbesondere in Form von Formteilen für die Verpackung und den Transport von Glasbehältern und empfindlichen Geräten verwendet wird.
  • Styropor als Verpackungsmaterial weist jedoch verschiedene Nachteile auf, insbesondere ist es empfindlich gegenüber einer Reihe von Chemikalien, worunter insbesondere Lösungsmittel zu sehen sind; weiterhin ist StyporolR nicht oder nur in ganz geringem Maße saugfähig, so daß es bei Glasbruch auslaufende Flüssigkeiten nicht aufnehmen kann, was besondere Gefahren für die Umwelt bedeutet. In nachteiliger Weise ist Styropor ferner nur begrenzt reißfest, wodurch die Verwendungsmöglichkeiten weiterhin eingeschränkt sind. Schließlich handelt es sich bei Styropor um ein Produkt, das nach seiner Verwendung z. B. als Verpackungsmaterial für eine Wiederverwendung nicht geeignet ist und demgemäß auf Deponien abgelagert werden muß.
  • Nicht zuletzt basieren die Ausgangsstoffe für die heute verwendeten aufgeschäumten Verpackungsmaterialien in nachteiliger Weise im wesentlichen auf dem Erdöl; sie unterliegen damit den Preisschwankungen dieses Rohstoffes und ihre Verfügbarkeit hängt von externen Faktoren sowie langfristig von den Vorräten in den Lagerstätten ab; Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein aufgeschäumtesj formstabiles Verpackungsmaterial geringer Dichte anzugeben, das die Nachteile derartiger bekannter Verpackungsmaterialien nicht aufweist, das insbesondere nur in geringem Maße auf Erdölbasis aufgebaut und gegen möglichst viele organische Lösungsmittel beständig ist,-- wobei es diese Mittel weiterhin aufsaugen können muß und darüber hinaus aus sonst nicht mehr verwertbaren Reststoffen, d. h.- einem sogenannten Recyclingmaterial als Hauptgrundstoff herstellbar sein soll; Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöste daß das aufgeschäumte Verpackungsmaterial zu 70 bis 97 Gewichtsprozent aus cellulosehaltigem Material und zu 30 bis 3 Gewichtsprozent aus expandierfähigen mit Treibgas gefüllten Mikrokugeln besteht. In besonders vorteilhafter Weise wird die Erfindung verwirklichtj wenn als cellulosehaltiges Material Zellstoff Holzschliff, Altpapier oder Altpappe verwendet wird; Das erfindungsgemäße Verpackungsmaterial ist ferner in vorteilhafter Weise durch einen Zusatz von bis zu 2 % Fungistatica gekennzeichnet; Des weiteren enthält das Verpackungsmaterial mit Vorteil bis zu 2 % eines Haftvermittlers sowie einen Zusatz von bis zu 6 % eines Naßverfestigers, z; B; Melam in-Formaldehyd-Harz.-Das erfindungsgemäße Verfahren zum Herstellen eines aufgeschäumten ,-formstabilen Verpackungsmaterials geringer Dichte ist dadurch gekennzeichnet; daß der Hauptbestandteil in Form von cellulosehaltigem Material durch Rühren in Wasser zu einer Suspension aufgeschlämmt wird,- diese Suspension mit den mit Treibgas gefüllten Mikrokugeln gemischt der Wasseranteil der Suspension vermindert und das verbleibende Feststoff-Mikrokugel-Gemisch erwärmt wird. Wie die im Rahmen der Erfindung durchgeführten Versuche gezeigt haben, ergibt ein gemahlenes cellulosehaltiges Materials im Hinblick auf die Festigkeit, Druckaufnahmefähigkeit und Rückfederung bessere Ergebnisse. Eine Verbesserung der Beständigkeit des Verpackungsmaterials gegen Schimmel wird in bekannter Weise durch den Zusatz von bis zu 2 % Fungistatica zu der Feststoffsuspension erreicht.
  • Mit Vorteil wird eine Verbesserung der Haftung zwischen dem celiulosehaltigen Grundmaterial und dem Mikrokugelzusatz erzielt, wenn der Feststoffsuspension bis zu 2 % eines handelsüblichen Haftvermittlers zugesetzt wird. Eine Verbesserung der Naßfestigkeit des Verpackungsmaterials wird mit Vorteil erzielt, wenn der Feststoffsuspension bis zu 6 % eines handelsüblichen Naßverfestigungsmittels, z. B. Melamin-Formaldehyd-Hrz zugesetzt wird.
  • Durch die Verwendung und Aufschlämmung von mechanisch zerkleinertem Altpapier, vorzugsweise Pappe anstelle von cellulosehaltigem Material in Wasser zu einer Suspension steht der Hauptbestandteil des neuen Verpackungsmaterials preiswert und in ausreichender Menge zur Verfügung.
  • Ebenso wie cellulosehaltiges Material kann zu seiner Herstellung auch Holzschliff in Wasser zu einer Suspension aufgeschlämmt werden.
  • Eine zufriedenstelle Homogenisierung des Hauptbestandteiles des neuen Verpackungsmaterials, nämlich dem cellulosehaltigen Material in Form von Zellstoff, Altpapier, Altpappe, Holzschliff, wird insbesondere dann erreicht, wenn der Feststoff mit einem Anteil von weniger als 10 %, vorzugsweise 3 bis 8 %, zu einer Suspension aufgeschlämmt und Mikrokugeln in einer Menge von 3 bis 30 %, vorzugsweise 10 bis 30 % der Suspension zugemischt werden. Zweckmäßigerweise wird zur Verbesserung der Suspensionsfähigkeit das cellulosehaltige Material in dem Wasser zunächst bis zu 24 Stunden eingeweicht. Eine möglichst einheitliche Feststoffsuspension wird gemäß der Erfindung weiterhin dadurch erreicht daß diese mit den mit Treibgas gefüllten Mikrokugeln bis zu 30 min3 vorzugsweise 5 bis 15 min, durch Rühren gemischt wird.
  • Zum Entfernen eines wesentlichen Anteils des Wassers aus der Feststoffsuspension wird dieser in einer mit einem Filterboden versehenen Form durch Absaugen oder Abpressen vermindert; Die Herstellung des Formkörpers kann in verschiedener Weise erfolgen; zunächst ist es möglich, die nach dem Absaugen oder Abpressen eines größtmöglichen Wasseranteils aus der Feststoffsuspension verbleibende Masse unmittelbar in der Form zu erwärmen und expandieren zu lassen. Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird die nach dem Absaugen oder Abpressen eines größtmöglichen Wasseranteils aus der Feststoffsuspension verbleibende Masse in eine Form eingebracht, die bereits der endgültigen Form des herzustellenden Verpackungsmaterials entspricht, in dieser Form erwärmt und damit zur Expansion gebracht.-Zweckmäßiger Weise wird sow,ohl im einen als auch im anderen Fall die Masse bei einer Temperatur von 120 bis 1400C, vorzugsweise 120 bis 1250Ci in einer Zeit von 1 bis 6 h aetrocknet: dabei expandiert die Masse. Zweckmäßiqer Weise wird zum Entwässern beim Absaugen ein Unterdruck von (100 Tork vorzugs- weise (15 bis 20 Torr) und beim Abpressen ein Druck von bis zu (500 Rp/cm%angewendet. Um die mögliche Gefahr der Entmischung der Feststoffsuspension zu vermeiden werden aufgeschlämmte Feststoffe1 z. 13.- Zellstoff vor dem Einfüllen der Feststoffsuspension in die Form eingebracht und aus dem gleichen Grund der anzuwendende Unterdruck bzw. Druck kontinuierlich oder stufenweise bis zu den genannten Werten erhöht, bis der Wassergehalt etwa 75 % beträgt. Im einzelnen kann dazu mit Vorteil der Filterboden der Form bzw das einen Lochboden der Form abdeckende Filterpapier mit etwa 25 % der Gesamtmenge der zur Anwendung gelangenden aufgeschlämmten Suspension überschichtet werden Bei dem Verfahren des Abpressens des Wassers durch weitere stufenweise Erhöhung des Druckes in den vorgenannten Grenzen erhalt man dann eine vorgeformte Masse mit etwa 30 % Wasser oder nach dem Verfahren des Absaugens des Wassers eine vorgeformte Masse mit etwa 30 bis 20 % Restwasser. Anschließend wird dann diese vorgeformte Masse zur Entfernung dieses Restwassers und zur Expansion wie vorstehend erläutert erwärmt. Der durch die Expansion entstandene Formkörper wird anschließend einer Nachtrocknung bei einer Temperatur von 50 bis 700C in einer Zeit von 2 bis 16 h in einem Trockenschrank, Trockenraum oder Durchlauftrockner unterzogen Je nach der bei der Produktion des Verpackungsmaterials zur Verfügung stehenden Zeit können die Formkörper auch an Luft getrocknet w rden.
  • Erfindungswesentlich ist somit die Verwendung eines Gemisches mit einer Zusammensetzung von 70 bis 97 % eines cellulosehaltigen Materials als Grundstoff mit einem Zusatz von 30 bis 3 % expandierfähigerj mit Treibgas gefüllter Mikrokugeln zur Herstellung eines aufgeschäumten, formstabilen Verpackungsmaterials geringer Dichte vorzugsweise einer Dichte von OjO8 bis 0i1.
  • Die Vorteile des erfindungsgemäß aufgeschäumten Verpackungsmaterials sind insbesondere darin zu sehen daß nur ein geringer Anteil der verwendeten Ausgangsstoffe auf Erdölbasis beruht, dieses Verpackungsmaterial gegen viele Lösungsmittel, insbesondere gegen Wasser, Alkohol Benzol; Chloroform, Ethylacetatj Aceton ferner gegen verdünnte Säuren und Laugen beständig istj wobei es sehr saugfähig istj so daß auch die vorerwähnten Lösungsmittel und Lösungen ggf. aufgesaugt werden.
  • Der Hauptbestandteil des erfindungsgemäßen Ve rpackungsmate rials besteht aus Zellstoff und zwar insbesondere in Form von Abfailpapier und Abfallpappe, so daß neben den bereits bekannten Verfahren zur Wieder verwertung von Abfallpapier und Abfallpappe ein weiteres Verfahren zur Entlastung der Umwelt von diesen Abfallstoffen zur Verfügung steht und gleichzeitig für das nicht verrottbare Styropor ein vollwertiger Ersatz geschaffen ist. Neben den vorerwähnten Vorteilen ist das neue Verpackungsmaterial formstabil und druckaufnahmefähigj es weist nach einer Druckeinwirkung ein genügend rasches Rückbildungsvermögen auf, es ist säurefest, gegen Mikroorganismen beständig und schimmelt nicht. Schließlich ist es für die Herstellung von Formkörpern mit verschieden dicker Wandstärke verwendbar; wobei eine Mindestwandstärke von 5 mm ohne weiteres einstellbar istj und ist bei guter Reißfestigkeit und Dehnungsfestigkeit in seinen Herstellkosten nicht teurer als bisher für die gleichen Verwendungszwecke verwendete Verpackungsmaterialien; Zu bemerken ist, daß die gemäß der Erfindung zur Anwendung gelangenden Mikrokugeln an sich bekannt sind, vgl. "Mater Plast, Elastomeri", 10. Okt. 1980, S. 468/469. Sie sind im Handel erhältlich und bestehen aus Polyvinylchlorid-Acrylnitri I-Copolymeren und sind mit einem Gas unter Druck gefüllt; ihre Größe liegt zwischen 10 bis 100 micron; sie werden verwendet z; B; in Kunststoffproduktenj um ein niedriges Gewicht zu erzielen; In gleicher Weise ist die industrielle Wiederverwertungj das sogenannte Recycling von Abfallpapier an sich bereits bekannt Das Abfallpapier wird nach bekannten Verfahren in wässrigen Alkalilösungen aufgeschlossen, um es in eine Fasersuspension aufzuspalten. Zur gleichen Zeit werden die nicht aus Zellulose bestehenden Bestandteile des Papiers in Form kolloidaler Partikel gelöst, so daß sie aus der Fasersuspension ausgewaschen werden können. Nach dem Auswaschen wird die Fasersuspension gebleicht und anstelle von jungfräulichem Papierbrei für neue Papierprodukte als Ausgangsmaterial verwendet.
  • Die Herstellung des erfindungsgemäßen Verpackungsmaterials wird im folgenden anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert: Mechanisch zerkleinerte Pappe wurde in Wasser etwa 1-2 h eingeweicht und anschließend durch zweistündiges Rühren zu einer einheitlichen Suspension aufgeschlämmt. Der Feststoffanteil lag dabei unter 10 %, nämlich zwischen 3 bis 8 %.
  • Die Homogenisierung von Pappeaufsch lämmungen bereitet manches Mal Schwierigkeiten, da sich erhebliche Anteile der Pappe in Abhängigkeit von deren Herstellung (zi B. Verklebung) nicht in genügend kleine faserförmige Partikel verstellen lassen. Die Pappe muß daher vor dem Beginn der Aufschlämmung besonders sorgfältig mechanisch zerkleinert werden.
  • In diese Feststoffsuspension werden die in wässriger Suspension im Handel befindlichen, mit Treibgas gefüllten Mikrokugeln in einer Menge von 10 bis 30 %,-- bezogen auf den Feststoff zugegeben und das Gemisch 5 bis 15 min maximal 30 min gerührt so daß bei Rührende eine homogene Verteilung der Gemischanteile vorliegt Das in der Gemischsuspension enthaltene Wasser soll möglichst weitgehend entfernt werden, einerseits, um eine formstabile Masse für den anschließenden Trocknungs- und Expansionsprozeß zu gewinnen andererseitsj um bei der Trocknung die Trocknungszeit abzukürzen und um Energie zu sparen Zu diesem Zweck werden aus dieser Gemischsuspension Formkörper mit Hilfe eines Stahlgefäßes mit Lochboden von 9 cm Durchmesser = 63,4 cm²), Wandhöhe 9 cm und eingepaßtem Stempel bzw. einer Porzellannutsche mit vergleichbaren Abmessungen hergestellt. Der Lochboden wurde mit Filterpapier abgedeckt.
  • Der Wasseranteil läßt sich durch Absaugen (z. B. Porzellannutsche) oder Abpressen (Stahlgefäß) vermindern. Beim Absaugen besteht die Gefahr der Entmischung, da das rasch abströmende Wasser Mikrokugeln mitreißt; diese finden sich im abgesaugten Wasser außerdem entsteht ein Konzentrationsgradient hinsichtlich des Mikrokugelanteils in der Probe. Dieser Nachteil läßt sich dadurch weitestgehend vermeiden daß das den Lochboden abdeckende Filterpapier mit Zellstoff und zwar etwa 25 gG der Gesamtmenge, überschichtet wird; In einer nächsten Stufe wird dann der Druck auf 15 bis 20 Torr erniedrigt. Im Ergebnis werden dabei Formkörper mit einem Restwassergehalt von ca. 10 bis 20 % erzielt; Beim Abpressen des Wassers aus der Feststoffsuspension besteht ebenfalls die Gefahr der Entmischung. Zusätzliche Schwierigkeiten entstehen jedoch durch Auspressen von Wasser mit Mikrokugelanteilen zwischen Stempel und Gefäßwandung. Es wird daher zunächst mit geringem Preßdruck (im Laborversuch von Hand) soweit verdichtet (Wasseranteil ca.
  • 75 %), daß die Mikrokugeln zwischen den Fasern festgehalten werden und erst danach wird der Preßdruck auf bis zu ca. 500 kp/cm² erhöht. Der Wasseranteil wird dabei auf ca. 25 bis 30 % reduziert Die weitere Behandlung der Formkörper nach der Entfernung des Hauptwasseranteils besteht in einem Erwärmen der Formkörper auf eine Temperatur von 120 bis 140"C; Bei dieser Temperatur werden die Formkörper eine bis sechs Stunden gehalten. Während dieses Erwärmens vergrößert sich das Volumen der Formkörper um ca. 10 bis 50 %, wobei das Maß der Volumenvergrößerung von der Vorbehandlung der Probe abhängt.
  • Zahlreiche Versuche zeigten, daß ein hoher Preßdruck und eine starke Vorentwässerung der Formkörper zu einer geringeren Expansion und zu Dichtewerten der trocknen Probe von etwa 0,2 bis 0i3 führen; Bei geringem Preßdruck und damit geringer Vorentwässerung wurden hingegen Dichten von 0,08 bis 0,1 erreicht. Die Proben waren nach der Erwärmung im Trockenschrank noch feucht und mußten nachgetrocknet werden Dies kann bei ca. 600C innerhalb 16 h oder bei Raumtemperatur innerhalb einiger Tage erfolgen, wobei zu hohe Trockentemperaturen vermieden werden müssen, weil sie zu einer Schrumpfung der Formkörper führen.
  • Bei den Versuchen wurden u, a. verschiedene Holzsorten untersucht; besondere Vorteile ergaben sich dabei weder für Laub- noch Nadelhölzer.
  • Wie sich im einzelnen aus der folgenden Tabelle ergibt zeigten die in vorstehender Weise hergestellten Proben des erfindungsgemäßen Verpackungsmaterials, die eine weiße bis weiß-graue Färbung aufwiesenj die gewünschte Festigkeit, Formstabilitäti Druckaufnahmefähigkeit und gute Rückfederungseigenschaften. Eine Untersuchung der Chemikalienbeständigkeit ergab ferner eine relativ gute Verträglichkeit gegenüber organischen Medien, verdünnten Säuren und Laugen.
  • Die Wasseraufnahmefähigkeit beim Tauchversuch (15 min) betrug 26 %; die Wägung erfolgte nach einem äußerlichen Trocknen auf Filterpapier und 15 min Lagern an Luft. Die Form des Probekörpers änderte sich beim.
  • Tauchversuch nicht.
  • Im folgenden ist das erfindungsgemäße Verfahren anhand weiterer Ausfüh rungsversuchsbeispiele näher erläutert: Beispiel 1 In einem 1-l-Becherglas werden 16 g Zellstoff in 440 ml Wasser durch Rühren homogen suspendiert. In dieses Gemisch wird eine Suspension von 1,8 g mit Treibgas gefüllter Mikrokugeln in 2,3 ml Wasser gegeben. Es wird weitere 15 min zur Homogenisierung gerührt, ehe die Suspension mittels einer Porzellannutsche (Durchmesser 9 cmj Volumen 350 ml) filtriert wird. Der Lochboden der Nutsche ist mit einem Papierfilter bedeckt. Die Nutsche sitzt auf einer Saugflasche, an der ein Unterdruck von zunächst etwa 100 Torrj dann 15 bis 20 Torr angelegt wird. Sobald keine nennenswerten Mengen Wasser mehr vom Filterkucken abgegeben werden, wird die Nutsche samt Filterkuchen 4 h in einen Trockenschrank gegeben und dort auf 125°C erwärmt. Der dabei resultierende Formkörper wird aus der Nutsche genommen und schließlich 16 h bei 60°C getrocknet.
  • Beispiel 2 14 9 Zellstoff werden 16 h lang in 450 ml Wasser eingeweicht. Dann wird wie in Beispiel 1 durch Rühren suspendiert und 2,8 g mit Treibgas gefüllte Mikrokugeln in 3,6 ml Wasser zugegeben. Zur Homogenisierung wird 30 min gerührt. Daran anschließend wird wie in Beispiel 1 beschrieben filtriert. Der Filterkuchen wird 6 h auf 1200C erwärmt und dann 6 h bei 700C getrocknet.
  • Beispiel 3 Aus 14 g gemahlenem Zellstoff wird analog Beispiel 2 ein Filterkuchen gewonnen der vor dem Trocknen aus der Nutsche genommen wird.
  • Er wird mit leichtem Druck in eine oben offene Form gegeben und dann wie in Beispiel 1 erwärmt und getrocknet Beispiel 4 Aus 14 g Holzschliff wird wie in Beispiel 2 ein Formkörper hergestellt.
  • Beispiel 5 Wie in Beispiel 2 werden 20 g Altpapier in 410 ml Wasser eingeweicht. Durch Rühren wird suspendiert, mit einer Suspension von 3,5 g mit Treibgas gefüllter Mikrokugeln in 4,5 g Wasser versetzt und erneut 5 Minuten gerührt. Dann wird wie in Beispiel 1 der Formkörper hergestellt Beispiel 6 In einem 1-l-Becherglas werden 30 g mechanisch zerkleinerte Altpappe 24 h lang in 600 ml Wasser eingeweicht. Es wird dann gerührt und mit einer Suspension von 4 g mit Treibgas gefüllter Mikrokugeln in 5,1 ml Wasser, sowie mit 0,4 g eines Fungistaticums versetzt.
  • Nach etwa 30 minütigem Rühren wird die Suspension in ein zylindrisches Stahlgefäß mit einem Lochboden gegeben. Der Lochboden ist mit einem Filterpapier bedeckt. Mittels eines eingepaßten Stempels wird 2 mit zunehmendem Druck von bis 500 kg/cm Wasser åbgepreßt. Nach Entfernung des Stempels wird die feuchte Preßmasse wie in Beispiel 1 in einem Trockenofen 1 h auf 1400C erwärmt und dann bei 500C 16 h getrocknet.
  • Beispiel 7 Wie in Beispiel 6 werden 20 g Holzschliff 20 h in 600 ml Wasser eingeweicht und mit 6 g mit Treibgas gefüllter Mikrokugeln in 7,6 ml Wasser homogenisiert. Nach Abpressen wird 5 h auf 1250C erwärmt und schließlich 16 h bei 600C getrocknet.
  • Beispiel 8 Einer wie in Beispiel 1 hergestellten Zellstoffsuspension werden 0,04 g eines Polyethylenimin-Derivats als Haftvermittler zugesetzt.
  • Nach etwa halbstündigem Rühren wird die wässrige Mikrokugelsuspension zugefügt und wie in Beispiel 1 angegeben der Formkörper gewonnen.
  • Beispiel 9 Der wie in Beispiel 1 gewonnenehZellstoffsuspension werden 0,1 g eines Melam in-Formaldehyd-Kondensationsproduktes als Naßverfestiger zugefügt und wie in Beispiel 1 der Formkörper gewonnen.
  • Beispiel 10 14 g Zellstoff, der 16 h lang in 300 ml Wasser eingeweicht worden warj wird durch Rühren suspendiert. Etwa 25 % dieser Suspension wird abgetrennt, der restliche Teil der Suspension mit 6 g mit Treibgas gefüllter Mikrokugeln versetzt und homogenisiert. Nun wird der Mikrokugel-freie Teil der Suspension durch die Nutsche filtriert, wobei etwa 100 Torr Unterdruck herrschen. Der Mikrokugel-haltige Teil der Suspension wird nun vorsichtig durch die Mikrokugel-freie Schicht filtriert.
  • Dann wird wie in Beispiel 1 weiter gearbeitet.
  • Beispiel 11 Aus 16 9 Zellstoff, der 16 h lang in 180 ml Wasser eingeweicht worden war, und 0,5 g mit Treibgas gefüllter Mikrokugeln wird analog Beispiel 1 ein Formkörper hergestellt.
  • In der Tab. 1 sind die Verfahrensmerkmale der Beispiele 1 bis 11 zusammengefaßt aufgeführt und in Tab. 2 sind die Eigenschaften der erfindungsgemäß nach den Beispielen 1 bis 11 hergestellten Formkörper dargestellt.
  • Tabelle 1 Zusammenfassung der experimentellen Angaben in den Beispielen Bei- Zellulose- Einwei- Mikro- Rühr- Ab- Ab- Expan- Nach- Zusätze spiel haltiges chung kugeln zeit saugen pressen sion trocknen Nr. Material, (%) % min Torr kp/cm² h/°C h/°C 1 Zellstoff (90) - 10 15 20 - 4/125 16/60 -2 Zellstoff (83) + 17 30 20 - 6/120 6/70 -3 Zellstoff, gemahlen (83) + 17 30 20 - 6/120 6/70 -4 Holzschliff (83) + 17 30 20 - 6/120 6/70 -5 Altpapier (85) + 15 30 20 - 6/120 6/70 -6 Altpappe (88) + 12 30 - 500a) 1/140 16/50 Fungistatikum 7 Holzschliff (77) + 23 30 - 500a) 5/125 16/60 -8 Zellstoff (90) - 10 30 20 - 4/125 16/60 Haftvermittler 9 Zellstoff (90) - 10 30 20 - 4/125 16/60 Naßverfestiger 10 Zellstoff (70) + 30 30 20 - 4/125 16/60 -11 Zellstoff (97) + 3 30 20 - 4/125 16/60 -a) Abpressen in Stahlgefäß mit Lochboden Tabelle 2 Eigenschaften der Formkörper Beispiel Dichte Druckaufnahmefähigkeit a) Rückfederung a) Nr. g/cm³ + bzw. - b) mm c) 1 0.10 + 12/30 2 0.09 + 13/28 3 0.08 + 13/29 4 0.10 + 15/25 5 0.12 + 14/27 6 0.19 + 17/31 7 0.18 + 13/29 8 0.10 + 14/35 9 0.10 + 14/28 10 0.11 + 12/19 11 0.20 +/- d) 18/22 a) Belastung bis 100 kp (durch Stauchdruck-Meßapparatur vorgegebene Maximalbelastung b) + : Formkörper nicht gebrochen; - : Formkörper gebrochen c) Ausgangshöhe der Formkörperprobe: 45 mm; 1. Zahl: mm Höhe unter voller Belastung/ 2. Zahl: mm Höhe nach Druckentlastung und selbständiger Rückfederung d) Probe z.T. ausgebrochen

Claims (23)

  1. Patentansprüche: 1. -Aufgeschäumtes, formstabi les Ve rpackungsmaterial geringer Dichte, gekennzeichnet durch eine Zusammensetzung von 70 bis 97 Gewichtsprozent cellulosehaltiges Material und von 30 bis 3 Gewichtsprozent expandierfähiger, mit Treibgas gefüllter Mikrokugeln.
  2. 2. Verpackungsmaterial nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch cellulosehaltiges Material in Form von Zellstoff, Holzschliff, Altpapier oder Altpappe.
  3. 3. Verpackungsmaterial nach den Ansprüchen 1 ender 2, gekennzeichet durch einen Zusatz von bis zu 2 % Fungistatica.
  4. 4. Verpackungsmaterial nach den Ansprüchen 1 bis 3, gekennzeichnet durch einen Zusatz von bis zu 2 % Haftvermittler.
  5. 5. Verpackungsmaterial nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch einen Zusatz von bis zu 6 SC Naßverfestiger, z. B.
    in Form von Melamin-Formaldehyd-Harz.
  6. 6, Verfahren zum Herstellen eines aufgeschäumten, formstabilen Verpackungsmaterials geringer Dichte nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Hauptbestandteil in Form von cellulosehaltigem Material durch Rühren in Wasser zu einer Suspension aufgeschlämmt wird, diese Suspension mit den mit Treibgas gefüllten Mikrokugeln gemischt der Wasseranteil der Suspension vermindert und das verbleibende Feststoff-lMikrokugei-(3emisch erwärmt wird.
  7. 7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das cellulosehaltige Material gemahlen wird.
  8. 8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Feststoffsuspension bis zu 2 % Fungistatica zugesetzt werden.
  9. 9. Verfahren nach Anspruch 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Feststoffsuspension bis zu 2 % Haftvermittler zugesetzt wird.
  10. 10. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Feststoffsuspension bis zu 6 % eines Naßverfestigungsmittels z. B. in Form von Melamln-Formaldehyd-Harz zugesetzt wird.
  11. 11. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüch 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß als cellulosehaltiges Material mechanisch zerkleinertes Altpapier, vorzugsweise Pappe in Wasser zu einer Suspension aufgeschlämmt wird.
  12. 12. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß als cellulosehaltiges Material Holzschliff in Wasser zu einer Suspension aufgeschlämmt wird.
  13. 13. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 6 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Wasser cellulosehaltiges Material (Zellstoff, Altpapier, Alt-Pappe, Holzschliff) mit einem Anteil von weniger als 1046, vorzugsweise 3 bis 8 % zu einer Suspension aufgeschlämmt und Mikrokugeln in einer Menge von 3 bis 30 %, vorzugsweise 10 bis 30 % der Suspension zugemischt werden.
  14. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüchen 6 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das cellulosehaltige Material ip dem Wasser zunächst bis zu 24 Stunden eingeweicht wird.
  15. 15. Verfahren nach den Ansprüchen 6 bis 14, dadurch gekennzeichnetj daß die Feststoffsuspension mit den mit Treibgas gefüllten Mikrokugeln bis zu 30 min, vorzugsweise 5 bis 15 min gemischt wird.
  16. 16. Verfahren nach den Ansprüchen 6 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Wassergehalt der Feststoffsuspension in einer Form durch Absaugen oder Abpressen vermindert wird.
  17. 17. Verfahren nach den Ansprüchen 6 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Absaugen oder Abpressen die Masse in eine Form eingebracht wird, in der sie erwärmt und in die endgültige Form (Gestalt) gebracht wird.
  18. 18. Verfahren nach den Ansprüchen 6 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Absaugen oder Abpressen die Masse unmittelbar erwärmt wird.
  19. 19. Verfahren nach den Ansprüchen 6 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Masse auf eine Temperatur von 120 bis 1400C, vorzugsweise 120 bis 12500 in einer Zeit von 1 bis 6 h erwärmt und getrocknet wird und zum endgültigen Formkörper expandiert.
  20. 20. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 6 und 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Wassergehalt der Feststoffsuspepsion mit einem Unterdruck von (100 Torr), vorzugsweise 115 bis 20 Torr) vermindert wird.
  21. 21. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 6 und 16 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Feststoffsuspension durch Abpressen mit einem Druck von bis zu (so kp/cm<)entwassert wird.
  22. 22. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 16 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß aufgeschlämmtes cellulosehaltiges Material vor dem Einfüllen der Feststoffsuspension in die Form eingebracht wird.
  23. 23. Verfahren nach den Ansprüchen 6 und 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Formkörper nach dem Erwärmen und dem dabei erfolgenden Expandieren einer Nachtrocknung bei einer Temperatur von 50 bis 700C in einer Zeit von 2 bis 16 h unterzogen werden.
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