DE69203653T2

DE69203653T2 - Holzmehl und Verfahren zu seiner Herstellung.

Info

Publication number: DE69203653T2
Application number: DE69203653T
Authority: DE
Inventors: Yuzo Itakura; Sadao Nishibori
Original assignee: Misawa Homes Co Ltd
Current assignee: Misawa Homes Co Ltd
Priority date: 1991-05-23
Filing date: 1992-05-21
Publication date: 1996-01-25
Anticipated expiration: 2012-05-22
Also published as: EP0516513A3; EP0516513B1; KR0124940B1; ES2075645T3; DE69203653D1; US6280842B1; CA2069074A1; EP0516513A2; ATE125463T1; CA2069074C; US5665425A; KR920021276A; DK0516513T3

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

1. Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft Holzmehl und ein Verfahren zu dessen Herstellung. Insbesondere betrifft sie Holzmehl, welches als Füllstoff oder als Färbemittel für Kunststofformen, Kunststoffbahnen und Kunststoffilme verwendet wird, und als dessen Oberfläche harte Teilchen fixiert sind, und welches auf elektroleitfähiger Füllstoff für Beschichtungen für solch eine Verwendung, wie als Material für elektromagnetische Interferenzabdichtung, zum Absorbieren von Radiowellen und für ein antistatisches Mittel verwendet wird.

2. Beschreibung des Standes der Technik

Um verschiedene Kunststofformen, Kunststoffbahnen oder Kunststoffilme (im folgenden wird hierauf im allgemeinen als Kunststoffprodukte Bezug genommen) mit den Eigenschaften, insbesondere den Oberflächeneigenschaften, welche ähnlich sind zu jenen von natürlichem Holz und um ein Oberflächenbeschichtungsmaterial oder ein Filmmaterial zu erhalten, dessen Oberflächeneigenschaften für Möbel und tägliche Utensilien verwendet werden sollen, wurden Versuche unternommen, Holzmehl in Form sehr feiner Teilchen zu Kunststoffmaterialien oder zu Beschichtungs- und Filmmaterialien zuzugeben.
Verschiedene Produkte, welchen ähnliche Oberflächeneigenschaften wie von natürlichem Holz verliehen wurden, sind vorzugsweise ähnlich zu natürlichem Holz gefärbt und vorzugsweise auf der Oberfläche in einem Ton ähnlich zu jenem von Holz gefärbt. Es war daher die Praxis im Stand der Technik, eine gegebene Menge eines Pigments zusammen mit einer gegebenen Menge von Holzmehl zuzugeben, wenn die Kunststoffprodukte geformt oder wenn Oberflächenbeschichtungen oder Filme gebildet werden.
Eine genauere Beschreibung wird unten bezüglich des Holzmehls und der Pigmente, die zu den Kunststoffprodukten und Beschichtungsmaterialien als Füllstoff oder Färbemittel zugegeben und vermischt werden, angegeben.
Im Stand der Technik wird Holzmehl in Form feiner Teilchen als Füllstoff verwendet, um eine Deformation der Kunststoffprodukte während des Formverfahrens zu verhindern, um den Produkten eine gewünschte Härte zu verleihen und um die gesamten und relativen feuchtigkeitsabsorbierenden/freisetzenden Eigenschaften zu verbessern.
Im Stand der Technik wurden Versuche unternommen, die Eigenschaften von Holzmehl zu verbessern, derart, daß es nicht während der Handhabung koagulieren würde, daß es gleichförmig im Kunststoffmaterial dispergiert würde und daß eine Bildung von Holzessiggas während des Formverfahrens unter Verwendung einer Formmaschine verhindert würde.
Ein typisches Beispiel für verbessertes Holzmehl ist das Pulver, welches durch Zerkleinern der Oberfläche der Teilchenschalen (particle boards), welche mit einem Harnstoff-Basisharz gehärtet wurden, erhalten wurde.
Das durch Zerkleinern der Teilchenschalen erhaltene Pulver wird hauptsächlich verwendet, da das so erhaltene Pulver sehr feine "Körner" mit relativ wenig flockigen Fasern umfaßt. Mit anderen Worten kann ein Pulver aus sehr feinen und glatten Körnern, welches in Kunststoffmaterialien für Formen gut dispergiert, erhalten werden, falls und wenn geeignete Mittel zum Zerkleinern der Partikelschalen verwendet werden.
Andererseits fehlt den Partikelschalen, aus denen das Holzmehl gemahlen wird, die Gleichförmigkeit der Holzeigenschaften und das Holzmehl, das daraus gewonnen wird, tendiert dazu, die Eigenschaften von gleichförmigem und homogenem Holz zu verlieren.
Die zu verwendenden Schleifmittel, wie Sandpapier, beeinflussen auch in hohem Maße die Partikelgröße des resultierenden geschliffenen Pulvers. Harte Bereiche in der Partikelschale, welche durch die Härtungsbehandlung mit einem auf Harnstoff basierenden Harz gebildet wurden, werden in das Schleifpulver eingemischt und zerstören die wesentlichen Eigenschaften von Holzmitteln, wie die feuchtigkeitsabsorbierenden oder freisetzenden Eigenschaften und den weichen Griff.
Es wurde daher im Stand der Technik vorgeschlagen, das Ausgangsmaterial Holz nicht nur einer mechanischen Pulverisierung unter Verwendung einer Schleifmühle (cutter mill) zu unterziehen, sondern auch einem Pulverisator, welcher Schlag-, Scher- und Reibungskräfte verwendet, wie eine Drehflügelmühle, um die eigenen Eigenschaften des Holzmaterials, wie die feuchtigkeitsabsorbierenden und freisetzenden Eigenschaften zu bewahren.
Im folgenden wird auf die Pigmente Bezug genommen, welche als Färbemittel für Kunststoffprodukte und Harzbeschichtungen verwendet werden.
Im allgemeinen sind Pigmente feine Pulver aus anorganischem oder organischem Material und werden als Färbemittel und als Streckmittel für Kunststoffprodukte und Beschichtungen verwendet.
Wenn sie als Färbemittel für Kunststoffprodukte verwendet werden, müssen solche Pigmente wärmebeständig und in Lösungsmitteln unlöslich sein und wirksam in dem Formmaterial dispergiert werden.
Wenn sie für Beschichtungslösungen verwendet werden, müssen die Pigmente gut in der Beschichtungslösung dispergiert sein, ohne zu koagulieren und ohne sich in der Lösung abzusetzen.
Wenn sie in Beschichtungen verwendet werden, welche aus Pulver, wie Epoxyharzpulver, hergestellt sind, müssen die Pigmente eine gute Fließfähigkeit besitzen, um gut mit dem Harzpulver gemischt zu werden.
Es wurden feine Pulver von Metallen, wie Ag, Cu und Ni, und von Metalloxiden, wie SnO&sub2; und ZnO, und Kohlenstoffpulver als Füllstoff für Beschichtungen verwendet, um elektroleitende Eigenschaften, wie für das elektromagnetische Abschirmen, zum Absorbieren von Radiowellen und für antistatische Mittel zu verleihen. Solche leitfähigen Füllstoffe sind gleichförmig in der Beschichtungslösung, wie beispielsweise eines Harzes, dispergiert.
Feine Pulver aus anorganischem Material, wie Calciumcarbonat, wurden als Füllstoff für Kunststoffprodukte zur Verleihung von Dimensionsstabilität und Oberflächenhärte, welche für Kunststoffprodukte erforderlich ist, verwendet.
Diese verschiedenen Aspekte des Standes der Technik hatte folgende Probleme zur Folge.
Zunächst konnte das Schleifpulver der Partikelschalen nicht eine ausreichende und gleichförmig verteilte feuchtigkeitsabsorbierende Eigenschaft den Kunststoffprodukten verleihen, wenn das Pulver gemischt und in das Ausgangsharzmaterial für das Formen der Kunststoffprodukte dispergiert wurde, oder wenn es in Harzbeschichtungen eingemischt und dispergiert wurde. Das Pulver tendierte eher dazu, der Oberfläche des resultierenden Produkts oder der Beschichtung einen klebrigen Griff zu verleihen.
Harte Partikel aus wärmehärtbarem Harz, welche in dem aus den Partikelschalen erhaltenen Schleifpulver enthalten war, wurde an der Oberfläche der Kunststoffprodukte oder der Beschichtungen ausgesetzt und verschlechterten den eigenen weichen Griff eines Holzmaterials.
Holzmehl, welches durch Pulverisieren von Holzmaterial mit einem Pulverisator, welcher Schlag-, Scher- und Reibungskräfte, wie eine Drehflügelmühle, verleiht, könnte verschiedene dem Holzmaterial innewohnende und einzigartige Eigenschaften erhalten, jedoch sind dessen Partikel flockig und schließen oft verlängerte und faserförmige Partikel ein. Solch ein Holzmehl ist extrem bezüglich seiner Dispergiereigenschaft beim Einmischen in eine Beschichtungslösung verschlechtert und dispergiert auch nicht gleichförmig in verschiedene Harzmaterialien zum Formen von Kunststoffprodukten oder in Füllstoffe.
Das wie oben erhaltene Holzmehl koaguliert leicht während der Pulverisation oder während der Lagerung und führt zur Problemstellung bei der Handhabung. Es führt auch insofern zur Problemstellung, als es leicht in dem Harzmaterial für Kunststoffprodukte oder in den Beschichtungslösungen koaguliert.
Wenn Holzspäne und ähnliches direkt zum Erhalt von Holzmehl in einer trockenen Kugelmühle pulverisiert werden, ist die Menge an resultierendem Holzmehl, welches durch einen Pulverisationszyklus erhalten wird, extrem gering. Noch mehr, trotz einer verlängerten Pulverisation, verbleibt eine große Menge an Partikeln mit langen Fasern noch in dem resultierenden Pulver, während gleichzeitig eine große Menge an überpulverisierten Partikeln erzeugt wird. Die überpulverisierten Partikel führen bei ihrer Verwendung zu Problemen, da sie leicht miteinander koagulieren.
Bezüglich der Pigmente, welche als Färbemittel verwendet werden, ist die Partikelgröße im allgemeinen sehr klein, und mißt etwa 1 um. Insbesondere im Fall eines organischen Pigments liegt die primäre Partikelgröße zwischen 0,1 um und 0,5 um. Diese extrem kleinen Pigmentpartikel dispergieren beim Einmischen in Harzmaterialien zum Formen oder Beschichten nicht gleichförmig und geben keine ausreichende Färbung (gleich groß, angemessen, entsprechend) mit der Pigmentzugabe. Die Pigmentpartikel koagulieren leicht und koagulierte Pigmentpartikel tendieren zur Verschlechterung der Oberflächeneigenschaften der Kunststoffprodukte und verursachen dabei eine ungleichmäßige Färbung.
Pigmentpartikel dispergieren nicht, wie früher erwähnt, gleichförmig in Beschichtungslösungen oder Lösungsmitteln. Sie tendieren zum Absetzen in dem Lösungsmittel oder der Beschichtungslösung im Verlauf der Zeit und schaffen es nicht, eine ausreichende Färbung auf der Oberfläche "entsprechend" der Menge an Pigmentzugabe zu verleihen. Wie ebenso zuvor ausgeführt, koagulieren Pigmentpartikel leicht miteinander, verschlechtern die Oberflächeneigenschaften der Beschichtung und verursachen dadurch eine ungleichmäßige Färbung.
Pigmente aus extrem kleinen Partikeln mangelt es an Fließfähigkeit, und wenn sie mit einem Pulverbeschichtungsmaterial, wie einem Epoxyharzpulver, vermischt werden, tendieren die Pigmentpartikel zur Bildung von Klumpen anstatt daß sie gut vermischt werden.
Bezüglich der Pulver, die als elektroleitfähiger Füllstoff verwendet werden sollen, werden die Partikel innerhalb des Größenbereichs von einigen Microns ausgesucht und direkt in eine Beschichtungslösung eingemischt und dispergiert. Feine Partikel eines leitenden Füllstoffs sind ebenso nachteilig insofern als sie leicht während der Lagerung, der Handhabung, der Zugabe oder des Vermischens koaguliert werden und eine gleichförmige Dispersion hemmen.
Als Ergebnis treten auf der Oberfläche der Beschichtungsschicht Klumpen von Füllstoffpartikeln auf und bilden eine wellige oder unregelmäßige Oberfläche, Einschnitte oder Öffnungen und verschlechtern die Adhäsion, die Wärmebeständigkeit oder Wetterfestigkeit der Beschichtungsschicht.
Aufgrund eines relativ schweren Gewichts für ihre kleine Partikelgröße tendieren die Partikel von leitfähigen Füllstoffen zum Absetzen in der Beschichtungslösung im Lauf der Zeit, was zu einer ungleichmäßigen Verteilung innerhalb der Lösung führt und wodurch die Homogenität der zu bildenden Beschichtungsschicht beeinträchtigt wird.
Die Leitfähigkeit der Beschichtungsschicht selbst, gebildet durch Zugabe des leitfähigen Füllstoffs, wird in großem Maße durch das elektrische Kuppeln der enthaltenen leitfähigen Partikel beeinflußt. Je kleiner die Partikelgröße umso höher ist das erforderliche Verhältnis der Zugabe von leitfähigen Partikeln und die Adhäsion und die Elastizität der Beschichtungsschicht verschlechtert sich im Verhältnis zum Pegel der Leitfähigkeit.
Calciumcarbonatpulver, welches als Füllstoff für Kunststoffprodukte verwendet wird, dispergiert im Harzmaterial nicht gut und setzt sich oftmals im Lösungsmittel oder der Beschichtungslösung ab, immer wenn es darin eingemischt und dispergiert ist. Die Eigenschaften des resultierenden Kunststoffprodukts können innerhalb des Produkts variieren und schaffen es nicht eine Dimensionsstabilität und Oberflächenhärte mit einem gewünschten Level zu verleihen.

ZIEL DER ERFINDUNG

Ein primäres Ziel der Erfindung ist die Schaffung von Holzmehl, welches eines ausgezeichnete und erhöhte Fließfähigkeit und Dispersionseigenschaft besitzt, wenn es in das Harzmaterial zum Formen von Kunststoffprodukten eingemischt wird, welches ein Fixieren von härteren Partikeln auf der Oberfläche gestattet und welches eine höhere Leistungsfähigkeit als Barriere sowohl im Innern und Äußern besitzt, und ein Verfahren zur Herstellung desselben.
Ein zweites Ziel der Erfindung ist die Schaffung von Holzmehl, welches verschiedene Eigenschaften und Funktionen aufrechterhält, welche dem Ausgangsholzmaterial innewohnen, und auf dessen Oberfläche feinere Partikel mit verschiedenen Funktionen fixiert sind, wie Pigmentpartikel, elektroleitendes Material, anorganisches Material, Metalle und Kunststoffe, und ein Verfahren zu dessen Herstellung.
Ein drittes Ziel der Erfindung ist die Schaffung von Partikeln aus Holzmehl mit höherer Massendichte, und auf dessen Oberfläche sicher und gleichförmig feinere Partikel mit verschiedenen Funktionen fixiert sind, und ein Verfahren zu deren Herstellung.
Ein viertes Ziel der Erfindung ist die Schaffung von Holzmehl, worin die feineren Partikel, welche verschiedene Funktionen besitzen, konstant auf der Oberfläche jedes Partikels auf thermisch und chemisch stabile Weise fixiert sind, und ein Verfahren zu deren Herstellung.
Ein fünftes Ziel der Erfindung ist die Schaffung von Partikeln aus Holzmehl, welche wirksam verschiedene Pigmente tragen können, um eirien ausgezeichnten Färbeeffekt zu erzielen, und welche eine ausgezeichnete Fließfähigkeit und Dispersionseigenschaft beim Einmischen und Dispergieren in ein Harzmaterial oder Beschichtungsmaterial besitzen, und ein Verfahren zur Herstellung derselben.
Ein sechstes Ziel der Erfindung ist die Schaffung von Partikeln aus Holzmehl, welche gut in das Beschichtungsmaterial dispergiert werden können, und deren Oberflächeneigenschaften modifiziert sind, um der Beschichtungsschicht, die unter Verwendung des Holzmehls gebildet ist, eine ausgezeichnete Leitfähigkeit zu verleihen.
Ein siebtes Ziel der Erfindung ist die Schaffung von Partikeln aus Holzmehl, welche wirksam verschiedene anorganische Partikel, welche als Füllstoff verwendet werden sollen, tragen, welche nicht während dem Verarbeiten, der Handhabung und der Lagerung oder wenn sie in das Harzmaterial für das Formen oder Beschichten eingemischt und dispergiert werden, koagulieren, und welche eine ausgezeichnete Fließfähigkeit und Dispersionseigenschaft besitzen, um konstant in das Harzmaterial gut eingemischt und dispergiert zu verbleiben, und ein Verfahren zur Herstellung derselben.
Diese und andere Ziele der Erfindung werden aus folgender Beschreibung ersichtlich.

INHALT DER ERFINDUNG

Um diese Ziele zu erreichen, wird das Holzmehl und dessen Herstellungsverfahren beschrieben.
Das Holzmehl gemäß der ersten Erfindung wird erhalten durch Zerdrücken des Rohholzes, durch weiteres Pulverisieren des zerdrückten Holzmehls unter Einwirkung der Reibungskräfte von Pulverisierkugeln, um die Massendichte zu erhöhen, und Fixieren von einer Vielzahl von Partikeln, die härter und kleiner als die Holzmehlpartikel sind, auf der Oberfläche des so erhaltenen Holzmehls mittels einer äußeren Preßkraft.
Die erste Ausführungsform ist dadurch charakterisiert, daß die mehreren feinen Partikel auf der Oberfläche des Holzmehls durch eine äußere Anpreßkraft dadurch fixiert sind, insofern als sich diese Partikel in die Oberfläche einkrallen.
Die erste Ausführungsform der Erfindung ist weiterhin dadurch charakterisiert, daß die feineren Partikel auf der Oberfläche des Holzmehls durch mindestens eines oder mehrere der folgenden Mittel fixiert sind: die Oberfläche des Holzmehls umschließt die feineren Partikel, einschließlich der Form des Einkrallens der Partikel selbst; die feineren Partikel, welche in die Oberfläche einkrallen, verstricken sich ineinander oder ein oder mehrere der Partikel, welche in die Oberfläche eingekrallt sind, verstricken sich mit einem oder mehreren Partikel, welche von der Oberfläche des Holzmaterials umschlossen sind.
Die erste Ausführungsform der Erfindung ist auch dadurch charakterisiert, daß diese mehreren Partikel, welche auf der Oberfläche des Holzmehls mit einer höheren Massendichte fixiert sind, hauptsächlich Pigmentpartikel oder leitfähiges Material sind, welche kleiner und härter als die Holzmehlpartikel sind.
Die mehreren Partikel können aus irgendeinem anorganischen, Kunststoff- oder metallischen Material sein.
Die mehreren Partikel sind zwei oder mehrere Arten, ausgewählt aus Pigmenten, leitfähigen Materialien, anorganischen Substanzen, Kunststoffen und Metallen.
Die zweite Ausführungsform der Erfindung ist dadurch charakterisiert, daß das behandelte Holzmehl, welches durch Zerdrücken des Rohholzes erhalten wurde, weiterhin der Pulverisation unter Einfluß von Reibungskräften von Pulverisierkugeln unterzogen wird, um die Dichte zu erhöhen, während mehrere Partikel, welche kleiner und härter als die Partikel aus Holzmehl mit einer höheren Schüttdichte sind, auf der Oberfläche des behandelten Holzmehls durch eine äußere Anpreßkraft zu fixiert werden.
Die zweite Ausführungsform der Erfindung ist auch dadurch charakterisiert, daß die feineren Partikel auf der Oberfläche des behandelten Holzmehls fixiert sind, insofern als die ersteren sich in die Oberfläche des letzteren einkrallen.
Sie ist weiterhin dadurch charakterisiert, daß die feineren Partikel auf der behandelten Holzmehloberfläche fixiert sind durch wenigstens eines der folgenden Mittel: die Oberfläche des behandelten Holzmehls umschließt die feineren Partikel, einschließlich dem Einkrallen der Partikel selbst; die feineren Partikel, die sich in die Oberfläche einkrallen, werden miteinander verstrickt; oder eines oder mehrere der Partikel, die sich in die Oberfläche des Holzmehls einkrallen, werden mit einem oder mehreren Partikeln, die in der Oberfläche enthalten sind, verstrickt.
Die zweite Ausführungsform der Erfindung ist weiterhin dadurch charakterisiert, daß die feineren Partikel, die auf der Oberfläche des Holzmehls, welches zur Ausbildung einer höheren Massendichte behandelt werden soll, fixiert werden sollen, hauptsächlich Pigmentpartikel oder leitfähiges Material sind, welche kleiner und härter als die Holzmehlpartikel sind.
Diese feineren Partikel können aus anorganischem, Kunststoff- oder metallischem Material hergestellt sein.
Diese feineren Partikel sind zwei oder mehrere Arten, ausgewählt aus Pigmenten, leitenden Materialien, anorganischen Substanzen, Kunststoffen und Metallen.
Die dritte Ausführungsform der Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Holzmehl, das mindestens die Schritte umfaßt: Zerdrücken des Rohholzes, weiteres Pulverisieren des so erhaltenen Holzmehls unter dem Einfluß der Reibungskräfte von Pulverisierkugeln, um die Massendichte zu erhöhen, Herstellen feinerer Partikel, welche härter und kleiner als die Holzmehlpartikel sind, und Fixieren der feineren Partikel auf der Oberfläche des Holzmehls durch eine äußere Anpreßkraft.
Die dritte Ausführungsform der Erfindung ist dadurch charakterisiert, daß bei dem Verfahren zum Herstellen von Holzmehl mit einer höheren Massendichte die feineren Partikel auf der Holzmehloberfläche durch die Einkrallkraft der ersteren fixiert sind.
Die dritte Ausführungsform der Erfindung ist weiterhin dadurch charakterisiert, daß die feineren Partikel auf der Oberfläche des Holzmehls mit höherer Massendichte durch wenigstens eines der folgenden Mittel fixiert ist: die Oberfläche des Holzmehls umschließt die feineren Partikel, einschließlich dem Einkrallen der feineren Partikel selbst. Die feineren Partikel, welche sich in die Oberfläche einkrallen, werden miteinander verstrickt; oder eines oder mehrere der Partikel, welche in die Oberfläche eingekrallt sind, werden mit einem oder mehreren Partikeln, welche von der Oberfläche des Holzmehls umschlossen sind, verstrickt.
Die dritte Ausführungsform der Erfindung ist auch dadurch charakterisiert, daß die feineren Partikel, welche auf der Oberfläche des Holzmehls mit einer höheren Massendichte fixiert werden sollen, hauptsächlich Partikel aus Pigment oder leitfähigem Material sind, welche kleiner und härter als die Holzmehlpartikel sind.
Die mehreren Partikel können aus jeglichem anorganischem, Kunststoff- oder metallischem Material sein.
Die feineren Partikel sind zwei oder mehrere Arten, ausgewählt aus Pigmenten, leitfähigen Materialien, anorganischen Substanzen, Kunststoffen und Metallen.
Die vierte Ausführungsform der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von behandeltem Holzmehl durch Zerdrücken des Rohholzes, Herstellen von Partikeln, die kleiner und härter sind als die behandelten Holzmehlpartikel, Belasten des behandelten Holzmehls und der feineren Partikel, um die ersteren unter dem Einfluß der Reibungskräfte von Pulverisierkugeln zu pulverisieren, um die Massendichte zu erhöhen, während die letzteren Partikel auf der Oberfläche der ersteren durch eine äußere Anpreßkraft fixiert werden.
Die vierte Ausführungsform der Erfindung wird dadurch charakterisiert, daß das Holzmehl, welches durch Zerdrücken des Rohholzes erhalten wird, weiterhin behandelt wird, um eine höhere Massendichte zu besitzen, unter dem Einfluß von Reibungskräften von Pulverisierkugeln, und die feineren Teilchen beladen werden, indem zunächst die letzteren über die ersteren gesprüht werden, um die Oberfläche der ersteren zu bedecken.
Das behandelte Holzmehl und die feineren Partikel können getrennt oder gleichzeitig belastet werden.
Die vierte Ausführungsform der Erfindung wird dadurch charakterisiert, daß bei dem Verfahren zur Herstellung Holzmehl durch Pulverisieren des behandelten Holzmehls durch die Reibungskräfte von Pulverisierkugeln zur Erhöhung der Massendichte, während die feineren Partikel auf der Oberfläche des behandelten Holzmehls oder des Holzmehls mit höherer Massendichte fixiert sind, die Partikel mit kleinerer Größe auf der Oberfläche des behandelten Holzmehls durch die Einkrallkraft der ersteren fixiert sind.
Die vierte Ausführungsform der Erfindung ist weiterhin dadurch charakterisiert, daß die mehreren Partikel auf der Oberfläche des Holzmehls durch wenigstens eines der folgenden Mittel fixiert sind: die Oberfläche des Holzmehls, welches die feineren Partikel einschließt, einschließlich dem Einkrallen dieser Partikel selbst; die feineren Partikel, welche sich in die Oberfläche einkrallen, werden miteinander verstrickt; oder eines oder mehrere der Partikel, welche in die Oberfläche des Holzmehls eingekrallt sind, werden mit einem oder mehreren Partikeln, welche von der Oberfläche umschlossen sind, verstrickt.
Die vierte Ausführungsform der Erfindung ist auch dadurch charakterisiert, daß bei dem Verfahren zur Herstellung von Holzmehl durch Pulverisieren des behandelten Holzmehls durch die Reibungskräfte von Pulverisierkugeln zum Erhöhen der Massendichte, während die feineren Partikel auf der Oberfläche des behandelten Holzmehls oder des Holzmehls mit höherer Massendichte fixiert sind, die mehreren Partikel, die kleiner und härter sind als die Holzmehlpartikel mit erhöhter Massendichte, hauptsächlich Partikel von Pigmenten oder leitendem Material sind.
Diese mehreren Partikel können aus irgendeinem organischen, Kunststoff- oder metallischen Material sein.
Die mehreren Partikel können zwei oder mehrere Arten, ausgewählt aus Pigmenten, leitfähigen Materialien, anorganischen Substanzen, Kunststoffen und Metallen sein.
Es ist anzumerken, daß die zweite Ausführungsform der Erfindung den Fall einschließen kann, in dem zerstoßenes Holzmehl behandelt wird, um seine Massendichte unter dem Einfluß von Reibungskräften von Pulverisierkugeln zu erhöhen, während die Partikel mit kleinerer Größe permanent oder temporär auf der Oberfläche der ersteren fixiert sind, und der Fall, bei dem das zerdrückte Holzmehl behandelt wird, um seine Massendichte zu erhöhen, und anschließend werden die Partikel mit kleinerer Größe darauf fixiert.
Es ist auch anzumerken, daß gemäß der vierten Ausführungsform der Erfindung, die Partikel mit kleinerer Größe permanent oder temporär auf der Oberfläche des zerdrückten Holzmehls fixiert werden können, während oder nach dem das letztere zur Erhöhung seiner Massendichte behandelt worden ist, oder auf der Holzmehloberfläche fixiert werden können, bevor das letztere behandelt worden ist, um dessen Massendichte zu erhöhen, unter Einfluß von Reibungskräften von Pulverisierkugeln.
Daher kann das durch irgendeine der ersten bis vierten Ausführungsformen erhaltene Holzmehl, welches erhalten ist durch Zerdrücken des Rohholzes, unter Einfluß der Reibungskräfte von Pulverisierkugeln zur Erhöhung seiner Dichte vor (erste, zweite, dritte und vierte Ausführungsform der Erfindung) oder in Abhängigkeit von den Umständen, nachdem die Partikel kleinerer Größe teilweise auf der Oberfläche des ersteren fixiert sind (zweite und vierte Ausführungsform der Erfindung) pulverisiert werden.
Da die Matrix, auf der die feineren Partikel fixiert sind, das Holzmehl ist, welches zur Erhöhung seiner Massendichte behandelt ist oder welches teilweise so behandelte Partikel enthält, behält die Matrix selbst verschiedene Eigenschaften und Funktionen von Holzmaterial bei.
Darüberhinaus bedecken oder bedecken weitgehend die feineren Partikel die Oberfläche des Matrix-Holzmehls unter Ausbildung einer Barriere auf der Oberfläche und bewahren materiell und wirksam die Eigenschaften des Holzmehls.
Zur gleichen Zeit werden dem Holzmehl eine ausgezeichnete Fließfähigkeit und Dispersionsleistungsfähigkeit, welche für ein Füllstoff wichtig ist, verliehen.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Für ein vollständigeres Verständnis der Natur und der Ziele der Erfindung wird auf folgende genaue Beschreibung Bezug genommen, zusammen mit den beigefügten Zeichnungen, in denen zeigen:
Fig. 1 ein schematisches Diagramm, welches Beispielverfahren zur Herstellung von behandeltem Holzmehl aus Rohholz und das Fixieren mehrerer feiner Partikel auf der Oberfläche des behandelten Rohholzes, das Herstellen von Holzmehlpartikeln aus dem behandelten Holzmehl und das Fixieren mehrerer Partikel auf der Oberfläche des behandelten Holzmehls und das erste und zweite derart strukturierte Holzmehl zeigt;
Fig. 2 einen senkrechten Frontschnitt zur Verdeutlichung der graphischen Struktur des wesentlichen Teils einer Trocken- Kugelmühle vom geschlossenen Typ zum Pulverisieren des behandelten Holzmehls und Holzmehlkörnchen unter Verwendung der Reibungskräfte der Pulverisierkugeln gemäß der Erfindung;
Fig. 3 einen senkrechten Frontschnitt zur Verdeutlichung der graphischen Struktur des wesentlichen Teils einer Trocken- Kugelmühle vom geschlossenen Typ zum Pulverisieren des behandelten Holzmehls und der Holzmehlkörnchen unter Verwendung der Reibungskräfte der Pulverisationskugeln gemäß der Erfindung.
Fig. 4 einen vertikalen Frontschnitt zur Verdeutlichung der graphischen Struktur des wesentlichen Teils einer Vorrichtung zum Klassieren des behandelten Holzmehls und der Holzmehlkörnchen gemäß der Erfindung;

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Das Holzmehl gemäß der Erfindung und das Verfahren zu dessen Herstellung werden im folgenden genauer beschrieben.
Bevor auf die einzelnen Details eingegangen wird, sollen die wesentlichen Bezeichnungen, welche in der Beschreibung verwendet werden, definiert werden.
Es sollte verstanden werden, daß aufgrund der besonderen Natur und Größe des Holzmehls, welches Gegenstand dieser Erfindung ist, wir verpflichtet sind, dessen Eigenschaften und Wirkungen in einem gewissen Ausmaß zu bestimmen, und daß die Erfindung nicht notwendig durch die folgende Definition begrenzt ist: "Pulverisation unter Einfluß der Reibungskräfte von Pulverisationskugeln" bedeutet beispielsweise eine Pulverisation von Partikeln unter hauptsächlicher Verwendung der Reibungskräfte einer Kugelmühle (im folgenden wird hierauf auch Bezug genommen als "Reibungs-Zerdrücken"). "Kugelmühle" bedeutet hauptsächlich eine Rotationsmühle, wie eine Kugelmühle, bei der Pulverisationskugeln vertikal ebenso wie umfangmäßig bewegt werden durch Bewegungsmittel, um Reibungskräfte zwischen den Kugeln für die Pulverisation freizusetzen. "Holzmehlpartikel" bedeutet im allgemeinen das behandelte Holzmehl, dessen Massendichte durch die Pulverisation infolge des Einflusses von Reibungskräften von Pulverisationskugeln erhöht ist, insbesondere werden die unebenen Kanten, die vorstehenden Bereiche und die vilusähnlichen Fasern des behandelten Holzmehls durch die Pulverisation infolge der Reibungskräfte der Kugeln abgeändert und führen dabei zu einer Erhöhung der Massendichte. Es wird daher bemerkt, daß "Holzmehlpartikel" hier im allgemeinen unregelmäßige Konturen besitzen, einschließlich, jedoch nicht hierauf begrenzt, sphärische und quasi-sphärische Partikel. Hier bedeuten "Holzmehlpartikel" mit einer erhöhten Massendichte im allgemeinen Holzmehl, dessen Massendichte weitgehend durch die Pulverisation des behandelten Holzmehls unter Einfluß der Reibungskräfte von Pulverisationskugeln erhöht ist und kann nicht nur Holzmehl, dessen Massendichte durch die Pulverisation unter Einfluß der Reibungskräfte von Pulverisationskugeln erhöht ist, unabhängig vom Fixieren der Partikel auf der Oberfläche, bedeuten, sondern auch Holzmehl, dessen Massendichte weitgehend erhöht ist durch die Pulverisation unter Einfluß der Reibungskräfte von Pulverisationskugeln, während das Fixieren der Partikel auf der Oberfläche durchgeführt wird, und Holzmehl, dessen Massendichte erhöht ist durch die Pulverisation, nachdem das Fixieren der Partikel auf der Oberfläche durchgeführt ist.
Es wird bemerkt, daß die Massendichte erhöht werden kann durch weitgehendes Formen der Kontur des behandelten Holzmehls durch Pulverisation unter Einfluß der Reibungskräfte von Pulverisationskugeln.
Die Massendichte des behandelten Holzmehls wird durch folgende Schritte erhöht: relativ verlängerte und faserartige Partikel aus Holzmehl werden durch die Reibung der Kugeln im Pulverisator zerdrückt, um mehr die Gestalt von Körnchen anzunehmen; unebene Kanten von Körnchen werden durch die Reibung der Kugeln abgerundet; vorstehende Bereiche werden durch die Reibung der Kugeln abgerundet; vilus-ähnliche Fasern werden durch die Reibung der Kugeln entfernt; und/oder Bereiche mit niedrigerer Dichte, erniedrigt durch Verstrickung von vilus-ähnlichen Fasern, werden bezüglich ihrer Dichte durch die Reibung der Kugeln erhöht.
"Äußere Anpreßkraft" bedeutet hier eine äußere Anpreßkraft, die auf die Holzmehloberfläche hauptsächlich durch mechanische Mittel, wie durch eine Reibungskraft zum Zerdrücken, ausgeübt wird, welche als Ergebnis von Kompression oder Anpressungskraft als Ergebnis der Pulverisation erzeugt wird.
"Fixieren" bedeutet, daß die feineren Partikel an der Holzmehloberfläche anhaften, ohne auf irgendeine chemische Reaktion oder ein Klebemittel zurückzugreifen und nicht leicht abgelöst werden.
Die Partikelgröße des behandelten Holzmehls und der Holzmehlkörnchen (Tabellen 2, 3, 4, 5, 6 und 7) bedeutet einen Wert, der erhalten wird durch Durchleiten einer Lösung, enthaltend entweder das behandelte Holzmehl oder Holzmehlkörnchen, welche darin suspendiert/dispergiert sind, durch einen transparenten Stromweg, Bestrahlen von Laserstrahlen auf den Stromweg, Messung der Länge in Richtung des Stroms und Umwandeln des so gemessenen Werts in einen Durchmesser.
Die Partikelgröße des Rohholzes (Tabelle 1) wird gemessen durch Sieben des Rohholzes mit einem Testvibrationssieb (Ro-Tap- Schüttler) für 5 Minuten. Der Wert gibt die Maschengröße des feineren Siebs an, durch welches das Rohholz nicht durchtritt.
"Mittlere Partikelgröße" bedeutet die Partikelgröße des behandelten Holzmehls oder der Holzmehlkörnchen, welche 50 Gew.-% (die Hälfte des gesamten Volumens) bei der kumulativen Gewichtsprozentverteilung ausmachen.
"Härte" bedeutet die Härte des Ausgangsrohmaterials vor der Pulverisation, wie die Shore-Härte, da, wie zuvor erwähnt, das behandelte Holzmehl, die Holzmehlkörnchen oder die feineren Partikel, welche auf der Holzmehloberfläche fixiert werden sollen, bezüglich ihrer Größe relativ klein sind und es daher schwierig ist, direkt deren Härte zu messen.
Das erste und zweite Holzmehl gemäß einem Beispiel werden unter Bezugnahme auf Fig. 1 genauer beschrieben.
Die erste und die dritte Ausführungsform der Erfindung wird durch das Beispiel des ersten Holzmehls und des Verfahrens zu dessen Herstellung genauer beschrieben.
Die zweite und vierte Ausführungsform der Erfindung wird durch das Beispiel, welches das zweite Holzmehl und das Verfahren zu dessen Herstellung beschreibt, genauer beschrieben.
Das erste Holzmehl gemäß dem Beispiel wird erhalten durch Pulverisieren einer großen Menge des behandelten Holzmehls durch die Reibungskräfte der Kugeln, um die äußere Kontur zu formen und dadurch die Massendichte zu erhöhen und durch anschließendes Fixieren von Partikeln auf deren Oberfläche, welche härter und kleiner als das behandelte Holzmehl sind.
Das zweite Holzmehl gemäß dem Beispiel wurde erhalten durch Pulverisieren einer großen Menge an behandeltem Holzmehl und der Partikel mit kleinerer Größe durch die Reibungskräfte der Kugeln, während die letzteren Partikel gleichzeitig auf der Oberfläche des ersteren fixiert werden. Die Partikel mit kleinerer Größe können zuerst auf der Oberfläche des behandelten Holzmehls fixiert werden, bevor die Massendichte des behandelten Holzmehls durch Pulverisation unter Einfluß der Reibungskräfte erhöht wird.

Erstes Holzmehl

Ein typisches erstes und zweites Verfahren zum Erhalt eines ersten Holzmehls 110 wird im folgenden beschrieben.
Ein typisches erstes Verfahren zum Erhalt des ersten Holzmehls 110 wird durch [A] in Fig. 1 gezeigt.
Gemäß dem ersten Verfahren wird Rohholz 101 zunächst durch einen Pulverisator zerdrückt, welcher durch Schlagkräfte, Scherkräfte und Reibungskräfte wirkt, um behandeltes Holzmehl 102 mit einer Größe innerhalb eines gegebenen Bereichs zu erhalten.
Die Oberfläche des behandelten Holzmehls 102 wird durch Pulverisation unter Einfluß der Reibungskräfte der Kugeln geformt, um Holzmehlkörnchen 111 mit einer erhöhten Massendichte zu erhalten.
Die so erhaltenen Holzmehlkörnchen 111 und die getrennt hergestellten feinen Partikel 112 werden in einer Preßvorrichtung belastet, wie beispielsweise eine Trocken-Kugelmühle, welche eine äußere Anpreßkraft erzeugt, um die feinen Partikel 112 auf die Oberfläche der Körnchen 111 zu fixieren und um dabei das erste Holzmehl 110 zu erhalten.
Das typische zweite Verfahren zum Erhalt des ersten Holzmehls 110 ist durch [B] in Fig. 1 gezeigt.
Gemäß dem zweiten Verfahren werden die durch das erste Verfahren erhaltenen Holzmehlkörnchen mit feinen Partikeln 112 besprüht oder diese werden anderweitig darauf befestigt durch vorhergehendes Mischen. Die mit den feinen Partikeln 112 bedeckten Körnchen werden in einer Druckvorrichtung, wie einer Trocken-Kugelmühle belastet, um die feinen Partikel durch eine durch diese Vorrichtung ausgeübte äußere Anpreßkraft zu fixieren und dabei das Holzmehl 110 zu erhalten.
Worauf die Holzmehlkörnchen 111 mit einer erhöhten Massendichte, welche durch mechanisches Zerbrechen des behandelten Holzmehls 102 erhalten wurden und eine perfektere Gestalt als das behandelte Holzmehl 102 mit einer etwas verlängerten und faserartigen Gestalt besitzen, in kleinere Stücke durch diesen Zerdrückungsprozeß gebrochen werden. Unebene Kanten und vorstehende Bereiche des Holzmehls 102 werden gerundet und vilus-ähnliche Fasern werden entfernt.
Aufgrund der erhöhten Massendichte können die Körnchen 111 leichter verarbeitet werden, um die feinen Partikel 112 auf deren Oberfläche zu Fixieren, während verschiedene Eigenschaften und Funktionen, wie Feuchtigkeitsabsorption und Freisetzungsleistungsfähigkeit und weicher Griff, welche dem Rohholz 101 eigen sind, erhalten werden.
Feine Partikel 112 sind daher gleichförmiger und leichter auf der Oberfläche der Körnchen 111 des Holzmehls 110 durch die äußere Anpreßkraft zu fixieren.
Da sich die kleinen Partikel 112 in die Oberfläche des so erhaltenen ersten Holzmehls 110 einkrallen, um die Massendichte der Körnchen 111 zu erhöhen, verbleiben die feinen Teilchen 112 fester und gleichförmiger auf der Oberfläche der letzteren fixiert.
Da die Körnchen 111, welche das Holzmehl 110 aufbauen, eine erhöhte Massendichte besitzen, und da die feinen Partikel 112 auf der Oberfläche der Körnchen 111 fixiert sind, besitzt das resultierende Holzmehl 110 eine ausgezeichnete Fließfähigkeit, welche dessen Koagulation während der Handhabung verhindert. Das Holzmehl 110 besitzt eine gute Dispersionsleistungsfähigkeit, wenn es mit anderen Verbindungen, wie einem Beschichtungsmaterial, vermischt wird.
Da die feinen Partikel 112 auf der Oberfläche der Körnchen 111 nur durch die äußere Anpreßkraft fixiert werden, werden die feinen Partikel 112 nicht von den Körnchen 111 getrennt, selbst wenn die Körnchen in einer Lösung oder einem Lösungsmittel und bei hohen Temperaturen verwendet werden.
Da verschiedene Eigenschaften und Funktionen der feinen Partikel 112 manifestiert werden können, während die Partikel 112 auf der Oberfläche des ersten Holzmehls 110 fixiert werden, ist die Handhabung der Partikel in diesem Stadium leichter als bei den Partikeln, die nicht auf den Körnchen 111 fixiert sind.
Da die feinen Partikel 112 des ersten Holzmehls 110 die Oberfläche der Matrixkörnchen 111 unter Ausbildung einer darauf befindlichen Barriere weitgehend bedecken, kann ein Durchsickern von Holzessig oder Lignin aus den Körnchen 111 verhindert werden. Diese Barriere wirkt auch zur Verbesserung der Beständigkeit gegenüber äußerer Wärme, zur Verhinderung des Einbringens unerwünschter Chemikalien und zum adäquaten Schutz der Holzmehlkörnchen 111, so daß die Eigenschaften des resultierenden Holzmehls 110 vollständig gezeigt werden können.
Da die Körnchen 111, welche das erste Holzmehl 110 aufbauen, mit den feinen Partikeln 112 bedeckt sind, werden die Körnchen 111, welche eine niedrige innewohnende Härte oder Festigkeit und spezifische Dichte besitzen, kompensiert und geschützt durch die hohe Härte und hohe spezifische Dichte der feinen Partikel 112.
Da die Körnchen 111 relativ leicht im Gewicht sind, kann das Gewicht des Holzmehls als ganzes vermindert werden. Darüberhinaus können Holzreste, welche bisher nicht vollständig verwendet werden konnten, wirksam verwendet werden, was zu einer Bewahrung der Resourcen beiträgt.
Die Körnchen 111 des Holzmehls 110 und das Titanoxidpulver, welches in Form feiner Partikel 112 verwendet wird, welche auf der Oberfläche der Körnchen 111 fixiert werden sollen, können folgende Teilchengrößenverteilung besitzen, mit der Voraussetzung, daß das Titanoxidpulver ebenso der Pulverisation zur Zeit dessen Fixierung unterzogen wird. Partikelgrößenverteilung Holzmehlkörnchen (gegen) Titanoxidpulver
Die Härte des Rohholzes 101 zum Erhalt der Körnchen 111 und der feinen Partikel 112, wie Titanoxid, Kohlenstoff, Nickel und Calciumcarbonat, wird unten gezeigt, ausgedrückt als Shore- Härte, welche gemessen wird durch die Höhe eines Rückprallhammers, der aus einer gegebenen Höhe niederfiel.
Rohholz 35 - 50
Titanoxid 150 - 180
Kohlenstoff 60 - 65
Nickel 90 - 100
Calciumcarbonat 120 - 140

Zweites Holzmehl

Ein typisches erstes Verfahren zum Herstellen des zweiten Holzmehls wird durch [C] in Fig. 1 gezeigt.
Gemäß dem ersten Verfahren wird Rohholz 101 zuerst durch ein Pulverisator, welcher durch Schlagkräfte, Scherkräfte und Reibungskräfte betrieben wird, zerdrückt, um behandeltes Holzmehl 102 mit einer Körnchengrößenverteilung innerhalb eines gegebenen Bereichs zu erhalten.
Das so behandelte Holzmehl 102 und die feinen Partikel 122 werden in der Pulverisationseinheit, welche mit den Reibungskräften von Kugeln arbeitet, belastet, um die Massendichte des Holzmehls 102 per se zu erhöhen, während die feinen Partikel 122 auf der Oberfläche des behandelten Holzmehls 102 fixiert werden, des Holzmehls 102 auf dem Weg bei der Pulverisation zu Körnchen 121 oder der Körnchen 121, deren Massendichte durch den Pulverisationsprozeß erhöht werden soll. Das Fixieren wird auch durch die Reibungskräfte der Kugeln bewirkt.
Die Pulverisation unter Einfluß der Reibungskräfte der Kugeln wird fortgesetzt, bis das behandelte Holzmehl 102 in genügendem Maß zu Körnchen 121 mit erhöhter Massendichte pulverisiert worden ist.
Das zweite Holzmehl 120 wird durch die oben erwähnten Prozesse erhalten.
Ein zweites Verfahren zum Erhalt des zweiten Holzmehls 120 wird durch [D] in Fig. 1 gezeigt.
Gemäß dem zweiten Verfahren wird das behandelte Holzmehl 102, welches durch dieselben Mittel wie beim ersten Verfahren erhalten wurde, mit den feinen Partikeln 122 besprüht oder die Partikel 122 werden anderweitig durch vorhergehendes Mischen befestigt. Das mit den feinen Partikeln 122 bedeckte behandelte Holzmehl 102 wird der Pulverisation unter Einfluß von Reibungskräften der Kugeln unterzogen.
Die Pulverisation des Holzmehls 102 unter Einfluß der Reibungskräfte der Kugeln wird fortgesetzt, bis das Holzmehl 102 in genügendem Maß zu Körnchen 121 mit genügend hoher Massendichte pulverisiert ist und auch bis die feinen Partikel 122 fest auf der Oberfläche der Körnchen 121, welche durch diese Pulverisation unter dem Einfluß der Reibungskräfte der Kugeln gebildet worden sind, fixiert sind.
Auf diese Weise wird das zweite Holzmehl 120 erhalten.
Im Verlauf der Pulverisation unter Einfluß der Reibungskräfte der Kugeln erfahren die äußere Oberfläche und die Kontur des behandelten Holzmehls 102 Änderungen und werden weitgehend geformt.
Dieses Formen oder Gestalten wird auch erzielt, wenn sowohl das Holzmehl 102 und die feinen Partikel 122 simultan in einem Pulverisator belastet werden und wenn das Holzmehl 102, welches mit den feinen Partikeln 122 besprüht ist, belastet wird, wobei das Holzmehl 102 auf dem einen oder anderen Weg gestaltet wird, um dessen Massendichte zu erhöhen.
Mit anderen Worten, die Oberfläche des Holzmehls 102 kann adäquat durch den Pulverisationsprozeß, welcher vor dem Fixieren der feinen Partikel 122 durchgeführt wird, gestaltet werden durch die äußere Anpreßkraft zur Zeit des Fixierens der feinen Partikel 122 und durch die Schleifkraft, welche auf die feinen Partikel 122 angewandt wird, nachdem sie auf der Oberfläche fixiert worden sind.
Spezifischer kann das behandelte Holzmehl 102 adäquater gestaltet werden durch die Reibungskräfte der Kugeln, insofern als die verlängerten faserförmigen Körnchen in kleinere Stückchen geschnitten werden.
Unebene Kanten und vorstehende Bereiche des behandelten Holzmehls werden ebenso durch die Reibungskräfte der Kugeln abgerundet und besser gestaltet als ein Körnchen.
Vilus-ähnliche Fasern aus Holzmehl 102 werden eliminiert, insofern als die feinen Partikel 122 die periphere Oberfläche des Holzmehls 102 bedecken, oder insofern als die Bereiche der vilus-ähnlichen Fasern, welche neben den feinen Partikeln 122 hervorstehen, durch das Schleifen abgeschnitten werden.
Die Oberfläche des behandelten Holzmehls 102 wird durch die Reibungskräfte der Anpreß- und Rotationskugeln gestaltet.
Das so erhaltene zweite Holzmehl 120 schafft Holzmehlkörnchen 121 mit einer erhöhten Massendichte, da das Holzmehl 120 unter Einfluß der Reibungskräfte der Kugeln pulverisiert wird. Da die kleinen Partikel 122 auf der Oberfläche der Körnchen 121 mit einer erhöhten Massendichte fixiert sind, sind die feinen Partikel 122 sicher und gleichförmig fixiert.
Das resultierende Holzmehl 120 besitzt eine genügende Fließfähigkeit, so daß das Holzmehl 120 selbst nicht während seiner Handhabung koaguliert, was eine gute Dispersion zusichert beim Mischen mit anderen Verbindungen.
Die feinen Partikel 122 auf der Oberfläche des zweiten Holzmehls 120 sind fest auf der Oberfläche jedes Korns 121 fixiert. Da das Fixieren durch die äußere Anpreßkraft allein bewirkt wird, werden die feinen Partikel 122 nicht von der Oberfläche der Körnchen 121 abgetrennt, selbst wenn das Holzmehl 120 in einer Lösung oder einem Lösungsmittel und bei hohen Temperaturen verwendet wird. Die feinen Partikel sind sicher auf der Oberfläche der Körnchen 121 fixiert.
Da verschiedene Eigenschaften und Funktionen der feinen Partikel 122 auf der Oberfläche des zweiten Holzmehls 120 manifestiert werden können, während die Partikel 122 auf der Oberfläche des zweiten Holzmehls 110 fixiert werden, können die feinen Partikel 122 immer, ohne zu koagulieren, verwendet werden.
Da das zweite Holzmehl 120 durch mechanisches Zerbrechen des Rohholzes 101 erhalten wird, bewahrt es die einzigartigen Eigenschaften und Funktionen, wie die Feuchtigkeitsabsorptionsund Freisetzungsleistungsfähigkeit und den weichen Griff des Rohholzes 101 selbst. Darüberhinaus, da die feinen Partikel 122 die Oberfläche der Körnchen 121 unter Ausbildung einer Barriere darauf bedecken oder weitgehend bedecken, können verschiedene Eigenschaften und Leistungsfähigkeiten des Rohholzes 101 wirksam im Holzmehl 120 aufrechterhalten werden.

Herstellungsmittel für das 1. und 2. Holzmehl

Details für die Herstellungsmittel für das erste und zweite Holzmehl 110 und 120 werden im folgenden beschrieben.
Das zu behandelnde Holzmehl 102 zum Erhalt des zweiten Holzmehls 120 entspricht substantiell dem Holzmehl 102, welches behandelt werden soll, um das erste Holzmehl 110 zu erhalten.
Bezüglich des ersten und zweiten Holzmehls 110 und 120 entspricht das behandelte Holzmehl 102, welches im Verfahren zur Herstellung des zweiten Holzmehls 120 verwendet wird, weitgehend dem behandelten Holzmehl 102, welches als Material für das erste Holzmehl 110 verwendet wird.
Die Mittel und der Modus zum Fixieren mehrerer feiner Partikel 122 auf der Oberfläche des zweiten Holzmehls 120 sind ebenso weitgehend die gleichen, wie jene, welche für das erste Holzmehl 110 verwendet wurden.
Daher wird die Beschreibung hauptsächlich bezüglich des ersten Holzmehls 110 durchgeführt, wobei auf das zweite Holzmehl 120, wenn immer notwendig, Bezug genommen wird.
Als Rohmaterial, welches zum Erhalt des Holzmehls zerdrückt werden soll, kann jedes Konifere- und Laubholzmaterial für den allgemeinen Gebrauch in Form von Klötzen, Spänen oder Sägemehl verwendet werden.
Das Rohholz 101 wird bekannten mechanischen Mitteln, wie einer Schneidemühle, unterworfen, um geschnitten und zu einer Partikelgröße von kleiner als 1.000 um, vorzugsweise kleiner als 500 um, zerdrückt zu werden, ohne dessen Eigenschaften und Funktionen als Holzmaterial zu beeinflussen.
Das Rohholz 101 wird auch, falls notwendig, Vorbehandlungen unterzogen. Solche Vorbehandlungen schließen die Entfernung von Substanzen, wie Lignin und Tannin, Färbestoffen, Harzen oder anderen unerwünschten Stoffen, welche für das Bleichen oder andere Zwecke verwendet wurden, ein und können unter Verwendung bekannter Mittel durchgeführt werden.
Nachfolgend wird das Holzmaterial 101 unter Verwendung eines Pulverisators, welcher mit Schlagkräften, Scherkräften oder Reibungskräften arbeitet, wie eine Drehflügelmühle, pulverisiert werden, ohne die Eigenschaften und Funktionen eines Holzes zu beeinflussen, zum Erhalt eines behandelten Holzmehls 102 mit einer Partikelgröße von vorzugsweise kleiner als etwa 200 um.
Wie zuvor erwähnt, enthält das behandelte Holzmehl 102 verlängerte Partikel mit vilus-artigen Fasern auf der Oberfläche, obwohl es verschiedene Eigenschaften und Funktionen, welche einem Holzmaterial innewohnen, beibehält.
Partikel des Holzmehls 102 sind im allgemeinen eher massiv, uneben und unregelmäßig bezüglich ihrer Gestalt. Sie tendieren zur Koagulation miteinander.
Der in der Erfindung verwendete Pulverisator kann eine Drehflügelmühle sein, welche Drehflügel umfaßt, die radial auf einem Rotor angeordnet sind, wobei der Abstand zwischen den Drehflügeln und der gewellten Laufbuchseninnenseite des Pulverisators einstellbar ist.
Durch Rotation des Rotors mit hoher Geschwindigkeit, während der Abstand der Drehflügelmühle eingestellt wird, wird das Holzmaterial 101 unter Beaufschlagung der Drehflügel und der Laufbuchse gebrochen. Die Drehflügel selbst pressen das Holzmaterial gegen die Laufbuchse, um die Pulverisation des behandelten Holzmehls 102 zu fördern.
Obwohl das so pulverisierte Holzmehl ohne Klassierung der Partikel verwendet werden kann, ist es bevorzugt, die Partikel während oder nach der Pulverisation zu klassieren, damit eine gleichförmige Partikelverteilung in dem behandelten Holzmehl 102 erhalten wird.
Vor oder während der nachfolgenden Pulverisation unter Einfluß der Reibungskräfte wird das Holzmehl 102 getrocknet, um weniger als 10 Gew.-%, vorzugsweise weniger als 8 Gew.-%, insbesondere weniger als 3 Gew.-%, Feuchtigkeit zu enthalten.
Das Holzmehl 102 wird zum Zweck der Erleichterung des Formens der Partikeloberfläche durch die Pulverisation und zur Verhinderung nachteiliger Wirkungen auf die Substanzen, wie Kunststoffprodukte und Beschichtungsmaterialien, mit denen das Holzmehl 102 vermischt wird, getrocknet.
Anschließend wird das Holzmehl 102 einer mechanischen Pulverisation unter Verwendung von Mitteln unterzogen, welche die Reibungskräften von Kugeln verwenden. Im Fall des ersten Holzmehles wird die Pulverisation durchgeführt, bevor die feinen Partikel 112 auf der Oberfläche fixiert werden.
Im Fall des zweiten Holzmehles wird die Pulverisation simultan mit oder vor dem permanenten oder zeitlichen Fixieren der feinen Partikel 122 auf der Oberfläche durchgeführt.
Eine Trocken-Kugelmühle, welche in Fig. 2 gezeigt ist, wird typischerweise für diese mechänische Pulverisation verwendet. Die Pulverisation mit der Trocken-Kugelmühle wird beschrieben bezüglich der Bildung der Holzmehlkörnchen 111 des ersten Holzmehls 110.
Während der Pulverisation des Holzmehls 102 in der Trocken-Kugelmühle wird einem schnellen Anstieg der Temperatur in der Mühle, welche zu einer starken Explosion führt, entgegengewirkt. Es wird auch befürchtet, daß die Eigenschaften und Funktionen des Holzmehls selbst oder dessen Körnchen mit einer erhöhten Massendichte durch die hohe Temperatur der Mühle beeinträchtigt werden können. Ein Kühlmantel 2 wird daher zur Umhüllung der Mühle 1, wie in Fig. 2, angeordnet, um konstant Kühlwasser aus einem Wasserzufuhrrohr 8 zu einem Auslaßrohr 9 zu zirkulieren und um dabei die Mühle auf wenigstens 80ºC oder niedriger, vorzugsweise 70ºC oder niedriger, zu halten.
Innerhalb der Mühle sind ein Rührstab 4 und mehrere Kugeln 3, welche durch den Stab 4 bewegt und gerollt werden, angeordnet. Das Holzmehl 102 wird über das offene obere Ende eingefüllt und über einen Auslaß 7 über ein Auslaßventil 6 nach dem Verarbeiten abgenommen. Die Kugelmühle ist vom sogenannten Massensystem (batch system).
Die Kugeln 3, welche Reibungskräfte auf das Holzmehl ausüben, sind keramische Kugeln mit einem Durchmesser von 3 bis 15 mm. Die Verwendung von rostfreien Stahlkugeln wird aufgrund einer befürchteten potentiellen Explosion vermieden.
Das Holzmehl 102, welches in die Trocken-Kugelmühle eingefüllt wird, wird den Reibungskräften der rollenden Kugeln 3 unterworfen, wobei verlängerte Partikel in noch kleinere Stücke zerbrochen werden und unebene oder hervorstehende Bereiche der Partikel gerundet werden und vilus-ähnliche Fasern entfernt werden. Aufgrund der Reibungswärme, welche durch die Reibung zwischen den rollenden Kugeln oder zwischen den Kugeln und dem Holzmehl erzeugt wird, wird das Holzmehl schnell auf eine Temperatur erhitzt, die hoch genug ist, um die Feuchtigkeit zu ersetzen. Als Ergebnis der fortgesetzten Pulverisation wird der Feuchtigkeitsgehalt des Holzmehls auf 3 bis 5 Gew.-% vermindert werden.
Das Holzmehl 102 tendiert dazu, aufgrund des Trocknens etwas zu schrumpfen, wodurch tatsächlich das Einkrallen der feinen Partikel, welche auf der Oberfläche während des Fixierprozesses im nachfolgenden Schritt fixiert sind, erleichtert wird.
Wie in Fig. 3 gezeigt, kann auch eine Trocken-Kugelmühle vom geschlossenen Typ, umfassend einen Deckel 10, ein Luftauslaßrohr 11 und ein Luftzufuhrrohr 12 ebenso verwendet werden.
Für den Fall, daß eine Kugelmühle vom geschlossenen Typ verwendet wird, wird der Sauerstoffpegel innerhalb der Mühle vorzugsweise unterhalb 15% und die Temperatur unterhalb 80ºC aufrechterhalten. Nachdem die Mühle mit dem Deckel 10 verschlossen worden ist, wird die innerhalb der Mühle befindliche Luft durch ein Inertgas, wie Stickstoff, über das Auslaßrohr 11 und das Luftzufuhrrohr 12 ersetzt; alternativ hierzu wird Stickstoffgas kontinuierlich zugeführt und die Pulverisation wird in einer inerten Atmosphäre durchgeführt.
Die so pulverisierten Holzmehlkörnchen 111, welche geformt sind und eine erhöhte Massendichte besitzen, können unter Verwendung einer Klassiervorrichtung, wie in Fig. 4 gezeigt, klassiert werden.
Die Klassiervorrichtung ist eine Vorrichtung zum Klassieren durch die wahre spezifische Dichte. Die Körnchen werden in Richtung des Pfeils Y zugeführt.
Die Körnchen 111 wurden in der Klassiervorrichtung klassiert, wobei die durch die Rotation eines Klassierrotors 13, der durch einen Motor 14 angetrieben ist, erzeugte Zentrifugalkraft im Gleichgewicht mit der Vakuumkraft steht, welche in Richtung des Pfeils Y wirkt. Grobe Körnchen, welche den Klassierbedingungen nicht genügen, werden in Richtung des Pfeils X abgenommen. Die Klassiervorrichtung wird auch in einer inerten Atmosphäre betrieben, da Stickstoffgas kontinuierlich in die Klassiervorrichtung in Richtung des Pfeils N eingefüllt wird, um den Sauerstoffpegel darin bei weniger als 15% aufrechtzuerhalten und eine heftige Explosion der Körnchen zu vermeiden.
Die resultierenden Körnchen 111 sind etwas kleiner bezüglich der mittleren Größe und größer bezüglich der Massendichte als das Holzmehl 102, und die verlängerten Körnchen, unebenen Kanten oder hervorstehenden Körnchen, Körnchen mit vilus-ähnlichen Fasern, und Körnchen, die kaum mit den feinen Partikeln bedeckt sind, werden sämtlich gerundet, geformt und vollständig bedeckt.
Experimentelle Beispiele und Vergleichsbeispiele des Verfahrens zum Herstellen der Holzmehlkörnchen 111 werden im folgenden beschrieben. (Um das Verständnis der experimentellen und Vergleichsbeispiele zu erleichtern, werden die gleichen Referenzzahlen verwendet wie in vorhergehender Beschreibung, wie das Rohmaterial 101, das behandelte Holzmehl 102, Holzmehlpartikel 111 und Holzmehl 110.)

Experimentelles Beispiel A-1

Späne aus schwarzer Fichte mit einer Partikelverteilung wie in Tabelle 1 gezeigt, wurden als Rohholz 101 verwendet, welches einem mechanischen Zerbrechen unter dem Einfluß von Schlagkraft, Scherkraft oder Reibungskraft einer Drehflügelmühle (Modell IMP-250 , hergestellt von Seishin Kigyo K.K.) unterzogen wurde, wobei der Abstand zwischen den Drehflügeln des Rotors und der Laufbuchse auf 3 mm gesetzt wurde, um behandeltes Holzmehl 102 mit der in Tabelle 2 gezeigten Partikelgrößenverteilung zu erhalten. Tabelle 1 Partikelgröße (um) Verteilungsmenge (Gew.-%) Tabelle 2 Partikelgröße (um) Verteilungsmenge (Gew.-%)
Das so zerdrückte Holzmehl 102 wurde unter Verwendung einer Vorrichtung für Luftklassierung mit spezifischer Dichte klassiert (PS Separator von Pautech K.K.), um das behandelte Holzmehl 102 mit der in Tabelle 3 gezeigten Größenverteilung zu erhalten. Das so zerdrückte und klassierte Holzmehl 102 wurde in eine Trocken-Kugelmühle mit 5,4 Liter Fassungsvermögen eingefüllt (Atritor A-200 , hergestellt von Mitsui Miike Kakouki K.K.), welche mit einem Rührstab ausgestattet war und 2,4 Liter keramische Kugeln mit einem ∅ von 3 mm enthielt und der Pulverisation für zwei Stunden zum Erhalt von Holzmehlkörnchen 111 mit einer erhöhten Massendichte mit der in Tabelle 4 gezeigten Größenverteilung, unterzogen. Tabelle 3 Partikelgröße (um) Verteilungsmenge (Gew.-%) Tabelle 4 Partikelgröße (um) Verteilungsmenge (Gew.-%)
Es wurde bestätigt, daß die Körnchen 111 mit der in Tabelle 4 gezeigten Größenverteilung weitgehend identisch mit dem Holzmehl 102 mit der Größenverteilung gemäß Tabelle 3 bezüglich deren mittlerer Partikelgröße war, mit der Ausnahme, daß die Größe etwas kleiner und die Massendichte erhöht war.
In anderen Worten, während die Massendichte des Holzmehls 102 gemäß Tabelle 3 im Bereich von 0,126 g/cm³, falls nicht gepackt, und 0,286 g/cm³, falls gepackt, betrug, lag diejenige der in Tabelle 4 gezeigten Körnchen 111 im Bereich von 0,186 g/cm³, falls nicht gepackt, und 0,463 g/cm³, falls gepackt, wodurch angezeigt wurde, daß die Massendichte der Körnchen 111 signifikant erhöht war.
Die Massendichte der Körnchen, falls nicht gepackt, bedeutete einen Wert, welcher gemessen wird durch Sieben der Körnchen 111 mit einem 24 mesh-Sieb in einem 100 cm³-Gefäß bis zum Überströmen, Nivellieren (levelling off) des Haufens, um das Gesamtgewicht der in dem Gefäß enthaltenen Körnchen zu messen, und Dividieren des Gewichts durch 100. Die Massendichte der Körnchen, falls gepackt, wird gemessen durch Sieben der Körnchen 111 mit einem 24 mesh-Sieb in ein 100 cm³-Gefäß und unter Einfluß vertikaler Vibration (tapping vibration) bis die Masse der Körnchen innerhalb des Gefäßes aufhört, sich zu ändern trotz der Vibration, Nivellieren des Haufens und Dividieren des gesamten Gewichts der Körnchen 111 durch 100.
Das in Tabelle 3 gezeigte Holzmehl 102, welches nicht der Pulverisation unterzogen wurde, enthält verlängerte Körnchen, bei denen eine elliptische Achse länger ist als die andere, oder welche unebene oder vorstehende Bereiche aufweisen sowie vilusähnliche Fasern. Andererseits bestätigte die mikroskopische Beobachtung, daß die in Tabelle 4 gezeigten Körnchen 111 im allgemeinen besser geformt waren mit einer relativ glatten Oberfläche, die gut mit den feinen Partikeln bedeckt war.
Die so erhaltenen Körnchen 111 koagulieren kaum miteinander und sind daher geeignet als Matrix zum Tragen von Pigmenten aufgrund der ausgezeichneten Dispergierleistungsfähigkeit in einer Lösung und ähnlichem.

Experimentelles Beispiel A-11

Späne von schwarzer Fichte, welche das gleiche Holzmaterial 101 wie im oben genannten Beispiel darstellen, wurden verwendet, und wurden dem Zerbrechen mit der gleichen Drehflügelmühle wie im experimentellen Beispiel A-I unterzogen, wobei der Abstand zwischen den Drehflügeln des Rotors und der Laufbuchse auf 3 mm eingestellt war, um behandeltes Holzmehl 102 mit der in Tabelle 2 gezeigten Partikelgrößenverteilung zu erhalten.
Das so zerdrückte Holzmehl 102 wurde in eine 5,4 Liter-fassende Kugelmühle, welche 2,4 Liter Keramikkugeln auf Zirkoniumbasis mit einem ∅ von 3 mm enthielt, eingefüllt und der Pulverisation für 2 Stunden unterzogen, um Körnchen 111 mit der in Tabelle 5 gezeigten Größenverteilung zu erhalten. Unter Verwendung einer Vorrichtung für die Luftklassierung (PS Separator, hergestellt von Pautech K.K.) wurden die Körnchen klassiert, um Körnchen 111 mit der in Tabelle 6 gezeigten Größenverteilung zu erhalten. Tabelle 5 Partikelgröße (um) Verteilungsmenge (Gew.-%) Tabelle 6 Partikelgröße (um) Verteilungsmenge (Gew.-%)
Mikroskopische Aufnahmen der Körnchen bestätigten, daß die Mehrzahl der resultierenden Körnchen 111 gut geformt waren, eine glatte Oberfläche besaßen und gut mit den feinen Partikeln bedeckt waren.
Weiterhin, da die Größenverteilung innerhalb eines relativ engen Bereichs begrenzt war, besaßen die Körnchen eine höhere Fließfähigkeit und Dispergierleistungsfähigkeit und waren geeignet als Matrix zum Tragen von Pigmenten und ähnlichem.

Vergleichsbeispiel A-III

Späne von schwarzer Fichte mit der in Tabelle 1 gezeigten Partikelverteilung wurden in einer 5,4 Liter-Kugelmühle (Atritor A-200, hergestellt von Miike Kakouki K.K.) enthaltend 2,4 Liter Keramikkugeln mit einem ∅ von 3 mm auf Zirkoniumbasis für 2 Stunden zerdrückt.
Das so erhaltene Holzmehl enthielt sowohl ultrafeine Partikel und verlängerte faserartige Partikel. Mehr als 70 Gew.-% der Partikel verblieben weitgehend unzerdrückt und nicht alle Partikel waren als regelmäßige Körner geformt.
Wenn mit den experimentellen Beispielen verglichen wird, wobei die Fichtenspäne zerdrückt und anschließend mit einer Reibungsvorrichtung pulverisiert wurden, um die Massendichte zu erhöhen, waren die Körnchen des Vergleichsbeispiels, welche durch direktes Pulverisieren der Späne erhalten wurden, ungleichmäßig bezüglich der Partikelgrößenverteilung und enthielten sowohl nachteiligerweise ultrafeine Partikel und verlängerte faserartige Partikel.
Das überpulverisierte Holzmehl wurde koaguliert und war für den praktischen Gebrauch nicht geeignet.

[Fixieren der feinen Partikel auf die 1. Holzmehloberfläche]

Details bezüglich des Fixierens kleinerer und härterer Partikel auf die Oberfläche der Körnchen 111 zur Herstellung des ersten Holzmehls 110 werden nun beschrieben.
Die Partikelgröße der Körnchen 111 ist vorzugsweise so gleichmäßig wie möglich. Mit anderen Worten, wenn die Körnchen zu einer Beschichtungslösung zugegeben werden sollen, liegt die Größenverteilung des Hauptanteils der Körnchen vorzugsweise im Bereich von 2 bis 12 um.
Für den Fall, daß die Körnchen 111 zu einer Harzbeschichtungslösung zugegeben werden sollen oder zu einem Harzmaterial zum Formen von Kunststoffbahnen und -filmen, ist die Partikelgröße vorzugsweise kleiner als 32 um, insbesondere kleiner als 20 um. Insbesondere beträgt der Anteil der Partikel mit der Größe, die kleiner ist als 12 um, mehr als 75 Gew.-% der gesamten Körnchen, insbesondere mehr als 80 Gew.-%.
Wenn die Körnchen zu Kunststoffprodukten zuzugeben sind, erhalten durch Spritzgießen oder Fließpressen, besitzen die Körnchen 111 vorzugsweise eine Größenverteilung im Bereich von 50 bis 90 um, insbesondere von kleiner als 200 um.
Wenn die Körnchen in Kunststoffbahnen, erhalten durch Formen mit Kalanderwalzen, eingemischt werden sollen, können die Körnchen 111 eine Partikelgröße besitzen, die größer ist als die Größe der Partikel, welche in das Harzmaterial zum Formen anderer Typen von Produkten eingemischt sind.
Zum Fixieren der feinen Partikel 112 auf der Oberfläche der Körnchen 111 unter Verwendung der äußeren Anpreßkraft ist es möglich, verschiedene Typen von Mischvorrichtungen zu verwenden, welche fähig sind zum Zerdrücken oder zum Ausüben einer äußeren Anpreßkraft auf die Oberfläche der Körnchen 111 mit der erhöhten Massendichte über die feinen Partikel.
Hier krallen sich die feinen Partikel 112 in die Oberfläche der Körnchen 111 und werden darauf fixiert. Da die Partikel 112 in die Körnchen 111 sich einkrallen, wird Wärme erzeugt, da die mehreren Partikel miteinander anpressen oder reiben. Reibungswärme wird auch erzeugt durch Zerdrücken der Körnchen. Als Ergebnis werden die feinen Partikel 112 durch die Körnchen umschlossen.
Das Verstrickung unter den feinen Partikeln, welche sich in die Körnchen einkrallen oder zwischen solchen, welche sich in die Körnchen einkrallen mit solchen, welche durch die Körnchen umschlossen sind, sichert auch ein wirksames Fixieren der Partikel auf den Körnchen, gekuppelt mit der Wirkung einer geringen Schrumpfung der Körnchen aufgrund des Abkühlens nach Vervollständigung des Pulverisationsprozesses. Mit anderen Worten können die feinen Partikel fest auf den Körnchen fixiert werden, ohne eine chemische Reaktion oder ein Klebemittel anzuwenden.
Die feinen Partikel 112 und die Körnchen 111 können simultan in eine Vorrichtung beladen (belastet) werden, welche eine äußere Anpreßkraft auf beide ausüben kann, wie eine Trocken-Kugelmühle, um ein Fixieren der Partikel auf den Körnchen zu erlauben.
Die Körnchen 111 können im voraus mit den feinen Partikeln 112 besprüht werden. Die Körnchen 111, welche die Partikel 112 tragen, können in einer Vorrichtung, wie einer Trocken-Kugelmühle, belastet werden, um die Partikel zu veranlassen, sich in die Körnchen durch die äußere Anpreßkraft, welche durch die Vorrichtung ausgeübt wird, sich einzukrallen.
Die Körnchen 111 können entweder vollständig oder teilweise mit den feinen Partikeln 112 bedeckt sein.
Die feinen Partikel 112 können in mehreren Schichten auf der Körnchenoberfläche fixiert sein.

[Fixieren der feinen Partikel auf das 2. Holzmehl]

Details bezüglich des Fixierens kleinerer und härterer Partikel 112 auf die Oberfläche der Körnchen 111 zur Herstellung des zweiten Holzmehls 110 werden nun beschrieben.
Feine Partikel 122 werden auf den Körnchen 121 gleichzeitig während des Prozesses der Bildung der Körnchen 111 aus dem ersten Holzmehl 110 fixiert. Vorrichtungen und Mittel zum Bilden der Körnchen 121 und Mittel zum Fixieren der feinen Partikel sind identisch mit jenen, welche im Fall des ersten Holzmehls 110 verwendet wurden.
Rohholz oder Späne werden mit einer Schneidemühle zerdrückt und anschließend weiter pulverisiert in einer Drehflügelmühle, um behandeltes Holzmehl 102 mit einer Partikelgrößenverteilung innerhalb eines gegebenen Bereichs zu erhalten. Das behandelte Holzmehl 102 und die feinen Partikel 122 werden in einem Pulverisator, wie einer Trocken-Kugelmühle belastet, um simultan die Massendichte des Holzmehls 102 zu erhöhen und um die Partikel auf der Oberfläche des behandelten Holzmehls 102 oder den Körnchen 121 mit der erhöhten Massendichte, zu fixieren.
Daher können die feinen Partikel 122 permanent oder versuchsweise (tentatively) auf die Oberfläche des Holzmehls aufgesprüht werden, während die Massendichte des Holzmehls erhöht wird, um eventuell auf der Oberfläche der Körnchen 121 mit der erhöhten Massendichte fixiert zu werden.
Alternativ hierzu können die feinen Partikel 122 auf der Oberfläche der Körnchen mit genügend erhöhter Massendichte 121 durch die äußere Anpreßkraft, welche durch die Pulverisation des Holzmehls 102 ausgeübt wird, fixiert werden.
In jedem Fall werden die feinen Partikel 122 auf den Körnchen 121 mit erhöhter Massendichte fixiert, um das zweite Holzmehl 120 zu erhalten.
Die feinen Partikel 122 werden auf der Kornoberfläche 121 des zweiten Holzmehls 120 auf die gleiche Weise wie im Fall des ersten Holzmehls 110 fixiert. Die feinen Partikel krallen sich in die Oberfläche ein, werden durch die Oberfläche umschlossen oder werden durch Verstrickung unter solchen, welche sich einkrallen und solchen, welche durch die Körnchen umschlossen sind, fixiert.
Falls das zweite Holzmehl 120 als Endprodukt eine Partikelgröße mit gleichförmiger Verteilung besitzen soll, kann das behandelte Holzmehl 102 einer Klassierung unterzogen werden, bevor das Holzmehl 102 im Innern des Pulverisators zusammen mit den feinen Partikeln 122 belastet wird.
Andererseits, falls die Partikelgrößenverteilung im Endprodukt nicht gleichförmig sein muß, ist es nicht notwendig, die Körnchen zu klassieren.
Die feinen Partikel 122 können vollständig oder teilweise die Oberfläche des behandelten Holzmehls 102 oder der Holzmehlkörnchen 121 bedecken.
Die feinen Partikel 122 können auch Schichten auf der Oberfläche des Holzmehls 102 oder der Körnchen 121 ausbilden.

Feine Partikel

Die auf die Oberfläche des Holzmehls 111, 121 zu fixierenden feinen Partikel 112, 122 werden nun beschrieben.
Die feinen Partikel 112, 122 können verschiedene Typen von Pigmenten, anorganischen Substanzen, Metallen, Kunststoffen und elektroleitfähigen Substanzen enthalten. Die feinen Partikel 112, 122 sind so, daß sie die Größe und Härte besitzen, welche ausreichend ist, damit sie sich in die Oberfläche des Holzmehls 111, 121 (und des behandelten Holzmehls 102 bei der zweiten und vierten Ausführungsform der Erfindung) einkrallen können.
Die feinen Partikel 112, 122 mit den geeigneten Eigenschaften werden ausgewählt, um für die Verwendung des Holzmehls 110, 120 geeignet zu sein.
Im allgemeinen, wenn das Holzmehl 110, 120 mit Kunststoffmaterial zum Formen von Kunststoffprodukten oder in Beschichtungen vermischt werden soll, sind die feinen Partikel 112, 122 vorzugsweise solche, welche chemisch und thermisch stabil sind, welche sich nicht während der Verwendung verschlechtern, oder welche keine nachteilige Wirkung auf die geformten Kunststoffprodukte oder die beschichtete Schicht ausüben.

Holzmehl, enthaltend anorganische Partikel

Holzmehl 110, 120, erhalten durch das Fixieren von anorganischen Partikeln 112, 122 auf die Oberfläche der Körnchen 121 wird nun beschrieben.
Anorganische Substanzen, welche als feine Partikel 112, 122 verwendet werden sollen, sollten härter sein, als die Holzmehlkörnchen 111, 121 oder das behandelte Holzmehl 102 und sollten eine geringere Größe besitzen als die Größe der Körnchen 111, 121 oder das Holzmehl 102. Anorganische Substanzen müssen auch mit den Substanzen, mit denen sie vermischt werden, oder mit den Anwendungsbedingungen kompatibel sein.
Die Partikelgröße der Körnchen 111, 121 (in diesem Fall das behandelte Holzmehl 102), auf welche die anorganische Substanz, typischerweise eine solche, wie ein feines Calciumcarbonatpulver, fixiert wird, ist vorzugsweise innerhalb einer gegebenen Verteilung angeordnet, unter Betrachtungziehung des Zweckes und der Art der Verwendung des Holzmehls 110, 120, d.h., ob es vermischt wird in Kunststoffbahnen, Kunststoffboards oder anderen verschiedenen Formen, erhalten durch Verfahren, wie Fließpressen und Spritzgußbeschichten oder Walzformen.
Wenn das Holzmehl in einen Kunststoffilm oder ein -blatt eingemischt werden soll, sollten die Körnchen 111 oder das behandelte Holzmehl 102 im Fall des zweiten Holzmehls 120 vorzugsweise eine Partikelgröße von kleiner als 32 um, insbesondere von kleiner als 20 um besitzen. Die Partikelgrößenverteilung ist vorzugsweise derart, daß 75 Gew.-%, insbesondere mehr als 80 Gew.-%, des Holzmehls 12 um oder weniger mißt.
Wenn das Holzmehl in Kunststoffprodukte, welche durch Spritzgießen oder Fließpressen erhalten wurden, eingemischt werden soll, sollten die Körnchen 111 oder das behandelte Holzmehl 102 im Fall des zweiten Holzmehls 120 vorzugsweise eine Partikelgröße von 50 bis 90 um, insbesondere kleiner als 200 um, besitzen.
Wenn das Holzmehl in Kunststoffbahnen, erhalten durch einen Former, wie eine Kalanderwalze, in welcher die Ausgangsmaterialien verknetet werden, eingemischt werden soll, kann Holzmehl mit einer noch größeren Partikelgröße verwendet werden.
Anorganische Substanzen, wie Calciumcarbonatpulver, kann auf der Oberfläche der Körnchen 111, 121 oder dem behandelten Holz mehl 102 in exakt der gleichen Weise wie im Fall des ersten oder des zweiten Holzmehls 110 oder 120, wie oben erwähnt, fixiert werden.
Anorganische Partikel werden auf der Oberfläche der Matrixkörnchen 111, 121 fixiert, indem sie sich darin einkrallen, um vorzugsweise die gesamte Oberfläche zu bedecken.
Das so erhaltene Holzmehl 110, 120 verleiht Kunststoffboards und ähnlichem eine Größenstabilität mit wenig Ausdehnung oder Zusammenziehung aufgrund von Temperaturänderungen.
Details zum Fixieren von feinem Calciumcarbonatpulver in Form feiner Partikel 112, 122 auf der Oberfläche der Körnchen 111, 121 und des behandelten Holzmehls 102 zum Erhalt des Holzmehls 110, 120 werden unter Bezugnahme auf die experimentellen Beispiele nun beschrieben. (Um das Verständnis der experimentellen Beispiele zu erleichtern, werden die gleichen Referenzzahlen zur Bezeichnung der Gegenstände verwendet, welche die gleichen sind, wie in den vorhergehenden Beispielen, wie das Rohmaterial 101, das behandelte Holzmehl 102, Körnchen 111, 121 und Holzmehl 110 und 120.)

Experimentelles Beispiel B-I

Späne von schwarzer Fichte mit der in Tabelle 1 gezeigten Partikelverteilung wurden als Rohmaterial 101 verwendet, welche einem mechanischen Zerbrechen durch die Schlag-, Scher- oder Reibungskräfte einer Drehflügelmühle (Modell IMP-250 von Seishin Kigyo K.K.) unterworfen wurden, wobei der Abstand zwischen den Drehflügeln des Hochgeschwindigkeitsrotors und der Laufbuchse auf 3 mm eingestellt war, um behandeltes Holzmehl 102 mit der in Tabelle 2 oben gezeigten Partikelgrößenverteilung zu erhalten.
Das so zerdrückte Holzmehl 102 wurde zum Erhalt der in Tabelle 3 gezeigten Partikelgrößenverteilung klassiert.
Das derart zerdrückte und klassierte Holzmehl 102 wurde in eine Kugelmühle vom Trockentyp mit 5,4 Liter Fassungsvermögen (Atritor A-200 von Mitsui Miike Kakouki K.K.), enthaltend 2,4 Liter Keramikkugeln mit einem ∅ von 3 mm auf Zirkoniumbasis, eingefüllt und der Pulverisation für 2 Stunden unterworfen, um Holzmehlkörnchen 111 mit erhöhter Massendichte mit der in Tabelle 4 gezeigten Größenverteilung zu erhalten.
Die so erhaltenen Körnchen 111, welche 1,5 kg wogen, wurden mit 1,5 kg feinen Calciumcarbonatpartikel besprüht, in eine Trocken-Kugelmühle (Atritor A-200 von Mitsui Miike Kakouki K.K.) eingefüllt und gemischt, um das Holzmehl 110 zu erhalten, welches wie beabsichtigt mit den feinen Calciumcarbonatpartikeln bedeckt ist.
Unter Verwendung des so erhaltenen Holzmehls 110 als Füllstoff, wurden PVC-Bahnen hergestellt.
Die PVC-Bahnen enthielten Holzmehl 110, welches darin gleichförmig verteilt war, sie besaßen keinen klebrigen Griff auf der Bahnoberfläche und zeigten nur wenig Ausdehnung oder Kontraktion aufgrund von Temperaturänderungen.

Experimentelles Beispiel B-II

Holzspäne wurden unter Verwendung einer Drehflügelmühle zerdrückt (Modell IMP-250 von Seishin Kigyo K.K.), um behandeltes Holzmehl 102 mit der in Tabelle 7 gezeigten Partikelgrößenverteilung zu erhalten.
Das behandelte Holzmehl 102 wog 1 kg und wurde mit 0,7 kg feiner Calciumcarbonatpartikel 122 besprüht und in eine Trocken- Kugelmühle (Atritor A-200 von Mitsui Miike Kakouki K.K.) für die Pulverisation für 2 Stunden eingefüllt.
Die Oberfläche des behandelten Holzmehls 102 wurde geformt und besaß die feinen Calciumcarbonatpartikel eingekrallt und darauf fixiert, um das Holzmehl 120 zu erhalten.
Das so erhaltene Holzmehl 120 wurde als Füllstoff zur Herstellung von PVC-Stäben mittels Fließpressen verwendet.
Das so erhaltene Stabmaterial enthielt das Holzmehl 120, gleichförmig darin verteilt, besaß keinen klebrigen Griff auf der Oberfläche und zeigte nur sehr wenig Ausdehnung oder Kontraktion aufgrund von Temperaturänderungen. Tabelle 7 Partikelgröße (um) Verteilungsmenge (Gew.-%)

Holzmehl enthaltend Pigmentpartikel

Pigmentpartikel, welche als feine Partikel 112, 122 verwendet werden sollen, und die Holzmehlkörnchen 111, 121, welche mit den feinen Partikeln behaftet sind, zur Schaffung des Holzmehls 110, 120, werden nun beschrieben.
Jede Art von Pigmenten, anorganisch oder organisch, kann für die feinen Partikeln 112, 122 verwendet werden, solange sie härter als die Körnchen 111, 121 und das behandelte Holzmehl 102 sind, als sie kleiner sind als die Größe der Körnchen, und als sie mit den Substanzen kompatibel sind, mit welchen sie vermischt werden, oder mit den Bedingungen des Anwenders, wie einer Wärmebeständigkeit.
Es ist bevorzugt, daß die Körnchen 111, 121 (in diesem Fall das behandelte Holzmehl 102), welche die Pigmentpartikel tragen, eine so gleichförmig als mögliche Partikelgröße besitzen.
Wenn das Holzmehl in ein Beschichtungsmaterial eingemischt werden soll, besitzt der Hauptanteil der Körnchen 111 oder des behandelten Holzmehls 102 des zweiten Holzmehls 102, vorzugsweise eine Partikelgrößenverteilung im Bereich von 2 bis 12 um.
Wenn das Holzmehl in ein Beschichtungsmaterial eingemischt werden soll oder in Kunststoffprodukte, wie in einen Film oder eine Bahn, beträgt die Größenverteilung vorzugsweise 32 um oder weniger. Es ist bevorzugt, das Holzmehl zu einer Größenverteilung von 20 um oder kleiner zu klassieren. Vorzugsweise mehr als 75 Gew.-% und insbesondere mehr als 80 Gew.-% des Holzmehls ist kleiner als 12 um.
Wenn das Holzmehl in Kunststoffprodukte, erhalten durch Spritzgießen oder Fließpressen, eingemischt werden soll, beträgt die Größenverteilung vorzugsweise 50 bis 90 um, insbesondere ist sie kleiner als 200 um.
Wenn das Holzmehl in Kunststoffbahnen, erhalten durch einen Former, wie einen Kalander, in welchem die Ausgangsmaterialien verknetet werden, kann Holzmehl mit einer noch größeren Partikelgröße verwendet werden.
Die Körnchen 111, 121 und das behandelte Holzmehl 120 werden mit den feinen Partikeln 112, 122 von Pigmenten auf die gleiche Weise wie in den zuvor erwähnten Beispielen bedeckt.
Die feinen Pigmentpartikel bedecken vorzugsweise die gesamte Oberfläche der Körnchen oder des Holzmehls, indem sie sich darin einkrallen.
Die Menge der feinen Partikel 112, 121, welche eingemischt werden soll, kann willkürlich bestimmt werden in Abhängigkeit der gewünschten Färbung des Endproduktes. Das Holzmehl 110, 120 besitzt eine gute Fließfähigkeit und eine Farbe, welche weitgehend die gleiche war, wie die Farbe des eingemischten Pigments.
Beim Spritzgießen und Fließpressen eines Materials, in das Holzmehl 110, 120, bedeckt mit den feinen Pigmentpartikeln, eingemischt war, war der Formdruck niedrig in allen Fällen und die geformten Produkte enthielten die Pigmente gleichförmig darin dispergiert. Keine ungleichmäßige Färbung wurde beobachtet.
Details zum Fixieren des feinen Pigmentpulvers in Form feiner Partikel 112, 122 auf der Oberfläche der Körnchen 111, 121 und dem behandelten Holzmehl 102 zum Erhalt des Holzmehls 110, 120 werden nun unter Bezugnahme auf die experimentellen Beispiele beschrieben. (Um das Verständnis der experimentellen Beispiele zu erleichtern, werden die gleiche Referenzzahlen verwendet, welche die gleichen Gegenstände bezeichnen, wie jene in den vorhergehenden Ausführungsformen, wie das Rohmaterial 101, das behandelte Holzmehl 102, Körnchen 111, 121 und Holzmehl 110, 120.)

Experimentelles Beispiel C-I

Späne von schwarzer Fichte mit der in Tabelle 1 gezeigten Partikelgrößenverteilung wurden als Rohmaterial 101 verwendet, welches einem mechanischen Zerdrücken durch Zerdrückungsmittel unterzogen wurde, welche Schlag- oder Zerdrückungskräfte verwenden, wie eine Drehflügelmühle (Modell IMP-250 von Seishin Kigyo K.K.), wobei der Abstand zwischen den Drehflügeln des Hochgeschwindigkeitsrotors und der Laufbuchse auf 3 mm eingestellt war, um behandeltes Holzmehl 102 mit der in Tabelle 2 gezeigten Partikelgrößenverteilung zu erhalten.
Das so erhaltene behandelte Holzmehl 102 wurde zu der in Tabelle 3 gezeigten Größenverteilung klassiert.
Das so klassierte Holzmehl 102 wurde in eine Trocken-Kugelmühle mit 5,4 Liter Kapazität eingefüllt (Atritor A-200 von Mitsui Miike Kakouki K.K.), welche 2,4 Liter keramische Kugeln auf Zirkoniumbasis mit einem ∅ von 3 mm enthielt, zum Pulverisieren für 2 Stunden, um Körnchen 111 mit erhöhter Massendichte und der in Tabelle 4 gezeigten Größenverteilung zu erhalten.
Die so erhaltenen Körnchen 111 wogen 1 kg, wurden mit 0,7 kg feinen Titanoxidpartikel besprüht, und die feinen Titanoxidpartikel wurde auf der Oberfläche der Körnchen 111 unter Verwendung der gleichen Kugelmühle, wie oben erwähnt, zum Erhalt von Holzmehl 110 fixiert.
Mikroskopische Aufnahmen der Körnchen bestätigten, daß die Titanoxidpartikel auf den Matrixkörnchen 111 befestigt waren, da sich die Titanoxidpartikel in die Oberfläche der Körnchen einkrallten. Das Holzmehl 110 als ganzes war bezüglich der Farbe weiß, entsprechend der ursprünglichen Farbe von Titanoxid. Die Fließfähigkeit und die Dispersionleistungsfähigkeit in Lösungen waren beide exzellent. Kunststoffboards, denen Körnchen 110 als Pigment zugefügt waren, zeigten wenig Ausdehnung oder Kontraktion aufgrund von Temperaturänderungen.

Experimentelles Beispiel C-II

Holzspäne wurden pulverisiert unter Verwendung einer Drehflügelmühle (Modell IMP-250 von Seishin Kigyo K.K.), um behandeltes Holzmehl 102 mit der in Tabelle 7 gezeigten Partikelgrößenverteilung zu erhalten. Das Holzmehl 102, welches 1,5 kg wog, wurde mit 1,5 kg feinen Titanoxidpartikel 122 bedeckt und in eine Trocken-Kugelmtihle (Atritor A-200 von Mitsui Miike Kakouki K.K.) zum Pulverisieren für 2 Stunden belastet.
Mit fortschreitender Pulverisation in der Kugelmühle wurden unebene oder hervorstehende Bereiche, ebenso wie vilus-ähnliche Fasern des behandelten Holzmehls 102 entfernt, um Holzmehlkörnchen 121 zu erhalten, welche im allgemeinen gut geformt waren.
Das so erhaltene Holzmehl 120 besaß die feinen Titanoxidpartikel fest eingekrallt auf der Oberfläche der Körnchen 121.
Unter Verwendung des so erhaltenen Holzmehls 120 als Pigment, wurden Kunststoffboards geformt. Die Färbung des resultierenden Produkts war eben und weiß. Das Board besaß keinen klebrigen Griff auf der Oberfläche und zeigte wenig Ausdehnung oder Kontraktion aufgrund von Temperaturänderungen.
Es wird bemerkt, daß, aufgrund der starken mechanischen Beaufschlagung, die durch die Pulverisation ausgeübt wird, das Einkrallen der feinen Partikel 112, 122 des Pigments in die Matrixkörnchen 111, 121 und das behandelte Holzmehl 102, verstärkt wird. Ein zusätzliches Experiment wurde unter Verwendung einer Kugelmühle durchgeführt, welche mit Drehflügeln ausgestattet war, die vertikal angeordnet waren, um die feinen Partikel 112, 122 der Pigmente auf die Oberfläche des behandelten Holzmehls 102 und der Körnchen 111 unter Reibung und der Kraft durch Niederfallen zu fixieren. Das resultierende Holzmehl 110, 120 besaß eine brilliante Farbe.

Holzmehl, enthaltend feine Partikel einer elektroleitfähigen Substanz

Das Holzmehl 110, 120, erhalten durch Fixieren feiner Partikel 112, 122 aus einer elektroleitfähigen Substanz auf der Oberfläche der Körnchen 111, 121, wird nun beschrieben.
Wie zuvor bemerkt, können alle elektromagnetischen Substanzen verwendet werden, solange ihre Partikel härter als die Körnchen 111, 121 und das behandelte Holzmehl 102 sind, als sie eine kleinere Partikelgröße als die Größe der Körnchen oder des Holzmehls besitzen, und als sie mit den Substanzen, mit denen sie vermischt werden sollen oder den Anwendungsbedingungen, wie der Wärmebeständigkeit, kompatibel sind.
Solche elektroleitfähigen Substanzen schließen elektroleitende Metalle, wie Ag, Cu und Ni, Metalloxide, wie SnO&sub2; und ZnO, und auf Kohlenstoff basierende Substanzen, ein. Eine oder mehrere solcher Substanzen können wahlweise verwendet werden.
Das Holzmehl 111, 120, umfassend die Körnchen 111, 121, und das behandelte Holzmehl 102, mit den auf dessen Oberfläche eingekrallten feinen Partikeln der elektroleitenden Substanz, können in Beschichtungslösungen dispergiert werden, welche als elektroleitende Füllstoffe zum Abschirmen oder Absorbieren von elektromagnetischen Wellen oder zum Verhindern des elektrostatischen Aufladens verwendet werden.
Es ist bevorzugt, daß die Körnchen 111, 121 (in diesem Fall in Form des behandelten Holzmehls 102), welche die elektroleitenden Partikel tragen, eine so gleichförmig wie mögliche Partikelgröße besitzen.
Beispielsweise besitzt der Hauptanteil der Körnchen 111 oder des behandelten Holzmehls 102 für das zweite Holzmehl 120 vorzugsweise eine Partikelgrößenverteilung von 2 bis 12 um. Es ist auch bevorzugt, daß die Körnchen 111 oder das behandelte Holzmehl 102 für das zweite Holzmehl 120 eine Partikelgrößenverteilung von 32 um oder kleiner, insbesondere von kleiner als 20 um, besitzen.
Vorzugsweise mehr als 75 Gew.-%, insbesondere mehr als 80 Gew.- %, der Körnchen sind kleiner als 12 um.
Die Körnchen 111, 121 und das behandelte Holzmehl 120 sind mit den feinen Partikeln 112, 122 der elektroleitenden Substanz auf die gleiche Weise wie in den vorher erwähnten Beispielen bedeckt.
Die feine Partikel bedecken vorzugsweise die gesamte Oberfläche der Körnchen oder des Holzmehls, indem sie sich darin einkrallen. Das Holzmehl 110, 120, welches die elektroleitenden Partikel trägt, besitzt eine ausgezeichnete Fließfähigkeit und Dispersionleistungsfähigkeit.
Die Menge der auf den Körnchen zu fixieren feinen Partikel 111, 121 kann geeignet ausgewählt werden, um einen erforderlichen Leitfähigkeitspegel zu erzielen. Grundlegend müssen die elektroleitenden Partikel in elektrischer Verbindung miteinander stehen und die Menge kann erhöht werden, um den erforderlichen elektrischen Leitfähigkeitspegel zu erreichen.
Details zum Fixieren der elektroleitenden Partikel 112, 121 auf der Oberfläche der Körnchen 111, 121 und des behandelten Holzmehls 102 zum Erhalt des Holzmehls 110, 120, werden nun beschrieben unter Bezugnahme auf die experimentellen Beispiele und Vergleichsbeispiele. (Um das Verständnis der experimentellen Beispiele zu erleichtern, werden die gleichen Referenzzahlen zur Bezeichnung von Gegenständen verwendet, welche die gleichen sind wie in den vorhergehenden Beispielen, wie das Rohmaterial 101, das behandelte Holzmehl 102, Korn 111, 121 und das Holzmehl 110, 120.)

Experimentelles Beispiel D-1

Späne von schwarzer Fichte mit der in Tabelle 1 gezeigten Partikelgrößenverteilung wurden als Rohmaterial 101 verwendet, welches dem Zerdrücken in einer Drehflügelmühle unterworfen wurde (Modell IMP-250 von Seishin Kigyo K.K.), wobei der Abstand zwischen den Drehflügeln des Hochgeschwindigkeitsrotors und der Laufbuchse auf 3 mm eingestellt war, um behandeltes Holzmehl 102 mit der in Tabelle 2 gezeigten Partikelgrößenverteilung zu erhalten.
Das so erhaltene behandelte Holzmehl 102 wurde zu einer in Tabelle 3 gezeigten Größenverteilung klassiert.
Das so klassierte Holzmehl 102 wurde in eine Trocken-Kugelmühle mit 5,4 Liter Fassungsvermögen (Atritor A-200 von Mitsui Miike Kakouki K.K.), welche 2,4 Liter Keramikkugeln auf Zirkoniumbasis mit 33 mm ∅ enthielt, zur Pulverisation für 2 Stunden eingefüllt, um Körnchen 111 mit erhöhter Massendichte und der in Tabelle 4 gezeigten Größenverteilung zu erhalten.
Feine Kohlenstoffpartikel, welche 50 Gew.-Teile messen, wurden über die gesamte Oberfläche der Körnchen 111, welche 100 Gew.- Teile messen, gesprüht und wurden unter Verwendung der gleichen Kugelmühle, wie oben erwähnt, fixiert.
Eine Lösung wurde durch Kombinieren von 60 Gew.-Teilen von Dimethylformamid und Methylethylketon in einem Verhältnis von 1:1 enthaltenden Lösungsmittel und 20 Gew.-Teilen eines Urethanharzes, hergestellt. Der Feststoffgehalt des Urethanharzes in der Lösung und das Holzmehl 110, auf dessen Oberfläche die Kohlenstoffpartikel fixiert sind, wurden mit einem Verhältnis von 1:1 gemischt und in einer Kugelmühle für etwa 10 Minuten zum Erhalt eines elektroleitenden Beschichtungsmaterials geknetet.
Das resultierende elektroleitende Beschichtungsmaterial wurde zur Bildung einer Filmschicht von etwa 21 um Dicke verwendet. Der elektrische Widerstand auf der Oberfläche des Films wurde zu 1 x 10&sup7; bis 1 x 10&sup8; Ohm gemessen und zeigte an, daß eine ausgezeichnete Leitfähigkeit erhalten wurde.
Der Feststoffgehalt des Urethanharzes in der Lösung und des Holzmehls 110, auf dessen Oberfläche die Kohlenstoffpartikel fixiert sind, wurden in einem Gewichtsverhältnis von 1:2 vermischt und in einer Kugelmühle für etwa 10 Minuten zum Erhalt eines elektroleitenden Beschichtungsmaterials geknetet.
Das resultierende elektroleitende Beschichtungsmaterial wurde zur Bildung einer Filmschicht mit etwa 28 um Dicke verwendet. Der gemessene elektrische Zustand auf der Oberfläche des Films zeigte an, daß der Film eine bessere Elektroleitfähigkeit besaß, als der Film, welcher erhalten wurde unter Verwendung des oben erwähnten elektroleitenden Beschichtungsmaterials.

Experimentelles Beispiel D-11

Das Rohholz 101 wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel D-1 zerdrückt, um behandeltes Holzmehl 102 mit der in Tabelle 2 gezeigten Partikelgrößenverteilung zu erhalten. Das resultierende Holzmehl 102 wurde klassiert, um die in Tabelle 3 gezeigte Größenverteilung zu besitzen.
Das behandelte Holzmehl 102 wog 2 kg und wurde mit 1 kg Kohlenstoffpartikeln 122 besprüht und anschließend in eine Trocken-Kugelmühle (Atritor A-200 von Mitsui Miike Kakouki K.K.) zur Pulverisation für 2 Stunden zum Erhalt des Holzmehls 102, eingefüllt.
Die Oberfläche des so erhaltenen Holzmehls 120 war gut geformt und die Massendichte war erhöht. Die Kohlenstoffpartikel haben sich in die Oberfläche eingekrallt.
Eine Beschichtungsfilmschicht wurde gebildet unter Verwendung eines Beschichtungsmaterials, welches das Holzmehl 120 als Füllstoff enthielt. Der auf der Filmschicht gemessene elektrische Widerstand zeigte an, daß eine Elektroleitfähigkeit erhalten wurde, die vergleichbar zu derjenigen war, die in Beispiel D-I erhalten wurde.

Vergleichsbeispiel D-III

Zu 100 Gew.-Teilen einer 30%-igen Urethanharzlösung wurden 30 Gew.-Teile Kohlenstoffpartikel zugegeben und die Mischung wurde in einer Kugelmühle für etwa 10 Minuten geknetet, um ein elektroleitendes Beschichtungsmaterial zu erhalten.
Eine Beschichtungsfilmschicht mit 21 um Dicke wurde unter Verwendung des elektroleitenden Materials gebildet. Der elektrische Widerstand wurde zu 1 x 10&sup9; Ohm in jedem Oberflächenbereich gemessen. Es wurde beobachtet, daß die Kohlenstoffpartikel innerhalb der Filmschicht koaguliert waren.
Das Mischen und Verkneten des Urethanharzes und der Kohlenstoffpartikel wurden fortgesetzt, bis der elektrische Widerstand der Filmschicht 1 x 10&sup8; Ohm oder weniger betrug.
Der elektrische Widerstand der Filmoberfläche wurde am Ende jeder Knetperiode gemessen. Der elektrische Widerstand erreichte 1 x 10&sup8; Ohm erst nachdem das Kneten für 40 bis 50 Stunden in der Kugelmühle fortgesetzt wurde.

Vergleichsbeispiel D-IV

Das Rohholz 101 wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel D-I zerdrückt, um das behandelte Holzmehl 102 mit der in Tabelle 2 gezeigten Partikelgrößenverteilung zu erhalten. Das resultierende Holzmehl 102 wurde zu der in Tabelle 3 gezeigten Größenverteilung klassiert.
Das so klassierte Holzmehl 102 wurde in eine Trocken-Kugelmühle mit 5,4 Liter Kapazität eingefüllt (Atritor A-200 von Mitsui Miike Kakouki K.K.), welche 2,4 Liter Keramikkugeln auf Zirkoniumbasis mit 3 mm ∅ enthielt, zur Pulverisation für 2 Stunden, um Körnchen 111 mit der in Tabelle 4 gezeigten Partikelgrößenverteilung zu erhalten.
Dimethylformamid und Methylethylketon wurden im Verhältnis von 1:1 zur Herstellung eines Lösungsmittels vermischt, welches zum Verdünnen und zur Herstellung einer 25%-igen Urethanharzlösung verwendet wurde. Der Urethanharzlösung wurden die Körnchen 111 und Kohlenstoffpartikel in solchen Mengen zugegeben, daß das Gewichtsverhältnis der Körnchen, der Kohlenstoffpartikel und des Feststoffgehalts des Urethanharzes 2:1:3 beträgt. Die Mischung wurde in einer Kugelmühle für etwa 10 Minuten geknetet, um ein elektroleitendes Beschichtungsmaterial zu erhalten.
Eine Filmschicht mit etwa 21 um Dicke wurde unter Verwendung des elektroleitenden Beschichtungsmaterials gebildet. Der elektrische Widerstand betrug in jedem Bereich der Oberfläche 1 x 10&sup9; Ohm. Es wurde beobachtet, daß die Kohlenstoffpartikel innerhalb der Filmschicht koaguliert waren.
Das Mischen und Verkneten des Urethanharzes und der Kohlenstoffpartikel wurden fortgesetzt, bis der elektrische Widerstand der Filmschicht von 1 x 10&sup8; Ohm oder weniger erreicht wurde.
Der elektrische Widerstand der Filmoberfläche wurde am Ende jeder Knetperiode gemessen. Erst wenn das Verkneten für etwa 40 Stunden in der Kugelmühle fortgesetzt wurde, erreichte der elektrische Widerstand 1 x 10&sup8; Ohm.

Vergleichsbeispiel D-V

Ein elektroleitendes Beschichtungsmaterial wurde auf die gleiche Weise wie in Vergleichsbeispiel D-IV erhalten, mit der Ausnahme, daß die Körnchen III des Vergleichsbeispiels D-IV die Kohlenstoffpartikel und der Feststoffgehalt des Urethanharzes zu einem Gewichtsverhältnis von 4:2:3 gemischt wurden.
Eine Filmschicht von etwa 28 um Dicke wurde ausgebildet. Der elektrische Widerstand wurde zu 1 x 10&sup9; Ohm in jedem Bereich der Oberfläche gemessen. Die Kohlenstoffpartikel waren innerhalb der Filmschicht koaguliert.

Holzmehl, auf welchem feine Partikel anderer Tyen und unterschiedlicher Eigenschaften fixiert sind

Die oben erwähnten Beispiele zeigen an, daß anorganische Substanzen, Pigmente, elektroleitende Substanzen und Metalle vorteilhaft als feine Partikel 112, 122 verwendet werden, welche auf den Körnchen 111, 121 und dem behandelten Holzmehl 102 fixiert werden sollen.
Wie aus dem Vorstehenden ersichtlich ist, schließt die Erfindung die Verwendung von Partikeln von Substanzen, welche von den anorganischen Substanzen, den Pigmenten, den elektroleitenden Substanzen und den metallischen Substanzen als feine Partikel 112, 122 verschieden sind, ein.
Mit anderen Worten, alle Partikel, welche härter und kleiner als die Körnchen 111, 121 mit erhöhter Massendichte und als das behandelte Holzmehl 102 sind, können verwendet werden, wie beispielsweise Kunststoffpartikel als feine Partikel 112, 122, die entweder auf der oberfläche der Körnchen 121 oder des behandelten Holzmehls 102 fixiert werden sollen.
Das Holzmehl 110, 120 kann gleichzeitig als elektroleitendes Material ebenso wie als Färbemittel wirken. Dies kann erreicht werden durch Fixieren der Pigmentpartikel und des elektroleitenden Materials auf der Oberfläche der Körnchen 111, 121.
Um das Holzmehl 110, 120 mit vielen Funktionen zu erhalten, können mehrere Typen feiner Partikel 112, 122 jeweils mit den betreffenden Wirkungen ausgewählt und mit einem Verhältnis vermischt werden, welches die erforderlichen Wirkungen wirksam den Endprodukten verleiht.

Claims

1. Holzmehl mit Holzgranulat, erhältlich durch Zerdrücken des Rohholzes durch die Reibungskraft von Kugeln, um die Massendichte zu erhöhen und einer Vielzahl von feinen Partikeln, die kleiner und härter sind als besagtes Granulat und auf der Oberfläche des besagten Granulats mit erhöhter Massendichte durch eine äussere Anpresskraft fixiert ist.

2. Holzmehl nach Anspruch 1, in dem die Fixierung der besagten Vielzahl von feinen Partikeln auf der Oberfläche des Granulats mit erhöhter Massendichte durch eine äussere Anpresskraft hauptsächlich durch das Einkrallen der feinen Partikel erreicht wird.

3. Holzmehl nach Anspruch 1, in dem die Fixierung der Vielzahl von feinen Partikeln auf der Oberfläche des Granulats mit erhöhter Massendichte durch eine äussere Anpresskraft durch mindestens einen der folgenden Vorgänge erreicht wird :

die besagte Oberfläche umschliesst die Vielzahl der feinen Partikel und diese krallen sich ein,

die Vielzahl feiner Partikel, die sich in die Oberfläche einkrallen, verstricken sich ineinander, oder mehr als eine der feinen Partikel, die sich in die Oberfläche einkrallen und mehr eine der von der Oberfläche umschlossenen feinen Partikel verstricken sich ineinander.

4. Holzmehl nach Anspruch 1, in dem besagte Vielzahl von feinen Partikeln, die kleiner und härter sind, als besagtes Granulat mit erhöhter Massendichte hauptsächlich ein Pigment enthält.

5. Holzmehl nach Anspruch 1, in dem besagte Vielzahl von feinen Partikeln, die kleiner und härter sind als das besagte Granulat mit erhöhter Massendichte hauptsächlich elektrisch leitendes Material enthält.

6. Holzmehl nach Anspruch 1, in dem besagte Vielzahl von feinen Partikeln, die kleiner und härter sind als besagtes Granulat mit erhöhter Massendichte aus einer anorganischen Substanz, einem Metall oder aus Plastikmaterial ist.

7. Holzmehl nach Anspruch 1, in dem die Vielzahl von feinen Partikeln, die kleiner und härter sind als besagtes Granulat mit erhöhter Massendichte aus zwei oder mehr Sorten von anorganischen Substanzen, von Metall oder von Plastikmaterial ist.

8. Holzmehl nach Anspruch 1, mit Holzgranulat, erhältlich, indem man zunächst Rohholz zerdrückt, um behandeltes Holzmehl zu gewinnen und dann das behandelte Holzmehl mittels der Reibungskraft von Kugeln zu Pulver zerreibt, um die Massendichte zu erhöhen, und einer Vielzahl von feinen Partikeln, die härter und kleiner sind als das behandelte Holzmehl und besagtes Granulat und die auf der Oberfläche des besagten Granulats dessen Massendichte erhöht wurde oder wird durch eine äussere Anpresskraft fixiert wird.

9. Holzmehl nach Anspruch 8, in dem die Fixierung der Vielzahl feiner Partikel auf der Oberfläche des behandelten Holzmehles oder des Granulats mit erhöhter Massendichte durch eine äussere Anpresskraft hauptsächlich durch Einkrallen der feinen Partikel erreicht wird.

10. Holzmehl nach Anspruch 8, in dem die Fixierung der Vielzahl feiner Partikel auf der Oberfläche des behandelten Holzmehles oder des Granulats mit erhöhter Massendichte durch eine äussere Anpresskraft durch mindestens einen oder mehrere der folgenden Vorgänge erreicht wird :

die besagte Oberfläche umschliesst die Vielzahl feiner Partikel, die sich einkrallen,

die Vielzahl feiner Partikel, die sich in die Oberfläche einkrallen verstricken sich ineinander, oder mehr als eine der feinen Partikel, die sich in die Oberfläche einkrallen und mehr als eine der von der Oberfläche umschlossenen feinen Partikel verstricken sich ineinander.

11. Holzmehl nach Anspruch 8, in dem die besagte Vielzahl feiner Partikel, die kleiner und härter sind als besagtes Granulat mit erhöhter Massendichte hauptsächlich ein Pigment enthält.

12. Holzmehl nach Anspruch 8, in dem die besagte Vielzahl feiner Partikel, die kleiner und härter sind als besagtes behandeltes Holzmehl oder das Granulat mit erhöhter Massendichte hauptsächlich elektrisch leitendes Material enthält.

13. Holzmehl nach Anspruch 8, in dem die besagte Vielzahl feiner Partikel, die kleiner und härter sind als das besagte behandelte Holzmehl oder das Granulat mit erhöhter Massendichte aus einer anorganischen Substanz, einem Metall oder einem Plastikmaterial ist.

14. Holzmehl nach Anspruch 8, in dem die besagte Vielzahl feiner Partikel, die kleiner und härter sind als besagtes behandeltes Holzmehl oder das Granulat mit erhöhter Massendichte aus zwei oder mehr Sorten von anorganischen Substanzen, von Metall oder Plastikmaterial ist.

15. Verfahren zur Herstellung von Holzmehl, das mindestens folgende Schritte aufweist :

Zerdrücken des Rohholzes, um behandeltes Holzmehl zu erhalten,

Zerreiben des behandelten Holzmehles zu Pulver, durch die Zerreibungskraft von Kugeln, um ein Granulat mit erhöhter Massendichte zu gewinnen,

Erzeugung einer Vielzahl von feinen Partikeln, die kleiner und härter als besagtes Granulat sind, und

Fixierung der besagten Vielzahl feiner Partikel auf der Oberfläche des besagten Granulats mit erhöhter Massendichte, unter Verwendung einer äusseren Anpresskraft.

16. Verfahren zur Herstellung von Holzmehl nach Anspruch 156, in dem besagte Fixierung der Vielzahl feiner Partikel auf der Oberfläche des Granulats mit erhöhter Massendichte durch eine äussere Anpresskraft hautsächlich durch das Einkrallen der feinen Partikel erreicht wird.

17. Verfahren zur Herstellung von Holzmehl nach Anspruch 15, in dem besagte Fixierung der Vielzahl feiner Partikel auf der Oberfläche des Granulats mit erhöhter Massendichte durch eine äussere Anpresskraft durch mindestens einen oder mehrere der folgenden Vorgänge erreicht wird :

besagte Oberfläche umschliesst die Vielzahl feiner Partikel und diese krallen sich ein,

die Vielzahl feiner Partikel, welche sich in die Oberfläche einkrallen verstrickt sich ineinander, oder mehr als eine der feinen Partikel, die sich in die Oberfläche einkrallen und mehr als einer der von der Oberfläche umschlossenen feinen Partikel verstricken sich ineinander.

18. Verfahren zur Herstellung von Holzmehl nach Anspruch 15, in dem besagte Vielzahl feiner Partikel, die kleiner und härter sind als besagtes Granulat mit erhöhter Massendichte hauptsächlich ein Pigment enthält.

19. Verfahren zur Herstellung von Holzmehl nach Anspruch 15, in dem besagte Vielzahl feiner Partikel, die kleiner und härter sind als besagtes Granulat mit erhöhter Massendichte hauptsächlich ein elektrisch leitendes Material enthält.

20. Verfahren zur Herstellung von Holzmehl nach Anspruch 15, in dem besagte Vielzahl feiner Partikel, die kleiner und härter sind als besagtes Granulat mit erhöhter Massendichte aus einer anorganischen Sustanz, einem Metall oder einem Plastikmaterial ist.

21. Verfahren zur Herstellung von Holzmehl nach Anspruch 15, in dem besagte Vielzahl feiner Partilkel, die härter und kleiner sind als besagtes Granulat mit erhöhter Massendichte aus zwei oder mehr Sorten von anorganischen Substanzen, von Metall oder von Plastikmaterial besteht.

22. Verfahren zur Herstellung von Holzmehl nach Anspruch 15, das mindestens folgende Schritte aufweist :

Erzeugung von behandeltem Holzmehl durch Zerdrücken des Rohholzes und Erzeugung einer Vielzahl feiner Partikel, die härter und kleiner sind als das behandelte Holzmehl,

Belastung des behandelten Holzmehles und der feinen Partikel, um das behandelte Holzmehl durch Zerreibungskräfte von Kugeln zu Pulvezr zu zerreiben, um ein Granulat mit erhöhter Massendichte zu erhalten, und

gleichzeitige Fixierung der Vielzahl feiner Partikel durch eine äussere Anpresskraft auf der Oberfläche des behandelten Holzmehles oder des Granulats mit erhöhter Massendichte.

23. Verfahren zur Herstellung von Holzmehl nach Anspruch 22, in dem die Belastung des behandelten Holzmehles und der Vielzahl feiner Partikel ausgeübt wird, wenn die Vielzahl feiner Partikel schon auf dem behandelten Holzmehl fixiert ist.

24. Verfahren zur Herstellung von Holzmehl nach Anspruch 22, in dem die Belastung des behandelten Holzmehles und die Belastung der Vielzahl feiner Partikel unabhängig voneinander und gleichzeitig erfolgt.

25. Verfahren zur Herstellung von Holzmehl nach Anspruch 22, in dem das Fixieren der Vielzahl feiner Partikel auf der Oberfläche des behandelten Holzmehles oder des Granulats mit erhöhter Massendichte durch eine äussere Anpresskraft hauptsächlich durch Einkrallen der feinen Partikel erreicht wird.

26. Verfahren zur Herstellung von Holzmehl nach Anspruch 22, in dem besagte Fixierung der Vielzahl feiner Partikel auf der Oberfläche des Granulats mit erhöhter Massendichte durch eine äussere Anpresskraft durch mindestens einen der folgenden Vorgänge erreicht wird

die besagte Oberfläche umschliesst die Vielzahl feiner Partikel und diese krallen sich ein,

die Vielzahl feiner Partikel, die sich in die Oberfläche einkrallen verstrickt sich ineinander, oder mehr als eine der feinen Partikel, die sich in die Oberfläche einkrallen und mehr als eine der von der Oberfläche umschlossenen feinen Partikel verstricken sich ineinander.

27. Verfahren zur Herstellung von Holzmehl nach Anspruch 22, in dem besagte feine Partikel, die kleiner und härter sind als das behandelte Holzmehl und das Granulat mit erhöhter Massendichte hauptsächlich ein Pigment enthalten.

28. Verfahren zur Herstellung von Holzmehl nach Anspruch 22, in dem besagte feine Partikel, die kleiner und härter sind als das behandelte Holzmehl und das Granulat mit erhöhter Massendichte hauptsächlich elektrisch leitendes Material enthalten.

29. Verfahren zur Herstellung von Holzmehl nach Anspruch 22, in dem besagte feine Partikel, die härter und kleiner sind als als das behandelte Holzmehl und das Granulat mit erhöhter Massendichte aus einer anorganischen Substanz, aus einem Metall oder aus einem Kunststoff bestehen.

30. Verfahren zur Herstellung von Holzmehl nach Anspruch 22, in dem besagte feine Partikel, die härter und kleiner sind als das behandelte Holzmehl und das Granulat mit erhöhter Massendichte aus zwei oder mehr Sorten von anorganischen Substanzen, von Metall oder Kunststoff bestehen.