DE102024120431A1 - Abrasives and methods for producing a support material or for reinforcing an abrasive - Google Patents
Abrasives and methods for producing a support material or for reinforcing an abrasiveInfo
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Abstract
Es wird ein Schleifmittel vorgeschlagen, umfassend Schleifkorn (12), ein Trägermaterial (16) für das Schleifkorn und eine Verstärkung. Das Trägermaterial (16) umfasst abgetötete Myzelien (20). Zudem wird ein Verfahren zur Herstellung des Trägermaterials oder der Verstärkung vorgeschlagen. An abrasive is proposed, comprising an abrasive grain (12), a carrier material (16) for the abrasive grain, and a reinforcement. The carrier material (16) comprises killed mycelia (20). Furthermore, a method for producing the carrier material or the reinforcement is proposed.
Description
Die Erfindung betrifft ein Schleifmittel mit Schleifkorn und einem Trägermaterial für das Schleifkorn sowie ein Verfahren zur Herstellung eines Trägermaterials oder einer Verstärkung eines Schleifmittels.The invention relates to an abrasive with abrasive grain and a carrier material for the abrasive grain, as well as a method for producing a carrier material or a reinforcement of an abrasive.
Aus der Praxis sind so genannte Schleifmittel auf Unterlage bekannt. Ein solches wird umgangssprachlich häufig als Schleifpapier oder Schleifscheibe bezeichnet und umfasst Schleifkorn, das über ein Bindemittel auf einem flächigen Trägermaterial angeordnet ist, das bei einem Schleifpapier flexibel und faltbar und bei einer Schleifscheibe vergleichsweise starr ausgebildet ist. Beispielsweise ist es bekannt, die Unterlage aus einem Vulkanfiberwerkstoff herzustellen, der eine hohe Belastbarkeit hinsichtlich Bruchlast, Zugfestigkeit und Reißfestigkeit hat. Der Nachteil einer Vulkanfiberunterlage besteht aber darin, dass die Verfügbarkeit der zur Herstellung erforderlichen Rohstoffe stark schwankend ist und dass das resultierende Schleifmittel hochpreisig ist. Des Weiteren hat der Vulkanfiberwerkstoff den Nachteil, dass er sich unter feuchten Bedingungen verformt.So-called coated abrasives are well-known in practice. Colloquially, these are often referred to as sandpaper or grinding wheels and consist of abrasive grains bonded to a sheet-like backing material. In the case of sandpaper, this backing is flexible and foldable, while in the case of a grinding wheel, it is comparatively rigid. For example, it is known to manufacture the backing from a vulcanized fiber material, which exhibits high strength in terms of breaking load, tensile strength, and tear resistance. However, the disadvantage of a vulcanized fiber backing is that the availability of the raw materials required for its production fluctuates considerably, and the resulting abrasive is expensive. Furthermore, vulcanized fiber has the disadvantage of deforming under humid conditions.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gemäß der einleitend genannten Art ausgebildetes Schleifmittel zu schaffen, das eine hohe Belastbarkeit hat, in ökologischer und ökonomischer Hinsicht nachhaltig ist und sich durch niedrige Herstellungskosten auszeichnet. Des Weiteren liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung eines Trägermaterials oder einer Verstärkung eines derartigen Schleifmittels zu schaffen.The invention is based on the objective of creating an abrasive designed according to the type mentioned in the introduction, which has high load-bearing capacity, is ecologically and economically sustainable, and is characterized by low manufacturing costs. Furthermore, the invention is based on the objective of creating a method for producing a carrier material or a reinforcement of such an abrasive.
Diese Aufgaben sind erfindungsgemäß durch das Schleifmittel mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und durch das Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 8 gelöst. These problems are solved according to the invention by the abrasive having the features of claim 1 and by the method having the features of claim 8.
Gemäß der Erfindung wird also ein Schleifmittel vorgeschlagen, das Schleifkorn, ein Trägermaterial für das Schleifkorn und eine Verstärkung umfasst, wobei das Trägermaterial abgetötete Myzelien umfasst.According to the invention, an abrasive is proposed comprising an abrasive grain, a carrier material for the abrasive grain and a reinforcement, wherein the carrier material comprises killed mycelia.
Der Kern der Erfindung liegt mithin darin, dass das Trägermaterial mit Myzelien bzw. Pilzhyphen versetzt ist, welche das Trägermaterial verstärken. Durch die Myzelien bzw. Pilzhyphen erhöht sich die Belastbarkeit des Trägermaterials hinsichtlich Bruchlast, Zugfestigkeit und Reißfestigkeit. Pilze bzw. deren Myzelien sind kostengünstig und in hinreichenden Mengen verfügbar, so dass sich durch den Einsatz der Myzelien für das Trägermaterial das Schleifmittel nach der Erfindung auch kostengünstig fertigen lässt. Des Weiteren sind die Myzelien biologisch abbaubar. Damit genügt das erfindungsgemäß ausgebildete Schleifmittel auch hohen ökologischen Ansprüchen bzw. hohen Ansprüchen hinsichtlich Nachhaltigkeit.The core of the invention lies in the fact that the carrier material is inoculated with mycelia or fungal hyphae, which reinforce the carrier material. The mycelia or fungal hyphae increase the load-bearing capacity of the carrier material with regard to breaking load, tensile strength, and tear resistance. Fungi and their mycelia are inexpensive and available in sufficient quantities, so that the abrasive according to the invention can also be manufactured cost-effectively by using mycelia for the carrier material. Furthermore, the mycelia are biodegradable. Therefore, the abrasive designed according to the invention also meets high ecological and sustainability standards.
Als Pilzarten bzw. Myzelienarten können insbesondere Pleurotus spp. (alle Arten innerhalb der Gattung Pleurotus, insbesondere Pleurotus Ostraetus), Ganoderma spp. (alle Arten innerhalb der Gattung Ganoderma, insbesondere Ganoderma Lucidum) und Schizophyllum spp. (alle Arten innerhalb der Gattung Schizophyllum, insbesondere Schizophyllum commune) zum Einsatz kommen.The fungal species or mycelial species that can be used include, in particular, Pleurotus spp. (all species within the genus Pleurotus, especially Pleurotus Ostraetus), Ganoderma spp. (all species within the genus Ganoderma, especially Ganoderma Lucidum) and Schizophyllum spp. (all species within the genus Schizophyllum, especially Schizophyllum commune).
Pleurotus-Arten wachsen relativ schnell und können in kurzer Zeit große Mengen an myzelbasiertem Material produzieren. Sie können auf verschiedenen Substraten, einschließlich landwirtschaftlichen Abfällen, wachsen. Eine leichte Anpassung an verschiedene Bedingungen ist möglich. Ganoderma-Arten können ebenfalls auf verschiedenen Substraten wachsen. Schizophyllum-Arten zeichnen sich durch schnelles Wachstum aus.Pleurotus species grow relatively quickly and can produce large quantities of mycelium-based material in a short time. They can grow on various substrates, including agricultural waste. They readily adapt to different conditions. Ganoderma species can also grow on various substrates. Schizophyllum species are characterized by rapid growth.
Das Schleifmittel nach der Erfindung ist insbesondere so ausgelegt, dass das Trägermaterial die Verstärkung umfasst. Denkbar ist es auch, dass die Verstärkung allein das Trägermaterial bildet. Die Myzelien können die Verstärkung bilden oder Bestandteil der Verstärkung sein.The abrasive according to the invention is designed in particular such that the carrier material comprises the reinforcement. It is also conceivable that the reinforcement alone forms the carrier material. The mycelia can form the reinforcement or be a component of the reinforcement.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Schleifmittels nach der Erfindung umfasst das Trägermaterial Fasern und/oder Zellstoff und/oder Papier und/oder ein Gewebe. In a preferred embodiment of the abrasive according to the invention, the carrier material comprises fibers and/or cellulose and/or paper and/or a fabric.
Diese Bestandteile können Teil der Verstärkung sein. Als Fasern können Naturfasern und/oder Kunstfasern eingesetzt werden.These components can be part of the reinforcement. Natural and/or synthetic fibers can be used.
Vorzugsweise penetrieren die Myzelien die Fasern und/oder den Zellstoff und/oder das Papier und/oder das Gewebe, d. h. die Myzelien bzw. Pilzhyphen bilden in dem Trägermaterial ein dreidimensionales Netzwerk, das dem Trägermaterial die hohe Belastbarkeit hinsichtlich Bruchlast, Zugfestigkeit und Reißfestigkeit verleiht.Preferably, the mycelia penetrate the fibers and/or the pulp and/or the paper and/or the fabric, i.e., the mycelia or fungal hyphae form a three-dimensional network in the substrate material, which gives the substrate material high resilience with regard to breaking load, tensile strength and tear strength.
Grundsätzlich kann das Trägermaterial mit einem weiteren Bindemittel versehen bzw. ausgerüstet sein. Beispielsweise umfasst das Bindemittel ein Resol. Wenn das Trägermaterial Fasern und/oder Zellstoff und/oder Papier und/oder ein Gewebe umfasst, kann das insbesondere als Resol ausgebildete Bindemittel diese Elemente durchtränken.In principle, the substrate can be coated or equipped with an additional binder. For example, the binder may be a resol. If the substrate consists of fibers and/or cellulose and/or paper and/or fabric, the binder, particularly a resol, can permeate these elements.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Schleifmittels nach der Erfindung bildet das Trägermaterial eine Unterlage, auf der das Schleifmittel über ein Bindemittel angeordnet ist. Das Schleifmittel ist dann also ein so genanntes SAU (Schleifmittel auf Unterlage). Dieses kann als Schleifscheibe oder Schleifronde ausgebildet sein, die eine gewisse Flexibilität aufweist. Denkbar ist auch, dass das SAU Schleiflamellen, die Bestandteil einer Lamellen-Schleifscheibe sind, oder ein Schleifband bildet, das bei einer Bandschleifmaschine einsetzbar ist. Auch kann das SAU Bestandteil eines Schleiflammellenrads bzw. Moprads oder eines Schleiflamellenstifts bzw. Mopstifts sein.In a preferred embodiment of the abrasive according to the invention, the carrier material forms a substrate on which the abrasive is arranged via a bonding agent. The abrasive is then a so-called SAU (abrasive on a substrate). (Backing). This can be designed as a grinding wheel or grinding disc, which exhibits a certain degree of flexibility. It is also conceivable that the SAU forms grinding flaps that are part of a flap grinding wheel, or a grinding belt that can be used in a belt sander. The SAU can also be part of a flap wheel or mop wheel, or a flap pin or mop pin.
Zudem kann bei einem SAU das Schleifkorn von einer Deckschicht überzogen sein, die beispielsweise ein Stearat umfasst.Furthermore, in the case of a SAU (abrasive grain), the abrasive grain may be coated with a top layer, which may, for example, contain a stearate.
Das Trägermaterial des Schleifmittels nach der Erfindung kann auch ein Trägerteller sein, der die Verstärkung mit den Myzelien umfasst und auf dem beispielsweise Schleiflamellen angeordnet sind, die das Schleifkorn umfassen. Bei einem solchen als Lammellenschleifscheibe bzw. Schleifmopteller ausgebildeten Schleifmittel ist also das Schleifkorn mittelbar, und zwar über die Unterlage der Schleiflamellen mit dem Trägermaterial verbunden.The carrier material of the abrasive according to the invention can also be a carrier disc that includes the reinforcement with the mycelia and on which, for example, abrasive flaps are arranged that encompass the abrasive grain. In such an abrasive designed as a flap disc or abrasive mop disc, the abrasive grain is thus indirectly connected to the carrier material via the backing of the abrasive flaps.
Ferner ist es auch denkbar, dass das Schleifmittel nach der Erfindung als Trägermaterial ein Verbundmaterial aufweist, das aus Myzelien-freiem Material und Myzelienverstärktem Material zusammengesetzt ist.Furthermore, it is also conceivable that the abrasive according to the invention has a composite material as a carrier material, which is composed of mycelia-free material and mycelia-reinforced material.
Bei einer weiteren alternativen Ausführungsform ist das Schleifkorn in dem Trägermaterial verteilt. Beispielsweise ist das Schleifmittel dann als Schruppscheibe, Trennscheibe oder dergleichen ausgebildet, bei der das Trägermaterial eine Matrix für das Schleifkorn bildet. Hierbei kann also das durch die Myzelien verstärkte Trägermaterial das Bindungsmaterial für das Schleifkorn sein.In another alternative embodiment, the abrasive grain is distributed within the carrier material. For example, the abrasive is then designed as a grinding wheel, cutting wheel, or the like, in which the carrier material forms a matrix for the abrasive grain. In this case, the carrier material reinforced by the mycelia can thus serve as the bonding material for the abrasive grain.
Bei einer weiteren speziellen Ausführungsform des Schleifmittels nach der Erfindung, die als so genanntes Bonded Product beispielsweise in Form einer Schruppscheibe oder Trennscheibe ausgebildet ist, kann das Trägermaterial, das als Bindemittel für das Schleifkorn Phenolharz oder dergleichen umfassen kann und in dem das Schleifkorn eingebettet ist, mit mindestens einer Lage aus Papier, Zellstoff, Fasern und/oder Gewebe versehen sein, welche mit Myzelien durchsetzt ist und welche die Verstärkung bildet, insbesondere auch zusätzlich oder anstelle einer bisher eingesetzten Glasfaserlage.In a further special embodiment of the abrasive according to the invention, which is designed as a so-called bonded product, for example in the form of a grinding disc or cutting disc, the carrier material, which may comprise phenolic resin or the like as a binder for the abrasive grain and in which the abrasive grain is embedded, can be provided with at least one layer of paper, cellulose, fibers and/or fabric, which is permeated with mycelia and which forms the reinforcement, in particular also additionally or instead of a previously used glass fiber layer.
Eine weitere Ausführungsform eines Schleifmittels nach der Erfindung kann als Verstärkung so genanntes Pilzleder umfassen, welches als veganer Lederersatz zum Einsatz kommt und die abgetöteten Myzelien umfasst. Grundsätzlich handelt es sich bei Pilzleder um ein flächiges Material, das natürliche Polymere, Fasern und Pilze umfassen kann oder auch aus reinem Pilzmaterial bestehen kann. Denkbar ist es, dass das Pilzleder sowohl das Trägermaterial als auch die Verstärkung des Schleifmittels bildet oder eine Verstärkungslage in dem Trägermaterial bildet.Another embodiment of an abrasive according to the invention can include so-called mushroom leather as reinforcement. This material is used as a vegan leather substitute and comprises the killed mycelia. Mushroom leather is essentially a sheet material that can include natural polymers, fibers, and fungi, or can consist of pure fungal material. It is conceivable that the mushroom leather could form both the backing material and the reinforcement of the abrasive, or constitute a reinforcing layer within the backing material.
Bei dem erfindungsgemäß ausgelegten Verfahren, nach dem das Trägermaterial und/oder die Verstärkung des Schleifmittels hergestellt werden kann, wird ein Grundmaterial bereitgestellt, das Fasern, d.h. Naturfasern und/oder Kunstfasern, und/oder Zellstoff und/oder Papier und/oder ein Gewebe umfasst. Das Grundmaterial wird mit insbesondere noch lebenden Ausgangsmyzelien versetzt. Das mit den Ausgangsmyzelien versetzte Grundmaterial wird dann unter definierten Umgebungsbedingungen kultiviert, so dass das Grundmaterial durch ein Wachsen der Ausgangsmyzelien mit Myzelien durchsetzt wird. Die Myzelien bilden damit in dem Ausgangsmaterial ein Netzwerk. Anschließend werden die Myzelien des mit den Myzelien durchsetzten Grundmaterials abgetötet, so dass das Trägermaterial bzw. die Verstärkung bereitgestellt wird. Hierzu wird das mit den Myzelien durchsetzte Grundmaterial beispielsweise erhöhter Temperatur ausgesetzt. Hierdurch wird das Wachstum der Myzelien gestoppt. Zudem werden die Myzelien vollständig abgetötet, so dass ein formstabiles Netzwerk der Myzelien resultiert, welches die Belastbarkeit des Trägermaterials bzw. der Verstärkung gewährleistet.In the method designed according to the invention, by which the carrier material and/or the reinforcement of the abrasive can be produced, a base material is provided that comprises fibers, i.e., natural fibers and/or synthetic fibers, and/or cellulose and/or paper and/or a fabric. The base material is inoculated with, in particular, still living precursor mycelia. The base material inoculated with the precursor mycelia is then cultivated under defined environmental conditions so that the base material is permeated by the growth of the precursor mycelia. The mycelia thus form a network in the base material. Subsequently, the mycelia of the infiltrated base material are killed, so that the carrier material or the reinforcement is provided. For this purpose, the infiltrated base material is, for example, exposed to elevated temperatures. This stops the growth of the mycelia. In addition, the mycelia are completely killed, so that a dimensionally stable network of mycelia results, which ensures the load-bearing capacity of the carrier material or the reinforcement.
Die Kultivierung der Ausgangsmyzelien bzw. der Myzelien erfolgt vorzugsweise bei Temperaturen zwischen 5 °C und 40 °C. Hierbei ist eine relative Luftfeuchte von 50% bis 95% vorteilhaft.The cultivation of the initial mycelia or the mycelia is preferably carried out at temperatures between 5 °C and 40 °C. A relative humidity of 50% to 95% is advantageous.
Zudem kann es vorteilhaft sein, die CO2-Sättigung der Umgebungsatmosphäre unter 2%, vorzugsweise unter 0,5 % zu halten, was ein gesundes und effizientes Wachstum der Myzelien fördert.Furthermore, it can be advantageous to keep the CO2 saturation of the ambient atmosphere below 2%, preferably below 0.5%, which promotes healthy and efficient growth of the mycelia.
In diesem Zusammenhang kann es von Bedeutung sein, währende des Kultivierens eine ausreichende Belüftung der Umgebung zu gewährleisten, so dass die CO2-Konzentration niedrig gehalten werden kann und eine gute Luftzirkulation gegeben ist. Beispielsweise sind die Pilztypen Pleurotus spp. besonders empfindlich gegenüber hohen CO2-Konzentrationen, weshalb eine gute Belüftung während der Fruchtkörperbildung empfehlenswert ist.In this context, it can be important to ensure adequate ventilation of the environment during cultivation so that the CO2 concentration can be kept low and good air circulation is maintained. For example, the mushroom species Pleurotus spp. are particularly sensitive to high CO2 concentrations, which is why good ventilation is recommended during fruiting body formation.
Ferner kann es zur Wachstumsförderung vorteilhaft sein, eine Lichtquelle einzusetzen, der das Material ausgesetzt wird.Furthermore, it can be advantageous to use a light source to which the material is exposed to promote growth.
Bei Einsatz des Pilztyps Pleurotus spp. (Austernpilze) erfolgt ein günstiges Myzelwachstum bei 20 °C bis 25°C und einer relativen Luftfeuchtigkeit von 85% bis 95%. Eine günstige Fruchtkörperbildung erfolgt bei 10°C bis 20°C und einer relativen Luftfeuchtigkeit von 85% bis 95%. Während der Fruchtkörperbildung wird diffuses Licht oder indirektes Sonnenlicht benötigt. Etwa 12 Stunden Licht pro Tag sind ideal. When using the mushroom species Pleurotus spp. (oyster mushrooms), favorable mycelial growth occurs at 20°C to 25°C and a relative humidity of 85% to 95%. Favorable fruiting body formation occurs at 10°C to 20°C and a relative humidity of 85% to 95%. Humidity of 85% to 95% is required. Diffuse light or indirect sunlight is needed during fruiting. Approximately 12 hours of light per day is ideal.
Bei Einsatz der Pilztyps Ganoderma spp. (Reishi-Pilze) erfolgt ein günstiges Myzelwachstum bei 20°C bis 25°C und bei einer relativen Luftfeuchtigkeit von 85% bis 95%. Eine günstige Fruchtkörperbildung erfolgt bei 10°C bis 20°C und einer relativen Luftfeuchtigkeit von 85% bis 95%. Es wird idealerweise ebenfalls Licht für die Fruchtkörperbildung genutzt, jedoch weniger intensiv als beim Pilztyp Pleurotus. Diffuses Licht oder indirektes Sonnenlicht ist ausreichend.When using the mushroom species Ganoderma spp. (Reishi mushrooms), favorable mycelial growth occurs at 20°C to 25°C and a relative humidity of 85% to 95%. Optimal fruiting body formation occurs at 10°C to 20°C and a relative humidity of 85% to 95%. Ideally, light is also used for fruiting body formation, but less intensely than with the mushroom species Pleurotus. Diffuse light or indirect sunlight is sufficient.
Es sollte stets gewährleistet sein, dass bei dem Verfahren nach der Erfindung sämtliche Myzelien abgetötet werden, damit bei der Nutzung des resultierenden Schleifmittels keine lebenden Myzelien bzw. Pilzsporen auf das bearbeitete Werkstück verschleppt werden. Die vollständige Abtötung von Pilzen und Pilzsporen hängt von mehreren Faktoren ab, einschließlich der Temperatur und der Einwirkungsdauer. In der Regel können Pilze und ihre Sporen bei Temperaturen zwischen 120°C und 180°C abgetötet werden. Beispielsweise kann trockene Hitze (Ofen oder Trockensterilisator) genutzt werden, wobei Temperaturen von etwa 160°C für mindestens 2 Stunden erforderlich sein können, um die Pilze und Sporen vollständig abzutöten. Alternativ kann feuchte Hitze (Autoklavierung) genutzt werden, wobei Temperaturen von 121 °C unter gesättigtem Wasserdampf bei einem Druck von etwa 1,03 bar für mindestens 15 bis 30 Minuten ausreichend sein können, um die Pilze und ihre Sporen abzutöten.It should always be ensured that all mycelia are killed during the process according to the invention, so that no living mycelia or fungal spores are transferred to the workpiece when using the resulting abrasive. The complete killing of fungi and fungal spores depends on several factors, including temperature and exposure time. Generally, fungi and their spores can be killed at temperatures between 120°C and 180°C. For example, dry heat (oven or dry sterilizer) can be used, whereby temperatures of approximately 160°C for at least 2 hours may be required to completely kill the fungi and spores. Alternatively, moist heat (autoclaving) can be used, whereby temperatures of 121°C under saturated steam at a pressure of approximately 1.03 bar for at least 15 to 30 minutes may be sufficient to kill the fungi and their spores.
Es gilt zu beachten, dass die gewählten Temperaturen sicherstellen, dass sowohl vegetative Pilzzellen als auch ihre widerstandsfähigen Sporen abgetötet werden. Unterschiedliche Pilzarten und -sporen können unterschiedliche Hitzeresistenzen aufweisen, weshalb die genannten Werte grundsätzlich lediglich als allgemeine Richtlinien zu betrachten sind.It is important to note that the chosen temperatures must ensure that both vegetative fungal cells and their resistant spores are killed. Different fungal species and spores can exhibit varying degrees of heat resistance, which is why the values mentioned should generally be considered only as guidelines.
Um das Wachstum der Ausgangsmyzelien in dem Grundmaterial zu verbessern, wird das Grundmaterial bei einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens nach der Erfindung vor oder nach dem Versetzen mit den Ausgangsmyzelien befeuchtet.In order to improve the growth of the initial mycelia in the base material, in a preferred embodiment of the method according to the invention, the base material is moistened before or after being mixed with the initial mycelia.
Des Weiteren kann das Grundmaterial, das Fasern und/oder Zellstoff und/oder Papier und/oder ein Gewebe umfassen kann, vor dem Kultivieren mit einer Nährstofflösung für die Pilzmyzelien versetzt werden.Furthermore, the base material, which may include fibers and/or pulp and/or paper and/or fabric, can be mixed with a nutrient solution for the fungal mycelia before cultivation.
Die Nährstofflösung für das Wachstum von Pilzen in pilzbasierten Stoffen sollte eine ausgewogene Mischung aus Makro- und Mikronährstoffen enthalten, die den spezifischen Anforderungen der Pilze gerecht wird, und zwar insbesondere:
- Makronährstoffe:
- 1. Kohlenstoffquelle:
- o Glucose oder Saccharose: 10-20 g/L (abhängig von der Pilzart)
- 2. Stickstoffquelle:
- ◯ Ammoniumsulfat ((NH4)2SO4): 1-5 g/L
- ◯ Harnstoff: 0.5-2 g/L
- 3. Phosphorquelle:
- o Kaliumdihydrogenphosphat (KH2PO4): 1-2 g/L
- 4. Kaliumquelle:
- ◯ Kaliumchlorid (KCl): 0.5-1 g/L
- 1. Kohlenstoffquelle:
- Mikronährstoffe:
- 1. Magnesium:
- o Magnesiumsulfat (MgSO4·7H2O): 0.5-1 g/L
- 2. Kalzium:
- o Kalziumchlorid (CaCl2): 0.1-0.5 g/L
- 3. Eisen:
- o Eisensulfat (FeSO4): 0.01-0.05 g/L
- 4. Mangan, Zink, Kupfer:
- o Manganchlorid (MnCl2), Zinksulfat (ZnSO4), Kupfersulfat (CuSO4): jeweils 0.001-0.005 g/L
- 1. Magnesium:
- Zusatzstoffe:
- • Vitamine: Pilze benötigen oft B-Vitamine, insbesondere Thiamin (Vitamin B1) und Biotin (Vitamin B7). Diese können in sehr geringen Mengen (Mikrogramm pro Liter) zugesetzt werden.
- • Aminosäuren: In einigen Fällen können Aminosäuren wie L-Glutamin oder L-Asparagin als zusätzliche Stickstoffquellen hilfreich sein.
- Weitere Überlegungen:
- • pH-Wert: Der pH-Wert der Nährstofflösung ist vorteilhafterweise leicht sauer, idealerweise zwischen 5.5 und 6.5.
- • Sterilität: Die Nährstofflösung wird vorzugsweise sterilisiert, um Kontamination durch unerwünschte Mikroorganismen zu vermeiden.
- Beispielsweise kann eine Nährstofflösung eingesetzt werden, die berechnet für 1 Liter folgendes enthält:
- • Glucose: 20 g
- • Ammoniumsulfat: 2 g
- • Kaliumdihydrogenphosphat: 1.5 g
- • Kaliumchlorid: 0.5 g
- • Magnesiumsulfat: 0.5 g
- • Kalziumchlorid: 0.2 g
- • Eisensulfat: 0.02 g
- • Manganchlorid: 0.002 g
- • Zinksulfat: 0.002 g
- • Kupfersulfat: 0.001 g
- • Thiamin: 0.01 mg
- • Biotin: 0.01 mg
- • Rest Wasser
- Macronutrients:
- 1. Carbon source:
- Glucose or sucrose: 10-20 g/L (depending on the mushroom species)
- 2. Nitrogen source:
- ◯ Ammonium sulfate ((NH 4 ) 2 SO 4 ): 1-5 g/L
- ◯ Urea: 0.5-2 g/L
- 3. Phosphorus source:
- o Potassium dihydrogen phosphate (KH 2 PO 4 ): 1-2 g/L
- 4. Potassium source:
- ◯ Potassium chloride (KCl): 0.5-1 g/L
- 1. Carbon source:
- Micronutrients:
- 1. Magnesium:
- o Magnesium sulfate (MgSO 4 ·7H 2 O): 0.5-1 g/L
- 2. Calcium:
- o Calcium chloride (CaCl 2 ): 0.1-0.5 g/L
- 3. Iron:
- o Iron sulfate (FeSO 4 ): 0.01-0.05 g/L
- 4. Manganese, zinc, copper:
- o Manganese chloride (MnCl 2 ), zinc sulfate (ZnSO 4 ), copper sulfate (CuSO 4 ): 0.001-0.005 g/L each
- 1. Magnesium:
- Additives:
- • Vitamins: Mushrooms often require B vitamins, especially thiamin (vitamin B1) and biotin (vitamin B7). These can be added in very small amounts (micrograms per liter).
- • Amino acids: In some cases, amino acids such as L-glutamine or L-asparagine can be helpful as additional nitrogen sources.
- Further considerations:
- • pH value: The pH value of the nutrient solution is advantageously slightly acidic, ideally between 5.5 and 6.5.
- • Sterility: The nutrient solution is preferably sterilized to avoid contamination by unwanted microorganisms.
- For example, a nutrient solution can be used which contains the following per liter:
- • Glucose: 20 g
- • Ammonium sulfate: 2 g
- • Potassium dihydrogen phosphate: 1.5 g
- • Potassium chloride: 0.5 g
- • Magnesium sulfate: 0.5 g
- • Calcium chloride: 0.2 g
- • Ferrous sulfate: 0.02 g
- • Manganese chloride: 0.002 g
- • Zinc sulfate: 0.002 g
- • Copper sulfate: 0.001 g
- • Thiamine: 0.01 mg
- • Biotin: 0.01 mg
- • Remaining water
Es versteht sich, dass diese Rezeptur in Abhängigkeit vom gewählten Pilztyp und den besonderen Anforderungen des Kultivierungsprozesses angepasst werden kann.It goes without saying that this recipe can be adapted depending on the chosen mushroom type and the specific requirements of the cultivation process.
Bei einer speziellen Ausführungsform des Verfahrens nach der Erfindung wird das mit den Myzelien durchsetzte Grundmaterial vor dem Trocknen gepresst und/oder durch Schneiden und/oder Stanzen nachbearbeitet. Das Grundmaterial kann damit also analog zur Herstellung von Papier in eine definierte Form gebracht werden. Beim Pressen kann ein Druck von 50 bis 2000 KN/m2 erforderlich sein.In a specific embodiment of the method according to the invention, the base material infiltrated with the mycelia is pressed and/or post-processed by cutting and/or punching before drying. The base material can thus be brought into a defined shape, analogous to papermaking. A pressure of 50 to 2000 kN/ m² may be required during pressing.
Wie bei der Herstellung von Papier kann zum Nasspressen ein Druck von ca 300 bis 1500 KN/m2 verwendet werden. Wenn zum Pressen ein Kallanderprozess eingesetzt wird, kann ein Druck von 50-500 KN/m2 ausreichend sein.As in papermaking, a pressure of approximately 300 to 1500 kN/ m² can be used for wet pressing. If a kallander process is used for pressing, a pressure of 50–500 kN/ m² may be sufficient.
Um die Materialeigenschaften des erfindungsgemäß hergestellten Trägermaterials weiter zu verbessern, kann es vorteilhaft sein, dem Grundmaterial ein Bindemittel zuzugeben.To further improve the material properties of the carrier material produced according to the invention, it may be advantageous to add a binder to the base material.
Des Weiteren kann das bereitgestellte Trägermaterial bzw. die bereitgestellte Verstärkung mit einem ein Bindemittel versehen werden bzw. mit einem solchen getränkt oder beschichtet werden. Dieses Bindemittel ist beispielsweise ein Resol.Furthermore, the provided substrate or reinforcement can be coated or impregnated with a binder. This binder is, for example, a phenolic resin.
Bei einer weiteren speziellen Ausführungsform des Verfahrens nach der Erfindung wird das Schleifkorn in das Grundmaterial eingemengt, so dass das mit den Myzelien bzw. Pilzhyphen versetzte Grundmaterial das Bindemittel für das Schleifkorn bildet.In a further special embodiment of the method according to the invention, the abrasive grain is mixed into the base material, so that the base material containing the mycelia or fungal hyphae forms the binding agent for the abrasive grain.
Bei einer alternativen Ausführungsform des Verfahrens nach der Erfindung wird das Trägermaterial zu einem Trägerteller einer Fächerschleifscheibe verarbeitet, wobei das Schleifkorn Bestandteil von Schleiflamellen ist, die auf den Trägerteller aufgebracht werden.In an alternative embodiment of the method according to the invention, the carrier material is processed into a carrier plate of a flap disc, wherein the abrasive grain is a component of abrasive flaps that are applied to the carrier plate.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstandes der Erfindung sind der Beschreibung, der Zeichnung und den Ansprüchen entnehmbar. In den Rahmen der Erfindung fallen sämtliche Kombinationen aus mindestens zwei in der Beschreibung, den Ansprüchen und/oder den Figuren offenbarten Merkmalen, d. h. jedes der Beschreibung, den Ansprüchen und/oder den Figuren entnehmbare Merkmal kann für sich unabhängig von den im jeweiligen Zusammenhang offenbarten weiteren Merkmalen und/oder Konkretisierungen Teil des beanspruchten Gegenstands sein.Further advantages and advantageous embodiments of the subject matter of the invention can be found in the description, the drawing, and the claims. The scope of the invention includes all combinations of at least two features disclosed in the description, the claims, and/or the figures; that is, each feature discernible from the description, the claims, and/or the figures can, on its own, be part of the claimed subject matter, independent of any further features and/or specifications disclosed in the respective context.
Ausführungsbeispiele des Gegenstands der Erfindung sind in der Zeichnung schematisch vereinfacht dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt:
-
1 einen Schnitt durch ein Schleifmittel nach der Erfindung, und -
2 einen Schnitt durch ein Trägermaterial des Schleifmittels nach1 .
-
1 a cut through an abrasive according to the invention, and -
2 a cut through a carrier material of the abrasive1 .
In
Das Trägermaterial 16, das in
Die Herstellung des Trägermaterials 16 erfolgt derart, dass zunächst das aus Naturfasern gebildete Gewebe 18 bereitgestellt wird und dann mit Ausgangsmyzelien bzw. Pilzsporen sowie mit einer Nährstofflösung und dem Bindemittel versetzt wird. Zudem wird das Gewebe 18 angefeuchtet. Anschließend wird das so vorbereitete Gewebe 18 bei einer definierten Temperatur und einer definierten Luftfeuchtigkeit kultiviert, bis die Ausgangsmyzelien das Gebilde in gewünschter Weise durchwachsen haben, d. h. ein Netzwerk ausgebildet haben. Daraufhin wird die Masse in eine gewünschte Breite gebracht, gepresst und getrocknet. Durch das Trocknen und die daraus resultierende Temperatureinwirkung werden die Myzelien des gebildeten Netzwerks vollständig abgetötet. Damit ist das Trägermaterial für das Schleifmittel 10 bereitgestellt, in dem das Gewebe 18 zusammen mit den Myzelien ein Verstärkung bildet.The production of the carrier material 16 is carried out by first providing the fabric 18 formed from natural fibers and then mixing it with starting mycelia or fungal spores, a nutrient solution, and the binder. The fabric 18 is also moistened. The prepared fabric 18 is then cultivated at a defined temperature and humidity until the initial mycelia have colonized the structure as desired, i.e., formed a network. The mass is then cut to the desired width, pressed, and dried. The drying process and the resulting exposure to heat completely kill the mycelia of the network. This provides the substrate for the abrasive 10, in which the fabric 18, together with the mycelia, forms a reinforcement.
Anschließend an die Herstellung des Trägermaterials 16 kann auf dieses nach speziellen Auftragverfahren das Bindemittel 14 und über das Bindemittel 14 das Schleifkorn 12 aufgebracht werden. Nach dem Aushärten des Bindemittels 14 kann das Schleifmittel 10 konfektioniert, d. h. zugeschnitten werden.Following the production of the carrier material 16, the binder 14 can be applied to it using special application methods, and the abrasive grain 12 can then be applied over the binder 14. After the binder 14 has hardened, the abrasive 10 can be finished, i.e., cut to size.
Bei einer alternativen Ausführungsform des Verfahrens nach der Erfindung werden Naturfasern, wie Hanffasern, als Kurzschnitt oder Langschnitt bereitgestellt und angefeuchtet. Die angefeuchteten Naturfasern werden mit Pilzsporen, die Ausgangsmyzelien bilden, und gegebenenfalls mit einem Bindemittel und/oder einer Nährstofflösung versetzt. Die resultierende Masse wird unter definierten Umgebungsbedingungen, d. h. bei einer definierten Temperatur und bei einer definierten Luftfeuchtigkeit kultiviert, so dass die Ausgangsmyzelien den die Masse bildenden Faserbrei optimal durchwachsen können. Die mit den Myzelien durchwachsene Masse wird anschließend zur Ausbildung von Ronden gestanzt. Die Ronden werden in Form gepresst und getrocknet, so dass aus den Ronden Trägerteller für Fächerschleifscheiben gebildet werden, die jeweils ein Trägermaterial darstellen. Dabei werden die Myzelien abgetötet. Diese bilden im Volumen des betreffenden Trägertellers ein verstärkendes Netzwerk bzw. eine Verstärkung aus.In an alternative embodiment of the method according to the invention, natural fibers, such as hemp fibers, are provided as short or long cuts and moistened. The moistened natural fibers are mixed with fungal spores, which form initial mycelia, and optionally with a binder and/or a nutrient solution. The resulting mass is cultivated under defined environmental conditions, i.e., at a defined temperature and humidity, so that the initial mycelia can optimally colonize the fiber slurry forming the mass. The mass colonized with mycelia is then punched out to form discs. The discs are pressed into shape and dried so that they form backing plates for flap discs, each representing a substrate material. During this process, the mycelia are killed. They form a reinforcing network or reinforcement within the volume of the respective backing plate.
BezugszeichenlisteReference symbol list
- 1010
- SchleifmittelAbrasives
- 1212
- Schleifkornabrasive grain
- 1414
- Bindemittelbinder
- 1616
- TrägermaterialCarrier material
- 1818
- Gewebetissue
- 2020
- MyzelienMycelia
Claims (16)
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-
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Also Published As
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|---|---|
| WO2026017451A1 (en) | 2026-01-22 |
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