DIÓHÉJPOR A FAIPARBAN

Sütőipari nomenklatúrával élve, a legfinomabb, a lisztfinomságú dióhéj-őrlemény szükséges a furnérlemez-gyártó üzemeknek, a furnérlapok összeragasztásának megkönnyítésére. A dióhéj mellé a ragasztóanyagok egész skáláját kipróbálták és alkalmazzák, egy a változatlan, a furnérlemez-lapok közti dióhéj-liszt. Nem nálunk, Amerikában.

DIÓHÉJPOR A SÜTŐIPARBAN

A finomabb dióhéj-port pékségek is vásárolják. Liszt helyett előnyösebb ugyanis, ha a sütésre kerülő pékárut dióhéj-őrleménnyel hintik be. Az emberi egészségre se káros.

A finom dióhéj-őrlemény sütőipari célú használata nem mai találmány, ezt a módszert a pékek már régóta ismerik. Csakhát az a probléma, hogy nincs a pékeknek dióhéj-őrleményük, mert nem tudnak beszerezni. Ezért olyan a kenyér, amilyen.

VÍZ- ÉS LEVEGŐTISZTÍTÁS, AKTÍV SZÉN

De nemcsak kenyérrel él az ember. A kenyéren kívül vízzel is. A dióhéjport víztisztításra is használják, szűrőanyagnak. Megköti, kiszűri a káliumot, a klórt, a cinket, a könnyebb és nehezebb fémeket. A nitrogént is.

És mi kell még az embernek? Levegő. A finom dióhéj-por nemcsak a vizet, a levegőt is szűri, tisztítja. Az aktív szén készítésének alapanyaga, szűrőbetétekbe használják, hatóanyagként.

A víztisztításban, a levegőszűrésben természetesen nem maga a finomra őrölt dióhéjpor kap szerepet, hanem a belőle készült aktív szén.

Miért a dióhéj a legalkalmasabb aktív szén készítésére? Két okból. Egyrészt mert a hasonló nyersanyagok közül a legkisebb a lignintartalma, és igen magas a hemicellulóz és a cellulóz aránya. Márpedig abban több kutató is egyetértőleg nyilatkozott, hogy a nyersanyag alacsony lignintartalma hajlamosítja azt aktív szénnek.

Másrészt mert természeténél fogva tiszta anyag, nincs benne az ember egészségére káros elem vagy vegyület. A szén mellett hő hatására elillanó anyagokat tartalmaz, emellett kevés vizet, és hamutartalma oly minimális, hogy annyi kell is a szén aktiválásához. Egy spanyol vizsgálat szerint százalékos összetétele:

Ha pedig a kémiai elemek szerinti összetételét keressük a dióhéjnak, ezt találjuk, súlyszázalékban:

Feltűnő a nitrogén csaknem teljes hiánya. És feltűnő, ami hiányzik a táblázatból, a kén. Kéntartalma egyáltalán nincs. Pedig keresték.

Ez a spanyol vizsgálat 1,0-2,0 mm közötti méretű szemcséket, illetve a belőlük készített aktív szenet tette a tárgyává. Kínában nagyméretű dióhéj-darabokból is készítenek aktív szenet. Az egyik kínai cég 1,5-4 mm-es szemcsékből, egy másik pedig 10 mm-nél nagyobbakból is.

Darabos dióhéj elszenesítve, víztisztító anyagként:

Persze, ez egy olcsó, kínai technika. Akár házilag is készíthető így aktív szén, amint azt a Csernobil-sújtotta Ukrajna lakói széles körben alkalmazták is. Nem kell hozzá más, mint egy ócska, kidobásra váró konyhai edény, fedővel. Ebbe kell rakni a darabos dióhéjat, és az egészet a tűzbe tenni az udvaron. Először füst jön majd a fedő alól, de ha várunk még tizenöt percet, kivehetjük a forró edényt a tűzből. Ha szerencsénk van, szépen elszenesedett dióhéj-darabokat fogunk benne találni. Nos, ezt az "aktív szenet" kell valamilyen szűrőbe helyezni, és azon átengedni az ivóvizet. Így kiszűrhető a sugárfertőzött anyag az ivóvízből. Sajnos, sokan kényszerültek Ukrajnában hasonló "sugárfertőtlenítésre".

A dióhéjporból egyébként valóban igen jó minőségű aktív szén készíthető, jobb, mint az általánosan használt és elismert kókuszdió-héjból. Az aktív szén minősége a szénatomok elhelyezkedésén, az adszorbeáló felület nagyságán múlik. A kókuszdió-héj és a dióhéj esetében egyaránt szervetlen sók hozzákeverésével, majd kimosásával javítható a minőség.

A dióhéjszemcsékből a következő eljárással akár házilag is készíthetünk aktív szenet. Hogy miért készítsünk? Mert sokkal olcsóbb, mint a patikában vagy az állatgyógyászatban kapható aktív szén, nem is beszélve az akvárium vizének tisztítására használt aktív szénről, amelyből 10 dkg-ot 1100 Ft-ért és még drágábban vehetünk meg. Az eljárás:

• 1. Az alapanyag száraz, 0,1 mm-es dióhéj-őrlemény.
• 2. Oxigéntől elzártan, fémtartályban 300 C° felett kell hevíteni, 3-5 órán át. Erre a célra legjobb egy házi elektromos kemence, például az, amiben tűzzománcos barkácskodásunkat szoktuk végezni. A hőmérséklet legfeljebb 350 C° legyen, mert mint azt orosz és koreai kutatók publikációiból tudjuk, 375 C° fölött már 1 órai hevítés is rontja a mikroporózusos aktivitást.
• 3. Lehűlés után 12-18 órán át 25 %-os cink-kloridos (ZnCl₂) vagy kalcium-kloridos (CaCl₂) oldatban kell a szenet áztatni.
• 4. Mossuk ki a szervetlen sót tiszta vízzel. (Nem kell desztillált víz, csapvíz is jó.)
• 5. A szenet szárítsuk meg tálcán, szobahőmérsékleten.
• 6. Utána 110 C°-on szárítsuk, 3 órán át.
• 7. Végül daráljuk a szenet eredeti méretére, 0,1 mm-esre.

Tisztelt, dióhéjjal rendelkező Kollégám, a recept ipari méretekben is alkalmazaható. 40 %-os kihozatallal számolhatunk.

A dióhéjszemcse felülete már viszonylag alacsony hőmérsékleten "kráteresedni" kezd, vagyis könnyebben felveszi az aktív szén kívánt felépítését, mint más hasonló anyagok.

Magas hőmérsékleten pedig, katalizátor hozzáadásával növekszik az abszorpciós felület. Annyira, hogy a legjobb minőségű aktív szén jóformán másból nem is készíthető, csak dióhéjból. Ezzel a hiperaktív szénnel már a levegő gázainak (nitrogén, oxigén) szétválasztása is megoldható. Öt nanométeres finomságú szűrő készíthető belőle.

Mindez a dióhéj megfásodott sejtfalainak szerkezetéből és kémiai összetételéből ered.

TÖLTELÉKANYAG

A dióhéj-őrlemény finom frakciója töltelékanyagnak is jó, növényvédőszerekbe, ragasztókba, gyantákba, dinamitba, robbanó keverékekbe.

HÁZTARTÁS-VEGYIPAR, KOZMETIKAI IPAR

A háztartás-vegyiparban, a kozmetikai iparban szappanok, tisztító habok tisztító hatásának növelésére a tisztító szerekbe, kozmetikai készítményekbe is keverik. Ez a felhasználási lehetőség már átvezet a háztartási célú használathoz, ha nem kapunk kielégítő módon tisztító terméket, dióhéj-porból magunk is készíthetünk.

A dióhéjpor súroló hatása a súroló szivacsban is érvényesül. Gyártója három nyelven is feltüntette, hogy biztosak legyünk benne. Mert a spongyának a benne levő dióhéj a legfőbb használati értéke.

OLAJBÁNYÁSZAT

A dióhéj-őrleményből speciális iszapok is készülnek, amelyek az olajkitermelésben használatosak, olajkutak mellett a szivárgások tömítésére.

Egy 1967-es amerikai szabadalom szerint dióhéjszemcsékkel oldható meg, hogy az olajkút csak olajat hozzon a felszínre, homokot, földet ne, ha laza szemcsékből áll az olajadó réteg. Erre a célra 0,6 mm- 1,2 mm közötti dióhéjszemcsék alkalmasak. 85 % dióhéjszemcséhez egyenlő arányban műgyantát és karboxilsav-anhidridet, minimális kis katalizátort tartalmazó, 15 %-nyi keveréket kell önteni, és az olajkúton lenyomni. A műgyantás dióhéj a föld- és homokszemcsékhez köt, azokat nem engedi a kútba, de az olaj feljön.

Ellenvethetné tisztelt olajbányász Kollégám, hogy ehhez a módszerhez nem kell dióhéjpor, száraz homok is lehetne kiindulási anyag, vagy akár kerámiaszemcsék is. De akkor engedje meg, hogy én is ellenvessek. Nagy mélységben - például 5000 m-en - a homokszemcsék már csak a nyomás miatt is egymáshoz szorulnak, eltömik a pórusokat. A kerámiaszemcsékhez képest a dióhéjszemcsék szerkezeti struktúrája jobb, a ragasztó jobban köt hozzájuk.

Nem én dícsérem túl a dióhéjat, hanem a texasi olajkutatók. És azt is mondják, ami nem dióhéj, az túl sűrű, nagy fajsúlyú erre a célra. A dióhéjszemcse viszont amellett, hogy a legkönnyebb, kellően kemény, sőt, rugalmas is. Nem helyettesíthető fűrészporral, mert annak szemcséi mindhárom irányban más fizikai tulajdonságokat mutatnak.

Az ötezer méteres mélységben uralkodó két-háromszáz fokos meleg se lehet a diójéjszemcsék alkalmazásának akadálya, ennyit a dióhéj károsodás nélkül elvisel.

És egy másik, olajbányászati felhasználás: A Siemens cég most fejlesztett ki egy dióhéj-anyagú szűrőt a tengeralatti olajkitermelés nagy problémája, az olaj és a víz szétválasztás megoldására. Csak dióhéj kell bele, és a fúrótorony mentesül az eddig használt szűrőberendezések nagy hátrányától, a mozgó, rázkódó alkatrészek használatától. Elvi rajza jobbra látható, de csak kicsiben, mert számos részletét oltalom védi.

MŰANYAGIPAR

Polimerizált műanyagok nagyon jól kötnek a dióhéjszemcsék érdes törésfelületéhez. A dióhéj adja a tartást, a szilárdságot. A dióhéjas műanyag-kompozitok olyan irányban térnek el a dióhéj fizikai tulajdonságaitól, amilyenben az aktuálisan használt műanyag tulajdonságai eltérnek a dióhéjszemcsék tulajdonságaitól. Vagyis az irány adott, de az eltérés nem egyenesvonalú, azt tételenként kell vizsgálni. A kompozit tulajdonságai akkor igazán jók, amikor az éppen alkalmazott műanyag jól behatol a dióhéjszemcse szerkezetébe, és ahhoz jól hozzáköt.

A kompozit nem kétféle anyag egymás mellé helyezését jelenti, hanem egy új anyag létrejöttét.

Kompozit-minták alacsony és magas dióhéj-tartalommal:

A műanyagipar eddig elhanyagolta, mondhatni elszabotálta a dióhéjszemcsék felhasználását. De ez már a múlté. A legfejlettebb műanyagipari kutatók - én ebből a szempontból a budai Bay Zoltán Anyagtudományi és Technológiai Intézetet ilyennek tekintem - már keresik a polipropilén természetes anyagokkal, köztük dióhéjszemcsékkel erősített kompozitjainak felhasználási lehetőségeit. Általában az összes, hőre lágyuló műanyag szóbajöhetne, de közülük eddig a polipropilén kapott vizsgálati lehetőséget.

Mert a polipropilén anyagának tulajdonságai, főleg szilárdsága, dióhéjszemcsék hozzákeverésével sokat javíthatók.

Például a korábbi üvegszálas erősítés helyett a természetes cellulózrostokat tartalmazó anyagok (pl. kender) hozzáadása nemcsak könnyebbé és erősebbé teszi a műanyagot, hanem használat után a lebomlását is elősegíti, vagyis környezetbarátabbá teszi a műanyagot.

A cellulóz alapú, nem szálas anyagok közül a szakemberek eddig szinte kizárólag a farosttal kísérleteztek.

Az általam ismert legutóbbi vizsgálatot 10, illetve 20 % dióhéjport tartalmazó polipropilén kompozittal végezték. Az ilyen fröccsöntés során óvatosan kell eljárni, a dióhéj hőmérséklete legfeljebb 185 C° lehet.

Az eddigi vizsgálatok a dióhéjadagolás vonatkozásában nem mutattak ki hátrányt a dióhéjszemcsére, más természetes anyagokkal hasonlítva, a legtöbb mechanikai jellemzőt mérve a dióhéjtartalmú kompozit tulajdonságai azonosak más anyagokéval. Az a nehézség, hogy a dióhéjszemcse és a polipropilén anyaga nem kapcsolódik szervesen, más növényi rostok esetében is fennáll. Ez abból adódik, hogy a cellulóz nedvszívó, a polipropilén nem. A határfelületek kapcsolódásának javítására sokféle lehetőség van, adalékanyagokkal és egyéb kezelésekkel.

Egyedül a dióhéjas kompozit húzószilárdsága rosszabb, mint a kenderkócosé. Ez a szemcse alakjának következménye, valamint annak, hogy a kétféle anyag nem épül össze. De nyomásra, ütésre, stb. a dióhéjas polipropilén nem gyengébb. A dióhéjas műanyag törésfelülete elektronmikroszkóppal vizsgálva:

Nemcsak a polipropilén, hanem az epoxigyanta is szóbajöhet dióhéjas kompozit alapanyagaként. Példaként epoxigyanta-biokompozit konyhai munkalapot mutatok, ahol a dióhéj a biokompozit bio-összetevője.

Az amerikai Natural Built Home Inc. is epoxigyantába ágyazott dióhéjból készült biokompozitot forgalmaz, amely lakberendezési célokra alkalmazható (pl. konyhai munkalap, asztallap, falburkolat, stb.). És akkor még nem említettük a biokompozit-gyártás élvonalában levő JER Envirotech WPC céget. És a Nuxite-gyártmányokat.

A képeken színtelen epoxigyantába ágyazott dióhéj-szemcséket láttunk. De tudjuk, az epoxigyanta bármilyen színre festhető, akár csontszínre is. Azt írja egy preparátor, hogy ő őslény-csontvázak kiegészítésére is dióhéjszemcsés epoxigyantás biokompozitot használ.

A dióhéjszemcsés biokompozit felhasználási lehetőségei határtalanok.

GUMIIPAR

Gépkocsik gumiabroncsainak gumianyagába is keverik a dióhéjat, csúszásgátló, kopáscsökkentő céllal. Toyotáék például az alábbi képeket tették közzé, jobbra egyik csúcsmodelljük, a GSI-5 típus.

És máris helyes választ tudunk adni az egyik leglényegesebb kérdésre: Miért nem csúsznak a japán autógumik?

Hát azért nem, mert a japán autógumigyárak dióhéj-őrleményt vásárolnak és kevernek a gumi anyagába. Mert ki hallott már olyat, hogy egy japán autó megcsúszott a jeges úttesten? Én még nem hallottam.

Mert a japán téli gumik felülete egyenként mintegy 290.000 db dióhéjszemcsét tartalmaz, amelyek keménysége nagyobb, mint a jégé, de kisebb, mint az útfelületé. Így jobban tapadnak. A Toyota gumigyár szerint erre a célra a dióhéjszemcse a föld legkeményebb anyaga. Többszázezernyi apró tüskeként állnak ki a gumiból, ezért a Toyota-gumik különösen a kemény telű, havas, jeges útfelületű északi országokban ajánlottak.

CSISZOLÓKORONG-GYÁRTÁS

Láttuk, a legtöbb területen úgy fejti ki a dióhéj jótékony hatását, hogy ott van. Ott is, ahol nem gondolnánk. A csiszolókorong-gyártásban is az lenne az alap-ötletünk, hogy a csiszolókorong jobban csiszol, ha anyagában dióhéjszemcsék is vannak.

De itt nem erről van szó. A dióhéj ebben az esetben úgy javítja meg a csiszolókorongok hatékonyságát, hogy hiányzik belőlük. Csak a gyártásukhoz kell.

Tudjuk, a csiszolókorong akkor csiszol jobban, ha anyaga porózus. Dehát általában úgy készül, hogy a csiszolóanyag különböző méretű szemcséit ragasztóanyaggal préselik össze, így ha az alapanyag szemcsés is, a végtermék már nem, a csiszolóhatás gyengébb.

Ezen a problémán segít a dióhéj-szemcse. A 60-90 %-nyi csiszolóanyag-keverékhez 10-40 % dióhéj-őrleményt kell keverni. Ezután lehet formába tölteni, préselni, szárítani, hőkezelni.

Ez a lényeg, a hőkezelés. Többszáz fokon, hosszabb ideig, aminek hatására a dióhéjszemcse maradéktalanul elég, a helyén a szemcse méretének megfelelő kisebb-nagyobb pórust hagyva.

Tisztelt csiszolókorong-gyártó Kollégám, ez az eljárás még nem általános, erre a piacra most lehet betörni. Két amerikai patent után a viszonylag friss német, DE102009006699A1 számon védett szabadalom adja a részletes leírását.

A csiszolóanyag anyagáról szándékosan nem tettem említést, az lehet akár kerámia is, ez esetben 1200 C° fölötti égetés szükséges. Nem részletezem tovább, tessék a német és az amerikai szabadalmakat olvasgatni.

ŰRKUTATÁS

És ami már tényleg kívül esik hatáskörünkön és illetékességünkön, de nem árt, ha tudunk róla, hogy a mi anyagunkat, a dióhéj-port magas hőmérsékletnek kitett, olvadásveszélyes alkatrészek védelmére is használják, igaz, nem mindenhol, de a NASA űrhajóiban igen. Például a NASA űrhajóinak orrkúpjának burkolatában is helyet kapott a dióhéj-por, hűtési feladattal.

Az űrjárművek belső felületén pedig a műanyag biokompozit borítás keményítő anyagaként kapott szerepet a dióhéj-őrlemény. Ha áttanulmányozzuk a NASA 2012. januári követelményrendszerét, megállapíthatjuk, hogy három méretosztályban, 0,25 mm-től 2,15 mm-es méretig különböző felületekre igénylik a dióhéjszemcsét. Persze, a megadott, egyes méretektől nem lehet eltérni, és a tisztaság alapkövetelmény.

Tisztelt vállalkozó szellemű Kollégám, gondolja meg, nem lenne-e érdemes Magyarországon hasonló dióhéj-feldolgozó vállalkozást indítani. Ilyent, mint ami itt van, a dióskert sarkában, jobbra.

Az alapanyag gyakorlatilag ingyen van, a termék piaci lehetőségei pedig széleskörűek. Konkurencia gyakorlatilag nincs, kereslet viszont van. Gondolkozzon rajta!

Mennyiért lehetne a dióhéj-őrleményt eladni? Elérhető egy Unión kívüli cég kínálata, ár-referencia onnan kapható. Termékük egyenletes méretét az alábbi képpel illusztrálják.

A vállalkozás-indítás nehézsége mindössze annyi, hogy meg kell keresni, fel kell kutatni a dióhéjat az országban.

Ukrajnában már kínálják az őrölt dióhéjat. Igaz, technikájuk még nem éri el a NASA követelményeinek megfelelő szintet, vagyis a csillagos eget, de már darálják a dióhéjat, már puhítják a piacot. Árukínálatuk:

A konkurencia által képviselt technikát itthon is képesek lennénk előállítani. Magam is láttam, hogy a következő kép szerinti, 1907-es Petkus szelelő magtisztító hazai, többszörösen utángyártott változatával készítettek a darált dióhéjból 1-2 mm közé eső frakciót. A különbség annyi volt, hogy a gép váza vasból készült, lemezei farostból, és a meghajtást mosógépmotor szolgáltatta. A technika primitív, de ha a rosták mérete pontos, a kinyert frakció jó minőségű. (A muzeális gép egy tiszamenti faluban a mozi épülete melletti portán az utcáról is látható.)

Végül is csak magamat tudom ismételni. Nagy értéke a dióhéj-őrleménynek, hogy az emberi egészségre semmilyen formában sem ártalmas. Sőt, a természeti környezetre se. Abszolút környezetbarát.

Ha nem beszélünk a legfinomabb por-frakcióról, amit le kell választani, mert különben száll világba. A szomszédba is, ahonnan viszontválasz érkezik.

---------------------------------------------- Fel------------------------------------- Tovább