DE4013047A1

DE4013047A1 - Schleifkorn aus glasartigem polysaccharid

Info

Publication number: DE4013047A1
Application number: DE4013047A
Authority: DE
Inventors: Christopher C Lane; Ruben P Lenz; Costa Athanassoulias
Original assignee: Ogilvie Mills Ltd; Ogilvie Flour Mills Co Ltd
Current assignee: ADM Agri Industries Ltd
Priority date: 1989-05-02
Filing date: 1990-04-24
Publication date: 1990-11-08
Also published as: DE69027365T2; US5066335A; AU640925B2; CN1046915A; FR2646621B1; GR3020397T3; RU2058199C1; GB2232992B; CA2015461C; DE69027365D1; DK0396226T3; KR100197827B1; ES2087888T3; CA2015461A1; US5367068A; CN1025989C; EP0396226B1; FR2646621A1; ATE139165T1; JP2682887B2

Description

Diese Erfindung bezieht sich auf glasartige Polysaccharide und insbesondere auf deren Verwendung als Schleifkorn.

In der Technik sind verschiedene, glasartige Polysaccha ride bekannt, einschließlich derjenigen, die in US-PS 37 06 598 und AU-PS 74 083/87 beschrieben sind. Nach diesem australischen Patent haben diese Produkte grundsätzlich drei Anwendungsmöglichkeiten, nämlich Imbißkost, Früh stückskost und Instantprodukte. Diese Produkte werden mit dem Zweck hergestellt, ein Zwischenprodukt zu liefern, das leicht in Imbiß- oder Frühstückskost aufgebläht werden kann, oder sie werden bei der Herstellung von Nahrungsmit teln, wie Instantteigwaren, benötigt, die beim Kochen schnell hydratisiert werden (d.h. die Struktur wird beim Erwärmen schnell von Wasser durchdrungen).

Das US-Patent bezieht sich auf die Herstellung glasartiger Stärkehydrolysate mit einem Dextroseäquivalent von 10 bis 25, die als Quellmittel/Befeuchtungsmittel (humectants) für dehydratisierte Nahrungsmittel oder als Zusätze zu Suppen oder Soßen vorteilhaft sind und die leicht in Was ser dispergierbar sind.

In beiden Fällen beziehen sich die gewünschten Eigenschaf ten auf die Herstellung glasartiger Stärke, bei der die innere Struktur des Produktes ausreichend unterentwickelt oder unterbrochen ist, so daß das Wasser auf der einen Seite schnell absorbiert oder andererseits schnell abgege ben werden kann.

Verschiedene Schleifkornmaterialien sind in verschiedenen Fachgebieten allgemein bekannt und werden üblicherweise als Strahlmittel beim Sandstrahlblasen, der typischsten Anwendung zum Reinigen von Gebäudeaußenseiten, oder zur Entfernung von Oberflächenoxiden von Gußteilen verwendet. Beispiele anderer Anwendungszwecke umfassen die in US-PS 34 85 671 beschriebenen, die sich auf das Spülen der Innen räume zentraler Anlagen von Wetterführungsrohrleitungen und von Verteilerschächten bezieht. Bei diesen Anwendungs möglichkeiten ist gewöhnlich die auf der behandelten Ober fläche hervorgerufene, geringe Beschädigung bedeutungslos.

Es gibt jedoch Anwendungsmöglichkeiten, bei denen die An wendung von Schleifkörnern vorteilhaft wäre, bei denen je doch die Verwendung herkömmlicher Schleifkornmaterialien wegen der mit ihrer Verwendung verbundenen Oberflächenzer störung nicht annehmbar ist. Diese umfassen z.B. Anwen dungsmöglichkeiten, wie sie in US-PS 46 59 391 beschrieben sind, die die Verwendung relativ weicher Schleifkornmate rialien beschreibt, die in einem Luftstrom mit geringer Geschwindigkeit mitgeführt werden, um den Gußgrat von der Oberfläche der Formsandkerne zu entfernen und zu reinigen, und zwar nicht-endbehandelter, metallischer Gußteile mit komplexen Oberflächen, wie Löchern, Vorsprüngen, Schlitzen und/oder anderen unregelmäßig geformten Oberflächen, die durch das üblichere Sandstrahlmedium leicht zerstört wer den. Bevorzugte Partikel werden aus Polyethylen- oder Po lycarbonat-Zylindern mit einer Länge und einem Durchmesser im Bereich von etwa 0,06 inches (1,5 mm) gefertigt.

Eine andere Anwendungsmöglichkeit für empfindliche Sub strate ist in US-PS 45 45 155 beschrieben. Bei diesem Pa tent wird das Schleifkornmaterial verwendet, um den Guß grat von elektronischen Gußteilen zu entfernen. Bei dieser Anwendungsmöglichkeit stellt die Erzeugung von statischer Elektrizität durch das Abschleifen ebenfalls ein Problem dar. Dieses Patent beschreibt die Verwendung einer Auf schlämmung, die ein synthetisches Harz umfaßt, das in ein Tensid enthaltendem Wasser dispergiert ist. Beispiele sol cher Schleifmaterialien umfassen wärmehärtbare Harze, wie Epoxyharz, Harnstoffharz, ungesättigtes Polyesterharz, Al kydharz oder relativ härtere Harze, wie Polystyrol, Poly carbonat oder Acrylharz. Bei dieser Anwendungsmöglichkeit ist eine Kornhärte erforderlich, die der des Substrats gleich oder ähnlich ist. Diese Körner sind gegenüber denen bevorzugt, die vorher bei dieser Anwendungsmöglichkeit eingesetzt wurden, wie Aluminiumoxid, Siliciumcarbid oder Glaskügelchen, oder sogar relativ weichere Schleifmateria lien, wie Walnußschalenpulver, da selbst das weicheste dieser Schleifmittel viel härter ist als das Substrat des Gußteils (typischerweise Epoxyharz) und folglich zu einer unvertretbaren Beschädigung der Oberfläche führt.

US-PSen 30 90 166 und 31 42 590 beschreiben jeweils die Verwendung von Schleifmaterialien bei verschiedenen Anwen dungsmöglichkeiten zum Polieren, bei denen ein hervorra gender Oberflächenglanz erwünscht ist. Ein Beispiel einer besonders empfindlichen Anwendungsmöglichkeit betrifft die gewerbliche und militärische Luftfahrtindustrie, bei der der Anstrich auf der Außenseite des Flugzeugs periodisch entfernt werden muß, ohne eine Zerstörung der darunterlie genden Oberflächen oder Oberflächenglanzschichten hervor zurufen.

Dieses Problem ist besonders akut, wenn die Außenhaut des Flugzeugs mit einer Aluminiumplattierung überzogen ist. Diese Aluminiumplattierung beträgt im allgemeinen nicht weniger als 4% der Dicke der beschichteten Platte bei Platten, die weniger als 0,064 inches (1,6 mm) dick sind, und nicht mehr als 2% der Plattendicke bei Platten die mehr als 0,064 inches (1,6 mm) dick sind. Die Zerstörung der Beschichtung kann die Entfernung und den Austausch ganzer Abschnitte der Außenhaut des Flugzeugs erfordern.

Andere Oberflächen des Flugzeugs können aus anodisiertem oder Verbundmaterial (d.h. Glasfaser) sein; diese Mate rialien sind ebenfalls empfindlich.

Deshalb wird seit kurzem in der Flugzeugindustrie der Flugzeuganstrich durch auf Methylenchlorid basierende, chemische Abbeizmittel entfernt. Strengere Umweltschutzge setze und Gesundheitsvorchriften führten dazu, daß diese Möglichkeit sowohl ungelegen als auch beträchtlich teuer wurde. Eine Anzahl von Gesellschaften hat tatsächlich eher die Wartungsprogramme für die Außenoberfläche des Flug zeugs aufgeschoben als den Versuch zu unternehmen, sich mit den Vorschriften und Kosten zu beschäftigen, die mit dieser chemischen Entfernung verbunden sind.

Es wurde eine Vielzahl alternativer Möglichkeiten vorge schlagen, die eine nicht-chemische, trockene Abtrennung dieser Oberflächenanstriche anwendet. Diese umfassen die Verwendung von Zucker und einem anderen feinen Partikelma terial. Bei der Verwendung von Zucker zeigte die Erfah rung, daß er in seiner normalen, handelsüblichen Form zu fein ist, um zu wirken. Das Auflösen von handelsüblichem, kristallinem Zucker in Wasser, gefolgt von Rekristallisa tion, um größere Kristallstrukturen zu erzeugen, verbes serte seine Leistung nicht. Zuckerkristalle sind auch zu brüchig und somit nur für eine einmalige Verwendung ge eignet, was die Kosten dieser Anwendungsmöglichkeit stark erhöht.

Eine Anzahl anderer organischer Materialien wurde als Schleifkorn eingesetzt. US-PS 34 24 616 beschreibt z.B. die Verwendung von pulverisiertem und feinvermahlenem Pflanzenmaterial, vorzugsweise ein Cellulosematerial, wie Maiskörner, Reisschalen, Sojabohnenschalen und Tapioka. US-PS 26 22 047 beschreibt die Verwendung von Holzcellulo sematerialien mit einer Dichte von mindestens 1,2 und ei ner Größe im Bereich von 12 bis 40 mesh (1,397 0,370 mm). In diesem Patent beschriebene, geeignete Materialien um fassen Nußschalen und Samenkerne, z.B. Schalen von Peka nüssen, Mandeln, dunklen Walnüssen, englischen Walnüssen und Kerne von Aprikosen, Pfirsichen oder Oliven und dergl. Im allgemeinen sind Schalen von Nußsubstanzen, obwohl sie im Verhältnis zu üblicheren Schleifmaterialien weich sind, nach US-PS 45 45 155 noch immer zu hart für Epoxyoberflächen. Außerdem spalten sich gemahlene Walnußschalen beim Kontakt mit der Oberfläche des Flugzeugs auf, sie erzeugen einen feinen Staub und somit wird das Material bei dieser Anwendungsmöglichkeit im wesentlichen nicht wiederverwendbar. Darüber hinaus stellt dieser Staub eine nicht akzeptierbare Explosionsgefahr dar, und aus diesem Grund werden diese Materialien nicht kommerziell verwendet. Diese Probleme sind im wesentlichen die gleichen wie die in der oben erwähnten CA-PS 10 94 332.

US-PS 24 26 072 beschreibt, daß die Verwendung von Sub stanzen, wie Bruchweizen (cracked wheat), Kleesaat und an derer Körner, bekannt ist. Das gleiche Patent beschreibt jedoch, daß solche Körner im großen und ganzen unbefriedi gend sind und zu zahlreichen und signifikanten Nachteilen führen. Aus den in diesem Patent aufgeführten Gründen wer den synthetische Harze beschrieben, die gegenüber den Ge treidekörnern im wesentlichen hervorragende Qualitäten aufweisen. Dies ist eine Tatsache, die noch heute in der Technik besteht, und technische Kunststoffmaterialien werden noch immer kommerziell angewendet, am wichtigsten ist dies beim Entfernen des Anstrichs von Flugzeugen.

Trotz ihrer Vorteile erfordert die Verwendung technischer Kunststoffmaterialien für Schleifzwecke noch immer ein geübtes Personal, da diese Schleifkörner ausreichend ab reibend wirken, um zu einer dauerhaften Zerstörung der Au ßenhaut des Flugzeugs zu führen, und sie erfordern eine sorgsame, geübte Handhabung. Der Austausch von Teilen als Folge einer nicht akzeptablen Oberflächenabtragung ist nicht selten. Ungeachtet der Tatsache, daß technische Kunststoff-Schleifkörner im Hinblick auf die bei ihrer Verwendung erzeugte Staubmenge gegenüber üblicheren Mate rialien eine Verbesserung darstellen, erfordert die Ver wendung dieser technischen Kunststoff-Schleifkörner noch immer die Anwendung von Einrichtungen für Trockenabbeiz verfahren, einschließlich der Installation von umfangrei chen Belüftungssystemen, um Gesundheits- und Explosions probleme zu vermeiden, die durch den erzeugten Staub her vorgerufen werden. Die Entfernung eines Teils und die Um gruppierung des Restes des Oberflächenüberzugs der Alumi niumplattierung, zu der die Verwendung des Kunststoff- Schleifkorns führt, kann eine nicht polierbare Oberfläche erzeugen und sogar zu einer größeren spezifischen Oberflä che auf der Außenoberfläche und zu Materialbelastungen in nerhalb der Außenhaut des Flugzeugs führen.

Versuche zur Überwindung einiger dieser Nachteile bei der Verwendung technischer Kunststoff-Schleifmaterialien um fassen die in der US-PS 47 31 125 beschriebenen, die sich auf die Verwendung eines speziellen, weichen Schleifmate rials bei einem geringen Verfahrensdruck bezieht. Nach diesem Patent umfaßt das Schleifkornmaterial ein verstärk tes Verbundmaterial, bei dem in eine Matrix aus Polyester, Polyurethan, Vinylester oder Epoxyharz verstärkende Fasern eingebettet sind. Diese Verstärkungsfaser kann aus Gra phit, Glas, Kevlar® oder anderen derartigen Fasern ge fertigt werden. Diese Partikel haben eine scheinbare Härte von weniger als etwa 3,5 moh (nach der Mohsschen Härte skala) und werden bei einem Fluidstromverfahren mit etwa 40 psi (2,8 bar) verwendet. Nach diesem Patent haben diese Verbundschleifkörner die gewünschte Härte und gleichzeitig durch die verstärkenden Fasern eine ausreichende Integri tät, um den Belastungen einer wiederholten Verwendung zu widerstehen, ohne daß wesentliche Staubmengen gebildet werden.

Bei der Reinigung benutzter Polychlorbiphenyl-Behälter, wie Fässer, können die Schleifkörner der Reinigung des Be hälterinneren dienen.

Es besteht noch immer Bedarf nach kostengünstigen Schleif kornmaterialien, die von Erdölreserven nicht stark abhän gig und vorzugsweise biologisch abbaubar sind.

Nach einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Ver fahren zur Behandlung einer Oberfläche mit glasartigen Po lysaccharidpartikeln, z.B. Schleifkörnern aus glasartiger Stärke, geschaffen. Diese glasartigen Polysaccharide sind feste, getemperte, glasartige Materialien, die normaler weise transparent (oder durchscheinend) sind und die bei Standardumgebungsbedingungen von Temperatur und Druck fest bleiben und bei denen die darin enthaltene Feuchtigkeit in den Lücken der Matrix der Polysaccharidmoleküle sitzt.

"Getempert" bedeutet hier die Bildung einer molekularen Matrixstruktur durch Erwärmen, gefolgt von Abkühlung der dispergierten Polysaccharid/Wasser-Mischung, die zu einem vollständigen und im allgemeinen einheitlichen, glasarti gen Material führt.

Die Behandlungen nach diesem Aspekt des erfindungsgemäßen Verfahrens umfassen Einsatzhärtung und Schleifanwendungen.

Das erfindungsgemäße Verfahren umfaßt Anwendungsmöglich keiten, wie z.B. das Herausragen der Partikel in Richtung der zu behandelnden Oberfläche, einschließlich eines be sonderen Verfahrens, bei dem ein aus Partikeln bestehender Stoff in einem Fluidstrom mitgeführt wird, der auf diese Oberfläche gerichtet wird. Diese glasartigen Polysaccha ride sind von Erdölmaterialien unabhängig und im allgemei nen biologisch abbaubar, sie erzeugen außerdem bei Sand strahlanwendungen weniger statische Elektrizität.

Nach einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird folglich ein Verfahren geschaffen, das den Schritt der Behandlung einer Oberfläche mit einem aus Partikel bestehenden Stoff umfaßt, z.B. das Abschleifen der Oberfläche mit Schleif partikeln, wobei diese Partikel glasartige Polysaccharid partikel umfassen. Andere Oberflächenbehandlungen umfassen die Verwendung eines aus Partikel bestehenden Stoffs für die Einsatzhärtung einer Oberfläche, z.B. Geloberflächen von Kunststoffen, insbesondere Glasfaseroberflächen. Die Verwendung eines aus Partikeln bestehenden Stoffs kann beim erfindungsgemäßen Verfahren durch Verwendung dieser Partikel und insbesondere Schleifkörner in Verbindung mit bekannten Vorrichtungen, wie Düsenradgebläsen, durchge führt werden, die die Partikel mechanisch beschleunigen und auf die zu behandelnde Oberfläche richten. Düsenge bläse wenden ein Rad an, dessen Umfang mit Überschallge schwindigkeit betrieben wird. Andere ähnliche Vorrichtun gen umfassen Zentrifugengebläse, die auf einem ähnlichen Prinzip, jedoch im allgemeinen bei geringeren Geschwindig keiten arbeiten. In den Fällen, in denen das partikelför mige Material als Schleifmaterial verwendet werden soll, kann das Schleifkorn an ein Substrat befestigt werden und die beiden in der gleichen Weise wie übliches Sandpapier oder andere Schleifpapiere oder -gewebe verwendet werden.

Nach einem Aspekt des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die glasartigen Polysaccharidkörner in einem Fluidstrom mitgeführt, der auf die abzuschleifende Oberfläche gerich tet wird. Diese Oberfläche kann einen Überzug und ein dar unterliegendes Substrat umfassen, von dem der Überzug im Verlauf der Behandlung durch Wirkung der Schleifkornparti kel aus glasartigem Polysaccharid entfernt werden soll, da diese durch den Schwung, den ihnen der Fluidstrom ver leiht, auf die beschichtete Oberfläche aufprallen. Wenn diese Oberfläche einen Überzug und ein darunterliegendes Substrat umfaßt, von dem der Überzug durch die Schleifwir kung der glasartigen Polysaccharidkörner abgeschliffen werden soll, wobei der Überzug weniger hart als das Sub strat ist, muß darauf hingewiesen werden, daß es bevorzugt ist, daß die glasartigen Polysaccharidkörner eine schein bare Härte zwischen der Härte des Überzugs und der Härte des Substrats aufweisen.

Bei diesen Anwendungsmöglichkeiten des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die Schleifkornpartikel aus glasartigem Polysaccharid vorzugsweise in einem pneumatischen Strom mitgeführt, der auf bekannte Weise durch einen Kompressor erzeugt wird.

Die in der vorliegenden Erfindung vorteilhaften, glasarti gen Polysaccharide sind z. B. glasartige Stärken, wie sie beispielsweise bereits in den genannten Patenten US-PS 37 06 598 und AU-PS 74 083/87 genannt sind.

Diese Produkte sind feste, getemperte, glasartige Polysac charidmaterialien (die normalerweise transparent oder durchscheinend sind) und bleiben bei Standardumgebungsbe dingungen von Temperatur und Druck fest, wobei die im Ma terial enthaltene Feuchtigkeit verdrängbar innerhalb der Lücken der Matrix der Polysaccharidmoleküle eingeschlossen ist. Für die Zwecke dieser Erfindung ist dieses Material vorzugsweise im wesentlichen unkristallisiert, und die Ma trix ist im allgemeinen amorph.

Obwohl diese glasartigen Stärken für das erfindungsgemäße Verfahren vorteilhaft sind, fehlt ihnen entweder die Härte oder die Integrität der Partikel oder beides, die für ei nige Anwendungsmöglichkeiten der Oberflächenbehandlung er wünscht sind. Folglich sind glasartige Polysaccharide mit einer noch weiter entwickelten inneren Struktur bevorzugt; ungeachtet der Tatsache, daß eine Verstärkung der inneren Struktur dieser glasartigen Polysaccharide den Lehren der beiden zuletzt genannten Patentdokumente genau entgegenge setzt ist, da die genannten Aufgaben und Verwendungszwecke jeder dieser Entgegenhaltungen durch diese Verstärkung der inneren Struktur zunichte gemacht werden. Eine Maßnahme zur Verstärkung der inneren Struktur glasartiger Polysac charide, die für das erfindungsgemäße Verfahren vorteil haft ist, ist die chemische Vernetzung der Polysaccharid moleküle.

Folglich bezieht sich die vorliegende Erfindung auch auf die Verwendung vernetzter, glasartiger Polysaccharide und erstreckt sich weiterhin auf diese vernetzten Polysaccha ride an sich und auf ein Verfahren zur Herstellung dieser vernetzten Polysaccharide.

Nach einem Aspekt bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein vernetztes, glasartiges Polysaccharid.

Nach einem weiteren, damit im Zusammenhang stehenden Aspekt dieser Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung eines chemisch vernetzten, glasartigen Polysaccharids ge schaffen, welches die Schritte umfaßt:

a) Erwärmen einer homogenen, wäßrigen Mischung dispergierter Polysaccharidmoleküle und eines chemischen Vernetzungsmittels, um die Mischung zu tempern, wodurch die Mischung bei normaler Umgebungstemperatur einen (normalerweise transparenten oder durchscheinenden) glas artigen Feststoff bildet;
b) Reaktion des chemischen Vernetzungsmittels mit zumindest einem Teil der Polysaccharidmoleküle, um chemische, intermolekulare Vernetzungen zwischen den Poly saccharidmolekülen zu bilden.

Im allgemeinen verbessert der steigende Vernetzungsgrad innerhalb des glasartigen Polysaccharids das Ergebnis der inneren Struktur innerhalb des Schleifkornmaterials.

Eine andere Maßnahme, die sich als besonders vorteilhaft bei der Verbesserung der wirksamen, inneren Struktur der glasartigen Polysaccharide erwies, die für das erfindungs gemäße Verfahren vorteilhaft sind, ist die Behandlung des Polysaccharids bei Bedingungen, die sonst zur Optimierung der inneren Struktur führen. Dies kann z.B. eine Behand lung in der Weise umfassen, um den mechanischen Bruch der Polysaccharidmatrix während ihrer Bildung oder der Mole küle selbst zu verhindern, indem die Hydrolyse der Poly saccharidmoleküle vermieden wird. Im allgemeinen ist aus dem gleichen Grund die Verwendung von im allgemeinen nicht-hydrolysierten Polysacchariden als Ausgangsmaterial bevorzugt, z.B. Stärken mit einem relativ geringen Dextroseäquivalent. Folglich wird ebenfalls ein festes, getempertes, glasartiges Polysaccharidmaterial geschaffen, das normalerweise transparent oder durchscheinend ist und das bei Standardumgebungsbedingungen von Temperatur und Druck fest bleibt und bei dem die im Material enthaltene Feuchtigkeit im wesentlichen in den Lücken der Matrix der Polysaccharidmoleküle eingeschlossen ist. Dieser wesentli che Einschluß der Feuchtigkeit führt zu diesen glasartigen Produkten, die nicht gedehnt bzw. gebläht bzw. geschäumt (nachfolgend als "gebläht" bezeichnet) (nonexpandable) werden können, wenn übliche Verfahren zur Herstellung von z.B. "geblähten Produkten" verwendet werden, die Gegen stand der obengenannten Patentschrift AU-PS 74 083/87 sind.

Weiterhin wird durch diese Erfindung ein Verfahren zur Herstellung solcher glasartiger Polysaccharide mit einem im wesentlichen eingeschlossenen Feuchtigkeitsgehalt ge schaffen, das den Schritt der ausreichenden Erwärmung der homogenen, wäßrigen Mischung dispergierter Polysaccharid moleküle umfaßt, um die Mischung bei deren Abkühlung in einen im wesentlichen unkristallisierten, glasartigen Feststoff zu tempern, ohne daß die Feuchtigkeit nach der Bildung der Matrix der Polysaccharidmoleküle wesentlich verdunstet wird, wodurch die in dieser Mischung enthaltene Feuchtigkeit im wesentlichen innerhalb der Matrix der Po lysaccharidmoleküle eingeschlossen ist.

Zucker und Polysaccharide sind die beiden Hauptklassen von Kohlenhydraten. Wie in "Organic Chemistry", Band 1, I. Fi nar; Longmans, Green and Co., 3. Auflage, 1959, dargelegt ist, umfaßt der Zucker Monosaccharide und Oligosaccharide, wobei die letzteren wiederum aus Disacchariden, Trisaccha riden und Tetrasacchariden bestehen. Andererseits sind Po lysaccharide eine chemisch unverkennbare Klasse von Koh lenhydratpolymeren, die zumindest fünf und üblicherweise eine sehr große Anzahl sich wiederholender Saccharidein heiten enthalten. Pentosane sind ein Beispiel einer Klasse von Polysacchariden und basieren auf sich wiederholenden Pentoseeinheiten. Noch allgemeiner basieren Polysaccharide auf größeren, sich wiederholenden Saccharideinheiten in Polymerform, im Falle von Stärken und Cellulosen basieren beide auf sich wiederholenden Hexoseeinheiten.

Wie bereits erwähnt, ist Zucker für das erfindungsgemäße Verfahren nicht kommerziell geeignet, da seine kristalline Struktur beim Aufprall leicht bricht und er als Folge da von nicht wiederverwendbar ist, wenn die Korngröße zu gering geworden ist. Im Vergleich zum Zucker haben die für das erfindungsgemäße Verfahren vorteilhaften, glasartigen Polysaccharide mechanische Eigenschaften, die zu einer größeren Kornintegrität führen.

Vorzugsweise basiert das glasartige Polysaccharid auf stärkehaltigem Polysaccharid, wie Amylose oder Amylopectin oder Mischungen dieser beiden. Folglich umfassen glasar tige Polysaccharide jene, die aus Stärken hergestellt wur den, wie Mais-, Milokern-, Weizen-, Gerste- Roggen-, Kar toffel- oder andere Stärken. Die bevorzugte Stärke ist Weizenstärke, eine Primasorte oder "A"-Sorten sind beson ders bevorzugt. Sowohl die Auswahl der Stärke als auch jede vorgenommene Modifizierung beeinflussen die Eigen schaften des glasartigen Materials. Die Länge und die Ver zweigung der Polymerketten, die genetisch vorgegeben und bei jeder gegebenen, nicht-modifizierten Stärke einheit lich oder das Ergebnis von Veränderungen als Folge irgend einer Modifizierung der Stärke sind, haben Einflüsse auf z.B. die Stärke der Wasserstoffbindung und der van-der- Waals-Kräfte (neben anderen), die bei der Bildung der obengenannten, glasartigen Polysaccharide eine Rolle spie len. Folglich bilden Stärken, die hydrolytisch modifiziert wurden, glasartige Materialien, die im allgemeinen brüchi ger als sonst vergleichbare glasartige Materialien sind, die auf nicht-hydrolysierter Stärke basieren. Da sich das erfindungsgemäße Verfahren auf die Verwendung glasartiger Polysaccharide erstreckt, die aus Stärkehydrolysaten her gestellt wurden, ist es folglich bevorzugt, daß diese Stärken ein Dextroseäquivalent von 25 oder weniger aufwei sen. Noch bevorzugter hat die Stärke ein Dextroseäquiva lent von weniger als 10 und am bevorzugtesten sind Stär ken, die im wesentlichen nicht hydrolysiert sind (d.h. ein Dextroseäquivalent von etwa 1 oder weniger haben).

Der Feuchtigkeitsgehalt des glasartigen Polysaccharids be einflußt die scheinbare Härte und Integrität des Materi als. Vorzugsweise liegt der Feuchtigkeitsgehalt der auf Stärke basierenden, glasartigen Polysaccharide zwischen etwa 10 und 70%, noch bevorzugter bei weniger als 40% und noch bevorzugter im Bereich von etwa 20 bis 25%. Je mehr Wasser im glasartigen Polysaccharid vorhanden ist, desto größer ist im allgemeinen die Elastizität des resul tierenden Materials (bei geringerer scheinbarer Härte) und desto weniger aggressive, auf diesen Materialien basie rende Schleifkörner werden z.B. den Überzug von einer Oberfläche entfernen. Je geringer der Feuchtigkeitsgehalt ist, desto brüchiger wird andererseits das Material im allgemeinen sein, dies führt zum Verlust der Partikelinte grität und einer größeren Bruchmenge bzw. Zerlegungsmenge (nachfolgend als "Bruchmenge" bezeichnet) der Partikel und folglich zu größeren Schleifkornkosten für den Benutzer. Obwohl ein Feuchtigkeitsgehalt von weniger als etwa 10% möglich ist, scheint die Herstellung dieser Produkte auch zur thermischen Hydrolyse des Produkts zu führen, die im allgemeinen unerwünscht ist.

Stärke hat in ihrem natürlichen Zustand die Form von Körnern unterschiedlicher Größen und Formen und die in dieser Kornstruktur gebundenen, stärkehaltigen Moleküle müssen im Verlauf der Herstellung glasartiger Stärken in der Lösung dispergiert werden. Das Verfahren zur Durchfüh rung dieser Dispersion ist in der Stärkeindustrie als "Gelatinierung" allgemein bekannt. Im allgemeinen erfor dert diese Gelatinierung eine Erwärmung der wäßrigen Mi schung der Stärkekörner auf eine Temperatur, bei der die Körner zusammenbrechen und die einzelnen Stärkemoleküle in die Lösung dispergieren. Dies wird typischerweise im Ver lauf der Herstellung der hier vorteilhaften, auf Stärke basierenden, glasartigen Materialien durchgeführt.

Beispiele für vorteilhafte Materialien sind in den bereits erwähnten US-PS 37 06 598 und AU-PS 74 083/87 genannt, die beide hier als Bezug enthalten sind. Andere ähnliche glasartige Stärken sind ebenfalls bekannt und für die Zwecke des erfindungsgemäßen Verfahrens vorteilhaft. Diese können ohne unnötige Versuche und Entwicklung aufgrund dieser Beschreibung anhand in der Technik bekannter Verfahren hergestellt werden.

Wie bereits erwähnt, bezieht sich die vorliegende Erfin dung auf ein Verfahren zur Herstellung eines chemisch ver netzten, glasartigen Polysaccharids und insbesondere auf ein Verfahren zur Herstellung glasartiger, auf Stärke ba sierender Materialien, welches die Schritte umfaßt:

a) Erwärmen einer homogenen, wäßrigen Mischung dispergierter Stärkemoleküle und eines chemischen Vernet zungsmittels, um diese Mischung zu tempern, wodurch diese Mischung bei normalen Umgebungstemperaturen einen (normalerweise transparenten oder durchscheinenden) glas artigen Feststoff bildet;
b) Reaktion des chemischen Vernetzungsmittels mit zumindest einem Teil der Stärkemoleküle, um zwischen den Stärkemolekülen chemische intermolekulare Vernetzungen zu bilden.

Die Verstärkung der Struktur durch dieses Vernetzen erhöht im allgemeinen die scheinbare Härte des glasartigen Mate rials und verbessert die Aggressivität der daraus herge stellten Schleifkörner. Es gibt jedoch Hinweise darauf, daß es eine gleichzeitige Verschlechterung der Integrität dieser Schleifkornmaterialien geben kann, besonders wenn das Korn durch ein Extrusionsverfahren hergestellt wird. Es wird angenommen, daß dies als Folge der Erhöhung der Viskosität der wäßrigen Mischung durch die beginnende Ver netzung auftritt. Bei diesem Extrusionsverfahren kann die ses glasartige Polysaccharid durch Anwendung einer mecha nischen Scherung im Extruder im allgemeinen schneller und bei etwas geringeren Verarbeitungstemperaturen verarbeitet werden. Ungeachtet der anderen Vorteile der Extrusionsver arbeitung, besteht der Effekt der Scherwirkung auf das Vernetzen der Polysaccharide mit steigender Viskosität in der Erhöhung der Schergeschwindigkeit und folglich der Un terteilung der Molekularstrukturen, die auf physikalischen Zwischenpolymerbindungen basieren, und der Polymerketten selbst, all dies führt zum Verlust der Integrität der Par tikel. Dieses Problem wird in Gegenwart eines Vernetzungs katalysators, wie Calciumcarbonat, verschlimmert.

Die Verwendung von Natriumhydroxid oder anderen Hydroxyl ionen-Quellen in Mischungen, die keine Vernetzungsmittel enthalten, trägt zu Verringerung der Viskosität der wäßri gen Mischung bei. Bei Vernetzungsmittel enthaltenden Mi schungen initiiert jedoch der Zusatz von Hydroxylmitteln die Vernetzungsreaktion und führt tatsächlich zur Erhöhung der Viskosität der Mischung. Weiterhin reduziert ein Alka lizusatz die Aggressivität der Partikel ebenfalls merk lich, da er die Bruchmenge der Partikel bei deren Verwen dung verringert.

Es wird erwartet, daß die mit der Extrusion dieser zumin dest teilweise vernetzten, hochviskosen, wäßrigen Mischun gen verbundenen Probleme durch Einarbeitung eines Vernet zungsmittels in die Mischung ohne deren Aktivierung mini miert werden können. Auf diese Weise wird die Vernetzungs reaktion hinausgeschoben, vorzugsweise bis die Verarbei tung des glasartigen Polysaccharids ansonsten im wesentli chen abgeschlossen ist.

Besonders im Fall der Extrusion des vernetzten, glasarti gen Polysaccharids trägt ein hoher Feuchtigkeitsgehalt zur Verhinderung einer übermäßig hohen Viskosität bei, und auf der Stärke basierende Produkte mit etwa 25% Feuchtigkeit sind bevorzugt.

Nach einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren geschaffen, welches die Schritte umfaßt:

a) Erwärmen einer homogenen, wäßrigen Mischung dispergierter Polysaccharidmoleküle und eines chemischen Vernetzungsmittels, um diese Mischung zu tempern, wodurch die Mischung bei normalen Umgebungstemperaturen einen glasartigen Feststoff bildet;
b) Reaktion des chemischen Vernetzungsmittels mit zumindest einem Teil der Polysaccharidmoleküle, um chemische intermolekulare Vernetzungen zwischen den Poly saccharidmolekülen zu bilden, nachdem die Mischung zu ei nem glasartigen Feststoff geformt ist.

Dies kann unter anderem durchgeführt werden, indem der re sultierende Feststoff gemahlen und die so hergestellten Partikel einer gasförmigen Hydroxylionen-Quelle ausgesetzt werden, die wiederum die Vernetzungsreaktion einleitet. Auf diese Weise wird die Oberfläche bis zu der Tiefe, in die die Hydroxylionen eindringen, einer Vernetzung unter zogen.

Nach einem weiteren Aspekt dieser Erfindung wird ein Pro dukt geschaffen, das festes, getempertes, chemisch ver netztes, glasartiges Polysaccharid, vorzugsweise ein auf Stärke basierendes und im wesentlichen unkristallisiertes (normalerweise transparentes oder durchscheinendes) Poly saccharid, umfaßt, das bei Standardumgebungsbedingungen von Temperatur und Druck fest bleibt. Folglich wird ein glasartiges Polysaccharid geschaffen, das eine geringe, wirksame Menge eines chemischen Vernetzungsmittels ent hält, z.B. eine geringe, wirksame Menge von bis zu etwa 0,2%, typischerweise zwischen 0,01 und 0,2% und vorzugs weise zwischen 0,033 und 0,066%, eines Vernetzungsmit tels, z.B. Epichlorhydrin, Natriumtripolyphosphat oder Natriumtrimetaphosphat, wobei sich die Prozentangaben auf die Trockengewichtsbasis der Stärke beziehen.

Die Beispiele 1, 2 und 3 verdeutlichen bevorzugte, erfin dungsgemäße, auf Stärke basierende, glasartige Materia lien.

Beispiel 1

Unter Anwendung eines Doppelschraubenextruders C-37 von Werner & Pfleiderer mit einem Schraubendurchmesser von 37 mm und einer Länge des Bearbeitungszylinders von etwa 900 mm wurde eine vernetzte, glasartige Stärke hergestellt.

Dieser Bearbeitungszylinder war mit drei Temperaturregel zonen z1, z2 und z3 ausgestattet. Die erste Zone war die Zufuhrzone, die sowohl eine trockene als auch eine flüs sige Zufuhr verschiedener, in diesem Beispiel verwendeter Rohmaterialien aufnehmen konnte. Die zweite Zone war die Mischungszone, die auf bekannte Weise zwei Paare rechts gängiger 30°-Knetkörper aufwies. Die dritte Zone enthielt nur die Förderelemente. Darin wurden eine Schraube mit ge ringer Intensität und eine Düsenplatte mit zwei Löchern von 4 mm verwendet. Die Temperatur des Produktes wurde beim Eintritt in die Düsenplatte bei unterhalb 110°C ge halten, die Düse selbst wurde jedoch weder erwärmt noch abgekühlt. Ein Stirnfräser wurde verwendet, um das Extru dat beim Austritt aus der Düsenplatte zu Pellets von etwa 0,2 bis 0,5 cm Länge zu schneiden.

Stärke (von Ogilvie Mills Limited, Warenzeichen Whetstar- 4), Wasser, 0,04% Natriumhydroxid, 0,04% Natriumtrimeta phosphat und 0,04% Calciumcarbonat (jeweils auf Trocken gewicht der Stärkebasis bezogen) wurden dem Extruder durch die Trockenzufuhröffnung bzw. die Flüssigkeitszufuhröff nung bei einem Gesamtdurchsatz von 8,6 kg/h mit einem Feuchtigkeitsgehalt von 20% zugeführt. Die Schraubenge schwindigkeit wurde bei 100 U/min gehalten und die Tempe ratur wurde durch Erwärmen jeder der entsprechenden Zonen wie folgt geregelt:

z1 (150 mm)  10-15°C
z2 (450 mm)  50°C
z3 (300 mm)  80°C

Diese Extrusionsbedingungen führten zu einem glasartigen Stärkeprodukt mit einer Temperatur von 103°C und einem Düsendruck von 410 psi (28,27 bar). Innerhalb von Minuten wurde ein nicht-geblähtes, völlig gelatiniertes Produkt mit einer hellbraunen/gelben Färbung hergestellt, das beim Stehenlassen unter normalen Umgebungsbedingungen hart und glasartig wurde.

Beispiel 2

Das folgende Beispiel beschreibt das Verfahren zur Her stellung des vernetzten, glasartigen Polysaccharids, wobei ein Chargen-Behandlungsverfahren angewendet wurde. Es wurde eine Aufschlämmung hergestellt, indem 40 Gew.-% Stärke zusammen mit 0,04% Epichlorhydrin und 0,04% Na triumhydroxid (beide auf das Trockengewicht der Stärke be zogen) in Wasser dispergiert und anschließend gekocht wur den, bis die Stärke vollständig gelatiniert war. Das re sultierende Gel wurde bis zu einer Tiefe von 1/2 inch (1,25 mm) in einen Tiegel gegossen und 2 h bei 95°C in ei nem Umluftofen getrocknet. Nach der ersten halben Stunde des Trocknungsverfahrens wurde das Produkt aus dem Ofen genommen und in kleine Stücke zerbrochen und dann wieder in den Ofen gegeben, um den Trocknungszyklus abzuschlie ßen. Das resultierende Produkt war nicht gebläht, völlig gelatiniert und hatte eine hellbraune-gelbe Färbung.

Beispiel 3

Das Verfahren von Beispiel 2 wurde mit 0,04% Natriumtri polyphosphat wiederholt, das das Epichlorhydrin vom vor hergehenden Beispiel ersetzte. Das resultierende Produkt war ebenfalls nicht gebläht, völlig gelatiniert und hatte ein hellbraune-gelbe Färbung.

Zusätzlich zur Vernetzung sind die vorangegangenen drei Beispiele Beispiele fester, getemperter, glasartiger, auf Stärke basierender Materialien, die normalerweise transpa rent oder durchscheinend sind und die bei Standardumge bungsbedingungen von Temperatur und Druck fest bleiben, bei denen die in dem Material enthaltene Feuchtigkeit im wesentlichen in den Lücken der Matrix der Stärkemoleküle eingeschlossen ist.

Beispiele anderer derartiger glasartiger, auf Stärke ba sierender Materialien, die nicht vernetzt sind, sind in den Beispielen 4 bis 8 enthalten. Zur Vereinfachung wird nachfolgend bei den Produkttypen auf das folgende Schema Bezug genommen:

Produkt vom Typ A:
Stärke, Wasser und Natriumhydroxid

Produkt vom Typ B:
Stärke und Wasser

Produkt vom Typ C:
Stärke, Wasser, Natriumhydroxid, Calciumcarbonat, und Natriumtrimetaphosphat

Produkt vom Typ I:
Stärke und Wasser, vermischt mit Kieselgel.

Beispiel 4

Eine bevorzugte, glasartige Stärke vom Typ B wird hergetellt, indem ein Doppelschraubenextruder C-37 von Werner & Pfleiderer mit einem Schraubendurchmesser von 37 mm und einer Bearbeitungszylinderlänge von etwa 900 mm verwendet wird. Der Bearbeitungszylinder war mit drei Temperaturre gelzonen z1, z2 bzw. z3 ausgestattet. Die erste Zone war die Zufuhrzone, die sowohl eine trockene als auch eine flüssige Zufuhr der verschiedenen, bei diesem und den nachfolgenden Beispielen mit Doppelschraubenextruder ver wendeten Rohmaterialien aufnehmen konnte. Die zweite Zone war eine Mischungszone, die auf bekannte Weise zwei Paare rechtsgängiger 30°-Knetkörper enthielt. Die dritte Zone enthielt nur Förderelemente. Darin wurde eine Schraube mit geringer Intensität und eine Düsenplatte mit zwei Löchern mit 4 mm verwendet. Die Temperatur des Produktes wurde beim Eintritt in die Düsenplatte bei weniger als 110°C ge halten, die Düse selbst wurde jedoch weder erwärmt noch abgekühlt. Um das Extrudat beim Austritt aus der Düsen platte in Pellets von etwa 0,2 bis 0,5 cm Länge zu zer schneiden, wurde ein Stirnfräser verwendet.

Durch die Trockenzufuhröffnung bzw. die Flüssigkeitszu fuhröffnung wurden Stärke (Ogilvie Mills Limited, Waren zeichen Whetstar-4) und Wasser mit einem Gesamtdurchsatz von 8,6 kg/h mit einem Feuchtigkeitsgehalt von 22% in den Extruder eingeführt. Die Schraubengeschwindigkeit wurde bei 100 U/min gehalten und die Temperatur wurde durch Er wärmung jeder dieser entsprechenden Zonen wie folgt gere gelt:

z1 (150 mm)  10-15°C
z2 (450 mm)  50°C
z3 (300 mm)  80°C

Diese Extrusionsbedingungen führten zu einem glasartigen Stärkeprodukt mit einer Temperatur von 103°C und einem Dü sendruck von 410 psi (28,27 bar). Innerhalb von Minuten wurde ein nicht-geblähtes, völlig gelatiniertes Produkt hergestellt, das beim Stehenlassen unter normalen Umge bungsbedingungen hart und glasartig wurde.

Beispiel 5

Das folgende Beispiel zeigt die Herstellung einer glasar tigen Stärke vom Typ A unter Verwendung der gleichen Ex trusionsvorrichtung wie im vorherigen Beispiel. Die Mi schung von 20% Feuchtigkeit/Stärke umfaßte 0,04% Natri umhydroxid (bezogen auf das Trockengewicht der Stärke). Die Mischung wurde bei den gleichen Verarbeitungsbedingun gen wie im vorhergehenden Beispiel behandelt, und es wurde ein Produkt hergestellt, das nicht gebläht und völlig ge latiniert war und eine hellbraune-gelbe Färbung aufwies.

Beispiel 6

Dieses Beispiel beschreibt die Herstellung des Produkts vom Typ C. Die Extrusionsvorrichtung und die Verarbeitung waren die gleichen wie in den beiden vorangegangenen Bei spielen. Die Mischung war die gleiche wie in Beispiel 2, sie umfaßte jedoch außerdem 0,04% Natriumtrimetaphosphat und 0,04% Calciumcarbonat (beide auf das Trockengewicht der Stärkebasis bezogen). Das resultierende Produkt hatte ein ähnliches Aussehen wie das Produkt vom Typ A in Bei spiel 5.

Beispiel 7

Dieses Beispiel beschreibt die Herstellung eines Produkts vom Typ B unter Anwendung eines Einzelschraubenextruders mit einem Zylinderdurchmesser von 25,4 mm und 625 mm Bear beitungszylinder, der in drei Temperaturregelzonen glei cher Länge unterteilt war. Diese Zonen wurden auf 50, 100 bzw. 100°C erwärmt. Die Mischung umfaßte 23% Feuchtigkeit vom Gesamtgewicht und wurde mit einer Geschwindigkeit von 1,68 kg/h mit einer Schraubendrehgeschwindigkeit von 50 U/min extrudiert. Das resultierende Produkt hatte ein ähnliches Aussehen wie das von Beispiel 4.

Beispiel 8

Das folgende Beispiel beschreibt ein Verfahren zur Her stellung eines Produktes vom Typ B unter Anwendung des Chargen-Bearbeitungsverfahrens. Durch Dispersion von 40 Gew.-% Stärke in Wasser wurde eine Aufschlämmung herge stellt und diese wurde gekocht, bis die Stärke vollständig gelatiniert war. Das resultierende Gel wurde bis zu einer Tiefe von 1/2 inch (1,25 mm) in einen Tiegel gegossen und 2 h bei 95°C im Umluftofen getrocknet. Nach der ersten halben Stunde wurde das trocknende Gel aus dem Ofen ent nommen und in kleine Stücke zerbrochen und danach in den Ofen zurückgestellt, um den Trocknungszyklus abzuschlie ßen. Das resultierende Produkt hatte ein ähnliches Ausse hen wie das Produkt von Beispiel 4.

Der Einschluß des Feuchtigkeitsgehaltes innerhalb der hier beschriebenen, glasartigen Stärkematerialien führt zu die sen nicht-blähbaren, glasartigen Produkten, wobei normale, gewerbliche Verfahren der Herstellung von z.B. "Halbprodukten" angewendet wurden, die Gegenstand der obengenannten AU-PS 74 083/87 sind. Im allgemeinen lassen sich glasartige Stärkeprodukte physikalisch von aufgebläh ten und geschäumten Stärkeprodukten unterscheiden, da die glasartigen Produkte keine signifikante Anzahl wesentli cher Gasblasen aufweisen. Diese glasartigen, auf Stärke basierenden Materialien, bei denen die Feuchtigkeit im we sentlichen innerhalb der Stärkematrix eingeschlossen ist, sind nicht gebläht und zeigen eine starke Beständigkeit gegenüber einer Expansion. Beispielsweise bläht sich das erfindungsgemäße Produkt nicht wesentlich, nachdem es 5 Minuten lang Mikrowellen mit 2450 MHz (2450×10⁶ s^-1) bei einer Leistung von 720 Watt ausgesetzt wurde. Dieser Feuchtigkeitseinschluß unterscheidet diese Produkte von bisher in der Technik bekannten, glasartigen, auf Stärke basierenden Materialien einschließlich denen, die in US-PS 37 06 598 und AU-PS 74 083/87 beschrieben sind. Nach dieser australischen Veröffentlichung haben diese Produkte grund sätzlich drei Anwendungsmöglichkeiten, nämlich: Imbißkost, Frühstücksgetreide und Instantprodukte. Diese bisher be kannten Produkte beruhen auf der Tatsache, daß ihr Feuch tigkeitsgehalt, der in der Matrix aus glasartiger Stärke vorhanden ist, im wesentlichen nicht eingeschlossen ist und verdampft und abgegeben werden kann, wenn das Produkt beispielsweise Mikrowellen ausgesetzt wird, um ein aufge blasenes (geblähtes) Produkt herzustellen. Die US-PS be zieht sich auf die Herstellung glasartiger Stärkehydroly sate mit einem Dextroseäquivalent von zwischen 10 und 25, die bei dehydratisierten Lebensmitteln als Blähmit tel/Befeuchtungsmittel oder als Zusätze zu Suppen oder So ßen vorteilhaft und die in Wasser leicht dispergierbar sind. Um diese Anforderungen an Dispersionsvermö gen/Löslichkeit zu erfüllen, werden diese Produkte zumin dest teilweise hydrolysiert und folglich in der Weise me chanisch aufgeweicht, daß das in der Matrix innewohnende Wasser nicht eingeschlossen wird. In beiden Fällen bezie hen sich die gewünschten Eigenschaften auf die Herstellung glasartiger Stärken, bei denen die Innenstruktur des Pro duktes ausreichend unterentwickelt oder unterbrochen ist, so daß das Wasser auf der einen Seite schnell absorbiert oder auf der anderen Seite durch Erwärmen schnell abgege ben werden kann.

Glasartige Stärken, bei denen die Feuchtigkeit im wesent lichen eingeschlossen ist, basieren vorzugsweise auf Stär ken mit einem Dextroseäquivalent von weniger als 10. Diese Stärken sind vorzugsweise im wesentlichen nicht hydroli siert.

Wie bereits erwähnt, liefert die vorliegende Erfindung ebenfalls ein Verfahren zur Herstellung eines festen, glasartigen, auf Stärke basierenden Materials, welches den Schritt der ausreichenden Erwärmung einer homogenen, wäß rigen Mischung dispergierter Stärkemoleküle umfaßt, um die Mischung bei ihrer Abkühlung in einen glasartigen Fest stoff zu tempern und ohne die Feuchtigkeit nach der Bil dung der Matrix der Stärkemoleküle wesentlich zu verdun sten, wodurch die in der Mischung enthaltene Feuchtigkeit im wesentlichen innerhalb der Matrix der Stärkemoleküle eingeschlossen ist.

Diese Mischung kann auf 40 bis 150°C erwärmt werden. Wenn Temperaturen oberhalb des Siedepunktes des Wassers in der Mischung verwendet werden, sollte das Verfahren unter Druck ausgeführt werden, um bei der beginnenden Ausbildung der Matrix jederzeit eine Beschädigung oder Zerstörung auszuschließen, bis das Material in Form des glasartigen Feststoffs getempert ist. Im allgemeinen gestattet die Ex trusionsverarbeitung die Anwendung höherer Produkttempera turen beim Erwärmen und bei der mechanischen Bearbeitung und dies beschleunigt das Herstellungsverfahren. Das Produkt, das von diesem Extrusionsverfahren resultiert, ist im allgemeinen einheitlicher als Produkte, die z.B. unter Anwendung des Chargen-Verfahrens hergestellt wurden.

Nach einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird folglich ein Verfahren zur Extrusion eines festen, glasartigen Po lysaccharids geschaffen, das in einer Extrusionsvorrich tung die Schritte des Erwärmens und Scherens einer homoge nen, wäßrigen Mischung dispergierter Stärkemoleküle in ei nem ausreichenden Maße umfaßt, um die Mischung bei ihrer Abkühlung in einen im wesentlichen unkristallisierten, glasartigen Feststoff zu tempern, ohne daß die darin ent haltene Feuchtigkeit nach der Bildung der Matrix der Stär kemoleküle wesentlich verdunstet wird, wodurch die in der Mischung enthaltene Feuchtigkeit im wesentlichen innerhalb der Matrix der Stärkemoleküle eingeschlossen ist. Bei die ser Ausführungsform muß die Mischung typischerweise nur auf 80 bis 110°C erwärmt werden. Die Anwendung der Extru sionsvorrichtung ermöglicht durch die Verwendung der unab hängig geregelten Heiz-(und Kühl-)Zonen eine geregelte Er wärmung. Bei einer Ausführungsform wird das Erwärmen z.B. in einer Vielzahl von Heizzonen durchgeführt, dies ist in einem Beispiel beschrieben, bei dem die Erwärmung in drei Heizzonen durchgeführt wird, die auf Temperaturen von 0 bis 50, 50 bis 150 bzw. 50 bis 150°C erwärmt werden. Die Durchsatzmenge des Produkts beeinflußt den Umfang der Wär meübertragung von oder zu diesen Zonen zu oder von dem Produkt und hängt von der Größe der verwendeten Extrusionsvorrichtung ab.

Eine übermäßige mechanische Bearbeitung der erfindungsge mäßen Produkte kann die Fähigkeit der Polysaccharid-Ma trix, das Wasser in einem im wesentlichen eingeschlossenen Zustand festzuhalten, nachteilig beeinflussen. Folglich beträgt die der Mischung zugeführte, mechanische Energie während des Erwärmens und des Scherens in der Extrusions vorrichtung vorzugsweise 0,05 bis 0,2 kW/kg.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann weiterhin dadurch un terschieden werden, daß sich die Mischung, die nach dem Erwärmen und Scheren durch die Düsenöffnung austritt, auf nicht wesentlich mehr als das Doppelte der Abmessung der Düsenöffnung aufbläht. Die in Beispiel 4 beschriebene Dü senöffnung ist beispielsweise kreisförmig und weist einen Durchmesser von etwa 4 mm auf. Bei der Verwendung dieser Düse für die vorliegende Erfindung ist der Durchmesser der Mischung (6 bis 8 mm) nach dem Durchgang durch die Düse nicht wesentlich größer als das Doppelte des Durchmessers der kreisförmigen Düsenöffnung.

Die Verwendung der erfindungsgemäßen, glasartigen Polysac charide als Schleifkorn ist vorteilhaft. Die Vorschriften für Partikelgrößen der Schleifkornmaterialien, die in ei nem pneumatischen Strom mitgeführt werden können, sind in der Industrie festgelegt. Nach dieser Vorschrift werden folglich Schleifkornmaterialien mit einer Partikelgröße von 12/60 gefordert. Diese Vorschrift bedeutet, daß die Partikel durch ein Sieb mit 12 US mesh (1,397 mm) hin durchgehen, jedoch nicht durch ein Sieb mit 60 US mesh (0,246 mm). Eine weniger umfangreiche, kommerzielle Ver wendungsklasse schreibt Partikelgrößen von 20/40 vor. Die durch diese Vorschriften festgelegten Grenzen für die mi nimale Partikelgröße hängen mit der Tatsache zusammen, daß das Korn als Schleifmaterial unwirksam wird, wenn die Par tikel kleiner als 60 US mesh (0,246 mm) geworden sind. Die folgenden Beispiele zeigen die Herstellung von Schleifkornmaterialien, die im erfindungsgemäßen Verfahren vorteilhaft sind.

Beispiel 9

Die in den vorangegangenen Beispielen aus nicht-vernetzten, glasartigen, auf Stärke basierenden Materialien herge stellten, extrudierten Pellets wurden zu Schleifkornmate rialien gemahlen, nachdem sie mindestens 24 Stunden lang abkühlen und aushärten konnten. Die abgekühlten und gehär teten Pellets wurden danach in einer Raymond-Labor-Hammer mühle bearbeitet, die ohne Gittersieb betrieben wurde. Die Pellets wurden der Mühle mit etwa 20 pounds (9 kg)/h zuge führt. Dieses Material wurde durch ein Sieb mit 12 US mesh (1,397 mm) gegeben und etwa 30% der Gesamtmasse ging beim ersten Durchgang durch die Mühle durch das Sieb hindurch. Die restlichen 70% wurden in einen zweiten Umlauf gebracht und etwa 35% der ursprünglichen Masse wurden noch auf dem Sieb mit 12 US mesh (1,397 mm) zurückgehal ten; dieses Material wurde dann in einen dritten Durchgang gegeben. Nach dem dritten Durchgang blieb nur etwa 1% der ursprünglichen Masse auf dem Sieb und die Partikelgrößen- Endverteilung war wie folgt:

mesh (mm)
Auf dem Sieb zurückgehaltene Menge (Gew.-%)
12 (1,397)
1
20 (0,833)	63
30 (0,542)	18
40 (0,370)	10
60 (0,246)	6
Unterkorn	2

Beispiel 10

Mit den von Beispiel 9 vergleichbare, extrudierte Pellets wurden gemahlen, nachdem sie mindestens 24 h abkühlen und aushärten konnten, um Schleifkornmaterialien zu schaffen.

Diese gekühlten und gehärteten Pellets wurden in einer Pellmann-Schaufelmühle bearbeitet. Beide Mahlplatten wur den stationär gehalten und der Spalt zwischen den Platten und den Schaufeln wurde auf den Höchstwert eingestellt. Die Mahlgeschwindigkeit wurde auf 200 pounds (90,6 kg)/h eingestellt und die Verfahrenstemperatur betrug etwa 43°C.

Das aus der Mühle austretende Produkt wurde durch ein Sieb mit 14 US mesh (1,168 mm) gesiebt und das zurückblei bende Material wurde erneut durch die Mühle geführt, bis die Partikelgrößen-Endverteilung wie folgt war:

mesh (mm)
Auf dem Sieb zurückgehaltene Menge (Gew.-%)
12 (1,397)
0
30 (0,542)	81,9
50 (0,287)	16,4
Unterkorn	1,7

Beispiel 11

Die in Beispiel 1 hergestellten, extrudierten Pellets wur den gemahlen, nachdem sie mindestens 24 h abgekühlt und ausgehärtet waren, um Schleifkornmaterialien zu bilden. Die abgekühlten und gehärteten Pellets wurden in einer Raymond-Labor-Hammermühle verarbeitet, die ohne Sieb be trieben wurde. Die Pellets wurden der Mühle mit etwa 20 pounds (9 kg)/h zugeführt. Nach dem ersten Durchgang blie ben nur etwa 4% der ursprünglichen Masse auf dem Sieb und die gesamte Partikelgrößenverteilung war wie folgt:

mesh (mm)
Auf dem Sieb zurückgehaltene Menge (Gew.-%)
12 (1,397)
1
20 (0,833)	51
30 (0,542)	21
40 (0,370)	30
60 (0,246)	10
Unterkorn	4

Der Vergleich der Mahlergebnisse des vernetzten, glasarti gen, auf Stärke basierenden Produkts von Beispiel 11 und der Ergebnisse der Beispiele 9 und 10 trägt zur Verdeutli chung der Wirkungen des Vernetzungsmittelzusatzes bei.

Die Vorschrift der Maximalgröße kann mit der Tatsache zu sammenhängen, daß technische Kunststoffschleifkörner bei steigender Partikelgröße eine steigende scheinbare Härte aufweisen; da dies auch bedeutet, daß das Partikel aggres siver ist, vergrößert sich auch die auf dem Substrat her vorgerufene Beschädigung. Je größer die Partikelgröße der erfindungsgemäßen, glasartigen Stärke ist, desto aggressi ver werden diese Teile, jedoch im Gegensatz zu technischen Kunststoffen erhöht die Erhöhung der Partikelgröße der glasartigen Stärke-Schleifkörner die scheinbare Härte der Partikel nicht und führt nicht zu einer anwachsenden Be schädigung des Substrats.

Die scheinbare Härte der bevorzugten glasartigen Stär kekörner beträgt etwa 4,0 oder weniger, vorzugsweise 2,5 bis 3,5 und am bevorzugtesten 2,5 bis 3,0 nach der Mohs schen Härteskala.

Die Integrität der Partikel wird gemessen, indem Partikel der Größe 12/60 in einem pneumatischen Strom mitgeführt werden, der eine Düse mit einem Düsendruck von etwa 9 bis 35 psi (0,6 bis 2,4 bar) verläßt, die in einem Abstand von 12 bis 30 inch (30 bis 76 cm) von der Oberfläche eines Aluminiumsubstrats angeordnet ist, und sie wird als Prozentsatz der Partikel gemessen, die durch den Kontakt mit dem Substrat unter den oben beschriebenen Bedingungen zu einer Partikelgröße von weniger als 60 mesh (0,246 mm) reduziert werden. Für die vorliegende Erfindung besonders vorteilhafte Partikel weisen pro Zyklus vorzugsweise eine Bruchmenge von 10% und insbesondere 6% oder weniger auf. Dies ist verglichen mit einer Bruchmenge von 24% eines handelsüblichen technischen Kunststoffs sehr günstig, der unter dem Warenzeichen Poly Extra gehandelt wird und mit den Bruchmengen von zwei anderen handelsüblichen Schleifkornmaterialien aus technischem Kunststoff vergleichbar ist.

Schleifkornmischungen auf der Basis glasartigen Polysac charide und anderer Schleifkornmaterialien fallen eben falls in den Schutzumfang dieser Erfindung. Nach einem Aspekt dieser Erfindung umfaßt eine solche Mischung Schleifkörner, die auf Kieselgel und glasartiger Stärke basieren, die, wenn sie in Kombination verwendet werden, den Vorteil aufweisen, daß das Siliciumdioxid die Be schichtung für eine schnellere Entfernung durch die auf Stärke basierenden glasartigen Schleifkörner öffnet, ohne daß der Umfang der Zerstörung wesentlich erhöht wird, der dem Substrat durch das erfindungsgemäße Verfahren zugefügt wird.

Beispiel 12

In diesem Beispiel handelt es sich um ein Produkt des Typs I, das mit einem Schleifkorn vom Typ B vermischt ist, das entsprechend der vorangegangenen Beispiele extrudiert und gemahlen wurde, um die Partikelgrößenvorschrift von 14/30 US mesh (1,168/0,542 mm) zu erfüllen. Danach wurde dieses Korn mit Kieselgel der Partikelgrößensorte 12/20 US mesh (1,397/0,833 mm) in einem Gewichtsverhältnis von Stärke korn zu Kieselgel von 9:1 vermischt. Vergleichsversuche der Schleifkörner vom Typ B und Typ I zeigten, daß die Schleifkörner vom Typ I beim erfindungsgemäßen Verfahren eine viermal stärkere Aggressivität zeigte als das Produkt vom Typ B.

Im Zusammenhang mit den für die vorliegende Erfindung vor teilhaften Schleifkornmaterialien muß darauf hingewiesen werden, daß die Stärkeindustrie traditionell den Begriff "Stärkekörner" verwendet, um ein ganz bestimmtes Produkt zu beschreiben. Dieser Begriff hat weder im allgemeinen noch im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung irgendetwas mit Produkten zu tun, die auf irgendeine Weise als Schleifkorn vorteilhaft sind. Diese "Stärkekörner" sind keine glasartigen Polysaccharide und es fehlen ihnen die mechanischen und physikalischen Eigenschaften. Noch deutlicher bezieht sich der in der Stärkeindustrie verwendete Begriff "Stärkekörner" auf ein zusammengeballtes pulverförmiges Material, das bei der Hydratisierung dem ursprünglichen Stärkeprodukt ähnlich ist, das jedoch, wenn es trocken ist, nicht die Staubgefahren wie die übliche Stärke aufweist. US-PS 29 29 748 bezieht sich auf die Herstellung dieser "Stärkekörner". Diese Produkte sind im wesentlichen Agglomerate von dem allgemeinen nicht gelatinierten Stärkekörnern, die durch eine viel kleinere Menge im wesentlichen gelatinierter Stärke zusammengehalten werden, die als dazwischenliegender Klebstoff wirkt. Die bei der vorliegenden Erfindung vorteilhaften glasartigen Stärken sind auf der anderen Seite im wesentlichen vollständig gelatiniert. Während einige dieser glasartigen Stärken leicht in Wasser löslich sind, bilden sie keine hydrati sierten wäßrigen Dispersionen der Stärkekörner, und sind auch nicht dazu in der Lage, wie es die definierten "Stärkekörner" tun, wenn sie hydratisiert werden.

Die vorangegangenen Beispiele stehen für glasartige Poly saccharid-Schleifkornmaterialien, die für das erfindungs gemäße Verfahren vorteilhaft sind. Es folgt eine Reihe von Beispielen für deren Verwendung. Im allgemeinen können die in der vorliegenden Erfindung vorteilhaften Partikelmate rialien unter Anwendung bekannter Vorrichtungen wie Düsen radgebläse verwendet werden, die die Partikel mechanisch beschleunigen und auf die zu behandelnde Oberfläche rich ten. Düsengebläse verwenden ein Rad, dessen Umfang mit Ul traschallgeschwindigkeit betrieben wird. Andere ähnliche Vorrichtungen umfassen Zentrifugengebläse, die auf einem ähnlichen Prinzip, jedoch im allgemeinen mit geringeren Geschwindigkeiten arbeiten. In den Fällen, in denen die Partikel als Schleifmittel verwendet werden sollen, kann das Korn an ein Substrat befestigt und beide gemeinsam in der gleichen Weise wie übliches Sandpapier oder Schleifpapier oder -gewebe verwendet werden.

Vorzugsweise sind jedoch diese Polysaccharidkörner in ei nem pneumatischen Strom enthalten und werden in einem Win kel von etwa 45 bis 90° auf die Substratoberfläche gerich tet. Typischerweise beträgt der Winkel etwa 70 bis 90° und vorzugsweise etwa 75°. Der pneumatische Strom tritt vor zugsweise aus einer Düse, die zwischen 24 und 30 inch (61 bis 76 cm) vom Substrat entfernt angeordnet ist, mit einem Düsendruck von etwa 40 bis etwa 65 psi (2,8 bis 4,5 bar) und mit einer Menge von 1 bis 2,5 pound (0,45 kg bis 1,12 kg) des Korns über eine Oberfläche des Substrats an etwa 0,03 bis 3 square feet (27,9 bis 2787 cm²) pro Minute aus.

Beispiel 13

Dieses Beispiel bezieht sich auf die Entfernung eines An strichs von einer Oberfläche mit Aluminiumplattierung un ter Anwendung einer Direktdruck-Strahlkabine für plasti sche Medien (Direct Pressure Plastic Media Blast Cabinet), PRAM 31 von Pauli & Griffin.

Das Druckgefäß der Druckstrahlkabine wurde mit dem glasar tigen auf Stärke basierenden Schleifkornprodukt vom Typ B der Sorte 12/20 gefüllt. Unter Verwendung eines Schlauches mit einem Durchmesser von 3/4 inch (19 mm) und einer Düse mit einem Durchmesser von 3/8 inch (9,5 mm) wurde die Strömungsgeschwindigkeit des Korns bei 20 psi (1,4 bar) Düsendruck auf 1 pound (0,45 kg) des Schleifkorns pro Minute eingestellt. Die Düse wurde in einem Abstand von 30 inch (76 cm) und einem Winkel von etwa 70° auf die Prüfplatte gerichtet. Diese Prüfplatte war eine Aluminiumplatte vom Typ "2024t3", die der Vorschrift "QQ- A-250-05F-T3" genügt und eine Dicke der Aluminiumplattie rung von 0,050 inch (1,3 mm) aufweist. Diese Aluminium platte war mit einem Epoxygrundanstrich und einem Deckan strich aus Polyurethan von De Soto gestrichen. Dieser An strich wurde 10 Tage lang bei Raumtemperatur und 3 Tage lang bei 45°C gehärtet.

Das Strahlen erfolgte mit einer Geschwindigkeit von etwa 2 bis 3 square feed (0,19 bis 0,28 m²) pro Minute und ent fernte den Deckanstrich, zur Entfernung des Grundanstrichs war jedoch ein zusätzliches Strahlen erforderlich. Durch die Entfernung des Grundanstrichs verlor die Prüfplatte ihren ursprünglichen Endglanz, die anhaltende Bestrahlung dieses unbedeckten Metalls zeigte jedoch keine sichtbare Zerstörung durch das Strahlen. Die Bruchmenge des Korns betrug etwa 6% pro Zyklus.

Beispiel 14

Der Kornbehälter der Absaugstrahlkabine, die speziell für technisches Kunststoffschleifkorn gestaltet ist, wurde mit dem glasartigen auf Stärke basierenden Schleifkornprodukt des Typs B der Sorte 12/20 gefüllt. Unter Verwendung eines Schlauches mit einem Durchmesser von 1 inch (25,4 mm) und einer Düse mit einem Durchmesser von 1/2 inch (12,7 mm) wurde die Öffnung für die Zufuhrmenge des Korns so einge stellt, daß eine kontinuierliche nicht pulsierende Strö mung mit einem Düsendruck von 60 psi (4,1 bar) erhalten wurde. Der Abstand zwischen der Düse und dem Substrat wurde bei einem Winkel zwischen 70 und 90° bei 4 bis 6 inch (10 bis 15 cm) gehalten. Die Prüfprobe war im wesent lichen die gleiche wie im Beispiel 13. Die Ergebnisse des Strahlens waren die gleichen wie im Beispiel 13.

Beispiel 15

Der Kornbehälter eines Punktstrahlers wurde mit dem glas artigen auf Stärke basierenden Schleifkornprodukt vom Typ B der Sorte 12/20 gefüllt. Unter Verwendung eines Schlauches mit einem Durchmesser von 1/4 inch (6,4 mm) und einer Düse mit einem Durchmesser von 1/4 inch (6,4 mm) wurde die Öffnung am Einlaß auf einen Strahldruck von 65 psi (4,5 bar) eingestellt. Der Abstand zwichen der Düse und dem Substrat wurde bei einem Winkel von 90° bei 3 inch (7,6 cm) gehalten. Die Prüfprobe wurde auf die gleiche Weise wie im vorangegangenen Beispiel hergestellt.

Bei einer Durchführung des Strahlens mit einer Geschwin digkeit von etwa 5 square inches (32,3 cm²) der Substrat oberfläche pro Minute wurden sowohl der Deckanstrich als auch der Grundanstrich von der Prüfplatte entfernt. Die gereinigte Metalloberfläche war im wesentlichen die glei che wie in den beiden vorangegangenen Beispielen, selbst nachdem das unbedeckte Metall längere Zeit der kontinuier lichen Wirkung des Punktstrahlers ausgesetzt war.

Beispiel 16

Das folgende Beispiel schildert die Entfernung eines kor rosionsbeständigen Anstrichs von einem Substrat mit Alumi niumplattierung.

Die gleiche Kabine wie im Beispiel 13 wurde vorbereitet, indem das Druckgefäß mit dem glasartigen auf Stärke basie renden Schleifkornprodukt vom Typ B der Sorte 12/20 ge füllt wurde. Die Strömungsmenge des Korns wurde bei einem Düsendruck von 40 psi (2,8 bar) auf 2,5 pound (1,13 kg) pro Minute eingestellt. Die Düse wurde in einem Abstand von etwa 24 inch (61 cm) und in einem Winkel von etwa 70° zur Oberfläche der Prüfplatte gehalten.

Die Prüfplatte war eine Aluminiumplatte vom Typ "2024t3", die die Vorschrift QQ-A-250-05F-T3 erfüllt und eine Dicke der Aluminiumplattierung von 0,050 inch (1,3 mm) aufweist. Diese Aluminiumplatte wurde mit einem Epoxygrundanstrich und einem Epoxydeckanstrich von US Paints hergestellt. Die Platte wurde dann unter den gleichen Bedingungen wie im Beispiel 13 gehärtet.

Das Strahlen wurde bei einer Geschwindigkeit von 2 bis 3 square feet (0,19 bis 0,28 m²) pro Minute durchgeführt und der Deckanstrich wurde entfernt, wobei die grüne Färbung des Grundanstrichs auf der Oberfläche der Prüfplatte ver blieb. Das weitere Strahlen entfernte den restlichen Grundanstrich und obwohl die ursprüngliche Spiegeloberflä che des Aluminiumsubstrats verloren ging, hatte dieses weitere Strahlen keinen sichtbaren nachteiligen Einfluß auf die Metalloberfläche.

Beispiel 17

Dieses Beispiel zeigt die Anwendung der vorliegenden Er findung bei der Entfernung eines Anstrichs von einem Glas fasersubstrat.

Die Kabine vom Beispiel 13 wurde wie vorher vorbereitet, es wurde ein glasartiges auf Stärke basierendes Schleif kornprodukt des Typs B der Sorte 12/20 verwendet und die Strömungsmenge des Korns wurde bei einem Düsendruck von etwa 20 psi (1,4 bar) auf etwa 1 Pound (0,45 kg) pro Mi nute eingestellt. Die Düse wurde in einem Abstand von etwa 18 inch (45,7 cm) und in einem Winkel von etwa 45° zur Prüfplatte gehalten.

Die Prüfplatte war ein Glasfasersubstrat, das in der glei chen Weise wie im Beispiel 15 gestrichen und gehärtet war.

Wenn das Strahlen mit einer Geschwindigkeit von etwa 1/2 square foot (465 cm²) pro Minute durchgeführt wurde, wurde der Anstrich vom Glasfasersubstrat vollständig entfernt, obwohl das Substrat durch dieses Strahlen nicht abgerieben wurde. Wenn das Substrat weiter der Bestrahlung ausgesetzt wurde, wurde jedoch die Glasfaseroberfläche abgetragen und die darin eingebetteten Fasern wurden freigelegt.

Beispiel 18

Das folgende Beispiel zeigt die Wirkung von zwei unter schiedlichen Korngrößensorten beim erfindungsgemäßen Ver fahren.

Die gleiche Kabine wie im Beispiel 13 wurde bei zwei ge trennten Versuchsdurchläufen vorbereitet, um die Leistung des glasartigen auf Stärke basierenden Schleifkornproduk tes der Sorte 12/20 mit der des glasartigen auf Stärke ba sierenden Schleifkornproduktes der Sorte 12/60 zu verglei chen.

Die Partikelgrößenverteilung dieser beiden Produkte ist in der folgenden Tabelle aufgeführt:

Die durchschnittliche (oder effektive) Partikelgröße des Produktes der Sorte 12/60 ist geringer als die des Produk tes der Sorte 12/20. Wenn drei entsprechende Strahlversu che durchgeführt wurden, betrug die Geschwindigkeit der Entfernung des Anstrichs, die unter Verwendung des Produk tes der Sorte 12/60 erreicht werden konnte, nur die Hälfte der des Produktes der Sorte 12/20, wenn diese beiden bei identischen Verfahrensbedingungen verglichen wurden.

Claims

1. Verfahren zur Behandlung einer Oberfläche mit einem aus Partikeln bestehenden Stoff, dadurch gekenn zeichnet, daß die Partikel glasartige Polysaccharidpartikel sind.

2. Verfahren zum Abschleifen einer Oberfläche mit Schleifpartikeln, dadurch gekennzeich net, daß diese Partikel glasartige Polysaccharidkörner umfassen.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekenn zeichnet, daß die glasartigen Polysaccharidkörner in einem Fluidstrom mitgeführt werden, der auf die abzuschleifende Oberfläche gerichtet wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 oder 3, da durch gekennzeichnet, daß die Oberfläche einen Überzug und ein darunterliegendes Substrat umfaßt, von dem der Überzug durch die Schleifwirkung der glasartigen Polysaccharidkörner abgeschliffen werden soll, wobei der Überzug weniger hart als das Substrat ist.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, da durch gekennzeichnet, daß die glasartigen Polysaccharidkörner eine scheinbare Härte zwischen der Härte des Überzugs und der Härte des Substrats aufweisen.

6. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß die glasartigen Polysaccharidkörner in einem pneumatischen Strom mitgeführt werden.

7. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß der pneumatische Strom in einem Winkel von 45 bis 90° auf die Oberfläche des Substrats gerichtet wird.

8. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß der Strom in einem Winkel von etwa 70 bis 90° auf das Substrat gerichtet wird.

9. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß der Strom in einem Winkel von etwa 75° auf das Substrat gerichtet wird.

10. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß der pneumatische Strom die Düse, die in einem Abstand von 4 bis 48 inch (10 bis 122 cm) von der Substratoberfläche angeordnet ist, mit einem Düsendruck von etwa 9 bis 65 psi (0,6 bis 4,5 bar) verläßt.

11. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß die Düse 24 bis 30 inch (61 bis 76 cm) vom Substrat angeordnet ist und der Düsendruck von etwa 40 bis 65 psi (2,8 bis 4,5 bar) beträgt.

12. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß das Schleifmaterial dem Substrat in einer Menge von etwa 1 bis 2,5 pound (0,45 bis 1,13 kg) pro Minute über eine Substratoberfläche von etwa 0,03 bis 3 square feet (0,078 bis 0,28 m²) pro Minute zugeführt wird.

13. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß das Schleifkorn glasartige Stärke mit einem Dextroseäquivalent von weniger als 10 umfaßt.

14. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß die Stärke im wesentlichen nicht hydrolisiert ist.

15. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß die im Korn enthaltene Feuchtigkeit im wesentlichen in den Lücken der Matrix der Stärkemoleküle eingeschlossen ist.

16. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß das Korn im wesentlichen unkristallisiert und die Matrix im allgemeinen amorph ist.

17. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß die Stärke Weizenstärke ist.

18. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß die Partikelgröße des Schleifkorns im Bereich von etwa 12 bis 60 US mesh (1,397 bis 0,246 mm) liegt.

19. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß die Partikelgröße des Schleifkorns im Bereich von etwa 12 bis 40 US mesh (1,397 bis 0,370 mm) liegt.

20. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß die Partikelgröße des Schleifkorns im Bereich von etwa 12 bis 20 US mesh (1,397 bis 0,833 mm) liegt.

21. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß die scheinbare Härte des Korns etwa 4,0 oder weniger nach der Mohsschen Härteskala beträgt.

22. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß die scheinbare Härte des Korns 2,5 bis 3,5 nach der Mohsschen Härteskala beträgt.

23. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß die scheinbare Härte des Korns 2,5 bis 3 nach der Mohsschen Härteskala beträgt.

24. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß der Feuchtigkeitsgehalt etwa 10 bis 70% beträgt.

25. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß der Feuchtigkeitsgehalt weniger als 40% beträgt.

26. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß der Feuchtigkeitsgehalt im Bereich von etwa 20 bis 25% liegt.

27. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß der Feuchtigkeitsgehalt etwa 20% beträgt.

28. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß der Feuchtigkeitsgehalt des Korns etwa 25% beträgt und das Korn außerdem eine geringe wirksame Menge eines chemischen Vernetzungsmittels enthält.

29. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß das Korn bezogen auf das Trockengewicht der Stärke bis zu etwa 0,2% des Vernetzungsmittels enthält.

30. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß das Korn bezogen auf das Trockengewicht der Stärke 0,01 bis 0,2% des Vernetzungsmittels enthält.

31. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß das Korn bezogen auf das Trockengewicht der Stärke 0,03 bis 0,06% des Vernetzungsmittels enthält.

32. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß das Vernetzungsmittel aus Epichlorhydrin, Natriumtripolyphosphat und Natriumtrimetaphosphat ausgewählt ist.

33. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß die Integrität des Korns, als Prozentsatz der Partikel gemessen, die auf eine Größe von weniger als 60 mesh (0,246 mm) reduziert werden, etwa 6% oder weniger pro Zyklus beträgt, gemessen bei einem pneumatischen Strom, der die Düse, die in einem Abstand von 3 bis 30 inch (7,6 bis 76 cm) vom Substrat und in einem Winkel von 70° zur Oberfläche des Aluminiumsubstrats angeordnet ist, bei einem Düsendruck von etwa 9 bis 65 psi (0,6 bis 4,5 bar) verläßt.

34. Verfahren zur Entfernung eines Anstrichs von der Außenoberfläche eines Flugzeugs, gekennzeich net durch die Schritte:
Mitführen glasartiger Polysaccharidkörner in einem pneumatischen Strom,
Leiten dieses Stroms auf die äußere Oberfläche eines Flugzeugs,
wobei diese Oberfläche einen Überzug und ein darunterliegendes Substrat umfaßt, von dem der Überzug durch die Schleifwirkung der glasartigen Polysaccharidkörner abgeschliffen werden soll, und wobei der Überzug weniger hart als das Substrat ist, und die glasartigen Polysaccharidkörner eine scheinbare Härte zwischen der Härte des Überzugs und der Härte des Substrats aufweisen.

35. Verfahren nach Anspruch 34, dadurch ge kennzeichnet, daß das Korn ein glasartiges auf Stärke basierendes Korn ist.

36. Verfahren nach einem der Ansprüche 34 oder 35, da durch gekennzeichnet, daß das Substrat eine Aluminiumplatte umfaßt.

37. Verfahren nach einem der Ansprüche 34 bis 36, da durch gekennzeichnet, daß das Substrat weiterhin auf der Oberfläche der Aluminiumplatte eine Aluminiumplattierung umfaßt.

38. Verfahren nach einem der Ansprüche 34 bis 37, da durch gekennzeichnet, daß der Überzug einen Grundanstrich und einen Deckanstrich umfaßt.

39. Verfahren nach einem der Ansprüche 34 bis 38, da durch gekennzeichnet, daß der Deckanstrich ein auf Polyurethan basierender Anstrich ist.

40. Verfahren nach einem der Ansprüche 34 bis 38, da durch gekennzeichnet, daß der Deckanstrich ein auf Epoxy basierender Anstrich ist.

41. Verfahren nach einem der Ansprüche 34 bis 38, da durch gekennzeichnet, daß der Grundanstrich ein auf Epoxy basierender Grundanstrich ist.

42. Verfahren nach einem der Ansprüche 34 bis 37, da durch gekennzeichnet, daß die Aluminiumplattierungsschicht 0,05 inch (1,3 mm) dick ist.

43. Verfahren zur Reinigung von Behältern, die Polychlorbiphenyle enthielten, gekennzeichnet durch die Schritte:
Mitführen glasartiger Polysaccharidkörner in einem pneumatischen Strom,
Leiten dieses Stromes auf die Innenoberfläche des Behälters,
Abschleifen der Innenoberfläche, um die restlichen Polychlorbiphenyle von der Oberfläche zu entfernen, Sammeln der verbrauchten glasartigen Polysaccharidkörner zur Entsorgung.

44. Verfahren nach Anspruch 43, dadurch ge kennzeichnet, daß das Korn ein glasartiges auf Weizenstärke basierendes Korn ist.

45. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch ge kennzeichnet, daß das glasartige Polysaccharidkorn in Kombination mit einem anderen Schleifkornmaterial verwendet wird.

46. Verfahren nach Anspruch 45, dadurch ge kennzeichnet, daß das glasartige Polysaccharidkorn in Kombination mit einem Kieselgelkorn verwendet wird.

47. Verfahren nach Anspruch 45 oder 46, dadurch gekennzeichnet, daß die glasartigen Polysaccharid- und Kieselgelkörner in einem Verhältnis von 9:1 Gewichtsteilen vermischt werden.

48. Verfahren zur Herstellung eines chemisch vernetzten glasartigen Polysaccharids, gekennzeichnet durch die Schritte:

a) Erwärmen einer homogenen wäßrigen Mischung dispergierter Polysaccharidmoleküle und eines chemischen Vernetzungsmittels, um die Mischung zu tempern, wodurch die Mischung bei normalen Umgebungstemperaturen einen glasartigen Feststoff bildet,
b) Reaktion des chemischen Vernetzungsmittels mit zumindest einem Teil der Polysaccharidmoleküle, um zwischen den Polysaccharidmolekülen chemische intermolekulare Vernetzungen zu bilden.

49. Verfahren nach Anspruch 48, dadurch ge kennzeichnet, daß der Schritt b) nur durchgeführt wird, nachdem sich die Mischung zu einem glasartigen Feststoff geformt hat.

50. Verfahren nach Anspruch 48 oder 49, dadurch gekennzeichnet, daß der glasartige Feststoff gemahlen wird, um einen aus Partikeln bestehenden Stoff zu bilden, wobei dieser Stoff danach mit einer ausreichenden Hydroxylionenquelle behandelt wird, damit das Vernetzungsmittel mit zumindest einem Teil der Polysaccharidmoleküle reagiert.

51. Verfahren nach einem der Ansprüche 48 bis 50, da durch gekennzeichnet, daß das Korn bezogen auf das Trockengewicht der Stärke bis zu etwa 0,2% des Vernetzungsmittels enthält.

52. Verfahren nach einem der Ansprüche 48 bis 51, da durch gekennzeichnet, daß das Korn bezogen auf das Trockengewicht der Stärke 0,01 bis 0,2% des Vernetzungsmittels umfaßt.

53. Verfahren nach einem der Ansprüche 48 bis 52, da durch gekennzeichnet, daß das Korn bezogen auf das Trockengewicht der Stärke 0,03 bis 0,06% des Vernetzungsmittels umfaßt.

54. Verfahren nach einem der Ansprüche 48 bis 53, da durch gekennzeichnet, daß das Vernetzungsmittel aus Epichlorhydrin, Natriumtripolyphosphat und Natriumtrimetaphosphat ausgewählt ist.

55. Verfahren nach einem der Ansprüche 48 bis 54, da durch gekennzeichnet, daß das Korn glasartige Stärke mit einem Dextroseäquivalent von weniger als 10 ist.

56. Verfahren nach einem der Ansprüche 48 bis 55, da durch gekennzeichnet, daß die Stärke im wesentlichen nicht hydrolisiert ist.

57. Verfahren nach einem der Ansprüche 48 bis 56, da durch gekennzeichnet, daß die im Korn enthaltene Feuchtigkeit im wesentlichen in den Lücken der Matrix der Stärkemoleküle eingeschlossen ist.

58. Verfahren nach einem der Ansprüche 48 bis 57, da durch gekennzeichnet, daß das Korn im wesentlichen unkristallisiert und die Matrix im allgemeinen amorph ist.

59. Verfahren nach einem der Ansprüche 48 bis 58, da durch gekennzeichnet, daß die Stärke Weizenstärke ist.

60. Verfahren nach einem der Ansprüche 48 bis 59, da durch gekennzeichnet, daß die Partikelgröße des Korns im Bereich von etwa 12 bis 60 US mesh (1,397 bis 0,246 mm) liegt.

61. Verfahren nach einem der Ansprüche 48 bis 60, da durch gekennzeichnet, daß die Partikelgröße des Korns im Bereich von etwa 12 bis 40 US mesh (1,397 bis 0,370 mm) liegt.

62. Verfahren nach einem der Ansprüche 48 bis 61, da durch gekennzeichnet, daß die Partikelgröße des Korns im Bereich von etwa 12 bis 20 US mesh (1,397 bis 0,833 mm) liegt.

63. Verfahren nach einem der Ansprüche 48 bis 60, da durch gekennzeichnet, daß die scheinbare Härte des Korns etwa 4,0 oder weniger nach der Mohsschen Härteskala beträgt.

64. Verfahren nach einem der Ansprüche 48 bis 63, da durch gekennzeichnet, daß die scheinbare Härte des Korns 2,5 bis 3,5 nach der Mohsschen Härteskala beträgt.

65. Verfahren nach einem der Ansprüche 48 bis 64, da durch gekennzeichnet, daß die scheinbare Härte des Korns 2,5 bis 3,0 nach der Mohsschen Härteskala beträgt.

66. Verfahren nach einem der Ansprüche 48 bis 65, da durch gekennzeichnet, daß der Feuchtigkeitsgehalt 10 bis 70% beträgt.

67. Verfahren nach einem der Ansprüche 48 bis 66, da durch gekennzeichnet, daß der Feuchtigkeitsgehalt weniger als 40% beträgt.

68. Verfahren nach einem der Ansprüche 48 bis 67, da durch gekennzeichnet, daß der Feuchtigkeitsgehalt etwa 20 bis 25% beträgt.

69. Verfahren nach einem der Ansprüche 48 bis 68, da durch gekennzeichnet, daß der Feuchtigkeitsgehalt etwa 20% beträgt.

70. Produkt, dadurch gekennzeichnet, das es ein chemisch vernetztes glasartiges Polysaccharid umfaßt, das nach einem der Ansprüche 48 bis 69 hergestellt wurde.

71. Produkt nach Anspruch 70, dadurch gekenn zeichnet, daß das Korn glasartige Stärke mit einem Dextroseäquivalent von weniger als 10 ist.

72. Produkt nach Anspruch 70 oder 71, dadurch ge kennzeichnet, daß die Stärke im wesentlichen nicht hydrolisiert ist.

73. Produkt nach einem der Ansprüche 70 bis 72, da durch gekennzeichnet, daß die Stärke Weizenstärke ist.

74. Produkt nach einem der Ansprüche 70 bis 73, da durch gekennzeichnet, daß das Produkt zu einem Korn mit einer Partikelgröße im Bereich von etwa 12 bis 60 US mesh (1,397 bis 0,246 mm) gemahlen wurde.

75. Produkt nach einem der Ansprüche 70 bis 73, da durch gekennzeichnet, daß die Partikelgröße im Bereich von etwa 12 bis 40 US mesh (1,397 bis 0,370 mm) liegt.

76. Produkt nach einem der Ansprüche 70 bis 73, da durch gekennzeichnet, daß die Partikelgröße im Bereich von etwa 12 bis 20 US mesh (1,397 bis 0,833 mm) liegt.

77. Produkt nach einem der Ansprüche 70 bis 74, da durch gekennzeichnet, daß die scheinbare Härte des Korns etwa 4,0 oder weniger auf der Mohsschen Härteskala beträgt.

78. Produkt nach einem der Ansprüche 70 bis 74, da durch gekennzeichnet, daß die scheinbare Härte des Korns 2,5 bis 3,5 auf der Mohsschen Härteskala beträgt.

79. Produkt nach einem der Ansprüche 70 bis 74, da durch gekennzeichnet, daß die scheinbare Härte des Korns 2,5 bis 3,0 auf der Mohsschen Härteskala beträgt.

80. Produkt nach einem der Ansprüche 70 bis 79, da durch gekennzeichnet, daß der Feuchtigkeitsgehalt etwa 10 bis 70% beträgt.

81. Produkt nach einem der Ansprüche 70 bis 80, da durch gekennzeichnet, daß der Feuchtigkeitsgehalt weniger als 40% beträgt.

82. Produkt nach einem der Ansprüche 70 bis 81, da durch gekennzeichnet, daß der Feuchtigkeitsgehalt etwa 20 bis 25% beträgt.

83. Produkt nach einem der Ansprüche 70 bis 82, da durch gekennzeichnet, daß der Feuchtigkeitsgehalt etwa 25% beträgt.

84. Produkt nach einem der Ansprüche 70 bis 83, da durch gekennzeichnet, daß es ein weiteres Schleifkornmaterial umfaßt.

85. Produkt nach einem der Ansprüche 70 bis 84, da durch gekennzeichnet, daß es ein Kieselgelkorn umfaßt.

86. Produkt nach einem der Ansprüche 70 bis 85, da durch gekennzeichnet, daß die glasartigen Polysaccharid- und die Kieselgelkörner in einem Verhältnis von 9:1 Gewichtsteilen vorhanden sind.

87. Verfahren zur Herstellung eines glasartigen Polysaccharids, bei dem der Feuchtigkeitsgehalt im wesentlichen in den Lücken der Matrix der Polysaccharidmoleküle eingeschlossen ist, gekenn zeichnet durch den Schritt der ausreichenden Erwärmung einer homogenen wäßrigen Mischung dispergierter Polysaccharidmoleküle, um die Mischung bei deren Abkühlung in einen im wesentlichen nicht kristallisierten glasartigen Feststoff zu tempern, ohne daß die Feuchtigkeit nach der Bildung der Matrix der Polysaccharidmoleküle wesentlich verdunstet wird, wodurch die in der Mischung enthaltene Feuchtigkeit im wesentlichen innerhalb der Matrix der Polysaccharidmoleküle eingeschlossen ist.

88. Produkt, dadurch gekennzeichnet, daß es nach einem Verfahren nach Anspruch 87 hergestellt ist.

89. Schleifkornprodukt, das eine Mischung von Schleifkörnern auf der Basis glasartiger Polysaccharide und anderer Schleifkornmaterialien umfaßt.

90. Produkt nach Anspruch 89, dadurch gekenn zeichnet, daß die Mischung Kieselgel und auf glasartiger Stärke basierender Körner umfaßt.

91. Produkt nach Anspruch 89 oder 90, dadurch ge kennzeichnet, daß die glasartigen Polysaccharid- und Kieselgelkörner in einem Verhältnis von 9:1 Gewichtsteilen vorhanden sind.