NO152176B - Middel til farging av haar og ull - Google Patents

Description

Bindemiddelpreparat som er egnet til å brukes som mørtel.

Den foreliggende oppfinnelse angår generelt bindende eller herdnende preparater, og vedrører mere spesielt bindepreparater som inneholder et organisk fyllmateriale sammen med en vann-oppløselig, ikke-ionrsk celluloseeter, og som også kan inneholde et anorganisk bindemiddel. Slike preparater inneholder for eksempel mørtel, gips, murbruk og lignende, som kan tjene til å forene teglsten eller andre byggeelementer av organisk eller av uorganisk materiale.

Det er velkjent å tilsette vannoppløselige oelluloseetere til preparater av den nevnte type. Ut fra mange års erfaringer i praksis og fra vidtgående laboratorieforsøk er det blitt funnet, at tilsetning av en vannoppløselig celluloseeter til en mørtel eller et murbruk gir preparatet følgende ønskelige og verdifulle egenskaper: 1. Det får en betydelig øket plastisitet og smidighet. Denne virkning gjør seg særlig be-merket hvis mørtelen er av mager kvalitet, eller hvis det er nødvendig å benytte sand av en gra-dering som ikke er den mest egnede for for-målet.

2. Det oppnås øket adhesjon til murstein og

stein, og derfor tettere fuger.

3. Det inntrer nedsatt eller minimisert ut-skillelse av vann, avhengig av den mengde celluloseeter som tilsettes. 4. Det behøves mindre vanntilsetning (opp til 10 pst.) og fås derfor større styrke hos og hur-tigere tørking av bygningen. 5. Grunnmaterialet får nedsatt kapillar absorpsjon. Mørtelen holder tilbake tilstrekkelig meget vann for tilfredsstillende binding eller herding. 6. Tilbøyeligheten til krymping og sprekk-dannelse nedsettes.

Hovedformålet med den foreliggende oppfinnelse er å skaffe ytterligere forbedringer av de ønskelige egenskaper hos preparater av den nevnte type, som inneholder ikke-ioniske vann-oppløselige celluloseetere.

Et annet formål er å oppnå en betydelig økning av adhesjonseffekten, øket vannretensjon og bedre styrkeegenskaper hos bindepreparater som inneholder et anorganisk fyllmateriale og en vannoppløselig celluloseeter, samt eventuelt et anorganisk bindemiddel, sammenlignet med tidligere kjente preparater av denne type.

Disse og andre formål i henhold til oppfinnelsen oppnås derved at man til preparatet tilsetter, foruten den vannoppløselige ikke-ioniske celluloseeter, et vannoppløselig salt av en klorfenol, i en mengde av 5—50 pst., beregnet på vekten av celluloseeteren.

Det er velkjent, at ved å tilsette et fenolderivat til en vandig oppløsning som inneholder en vannoppløselig celluloseeter oppnår man en fortykkende virkning (viskositetsøkning), og deretter hurtig flokkulering ved øket tilsetning av fenolderivatet. Denne virkning er før blitt beskrevet, og fabrikanter av celluloseetere fra-råder å benytte visse fenolderivater i forbindelse med vannoppløselige celluloseetere, se f. eks. «The Modocoll E Manual», som er offent-liggjort av Mo och Doms jo AB, ornskoldsvik, Sverige (september 1960), side 19, og «Methocel» publisert av The Dow Chemical Company, Mid-land, Michigan (1958), side 14.

Den fortykkende virkning av klorerte fenolderivater er mest markert når det anvendes natriumsaltet av pentaklorfenol og avtar med avtagende antall av kloratomer i den klorerte fenol.

Imidlertid ble det overraskende funnet, at hvis en vannoppløselig, ikke-ionisk celluloseeter tilsettes, sammen med et vannoppløselig salt av et klorfenol i den angitte mengde, til en mørtel eller pasta, dvs. til en blanding som foruten vann inneholder ett eller flere anorganiske bin-demidler, får man en mørtel eller pasta som har betydelig øket vannretensjon, adhesjon og bedre styrkeegenskaper.

Det anvendte anorganiske fyllmateriale kan være et hvilket som helst partikkelformet så-dant, hvis partikkelstørrelse er ikke over 4 mm, f. eks. natursand, steinmel av forskjellige typer, f. eks. knust grafitt, marmor, dolomitt, kvartsitt eller sandsten, enn videre vermikulitt, kiselgur, og annet. Som regel utgjør det anorganiske fyllmateriale fra 1 til 99 pst. av det samlede preparat.

Det anorganiske bindemiddel kan være f. eks. portlandsement, aluminatsement, magne-siumsaltsement, (Sorel-sement), slaggsement, puzzolansement eller annet hydraulisk bindemiddel, luftkalk, hydraulisk kalk, gips, eller blan-dinger derav. Mengden vil som regel utgjøre fra 0 til 99 pst. av preparatets tørrvekt.

Den vannoppløselige celluloseeter kan være en hvilken som helst cellulose som er blitt foretret med ikke-ioniske substituentgrupper i en slik grad at celluloseeteren er oppløselig i vann. Som eksempler kan nevnes alkylcelluloser, som f. eks. metylcellulose, etylcellulose, metyl-etylcellulose, hydroksyalkylcelluloser, som f. eks. hydroksyetylcellulose, hydroksypropylcellulose, hydroksyetyl-hydroksypropylcellulose, alkyl-hydroksyalkylcelluloser som f. eks. metyl-hydroksyetylcellulose, metyl-hydroksypropylcellulose, etyl-hydroksyetylcellulose, etylhydroksypropyl-cellulose osv. Celluloseeterens viskositet bør som regel være minst 500 cp, målt ved hjelp av et Brookfield viskosimeter i en 2 pst.s vandig opp-løsning ved 20°C, og ligger som regel ved mellom 700 og 12000 cp.

Den ikke-ioniske celluloseeter tilsettes som regel i en mengde av 0,1—5 pst., beregnet på tørrvekten av det samlede preparat. Vanligvis benyttes det en lav mengde — innenfor dette område — av eter som har høy viskositet, mens det anvendes en større mengde — innenfor området — av eter som har lavere viskositet.

I denne forbindelse kan det bemerkes, at også ioniske celluloseetere, som f. eks. karboksy-metylcellulose (CMC), kan tilsettes til preparater ifølge oppfinnelsen, men må i tilfelle tilsettes i betydelige mengder, av størrelsesordenen 10 pst., for å gi noen merkbar virkning. For å oppnå forbedring ved hjelp av klorfenoler må også disse tilsettes i store mengder. Ioniske celluloseetere er derfor ikke tilfredsstillende.

Det klorerte fenolderivat som tilsettes i henhold til den foreliggende oppfinnelse kan være et hvilket som helst vannoppløselig salt av orto-, meta- eller para-klorfenol, 2,3-, 2,4-, 2,5-, 2,6-, 3,4- eller 3,5-diklorfenol, 2,3,4-, 2,3,5-, 2,3,6-, 2,4,5-, 2,4,6- eller 3,4,5-triklorfenol, 2,3,4,5-. 2,3,4,6- eller 2,3,5,6- tetraklorfenol eller pentaklorfenol. Det foretrekkes å benytte pentaklorfenol, fordi de ønskede virkninger kan oppnås ved tilsetning av mindre mengder av dette pro-dukt, og også fordi de lavereklorerte fenoler har en sterkt lukt, som gjør dem uønsket for mange formål. Blant vannoppløselige salter av disse klorerte fenoler kan nevnes deres alkalimetall-og ammoniumsalter, spesielt natrium-, kalium-bg litiumsalter.

Som ovenfor nevnt vil som regel mengden av vannoppløselig fenolsalt utgjøre 5—50 pst., beregnet på tørrvekten av cellulosederivatet. Mindre mengder gir ingen vesentlig forbedring av preparatets adhesjons- og styrkeegenskaper, og ved tilsetning av større mengder vil preparatets styrke avta, og tilslutt forsvinne, på grunn av den foran nevnte flokkuleringsvirkning. For natriumpentaklorfenat er den foretrukne tilset-ningsmengde 5—30 pst., beregnet på vekten av celluloseeteren, mens det av mindre sterkt klorerte derivater som f. eks. natrium-2,4,5-triklor-fenat må anvendes en noe større mengde, f. eks. 10—50 vektprosent, for å oppnå optimal forbedring.

Preparatene i henhold til oppfinnelsen er generelt beregnet på å bli anvendt som murbruk for sammenmuring av murstein og andre byggeelementer, som mørtel for belegging av bygg-overflater, som bindemiddel for å feste fliser og andre byggeelementer av anorganisk eller organisk materiale til vegger eller gulv, eller for å forbinde slike fliser og byggelementer med hverandre. For slik bruk blir preparatene i henhold til oppfinnelsen blandet med den nødven-dige mengde vann, på i og for seg kjent måte. Foruten de ovennevnte bestanddeler kan preparatene, hvis det ønskes, gis tilsetninger av andre bestanddeler, som f. eks. asbest eller annet fib-røst, anorganisk materiale.

For tilberedning av mørtel- eller pastapre-paratene kan celluloseeteren og klorfenolsaltet i tørr pulverform settes til den tørre mørtel-eller pastablanding, enten samtidig eller i en hvilken som helst rekkefølge etter hinannen, eller det kan fremstilles en lager- eller arbeids-oppløsning av kombinasjonen i vann, som skal tilsettes til mørtel- eller pastablandingene i passende mengdeforhold. Det er også mulig å til-føre tilsetningen som belegg på et bæremateri-ale, og deretter tilsette kombinasjonen i pulverform, slik som beskrevet i de svenske patent-skrifter nr. 155 354 og 173 344.

De meget gode vann-retensjonssegenskaper hos preparater i henhold til oppfinnelsen belyses ved en vannabsorpsjonstest som utføres i henhold til Cement Marketing Company Ltd. and British Standard Method, hvor man nøyaktig måler vannabsorpsjonen i seks lag filterpapir, fra en viss «mørtelkake». Resultatene av slike forsøk er angitt nedenfor.

Tabellen viser, at vannabsorpsjonen forsvin-ner fullstendig når en i henhold til denne oppfinnelse fremstilt mørtel anbringes i absorp-sjonsapparatet. Den tilbakeholder således sitt vann til 100 pst., til forskjell fra en mørtel som ikke inneholder noen tilsetning (forsøksrekke nr. 1) og mørtler som bare inneholder en celluloseeter alene, som tilsetning (forsøksrekke 2 og 4).

Den adhesive effekt som fås hos mørtel eller pasta i henhold til oppfinnelsen fremgår uten videre for eksempel et tynt lag av mørtelen eller pastaen spres ut på en vertikal veggflate, og en vanlig keramisk flis (10 x 10 cm) pres-ses fast i dette lag. Den keramiske flis blir da øyeblikkelig fastholdt, fiksert i den stilling i hvilken man slipper den. Det er blitt foretatt forsøk hvor et trykk ble utøvet på flisen, like etter at denne var blitt festet, men et trykk på 2,0 kg bevirket ingen glidning av flisen. Når mørtel resp. pasta i henhold til oppfinnelsen omrøres godt oppviser den en nesten lateksaktig karakter, og er meget lett å anvende. Dette gjel-der også om den påføres på et tørt, sterkt absorberende underlag.

En underordnet virkning av tilsetningen av klorfenol, spesielt av natriumpentaklorfenat, er at preparatet ikke angripes av sopper.

Økningen av mørtelens resp. pastaens styrke

etter herdning er betydelig, hvilket vil fremgå av de nedenstående eksempler, som belyser forskjellige utførelsesformer av preparatene og disses forskjellige anvendelser. I alle disse eksempler er deler og prosenter angitt som vekt-sådanne.

Styrkeegenskapene ble i de fleste av eks-emplene bestemt som skjærstyrken i en skjøt mellom to fliser av keramisk materiale, målt i henhold til American Standard Spesification for Dry Set Portland Cement Mortar, A 118.1—1959. Når det gjaldt murbruk (brick paste) (Tabell X) ble bøyestrekkfastheten mellom to forente test-legemer av dimensjonene 10 x 12 x 15 cm bestemt.

Eksempel 1.

Et portlandsementpreparat, som inneholdt 15 pst. portlandsement og 85 pst. fyllmateriale

(knust marmor, maksimal partikkelstørrelse 0,75 mm), til hvilket det var tilsatt 15 g høyviskosi-tets etyl-hydroksyetylcellulose (EHEC) pr. kg tørr mørtel, ble anvendt til å forene keramiske fliser (absorberende materiale), og skjærstyrken hos skjøten ble målt etter 7 dagers forløp. Den nedenstående tabell viser de resultater som ble oppnådd med varierte tilsetninger av natriumpentaklorfenat (NaPCP).

Eksempel 2.

Et mørtelpreparat som inneholdt 30 pst. portlandsement og 70 pst. av samme fyllmate-

riale som i eks. 1, sammen med 10 g høyviskosi-tets hydroksyetylcellulose (HEC) pr. kg tørr mør-tel, ble anvendt på den samme måte som i eksempel 1. Resultatene fremgår av den følgende tabell.

Eksempel 3.

Det ble anvendt den samme mørtel som i eks. 2 med den forskjell at det ble benyttet etyl-

hydroksyetyl-cellulose av midlere viskositet (EHEC) i stedet for HEC, og at det ble benyttet

natrium-2,4,5-triklorfenat i stedet for Na PCP. Man fikk følgende resulater:

Eksempel 4.

Det ble brukt samme arbeidsmåte som i eks. 3, med den forskjell at en høyvlskositets

metyl-hydroksyetyl-cellulose (MHEC) ble anvendt i stedet for HEC. Man fikk følgende resultater:

Eksempel 5.

I dette eksempel ble det anvendt de følgende to mørtelpreparater:

Mørtelpreparatene ble anvendt til å forene sintrede gulvfliser (ikke-absorberende materiale), og trykkfast-heten, bøyestrekkstyrken og skjærstyrken ble målt etter 7 dagers forløp. Resultatene var følgende:

Eksempel 6.

Et mørtelpreparat, som inneholdt 15 pst. portlandsement og 85 pst. fyllmateriale (knust marmor, maksimal partikkelstørrelse 0,5 mm) samt 15 g høyviskositets etylhydroksyetylcellose pr.' kg, ble anvendt i en forsøksrekke sammen med varierte mengder av Na PCP for å forene ildfaste stener (ikke absorberende materiale). Skjærstyrken ble målt etter 7 dagers forløp. Resultatene fremgår av den følgende tabell.

Eksempel 7.

I dette eksempel ble portlandsementprepa-rater anvendt for å forene keramiske fliser med lettbetong, som begge var sterkt absorberende materialer. Det ble anvendt to grunn-mørtelpre-parater, som inneholdt A) 1 del portlandsement og 4 deler sand (maks. partikkelstørrelse 2,5 mm) resp. B) 1 del portlandsement og 7 deler sand (maks. partikkelstørrelse 2,5 mm). Skjærstyrken ble i dette forsøk målt etter 7 resp. 28 dagers for-løp. Resultatene fremgår av den følgende tabell.

Eksempel 8.

Mørtelpreparater fremstilt i henhold til de følgende oppskrifter ble anvendt til å forene keramiske fliser med tre, med partikkelplater og hårde veggplater (particle board resp. hard wallboard):

Skjærstyrken ble målt etter 7 dagers forløp, og ga følgende resultater:

Eksempel 9.

Murbruk.

Det ble (etter 7 dagers forløp) målt bøyestrekk-styrken av skjøter som var blitt laget ved hjelp av murbruk som var fremstilt i henhold til de følgende oppskrifter:

I De følgende resultater erholdtes:

De nedenstående eksempler 10—17 belyser virksomheten av preparater som ikke inneholder anorganisk bindemateriale, men bare fyllmateriale sammen med celluloseeter.

Eksempel 10.

Et mørtelpreparat som bestod av 50 pst. fyllmateriale med maksimal partikkelstørrelse 0,5 mm, av 50 pst. fyllmateriale med maksimal par-tikkelstørrelse 0,75 mm samt 10 g høyviskositets etyl-hydroksyetylcellulose pr. kg mørtel, ble anvendt til å forene fliser. Skjærstyrken ble målt etter 14 dagers forløp. Resultatene er angitt i den følgende tabell.

Det bør videre bemerkes, at preparatets adhesive virkning ble markert øket ved tilsetningen av natrium-pentaklorfenoat, bedømt på den foran beskrevne måte.

Eksempel 11.

Fremgangsmåten var den samme som i eks. 10, med den forskjell at 10 g høyviskositets me-tylcelllulose (MC) og 10 g høyviskositets metyl-hydroksyetylcellulose (MHEC) ble anvendt i stedet for EHEC. Resultatene fremgår av den føl-gende tabell.

Eksempel 12.

Fremgangsmåten var som i eks. 10, med den forskjell at fyllmaterialet bestod av 50 pst. par-

tikler av maksimal størrelse 0,3 mm og av 50 pst. partikler av maksimal størrelse 0,5 mm, samt at det ble anvendt 15 g EHEC i stedet for 10 g pr. kg fyllmateriale. Man fikk følgende resultater:

Eksempel 13.

Arbeidsmåten var som i eks. 12, med den forskjell at det ble benyttet en høyviskositets hyd-

roksyetylcellulose (HEC) i stedet for EHEC. Man fikk følgende resultater:

Eksempel 14.

Lette betongsteiner ble murt sammen ved hjelp av mørtel som inneholdt 50 pst. fyllmateriale av maksimal partikkelstørrelse 0,50 mm og 50 pst. fyllmateriale av maksimal partikkelstør-relse 0,75 mm samt A) 15 g høyviskos hydroksyetylcellulose pr. kg mørtel resp. B) 15 g høyvis-kos metyl-hydroksyetylcellulose pr. kg mørtel. Skjærstyrken ble målt etter 14 dagers forløp. Resultatene er angitt nedenfor.

Eksempel 15.

Mørtel og arbeidsmåte var som i eks. 10 med den forskjell at natrIum-2,4,5-trlklorfenat

(NaTCP) ble anvendt 1 stedet for NaPCP og at det tole brukt 15 g EHEC i stedet for 10 g. Resultatene var følgende:

Eksempel 16.

Ildfaste steiner ble murt sammen ved hjelp av en mørtel som inneholdt 50 pst. partikler av maksimal størrelse 0,3 mm og 50 pst. partikler av maksimal størrelse 0,5 mm samt 15 g høyvis-kos etylhydroksyetylcellulose. Skjærstyrken ble målt etter 14 dagers forløp. Resultatene var føl-gende:

Eksempel 17.

Preparat og arbeidsmåte var som 1 eks. 16, med den forskjell at det ble brukt høyvlskos hyd-

roksyetylcellulose (HEC), høyvlskos metylcellulose (MC) resp. høyviskos metylhydroksyetylcel-lulose i stedet for EHEC. Resultatene er angitt 1 den følgende tabell.

I de foran angitte eksempler besto «fyllmaterialet» av knust marmor, unntatt i eks. 5 hvor det ble anvendt knust kvartsitt og i eks. 7 hvor det ble benyttet sand. Partikkelstørrelsefordelingen hos fyllmaterialene var som følger:

Sand

Maksimal partikkelstørrelse 2,5 mm

Fyllmateriale

Maksimal partikkelstørrelse 1,5 mm

Fyllmateriale

Maksimal partikkelstørrelse 0,75 mm

Fyllmateriale

Maksimal partikkelstørrelse 0,5 mm

Fyllmateriale

Maksimal partikkelstørrelse 0,3 mm

Gjennom 0,125 mm 54 %

» 0,075 mm 31 %

» 0,03 mm 11 %

Uttrykkene «høy viskositet» og «midlere viskositet» anvendt i forbindelse med celluloseeterne i de foranstående eksempler har følgende betydninger:

Disse viskositeter ble målt i 2 pst.s vandige oppløsninger ved 20°C i et Brookfield viskosimeter.

Den følgende tabell XIX oppsummerer resultatene av de foranstående eksempler 1—17, og viser den optimale pst. styrkeforbedring i hvert enkelt tilfelle, sammenlignet med kontrolléks-emplene, dvs. med mørtler eller pastaer som inneholdt bare celluloseeter, men intet salt av klorert fenol.

MC = metylcellulose

HEC = hydroksyetylcellulose

EHEC = etyl-hydroksyetylcellulose

MHEC = metyl-hydrosyetylcellulose

HV = høy viskositet

MV = midlere viskositet.

Det fremgår av tabell XIX at de optimale styrkeforbedringer oppnås ved å kombinere celluloseeter og salt av klorert fenol i overensstem-melse med oppfinnelsen innenfor området fra 9 pst. til 167 pst., hvor de sistnevnte meget gode resultater erholdes når man fester tørre keramiske fliser til tørr lettbetong. Dette resultat er

desto mere bemerkelsesverdig som tørre fliser

som festes til en tørr basis ved hjelp av en vanlig

mørtel uten noe celluloseeter gir en forbindelse som ikke oppviser noen skjærfasthet i det hele tatt, og med en vanlig mørtel som har fått til-

setning av cellulose fås betydelig bedre resultat, ved vannbehandlede fliser og vannbehandlet basis, mens med kombinasjon av en celluloseeter og salt av klorert fenol ga styrkeøkninger på over 167 pst. bedre enn de nettopp nevnte, som er nokså tilfredsstillende i og for seg (se eksempel 7, oppskrift A og B). Forbedringen som oppnås med den sistnevnte mørtel viser at vannre-tensjonen er meget god, hvorved det fås en fullstendig avbinding og herdning av hydrauliske mørtler. En mørtel som ikke inneholder noen tilsetning av celluloseeter kan ikke bygge opp noen styrke i det hele tatt på grunn av stort tap av fuktighet til atmosfæren og sterk absorpsjon av fuktighet inn i omgivende fliser og basismaterialer. Slike mørtler blir myke og smuldrende hvis man forsøker å anbringe dem i tynne lag på et basismateriale. En mørtel som er fremstilt i henhold til den foreliggende oppfinnelse er godt skikket til å bli påført som tynne lag.

Eksempel 8, hvor organiske underlag eller basismaterialer ble testet, er også av stor interes-se. Keramiske fliser er blitt festet ved hjelp av en mørtel som inneholder bare en midlere vis-kositets celluloseeter (oppskrift A) resp. en mør-tel som inneholder en kombinasjon av celluloseeter og salt av klorfenol (oppskrift B). Dette eksempel viser, at det på wallboard er blitt oppnådd en styrkeøkning i mørtelen på 75 pst. På partik-kelboard er den tilsvarende forbedring 160 pst., og på fast tre var det ikke mulig å feste flisene ved hjelp av «oppskrift A», mens man med «oppskrift B» oppnådde en midlere skjærstyrke på 105 kg pr. flis.

Eksempel 12 angår en typisk pasta, som også kunne kalles «tile fix», der som eneste bindemiddel inneholder en kombinasjon av celluloseeter og klorfenolsalt. Da ingen hydrauliske bindemid-ler er til stede i dette preparat, kan det lagres hvor lenge det skal være, forutsatt at det lagres i fravær av luft, f. eks. inne i et rør eller lignende, hvilket er en meget verdifull egenskap i mange tilfeller. Eksempel 12 viser også at det fås en optimal styrkeøkning på 117 pst., hvilket er et meget godt bevis på de gode klebeegenskaper hos kombinasjonen celluloseeter-klorfenolsalt. Det at f. eks. en «tile fix» med ønskede egenskaper kan fremstilles av bare et fyllmateriale samt celluloseeter-klorfenolsaltkombinasjonen som eneste bindemiddel har også vist seg å ha verdi i praksis.

En pasta som har vist seg særlig egnet for befestigelse av isolerende materiale, som f. eks. mineral- eller glassullmatter, filter, plater og/ eller ark av forskjellige typer av polymere plast-materialer, f. eks. ekspandert polystyren, kan f. eks. ha en av de følgende oppskrifter, i hvilke mengdeforholdene er vektforhold:

Claims (3)

1. Bindemiddelpreparat som er egnet til å brukes som mørtel, veggbelegg, preparat til for-ening av byggefliser eller murbruk og som har forbedrede styrke- og adhesjonsegenskaper, og som inneholder et uorganisk fyllmateriale, en liten mengde av en vannoppløselig ikke-ionisk celluloseeter, og eventuelt et uorganisk bindemiddel, karakterisert ved at det dess-uten inneholder 5—50 pst., beregnet på tørrvek-ten av celluloseeteren, av et vannoppløselig salt av en klorfenol.

2. Bindemiddelpreparat ifølge krav 1, karakterisert ved at det har tilsatt 5—30 pst. natriumpentaklorfenolat, beregnet på tørr-vekten av celluloseeteren.

3. Bindemiddelpreparat ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at den vannoppløse-lige ikke-ioniske celluloseeter er tilsatt i en mengde av 0,1—5 pst., beregnet på tørrvekten av det samlede preparat.