DE1571522A1 - Verfahren und Herstellung von Formkoerpern fuer Bauund Isolierzwecke aus geblaehtem Perlit oder Vermikulit - Google Patents
Verfahren und Herstellung von Formkoerpern fuer Bauund Isolierzwecke aus geblaehtem Perlit oder VermikulitInfo
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Description
Q sra YO/&B 1 6..DE7
Dipl«~Ing ÄtVQii uebefügi, Zur loh, Attenhofer-Str,45
Verfahren zur Herstellung von Formkörpern
für. Bau» und Isolierzwecke aus geblähtem Perlit oder
Die Erfindung betrifft die Herstellung τοη Formkörpern für
Bau- und Isolierzwecke auf der Grundlage τοη geblähtem Perlit
oder Vermikulit unter Verwendung eines neuen Bindemittels 9
welches aus gebläStem Perlitstaub oder -pulver oder feinem ge=
blähtem Perlitabfall und gebranntem Kalk oder trocken gelöschtem
Kalk in Gegenwart von V/a as er nach einem neuen Verfahren hergestellt worden ist«
Perlit ist ein Hydroaluminiumsilikat, das sich von Rhyolith-LaTa
ableitet. Es enthält im wesentlichen 70 bia 85% SiOg*
12 bis 145S Al20« und 2 bis 3$ V/asser. Vermikulit ist ein Hydromagnasiumaluminiumailikat
mit unbestimmter Struktur, mit einem Gehalt von 8 biß 12$ MgO, 60 bis 65$ SiO2» 6 bis
O, und 1 bis M<>
Wasser*
BAD
009830/0445
Wenn man gemahlenen Perlit von 0,2 bis 3 mm Korngröße bei
900 bis 125O0C oder Vermiculit bei 850 bis 10500O etwa 2
bis 10 Minuten lang erhitzt, so blähen sich die eineeinen Körnchen wä ihr Volumen vergrößert eich Je nach Mineralqualität
und Herkunft um das 6 bis 20-faohe. Das aus geblähtem
Perlit bestehende Material let sehr leicht und weist geschlossen«
Zellen auf, während der geblähte Vermiculit eine platten» artige Struktur besitzt« Beide Stoffe haben gute wärmeieoli·-
rende Eigenschaften und sie werden als wärme- und οoha11isolierendes Material verwendet0 Bei der Ptrlitblähung entstehen
unvermeidlich Abfälle von Staub und Pulver in größeren Mengen. Diese Abfälle konnten bisher, «renn überhaupt» nur bei sehr verminder
tem Preis Abnehmer finden,,
Ss ist bekannt, aus geblähtem Perlit unter Verwendung von organischen
oder anorganischen Bindemitteln, z.B. Bitumen- oder Asphaltemulsionen, Zement, keramischen Bindemitteln, aktiviertem
Ton oder Glas oder Asbest formkörper für Bau» und Isolieren ecke herzustellen; vgl. USA-Patentschriften 2 884 380,
2 858 227, 2 733 159, 2 585 366 und 2 511 830.
Diese Isolier- und Baustoffe haben ein spezifisches Gewicht von 270 bis 800 kg/m, sie können eine Wärmeleitzahl von 0,08 bis
0,22 koal/m h°0 bei 200O und von Ot15 bis 0,5 koal/m ΐΛ b#1
5000O sowie eine Druckfestigkeit von 8 bis 12 kg/cm aufweisen.
009830/0445
Bel der Herβteilung dieser Formkörper für Bau- und I^clierzweoke
werden entweder verhältnismäßig hohe spezifische Gewichte und gleichzeitig größere lärmeleiteahlwerte erreicht» Falle aan
bessere Yiärmeleitzahlwerte erzielen will, muß man eioh Alt
einem weniger druokfeeten und deshalb eerbreohlloh«n Materialgefüge
abfinden, formkörper, dit unter Verwendung ron organischen Bindemitteln hergestellt wurden, sind brennbar» Außerdem
gelingt ·· naoh den bekannten Verfahren nicht lauer, maßhaltige,
widerstandsfähige, unbrennbare, eeh» leichte und stark wärmt-
und sohallisolierende formkörper -billig herzustellen, Hier setzt
die Erfindung ein«
Die Erfindung bezweckt, Formkörper aus geblähtem Perlit oder
Vermiculit unter Verwendung eines Bindemittels herzustellen,
das aus dem Abfall haw. dem Staub ron geblähtem Perlit erhalten
wurde. Sie erfindungegemHß hergestellten formkörper weisen
die Nachteile der bekannten Formkörper auf der Grundlage von
geblähtem Perlit nieht auf und sie vereinigen in sich Maßhaltigkeit, Widerstandsfähigkeit, Unbrennbarkeit, «ehr niedriges
speEifleches Gewicht und starke Wärme- und Sohalllsolation.
Sie können aus billigen Auegangsverbindungen naoh einem einfachen
und wirtschaftlichen Verfahren hergestellt werden»
Gegenstand eier Erfindung ist somit ein Verfahren zur Herstellung
von Forialcörpern für Bau- und Isolier zwecke aus geblähtem
Perlit oder ¥enaikulitf welches dadurch gekennzeichnet ist,
BAD ORIGINAL 00983.0/0445
daß »an den geblähten Perlit ode» Vereikulit,
Bueaniraen mit andere» aineraliechen faserartigen
und gegebenenfalls mit Mineralisatoren, mit eine» das aus geblähten) Perlite taub oder -abfall und ge
trocken gelöschtem Kalk in einer Menge von 1,1
Mol SiO2 im Perlitetaub eew. -abfall unter Zugabe
bis Eur «ähplastischen loaeiatens, £»ettn der %g^
wart τοπ fässer bei einer Teaperatur ia Bereich
während etwa 2 bie 10 »iiUjten uad
ier und Lagerung bei Te«i>ejcaturen enieofaen et^ra
rend etwa 10 Minuten bie S Stunden erhalten setet und mte* weitgeötöÄer Erhaltung der fi
geblähten Perlite oder Vermiculite eieoht,
eu ?orekörpern ireifi?rat und diese bei eine»
etwa 8 bis 30 kg/cjB2 während etwa 1 bis 16
tigtem WasBerdanpf behandelt and hierauf trooJcöet
satoren, *.B. Alkali fluoride und bin», oder
plaetisohen Masse oder während der anachließendea
oit Wasser versetzten Masse eugesetet werden.
als Mineralisator Katriuefluorid und/oder OaIo
det. Der Mineralisator wird in einer Menge iron 1 bie
beeogen auf den Feststoffgehalt des Bindemittels9
Der geblähte Perlitetaub oder -abfall kann in einer
Ton D,001 bis etwa 3 as verwendet werden· BeYoreugt
Teilchengröße ron etwa 0,01 bis 1 ta verwendet*
009830/0445
Als mineralisohe faeerartige Jülletoffe können sY£» Aflbeatfaeern
oder Glasfasern In Mengen von 0,5 biß 3 Gew.-Ji mit Erfolg verwendet
«erden«
Bei der Herstellung der Formkörper können dies· alt Glasfasergewebe oder -vlies oder anderem Armierungen» ss«B» Stahlmasohtndraht
oder -gewebe verstärkt werden. Zur Herstellung von Produkten mit wasserabstoßenden oder wasserdichten Eigenschaften
können bekannte hydrophobialerende Mittel» e*B.Silikone, in
einer Menge von Gt2 bis 1,2 Gew.-£ zugesetzt «erden·
Das Bindemittel wird im allgemeinen in einer Menge entsprechend
etwa 15 bis 40 Gew.-^, vorzugsweise 25 bis 35 G«w.-5C, seines
Peststoffgehaltes verwendet.
Durch geeignete Wahl des Mengenverhältnisses der Bestandteile
und entsprechende Durchführung des erfindungsgeaäflen Verfahrens
gelingt es» leichte» sehr gut wärme- und eohallieolierende,
nicht brennbare maßhaltige Formkörper herzustellen, welche überraschenderweise
sowohl bei der Temperatur von flüssiger Luft (-1800C) als auoh bei Temperaturen bis su etwa 94O°C keinen
Strukturänderungen unterliegen und gegen Xhermosohook gut
widerstandsfähig sind.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann kontinuierlich oder diekontinuierlloh
auf teohnisoh einfachem Wege durchgeführt «erden.
BAD ORJGtNAL 009830/0445
Sie Zeichnung erläutert schematisch eine AusfUhrungsf or« des
erfindungsgemäßen Verfahrene·
Pulver bzw. Staub aus expandiertem Perlit wird aus des Behälter
über eine Waage in einen Kneter 3 gefördert. Aue dem Torratsbehälter
2 wird Oalciumoxyd oder trocken gelBsohter Kalk und aus
dem Behälter 4 wird Wasser in die Einführungssohneeke eines Kneters
5 eingespeist. Vorzugsweise wird ein heizbarer Kneter» ein sogenannter Ko-Kneter verwendet. Die Waesermenge wird 00 dosiert»
dafi die zum Lös oben des gebrannten Kalkes und zur Erreichung einer Sndfeuohtigkeit τοπ etwa 16 bis 253* erforderliehe Menge
Wasser zur Verfügung steht, die einen zähplaBtisohsn Zustand der
Hasse sichert. In dem Kneter 3 wird die Masse etwa 2 bis 10 Minuten
lang gründlich geknetet. Durch Beheizung des Kneters kann die Masse auf eine Temperatur bis zu etwa 1600O erhitzt werden.
Dabei ist dafür zu sorgen» daß der feuchtigkeitsgehalt der Masse im Bereioh ron 16 bis 25j£ bleibt. Anschließend gelangt die geknetete
Bähplastisohe Masse in einen Behälter 5» wo sie naoh Zu-
gäbe von Wasser in einer Menge von etwa 3 bis 9 Gewichteteilen
je Gewlohteteil Feststoff in der Masse und vorzugsweise unter
Zugabe von Mineralisatoren aus dem Behälter 16 und Mineralischen Fasern aus dem Behälter 7 mit Hilfe einer Heizvorrichtung 6 auf
etwa 60 bis 950O erwärmt und während etwa 10 Minuten bis 3 Stunden
unter Rühren gelagert wird. Danaoh ist die Herstellung des Bindemittels beendet. Dieses gelartige Bindemittel wird dann mit
geblähtem Perlit oder Vermlkullt in einen Mischer 9 eingeführt
009830/0445
und Bohonend, d.h. unter weitgehender Erhaltung der Teilchengröße
des geblähten Perlite bzw. Vermiculite etwa 2 bis 5 Minuten gemischt*
Da β Gemisch aus Bindemitteln und geblähten Perlit oder Vermikulit wird anschließend.zu Pormteilen, ε·Β· in einer lOrm 15,
in die gewünschte Form gebracht. Die Formteile werden hierauf
in einen Autoklav 10 eingeführt und unter hydrothermalen Bedingungen, d.h. in gesättigter Wasserdampf atmosphäre etwa 1 bie 16
Stunden bei einem Druck von etwa 8 bie 50 kg/cm behandelt. Der
Wasserdampf wird durch ein Yentil 12 in den Autoklav eingeführtβ
Bei Erreichung des Snddruokes wird die Dampfeufuhr unterbrochen.
Der Autoklav wird mit Hilfe der Heilvorrichtung U beheist· Die
behandelten Formteile werden dem Autoklav entnommen und E.B. in einer Trockenkammer 13 bei etwa 20 bis 2200O getrocknet, bie das
Material eine Endfeuchtigkeit von 1 bie 3£ erreicht. Die Temperaturregelung
kann automatisch durch einen Temperaturregler 14 erfolgen.
Die Erfindung wird duroh die Beispiele näher erläutert·
Beispiel 1
Es wurde Pulver bzw. Staub einer Korngröße von O1Ol bis 1 um aus
geblähtem Perlit mit 85* SiO2-Gehalt verwendet, 30 kg dieses HaterialB
wurden mit 40 kg gebranntem Kalk und 120 Liter Wasser in dem Trichter eines Knetere zusammengemischt und dann in dem Kneter 3 Hinuten
geknetet. Die geknetete, sähplaetieche Ilasse wurde dann in
009830/0445
einen Behälter*entleert und mit 500 Idter Wasser versetst.
Gemisoh wurde durch einen Propellerrührer in Bewegung gehalten
und 30 Minuten auf 900O erwärmt. Ss wurde ein,gelartige· Bindemittel erhalten, das in einem Mischer alt 250 kg geblähte* Perlit
3 Minuten sohonend susammengemisoht wird. Sie Mischung wurde In
einer Formpresse unter einem Druok ron β kg/cnr tu miMtv Platt«
mit einem Durchmesser ron 15 om und einer Stärke τοπ 3 oat verpreßt
und anschließend in einen Autoklav eingebracht und 6 Stunden
bei einem Druck Ton 16 kg/oar und einer Temperatur τ on etwa
2000C in Gegenwart von gesättigtem Wasserdampf behandelt. Anschließend
wird die Platte 3 Stunden in einem Trockenschrank eel
2000C getrocknet. Das erhaltene Produkt hatte ein speeifieohes
Gewloht γόη 185 kg/n' und eine Wärmeleitzahl yon 0,05 kcal/· n°°
bei 200O.
Das Verfahren von Beispiel 1 wurde wiederholt, jedoch wurde dem sähplastischen Gemisoh 1,5 leg Asbestfasern einverleibt. Xe wurde
ein Produkt mit einem spezifischen Gewioht Ton 170 kg/a und
einer Wärmeleitzahl von 0,045 kcal/a h°C bei 200O erhalten.
Das Verfahren von Beispiel 1 wurde wiederholt, jedoch wurden der zähplastißohen Masse 2 kg Natriumfluorid als Mineralisator
009830/0445
einverleibt. Es wurde ein Produkt 'mit einem spezifischen Gewicht
von 165 kg/m' und einer Y/ärmeleitaahl von 0,048 koal/m h°0 bei
200C erhalten«
15 kg dee in Beispiel 1 verwendeten Ferlitstaubes, 10 kg feiner
Quarzsand, 40 kg gebrannter Kalk und 120 Liter V/asser wurden in
dem Trichter eines Kneters zusammengemischt und dann in dem Kneter 3 Minuten bei 950O geknetet. Sie zähplaatieohe Masse wurde
gemäß Beispiel 1 weiter behandelt. Das erhaltene Bindemittel wurde mit 270 kg geblähtem Ferlit schonend vermischt, in der
Preßform verformt und in einem Autoklav 8 Stunden bei einem Druck
von 16 kg/cm und einer Temperatur von etwa 200 C mit geeättigtem
Wasserdampf behandelt. Bach dem Trocknen wurde ein Produkt mit
einem spezifischen Gewicht von 160 kg/nr und einer Wärmeleitzahl
von 0,042 koal/m h 0C bei 200C erhalten.
30 kg des in Beispiel 1 verwendeten geblähten Ferlitstaubes wurden mit 40 kg gebranntem Kalk und 120 Liter 7/asser zusammengemischt und in einem Ko-Kneter 3 Minuten bei 900C geknetet. Die
geknetete, zähplastieohe Masse wurde in einem Behälter gefördert
und mit 500 Liter Wasser, 2 kg Asbestfasern und 0,7 kg Hatriumfluorid
versetzt· Die masse wurde durch Rühren in Bewegung gehalten und während 30 Hinuten auf 900C erwärmt. Das erhaltene
009830/04ASADOR!G1NAL
gelartige Bindemittel wurde anschließend in einen Mischer eingeleitet, mit 250 kg geblfihtem Perlit Tersetet und 3 Minuten lang
•ohonend vermischt. Das Gemiaoh wurde in 3 cm dicker Sohleht auf
•in Bleoh aufgetragen und in einem AutoklaT 6 Stunden bei einem
Druok τοη 16 kg/cm und einer Temperatur τοη etwa 200 0 mit ge-•ättlgtem
Wasserdampf behandelt. Die Platte wurde το» Bleoh abgehoben und in einem Trookenaohrank 4 Stunden bei 1800O getrocknet.
Die Platte hatte ein spezifisches Gewieht τοη 140 kg/urjumd eine
* ftf
Auf die in Beiapiel 1 beschriebene Weise wurde ein Bindemittel hergestellt,
jedoch wurde anstelle τοη gebranntem Kalk trocken gelBaohter
Kalk in einer Menge entspreohend einem Caloiumoxydgehalt τοη 40 kg verwendet. Das erhaltene Bindemittel wurde mit 240 kg
geblähtem Vermiculit in einem bliaoher eohonend gemischt. Danach
wurde das Gemiaoh gemäß Beiapiel 1 Terformt» im AutoklaT mit gesättigtem
Wasserdampf behandelt und hierauf getrocknet» Da· erhaltene
Produkt hatte ein spezifisches Gewloht τοη 2D5 kg/m* und ein·
Wärmeleitzahl τοη 0,067 koal/» h 0O bei 200C9
30 kg des in Beispiel 1 verwendeten Pulvere aus geblähtem Perlit
wurden mit 50 kg gebranntem Kalk und 140 Liter Wasser vermisebt
009830/0445
und in einen Ko-Kneter 5 Hinuten bei 80°0 geknetet· Sie geknetete,
aähplastiaehe Masae wurde in einen Behalter gegeben und nit
600 Liter tfaeser, 3 kg Asbeetfasern und 1 kg Katriumfluorid reraetst.
Sie Mäaa· wurde mit Hilfe eines RUhrers in Bewegung gehalten
und 4$ Minuten auf 650C erwärmt. Dae auf dieee Welae erhaltene
gelartig« Bindemittel wurde in einem Hieoher mit 350 kg geblähte» Perlltjf Teraetst und 5 Minuten aohonend Termiaoht· Da«
Oemleoh wurde auf die la Beispiel 1 beschriebene Weiee in einer
Yornpreaae bei einem Druck τοη 12 kg/o* su einer Platte rerpreSt
und anaohlleBend bei einem Druck von 16 kg/cm in einem
Autoklar 8 Stunden bei 2000C mit gesättigtem Waeeerdampf behandelt.
Da· erhaltene Produkt hatte «in apesiflsohea Oewloht τοη
149 kg/m3 und eine »ärmeleitsahl τοη 0,04 kcal/m hQ0 ^1 20 c'
009830/0445
Claims (1)
- Ί571522PatentansprücheVerfahren eur Herstellung τοη Porakörpern tür Bau» und Isolierzwecke aus geblähtem Perlit oder Veraikulit, daduroh gekennzeichnet, daß man den geblähten Perlit oder Yermikulit, gegebenenfalls zusammen mit anderen mineralischen faserartigen Füllstoffen und gegebenenfalls mit Mlneralisatoren« mit eines Bindemittel» das aus geblähtem Perlitetaub oder -Abfall und gebranntem oder trocken gelöschten Kalk in einer Menge τοη 1,1 bit 2,0 Hol je Mol SiO2 im Perlit β taub bsi»,, -abfall unter Zugabe τοη Wasser bis sur zähplastisohen Koneistenef Kneten der Masse in Gegenwart τοη Wasser bei einer Temperatur im Bereloh τοη etwa 20 bis 1600O während etwa 2 bis 10 Minuten, darauffolgende Zugabe τοη Wasser und Lagerung bei Temperaturen swleohen etwa 60 und 950C während etwa 10 Minuten bis 3 Stunden erhalten worden ist, Tersetst und unter weitgehender Erhaltung der Teilchengröße des geblähten Perlite oder Vermiculite mischt, das erhaltene Gemisch su Formkörpern verformt und diese bei einem Druok τοη etwa 8 bis 30 kg/om2 während etwa 1 bis 16 Stunden mit gesättigtem Wasserdampf behandelt und hierauf trocknet·2ο Verfahren naoh Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet» daß das Bindemittel In einer Menge entsprechend etwa 15 bis 40 Gew.-^ seines Peststoffgehaltes verwendet wird*009830/04453. Verfahren naoh Anepruoh 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ala Mineralieator Natriumfluorid und bsn« oder Caloiumfluorid in einer Menge τοη etwa 1 bis 3 eew«->$ ven»endet wird οBAt) ORKMNAL009830/0445ι *·· Leerseite
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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