DE2449015A1 - Verfahren zur herstellung von faserhaltigen baukoerpern - Google Patents

Description

• "Verfahren zur Herstellung von faserhaltigen Baukörpern" Es ist bekannt, faserhaltige Baukörpern, insbesondere Platten, aus sulfatischen Bindemitteln, faserigen Stoffen, die, wie beispielsweise pflanzliche, tierische, mineralische und künstliche Faserstoffe, zu einer filzartigen Vernetzung neigen, herzustellen. Von diesen Faserstoffen haben sich Sisal, Holzwolle, Holzspäne, Papierabfälle, Cellulosefasern, Tierhaare, Fischschuppen, Schlackenwolle, Glimmer, Asbest, Nylon und dergleichen bereits bewährt.
• Anstelle oder zusammen mit diesen Faserstoffen können auch andere Substanzen eingesetzt werden, die beispielsweise bei der Zerkleinerung wasserunlöslicher fester Stoffe in Form von Teilchen entstehen, welche scharfkantige oder bartartige Kanten aufweisen und außerdem verwunden sein können. Derartige Produkte werden bei der spanabhebenden Bearbeitung von Kunststoffen und Metallen als Abfallprodukte erhalten. Als sulfatische Bindemittel können Calciumsulfat-Halbhydrat sowie dessen Gemische mit Gipsschlackenzement eingesetzt werden, die außerdem noch eine geringe Menge Zement enthalten können.
• Zur Herstellung der faserhaltigen Baukörper werden die sulfatischen Bindemittel und die faserigen Stoffe mit einer Wassermenge angeteigt, die die zum Abbinden des sulfatischen Bindemittels notwendige Wassermenge um ein vielfaches übersteigt. Dieses Gemisch wird vorteilhaft in dem Mischer einer Vorrichtung erzeugt, wie sie zur Herstellung von Baukörpern aus Faserstoffen und hydraulischen Bindemitteln bekannt ist. Über die zu dieser Vorrichtung gehörenden Dosiereinrichtung wird das Gemisch als Vlies auf ein poröses Förderband ausgebracht, unter dem Absaugvorrichtungen angreifen, mit denen die Hauptmenge des Überschußwassers aus dem Vlies entfernt wird. Das entwässerte Vlies wird dann gegebenenfalls nach vorherigem oder gleichzeitigem Abpressen von dem Transportband abgenommen und in mehreren Lagen übereånander auf eine Formatwalze gewickelt, bis die gewünschte Plattenstärke erreicht ist. Das auf diese Weise auf die Formatwalze in mehreren Lagen aufgewickelte Vlies wird dann aufgeschnitten, als biegsam feuchte Platte abgenommen und-dem Trocknungsteil der Vorrichtung zugeführt.
• Nachteilig ist für dieses Verfahren, daß die Dicke der einzelnen Vlieslagen durch den Entwässerungsgrad begrenzt begrenzt ist, der durch das Absaugen erreicht werden kann.
• Dieser Entwässerungsgrad nimmt mit steigender Vliesdicke ab. Da in den aufzubringenden Suspensionen eine Feststoffkonzentration von 15 Gew.% normalerweise nicht überschritten werden kann, sind größere Vliesdicken nur durch die Ausbringung einer größeren Gemischmenge zu erreichen.
• Es wurde nach Möglichkeiten gesucht, diese Nachteile zu vermeiden und größere Vlies stärken zu erreichen.
• Es wurde ein Verfahren zur Herstellung von faserhaltigen Baukörpern durch Ausbildung eines mit einer Oberflächenbeschichtung versehenen Vlieses aus Gemischen von Fasern mit sulfatischen Bindemitteln und einer Wassermenge, die um ein vielfaches größer ist als die zum Abbinden des sulfatischen Bindemittels notwendige Wassermenge, auf einem wasserdurchlässigen Transportband mit daran angreifenden Absaugvorrichtungen und einer Formatwalze, auf der das weitgehend entwässerte Vlies aufgewickelt wird, gefunden.
• Danach wird auf die der Formatwalze zugekehrten Oberfläche der zweiten und der folgenden Vlieslagen, nach der durch Absaugen zumindest eines Teils der überschüssigen Wassermenge bewirkten Verfestigung des Vlieses und vor dessen Auflegen auf die Formatwalze, trockenes sulfatisches Bindemittel aufgestreut.
• Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die Fasern mit den sulfatischen Bindemitteln, wie beispielsweise Calciumsulfat-Halbhydrat, dem auch Gipsschlackenzement zugesetzt sein kann, mit einer Wassermenge vermischt, die um ein vielfaches größer ist, als die zum Abbinden der sulfatischen Bindemittel notwendigen Wassermenge.
• Die Wassermenge beträgt vorteilhaft das 8 bis 16-fache der Gewichtsmenge der sulfatischen Bindemittel. Besonders vorteilhaft wird als sulfatisches Bindemittel ein Calciumsulfat-Halbhydrat eingesetzt, das seine Teilchengröße in Gegenwart von Wasser bis zum Beginn des Abbindevorganges nicht oder nur unwesentlich ändert. Besonders günstig hat dieses Calciumsulfat-Halbhydrat in wässriger Suspension eine nach Blaine gemessene spezifische Oberfläche von 500 bis 6.000, vorzugsweise 1.000 bis 3.000, cm2/g. Diese spezifische Oberfläche des Calciumsulfat-Halbhydrats kann dadurch erzeugt werden, daß ein auf die erforderliche Feinheit vermahlener Rohgips in Gegenwart von Chloriden des Magnesiums, Calciums bzw. Zinns oder in Gegenwart von Kaliumperchlorat durch Kochen erzeugt wird. Diese Zusatzstoffe sollen in Mengen von 0,05 bis 0,5, vorzugsweise 0,1 bis 0,3 Gew.% angewendet werden. Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, anstelle der vorgenannten Zusatzmittel schutzhautbildende Substanzen, wie beispielsweise Polyvinylacetat oder Silicone, während des Gipskochens zuzusetzen. Auch hierbei muß der Rohgips bereits auf die erforderliche Feinheit vorgemahlen sein. Es reicht aus, wenn diese Mittel in Mengen von 0,1 bis 1,0, vorzugsweise 0,1 bis 0,5, Gew.% eingesetzt werden.
• Als aufzustreuende Substanz werden vorteilhaft Calciumsulfate verwendet, die unter Bindung von Wasser abbinden. Besonders geeignet hat sich das Calciumsulfat-Halbhydrat gezeigt, das bekanntlich beim Abbinden in das Calciumsulfat-Dihydrat übergeht. Diese trockenen sulfatischen Bindemittel , die auf die der Formatwalze zugekehrten Oberfläche des Vlieses aufgestreut werden, können auch mit trockenen Faserstoffen gemischt sein. Als Faserstoffe können hierbei sämtliche zur Herstellung von faserhaltigen Baukörpern unter Verwendung vonsulfatischen Bindemitteln brauchbaren Fasern eingesetzt werden. Die dem aufzustreuenden sulfatischen Bindemittel zuzusetzenden Fasern können die gleichen sein, die bereits Bestandteil des Vlieses sind. Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, andere Fasern als Beimischung zu den aufzustreuenden sulfatischen Bindemitteln zu verwenden, als in dem zu bestreuenden Vlies vorliegen.
• Dem aufzustreuenden sulfatischen Bindemittel können vor dem Aufbringen auf das Vlies 10 bis 100 Gew.%, vorzugsweise 10 bis 50 Gew.%, - bezogen auf das Gesamtgewicht des entstehenden Gemisches - an trockenen Fasern zugesetzt werden.
• Für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es wesentlich, daß aus dem zu behandelnden Vlies bereits die Hauptmenge des Überschußwassers durch Absaugen entfernt ist. Außerdem ist bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zu beachten, daß die erste Vlieslage, die auf die Oberfläche der Formatwalze aufgewickelt ist, nicht mit trockenen sulfatischen Bindemitteln bzw. deren Gemische mit Faserstoffen betreut werden, da durch diese Maßnahme die Gefahr eines Ankleben dieser Vliesoberfläche an die Oberfläche der Formatwalze besteht.
• Aus diesem Grund kann die der Formatwalze zugekehrte Oberfläche des Vlieses erst ab der zweiten bis letztlich zur letzten Vlieslage, gemäß den erfindungsgemäßen Maßnahmen behandelt werden.
• Die erfindungsgemäßen Maßnahmen bewirken, daß die pro Umdrehung auf die Formatwalze aufgewickelte Masse der Vlieslagen größer ist, als bei vorbekannten Verfahren, nach denen die Vliesoberflächen mit sulfatischen Bindemitteln nicht bestreut worden sind. Durch die Verwendung der insbesondere wasserbindenden sulfatischen Bindemittel wird das Vlies zusätzlich entwässert, da das zum Bestreuen der Vlieslage verwendete sulfatische Bindemittel einen Teil der in dem Vlies noch verbliebenen Restfeuchte in Form von Kristallwasser bindet. Daraus erght sich auch die Notwendigkeit, die Menge des aufzustreuenden sulfatischen Bindemittels im Maximalfall so zu bemessen, daß die in dem Vlies vorhandene Restfeuchte auch zum Abbinden des aufgestreuten sulfatischen Bindemittels ausreicht.
• Die erfindungsgemäßen Maßnahmen haben aber außerdem zur Folge, daß die mechanischen Eigenschaften des faserhaltigen Baukörpers entscheidend verbessert werden. Durch die bessere Entwässerung des Vlieses, die das auf die Oberfläche des Vlieses aufgestreute sulfatische Bindemittel bewirkt, kann der Druck des Vlieses an die Formatwalze erhöht werden. Durch diese Druckerhöhung werden Baukörper mit höheren Dichten und höheren Festigkeiten erzielt, als es nach den bisher bekannten Verfahren möglich war.
• Eine weitere Verbesserung der Festigkeit der herzustellenden Baukörper kann nach dem erfindungsgemäßen Verfahren noch dadurch erreicht werden, daß das sulfatische Bindemittel in unregelmäßig angeordneten Häufchen auf der Vliesoberfläche verteilt wird, wobei jedoch die aufgegebene Menge an sulfatischen Bindemitteln pro Vlies lage im wesentlichen gleich sind. Durch die Verpressung eines auf diese Weise vorbehandelten Vlieses an der Formatwalze werden die einzelnen Vlieslage wellenartig verpresst und verspannt.
• Dadurch wird die Biegezugfestigkeit des erzeugten Baukörpers wesentlich erhöht.
• Selbstverständlich können dem aufzustreuenden sulfatischen Bindemittel auch noch organische Bindemittel, sowie Pigmente und/oder geringe Mengen an Füllstoffen anderer Art zugemischt sein.
• Um ein gutes Ablösen der auf der Formatwalze aufliegenden Vlieslage zu erreichen, kann es vorteilhaft sein, die der Formatwalze zugekehrte Oberfläche dieser ersten Vlieslage allein mit trockenen Fasern zu bestreuen. Diese Faserschicht wirkt als Trennmittel und gewährleistet ein leichtes Ablösen des Baukörpers von der Formatwalze.
• Auch diese Faserschicht wird vorteilhaft erst dann auf die Oberfläche der ersten Vlieslage aufgebracht, nachdem diese bereits durch Entwässerung einen gewissen Verdichtungsgrad erreicht hat. Auf jeden Fall aber muß diese Faserschicht auf die Oberfläche der ersten Vlies lage aufgebracht sein, bevor diese auf die Formatwalze aufgewickelt wird. Außer dem Vorteil des leichten Ablösens des Baukörpers von der Formatwalze wird dessen Feststoffanteil durch die aufgestreuten Fasern erhöht. Die aufzustreuende Fasermenge soll hierbei etwa 12 Gew.°h des in der bestreuten Fläche enthaltenen Gesamtfeststoffanteils betragen. Durch Verwendung stark strukturierender oder gefärbter Fasern kann zusätzlich eine besondere Gestaltung der Plattenoberfläche erreicht werden. Anstelle der Fasern oder zusätzlich dazu können auch andere pulverförmige Trennmittel auf die der Formatwalze zugekehrten Oberfläche der ersten Vlies lage aufgestreut werden. Solche pulverförmige Trennmittel sind beispielsweise Pigmente, mineralische PüllstofE, Talkum, Baryt, Quarzmehl, Korkmehl, Holzschliff und dergleichen.
• Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen wird es möglich, den Feststoffanteil faserhaltiger Baukörper, die unter Verwendung sulfatischer Bindemittel und einer Wassermenge erhalten werden, welche ein vielfaches der zum Abbinden des sulfatischen Bindemittels benötigten Wassermenge beträgt, zu steigern. Weiterhin können durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen auch eine leichtere Ablösbarkeit der Baukörper von der Formatwalze, sowie gegebenenfalls eine Verbesserung der Oberflächenqualität erreicht werden. Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen wird vor allem eine Steigerung der Dichte und eine Erhöhung der Festigkeit der Baukörper ohne wesentlichen technischen Aufwand erreicht.

Claims (5)

1. Patentansprüche

   Verfahren Verfahren zur Herstellung von faserhaltigen Baukörpern durch Ausbildung eines mit einer Oberflächenbeschichtung versehenen Vlieses aus Gemischen von Fasern mit sulfatischen Bindemitteln und einer Wassermenge, die um ein vielfaches größer ist als die zum Abbinden des sulfatischen Bindemittels notwendige Wassermenge auf einem wasserdurchlässigen Transportband mit daran angreifenden Absaugvorrichtungen und einer Formatwalze, auf der das weitgehend entwässerte Vlies aufgewickelt wird, dadurch gekennzeichnet, daß auf die der Formatwalze zugekehrte Oberfläche der zweiten und der folgenden Vlieslagen, nach der durch Absaugen zumindest eines Teils der überschüssigen Wassermenge bewirkten Verfestigung des Vlieses und vor dessen Auflegen auf die Formatwalze, trockenes sulfatisches Bindemittel aufgestreut wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das aufzustreuende sulfatische Bindemittel in einer Menge aufgestreut wird, die 10 bis 100, vorzugsweise 10 bis 50 Gew.% - bezogen auf den Feststoffgehalt des bestreuten Vlieses - beträgt.
3. 3. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß dem sulfatischen Bindemittel vor dem Aufbringen auf das Vlies 12 Gew.% - bezogen auf das Gesamtgewicht des entstehenden Gemischs - an trockenen Fasern zugesetzt wird.
4. 4. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das sulfatische Bindemittel in unregelmäßig angeordneten Häufchen auf die Vliesoberfläche verteilt wird, wobei jedoch die aufgegebenen Mengen an sulfatischen Bindemitteln pro Vlieslage im wesentlichen gleich sind.
5. 5. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die der Formatwalze zugekehrte Oberfläche der ersten Vlieslage mit trockenen Fasern oder einem pulverförmigen Trennmittel bestreut wird, bevor diese auf die Formatwalze aufgewickelt wird.