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DE2410605A1 - Baustoffkoerper, insbesondere baustoffplatten, sowie verfahren zu deren herstellung - Google Patents

Baustoffkoerper, insbesondere baustoffplatten, sowie verfahren zu deren herstellung

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DE2410605A1
DE2410605A1 DE2410605A DE2410605A DE2410605A1 DE 2410605 A1 DE2410605 A1 DE 2410605A1 DE 2410605 A DE2410605 A DE 2410605A DE 2410605 A DE2410605 A DE 2410605A DE 2410605 A1 DE2410605 A1 DE 2410605A1
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resin
glued
granules
pressed
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Kurt Dr Kirsch
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Isovolta AG
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Description

Baustoffkörper, insbesondere Baustoffpiatten , sowie Verfahren zu deren Herstellung
Die Erfindung betrifft unbrennbare Baustoffkörper, insbesondere Baustoffplatten, die gute VJärmedammeigenschaften aufweisen.
Unbrennbare Baustoffkörper bestehen im .allgemeinen aus anorganischen Materialien, Beispielsweise erhält man durch Vermengen von Blähmaterialien wie Blähglimmer mit Gips oder Zement und eine' entsprechende Formung nach dorn Aushärten Formkörper wie Platten oder Quader, die air, Leichtbauelemcnte Verwendung finden. Der dabei für ei no ausreichende Bindung der Blähmaterialien nötige, relativ hohe Einsatz an Binde- bzw. Zernentierungsinitteln führt zu meist relativ langen Aushärtezeiten bzw. zu Körpern, die nur eine geringe thermische Isolationsfähigkeit aufweisen. Außerdem sind Baustoffkörper dieser Art meist schwierig bzw. nur unter starkem Werkstoffverschleiß zu bearbeiten.
Aus der schweizerischen Patentschrift Nr. 519 639 ist es nun ferner bekannt, Blähglimmer und ein anorganisches, nicht brennbares Bindemittel in Volumsteilen von 9 : 1 zu mischen und die Mischung zu Baustoff körpern zu ver-rpressen. Der bei diesem Verfahren erforderliche Bindemitteleinsatz ist dabei also relativ hoch.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, Baustoffkörper, insbesondere Baustoffplatten, die ein harzgebundenes anorganisches Material, wie Blähmaterial, Schlackenv/olle, Flugasche od.dgl. enthalten, sowie ein Verfahren zu deren Herstellung anzugeben, bei dem man unter Einsatz von organischen Bindemitteln mit einem sehr geringen Bindernitteleinsatz auskommt, jedoch trotz der Verwendung dieser organischen Eiindemittel einen unbrennbaren Baustoff körper mit guten Wärmedämmeigenschaften erhält, der' überdies noch gut -schallisolierend ist. '
·. 4098,39/091 1 .../3;
Diese Aufgabe wird durch den erfindungsgemäßen Baustoffkörper gelöst, der dadurch gekennzeichnet ist, daß er ein aus einem Harzgemisch oder Mischharz bestehendes organisches Bindemittel mit mindestens einer brennbaren Harzkomponente und mindestens einer unbrennbaren, stickstoffhaltigen Harzkomponente enthält. Dabei ist die brennbare Harzkomponente vorteilhaft ein Phenolheirz und/oder die unbrennbare, stickstoffhaltige Harzkomponente ein Harnstoffharz, wobei vorzugsweise der Gehalt der Harnstoffharzkomponente im Harzgemisch oder Mischharz 10 bis 25 Mol.% beträgt.
Im Brandfalle entsteht in einem solchen Baustoffkörper durch die Wärmeeinwirkung auf das Harnstoffharz eine mit Stickstoff angereicherte Atmosphäre, die ein Verbrennen der brennbaren Harzkomponente (Phenolharz) insoweit verhindert, daß keine Verkohlung, sondern eine sogenannte Inkohlung entsteht, bei der sich oberflächlich auf dem Baustoffkörper eine dichte thermisch stabile Kohlenstoffschicht bildet.
Als Blähmaterialien haben sich beispielsweise Vermiculit, Perlit, Blähton oder Gemische daraus als vorteilhaft erwiesen.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Baustoffkörper dadurch gekennzeichnet,. daß er neben dem organischen Bindemittel als zusätzliches Bindemittel Wasserglas enthält. Dabei beträgt der Anteil an Wasserglas an der gesamten als Feststoff gerechneten Bindemittelmenge mindestens 10 Gew.%.
Der Wasserglaszusatz zum Bindemittel bewirkt u.a. eine Erhöhung der Brandfestigkeit des erfindungsgemäßen Baustoff körpers .
.../3 409839/0911
Die Aufgabe gemäß der Erfindung wird ferner durch ein Verfahren zur Herstellung eines ein Blähmaterial enthaltenden Baustoffkörpers gelöst, das dadurch gekennzeichnet, ist, daß das Blähmaterial-Granulat unter Rühren mit dem Bindemittel besprüht wird/ wobei, bezogen auf das Blähmaterial und berechnet als Festsubstanz, 2 bis 30 Gew.% Harz aufgetragen wird, und das so beleimte Granulat in hydraulischen beheizten Pressen zu Formkörpern geformt bzw. verpreßt wird. Dabei wird vorteilhaft der Feuchtigkeitsgehalt des beleimten Granulats auf unter 7 % reduziert und anschließend dieses beleimte Granulat in einer mittels Hochfrequenz beheizten Presse verpreßt.
Gemäß einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das beleimte Granulat bei Raumtemperatur vorkomprimiert, entformt und anschließend verpreßt und thermisch ausgehärtet. Das entformte Granulat weist dabei infolge der Vorkomprimierung eine derartige Festigkeit auf, daß ein stabiler Preßkuchen entsteht, der ohne besondere Transportmittel wie Bleche oder Bänder, in die Presse eingefahren werden kann.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden während des Besprühens "des Granulats mit dem Bindemittel Verstärkungs- bzw. Armierungselemente eingebracht, wonach das Granulat vorzugsweise vorkomprimiert und dann zu dem endgültigen Baustoffkörper verpreßt wird. Als Verstärkungs--bzw. Armierungselemente eignen sich besonders Glasfasern, Glasfäden u.dgl.
Der erfindungsgemäße Baustoffkörper kann insbesondere als Baustoffplatte direkt bei seiner Herstellung zu
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-A-
einer Mehrschichtplatte integriert werden. Eine solche Mehrschichtplatte kann gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens dadurch hergestellt werden, daß das beleimte Granulat bzw. der vorkomprimierte Preßkuchen mit vorher beieimten Deckblättern bzw. gemeinsam mit äußeren Deckplatten verpreßt wird. Durch einen derartigen Mehrschichtaufbau wird beispielsweise unter Verwendung von Papier, Glasvlies, Aluminiumfolie u.dgl. eine Erhöhung der mechanischen Festigkeit der hergestellten Platte erzielt.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das Verfahren, bei dem das beleimte, ein Blähmaterial enthaltende Granulat zunächst vorkomprimiert und in hydraulisch beheizten Pressen zu Formkörpern geformt bzw. verpreßt wird, ferner dadurch gekennzeichnet, daß neben dem Besprühen mit dem organischen Bindemittel über getrennte Besprüheinrichtungen ein Besprühen des Granulates mit Wasserglas stattfindet.
Aus der CH-PS Nr. 187 051~ist zwar eine Baustoffplatte bekannt, die aus Blähglimmer und Wasserglas als Bindemittel besteht. Bei der Verwendung eines anorganischen Bindemittels wie Wasserglas ist aber im allgemeinen ein wesentlich höherer Bindemitteleinsatz erforderlich als bei Verwendung von organischen Bindemitteln. Außerdem besteht bei Bindemitteln wie Wasserglas, die bei ihrer Aushärtung eine relativ große Wassermenge abgeben, die Schwierigkeit, dieses Wasser genügend rasch abzuführen, was im allgemeinen zu relativ langen Preßzeiten führt. Die Verwendung von Wasserglas als Bindemittel für Baustoffkörper hat sich daher wenig eingeführt.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren, bei dem sowohl ein organisches Bindemittel als auch Wasserglas eingesetzt
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wird, ist nun eine wesentlich geringere Wasserglasrnenge erforderlich als bei dem genannten bekannten Verfahren gemäß der CH-PS 187 051, da ein großer Teil der Bindemittelwirkung von dem organischen Bindemittel herrührt. Da der organische Bindemittelanteil bei seiner Aushärtung aber nur relativ geringe Wassermengen abgibt, sind bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wesentlich geringere Wassermengen abzuführen und man kommt mit wesentlich geringeren Ausheizzeiten aus, als es bei einem nur allein mit Wasserglas gebundenen Baustoffkörper der Fall wäre.
Durch das voneinander" getrennte Aufsprühen des organischen Bindemittels.bzw. von Wasserglas auf das Blähmaterialgranulat wird auf den geblähten Körnern ein Bindemittelfilm erzeugt, der beide, nämlich das organische Bindemittel und Wasserglas, enthält. In diesem Bindemittelfilm findet nun eine Fällungsreaktion statt, bei welcher der Film in eine gallertartige Konsistenz übei-geht. Es zeigt sich nun, daß das so beleimte Granulat nach seiner Vorkomprimierung wesentlich festere Grünkörper ergibt als jeweils bei einer Beleimung mit dem organischen Bindemittel bzw. mit dem Wasserglas allein.
Für das erfinderische Verfahren sind nachstehend einige bevorzugte Beispiele angegeben.
Beispiel 1:
600 Liter (50 kg) Vermiculit der Körnung 0,5 bis 3 mm werden in einem Freifallmischer mit 12 Liter eines 70%igen wässrigen Harzgemisches, bestehend aus 85 Mol-% Phenolformaldehydharz und 15 Mol-% Harnstofformaldehydharsi, durch Aufsprühen vermischt, sodaß die Körner des geblähten Glimmers gleichmäßig benetzt sind. Das so hergestellte beharzte Granulat wird in einer geeigneten unbeheizten Vorpreßeinrichtung gleichmäßig bei einem
.../6 409839/0911
ρ
Druck von ca. 1,5 kp/cm auf 50 % seines ursprünglichen Schüttvolumens komprimiert, wodurch ein transportierbarer Formpreßling erhalten wird. Dieser wird anschließend in einer mittels Hochfrequenz und/oder thermischer Beheizung ausgestatteten Presse unter gleichzeitigem Mitpressen von einseitig beharzten Deckplatten aus Kraftpapier bei
einem Druck von 2 bis 3 kp/cm und einer Pressentemperatur von 150 bis 1700C ausgehärtet. Der Formpreßling wird heiß entformt und auf das gewünschte Format geschnitten.
Bei der Prüfung auf Brennbarkeit treten keine·erstickenden oder brennbaren Dämpfe oder Gase auf, das Materiell glüht unter Flammeinwirkung entsprechend der herrschenden Temperatur auf, nach Entfernen der Flamme ist kein Nachbrennen zu beobachten.
Der nach dem. Beispiel hergestellte Baustoff weist ein Raumgewicht von 350 bis 400 kg/m auf und zeigt eine
2 Biegefestigkeit von 40 bis 50 kg/cm .
Beispiel 2:
Zur Herstellung einer Mischharzlösung werden 1 kMol Phenol (94 kg), 0,15 kMole Harnstoff (9 kg) und 1,6 kMole Formaldehyd (120 kg, 40 gew.-%ige Lösung) mit Natronlauge katalysiert und bei 80 bis 1000C zu einem Mischharz kondensiert. Die Harzlösung wird darauf durch Vakuumdestillation auf 70 % Festkörper eingeengt.
600 Liter (50 kg) Vermiculit der Körnung 0,5.bis 3 mm werden mit einem Freifallmischer mit 12 Liter dieser 70%igen Mischharzlösung analog wie bei dem Beispiel 1 durch Aufsprühen vermischt.
Das so beharzte Granulat wird nun wie in Beispiel 1 beschrieben, weiterverarbeitet.
4098.39/0911 · .../η
Beispiel 3:
600 Liter (50 kg) Vermiculit der Körnung 0,5 bis - 3 mm werden in einem Freifallmischer einerseits mit 5,4 1 (6,21 kg) der im Beispiel 2 beschriebenen Mischharzlösung und*/5,4 1 (8,10 kg) Natron-Wasserglas mit 48-500Be besprüht, sodaß die Körner des geblähten Glimmers gleichmäßig benetzt sind. Das so beleimte Granulat wird in einer geeigneten unbeheizten Vorpreßeinrichtung gleichmäßig bei einem Druck von 1,5 kp/cm auf 50 % seines ursprünglichen Schüttvolumens komprimiert, wodurch ein transportierbarer Formpreßling erhalten wird. Dieser wird anschließend in einer mittels Hochfrequenz und/oder thermischer Beheizung ausgestatteten Presse unter gleichzeitigem Mitpressen von einseitig beharzten Deckplatten aus Kraftpapier bei
einem Druck von 2 bis 3 kp/cm und einer Prcnsentemperatur von 150 bis 1700C ausgehärtet. Der Formpreßling wird heiß entformt und auf das gewünschte Maß geschnitten.
Der nach diesem Beispiel hergestellte plattenförmige Baustoffkörper weist ein .Raumgewicht von 350 bis 400 kg/m
— · ρ
auf und zeigt eine Biegefestigkeit von 45 bis 55 kp/cm .
Beispiel 4:
Bei der Herstellung eines plattenförmigen Baustoffkörpers wird wie gemäß Beispiel 3 verfahren, mit dem Unterschied, daß 600 Liter (50 kg) Vermiculit nun mit nur 4,2 1 (4,83 kg) Mischharzlösung, aber mit einem größeren Wasserglasanteil, nämlich mit 6,7 1 (10,05 kg) Natron-Wasserglas - jeweils in derselben Qualität wie in Beispiel 1 - eingesetzt wird.
Der erzielte Baustoffkörper hat wie gemäß Beispiel 3 ein
3
Raumgewicht von 350 bis 400 kg/m und eine Biegefestigkeit
ρ
von 45 bis 55 kp/cm , weist aber wegen des größeren Wasserglasanteiles am Bindemittel eine höhere Brandfestigkeit auf.
-o-O-o-
*/ über eine getrennte Besprüheinrichtung mit
409839/0911

Claims (13)

Patentansprüche:
1. Baustoffkörper, insbesondere Baustoffplatte, der ein harzgebundenes, anorganisches Material, wie z.B. Blähmaterial, Schlackenwolle, Flugasche od.dgl. enthält, dadurch gekennzeichnet, daß er ein aus einem Harzgemisch oder Mischharz bestehendes organisches Bindemittel mit mindestens einer brennbaren Harzkomponente und mindestens einer unbrennbaren, stickstoffhaltigen Harzkomponente enthält.
2. Baustoffkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die brennbare Harzkomponente ein Phenolharz ist.
3. Baustoffkörper nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die unbrennbare stickstoffhaltige Harzkomponente ein Harnstoffharz ist.
4. Baustoffkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehalt der Harnstoffharzkomponente im Harzgemisch oder Mischharz 10- bis 25 Mol-% beträgt.
5. Baustoffkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß er neben dem organischen Bindemittel als zusätzliches Bindemittel Wasserglas enthält.
6. Baustoffkörper nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil an Wasserglas an der gesamten als Feststoff gerechneten Bindemittelmenge mindestens 10 Gew.% beträgt. '
7. Verfahren zur Herstellung eines ein Blähmaterial enthaltenden Baustoffkörpers nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Blähmaterial-Granulat unter Rührung mit dem Bindemittel besprüht wird, wobei, bezogen auf das Blähmaterial und berechnet
98.39/09
-*■■
als Festsubstanz, 2 bis 30 Gew.% Harz aufgetragen • wird und das so beleimte Granulat in hydraulischen, •geheizten Pressen zu Formkörpern .geformt bzw.'verpreßt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Feuchtigkeitsgehalt des beleimten Granulats auf unter 7 % reduziert wird und anschließend dieses beleimte Granulat in einer mittels Hochfrequenz beheizten Presse verpreßt wird.
9. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das beleimte Granulat beim Raumtemperatur vorkomprimiert, entformt und anschließend verpreßt und thermisch ausgehärtet wird.
10. Verfahren nach den Ansprüchen 7 bis 9,. dadurch gekennzeichnet, daß während des Besprühens des Granulats mit dem Bindemittel Verstärkungs- bzw, Armierungselemente eingebracht werden.
11. Verfahren nach den Ansprüchen 7 bis 10., dadurch gekennzeichnet, daß das beleimte Granulat bzw. dor vorkomprimierte Preßkuchen mit vorher beleimten Deckblättern verpreßt wird.
12. Verfahren nach den Ansprüchen 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß nach Beleimung des Granulats dieses zusammen mit äußeren Deckplatten verpreßt wird.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 12, bei das beleimte, ein Blähmaterial enthaltende Granulat • zunächst vorkomprimiert und in hydraulisch beheizten Pressen zu Formkörpern geformt bzw. verpreßt wird, dadurch gekennzeichnet, daß neben dem Besprühen mit dem organischen Bindemittel über getrennte Besprüheinrichtungen ein Besprühen des Granulats mit Wasserglas stattfindet. 409 839/0911
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