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Verfahren zur Herstellung von Kunststein aus Gips und Faser.
Die Verwendung von gebranntem Gips zur Herstellung von Kunststein ist uralt und der Wunsch lag nahe, Gips auch für die Herstellung faserarmierten Kunststeins nach Art des Asbestzementes heranzuziehen. Faser-Gips-Kunststein hätte gegenüber Faser-Zement-Kunststein mancherlei Vor- teile. Erhärteter Gips besteht, im Gegensatz zu erhärtetem Zement, ausschliesslich aus Kristallmassen.
Formlinge aus ihm haben daher eine fast vollkommen der Porosität entsprechende Anfmhmsfähigkeit für Lösungen kristalloider oder kolloider Art oder für geschmolzene Stoffe genügend niedrigen Schmelz- punktes. Während bei Faserzement das Einverleiben porenfüllender Stoffe wie Lösungen oder
Schmelzen nur unter grössten Schwierigkeiten und nur unvollkommen oder gar nicht gelang, ist dies bei Formlingen aus Gips (und Faser) ohne weiteres durch blosses Tauchen möglich, dessen Zeitdauer nicht nur von der gewünschten Tiefe der Imprägnierung, sondern auch von der Viskosität der Touchflüssigkeit abhängt.
Gips ist-wenn auch schwer-in Wasser löslich. Es ist nun einleuchtend, dass ein wasser- abweisendes bzw. wasserunlösliches Porenfülmittel, etwa ein Paraffin oder Bitumen, diesen Nach- teil zu beheben vermag. Ist das Porenfüllmittel chemisch widerstandsfähig, so wird es auch die Ein- wirkung aggresiver Lösungen verhindern. Dabei ist zu bedenken, dass Gips an sich gegen viele Angriffe unempfindlich ist, die Zement zerstören. Ein beispielsweise bituminierter Kunststein aus Faser und Gips wird daher überall dort verwendet werden können, wo freie Säuren, insbesondere schweflige
Säure (Cellulosefabriken) oder Schwefelsäure auch nur den Gedanken an Asbestzement ausschlossen.
Auch Abwässer verschiedener Art werden ihm nichts anhaben können.
Während Zement alkalisch ist und daher nicht nur auf etwa alkaliempfindliche Zusätze zu Faserzement oder Aufbringungen auf denselben oft sehr nachteilig einwirkt, ist Gips neutral. Dekorative Überzüge organiseher Natur auf Faserzement, etwa Lacke mit Gehalt an verseifbaren Ölen. wurden fast immer über kurz oder lang zerstört. Die schönsten Buntdruekverfahren mit oft überraschend schöner Anfangswirkung waren schliesslich eine Enttäuschung, allen Kunstgriffen zum Trotz. die angewendet wurden. Es bedarf wohl keiner Erläuterung, dass auf Faser-Gipsplatten auch empfindliehe Lackierungen haltbar sein müssen, soweit nicht gerade äussere Einflüsse schädigend wirken.
Untersucht man die Frege, warum Stuckgips bis heute noch nicht nach einem der vielen für Faserzement brauchbaren Verfahren verarbeitet wird, so zeigt sich, dass die viel zu kurze Bindezeit die Ursache ist. Die Hydratation tritt noch während des Verformungsvorganges ein, so dass entweder vorzeitige Erhärtung oder Ersäufen"des Gipses die Folge ist. Dies würde insbesondere für eine Verarbeitung von Stuckgips nach dem für Asbestzement geltenden Verfahren von L. Hatschek gelten.
Im folgenden ist ein Verfahren beschrieben, welches die Möglichkeit bietet, das bei Faserzement angewendete Verfahren von L. Hatschek auch zur Herstellung vonFaser-Gips-Kunststeinen zu verwenden, ja nicht nur dieses, sondern jedes Faser-Zementverfahren, das infolge der raschen Hydratisierung des Gipses zur Herstellung von Faser-Gips-Kunststein bisher unbrauchbar war.
Der Grundgedanke der Erfindung ist der, dass nicht gebrannter, sondern roher (bzw. hydratisierter) Gips von Zementfeinheit mit Faser nach Art des Faserzementes verarbeitet wird und das "Brennen" des Gipses erst nach der Verformung oder kurz vor Ende derselben erfolgt. Der rohe Formling (Platte, Rohr od. dgl. ) wird zunächst auf die zum Brennen des Gipses benötigte Temperatur gebracht, wodurch der Rohgips in die gerade gewünschte Form des gebrannten Gipses übergeht. Im allgemeinen wird man bei etwa 1500 "brennen" und dabei zu einer dem Stuckgips entsprechenden Type gelangen.
Dem nach Durchführung dieser Massnahme vorliegenden Formling aus Faser und gebrannten Gips wird-eventuell nach vorhergegangenem Pressen-die zur Hydratation nötige Wassermenge zugegeben (etwa durch Aufspritzen), worauf normale Erhärtung eintritt.
Es ist einleuchtend, dass neben dieser einfachen Ausführungsform des Verfahrens viele jener Kunstgriffe anwendbar sind, die bei andern Verformungsmethoden des Gipses geübt werden können, um zu Erzeugnissen besonderer Eigenschaften zu gelangen. An Stelle reinen Rohgipses sind Mischungen desselben mit andern Stoffen möglich, wie Kalk, Ton, Talk, Kieselsäure usw., wobei die Menge der Zusätze nach verschiedenen Gesichtspunkten geändert werden kann. Gewisse Zemente, die kein Tricaleiumaluminat enthalten und daher kein Gipstreiben zeigen (wie Ferrarizement, Übersulfatzement, Tonerdezemente) können gefahrlos zugemischt werden.
Man erreicht damit beispielsweise. dass der frische Rohformling die Fähigkeit erlangt, die weiteren Prozeduren-Trocknen und Brennen, Bewässern, Erhärten des Gipses-auch ohne tragende Form durchzumachen (Rohre, Formstücke).
Ähnlich wirkt durch Gips erregbare Hochofenschlacke. Auch Zumischungen von gebranntem Gips zur Faser-Rohgipsmischung können unter Umständen in ähnlichem Sinne wirken. Selbstverständlich kann man an Stelle von R1hgips zur Gänze gebrannten Gips mit Faser und Wasser anrühren. Dabei geht der gebrannte Gips in hydratisierten Gips über, nur haben die Kristalle keine Möglichkeit, sich
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zu verfilzen, d. h. der G : ps erhärtet nicht, er "ersäuft". Da dieser Gips nunmehr chemisch dein Roh- gips gleicht, kann er dann wie dieser weiter verarbeitet werden. Die Verarbeitung,, ersäuften" Gipses ist dann von Vorteil, wenn man Erzeugnisse von besonders niedrigem Raumgewieht herstellen will, wie Leichtbauplatten (Gipsdielen).
Das zur Hydratation des Gipses nötige Wasser kann rein sein oder eine der Lösungen vorstellen, wie sie häufig zur Regelung der Abbinde-und Volumsverhältnisse angewandt werden, z. B. Alkali- oder Ammonsalzlösungen. Hat der Gips Zusätze erhalten, wie Kalk oder Zement, so kann das Hydrata- tionswasser kalkbindende Salze oder selbst Säuren enthalten. Das letztere ist besonders dann von
Bedeutung, wenn der Zement oder Kalk wieder zerstört werden soll, nachdem er seine Aufgabe - Formhaltung des Roherzeugnisses - erfüllt hat. In solchem Falle ist die Wahl der Zementsorte unwichtig.
Das beschriebene Verfahren bietet nicht nur die Möglichkeit, die gewünschten Faser-Gips- formlinge jeder Art zu erzeugen, sondern bringt noch manche Vorteile technischer Art mit sich.
Zunächst arbeitet das Verfahren in voller Freiheit, d. h. ohne den Zwang zur raschen Ver- arbeitung, wie ihn der Zement ausübt, nachdem er einmal mit Faser und Wasser vermischt ist. Da
Rohgips nicht abbindet, kann seine Verarbeitung beliebig lange ausgedehnt werden, Stillstände sind hinsichtlich der Erhärtung ohne Bedeutung.
Es gibt keine Abfälle. Während bei Faserzement der Weichabfall schnellsten wieder in den
Fabrikationsprozess zurückgeführt werden muss, was nicht immer ganz ohne nachteilige Wirkung ist, ja oft wegen Erhärtens nicht mehr möglich erscheint, bleiben die Weichabfälle aus Faser und Roh- gips unbegrenzt wiederverwendungsfähig, da sie ja nicht erhärten.
Wünscht man gepresste Platten zu erzeugen, so findet das Pressen am einfachsten nach dem "Brennen" und vor Zugabe des Hydratationswassers statt. Dabei sind ungeölte Zwischenblech zu verwenden, die gleich nach dem Pressvorgang wieder zur Verfügung stehen.
Nicht unerwähnt soll bleiben, dass in Kunststeinen aus Faser und Gips der Asbest viel leichter durch organische Faser (z. B. Cellulose) ersetzt werden kann als bei Faserzement, da Gips neutral ist.
In Faser-Gipsplatten, deren Poren, wie eingangs beschrieben, durch chemisch widerstandsfähige und wasserfest Massen gefüllt sind, kann Asbest fast zur Gänze durch Cellulose ersetzt sein, die in jeder
Hinsicht gegen zerstörende Einflüsse geschützt ist.
Schliesslich sei noch darauf verwiesen, dass Gemische aus rohem oder hydratisiertem Gips und
Faser selbstverständlich auch in Verbindung mit Formlingen aus anderem Material, z. B. als Deck- schichte, möglich sind, soferne dieses Material nicht nur gipsverträglich ist, sondern auch das be- schriebene Verfahren nicht behindert. Faserkalkplatten lassen sich. beispielsweise mit Fasergipsplatten vereinigen. Das Verbinden verschieden zusammengesetzter Kunststeinplatten ist an sich bekannt.
Bei einem bekannten Verfahren zur Herstellung von Gipsbinden geht man folgendermassen vor : Auf einer Binde aus dünnem Gewebe, z. B. Mull, wird ein Brei aus ungebranntem Gips und Wasser, das etwas Klebstoff enthält, aufgestriehen. Dieses Gebilde schickt man durch einen Ofen, um das
Hydratwasser des Gipses bei ungefähr 1500 C auszutreiben. Der Gips haftet jetzt fest auf seiner
Unterlage und löst sich beim Zusammenrollen der Binde nicht ab. Will man die Binde verwenden, so benetzt man die Gipsschichte, drückt den Wasserüberschuss aus, wobei sich wieder eine gewisse
Formänderung ergibt, und stellt nun den Verband her, wobei die Gipsschieht ihre endgültige Form annimmt, in der sie erhärtet.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung von Kunststein aus Gips und Faser nebst allfälligen Zusätzen, dadurch gekennzeichnet, dass man Rohgips oder hydratisierten Gips von Zementfeinheit und Faser mit Wasser vermengt, verformt, sodann"brennt"und dann erst durch Zugabe von Wasser oder wässrigen Lösungen zum Erhärten bringt.