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Verfahren zur Herstellung von Verstärkungs-Einlagen für Leichtbauplatten
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Verstärkungs-Einlagen für Leicht- bauplatten. Die Einlagen bestehen dabei aus einem Schleier dünner langer Glasfasern, Gesteinsfasern,
Kunststoffasern od. dgl. und sind nur an ihren gegenseitigen Berührungsstellen miteinander verbunden.
Bei einem bekannten Verfahren zum Herstellen von Einlagen für Leichtbauplatten wird von Schleiern, Gespinsten, Vliesen oder Geweben ausgegangen. Solche Elemente werden zu hohlraumbildenden Schichten übereinander gelegt und mit hydraulisch abbindendenstoffen behandelt. Beispielsweise wird ein Glasschleier mit einer Gipslösung behandelt. Die Gipslösung soll dabei sämtliche Poren des Schleiers füllen und diesem beidseitig eine Überzugsschicht verleihen.
Die Herstellung von Leichtbauplatten in dieser Weise bereitet Schwierigkeiten, weil Glasgespinstschleier ausserordentlich empfindliche Gebilde darstellen, bei welchen lange, sehr dünne Glasfäden sich unregelmässig kreuzen, ohne dass die einzelnen sich kreuzenden Fäden dem Gesamtgebilde einen einigermassen festen Halt verleihen.
Bekannt ist es auch, Formstücke aus porösem Material, wie Holzwolle, Torfwolle u. dgl. grobfaserigen Stoffen herzustellen, wobei die grobfaserigen Stoffe an den Kreuzungsstellen mit Sorel-Zement verbunden werden. Ferner ist schon vorgeschlagen worden, Bauplatten unter Verwendung von Holzfasern zu erzeugen, wobei als Bindemittel Portland-Zement herangezogen wird. Ausserdem ist es bekannt, Formstücke unter Verwendung von Pflanzenfasern, die mit Gummi und Phenolharz verbunden werden, herzustellen. Schliesslich sind Schallschluckplatten aus Mineralwolle gebräuchlich.
Abgesehen von dem eingangs erwähnten Vorgehen werden bei den bekannten Verfahren keine volumenbeständigen Formkörper erhalten, die aus ganz dünnen, schleierartigen Gebilden bestehen.
Um nun in einfacher Weise vorgeformte dünne Verstärkungs-Einlagen zu erhalten und dabei die vorer- wähnten Schwierigkeiten zu überwinden, wird bei einem Verfahren zur Herstellung von LeichtbauplattenVerstärkungseinlagen aus einem Schleier dünner langer Glasfasern, Gesteinsfasern, Kunststoffasern od. dgl., die nur an ihren gegenseitigenBerührungsstellen miteinanderverbunden sind, gemäss der Erfindung so vorgegangen, dass der Schleier mit einer Lösung eines härtbaren Bindemittels, z. B. Phenolharzlösung, besprüht, in eine im wesentlichen der Mittelebene der herzustellenden Platte entsprechende Form eingelegt und danach das Bindemittel zum Aushärten gebracht wird.
Das erfindungsgemässe Verfahren lässt sich unter Umständen zeitlich wesentlich schneller durchführen als die bisher bekannten Verfahren. Dabei können Verstärkungseinlagen beliebig gestalteter Formstücke, wie ebene Platten und Halbschalen für Isolierungszwecke, gebildet werden. Die nach dem erfindungsgemässen Vorgehen erhaltenen Verstärkungseinlagen sind dünnflächige Gebilde. Sie werden, bevor sie als geformte Einlagekörper für die endgültigen Formstücke verwendet werden, einer Vorformung unterzogen.
Diese Vorformung der Einlagekörper erfolgt dadurch, dass die einzelnen Fasern oder Fäden ganz oder teilweise, vornehmlich jedoch an ihren Kreuzungspunkten, mit flüssigen Stoffen überzogen werden, welche anschliessend erhärten bzw. erstarren.
Dieses Erhärten oder Erstarren der flüssigen Überzugsmasse erfolgt während oder nach einer Wärmeund/oder Druckbehandlung in einer Form. Hiebei ist darauf zu achten, dass bei der Anwendung dieser flüssigen Überzugsmasse das Maschenbild selbst zwischen den Fasern oder Fäden frei von dieser Überzugs-
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masse gehalten wird. Es soll in diesem geformten Einlagekörper das vielfach durchbrochene Faser- bzw. Fadengebilde erhalten bleiben, damit beim Einbringen dieses Einlagekörpers in das endgültige Formstück die formbildende Masse die Durchbrechungen des Faser- bzw. Fadengebildes durchdringen kann.
Der Zeitaufwand für das Erhärten bzw. Erstarren der Überzugsmasse ist weitgehend von der Art dieser Überzugsmasse abhängig. So kann man vorzugsweise als Überzugsmasse eine Phenolharzlösung benutzen.
Die zu verformenden Fasergebilde, vorzugsweise dünne Glasgespinstschleier, werden mit der wässerigen
Phenolharzlösung übersprüht. Alsdann trocknen diese Überzüge schon bei mässig erhöhten Temperaturen ein, so dass der sogenannte B-Zustand erreicht wird. Diese so vorbereiteten Schleier werden dann in einer VorrichtungoderForm bei einer Temperatur von etwa 160 bis 2000C behandelt, wodurch eine Aushärtung des Phenolharzüberzuges eintritt (C-Zustand). Diese Aushärtung erfolgt innerhalb weniger Sekunden. Es ist deshalb möglich, innerhalb kurzer Zeit grosse Mengen vorgeformter Fasergebilde zu fertigen. Will man z. B. gewellte Formen erreichen, so kann die Aushärtung und damit die endgültige Formung des Fa- sergebildes- auch kontinuierlich erfolgen, was von wesentlicher Bedeutung ist.
Der Grad der Starrheit dieses vorgeformten Einlagekörpers kann nach Wunsch eingestellt werden durch entsprechende Dosierung des Harzanteiles.
Bei dem Härtungsvorgang der Überzugsstoffe können beliebige Einzelstücke fest miteinander verbunden werden, so dass einheitliche Formstücke entstehen. So können zwei oder mehrere Einlagekörper nach ihrem Überzug mit den verfestigendenstoffen, aber vor der Erhärtung dieser Stoffe miteinander verbunden werden. Es lassen sich also vorgeformte, mehr oder weniger oder als vollkommen starr anzusprechende, vorgeformte Einlagekörper schaffen, die auch einen kastenartigen, einen rohrförmigen od. dgl. Querschnitt aufweisen können.
Als flüssige Überzugsmasse für das Fasergebilde können ausser einer Phenolharzlösung auch sonstige Lösungen, Emulsionen, Dispersionen oder dünne Schmelzen dienen, welche nach der Verdunstung ihrer Lösungsmittel bzw. nach ihrer Erhärtung fest werden. Die Festigkeit dieser Gebilde ist trotz der ganz dünnen Überzüge auf den Fasern überraschend gross, so dass diese Gebilde alsdann ohne weiteres als Träger der eigentlichen Formstoffe zur Schaffung der Formstücke verwendet werden können. Der nachträglich mit diesem vorgeformten und versteiften Fasergebilde zu verbindende Stoff hat die freien Hohlräume zwischen den einzelnen Fasern zu durchdringen, so dass. dieser Einlagekörper eine völlig feste Verankerung in dem endgültigen Formstück bekommt.
Das Aufbringen dieses Stoffes auf das vorgeformte Fasergebilde kann wiederum in Art eines Überzuges bzw. eines mehrfachen Überzuges zeitlich nacheinander auf den Einlagekörper erfolgen.
In den meisten Fällen wird der gewichtsmässige Anteil der Stoffe, welche das gerüstartig Faserge- bilde aufnimmt und trägt, ein vielfaches des Gewichts des Fasergebildes darstellen. Die Festigkeit der nach diesem Verfahren geformten Gebilde ist so gross, dass selbst dünnste Schleier, welche z. B. nur aus einer oder zwei Lagen von Glasfasern mit einer Faserstärke von 8-12 t besteheii, als selbständige Formkörper verwendet werden können. So kann man gewellte, im Sinne der Erfindung vorgeformte und versteifte Glasgespinstschleier unmittelbar, d. h. ohne weitere Verarbeitung mit zusätzlichen Formstoffen, an Stelle von-Wellpappe für Verpackungszwecke benutzen.
Dieser gewellte und versteifte Glasgespinstschleier, bei welchem die Fasern und deren Kreuzungsstellen mit dem versteifenden Überzug versehen sind, ist ausreichend starr ; die freibleibenden Durchbrechungen geben diesem geformten Glasgespinstschleier jedoch eine wünschenswerte Elastizität, so dass zerbrechliche Gegenstände sich mit einem solchen Erzeugnis besonders zweckmässig verpacken lassen. Weiterhin aber sind diese Fasergebilde insbesondere bei Verwendung von Phenolharz als Überzugsmasse feuchtigkeitsunempfindlich, so dass beim Zutritt von Feuchtigkeit keine Verformung dieser Formkörper eintritt.
Nach der Erfindung wird deshalb auf das vorliegende Verfahren auch Schutz begehrt, sofern das Verfahren lediglich dazu ausgenützt wird, die vorgeformten und versteiften Fasergebilde zu schaffen.
Als Formstoff zur Schaffung der FormstUcke, in die das vorgeformte und versteifte Fasergebilde als Einlagekörper eingebracht wird, können die verschiedensten Stoffe benutzt werden, z. B. Zement, Gips, ungesättigte Polyesterharze (Giessharze), Siliconharze, Kunststoff-Dispersionen oder Lösungen bzw.
Schmelzen aus Pech, Bitumen, aus Gummi od. dgl. Die Anwendbarkeit dieser teilweise sehr verschiedenen Stoffe zur Schaffung der endgültigen Formstücke zeigt, dass die Erfindung für die verschiedensten Anwendungsgebiete ihre Bedeutung hat. Bei der Verwendung von ungesättigtem Polyesterharz (Giessharz) tritt eine Erhärtung ohne weitere Anwendung von Druck oder Wärme ein. Ebenso können diese GlasfaserGebilde aber auch mit Zement oder Gips durchtränkt oder überzogen werden. Diese Aufbringung der Überzüge kann. mehrfach hintereinander erfolgen, so dass die Formstücke eine beliebige Stärke annehmen können, ohne dass bei der endgültigen Fertigung dieser Formstücke zusätzliche Formen notwendigerweise
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gebraucht werden.
Bei der Verwendung von Siliconharze erreicht man bei Verwendung der vorgeformten Fasergebilde Formstücke, die besonders temperaturbeständig sind.
Das Überziehen der Fasern oder Fäden des Einlagekörpers mit einem Phenolharzüberzug hat Im Ubrigen den grossen Vorteil, dass die Glasfasern des Fasergebildes gegen chemische Angriffe geschützt sind, so dass sich also gemäss dem Verfahren der Erfindung Formstücke unter Anwendung aller Zementsorten schaffen lassen. Man kann auch zwei oder mehrere vorgeformte Fasergebilde nach dem Aufbringen der Formmasse zur Schaffung der Formstücke aufeinander legen, bevor das Abbinden oder das Erhärten der Formstoffe erfolgt ist, um so einen entsprechenden einheitlichen Körper mit entsprechend grösserer Materialstärke zu erreichen.
Ausführungsbeispiel :
Man verwendet einen langfaserigen Glasgespinstschleier, der pro m2 60 g wiegt. Auf diesen Glas- gespinstschleier wird eine flüssige Phenolharzlösung aufgesprüht. Dieser Glasgespinstschleier kommt alsdann in eine Form, die eine gewellte Fläche ergibt und während der Aushärtung des Phenolharzes erfolgt die Fixierung. Bei 1 m Glasgespinstschleier der angegebenen Art können hiebei 10 - 15 g Phenolharze benutzt werden. Hiebei ist dann ein überzug mit Phenolharz auf den Fasern einschliesslich der Kreuzung stellen geschaffen, ohne dass das Maschenbild selbst durch das Phenolharz geschlossen wird. Dieses Produkt kann alsdann inArt von Wellpappe als Verpackungsmaterial od. dgl. benutzt werden.
Soll dieses Produkt als Einlagekörper in ein Formstück verwendet werden, so kann man bei Verwendung von Zement als Formstoff pro m2 Glasgespinstschleier 2000 - 3000 g Zement zur Anwendung bringen.
In der Zeichnung ist schematisch eine gewellte Zementplatte dargestellt, bei welcher auch der gewellte Glasgespinstschleier gezeichnet ist. Der entsprechend vorbehandelte Glasgespinstschleier 1 befindet sich hiebei als Einlagekörper in der gewellten Zementplatte 2.