AT225833B - Verfahren zur Herstellung einer festen, porösen, monolithischen, hauptsächlich aus Kalziumsilikat bestehenden Füllmasse für Dissousgasflaschen - Google Patents

Description

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  Verfahren zur Herstellung einer festen, porösen, monolithischen, hauptsächlich aus Kalziumsilikat bestehenden Füllmasse für Dissousgasflaschen 
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer festen Füllmasse für Dissousgas- flaschen, bei welchem ein Einsatzgut aus feingemahlenem Kalziumoxyd, feingemahlener Kieselsäure   (SiO), überschüssigem Wasser und   gegebenenfalls noch andern Stoffen vermischt, erstarren (abbinden) gelassen und unter Druck so erhitzt wird, dass das überschüssige Wasser flüssig bleibt, worauf man durch Verringern des Druckes und weiteres Erhitzen das überschüssige Wasser unter Zurücklassung von Poren ent- fernt. 



   Die Erfindung basiert auf der Wahrnehmung, dass während des Härtens des Einsatzgemisches und der dabei entstehenden Bindung zwischen Kalziumoxyd und Kieselsäure eine grosse Anzahl von Stufen durchlaufen werden. Die nacheinander entstehenden verschiedenen Verbindungen aus Kalziumoxyd und Kieselsäure weisen eine unterschiedliche Dichte auf. Infolge der gleichbleibenden Gesamtmasse entsprechen diesen Dichtenänderungen   Volumsänderungen ;   durch eine beim Abbinden erfolgende Kontraktion wird der Raum innerhalb des   Stahlbehältersnicht völlig ausgefüllt. Zwischen   der inneren Behälterwand und der eingeschlossenen Masse entsteht also eine Spalte. Bei rauher Behandlung der Dissousgasflasche schlägt dann die Innenmasse, der Monolith, gegen die Behälterwand und wird an ihrer Oberfläche pulverisiert, so dass sich die Spalte vergrössert.

   Schliesslich nimmt die Spalte solche Abmessungen an, dass beim Acetylenzerfall mehr Hitze frei wird, als durch die Behälterwand abgeführt werden kann, und eine Explosion tritt ein. 



   Man hat auch gefunden, dass man dem Einsatzgemisch vor seiner Erstarrung z. B. Aluminium, Zink oder Magnesium zusetzen kann. Esentwickeltsichdann während der Härtung Wasserstoff, der die eben erwähnte schädliche Schrumpfung verhindert. 



   Die Wirkung der Einbringung eines solchen Metalles ist jedoch nicht immer   genügend ;   die Anwesenheit dieses Metalles bzw. seiner Verbindungen kann auch unter Verhältnissen unerwünscht sein. 



   Das Aceton soll nämlich in dem Monolithen möglichst gleichförmig verteilt sein, wozu das Monolithmaterial das Aceton möglichst leicht aufnehmen soll. Dieser Forderung genügen diejenigen Teile des Monolithen, deren Poren durch Wasserentfernung gebildet werden ; diese Poren sind fein zu einem labyrinthartigen Netz verzweigt. Dagegen nehmen die durch Wasserstoffentwicklung entstandenen Poren oft kein Aceton auf. 



   Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Monolithen, die sich während der Härtung infolge des Auftretens von Blasen ausdehnen und daher im endgültigen Zustande satt an der inneren Behälterwand anliegen ; die entstandenen Blasen bleiben in Verbindung mit dem übrigen Netzwerk des Monolithen und nehmen ebenso leicht wie dieses Aceton auf. 



   Erfindungsgemäss mischt man dem Einsatzgemisch vor seiner Erstarrung einen Kunststoff, der beim späteren Erhitzen des Einsatzgemisches infolge Gasentwicklung unter Volumsvergrösserung porös wird, in zerkleinerter Form bei. Als besonders geeigneter Kunststoff hat sich Schaumpolystyrol erwiesen. 



   Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Schaumpolystyrol dem Einsatzgemisch in einer Menge von etwa   10%des   Gewichtes der übrigen festen Bestandteile zugesetzt   wird, doch werden auch mit etwas grösseren   

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 oder etwas kleineren Mengen gute Erfolge erzielt. Bei Verwendung anderer Schaumkunststoffe können andere Mengenanteile empfehlenswert sein ; massgebend ist die Volumszunahme. Entwickelt man im Einsatzgemisch durch einen Metallzusatz auch Wasserstoff, so kann die Menge des Schaumkunststoffzusatzes entsprechend erniedrigt werden. 



   Als Beispiel eines Gemisches, wovon ein Einsatzgut hergestellt werden kann. diene das folgende :
Ein Einsatzgut aus 40 Teilen Kieselgur, 22 Teilen Karbidkalk (stöchiometrisch als   CaO   berechnet), einem Teil langfibrigen Asbest und Kunststoff in der oben angegebenen Menge wird innig vermischt, worauf 270 Teile Wasser zugesetzt werden. Vorzugsweise soll das Wasser etwas erwärmt sein, da hiedurch die Reaktion zwischen Kalk und Kieselsäure beschleunigt wird. Nachdem die Reaktion begonnen hat, wird gegebenenfalls die angebrachte Menge von Aluminiumpulver zugesetzt, und die Masse wird in einen Stahlbehälter gefüllt, in welchem sie unter Wasserstoffentwicklung weiter reagiert.

   Kurz vor Vollendung der Wasserstoffentwicklung wird der Behälter zugeschraubt und in einen Heizofen eingeführt, wo er während einer Zeit von 48 bis 72 h einer Temperatur von über   1000C   ausgesetzt wird. Nach dieser Zeit findet das sogenannte Abblasen in einem Ofen mit derselben oder höherer Temperatur statt,   d. h.   der Behälter wird geöffnet, so dass der Druck in ihm herabsinkt, das Wasser entweicht und der Monolith porös wird. Noch zurückgebliebenes Wasser wird danach durch Trocknung in einem Ofen mit allmählich ansteigender Temperatur während einer Zeit von 72 h ausgetrieben. Während des Trocknens soll der Behälter mit der offenen Mündung nach oben stehen.

   Nachdem der Behälter mit seiner Masse danach abgekühlt worden ist, wird er evakuiert, und Aceton wird in einer Menge von 0,32 kg/1   Behälter volumen eingefüllt.   Jetzt ist der Behälter fertig für die Füllung mit Acetylengas. Dieses wird hineingepumpt, wobei es sich schnell in dem im Behälter vorhandenen Aceton unter gleichzeitigem Druckanstieg löst. In einem Behälter, welcher 
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 gas. 



   Die meisten der hier verwendbaren Kunststoffe, vor allem das Schaumpolystyrol, lösen sich leicht in Aceton. Wenn daher der Behälter nach dem Austreiben des Wassers mit der vorgesehenen Acetonmenge gefüllt wird, so löst diese Acetonmenge den vorhandenen porös gewordenen Kunststoff auf. Die durch den Kunststoff während seiner Ausdehnung erzeugten Löcher bleiben dabei ohne festen Inhalt bestehen. Die entstandene Lösung des Kunststoffes in Aceton absorbiert Acetylen praktisch gleichgut wie reines Aceton. 



    PATENTANSPRÜCHE :    
1. Verfahren zur Herstellung einer festen, porösen, monolithischen, hauptsächlich aus Kalziumsilikat bestehenden Füllmasse für Dissousgasflaschen, bei welchem ein Einsatzgut aus feingemahlenem Kalziumoxyd, feingemahlener Kieselsäure   (SiO), überschüssigem   Wasser und gegebenenfalls noch andern Stoffen vermischt, erstarren (abbinden) gelassen und unter Druck so erhitzt wird, dass das überschüssige Wasser flüssig bleibt, woraufhin man durch Verringern des Druckes und weiteres Erhitzen das überschüssige Wasser unter Zurücklassung von Poren entfernt, dadurch gekennzeichnet, dass man dem Einsatzgemisch vor seiner Erstarrung einen Kunststoff, der beim späteren Erhitzen des Einsatzgemisches infolge Gasentwicklung unter Volumsvergrösserung porös wird, in zerkleinerter Form beimischt.

Claims (1)

1. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Kunststoff ein solcher verwendet wird, der nach dem Poröswerden in Aceton löslich ist.

   3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Kunststoff ein Schaumpolystyrol verwendet wird.

   4. Verfahren nach einem der obigen Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoff dem Einsatzgemisch in einer Menge von etwa l O b des Gewichtes der übrigen festen Bestandteile zugesetzt wird.