AT229778B - Verfahren zur Herstellung von porösen Formkörpern - Google Patents

Description

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  Verfahren zur Herstellung von porösen Formkörpern 
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Formkörpern aus einer Mineralfa- ser-Suspension und Stärke oder einem stärkeähnlichen Bindemittel. 



   Es ist bekannt, Formkörper, z. B. Platten, aus Mineralfasern in der Weise herzustellen, dass man ein
Mineralfaservlies durch Überfluten mit   wässerigen Lösungen oder Dispersionen   aus Kunstharzen tränkt, den   Bindemittelüberschuss   absaugt und anschliessend die imprägnierte Bahn trocknet. Geeignete Bindemittel sind hochpolymere thermoplastische Polyäthylenderivate, wie z. B. Polyvinylacetat oder Polyacrylate, ferner Bindemittel auf Basis von Duroplasten, wie z. B. Phenol- und Carbamidharzen, oder auch Bitumen- emulsionen, Stärke u. a. natürliche oder synthetische Hochpolymere mit Klebstoffcharakter. 



   Die auf diese Weise erhaltenen Formkörper, z. B. Platten, haben im allgemeinen einen Bindemittelgehalt zwischen 3 und 10 Gew.-% und ein spezifisches Gewicht zwischen 0, 06 und 0, 15. Für bestimmte
Zwecke sind Mineralfaserplatten mit einem hohen spezifischen Gewicht, nämlich 0,2 und darüber von besonderem Interesse, beispielsweise für die Isolierung bei höheren Temperaturen, für Trittschalldäm- mung und für die Verwendung derartiger Formstücke als Schallschluckplatten. 



   Platten von höheren Raumgewichten werden zum Teil in der Weise hergestellt, dass man bei der Herstellung der Mineralfaservliese nach dem Düsenblasverfahren in den Schacht gleichzeitig pulverförmige Bindemittel, insbesondere Phenolharze bringt ; man erhält nach diesem Verfahren Platten mit Dichten von 0, 3 und darüber. Dieses Verfahren hat jedoch den Nachteil, dass erhebliche Bindemittelmengen (etwa die gleiche Menge wie zur Faserbindung benötigt wird) durch das Blasmedium Luft oder Dampf, mitgenommen werden. Dies führt zu Verschmutzungen der Anlage und macht das Verfahren unwirtschaftlich. Vielfach können diese Platten wegen ihrer durch das Bindemittel bedingten dunklen Farbe als Schallschluckplatten erst dann Verwendung finden, wenn sie eine farbige Oberflächenbehandlung erfahren haben. 



   Um Platten von höherer Dichte und einem Bindemittelgehalt von etwa   200/0   herzustellen, beschreitet man auch den Weg über eine Maische. Als besonders geeignetes Bindemittel hat sich dabei abgebaute bzw. quellfähige Stärke erwiesen. Man geht so vor, dass man eine etwa   50% ige   Stärkelösung in Wasser herstellt und in diese Lösung auf mechanischem Wege etwa 25   Gew.-Teile Mineralfasern   verteilt. Die nicht mehr filtrierfähige, puddingartige Masse wird in Formen gegeben und das Wasser bei höherer Temperatur verdampft.

   Man erhält hellfarbige Platten mit einer Dichte von 0,300 und einem Bindemittelgehalt von 20   Gew. -0/0.   Diese Platten haben eine gute Schluckwirkung gegenüber Schall und gute Isoliereigenschaften gegenüber Wärme und können auf Grund ihrer sehr guten mechanischen Festigkeitseigenschaften auch genagelt werden. Das Verfahren besitzt aber den Nachteil, dass man nicht kontinuierlich arbeiten kann, da wegen der sehr hohen Viskosität einer bereits   zien   Stärkelösung die Masse nicht mehr filtrierfähig ist und deshalb nicht mit Hilfe einer Rund-oder Langsiebmaschine bzw. auf einem Trommelfilter entwässert werden kann. 



   Nach einem andern bekannten Verfahren wird ebenfalls Stärke als Bindemittel für Mineralfasern verwendet, wobei die Stärke in vorgequollener Form in einer Konzentration von 0,24   Gel.-% bis   zu 2 Gew.-% verwendet werden soll. Nach dem Trocknen beträgt der Gesamtgehalt an organischer Substanz 5   Gel.-%   des Plattengewichtes. Eine derartige Verarbeitung bereitet bei dem angegebenen Gesamtgewicht gequollener Stärke in der Lösung keine Schwierigkeiten, kritisch wird die Verarbeitung erst bei 

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 einer Lösung, die etwa 5   Gel.-%   gequollener Stärke enthält und zu Platten mit etwa 20   Gel.-%   organi- schem Bindemittel führen soll.

   Diese puddingartigen hochviskosen Lösungen können, wie vorstehend schon ausgeführt, auf den üblichen Siebmaschinen nicht mehr kontinuierlich verarbeitet werden. 



   Es wurde nun gefunden, dass man hellfarbige Mineralfaser-Formkörper, z. B. Platten von hoher Dich- te und mit einem hohen Gehalt an einem Bindemittel aus Stärke oder stärkeähnlichem Material von 20% und. darüber kontinuierlich herstellen kann, wenn man so vorgeht, dass das Bindemittel in unlöslichem
Zustand in Wasser, das vorzugsweise etwa 1   Gel.-%   Stärke kolloidal gelöst enthält, verteilt wird, in diese niedrigviskose, etwa 20 Gew.-% Stärke aufweisende Suspension die Mineralfasern eingebracht wer- den und nach der Bildung des Formkörpers, die durch Entfernung des Grossteiles des Wassers in an sich be- kannter Weise erfolgt,

   der Hauptteil des Bindemittels durch Erhitzen auf eine Temperatur unter   1000C   in wasserdampfgesättigter Atmosphäre verkleistert und anschliessend der Formkörper bei einer Temperatur über 1000C bei geringer Luftfeuchte getrocknet wird. Die Entfernung des Grossteiles des Wassers bei Bil- dung des Formkörpers kann über einen Trommelsaugfilter erfolgen. 



   Nach dem   erfindungsgemässen Verfahren   ist es ohne Schwierigkeiten möglich, mit sehr hohen Binde- mittelkonzentrationen zu arbeiten, da die nicht aufgeschlossene, in Wasser suspendierte Stärke die Viskosität der Flüssigkeit praktisch nicht verändert und die Mischung sehr gut filtrierfähig bleibt. Dies ist von besonderer Bedeutung, wenn die Formkörper bzw. Platten in endlosen Bahnen mit Hilfe von Trom-   melfiltern,   bzw. Rund- oder Langsiebmaschinen hergestellt werden. 



   Eine   41oige wässerige   Lösung aufgeschlossener Stärke hat eine Viskosität von zirka 1190 cP ; eine tige Stärkelösung ist bereits ein puddingartiges Gel, dessen Viskosität im Höppler-Viskosimeter nicht mehr gemessen werden kann. Dagegen beträgt die scheinbare Viskosität einer nicht aufgeschlossenen   zien   Stärkesuspension in Wasser 1, 8 cP und einer   50/0igen   Stärkesuspension 1, 9 cP. 



   Es hat sich gezeigt, dass man zwecks besserer Auflösung der verfilzten Mineralfaserbüschel vorteilhafterweise so arbeitet, dass man mit aufgeschlossener Stärke eine etwa   zigue   niederviskose wässerige Lösung herstellt, in die man 4   Gew. -0/0   bezogen auf die Flüssigkeit, nichtaufgeschlossene Stärke suspendiert und anschliessend in diese kolloidale Suspension die Mineralfasern durch bekannte mechanische Vorrichtungen homogen verteilt. 



   Der wässerigen Stärkesuspension können Carbamidharz-Vorkondensate oder z. B. auch Polyvinylacetat-Dispersionen oder andere Polyäthylenderivate in gelöster, suspendierter oder emulgierter Form zugesetzt werden. Nach der homogenen Verteilung der Mineralfasern können die ausser der in Wasser suspendierten Stärke in gelöster oder dispergierter Form vorhandenen ändern Kunstharze, gegebenenfalls vor der Weiterverarbeitung der Mineralfasersuspension zu Formkörpern, mit Hilfe von Fällungsmitteln auf den Fasern niedergeschlagen werden. Hiebei hat es sich als vorteilhaft erwiesen, in der Bindemittelsuspension geringe Mengen von natürlichen oder synthetischen Fasern anorganischer oder organischer Natur, wie z. B. Chrysotilasbest oder Cellulosefasern mitzuverwenden, die ein hohes Adsorptionsvermögen besitzen. 



   Um die Verkleisterung der nicht aufgeschlossenen Stärke bei dem   Verkleisterungsprozess   zu beschleunigen, können der Suspension Stoffe, wie z. B. Aluminiumacetat, in gelöster Form beigemischt werden. Weiterhin können der wässerigen Mineralfaser-Stärkesuspension auch noch Füllstoffe oder Farbpigmente sowie Stabilisierungsmittel zugesetzt werden. 



   Die auf den Filterboden hergestellten Formkörper mit einem Restwassergehalt von etwa 150 bis 400   Gew. -0/0,   bezogen auf die Mineralfasern, werden anschliessend zwecks Verkleisterung der suspendierten Stärke   15 - 20   min einer Temperatur unterhalb   IOOOC,   vorzugsweise 80 - 900C in gesättigter Wasserdampfatmosphäre ausgesetzt und dann bei einer Temperatur von etwa 1000C und einer nichtwasserdampfgesättigten äusseren Atmosphäre das Restwasser verdampft, wobei sich der Faserverband verfestigt. 



   Das Verfahren gemäss der Erfindung eignet sich für die Herstellung von   Mineralfaser-Formkörpem   beliebiger Art. 

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Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE : 1. Verfahren zur Herstellung von porösen Formkörpern aus Glas-, Gesteins-oder Schlackenfasern und Stärke oder einem stärkeähnlichen Bindemittel auf dem Wege über die wässerige Aufschlämmung, da- EMI2.1 durch Entfernung des Grossteiles des Wassers in an sich bekannter Weise erfolgt, der Hauptteil des Bindemittels durch Erhitzen auf eine Temperatur unter 1000C in wasserdampfgesättigter. Atmosphäre verklei- <Desc/Clms Page number 3> stert und anschliessend der Formkörper bei einer Temperatur über 1000C bei geringer Luftfeuchte getrocknet wird.

   2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Bindemittel-Suspension aus wasserunlöslicher Stärke Zusätze von Carbamidharz-Vorkondensat zugegeben werden.

   3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Bindemittel-Suspension aus wasserunlöslicher Stärke Zusätze von Polyäthylenderivaten in gelöster, suspendierter oder emulgierter Form zugegeben werden.

   4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Bindemittel-Suspension aus wasserunlöslicher Stärke Stoffe mit hohem Adsorptionsvermögen, wie Chrysotilasbest, Zellulose u. dgl., zugesetzt werden.

   5. Verfahren nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusätze in der Bindemittel-Suspension chemisch oder thermisch ausgefällt werden.

   6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass je nach dem Verwendungszweck gegebenenfalls dem Mineralfaser-Formkörper Füllstoffe, Pigmentfarben, Stabilisierungsmittel u. dgl. zugesetzt werden.

   7. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass durch Zusätze von katalytisch wirkenden Stoffen, wie Aluminiumacetat u. dgl., die Verkleisterung der wasserunlöslichen suspendierten Stärke beschleunigt wird.