AT244207B - Verfahren zur Herstellung von flachen Gegenständen, wie Platten und Tafeln, durch Formung von im wesentlichen anorganischem Fasermaterial - Google Patents

Description

   <Desc/Clms Page number 1> 
 



  Verfahren zur Herstellung von flachen   Gegenständen,   wie
Platten und Tafeln, durch Formung von im wesentlichen anorganischem Fasermaterial 
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von flachen Gegenständen, wie Platten und Tafeln, durch Formung von im wesentlichen anorganischem Fasermaterial aus einer dieses enthaltenden Suspension in Wasser oder einer wässerigen Flüssigkeit und anschliessendes Trocknen des geformten Erzeugnisses unter Anwesenheit von Stärke oder von stärkehaltigem Material als Binder bei einer ausreichend hohen Temperatur, um die Stärke zum Gelatinieren zu bringen. 



   Solche Verfahren sind bereits bekannt   (USA -Patentschrift Nr. 2, 773, 763, brit,   Patentschrift Nr. 608, 487). 



  Nach dem durch die erstgenannte Patentschrift bekannten Verfahren wird als Bindemittel eine Mischung von sogenanntem "virgin pulp" und ungelatinierter Stärke verwendet. Das Bindemittel wird aber in einer so grossen Menge verwendet, dass man damit rechnen muss, dass die fertigen Platten nicht ausreichend feuerfest oder schwer entflammbar werden. Nach dem durch die zweitgenannte Patentschrift bekannten Verfahren wird als Bindemittel getrocknete Stärke und als Fasermaterial Asbestfasern verwendet. Ein Nachteil von Faserplatten, die einen hohen Gehalt an Asbestfasern enthalten, ist, dass bei ihrer Bearbeitung auf Baustellen besonders durch Sägen gefährlicher Staub gebildet wird. 



   Es hat sich nun gezeigt, dass die angegebenen Nachteile dadurch vermieden oder wesentlich herabgesetzt werden können, dass bei dem Verfahren nach der eingangs genannten Art die Stärke oder das stärkehaltige Material als im wesentlichen der einzige Binder, der imstande ist, die Fasern zusammenzubinden, einer Suspension von synthetischen Fasern, z. B. Glaswolle, Schlackenwolle und Diabas- oder Basaltwolle, in einer Menge von weniger als   zo   berechnet auf das Gewicht der Faser, zugegeben wird. 



   Es ist nicht notwendig, die Stärke ganz allein als Binder anzuwenden. Vielmehr können in Kombination mit Stärke auch andere Binder in verhältnismässig geringen Mengen verwendet werden, wie   z. B.   



  Harzsäuren, Harzpech, Kolophonium, Tallöl, Produkte von Leinöl, Sojabohnenöl, Bluteiweissstoffe, Phenolharz, Harnstoff und Melaminharz. 



   Die Stärkekörnchen sollen Grössen im Bereich von 0, 5 bis 160 je nach ihrem Ursprung haben. Vorzugsweise wird ein Stärkegehalt im Bereich von 2 bis   80/0.   bezogen auf das Fasergewicht, verwendet. 



   Ausser nichtgelatinierter Stärke kann die Fasersuspension noch andere Zusätze enthalten. Der Fasersuspension können hydrophobe bzw. wasserabweisende Mittel zugesetzt werden. Diese sollen in fein verteilter Form angewendet werden und einen Schmelzpunkt von über 1000C haben. Das wasserabweisende Mittel wird meist in einer Menge von weniger als 1% angewendet. Beispiele hiefür sind Zink-und Kupferstearate, die zugleich Pilz und Bakterien abtötende Wirkung haben, so dass die Stärke vor Zersetzung geschützt ist. Auch ein Zusatz von Alaun oder andern sauer reagierenden Stoffen, wie z. B. Schwefelsäure, Phosphorsäure und die Ammoniumsalze davon, ergibt befriedigende wasserabweisende Eigenschaft. 



   Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird eine Nassplatte aus einer wässerigen Fasersuspension hergestellt, in der die Konzentration unter derjenigen gehalten wird, die bei der Bildung von Nassplatten aus Holzfasern üblich ist. Bei diesem Vorgang ist es allgemeine Praxis, eine Faserkonzentration in der Suspension von etwa 1, 5 bis 2,   5%   anzuwenden. Wenn eine solche Konzentration bei 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 der Herstellung von Platten aus Mineralfasern gewählt wird, so wurde festgestellt, dass in mehreren Fällen die Bindung in der Oberflächenschicht in höherem Masse als erwünscht verschlechtert wird. 



   Gemäss der Erfindung hat sich gezeigt, dass bei einer geringen Herabsetzung des Fasergehaltes in der Suspension gegenüber dem vorstehenden Konzentrationsbereich die Konzentration der nichtgelatinierten Stärke an der Oberfläche der Nassplatte grösser wird, so dass beim anschliessenden Gelatinieren und Trocknen des Produktes dort eine stärkere Bindung der Fasern erreicht wird als beim Arbeiten mit dem höheren Konzentrationsbereich. Hiedurch wird die Schwächung der Oberflächenschicht der Platte, die sonst eintreten würde, vermieden. Die Wirkung wird noch betonter, wenn ein Gehalt unter etwa   l,     CPIO   gewählt wird. Dagegen ist keine weitere Verbesserung zu erwarten, wenn ein Gehalt von unter etwa 0,   4%   angewendet wird.

   Bei einem Fasergehalt im Bereich zwischen etwa 0,4 und   l%   wird die zusätzliche Wirkung erreicht, dass feinere und kürzere Fasern in der Oberfläche der Nassplatte angereichert werden, so dass die Oberflächenschicht des fertigen Erzeugnisses weiter verbessert wird. Diese Wirkung wird noch gesteigert, wenn der Fasersuspension ein zusätzlicher Anteil von feineren Fasern zugegeben wird, wie sie beim Zermahlen des für die Bildung der Nassplatte verwendeten Fasermaterials erreicht werden. 



   Wie bereits erwähnt, werden Mineralfaserplatten fast überall derart hergestellt, dass zuerst eine Nassplatte hergestellt und diese dann zu. dem endgültigen Erzeugnis getrocknet wird. Das Trocknen kann entweder ohne Druck,   z. B.   in einem rotierenden Trockner, durchgeführt werden, wenn eine poröse Platte oder Tafel (mit geringem Raumgewicht) hergestellt werden soll, oder unter Anwendung von Druck in einer Plattenpresse, wenn eine harte oder halbharte Platte oder Tafel erzeugt werden soll. Jedoch hat es sich gezeigt, dass ein unzulängliches Erzeugnis entsteht, wenn das zur Herstellung von Hartplatten aus Holzfasern übliche Verfahren auf Mineralfasern angewendet wird. Auf diese Weise hergestellte harte Platten aus Mineralfasern haben trotz hohen Raumgewichtes eine geringere Festigkeit.

   Das ist jedoch darauf zurückzuführen, dass derartige Platten aus Fasersplittern aufgebaut sind. Diese werden dadurch gebildet, dass Mineralfasern im Gegensatz zu Holzfasern leicht brechen und beim Trocknen in einer Plattenpresse tatsächlich zerbrochen werden. Das hohe Raumgewicht und die niedrige Festigkeit sind von diesen Umständen abhängig. 



   Es hat sich auch gezeigt, dass der Druck, der zum Brechen der Fasern erforderlich ist, im folgenden der Brechdruck genannt, für die verschiedenen Arten von Mineralfaserplatten spezifisch ist, dass sie aber alle gemeinsam haben, dass das Brechen der Fasern in einem sehr begrenzten Druckintervall erfolgt. Das Brechen kann in Abhängigkeit von der Güte der Verfilzung der Nassplatte verschoben werden. Als Beispiel für den Bereich, in dem die Wirkung des Brechdruckes beginnt, wird darauf verwiesen, dass für Nassplattem der Mineralwolleanlage Elkem in Norwegen der Druck, bei dem im Herstellungsvorgang die Fasern zwangsläufig zerbrechen, bei 6 - 8 kg/cm2 liegt. 



   Wenn eine Mineralfaserplatte in Wandplattengeräten für Hartplatten hergestellt wird, soll der angewendete Druck den Brechdruck nicht übersteigen. Wenn dies befolgt wird, so ergeben sich Platten, die den Hartholzfaserplatten entsprechende Eigenschaften und damit die Eigenschaften haben, die auch für eine Platte aus Mineralfasern gefordert werden. 



   Je nach der Art von Fasern und der Verfilzung derselben werden Platten von verschiedenem Raumgewicht erzeugt, wenn ein Trockendruck angewendet wird, der niedriger als der Brechdruck ist. Im allgemeinen kann festgestellt werden, dass das Raumgewicht von Mineralfaserplatten, die bei den Brechdruck übersteigenden Drücken getrocknet werden, über 1, 2   kg/dm3   beträgt, während das Raumgewicht von Mineralfaserplatten, die bei unter dem Brechdruck liegenden Drücken getrocknet werden, unter   l,   1, meist sogar unter 1, 0   kg/dm3   beträgt. Diese Raumgewichte schliessen nicht die Erhöhung des Raumgewichtes ein, die sich ergibt, wenn in der Mineralfaserplatte Füllstoffe verschiedener Art, z. B. Kaoline, Pigmente, enthalten sind. 



   Der Brechdruck kann für jede Art von Fasern oder von Mischungen verschiedener Faserarten durch Darstellung des Raumgewichtes gegenüber dem Trockendruck in einem Diagramm bestimmt werden. 



   Es ist nicht notwendig, den Trockenvorgang bei Drücken durchzuführen, die etwas unter dem Brechdruck liegen. Anderseits sind aber hiemit gewisse Vorteile verbunden, insofern als die Wärmeübertragung auf die Platte wirksamer ist und mehr Wasser ausgepresst wird. 



   Da die Nassplatte bei Drücken unter dem Brechdruck bis zu einem gewissen Grad elastisch ist, kann das Raumgewicht der fertigen Mineralfaserplatte etwas verringert werden. Hiezu wird zunächst zur Entwässerung ein Druck angewendet, der dem Brechdruck nahekommt, aber unter diesem liegt, worauf das Trocknen bei einem geringeren Druck durchgeführt wird.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE : 1. Verfahren zur Herstellung von flachen Gegenständen, wie Platten und Tafeln, durch Formung von im wesentlichen anorganischem Fasermaterial aus einer dieses enthaltenden Suspension in Wasser oder einer wässerigen Flüssigkeit und anschliessendes Trocknen des geformten Erzeugnisses unter Anwesenheit von Stärke oder von stärkehaltigem Material als Binder bei einer ausreichend hohen Temperatur, um die Stärke zum Gelatinieren zu bringen, dadurch gekennzeichnet, dass die Stärke oder das stärkehaltige Material als im wesentlichen der einzige Binder, der imstande ist, die Fasern zusammenzubinden, einer Suspension von synthetischen Fasern, z. B.

   Glaswolle, Schlackenwolle und Diabas-oder Basaltwolle, in einer Menge von weniger als 100los berechnet auf das Gewicht der Faser, zugegeben wird. EMI3.1