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DasStammpatentNr. 220533 betrifft ein Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Holzwolle-Leichtbauplatten mit Auflageschichten auf mindestens einer Plattenseite, welches im wesentlichen darin besteht, dass das die Auflageschicht bildende, insbesondere faserige und mörtelartige Material in losem Zustand gemeinsam mit einer losen Schicht des plattenbildenden Materials der Formmaschine zugeführt wird und in dieser zu einer unmittelbar gebrauchsfertigen Schichtplatte verformt wird. Als Auflagematerial sind gemäss dem Stammpatent mörtelartige Massen unter anderem aus anorganischen und/oder organischen Fasern und einem Bindemittel, wie Kalk, Portlandzement, Magnesiazement, Gips, Kunstharzbindern oder bituminösen Bindern, und gegebenenfalls Füllmittel (wie Sand) vorgesehen.
Die vielfältigen Anforderungen, die an solche mit einer Porenverschlussmasse versehene Bauplatten gestellt werden, haben unter anderem zu dem noch unveröffentlichten Vorschlag geführt, als Auflageschicht ein Glasfaservlies anzuwenden, das mit einem Gemisch aus einer Magnesitsuspension und einem Kunstharzbinder auf Polyvinylacetatbasis getränkt ist. Es hat sich jedoch gezeigt, dass auch derartige Porenversehlussplatten den hohen Ansprüchen, die die Bauindustrie gegenwärtig an solche Platten stellen muss, nicht zur Gänze entsprechen können.
Es wurde nun gefunden, dass durch Aufbringen eines Glasfaservlieses in Kombination mit einem ganz speziellen Bindemittel- und Füllstoffgemisch beschichtete Holzwolle-Leichtbauplatten mit bestimmten, besonders erwünschten Sondereigenschaften erhalten werden können.
Gemäss der vorliegenden weiteren Ausgestaltung der Erfindung des Stammpatents ist das Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Holzwolle-Leichtbauplatten mit Auflageschichten auf mindestens einer Plattenseite dadurch gekennzeichnet, dass als Material für die Auflageschicht ein Glasfaservlies, dessen Bindung unter der Einwirkung eines in wässeriger Suspension vorliegenden Acrylatbinders lösbar ist, eingesetzt wird, das mit einem, gegebenenfalls in Gegenwart eines Härters, bei Wärmezufuhr und Feuchtigkeitsentzug härtenden und eine wasserunlösliche Bindung ergebenden Acrylatbinder (Dispersion von Estern der Acrylsäure bzw.
Acrylnitril bzw. deren Mischpolymerisaten), mit einem feinkörnigenFüllstoff, insbesondere auf Kalzitbasis, und mit Wasser in Form einer wässerigen Mischung versehen wird, worauf das so vorbehandelte Glasfaservlies zugleich mit dem Strang des plattenbildenden Materials der Formgebung in der Formmaschine zugeführt wird.
Durch die erfindungsgemässe Auswahl eines Glasfaservlieses, das an sich schon eine sehr geringe Dicke aufweist, und die Anwendung eines Gemisches aus warmhärtendem Acrylatbinder und einem speziellen, feinkörnigen Füllstoff auf Kalzitbasis, wird es nun ermöglicht, eine Leichtbauplatte zu schaffen, die sich durch eine sehr dünne und dadurch sehr leichte Porenverschlussschicht auszeichnet. Der Einsatz eines in der Wärme unter der Mitwirkung des Härters in kürzester Zeit selbsthärtenden Binders auf Acrylatbasis führt dazu, dass die Haftung des Glasvliesbelages am Plattenuntergrund bedeutend verstärkt, die Festigkeit dieser Auflageschicht selbst erhöht und insbesondere deren Wasserempfindlichkeit stark vermindert wird.
Infolge der dünnen und leichten Ausbildung der erfindungsgemäss beschichteten Platte (Schichtdicke im allgemeinen etwa 1 mm oder darunter) ist ein Verziehen bzw. Verwerfen, insbesondere unter Feuchtigkeitseinfluss, das sogenannte "Schüsseln", weitestgehend ausgeschaltet und die Wärmeisolierung gegenüber der herkömmlichen Porenverschlussplatte besser, Auf diese Weise werden die Anwendungsmöglichkeiten der erfindungsgemäss erhältlichen Platten sehr erweitert.
Einbesonders wichtiger Faktor beim erfindungsgemässen Verfahren ist darin gelegen, dass der Acrylatbinder und das verwendete Glasfaservlies aufeinander abgestimmt sein müssen. Die Glasfasern im Vlies werden be- kanntlichdurcheinhiefür übliches Bindemittel zusammengehalten. Diese Bindung soll nun unter der Einwirkung der Acrylatbinder-Füllstoff-Suspension aufgehen, aber nicht abrupt. Die Bindung der Glasfasern soll also nicht sofort gelöst werden, das mit dem Bindemittel-Füllstoff-Gemisch besprühte bzw. getränkte Glasfaservlies soll vielmehr, ohne dass die Bahn zerfällt, bis zur Auflage auf das plattenbildende Material, das sich bereits auf dem Transportband der Bandformmaschine befindet, geführt werden können.
Man wird daher ein solches Glasvliesmaterial wählen, dessen Bindemittel grundsätzlich unter der Einwirkung des in wässeriger Phase zugeführten Acrylatbinders gelöst und in der Folge durch diesen in gehärteter Form als wasserunlösliche Bindung ersetzt werden kann. Im Falle eines sehr schnellen Aufgehens der Bindung der Glasfasern kann man auch so vorgehen, dass das wässerige Gemisch von Acrylatbinder, Härter und Füllstoff unmittelbar auf eine bereits auf das Transportband der Bandformmaschine bzw. auf den darauf befindlichen Strang des plattenbildenden Materials abgerollte Bahn des Glasfaservlieses aufgesprüht wird.
Die unter dem Einfluss des Acrylatbinders und darauffolgend unter der ersten Wärmeeinwirkung hervorgerufene Lösung der Bindung zwischen den Glasfasern führt nun dazu, dass sich die Glasfasern gleichsam frei bewegen und neu einordnen können. Dadurch wird es möglich, dass sich die Glasfasern der Form genau anpassen können. Auf diese Weise entstehen also sehr dünne Beläge, die aber trotzdem sehr fest sind. Man kann daher mit viel weniger Material eine vollkommen glatte Oberfläche erreichen, ausserdem ergibt die in der Wärme erfolgende Bindung des Belages durch das Acrylat ausserordentlich hohe Festigkeitseigenschaften.
So besitzt die erfindungsgemäss erhältliche Schichtplatte ein sehr niederes Flächengewicht der Beschichtung das im allgemeinen, bezogen auf den trockenen Zustand, unter 2 kg/m2 liegt. Im Vergleich zu einem Belag mit der nach dem Stammpatent üblichen Porenverschlussschicht von etwa 5 bis 6 kg/m Flächengewicht stellt
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dies schon eine sehr grosse Materialersparnis dar. Eine besonders vorteilhafte Auflageschicht gemäss der Erfindung weist bei einer Schichtdicke von nicht mehr als etwa 1 mm ein Flächengewicht von nur etwa 1, 5 kg/m2 auf.
Infolge des Fehlens von vegetabilischen Fasern besteht keine Neigung zur Rissbildung, zum Schwinden und Quel- len und infolgedessen auch nicht zum Schüsseln. Durch den verwendeten Acrylatbinder ist die Schicht praktisch wasserunempfindlich.
Die kontinuierliche Herstellung der Auflageschicht, die im Prinzip nach der Lehre des Stammpatentes in einer Bandformmaschine erfolgt, macht im Hinblick auf die besondere Beschaffenheit des zur Auflage kommenden Materials eine Anpassung der anzuwendenden Verfahrensschritte notwendig. Dabei erweist es sich insbesondere als vorteilhaft, wenn der Acrylatbinder samt Härter und der Füllstoff durch intensives Verrühren mit Wasser, z. B. in einer Mischturbine, in eine gleichmässige Suspension übergeführt werden, worauf das Glasfaservlies mit dieser Suspension, unter Vermeidung eines Absetzens desselben, kontinuierlich durch Aufsprühen oder durch einen Tauchvorgang versehen wird.
Für das Besprühen bzw. Trocknen des Glasfaservlieses erweist sich im allgemeinen ein solches Bindemittel- - Füllstoff-Gemisch als geeignet, das die folgende Zusammensetzung aufweist :
EMI2.1
<tb>
<tb> Acrylatbinder <SEP> 7 <SEP> bis <SEP> 15 <SEP> lu <SEP>
<tb> Härter <SEP> für <SEP> Acrylat <SEP> 0 <SEP> bis <SEP> 0, <SEP> f11/0
<tb> Kalzitfüllstoff <SEP> 70 <SEP> bis <SEP> 80 <SEP> lo <SEP>
<tb> Wasser <SEP> 5bis20 <SEP> % <SEP>
<tb>
Die Erfindung wird nachstehend an Hand eines nicht beschränkenden Ausführungsbeispieles unter Bezugnahme auf die Zeichnung weiter erläutert.
Beispiel: Zur Durchführung einer einseitigen Beschichtung einer Holzwolle-Leichtbauplatte wird eine Suspension, bestehend aus dem Bindemittel-Füllstoff-Gemisch, auf eine abgerollte Bahn des Glasfaservlieses aufgesprüht, mit dem Strang des plattenbildenden Materials zusammengeführt und in der Bandformmaschine zur fertigen Porenverschlussplatte verpresst und gehärtet.
Das in üblicherweise aus Holzwolle, kaustischem Magnesit und Magnesiumsulfatlauge hergestellte plattenbildende Material wird auf das untere Stahlband --1-- einer Bandformmaschine aufgebracht und zu einem Strang--3-- vorgeordnet. Auf das obere Stahlband --2- der Bandformmaschine wird eine von einer Rolle --5-abgezogene Bahn --4-- aus Glasfaservlies nach Passieren einer Sprühvorrichtung --6--, in der die Glasfaserbahn mit dem genannten Bindemittel-Füllstoff-Gemisch besprüht wird, aufgelegt, wobei bereits ein gewisses Haften auftritt. Der Ansatz für die Bindemittel-Füllstoff-Suspension wird mittels einer Mischturbine --8-- in einem Gefäss --7-- angerührt und nach erfolgter gründlicher Durchmischung der Sprühvorrichtung --6-- zuge- leitet.
Um das Glasfaservlies --4-- entsprechend der Lage des Holzwollestranges --3-- richtig auf das Stahl- band --2- der Bandformmaschine auflaufen zu lassen, kann man die Abroll- und Sprühvorrichtung --5, 6-- seitlich verschiebbar anordnen.
Das Glasfaservlies wird bei der Erzeugung von 50 cm breiten Platten zweckmässig in 55 cm breiten Bahnen verwendet, was aber, wie noch weiter unten erklärt wird, nicht zu einem seitlichen Hervortreten des Vlieses gegenüber dem Holzwollegrundmaterial beim Fertigprodukt führen muss. Als Glasfaservlies wird beispielsweise ein solches mit einer Dicke von 0, 35 mm verwendet.
Das mit der getränkten Glasfaserbahn --4-- belegte obere Stahlband wird nach Umlenkung über die Umlenkscheibe --9-- in die Maschinenlaufrichtung mit den auf dem unteren Stahlband --1-- der Bandformmaschine befindlichen bemörtelten Holzwollefäden des Stranges --3-- zusammengeführt. Die beiden Schichten gelangen nun in den aus zwei seitlichen und dem oberen und unteren Stahlband gebildeten Formkanal der Bandformmaschine, worin sie an beheizten Formstücken --10-- der Bandformmaschine zu einem Leichtbauplattenstrang --15-- mit der Auflageschicht aus Glasfaservlies mit kombiniertem Acrylat- und Füllstoffbelag geformt, gepresst und zugleich ausgehärtet werden.
Nach dem Verlassen des Formkanals und nach dem Umlenken über eine hintere Umlenkscheibe --11-- passiert das obere Formband --2-- zur Reinigung von Staub und Mörtelresten eine rotierende Bürste --12--, eine Vorrichtung --13-- zur Aufbringung eines Trennmittels, das
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Als Sprühsuspension wurde eine Mischung von einer der beiden nachstehenden Zusammensetzungen angewandt :
EMI2.3
<tb>
<tb> Acrylatbinder <SEP> A <SEP> 12,8% <SEP> Acrylatbinder <SEP> B <SEP> 12,0%
<tb> Härter <SEP> 0,. <SEP> <SEP> o <SEP>
<tb> Kalzitfüllstoff <SEP> 73, <SEP> 81o <SEP> Kalzitfüllstoff <SEP> 70, <SEP> o <SEP>
<tb> Wasser <SEP> zo <SEP> Wasser <SEP> 181 <SEP> eo <SEP>
<tb>
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DerKunststoffbinder A auf Acrylatbasis stellt eine feindisperse Acrylat-Acrylnitril-Dispersion in wässerigem Medium mit etwa 40% Feststoffgehalt dar, die unter Hitzeeinwirkung in der Bandformmaschine aushärtet. Als Härter für Binder A dient ein modifiziertes Harnstoff-Formaldehydharz. Der Kunststoffbinder B auf Acrylatbasis stellt eine wässerige, weichmacher- und lösungsmittelfreie Dispersion eines Acrylatmischpolymerisats mit etwa 507a Feststoffgehalt dar. Für Binder B ist kein Härter erforderlich.
Die Verweildauer in der Bandformmaschine, die sich bei dem normalen Erzeugungstempo von Holzwolle-Leichtbauplatten ergibt, reicht für die Aushärtung der Acrylatbinder A bzw. B völlig aus.
Der mineralische Bestandteil der Mischung ist ein speziell aufbereiteter Füllstoff, der sich auf Grund seiner mikrokristallinen Struktur als Füllstoff für Kunststoffe besonders eignet und sich durch seine chemische Reinheit und seine schöne weisse Farbe auszeichnet. Der im vorliegenden Beispiel verwendete Füllstoff besteht aus mindestens 99, Wo Karbonat, das zu mindestens 98% als Kalzit vorliegt, mit einem Eisengehalt von weniger als oxo und einem spez. Gewicht von 2, 7.
Bei dem Arbeiten nach dem erfindungsgemässen Verfahren, bei welchem nur solche Glasfaservliese verwendet werden, deren Bindung unter dem Einfluss der wässerigen Phase des zugeführten Acrylatbinders leicht aufgeht, braucht das Vlies nicht die gleiche Breite zu haben wie sie der Plattenbreite entspricht. Das Vlies kann z. B. auch breiter sein, denn die Bindung zwischen Glasfasern und deren Bindemittel muss ja nach dem Aufbringen des mit der Mischung versehenen Vlieses auf das plattenbildende Material, welches sich am unteren Stahlband befindet, gelöst werden, wobei sich die Glasfasern entsprechend der tatsächlichen Plattenbreite neu einformen können.
Nach demerfindungsgemässen Verfahren bietetsich die Möglichkeit, doppelseitig beschichtete Platten nicht mehr auf beiden Seiten mit dem bisher üblichen, verhältnismässig schweren Belag erzeugen zu müssen. So brauchen beispielsweise die Holzwolle-Leichtbauplatten nur auf der einen Seite mit der Auflageschicht aus getränktem Glasfaservlies versehen zu werden, wogegen auf der andern Plattenseite in bekannter Weise eine stärkere bzw. schwerere Porenverschlussschicht, insbesondere auf Grundlage von Sägespänen, kaustischem Magnesit und Magnesiumsalzlauge, aufgebracht werden kann.
Eine weitere Ausführungsmöglichkeit besteht darin, das mit der wässerigen Suspension aus Acrylatbinder, Härter und Kalzitfüllstoff getränkte Glasfaservlies als Armierung in eine stärkere bzw. schwerere Porenverschlussschicht aus dem bekannten Holzstoffmörtel einzubetten. Dadurch tritt eine erhöhte Oberflächenarmierung der Porenverschlussschicht, eine erhöhte Zug- und Eindruckfestigkeit und eine bessere Witterungsbeständigkeit ein.