Verfahren zur Herstellung eines für Bau- fand industrielle Zwecke geeigneten Werkstoffes von grosser Isolierfähigkeit aus leichtem Torf. Die bisher bekannten Verfahren zur Her stellung von Isoliermasse aus Torf unter Ver wendung von Bindemitteln beruhen auf der Ver mischung von getrocknetem Torf mit pulver förmigen Bindemitteln, welche erst nach ihrer Vermischung mit dem trocknem Torf in Heiz- trommeln zum Schmelzen gebracht werden.
Hierbei hat man aber, ebenso wie bei Ver fahren, gemäss welchen feuchter Torf mit entsprechenden Bindemitteln vermischt worden ist, keine hochwertige Isoliermasse erzielen können, einerseits weil der Torf infolge seines grossen Kapillarvermögens stets die durch Trocknung und Pressung aufgegebene Feuch tigkeit unmittelbar aus der Luft oder aus der Feuchtigkeit des umgebenden Mauerwerks wieder zu ersetzen bestrebt ist, anderseits weil dem Torf ein grosses Quell- beziehungs weise Schrumpfvermögen innewohnt, demzu folge er, je nachdem ob er feucht oder aus getrocknet ist, sein Volumen verändert, was auf seine Eigenschaften als Füllmasse sehr beeinträchtigende Folgen hat.
Um den Torf als Isoliermittel wertvoll zu machen, ist es also nötig 1. die Kapillarfähigkeit der Faser zu zer stören, 2. die kolloidalen Eigenschaften und das Quellvermögen des Torfes zu vernichten. Dies wird durch vorliegendes Verfahren da durch erreicht, dass Torf in beliebigem Zu stand in Wasser unter stetem Rühren gekocht wird und ihm nach vollkommener Zerfaserung Steinkohlenteerpech, welches bis zu 200 C erhitzt ist und stark schäumt, zugesetzt wird, worauf die ganze Masse noch eine Zeitlang gekocht wird.
Die Masse eignet sich, nach dem sie abgekühlt und getrocknet ist, zur Verwendung als Füll- oder Schüttmasse, ent sprechend geformt und gepresst zur Herstel lung von Isolierplatten und Formschalen, end lich in Verbindung mit Zement, Magnesit, Gips, Kalk usw. zur Herstellung konstruktiv selbständig verwendbarer Leichtsteine für Bauzwecke.
Die Vorteile des Verfahrens liegen in der aussergewöhnlich innigen Verbindung des schaumförmig zugefügten Steinkohlenteerpechs mit dein Torf, durch die eine neue gleich mässige Masse entsteht, ferner darin, dass die gemäss dem Verfahren behandelten Torf fasern nicht wie bisher spröde, hart und brüchig werden, sondern ihre natürliche Elasti zität neben grösster Isolierfähigkeit bewahren. Endlich in der Einfachheit und Billigkeit des Verfahrens an sich.
Das Verfahren wird beispielsweise folgen dermassen ausgeführt Torf jeder Art und Form und in jedem Zustand, das heisst schlammfeucht oder trocken, in Stücken (Soden) oder zerkleinert, wird durch Aufkochen in Wasser unter gleich zeitiger Behandlung im Rührwerk oder be liebiger Reissvorrichtung zu einem faserigen Brei verarbeitet. Nachdem der Torfbrei zu nächst 1 Stunde allein gekocht hat, bis er sich auf dem Boden des Kochgefässes gesetzt hat; fügt man bis zu 200 C siedend heisses Stein kohlenteerpech hinzu, welches unter starker Schaumentwicklung in die zerkochten Torf fasern eindringt. Das während des Eingiessens des siedenden Steinkohlenteerpechs ausgesetzte Rührwerk wird darnach wieder in Tätigkeit versetzt und es wird eine Zeitlang weiterge kocht.
Dabei vermischt sich das Steinkohlen teerpech gleichmässig mit dem Torfbrei, und zwar dringt das flüssige Pech unter gleich zeitiger starker Verdampfung des Wassers in die durch das vorherige Aufkochen erweich ten Torffasern ein, zersprengt die feuchten Zellwände und bedeckt die durch den Koch prozess in ihrer grössten Ausdehnung befind lichen Fasern innen und aussen mit einer feinen Schicht, wobei der Schaum gewisser massen das Medium ist, durch welches das Pech in den Torfbrei eingeführt wird.
Die Wirkung des Verfahrens ist folgende 1. Eine gleichmässige Bedeckung der Torf faser mit einer feinen, sich fest an die Faser anlegenden Pechschicht, die nach ihrer Er starrung einen festen, dabei doch biegsamen Panzer um die Faser legt und sie an irgend welchen Schrumpfungs- oder Quellbestrebun- gen hindert.
2. Die zerstörende Wirkung der noch im Pech enthalten gewesenen chemischen Be standteile auf die durch das Kochen aufge- quollenen, l3olloidalen, schleimigen Stoffe im Innern der Faser, diesen ihre wasserfesthal tenden Eigenschaften nehmend.
3. Das Eindringen feinster Pechteilchen in die Endöffnungen der Faser und die daraus und aus dem gleichzeitig durch die Erstar rung des unter 1. erwähnten Pechpanzers ausgeübten Druckes zu folgende Sprengung ihrer Zellwände, durch welche ihre Kapillar fähigkeit, also die Wasseraufsaugefähigkeit, vernichtet wird.
Der fertige Pechtorfbrei kann nunmehr je nach seiner späteren Verwendung, falls er als Füll- oder Schüttmasse dienen soll, auf Horden gebracht und sei es an der Luft, sei es auf Trockendarren oder auf beliebige andere Art getrocknet werden, wonach er verwendungsbereit ist, oder er wird in feste Form gebracht, um als Platten oder Hohl schalen verwendet zu werden.
Im letzteren Fall wird der fertig bear beitete, aber noch heisse und nicht entwäs serte Pechtorfbrei in Eisenformen gefüllt, deren Wandungen wasserdurchlässig sind; hierauf lässt man auf den gut verteilten Brei ein unter Druck stehendes Medium, zum Bei spiel Druckluft oder Dampf einwirken, wo durch eine Entwässerung des Breies erzielt wird. Darauf werden die Formen in Hand- oder hydraulische Pressen gebracht und der Brei auf die Hälfte bis auf ein Viertel seiner Füllhöhe, je nach dem Verwendungszweck der Presslinge zusammengepresst.
Sobald die Formlinge abgekühlt sind, sind sie verwen dungsfähig, doch wird man sie zweckmässig noch etwas nachtrocknen lassen. Die Form- linge sind ausserordentlich fest gegen Bruch und Druck und ganz eben und zeigen die gekennzeichneten vorteilhaften Eigenschaften des Werkstoffes. Man kann aber auch den bereits auf den Horden getrockneten Pech torfbrei noch nachträglich formen, indem man ihn zunächst ein wenig anfeuchtet.
Die An- feuchtung darf aber 25% des Trockenge- wichtes der Torfmasse nicht überschreiten und soll überhaupt nur so weit gehen, dass sich keine Staubentwicklung beim Durchrühren bemerkbar macht. Diese angefeuchtete Masse wird dann in feste, allseitig geschlossene Formen gefüllt und in mit heizbaren Press- platten versehene Hand- oder hydraulische Pressen bis auf die gewünschte, in der Regel ein Drittel ihrer Füllhöhe betragende Stärke zusammengepresst.
Die mit der Pressung einhergehende gleich zeitige Erhitzung der Torfmasse auf mindestens <B>1000</B> C bewirkt eine schnelle Verdampfung des dem Torf vor Einfüllen in die Form zu gefügten Wassers, wodurch wiederum eine der Pressung, Erhärtung und Formhaltung günstige, chemische Veränderung der Torf faser derart bewirkt wird, dass binnen wenigen Minuten ein vollkommen gleichmässiger Kör per in der Pressform entsteht.
Um für bestimmte Zwecke ein Pressgut von noch höherer Festigkeit zu erzielen, kann der Torfmasse während des Kochens ein ent sprechendes Quantum heisser Tonmaische zu gesetzt werden; soll das Gut eine erhöhte Wärmewiderstandsfähigkeit besitzen, so ist ausser der Tonmaische Kieselgur zuzufügen.
Process for the production of a material suitable for building industrial purposes with high insulating properties from light peat. The previously known methods for producing insulating compound from peat using binders are based on the mixing of dried peat with powdered binders, which are only melted after they have been mixed with the dry peat in heating drums.
Here, however, as in the case of methods according to which moist peat has been mixed with appropriate binders, it was not possible to achieve a high-quality insulating compound, on the one hand because the peat, due to its large capillary capacity, always takes the moisture given up by drying and pressing directly from the air or from the moisture of the surrounding masonry, on the other hand, because the peat has a great swelling or shrinking capacity, it changes its volume depending on whether it is damp or dried out, which has a great impact on its properties as a filling compound has debilitating consequences.
In order to make the peat valuable as an isolating agent, it is necessary 1. to destroy the capillary capacity of the fiber, 2. to destroy the colloidal properties and the swelling capacity of the peat. This is achieved by the present method because peat is boiled in water with constant stirring in any condition and coal tar pitch, which is heated up to 200 C and foams strongly, is added to it after complete defibration, whereupon the whole mass is added for a while is cooked.
After it has cooled and dried, the mass is suitable for use as a filling or bulk mass, appropriately shaped and pressed for the manufacture of insulating panels and molded shells, finally in conjunction with cement, magnesite, gypsum, lime, etc. for production Constructively independently usable lightweight bricks for building purposes.
The advantages of the process lie in the extraordinarily intimate connection of the coal tar pitch added in the form of a foam with the peat, which creates a new, even mass, and in the fact that the peat fibers treated according to the process do not become brittle, hard and brittle as before, but theirs Maintain natural elasticity in addition to maximum insulation. Finally in the simplicity and cheapness of the procedure itself.
The process is carried out, for example, as follows: Peat of any type and shape and in any condition, i.e. muddy or dry, in pieces (sod) or crushed, is made into a fibrous pulp by boiling in water with simultaneous treatment in the agitator or any tearing device processed. After the peat has cooked for the next 1 hour on its own, until it has sat on the bottom of the cooking vessel; coal tar pitch that is boiling at up to 200 C is added, which penetrates the overboiled peat fibers with strong foaming. The agitator, which was exposed during the pouring of the boiling coal tar pitch, is then put back into operation and the boiling continues for a while.
The coal tar pitch mixes evenly with the peat pulp, and the liquid pitch penetrates into the peat fibers softened by the previous boiling with simultaneous strong evaporation of the water, breaks up the moist cell walls and covers the largest extent of them as a result of the cooking process located fibers inside and outside with a fine layer, whereby the foam is to a certain extent the medium through which the pitch is introduced into the peat mash.
The effect of the process is as follows 1. A uniform covering of the peat fiber with a fine, tightly applied layer of pitch which, after it has solidified, puts a firm, yet flexible armor around the fiber and attaches it to any shrinkage or Hinders source efforts.
2. The destructive effect of the chemical constituents still contained in the pitch on the lolloidal, slimy substances inside the fiber which have been swollen by cooking, depriving them of their waterproof properties.
3. The penetration of the finest pitch particles into the end openings of the fiber and from this and from the pressure exerted at the same time by the solidification of the pitch armor mentioned under 1. the subsequent bursting of their cell walls, through which their capillary ability, i.e. their ability to absorb water, is destroyed.
The finished pitch peat pulp can now, depending on its later use, if it is to serve as a filling or bulk mass, placed on trays and dried in the air, on a dry kiln or in any other way, after which it is ready for use, or he is brought into solid form to be used as plates or hollow shells.
In the latter case, the finished but still hot and not dehydrated pitch peat pulp is filled into iron molds, the walls of which are permeable to water; A pressurized medium, for example compressed air or steam, is then allowed to act on the well-distributed pulp, which is achieved by dewatering the pulp. The molds are then placed in hand or hydraulic presses and the pulp is compressed to half its filling level to a quarter of its filling level, depending on the intended use of the pressed articles.
As soon as the briquettes have cooled, they are ready for use, but it is advisable to let them dry a little further. The moldings are extremely strong against breakage and pressure and are completely flat and show the advantageous properties of the material. But you can also shape the pitch peat pulp that has already dried on the trays by moistening it a little first.
However, the moistening must not exceed 25% of the dry weight of the peat mass and should only go so far that no dust is noticeable when stirring. This moistened mass is then filled into solid molds that are closed on all sides and pressed together in hand or hydraulic presses equipped with heatable press plates to the desired thickness, which is usually one third of their filling height.
The simultaneous heating of the peat mass to at least <B> 1000 </B> C, which accompanies the pressing, causes rapid evaporation of the water added to the peat before it is poured into the mold, which in turn results in a chemical change that is favorable to pressing, hardening and shape retention the peat fiber is effected in such a way that a completely uniform body is created in the mold within a few minutes.
In order to achieve a pressed material of even higher strength for certain purposes, the peat mass can be set to a corresponding amount of hot clay mash during cooking; If the material is to have increased heat resistance, kieselguhr must be added in addition to the clay mash.