Die Erfindung betrifft eine Gipsfaserplatte und ein Verfahren zu deren Herstellung. Zur Herstellung bekannter Gipsfaserplatten wird Gips mit Fasern. zum Beispiel Glasfasern, Netzmitteln und Verdickungsmitteln zu einem Brei vermischt und in Giessformen gegossen. Nach dem Erhärten werden die Formen geöffnet und die Gipsplatten im Ofen getrocknet. Es ist auch bekannt. den mit Netzmitteln, Verdickungsmitteln und Faserzusätzen versehenen Gips auf ein fortlaufendes Kartonband zu giessen. Zur Kalibrierung wird von oben ein zweites fortlaufendes Kartonband dagegen gedrückt, so dass eine zwischen zwei Kartonplatten liegende Gipsfaserplatte entsteht. Die Platten werden ab Maschine auf Länge zugeschnitten und im Ofen getrocknet. Es sind auch Trockenverfahren bekannt. bei welchen das Gips-Faser-Genlisch auf ein laufendes Band verteilt wird.
Die zurAbblndung notwendige M^noe Wasser wird aufgesprüht und die Platten anschliessend gepresst.
Nachteilig bei Platten, welche nach bekannten Verfahren hergestellt werden. sind deren monolithischerAufbau und deren oft recht niedrige Biegefestigkeit. Höhere Biegefestigkeit erlaubt die Herstellung grösserer Formate ohne Bruchgefahr bei Handhabung und Transport. Die Erfindung hat sich daher zur Aufgabe gestellt, eine Platte höherer Biegefestigkeit zu schaffen, welche kostengünstig und rationell hergestellt werden kann. Erfindungsgemäss zeichnet sich diese Platte dadurch aus. dass sie aus einer Mehrzahl von dünnen Lagen aufgebaut ist, und dass die Fasern überwiegend in der Ebene der einzelnen Lagen liegen.
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung der eriïndungsgemässen Gipsfaserplatte.
Das ertindungsgemässe Verfahren ist dadurch gekennzeichnet. dass ein Brei aus Wasser, Fasern und Gips in einer Siebpartie zu einem Vlies aufbereitet wird, welches auf einem Transportband einer Entwässerungsstelle zugeführt wird, dass das Vlies nach erfolgterTeilentwässerung zur Bildung von Vlieslagen auf eine Formatwalze aufgewickelt wird, und dass nach Erreichen einer vorgesehenen Laminatdicke die Laminierlagen von der Formatwalze abgehoben und zur Platte weiterverarbeitet werden.
Im folgenden werden anhand der Schemazeichnung, welche das Prinzip einer Plattenherstellmaschine zeigt, Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert.
Die erfindungsgemässe Platte. welche nicht dargestellt ist, ist im wesentlichen aus Gips und Fasern aufgebaut, wobei der Gips in erster Linie als Bindemittel und in zweiter Linie als Festigkeitsgeber dient, während die Fasern vor allem zur Erhöhung der Biegefestigkeit dienen, also eine Art Armierung darstellen. Die Platten sind aus vielen dünnen Lagen aufgebaut, d.h. laminiert. wobei dieser Aufbau bewirkt, dass die Fasern überwiegend in der Ebene der Laminierlagen liegen: sie kommen also bei der Beanspruchung der Platte auf Biegung mit hohem Wirkungsgrad zum Tragen, während bei einem monolitischen Aufbau der Platte die Fasern in einem beliebigen Winkel zur Plattenebene orientiert sind und entsprechend auch nur teilweise zur Biegefestigkeitsentwicklung beitragen.
Durch eine entsprechende Einstellung der Produktionsbedingungen, welche nachfolgend beschrieben wird, lässt sich weiter erreichen, dass die Fasern überwiegend längsgerichtet sind, was eine wesentliche Erhöhung der Biegefestigkeit senkrecht zur Fabrikationsachse der Platten zur Folge hat, dies wiederum kann von erheblicher praktischer Bedeutung sein.
da die Platten normalerweise Längsformat aufweisen, bei allen üblichen Beanspruchungen also die spezifische Biegefestigkeit senkrecht zur Fabrikationsachse entscheidend ist.
Bei der Herstellung der Gipsfaserplatten wird zuerst ein dünner Brei oder eSlurry 14 aus Gips, Fasern und Wasser angerührt und. nach einer ersten Verfahrensvariante. in den Siebkasten 1 gegeben. In der Zeichnung ist die Stoffzufuhr durch den Pfeil 2 angedeutet. Am Siebzylinder 3 wird in bekannter Weise das Vlies aufbereitet, welches anschliessend auf ein Transportband 4, beispielsweise eine Filzbahn, gegeben und der Entwässerungsstelle 5 zugeführt wird, welche einen Vakuumsauger 6 aufweist. Nachher wird das teilweise entwässerte Vlies auf eine Formatwalze 7 aufgewickelt.
Nach Erreichen der gewünschten Laminatdicke werden die aufgewickelten Vlieslagen 8 an einer Stelle 9 senkrecht zur Transportrichtung 10 auf der Formatwalze 7 durchgetrennt und die Laminierlagen 11 von der Walze 7 abgehoben und zur nicht dargestellten Platte weiterverarbeitet. Wird beispielsweise eine bestimmte Dichte oder eine enge Dickentoleranz für die Platte verlangt, so erfolgt zweckmässig an dieser Stelle des Operationsablaufes eine Pressung auf Druck und/oder auf Dicke.
Wie aus der Zeichnung ersichtlich, unterscheidet sich diese Variante mit Siebzylinder 3 prinzipiell überhaupt nicht vom aHatschekverfahrem > , wie es zur Produktion von Asbest-Zement verwendet wird. Um die Reinhaltung des Transportbandes 4 zu erleichtern, kann der Filz durch ein Kunststoffoder Metallsieb ersetzt werden. Die Vakuumsauger 6 sind mit Vorteil so dimensioniert, dass der Wassergehalt des Frischproduktes zwischen 20% und 55% liegt.
Statt der Siebkasten-Siebzylinder-Kombination kann der Slurry 14 auch durch direkten Stoffauflauf 2' in einen Direkt auflautkasten 12 auf das Transportband 4 gebracht werden.
Eine weitere, nicht dargestellte Ausführungsform wäre ein nach vorne offener Kasten, der zumindest teilweise vor und über der Brustwalze 13 sitzt, wobei der erste Teil der Transportbandführung nach der Brustwalze 13 so auszuführen ist, dass die Neigung dieses Transportbandes variabel oder fest einstellbar ist.
Bekanntlich kann die Faserrichtung durch Veränderung der Strömungsverhältnisse im Siebkasten 1 bzw. im Direktauflaufkasten 12 beeinflusst werden. Ebenso wie in den Siebkasten 1 zu diesem Zweck in an sich bekannter Weise Rührer verschiedener geometrischer Formen eingebaut werden können, lässt sich auch im Direktauflaufkasten 12 die Strömung der Slurry durch Verwendung entsprechender Rührer bzw.
fester Schikanen steuern. Selbstverständlich ist auch die Gestaltung des Slurryeinlaufs 2, 2' in die Stoffkasten 1, 12 von Einfluss, dasselbe gilt für die Geschwindigkeit des Filzes bzw.
die Tourenzahl der Siebzylinder 3.
Zweckmässig wird mit einem erheblichen Wasserüberschuss der Slurry gearbeitet. um das Richten der Fasern zu erleichtern.
Als Entwässerungsvorrichtung können statt einem auch mehrere Vakuumsauger 6 vorgesehen sein, wobei diese zweckmässig mit Registerwalzen und/oder einem Rotabelt zu kombinieren wären.
Eine innige Verbindung der Vlieslagen wird dadurch erreicht, dass die Laminierung vor Beginn des Gipsabbindeprozesses unter Druck vorgenommen wird, wobei auch die Beach- tung folgender Punkte zur guten Vlieslagenhaftung beiträgt: - DerAbbindeprozess des Gipses beginnt erst nach been deter Produktion einer Platte, was durch Verwendung eines marktgängigen Verzögerungsmittels erreicht wird, z.B. durch eRetardan F .
- Das Vlies wird nicht zu stark entwässert, der Wassergehalt soll mindestens 20% sein.
- Der Lineardruck der Formatwalze 7 wird auf 10 - 50 kp/ cm eingestellt.
- Zusätzlich kann z.B. durch Verwendung von nicht zu fei nen Filzen eine gute mechanische Verfilzung der relativ groben Vliesoberflächen erzielt werden.
Als Fasern kommen praktisch alle Faserprodukte wie Glasfasern, Steinwollfasern. Asbest, Cellulosefasern. zerfaser tes Altpapier, Müllfasern, Holzfasern, Holzschliff und Kunstfasern, wie Nylonfasern, Polyesterfasern, usw. in Frage.
Selbstverständlich sind auch Kombinationen einzelner oder mehrerer dieser Fasern möglich.
Zur Erzielung spezieller Eigenschaften der Platten bezüglich Festigkeit, Porosität, Dichte, Preis, usw. können neben Gips und Fasern zusätzlich anorganische und organische, pulverige oder körnige Zuschlagstoffe beigemischt werden, zum Beispiel: a) zur Verringerung der Dichte bzw. zum Zweck der Preis reduktion: Perlite, Diatomeenerde, Kieselgur, Vermiculite,
Quarz, Styropor, usw.; b) zur Erhöhung des spezifischen Gewichtes (Schallisolation) z.B. Schwerspat; c) zur Hydrophobisierung: z.B. Zinkstearat; d) zur Verringerung der Dichte und zusätzlicher Kantenver festigung: z.B. Polyvinylalkohol; e) zur Erhöhung der Festigkeit und insbesondere der Elasti zität: Latices, Kunststoffdispersionen.
Nach dem in diesem Patent beschriebenen Verfahren können Platten erzeugt werden, die folgende minimale Biegezugfestigkeiten aufweisen: bei Bruchlinie längs zur Faser 2 80 kp/cm2 bei Bruchlinie quer zur Faser 2 110 kp/cm2 wobei zu beachten ist, dass die grössere Biegezugfestigkeit in der Richtung vorhanden ist, in der aufgrund des Rechteckformates der Platten bei Handhabung und Transport die grösseren Biegemomente auftreten werden.
PATENTANSPRUCH 1
Gipsfaserplatte, dadurch gekennzeichnet, dass sie aus einer Mehrzahl von dünnen Lagen aufgebaut ist, und dass die Fasern überwiegend in der Ebene der einzelnen Lagen liegen.
UNTERANSPRÜCHE
1. Gipsfaserplatte nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fasern innerhalb der einzelnen Lagen gerichtet sind.
2. Gipsfaserplatte nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Platte rechteckig ist, und dass die Fasern überwiegend längsgerichtet, d.h. parallel zur grösseren Dimension der Rechteckplatten angeordnet sind.
3. Gipsfaserplatte nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fasern aus anorganischem Material bestehen.
4. Gipsfaserplatte nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet. dassdie Fasern aus organischem Material bestehen.
5. Gipsfaserplatte nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fasern aus zerfasertem Altpapier hergestellt sind.
PATENTANSPRUCH 11
Verfahren zur Herstellung einer Gipsfaserplatte nach Patentanspruch 1. dadurch gekennzeichnet, dass ein Brei aus Wasser, Fasern und Gips in einer Siebpartie (1, 3, 12, 13) zu einem Vlies aufbereitet wird, welches auf einem Transportband (4) einer Entwässerungsstelle (5) zugeführt wird, dass das Vlies nach erfolgter Teilentwässerung zur Bildung von Vlieslagen (8) auf eine Formatwalze (7) aufgewickelt wird. und dass nach Erreichen einer vorgesehenen Laminatdicke die Laminierlagen (11) von der Formatwalze (17 abgehoben und zur Platte weiterverarbeitet werden.
UNTERANSPRÜCHE
6. Verfahren nach Patentanspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Vlies bis zu einem Wassergehalt von 20% bis 55% entwässert wird.
7. Verfahren nach Patentanspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die von der Formatwalze (7) abgehobenen Laminierlagen (11) auf einen vorbestimmten Druck und/oder auf eine vorbestimmte Dicke gepresst werden.
8. Verfahren nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass die Fasern der einzelnen Vlieslagen (8) durch Veränderung der Strömungsverhältnisse des Breies ( 14) im Stoflkasten (1, 12) gerichtet werden.
9. Verfahren nach Patentanspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Vlies auf einem Filz oder auf einem Kunst- stoff- oder Metallsieb geführt wird, mit welchem das Transportband (4) belegt ist.
10. Verfahren nach Patentanspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Lineardruck der Formatwalze (7) auf 1050 kp/cm eingestellt wird.
11. Verfahren nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass dem Brei ein Verzögerungsmittel zugegeben wird, um den Abbindeprozess des Gipses zu verzögern.
12. Verfahren nach Patentanspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass dem Brei Zuschlagstoffe beigegeben werden, welche die physikalischen Eigenschaften der Platte verändern.
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The invention relates to a gypsum fiber board and a method for its production. Gypsum with fibers is used to produce known gypsum fiber boards. for example glass fibers, wetting agents and thickening agents mixed into a paste and poured into casting molds. After hardening, the molds are opened and the plasterboards are dried in the oven. It is also known. to pour the plaster of paris provided with wetting agents, thickeners and fiber additives onto a continuous cardboard tape. For calibration, a second continuous cardboard tape is pressed against it from above, so that a gypsum fiber board is created between two cardboard panels. The panels are cut to length on the machine and dried in the oven. Dry processes are also known. in which the gypsum-fiber mixture is distributed on a running belt.
The m ^ noe water necessary for flashing is sprayed on and the plates are then pressed.
Disadvantageous with plates which are produced by known processes. are their monolithic structure and their often quite low flexural strength. Higher flexural strength allows larger formats to be produced without the risk of breakage during handling and transport. The invention has therefore set itself the task of creating a plate of higher flexural strength which can be manufactured inexpensively and efficiently. According to the invention, this plate is characterized by this. that it is made up of a plurality of thin layers and that the fibers are predominantly in the plane of the individual layers.
The invention also relates to a method for producing the gypsum fiber board according to the invention.
The method according to the invention is characterized. that a slurry of water, fibers and gypsum is processed in a wire section to form a fleece, which is fed to a drainage point on a conveyor belt, that the fleece is wound onto a format roller after partial dewatering to form fleece layers, and that after a specified laminate thickness has been reached, the Laminating layers are lifted off the format roller and processed further to form the plate.
In the following, exemplary embodiments of the invention will be explained in more detail with reference to the schematic drawing which shows the principle of a plate making machine.
The plate according to the invention. which is not shown, is composed essentially of plaster of paris and fibers, the plaster of paris serving primarily as a binder and secondarily as a strength generator, while the fibers serve primarily to increase the flexural strength, i.e. represent a type of reinforcement. The panels are made up of many thin layers, i.e. laminated. This structure has the effect that the fibers lie predominantly in the plane of the laminating layers: when the plate is subjected to bending stress, they come into play with high efficiency, while in a monolithic structure of the plate the fibers are oriented at any angle to the plate plane and accordingly only partially contribute to the development of flexural strength.
By setting the production conditions accordingly, which is described below, it can also be achieved that the fibers are predominantly longitudinal, which results in a significant increase in flexural strength perpendicular to the manufacturing axis of the panels, which in turn can be of considerable practical importance.
because the panels are usually longitudinal, so the specific flexural strength perpendicular to the manufacturing axis is decisive for all normal loads.
During the production of the gypsum fiber boards, a thin slurry or eSlurry 14 made of gypsum, fibers and water is first mixed and. according to a first variant of the method. placed in the sieve box 1. The supply of material is indicated by arrow 2 in the drawing. On the screen cylinder 3, the fleece is prepared in a known manner, which is then placed on a conveyor belt 4, for example a felt web, and fed to the drainage point 5, which has a vacuum suction device 6. The partially dewatered fleece is then wound onto a format roller 7.
After the desired laminate thickness has been reached, the wound fleece layers 8 are severed at a point 9 perpendicular to the transport direction 10 on the format roller 7 and the laminate layers 11 are lifted off the roller 7 and processed into the plate, not shown. If, for example, a certain density or a narrow thickness tolerance is required for the plate, then it is expedient to apply pressure and / or thickness at this point in the operational sequence.
As can be seen from the drawing, this variant with a sieve cylinder 3 does not in principle differ at all from the Hatschek method as it is used for the production of asbestos cement. In order to make it easier to keep the conveyor belt 4 clean, the felt can be replaced by a plastic or metal sieve. The vacuum suction cups 6 are advantageously dimensioned so that the water content of the fresh product is between 20% and 55%.
Instead of the screen box / screen cylinder combination, the slurry 14 can also be brought onto the conveyor belt 4 through a direct headbox 2 'into a direct inflator box 12.
Another embodiment, not shown, would be a box that is open at the front and sits at least partially in front of and above the breast roller 13, the first part of the conveyor belt guide after the breast roller 13 being designed so that the inclination of this conveyor belt is variable or fixed.
As is known, the fiber direction can be influenced by changing the flow conditions in the sieve box 1 or in the direct approach box 12. Just as stirrers of various geometrical shapes can be built into the sieve box 1 for this purpose in a manner known per se, the flow of the slurry can also be controlled in the direct approach box 12 by using appropriate stirrers or stirrers.
control more tight harassment. Of course, the design of the slurry inlet 2, 2 'into the material box 1, 12 also has an influence; the same applies to the speed of the felt or
the number of revolutions of the screen cylinder 3.
It is expedient to work with a considerable excess of water in the slurry. to make it easier to straighten the fibers.
Instead of one, a plurality of vacuum suction devices 6 can also be provided as the dewatering device, whereby these would expediently be combined with register rollers and / or a Rotabelt.
An intimate connection of the fleece layers is achieved in that the lamination is carried out under pressure before the start of the plaster setting process, whereby the following points also contribute to good fleece layer adhesion: - The plaster setting process only begins after the production of a board has been completed, which is due to use a commercially available retardant is achieved, e.g. by eRetardan F.
- The fleece is not drained too much, the water content should be at least 20%.
- The linear pressure of the format roller 7 is set to 10-50 kp / cm.
- In addition, e.g. good mechanical felting of the relatively coarse fleece surfaces can be achieved by using felts that are not too fine.
Practically all fiber products such as glass fibers and rock wool fibers are used as fibers. Asbestos, cellulose fibers. fibrous waste paper, garbage fibers, wood fibers, wood pulp and synthetic fibers such as nylon fibers, polyester fibers, etc. in question.
Combinations of one or more of these fibers are of course also possible.
To achieve special properties of the panels in terms of strength, porosity, density, price, etc., in addition to gypsum and fibers, inorganic and organic, powdery or granular additives can be added, for example: a) to reduce the density or for the purpose of price reduction : Perlite, diatomaceous earth, kieselguhr, vermiculite,
Quartz, styrofoam, etc .; b) to increase the specific weight (sound insulation) e.g. Barite; c) for hydrophobization: e.g. Zinc stearate; d) to reduce the density and additional edge reinforcement: e.g. Polyvinyl alcohol; e) to increase the strength and in particular the elasticity: latices, plastic dispersions.
According to the method described in this patent, panels can be produced which have the following minimum flexural strengths: at break line along the fiber 2 80 kp / cm2 at break line across the fiber 2 110 kp / cm2, whereby it should be noted that the greater flexural strength in the direction is available, in which the larger bending moments will occur due to the rectangular format of the panels during handling and transport.
PATENT CLAIM 1
Gypsum fiber board, characterized in that it is made up of a plurality of thin layers, and that the fibers are predominantly in the plane of the individual layers.
SUBCLAIMS
1. Gypsum fiber board according to claim 1, characterized in that the fibers are directed within the individual layers.
2. Gypsum fiber board according to dependent claim 1, characterized in that the board is rectangular and that the fibers are predominantly longitudinal, i.e. are arranged parallel to the larger dimension of the rectangular plates.
3. Gypsum fiber board according to claim 1, characterized in that the fibers consist of inorganic material.
4. Gypsum fiber board according to claim 1, characterized. that the fibers are made of organic material.
5. Gypsum fiber board according to claim 1, characterized in that the fibers are made from shredded waste paper.
PATENT CLAIM 11
Method for producing a gypsum fiber board according to claim 1, characterized in that a slurry of water, fibers and gypsum is processed in a wire section (1, 3, 12, 13) to form a fleece, which is placed on a conveyor belt (4) of a drainage point (5 ) is supplied so that the fleece is wound onto a format roller (7) after partial dewatering to form fleece layers (8). and that after a specified laminate thickness has been reached, the lamination layers (11) are lifted off the format roller (17 and processed further to form the plate.
SUBCLAIMS
6. The method according to claim 11, characterized in that the fleece is dewatered up to a water content of 20% to 55%.
7. The method according to claim 11, characterized in that the lamination layers (11) lifted off the format roller (7) are pressed to a predetermined pressure and / or to a predetermined thickness.
8. The method according to claim II, characterized in that the fibers of the individual fleece layers (8) are straightened by changing the flow conditions of the pulp (14) in the material box (1, 12).
9. The method according to claim 11, characterized in that the fleece is guided on a felt or on a plastic or metal screen with which the conveyor belt (4) is covered.
10. The method according to claim 11, characterized in that the linear pressure of the format roller (7) is set to 1050 kp / cm.
11. The method according to claim II, characterized in that a delaying agent is added to the slurry in order to delay the setting process of the plaster of paris.
12. The method according to claim 11, characterized in that aggregates are added to the slurry which change the physical properties of the plate.
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