CS324891A3 - Process for producing articles from cement being reinforced with fibers - Google Patents

Description

Způsob výroby předmětů z cementu vyztuženého vlákny σϊ

Oblast techniky

Vynález se týká způsobu výroby předmětů z cementu vyztu-ženého vlákny a především způsobu výroby desek, přičemž cementneobsahuje asbestová vlákna.

Dosavadní stav techniky

Na jedné straně je dobře znám způsob výroby desek z as-bestovými vlákny vyztuženého cementu, přičemž se používá smě-si cementu a asbestových vláken zředěné vodou, zpravidla zapoměru voda/cement přibližně 10; asbestových vláken se použí-vá jako jak zpracovatelských tak vyztužujících vláken.

Na druhé straně je však známo, že použití asbestovýchvláken i jako konstrukčního materiálu, je v některých zemíchzakázáno z hygienických i ekologických důvodů· Z tohoto důvodu se věnuje velké úsilí náhradě asbestuv konstrukčních materiálech a vývoji rovnocenného materiáluprostého asbestových vláken. Různá řešení tohoto problému jsou popsána v britských pa-tentových spisech číslo 1 605004, 2 012831, 2 073317 a v ev-ropské zveřejněné přihlášce vynálezu číslo 81 303957»5· Vevšech těchto případech jde o materiál, který obsahuje v pod-statě zvláštní celulozová vlákna jakožto zpracovatelskou a vy-ztužující složku· Použití takových vláken zajištuje, že pro-dukt se v plastickém stavu může lisovat a vytvrzovat v auto-klávu působením nasycené páry za teploty přibližně 180 °C aza tlaku přibližně 1 MPa. V italské přihlášce vynálezu číslo 67194 -A/80 se po-pisuje způsob výroby hydraulicky vytvrditelného materiálu,vyztuženého vlákny, přičemž jsou vlákna jako taková obsažena 2 jakožto filtrační nebo zpracovatelská vlákna v množství obje-mově 2 až 20 % a jakožto vyztužující vlákna v množství objemově1 až 10 %, Oba typy vláken se promíchávají při předběžném zpra-cování, čímž se zvyšuje disperze v suspenzi. Při tomto zpra-cování se alespoň jedna složka, sůl, sráží ve vláknech nebo navláknech, přičemž se vlákna uvádějí do styku nejdříve s rozto-kem první soli a pak s roztokem druhé soli.

Způsob je pracný a obtížný a v praxi se používá: - filtračních nebo zpracovatelských vláken, která umožňují pou-žití tradičních strojů pro výrobu předmětů z cementu, výztuženého asbestovými. vlákny, a - vyztužovacích vláken, která zajištují fysikálně mechanickévlastnosti, požadované na hotovém výrobku.

Jakožto zpracovatelských vláken se tak používá vláken celulozavých, ze starého papítu, vlněných, hedvábných, polypropyle-nových, z minerální vlny a z kaolinové vlny a jakožto vyztužu-jícich se používá vláken ocelových, uhlíkových, skleněných,polypropylenových, polyvinylalkoholových, polyesterových, poly-amidových a polyakrylových. Y každém případě vyžadují tato vlákna specifické předběž-né zpracování chemické a přísadu flokulačního činidla, schop-ného zlepšovat retenci pevných částic pro jejich dispergaci vesměsi. Y praxi k dosažení pozitivního výsledku je procento zpra-covatelských a vyztužovacích vláken v suché směsi zpravidlavysoké se zřetelem na obsah asbestových vláken pro takové vý«robky, i když to neplatí pro uvedený italský patentový spis. Y tomto případě je procento zpracovatelských vláken hmotnost-ně7 až 8 % a vyztužovacích vláken hmotnostně 2 až 3 %, cožodpovídá objemově 14 až 16 % a 4 až 6 %. Připomíná se, že specifická hmotnost těchto vláken je po- loviční než asbestových vláken a počáteční suchá směs jich ob- sahuje. hmotnostně přibližně 11 %. Tato alternativní vlákna pro- to poskytují produkt, který pro svůj velký objem má velmi níz- kou hustotu /přibližně 1,2 až 1,3 g/cm3 ve srovnání s 1,6 až - 3 2 g/crn^ v případě cementu vyztuženého asbestovými vlákny/, tak-že pevnost v ohybu je nízká po ponoření hotového výrobku do vo-dy se zřetelem na evropské normy.

Je proto nutné vyvinout materiál· zpracovatelný v plastic-kém stavu lisováním za tlaku 20 až 25 MPa za dosahování hus-toty 1,5 až 1,6 g/cm\

Způsoby, známé z dosavadního stavu techniky, neposkytujízcela pozitivní a spolehlivé výsledky zvláště v důsledku toho,že celulozová vlákna /především ve velkém množství/ působí ne-příznivě na trvanlivost produktu a způsobují srážení desek ajejich praskání, zvláště za velice teplého a suchého počasí.

Desky z cementu, vyztuženého vlákny, které mohou být po-važovány za trvanlivé v určité míře, jsou desky,které-mají minimální procento celulozových vláken ve směsi tako- vé, že vykajsgjí dobrou retenci cementových částic při výrobědesek, 3 - specifická hmotnost desek je přibližně 1,4 g/cm , takže vy-kazují dobrou odolnost proti mrazu, - obsah ve směsi primárních složek je v dostatečném kontrastuke sráživosti, působenou celulózou ve směsi a - desky jsou teperovány v kondicionačních komorách s řízenouteplotou a vlhkostí.

Tento vynález je zaměřen na vyřešení problému výrobypřédmětů z cementu, vyztuženého vlákny a prostého asbestu,novým způsobem a za splnění shora uvedených požadavků a za po-užití nové směsi zpracovatelských a vyztužovacích vláken.

Podstata vynálezu

Podstata způsobu výroby předmětů z cementu, vyztuženéhovlákny a prostého asbestových vláken, spočívá podle vynálezuv tom, že se připravuje směs obsahující hmotnostně 2 až 5 %celulozových vláken, přidává se hmotnostně 5 až 10 % mikro—křemíkn^sepiolitového nebo kaolinového prášku nebo poléta-vého popílku, pak se přidává hmotnostně 1 až 3 % vyztužujících - 4 vláken, hmotnostně 5 až 10 % činidel, která způsobují kontrastnapětí od expanse hotového výrobku, pak se přidá více než jenutné portlandského dementu 325 a flokulátor ve vodě, výrobeksfi: tvaruje a tepelně se zpracovává a kondicionuje v komoře: seřízenou teplotou»

Podstastou vynálezu je tedy ve skutečnosti způsob výrobypředmětů podobných, jako jsou předměty vyztužené asbestovýmivlákny, které však nemají nedostatky, vady, omezení a nepruž-ný způsob výroby, jako je známo ze stavu techniky,a s výhodouse takové předměty nemusejí vyrábět za chemického ošetřování a/

Z nebo s předběžným zpracováním, lisováním a zpracováním v autok-lávu» Nízký procentový obsah celulozových vláken zlepšuje trvan-livost hotových výrobků a snižuje nebezpečí vzniku prasklin atrhlin v důsledku srážení nebo tepelné roztažnosti» Hmotnostní'obsah. 2 až 5 % a s výhodou 3 až 4 % se většinou považuje na nejvhodnější» ,

Prrk/a <4 Σ tcate CtJjv

Vlákna se podrobují předběžnému mechanickému zpracování,takže se dosahuje otevření samotných vláken v defibračním ra-fineru, ve kterém se pracuje s celulozovými roztoky ve voděpřát 4- až 5 % až do dosažení hodnoty 50 až 70 °Schopper Riegier.

Tato hodnota Schopper Riegler se považuje za důležitou,jelikož se tak dosahuje dobré retence cementových částic vetvarovacím stroji Hatschek» Přísada mikrokřemíkového, sepiolitového nebo kaolinovéhoprášku nebo polétavého popílku ve hmotnostním ímnažství 5 až 10 s výhodou 7 až 8 % poskytuje vrstvený tlumicí materiáls dobrou plasticitou při tvarováni výrobku, což je nutné protvarování, zvláště při výrobě vlnitých desek, jakož také propro dosažení dobré přilnavosti mezi různými vrstvami výrobku,čímž se předchází delaminaci výrobku, ke které někdy docházíu výrobků z několika vrstev.

Jakožto vyztužujících vláken se s výhodou používá poly- vinylalkoholových nebo polyakrylových vláken o délce přibliž- ně 6 mm a ve hmotnostním množství 1 až 3 s výhodou 1,5 5 až 2,5%.

Wolastonitu a/nebo slídy ve shora uvedeném procentovémmnožství se. s výhodou používá jakožto činidel kontrastujícíchnapětí· Ve skutečnosti tyto prášky ve formě okyselujíeí slož-ky vytvářejí mikrovyztužení uvnitř konečné hmoty, což brání ja-kémukoliv mikrotečaní v hotových výrobcích»

Používaný portlandský cement může obsahovat křemičité lát-ky, přičemž přísada flokulátoru ve vodě dále zlepšuje filtrač-ní vlastnosti formulované směsi·

Konečně nutná tepelná kondicionace hotových výrobků seprovádí v komoře s řízenou teplotou v první části 30 až 4-0 °C-,ve druhé části 50 až 60 °C a v konečné části 70 až 80

Desky se ponechávají v komoře přibližně 10 hodin v prostředívysoké vlhkosti, takže se dosahuje vytvrdnutí nejlepším možnýmzpůsobem a získají se spolehlivé a dlouhodobě zatěžovatelné vý-robky»

Průmyslová využitelnost

Konstrukční desky vyztužené vlákny a prosté asbestových vláken. 4

Claims (8)

1 - Způsob výroby předmětů z cementu vyztuženého vlákny a- prostého aabestových vláken, vyznačující se tím, že; se tvaruje směs obsahující hmotnostně 2 až 5 % celulozovýchvláken, 5 až 10 % mikrokřemíkového, sepiolitového nebo kaoli-nového prášku: nebo polétavého, jpopílku, 1 až 3 % vyztužujícíchvláken, 5 až 10 % 8 "lnových výrobků, větší množství portlandského cementu 325 než jenutné a flokulátor ve vodě a výrobek se tepelně kondicionujev komoře se Šizenou teplotou.

2. Způsob podle nároku 1,vyznačující se t í m , že se používá celulozových vláken s výhodou ve hmot-nostním množství 3 až 4 %.

3. Způsob podle nároku 1a 2, vyznačující setím, Že se celulózová vlákna podrobuji předběžnému zpraco-vání a mechanicky se otevírají ve vodném roztoku 4 až 5% až do dosažení hodnoty 50 až 70 % Shopper Hiegler.

4. Způsob podle nároku 1 až 3, T· y Λ n a č u j í c í s etím, že mikrokřemíkový, sepiolitový nebo kaolinový prášeknebo polétavý popílek se používá s výhodou ve hmotnostním množ-ství 7 až 8 %·

5. Způsob podle nároku 1 až 4,vyznačující setím, že se jakožto vyztužujících vláken používá polyvinyl- k alkoholových a/nebo polyakrylových vláken o délce přibližně 6 mm a ve hmotnostním množství 1,5 až 2,5 %· 6*. Způsob podle nároku 1 až 5, vyznačující set í m , že činidly kontrastujícími napětí od expanse jsouokyselující produkty například wolastonit a/nebo slída, kte-ré vytvářejí mikrovyztužení získané struktury.

- 6 -

PATENTOVÉ a.

7. Způsob podle nároku 1 až 6,vyznačující se t í m , že portlandský cement obsahuje křemičité látky. - 7 - c(8

- 8* Způsob podle nároku 1 až 7, vyznačujícíse t í m , že se výrobky kondicionují průchodem kondicio-nační komorou, ve které je v první části teplota 30 až 40 C,ve druhé přibližně 50 až 60 °C a v poslední přibližně 70 až80 ®C, přičemž se kondicionace provádí celkem přibližně 10hodin v prostředí o vysoké vlhkosti. 4