CZ20031253A3

CZ20031253A3 - Způsob a zařízení pro snižování nečistot v celulózových vláknech určených pro výrobu cementových složených materiálů vyztužených vlákny

Info

Publication number: CZ20031253A3
Application number: CZ20031253A
Authority: CZ
Inventors: Donald J. Merkley; Caidian Luo
Original assignee: James Hardie Research Pty Limited
Priority date: 2000-10-17
Filing date: 2001-09-25
Publication date: 2004-12-15
Also published as: CN1489656A; JP2004511675A; AU2001296904B2; DE60118951D1; NZ525393A; BR0114671A; ATE323664T1; EP1330571B1; KR20030064767A; AU9690401A; AR034163A1; DE60118951T2; WO2002033164A2; MY128448A; KR100865807B1; US8133352B2; US20120205060A1; WO2002033164A3; CA2424699C; AU2001296904B8

Description

Oblast techniky

Vynález se týká celulózových vláken a zejména způsobu, kterým se snižuje obsah nečistot v celulózových vláknech. Předložený vynález také popisuje složení, způsoby výroby a konečné výrobky z cementových složených materiálů vyztužených celulózovými vlákny, u kterých jsou použita celulózová vlákna s nízkým obsahem nečistot.

Dosavadní stav techniky

Vlákny vyztužené výrobky jako jsou stavební plechy, panely, fošny a materiál na střešní krytiny je používán ve stavebnictví více než sto let. Výztužná vlákna používaná pro takovéto stavební výrobky obsahují asbestová vlákna, celulózová vlákna, která jsou popsána v australském patentu č. 515151 a US patentu č. 6030447, které jsou zde celkově zahrnuty v odkazech, kovová vlákna a skelná vlákna a ostatní přírodní a syntetická vlákna. Současně je celulóza jedním z vláken, kterým se dává přednost u nejvíce obchodně používaných, vlákny vyztužených stavebních materiálů, protože celulózová vlákna jsou účinný, levný, recyklovatelný .

produkt slučitelný s nejběžnějšími procesy pro výrobu vláknového cementu, včetně rafinace a autoklávování.

Avšak vlastnosti a výkonové charakteristiky většiny cementových složených materiálů vyztužených vlákny jsou silně závislé na kvalitě použitých vláken. Např. celulózová vlákna někdy obsahují nečistoty, které nepříznivě ovlivňují vlastnosti vláknového cementového kompozita. Zejména škodlivé organické sloučeniny jsou někdy zachyceny uvnitř pórů a dutin celulózové vlákniny během ·· ····

vaření buničiny. Tyto organické sloučeniny obsahují lignin a ostatní aromatické složky, sloučeniny dřevního cukru včetně hextózy, mannózy a galaktózy) a pentózy (xylózy a arabinóza), deriváty dřevního cukru jako je kyselina glukonová a kyseliny manonové, mastné kyseliny, pryskyřičné kyseliny, ostatní organické sloučeniny ze dřeva včetně extrahovatelných látek a odbouratelných složek celulózy, hemicelulózy a ligninu. Navíc k organickým sloučeninám, nečistoty mohou rovněž obsahovat malá množství anorganických sloučenin, které se oxidují. Tyto nečistoty se někdy souhrnně nazývají jako COD složky (Chemical Oxygen Demand).

Každá COD sloučenina má určitý stupeň negativního vlivu na reakce vláknového cementu, zejména na proces hydratace cementu. Společný účinek všech COD sloučenin uvolněných z vlákniny při výrobě složených ' materiálů z vláknového cementu může podstatně oslabit spojení mezi celulózovými vlákny a ostatními anorganickými přísadami v matrici vláknového cementu, ve kterém jsou obvykle použita jako výztužné činidlo. Tomuto jevu se někdy říká otrávení cementu. Dále, akumulace COD nečistot uvolněných z vlákniny může silně znečistit procesní vodu během výroby vlákny vyztužený cementový složený materiál. Tyto škodlivé účinky spojené s COD nečistotami mohou nakonec způsobit poškození konečných výrobků z vláknového cementu.

Pokud se týká těchto problémů, většina běžných postupů výroby vlákniny obsahuje řadu čistících operací, které jsou určeny pro odstranění zbytkových chemikálií a odbourání dřevních složek obsažených ve vláknině. Během těchto čistících operací, se drť obvykle promývá v řadě podtlakových, rotačních nebo tlakových myček na hnědou papírovinu při teplotě asi okolo 55 °C až 65 °C, aby se odstranily zbytkové chemikálie z vlákniny. Avšak tyto způsoby občas neodstraní všechny COD nečistoty z ceiuiózové kaše, vzhledem k poměrně krátké retenční době a omezenému promývacímu • · • ·

účinku. V mnoha případech, velké množství COD látek zůstává zachyceno uvnitř dutin (buněčných dutin) a pórech stěn buněk vláken a přenášejí se do procesů výroby vláknového cementu, což může škodlivě ovlivnit vlastnosti konečného výrobku a vážně znečistit procesní vodu.

Proto je z výše uvedeného zřejmé, že je potřeba vytvořit způsob, kterým se odstraní všechny nečistoty z celulózových vláken během vaření buničiny* Je také potřeba vytvořit vysoce výkonný způsob výroby vysoce čistých celulózových vláken pro složené cementové materiály vyztužené vlákny. K tomu je zejména potřeba vytvořit způsob výroby celulózové vlákniny, kterým se podstatně sníží množství COD složek ve vláknině a který lze provádět s J použitím běžných zařízení pro výrobu vlákniny. ·

Podstata vynálezu

Podstata způsobu výroby vláken s nízkým obsahem nečistot a vysokým výkonem pro cementové složené materiály vyztužené vlákny podle vynálezu spočívá v tom, že obsahuje zpracování vláken ve žj vodním roztoku po předem stanovený retenční dobu při zvýšených | teplotních podmínkách a při provádění míchání roztoku, aby se 'řš usnadnila difúze nečistot z pórů a buněk vláken. V jednom provedení je teplota roztoku mezi 65 °C až 120 °C. S výhodou je retenční doba mezi 1 až 36 hodin. V jednom provedení zpracováni vláken obsahuje smáčení vláken v sérii promývacích systémů, s výhodou asi. 30 minut až 2 hodiny v každé sérii promývacích systémů.

U jiného provedení zpracování vláken obsahuje namáčení vláken až v šesti reaktorech. Reaktory mohou být bělící věže nebo řada plynulých protiproudových bělících reaktorů. Vlákna mohou být máčena v bělících reaktorech a potom máčeny v bělících pračkách vlákniny. S výhodou způsob odstraňuje větší část nečistot, jako jsou COD sloučeniny, z vlákniny. V jednom provedení, zpracování vláken obsahuje zavádění alespoň jedné chemikálie do roztoku, kde chemikálie reaguje s COD sloučeninami a způsobuje, že se sloučeniny stávají rozpustnějšími ve vodním roztoku. Chemikálie mohou být vybrány ze skupiny sestávající z chemikálií obsahujících kyslík, ozón, peroxid vodíku a jejich směsi. Dále, vlákna se mohou prát v pracím systému hnědé vlákniny, s výhodou při teplotě vyšší než 65 °C, před zpracováním vláken. S výhodou se vláknina udržuje při hustotě vlákniny asi 1 % až 30 %. Během prodloužených máčecích cyklů, nečistoty ve vláknině difundují zevnitř stěn buněk vláken hnaných koncentračním spádem. Dále, zvýšené teploty také podstatně zvyšují rychlost difúzní dopravy nečistot.

Způsob podle výhodných provedení může být prováděn s použitím různých schémat a systémů vybavení, jako je existující bělící a prací systém ve většině celulózek. S výhodou jsou prací systémy vybrány ze skupiny obsahující, pračky, zásobní nádrže, reaktory, mixéry, míchací zařízení, čerpadla, odstředivky a filtrační lisy. /

Prací systémy mohou obsahovat bělící reaktory, bělící pračky .·/« vlákniny, čerpadla pro dopravu vlákniny, dispersní/difúzní šnekové j podavače vlákniny, mixéry vlákniny a míchací zařízení, bělící věže i vlákniny a bělící zahušúovače vlákniny.

Zde popsaný způsob je zejména nový v tom, že běžné znalosti v průmyslu zpracování vláken skutečně nezahrnují použití vyšších teplot, delších máčecích cyklů a mechanického míchání při čištění vlákniny pro uplatnění u vláknového cementového složeného materiálu. Obecně se věří, že vysoká teplota, prodloužené máčení a mechanické působení sníží pevnost vláken, jako jsou meze pevnosti v tahu. Na rozdíl od obvyklých znalostí, výhodná provedení tohoto vynálezu ukazují, že promývání vlákniny při zvýšené teplotě za výhodných podmínek může účinně odstranit více nečistoto z

1' rozmělněné vlákniny aniž by se zhoršila pevnost vláken a ostatní požadované vlastnosti. Např. obsah COD ve vláknině zpracované výhodnými způsoby může být snížen o více než 40 %, s výsledným COD obsahem menším než asi 5 kg/tunu vlákna vysušeného v peci. Použití vysoce čistého vlákna s obsahem COD menším než 5 kg/tunu vlákniny při výrobě cementových složených materiálů vyztužených vlákny zlepšuje fyzikální a mechanické vlastnosti těchto materiálů, jako je modul pevnosti v ohybu (MOR), modul pružnosti (MOE), mez pevnosti a houževnatost. Dále, použití vláken s nízkým obsahem COD může také velmi snížit znečistění procesní vody během výroby cementových složených materiálů vyztužených vlákny.

S výhodou, způsob podle výhodných provedení znamená cenově výhodný způsob odstraňující v podstatě všechny nečistoty, jako jsou COD složky, z vláken. Způsob lze provádět s použitím stávajících zařízení, která jsou k dispozici ve většině celulózek. Dále, aplikace tohoto způsobu při výrobě vláknin pro tříděná cementová vlákna může snížit obsah COD až na jednu polovinu a více aniž by se zhoršily fyzikální a mechanické vlastnosti vláken. Použití vlákniny s nízkým obsahem COD při výrobě vláknových složených cementových materiálů způsobí menší znečistění procesní vody a sníží spotřebu čerstvé vody.

Výhodná provedení předloženého vynálezu také uváděj í také postup při výrobě složených cementových materiálů vyztužených vlákny s nízkým obsahem COD vláken. Jedno provedení předloženého vynálezu je následující:

« asi 2 % až 20 % celulózových vláken s nízkým obsahem COD (nebo kombinaci vláken s nízkým obsahem COD, přírodních anorganických vláken; a/nebo syntetických vláken);

• asi 10 % až 80 % cementových nebo jiných hydraulických pojiv;

• ·

• asi 20 % až 80 % kysličníku křemičitého nebo jiných přísad;

• asi 0 % až 50 % nízko hmotnostních modifikátorů hustoty;

• asi 0 % až 10 % přísad.

Výhodná provedení předloženého vynálezu se týkáj í způsobu výroby cementových složených materiálů vyztužených vlákny s použitím vláken s nízkým obsahem COD. První operace tohoto způsobu je připravit vlákno s nízkým obsahem COD snížením nečistot v celulózových vláknech. To se s výhodou dosáhne zpracováním vláken ve vodním roztoku po předem stanovenou reakční dobu, zatímco se udržuje teplota roztoku vyšší než asi 65 °C a provádí míchání roztoku, aby se usnadnila difúze nečistot z pórů a buněčných dutin vláken. Způsob výroby vláknového cementu podle provedení vynálezu s výhodou obsahuje shora uvedené operace a následující další operace:

• zpracování (rozvláknění, disperze, rozvláknění, atd.) vlákna s nízkým obsahem COD;

• smíchání vláken s cementovým pojivém a ostatními přísadami, aby se vytvořila směs vláknového cementu;

• vytvarování směsi vláknového cementu do výrobku z vláknového cementu předem stanoveného tvaru a velikosti; a • vytvrzení výrobku z vláknového cementu tak, aby Se vytvořil vlákny vyztužený složený stavební materiál.

Podle jiného znaku předloženého vynálezu je vytvořen způsob rozvlákňování. Tento způsob obsahuje vytvoření delignifikované vláknové látky a přeměnu vláknové látky na vlákniny. Vlákniny se perou při zvýšených teplotách vyšších než asi 65 °C tak, aby se odstranily velké části COD složek z vlákniny. Vlákniny se zpracovávají v dalších pracích cyklech, aby se odstranily v podstatě všechny COD nečistoty.

♦ · · · · ·

Výhody použití vláken s nízkým obsahem COD složek při výrobě složených cementových materiálů vyztužených vlákny podle výhodného provedeni výrobku a způsobu obsahují, ale nejsou omezeny na:

• zlepšení mechanických a fyzikálních vlastností jako jsou pevnosti v ohybu (MOR), modul pružnosti (MOE), mez pevnosti a houževnatost;

• menší znečištění procesní vody následkem rozpuštění nečistot z celulózové vlákniny a menší spotřeba čerstvé vody ;

• méně vláken je potřeba k dosažení stejných výztužných účinků.

Tyto a další úkoly a výhody jsou zřejmé z následujícího popisu ve spojení s připojenými výkresy.

Přehled obrázků na výkrese

I

Příkladné provedení způsobu a zařízení podle vynálezu je znázorněno na připojených výkresech, kde obr. 1 je blokové schéma výhodného způsobu výroby celulózových vláknin pro vláknový cement, ve kterých je obsah COD v celulózové vláknině podstatně snížen;

obr. 2 je blokové schéma výhodného provedení způsobu výroby cementových složených materiálů vyztužených vlákny, zahrnujících nízký obsah COD a vysokou čistotu vláken;

obr. 3 znázorňuje vztah mezi obsahem COD ve vláknině a pevností konečných vláknových cementových výrobků a hladinou znečištění procesní vody během výroby vláknových cementových materiálů.

Příklady provedení vynálezu >» '* ·

Příklady provedení předloženého vynálezu popisují přípravu a použití málo znečištěných vláken ve . složených cementových materiálech. Tato provedení zahrnují nejen způsob odstraňování COD složek z vláken, ale také složení a způsob výroby složených materiálů vyztužených vlákny, vytvořených z vysoce čistých vláken s nízkým obsahem COD, stejně tak jako vlastnosti konečných výrobků. Zpracování k odstranění nečistot z vlákniny může také zahrnovat spojení s dalšími způsoby zpracování vláken, jako je tvarování vláken ke zlepšení jejich hydrofóbie, zatěžování vláken a biocidní zpracování vláken. Je nutno upozornit, že znaky vynálezu nejsou použitelné pouze na cementové výrobky vyztužené vlákny, ale zde popsané techniky lze uplatnit stejně tak i u stavebních materiálů vyztužených jinými vlákny u výrobků necementových.

Obr. 1 znázorňuje výhodný způsob 100 výroby víáknovýchcementových výrobků o nízké čistotě a celulózové vlákniny o vysokém výkonu. Způsob 100 začíná operací 102. při které se vláknové materiály jako jsou dřevěné třísky vloženy do vařáku/reaktoru pro rozvláknění. Potom co se dřevěné třísky vloží do vařáku(ů), zvolené množství jedné nebo více chemikálií se přidá do vařáku(ů) při operaci 104. aby se usnadnila rozvlákňovací reakce. Podle způsobu vláknění, chemikálie mohou obsahovat hydroxid sodný, hydroxid sodný se síranem sodným, hydroxid sodný se síranem sodným plus přísada AQ, hydroxid sodný plus přísada AQ a kysličník siřičitý. S výhodou, rozvlákňovací reakce nastává ve vařáku (vařácích) za vysokoteplotních podmínkách mezi asi 150 °C a 250 °C po dobu asi 3 0 minut až 5 hodin. V určitých provedeních, podmínky způsobu jako je použití alkálie, teploty vaření nebo číslo Kappa, atd. ve vařáku mohou být nastaveny tak, aby se přizpůsobily následným operacím praní.

•	• . · · > 9 G ‘9 9	9 9 99 99 9- : ' 9
•	• 9 ·	9' · ·
•	• : 9 ·	9 9 9 9
• *	9 9 9 9 9	9 9 9 9

Jak je znázorněno na obr. l, po reakci rozvlákňování se zpracovávané dřevěné třísky se z vařáku vypustí do tanku při operaci 106 s použitím velkého rozdílu tlaku uvnitř a vně vařáku. S pomocí rozpínání třísek v důsledku poklesu tlaku, se zpracovávané třísky během vypouštění oddělí do jednotlivých vláken, známých jako vláknina. Vláknina vytvořená v tomto stádiu má obvykle hnědou barvu a proto je obvykle známá jako hnědá buničina. S výhodou se vláknina propere protiproudem v řadě vakuových, rotačních nebo tlakových pračkách na hnědou buničinu při zvýšené teplotě, aby se odstranily velké části zbytkových chemikálií a odbouraly a sloučeniny dřeva obsažené ve vláknině. Oproti běžným cyklům praní vlákniny, které jsou obvykle prováděny bez použití jakéhokoliv tepla, se výhodný způsob praní provádí při zvýšených teplotách, s výhodou vyšších než 65 °C, ještě výhodněji mezi asi 65 °C a 120 °C, které mohou být obvykle začleněny do existujícího zařízení a nenastane žádné podstatné poškození vláken. Některé chemikálie lze také přidávat při této operaci, aby se usnadnilo praní a zvýšila se účinnost praní. Chemikálie, které lze použít obsahují kyslík, ozón a peroxid vodíku, atd. Většina nečistot, které jsou vně vláken lze v tomto operaci odstranit.

Po prací operaci 108. způsob 100 dále obsahuje další difúzní prací proces v operaci 110. při kterém se vláknina podrobí dalšímu intenzivnímu praní, aby se odstranily v podstatě všechny zbývající nečistoty, jako jsou COD složky, které nebyly odstraněny v pračkách hnědé buničiny. S výhodou je vláknina podrobena schématu intenzivního protiproudového praní při normálních nebo zvýšených teplotách s mírným mechanickým mícháním. Extenzivní praní se může provádět s použitím řady různých pracích systémů jako jsou pračky, zásobní nádrže, reaktory, mixéry, míchací zařízení, čerpadla, odstředivky, filtrační lisy nebo kombinace těchto systémů. Ve výhodném provedení se praní provádí s použitím existujících zařízení v bělících provozech většiny celulózek na vláknový • ·· · ·»· · *,»* ·· ·· ··· ·'· ·♦ ·· cement. Zejména použité zařízení může zahrnovat, ale bez omezení, následuj ící:

• bělící reaktory;

• pračky pro bělenou buničinu;

• šnekové dopravníky vlákniny;

• mixéry buničiny/míchací zařízení;

• zásobní věže bělené buničiny;

• zahušťovač bělené buničiny; a • čerpadla pro střední a nízkou hustotu.

S výhodou, ohřátá čerstvá voda se zavede do pracího systému protiproudově, aby se minimalizovala spotřeba vody a maximalizovala prací účinnost. Dále upotřebená voda obsahující COD z praček je s výhodou dopravena do úpravny vody nebo chemického regeneračního systému.

V jednom provedení, operace 110 obsahuje namáčení vlákniny v řadě nepřetržitých nebo polopřetržitých bělících reaktorů, aby se prodloužilo setrvání při zvýšené teplotě mezi asi 65 °C a 120 °C po zádržnou dobu asi 30 minut až 2 hodiny v každém reaktoru a za každým reaktorem následuje odvodňovací proces. S výhodou, za každým reaktorem následuje prací systém pro odstranění vody obsahující COD. Celková zádržná doba vlákniny ve všech reaktorech s výhodou nepřesáhne 36 hodin, ještě výhodněji asi 2 až 30 hodin. To umožňuje, aby v podstatě všechny COD a ostatní nečistoty difundovaly ven z vláken aniž by se snížila pevnost vláken. Dále, se vláknina v reaktorech udržuje o hustotě asi 1 % až 3 0 %. S výhodou, vysoká teplota praní ve spojení s prodlouženou zádržnou dobou umožňuje, aby zbývající COD a ostatní nečistoty difundovaly ven z vnitřku stěn buněk vláken a buněčných dutin. Dále, mechanické míchání prováděné v bělících reaktorech také usnadňuje odstraňování COD složek a ostatních nečistot z vlákniny.

φ

V jiném provedení, Operace 110 sestává ze zpracování vlákniny v pračce bělené buničiny, po které následuje jeden nebo více bělících reaktorů. Pračka bělené buničiny může být vakuová, rotační nebo difúzního typu a používá se pro další oddělení COD sloučenin z vláken. Reaktor bělené buničiny může ty, které se používají pro rozvláknění kyslíkem, chloraci, alkalickou extrakci, bělení kysličníkem chloričitým, bělení hyperchloridem, ožonové bělení, bělení peroxidem vodíku, bělení peroxidem sodným a pod. Aby se zvýšila účinnost odstraňování COD, vláknina se s výhodou zpracovává v několika párech bělících reaktorů a praček bělené buničiny uspořádaných v sérii a/nebo paralelně.

V ještě jiném provedení, chemikálie se přivádějí do vlákninové kaše během extenzivního pracího procesu v operaci 110. aby se usnadnilo odstraňování COD nečistot během praní. S výhodou, chemikálie selektivně reagují s COD sloučeninami a rozbíjejí sloučeniny do malých částí. Chemikálie mohou obsahovat kyslík, ozón, peroxid vodíku nebo některé jiné, které jsou schopny reagovat s COD sloučeninami a způsobují, že jsou sloučeniny mnohem více rozpustné ve vodních roztocích. S výhodou, přidávání těchto chemikálií v extenzivním pracím procesu operace 110. podstatně zvyšuje účinnost odstraňování COD. Dále, extenzivní prací proces operace 110 lze uplatnit na mnoho různých jiných způsobů rozvlákňování včetně, ale bez omezení, na:

• Sulfátový postup (Kraft);

• Sulfátový postup-AQ;

• sodu;

• sodu-AQ;

• Sulfátový postup-kyslík;

• rozvlákňování kyslíkem;

• rozvlákňování sirníkem;

• rozviákňování parní explozí; a • ostatními technikami rozviákňování.

Po extenzivním pracím procesu podle operace 110. se vláknina dopravuje do strojů na zpracování vlákniny, aby se vytvořily přehnuté archy mokré vlákniny nebo svitky v operaci 112 pro vyrobení materiálů ze složeného cementu vyztuženého vlákny.

Tabulka I znázorňuje porovnání mezi vlastnostmi vláken vlákniny zpracované výrobními způsoby podle výhodných provedení a těmi, která byla zpracována běžnými technikami praní s obvyklými teplotami. V tomto určitém příkladu, vzorky dřeva byly hlavně firmy Douglas (> 90 %) a použitý rozvlákňovací proces byl sulfátový postup (Kraft). Pro vzorky vlákniny podle výhodného způsobu bylo použito šest bělících reaktorů včetně reaktorů pro rozvláknění kyslíkem a peroxidových bělících reaktorů a odpovídající prací systémy uspořádané v sérii, aby se zpracovala vláknina po praní hnědé buničiny. Celková doba zdržení v extenzivním pracím procesu byla asi 12 hodin a teplota praní byla mezi asi 90 °C až 98 °C. Pro vzorky vlákniny vyrobené podle obvyklé prací techniky byl použit stejný prací cyklus se stejnou dobou zdržení 12 hodin. Avšak prací teplota byla mezi asi 55 °C až 60 °C.

Tabulka 1:Klíčové vlastnosti vláken vyrobených normálním a výhodným způsobem

Schéma praní	COD Obsah kg/t vlákniny	Sodík Obsah kg/t vlákniny	Průměrná délka vlákna mm	Pevnost vlákna (ZST vlhkost) km
Teplota obvyklého způsobu (55 - 60 °C)	5	0,49	2,73	11,76
Zvýšená teplota (90 - 98 °C)	2,8	0,21	2,71	11,81

• · • · • · • · 9 ··

Jak je znázorněno v Tabulce 1, extenzivní praní při zvýšené teploty snižuje obsah COD a sodíku ve vláknině o asi 50 %. Obsahy COD a sodíku jsou obecné údaje o čistotě vlákniny nebo extenzivity praní. Obsah COD byl měřen nejprve rozptýlením v roztoku 0,01 N NaOH, roztok se míchá asi 10 minut při asi 3200 otáčkách za minutu, potom ,se vláknina filtruje filtračním papírem kvality Watman #, aby se získal filtrát a měří se obsah COD filtrátu metodou Hach 800 (dvojchromanový vyluhovací reaktor a kolorimetrické měření). Obsah sodíku byla měřena metodou TAPPI T

266 om-88 (TAPPI: Technical Association of Pulp & Paper Industry, USA) .

Dále jak Tabulka 1 zobrazuje, extenzivní prací proces podle výhodného provedení vyrovnává rozhodující vlastnosti vláken jako je délka a pevnost vlákna, protože tyto hodnoty obou vlastností zůstávají v podstatě stejné u vzorků zpracovaných extenzivním pracím procesem při zvýšené teplotě jako u vzorků zpracovaných obvyklými pracími cykly. Hodnocená průměrná délka vlákna byla měřena zařízením FS-200 (analyzátor vláken vyrobený firmou Valmet). Pevnost vlákna v tahu s nulovou vzdáleností svorek (ZST) byla testována podle TAPPI metody T231 cm-85. S výhodou lze způsob rozvláknění podle výhodných provedení uplatnit při výrobě jakostních vláknin pro vláknový cement a může snížit obsah COD vláknin o asi 50 % nebo více aniž by se nepříznivě ovlivnily klíčové fyzikální a mechanické vlastnosti vláken. Je nutno si uvědomit, že obsah COD vlákniny lze snížit o asi 20 % nebo za určitých podmínek i více. Dále způsob výroby vlákniny lze uskutečnit nenákladným způsobem s použitím existujícího zařízení a procesů ve většině provozů na výrobu vláknového cementu.

Jedno výhodné složení složeného materiálu vyztuženého vlákny obsahuje cementové pojivo, štěrk, celulózová vlákna s nízkým COD a vysokou čistotou, modifikátory hustoty a různé přísady pro zlepšení různých vlastnosti materiálu. Je nutno poznamenat, že ne všechny složky jsou nutné pro složení vhodného stavebního výrobku a proto u určitých provedení, složení může jednoduše obsahovat cementové pojivo a celulózová vlákna s nízkým COD. Většina popsaných provedení je zahrnuto v následujícím složení:

• asi 10 % až 80 % cementového pojivá;

• asi 20 % - 80 % kysličníku křemičitého (štěrk);

• asi 0 % až 80 % modifikátorů hustoty;

• asi 0 % až 10 % přísad; a • asi 0,5 % až 20 % celulózových vláken s nízkým obsahem COD a vysokou čistotou nebo kombinace celulózových vláken s nízkým obsahem COD a/nebo syntetických vláken; a/nebo normální celulózová vlákna.

Vlákna s nízkým obsahem COD jsou s výhodou vlákna mající obsah COD menší než asi 5 kg/tunu, ještě výhodněji menší než asi3,5 kg/tunu vlákniny.

Cementové pojivo je s výhodou portiandský cement, ale může být i, ale bez omezení, bauxitový cement s vysokým obsahem kysličníku hlinitého, vápno, cement s vysokým obsahem fosforečnanů a granulovaný vysokopecní cement nebo jejich směsi.

Štěrk je s výhodou drcený křemenný písek, ale může být také, ale bez omezení, amorfní křemen, mikrokřemen, geotermální křemen, křemelina, popílek ze spalování uhlí a spodní popely, popel z rýžových slupek, vysokopecní struska, granulovaná struska, ocelová struska, nerostné kysličníky, nerostné hydroxidy, jíly, magnezit nebo dolomit, kysličníky kovů a hydroxidy, a polymerní kuličky nebo jejich směsi.

• ·

Modifikátory hustoty mohou být organické a/nebo anorganické nizkohmotnostní materiály s hustotou menší než asi 1,5 g/cm³. Modifikátory hustoty mohou obsahovat plastické materiály, expandované polystyrény, ostatní pěnové polymerní materiály, sklo a keramické materiály, hydráty křemičitanu vápenatého, mikroksférické a vulkanické popele obsahující perlit, pemzu, čedič a zeolity v expandovaných formách a jejich směsi.

barviva, flokulanty,

Přísady mohou obsahovat, ale bez omezení, modifikátory viskozity, ohnivzdorná, vodovzdorná činidla, křemičité páry, geotermální kysličníky křemičité, zahušťovače, pigmenty, plastifikátory, dispergovadlo, tvářecí činidla, činidla podporující odvodnění, činidla podporující pevnost za mokra a za sucha, křemičité materiály, hliníkový prášek, jíl, kaolín, trihydrát hliníku, slídu, metakaolin, uhličitan vápenatý, wolastonit, a emulzi polymerní pryskyřice nebo jejich směsi.

Celulózová vlákna s nízkým obsahem COD a vysokou čistotou jsou s výhodou jednotlivá vlákna a jsou nerafinované/nefibrilní nebo rafinované /fibrilní celulózové vlákniny ze zdrojů, včetně ale bez omezení, bělená, nebělená, polobělená celulózová vláknina, vyrobená procesy rozvláknění jako je Kraft, Kraft-AQ, rozvláknění kyslíkem, rozvláknění organickým rozpouštědlem, sulfitová buničina, rozvláknění parní explozí nebo jinými rozvláknění. Celulózové vlákniny mohou být vyrobeny technikami z měkkého dřeva, tvrdého dřeva, zemědělských surovin, recyklovaného odpadního papíru nebo jiných forem lignocelulozových materiálů.

S výhodou, vlákna s nízkým Obsahem COD a vysokou čistotou mají odvodňovací schopnost 150 až 600 stupňů CSF (Canadian Standard Freeness podle TAPPI metody T 227 om-99. Cement a kysličník křemičitý mají povrchové plochy asi 250 až 400 m²/kg a resp. asi »» »φ ···· • · · ♦V · ·' to · · · Φ · ,»,·· , ·♦

300 až 450 m²/kg. Povrchová plocha jak cementu tak kysličníku křemičitého se testuje podle ASTM C204-96a.

Výsledky tes tu-Mechanické & fyzikální vlastnosti

Použití vláken s nízkým obsahem COD a vysokou čistotou ve vyztužených složených materiálech významně zlepšuje mechanické a fyzikální vlastnosti konečných stavebních výrobků. Výrobky z vláknového cementu, používající celulózová vlákna s nízkým obsahem COD a vysokou čistotou mají lepší fyzikální a mechanické vlastnosti.

Tabulka 2: Klíčové mechanické vlastnosti vláknových cementových složených materiálů, používající celulózová vlákna s nízkým obsahem COD a vysokou čistotou

Vzorek vláknové cementové směsi	Obsah COD ve vláknině sušené v peci (kg/tunu vlákniny)	Obsah COD v 4% kaši z vlákniny (mg/L)	Modul pevnosti v ohybu (MOR) (MPa)	Modul pružnosti (MOE) (GPa)	Mez pevnosti (um/m)	Houževna- tost (J/m³)
A	5	63	6,16	2,29	6003	4,58
B	2,8	37	8,89	3,36	9304	6,43

Ve shora uvedené Tabulce 2 jsou porovnány různé mechanické a fyzikální vlastnosti výrobků z vláknového cementu vyrobených podle složení, které zahrnuje vlákna s nízkým obsahem COD podle výhodného provedení a výrobků s běžnými celulózovými vlákny. Prototypové vzorky vláknových cementových materiálů j sou vyrobeny na základě dvou ekvivalentních složeních (A a B). Ekvivalentních složení je zde dáno jako jedno, u kterého jsou výhodná vlákna s nízkým obsahem COD nahrazena ekvivalentních procentem běžných celulózových vláken. Obě složení A a B obsahují asi 35 % Portlandského cementu, asi 55 % kysličníku křemičitého a asi 10 % »· ···· • 4 · * · • · ’ « · ♦ · • « · · vláken. Složení A obsahuje vlákna s vysokým obsahem COD, zatímco složení B obsahuje vlákny s nízkým obsahem COD. Ostatní klíčové vlastnosti vláken byly stejné pro obě složení: délka vlákna, asi 2,58 mm; číslo Kappa, asi 26; a odvodňovací schopnost, asi 472 CSF. Kappa a odvodňovací schopnost, asi 472 CSF. Kappa a odvodňovací schopnost byly měřeny podle TAPPI metodou T236 a resp. T227 om-99. Obě vlákna byla vyrobena z dřevěných vzorků s převahou z jedle Douglasky (>90 %) sulfátovým postupem. Vlákna byla nejprve rafinována na předem stanovenou odvodňovací schopnost při 4% hustotě, smíchaná s dalšími přísadami a vytvarována do výrobků. Výrobky byly předvytvrzeny při teplotě okolí po dobu 12 hodin a potom autoklávovány po 12 hodin při 180 °C. Všechny mechanické vlastnosti byly testovány při mokrých podmínkách podle ASTM (American Standard Test Method) C1185-98a o názvu Standard Test Methods of Sampling and Testing Non-Asbestos Fiber-Cement Fiat Sheets, Roofing and Siding Shingles, and Clapboards.

Tabulka 2 zobrazuje, že zahrnutí vláken s nízkým obsahem COD ve vláknové cementové matrici může podstatně zlepšit klíčové fyzikální a mechanické vlastnosti složených vláknových cementových materiálů ve srovnání se vzorky vyrobenými s ekvivalentním složením, které neobsahuje vlákna s nízkých obsahem COD. Např. vlákna s nízkým obsahem COD zlepšuje modul pevnosti v ohybu (MOR) o asi 44 %, modul pružnosti (MOE) asi o 46 %, mez pevnosti o asi 54 % a houževnatost o asi 40 %.

Je nutno poznamenat, že změnou praní a/nebo ostatních procesních podmínek a příslušným snížením obsahu COD ve vláknech, zlepšení těchto a ostatních vlastností lze selektivně kontrolovat. Proto v jednom provedení, vlákna s nízkým obsahem COD může zlepšit MOR o asi 10 % nebo více, ještě výhodněji o asi 20 % nebo více, ve srovnání s ekvivalentním složením s vysokým obsahem COD (i.e. rovným nebo vyšším než 5 kg/tunu vlákniny). Podobně vlákna s • · « • · « ··· ·· • · · · • β ·* ·· ···· « · · • · · • · · • · · · ·· ·· nízkým obsahem COD mohou zlepšit MOE o asi 10 % nebo více, ještě výhodněji o asi 20 % a více. Vlákna s nízkým obsahem COD mohou také zlepšit mez pevnosti o asi 10 % nebo více, ještě výhodněji o asi 20 % nebo více. Vlákna s nízkým obsahem COD mohou také zlepšit houževnatost složených stavebního materiálu o asi 10 % nebo více, ještě výhodněji o asi 20 % nebo více.

Vlivem vysoké účinnosti vyztužení vlákny s nízkým obsahem COD, může být potřeba menšího množství vláken s nízkým obsahem COD a vysokou čistotou, aby se dosáhla stejná účinnost vyztužení ve srovnání s normálními vlákny. Je nutno podotknout, že výhody zahrnuti vláken s nízkým obsahem COD a vysokou čistotou do materiálů z vláknových cementových složených materiálů nemusí být omezeno na shora uvedené složení a vlastnosti.

Zde popsaný výhodný způsob výroby složeného stavebního materiálu vyztuženého vlákny, který obsahuje vlákna s nízkým obsahem COD v podstatě obsahuje operace:

• přípravu celulózových vláken obsahujících složky s nízkým obsahem COD a jiných nečistot;

• rozptýlení vláken s nízkým obsahem COD a vysokou čistotou o předem zvolené hustotě;

• rozvláknění vláken s nízkým obsahem COD a vysokou čistotou na předem stanovený rozsah odvodňovací schopnosti;

• smíchání vláken s nízkým obsahem COD a vysokou čistotou s přísadami, aby se vytvořila směs vláknového cementu podle výhodného složení;

• vyrobení/vytvarování směsi vláknového cementu do výrobku z vláknového cementu předem stanoveného tvaru a velikosti; a • vytvrzení výrobku z vláknového cementu 'tak, aby se vytvořil složený stavební materiál vyztužený vlákny.

S výhodou, operace smíchání vláken s nízkým obsahem COD a ostatními přísadami, aby se vytvořila směs vláknového cementu, obsahuje smíchání vláken s nízkým obsahem COD a vysokou čistotou s ne celulózovými materiály jako je hydraulické pojivo, štěrk, modifikátory hustoty a přísady podle výhodných složení podle tohoto vynálezu. U některých provedení, vlákna s nízkým obsahem COD a vysokou čistotou lze také smíchat s normální celulózovou vlákninou s vysokým obsahem COD, přírodními anorganickými vlákny a syntetickými vlákny.

Obr. 2 zobrazuje výhodný způsob 200 výroby cementových složených materiálů vyztužených vlákny zahrnuje celulózová vlákna s nízkým obsahem COD a vysokou čistotou. Jak obr. 2 ukazuje, způsob začíná operací 202. při kterém se odstranily v podstatě všechny nečistoty z celulózových vláken zde popsanými, způsoby. Vlákna s nízkým obsahem COD a vysokou čistotou jsou v podstatě zpracována v operaci 204. Operace 204 zpracování vláken obvykle zahrnuje disperzi vláken a fibrilaci. V jednom provedení se vlákna dispergují při hustotě asi 1 % až 6 % v hydratované vláknině, což také uděluje určitou fibrilaci. Další fibrilace se může dosáhnout použitím rafinéru nebo sérii rafinérů. Jakmile jsou vlákna fibrilována na rozsah asi 100 až 750 stupňů CSP (Canadian Standard Freeness), zejména mezi asi 180 až 600 stupňů CSF. Disperzi a fibrilaci lze také dosáhnout jinými technikami jako je kladivový mlýn, rozvločkováním, rozřezáním a pod. Dále, použití vláken bez fibrilace je také pro některé výrobky a způsoby přijatelné. Většina zbytkových COD nečistot ve vláknu se uvolní do procesní vody při této operaci.

Jak je zobrazeno na obr. 2, operace 206. zpracovávané celulózové vlákniny s nízkým obsahem COD jsou proporcionálně smíchány s ostatními přísadami, aby se vytvořila ve vodě rozpustná směs, kaše nebo pasta. V jednom provedení, celulózová vlákna s nízkým obsahem COD a vysokou čistotou se smíchají s cementem, kysličníkem křemičitým a modifikátory hustoty a jinými přísadami dobře známým způsobem míchaní, aby se vytvořila kaše nebo pasta. V mixéru mohou být přírodní anorganická a syntetická vlákna smíchána s vlákny s nízkým obsahem COD. Způsob 200 pokračuje s operací 208. při které se směs může vytvarovat do syrového nebo nevytvrzeného tvarovaného výrobku s použitím mnoha běžných výrobních způsobů, které jsou odborníkům známy, jako je:

• způsob tažení Hatschek;

• způsob výroby trubek Mazza;

• způsob Magnani;

• vstřikování;

• protlačování;

• ruční dýhování;

• tváření;

• odlévání;

• protlačování kalolisem;

• tvarování papírenským strojem s podélným sítem (Fourdrinier);

• mnohovodičové tvarování;

• tváření v mezerách lopatek • tváření v mezerách válců/lopatek • tvarování nálevkovítým průvlakem; a • další.

Tyto způsoby mohou také obsahovat lisování nebo ražení po vytvarování výrobku. Ještě výhodněji, se nepoužije žádné lisování. Jednotlivé operace způsobu a použité parametry k dosažení konečného výrobku s použitím způsobu Hatschek jsou podobné těm, které jsou popsány v australském patentu č. 515151.

• · · ·

Po operaci 208. syrový nebo nevytvrzený výrobek se vytvrdí při operaci 210. Výrobek je s výhodou předtvrzen po dobu 80 hodin, výhodněji po dobu 24 hodin nebo méně. Výrobek je potom vytvrzován vzduchem asi po 30 dní. Ještě výhodněji jsou předtvrzené výrobky autoklávovány při zvýšené teplotě a tlaku v parou nasyceném prostředí při asi 60 až 200 °C po dobu asi 3 až 30 hodinu ještě výhodněji asi 24 hodin nebo méně. Doba a teplota zvolené pro proces předtvrzování a tvrzení jsou závislé na složení, výrobním procesu, parametrech procesu a konečném tvaru výrobku.

Na obr. 3 jsou uvedeny účinky obsahu COD ve vláknině na množství nečistot uvolněných do procesní vody a modul pevnosti v ohybu (MOR) cementového složeného materiálu, vyztuženého vlákny. Jak je zobrazeno na obr. 3, vlákna s nízkým obsahem COD byla přidána na značce 0 dní a po 3 0 denní zkoušce, průměrný obsah COD v procesní vodě a MOR zůstal konstantní. Za 30 dní byla přidána do směsi normální vlákna, což mělo za následek zvýšení znečištění procesní vody nebo větší množství COD uvolněné do procesní vody a snížený modul pevnosti v ohybu (MOR) konečného cementového výrobku (měřeno po vytvrzení 210). Zejména, průměrný obsah COD v procesní vodě je asi 50 mg/L když se použijí vlákna s nízkým obsahem vláken, zatímco průměrný obsah COD v procesní vodě může dosáhnout výši až 115 mg/L po týdnech experimentální zkoušky po přidání normálních vláken. Proto použití vláken s nízkým obsahem COD snižuje množství COD v procesní vodě asi o 50 % ve srovnání s použitím normálních vláken, která nebyla zpracováno jak bylo shora popsáno. · Je však nutno poznamenat, že snížení obsahu COD v procesní vodě o 10 % nebo více bude podstatné pro zlepšení vlastností vláknových cementových složených materiálů a pro snížení množství použité čerstvé vody ve výrobním procesu.

Vláknina s nízkým obsahem COD použitá v příkladu zobrazeném na obr. 3 byla vyrobena s použitím extenzivní prací techniky r-,.χνς ·.· -Τ’·, popsané ve shora uvedených provedeních. Odvodňovací schopnost byla asi 400 CSF. Vláknový cementový materiál byl vyroben procesem Hatschek a autoklávní vytvrzovací technikou. Vláknový cementový materiál vyrobený s vlákninou s vysokým obsahem COD je založen na stejném složení, kde je vláknina s nízkým obsahem COD nahrazena stejným množstvím normální vlákniny. Složení vláknových cementových složených materiálů v tomto příkladu obsahovalo:

• asi 8 % vlákniny;

• asi 35 % portlandského cementu; a • asi 57 % mletého kysličníku křemičitého.

Výhodná provedení poskytují pracovní postup pro odstranění COD složek/nečistot z celulózové vlákniny při výrobě jakostních vláknin pro vláknový cement. Zejména výhodná provedení uvádějí zahrnutí dalšího extenzivního pracího procesu do výrobního cyklu vlákniny, s výhodou za vařákem a během pracího systému hnědé buničiny nebo po něm. Jedno provedení tohoto vynálezu používá existující vybavení, které je k dispozici v bělících provozech ve většině celulózek pro vláknový cement, aby se provedlo extenzivní protiproudové praní vlákniny při normální nebo zvýšené teplotě. S výhodou, vícenásobné bělící věže, které jsou obvykle v sérii s reaktory s plynulým spirálovým průtokem, se použijí pro namáčení vláknin a difúzi COD a ostatních nečistot z celulózových buněčných stěn do roztoku. Pračky v bělících provozech následně odstraní COD a ostatní nečistoty odvodněním vlákniny a převedením nežádoucích složek do odpadní vody. S výhodou pracovní postup podle výhodné provedení může vytvořit vlákniny s nízkými obsahy COD a vysokou čistotou, zatímco se zachová pevnost vlákna, délka vlákna a ostatní klíčové vlastnosti vlákna, které jsou důležité pro výrobu cementových složených materiálů vyztužených vlákny. Dále pracovní postup se jednoduše zavede a u některých provedení nevyžaduje žádné přidávání chemikálií. Pracovním postupem lze snížit obsah

I

COD vlákniny o asi 20 % až 80 %. Zahrnutí vláken s nízkým obsahem COD do vláknového cementového složeného materiálu podle složení a způsobů výroby podle předloženého vynálezu zlepšuje různé fyzikální a mechanické vlastnosti konečného výrobku a snižuje použití čerstvé vody ve výrobním postupu.

I když dříve uvedený popis výhodného provedení podle předloženého vynálezu ukázal, popsal a poukázal na základní nové znaky vynálezu, je nutno upozornit, že různé vynechávky, náhrady a změny ve formě detailu zařízení jak je zobrazeno, stejně tak jeho použití, může být odborníky provedeno, aniž by se odchýlili od ducha vynálezu. Proto není rozsah vynálezu omezen na dříve uvedený popis, ale je určen připojenými nároky.

ί ·

• *	•	·· · ·- ·	·· • · • ·	• ·· · •
• i-	•	•' - ·	• ·	• 9
	_ · · ·	ya ».	• ·	9 9

· yj » » · · ·

ŮV22)í7 — 72-ΓΤ

Patentové nárok

Claims

Patentové nárok

1. Způsob sníženi nečistot v celulózových vláken pro výrobu cementových složených materiálů vyztužených vlákny vyznačující se tím, že se vlákna zpracují ve vodním roztoku po předem stanovenou zádržnou dobu, kde teplota roztoku je větší než asi 65 °C; a roztok se míchá tak, aby se usnadnila difúze nečistot z pórů a buněčných dutin vláken.
2. Způsob podle nároku 1, vlákna ve vodním roztoku protiproudem.

vyznačuj ící obsahuj í namáčení a se tím, že praní vláken
3. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, teplota roztoku je mezi asi 65 °C a 120 °C. *
4. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, zádržná doba je mezi asi 1 hodinou až 36 hodinami.

ze ze
5. Způsob podle nároku 2, vyznačující se tím, že zpracování vláken obsahuje namáčení vláken v sérii pracích systémů.

♦
6. Způsob podle nároku 5, vyznačující se tím, že vlákna obsahují namáčení vláken po dobu asi 3 0 minut až 2 hodin, v každé sérii pracích systémů.
7. Způsob podle nároku 5, vyznačující se tím, že zpracování vláken obsahuje namáčení vláken až v šesti reaktorech.
8. Způsob podle nároku reaktory jsou bělící věže.

vyznačující se tím, že
9. Způsob podle nároku 5, vyznačující se tím, že zpracování vláken obsahuje namáčení vláken v sérii bělících reaktorů s plynulým spirálovým proudem.
10. Způsob podle nároku 5, vyznačující se tím, že zpracování vláken obsahuje namáčení vláken v bělícím reaktoru a po něm následuje namáčení vláken v bělící pračce buničiny.
11. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že zpracování vláken obsahuje zpracování vláken v pracích systémech zvolených se skupiny obsahující pračky, skladovací nádrže, reaktory, mixéry, míchací zařízení, čerpadla, odstředivky a kalolisy.
12. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že zpracování vláken obsahuje zpracování vláken v pracích systémech vybraných ze skupiny obsahující bělící reaktory, pračky bělené buničiny, čerpadla pro dopravu vlákniny, disperzní/difúzní šnekové dopravníky vlákniny, mixéry buničiny a míchací zařízení, skladovací věže bělené buničiny, a zahušúovače bělené buničiny.
13. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že nečistoty obsahují složky COD.
14. Způsob podle nároku 13, vyznačující se tím, že zpracování vláken obsahuje zavedení nejméně jedné chemikálie do roztoku, kde chemikálie reaguje s COD složkami a způsobí, že složky se stanou ve vodním roztoku rozpustnější.
15. Způsob podle nároku 14, vyznačující se tím, že chemikálie jsou zvoleny ze skupiny obsahující chemikálie obsahující kyslík, ozon a peroxid vodíku a jejich směsi.

·'· <»*·· · 9 9 '9 9 9 99 9 ♦ · · 9 9 9· 9 · · * * 9 · 9 9 · 9 9 9 '9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9

9 9 9·· 9 9 9 · » · · * 9 9 · _ * · · · · _ · · ** 'TV Ύοο? — ?ΖΤ7

16. Způsob podle nároku 1, v y z n a č u j í c í se t í m, že zpracování vláken obsahuje udržování hustoty vlákniny ve vodním roztoku asi 1 % až 35 %. 17. Způsob podle nároku 1, v y z n a č u j í c í se t í m, že

dále obsahuje praní vláken v pračce hnědé buničiny před zpracováním vláken.
18. Způsob podle nároku 17, vyznačující se tím, že vlákna v pracím systému hnědé buničiny obsahuje praní vláken při teplotě vyšší než asi 65 °C.
19. Způsob podle nároku 18, vyznačující se tím, že se při praní vláken v pracím systému hnědé buničiny odstraní velká část nečistot z vláken.
20. Způsob rozvlákňování, vyznačující se tím, že obsahuje:

vytvoření delignifikované vláknité látky;

přeměnu delignifikované vláknité látky do vláknin;

praní vláknin při zvýšených teplotách vyšších než asi 65 °C takovým způsobem, aby se odstranila větší část sloučenin COD z vlákniny; a zpracování vláknin v dalších pracích cyklech tak, aby se odstranily v podstatě zbývající COD nečistoty.
21. Způsob rozvlákňování podle nároku 20, vyznačující se tím, že zpracování vláknin v dalších pracích cyklech obsahuje namáčení vlákniny v protiproudové vodě při zvýšených teplotách vyšších než asi 65 °C po předem danou zádržnou dobu.

• to «toto toto to · • ♦< toto • · to toto > * to;

gv WHÚJ
22. Způsob rozvlákňování podle nároku 20, vyznačuj £cí se tím, že vytvoření delignifikované vláknité látky obsahuje delignifikaci vláknité látky zvolené ze skupiny obsahující měkké dřevo, tvrdé dřevo, zemědělské suroviny, a lignocelulózové suroviny.
23. Způsob rozvlákňování podle nároku 20, vyznačuj £ c £ se tím, že zpracováni vláknin v dalších pracích cyklech obsahuje přidání chemikálií, které reagují se sloučeninami COD ve vlákninách a způsobují, že se tyto sloučeniny stávají rozpustnější ' ve vodních roztocích. a» ^si &

i
24. Celulózová vlákna s nízkým obsahem COD, vyznačující se tím, že mají obsah COD menší než asi 5 kg/tunu v peci vysušené vlákniny.

25 . Složený stavební materiál zahrnující výztužná vlákna, v y z n a č u jící se tím, že nejméně část vláken má obsah COD menši než asi 5 kg/tunu.
26. Složený vyznačuj matrici.

stavební £ c i se materiál tím, že podle nároku 25, dále obsahuje cementovou
27. Složený stavební materiál podle nároku 26, vyznačující se tím, že cementová matrice zahrnující l jednotlivá celulózová vlákna je zpracována v autoklávu.

28. Složený stavební materiál podle vyznačující se tím, že výztužná celulózová vlákna vyrobená z celulózové vlákniny materiálů způsobem rozláknění.

nároku 25, vlákna jsou 1igni f ikovaných

28 4 4 i 4 4 · • 4 4 4 « » podle ále obsahuj 4 4 4 4 ' 44 4 ·< 4 eř 4 4 4 4 · · • Φ.ίί 4 4 4 · ·· ··« 4« T-Oo?- nároku e štěrk. 44 4444 > 4 » 4 4 AU í ·· 99 — —* z 29 . v y Složený znač u j stavební í c í s e materiál tím, že d 30 . Složený stavební materiál podle nároku 29, v y znač u j ící se tím, že štěrk je mletý křemen. 31. Složený stavební materiál podle nároku 25, v y znač U j ící se tím, že obsahuje jeden nebo více modifikátorů hustoty. 32 . Složený stavební materiál podle nároku 25, v y znač U j ící se tím, že dále obsahuje jeden nebo

více přísad.

33. Složení materiálu použitého pro vytvoření složeného stavebního materiálu vyznačující se tím, že obsahuje:

cementové pojivo; štěrk;

jeden nebo více modifikátorů hustoty; jednu nebo více přísad; a ceiulózová vlákna, kde nejméně část vláken obsahuje vlákna s nízkým obsahem COD, přičemž vlákna s nízkým obsahem vláken mají obsah COD menší než asi 5 kg/tunu v peci sušené vlákniny.
34. Složení podle nároku 33, vyznačující se tím, že cementové pojivo je zvoleno ze skupiny obsahující portlandský ) cement, bauxitový cement s vysokým obsahem kysličníku hlinitého, vápno, cement s vysokým obsahem fosforečnanů a granulovaný vysokopecní cement nebo jejich směsi.
35. Složení podle nároku 33, vyznačující se tím, že štěrk je vybrán ze skupiny obsahující mletý křemen, amorfní křemen, mikrokřemen, křemelinu, popílek ze spalování uhlí a spodní ♦♦ 9«*· 9 «« «« * 9 · «· 9 · · ♦ 9 • · · >··*·« > · ♦· * « '4 · · · 'β · • · · « « · · w β * · ·» »· »·Φ ·* ·· ·♦

TY VW - /2/7 popely, popel z rýžových slupek, vysokopecní struska, granulovaná struska, ocelová struska, nerostné kysličníky, nerostné hydroxidy, jíly, magnezit nebo dolomit, kysličníky kovů a hydroxidy, a polymerní kuličky a jejich směsi.
36. Složení podle nároku 33, vyznačující se tím, že modifikátor hustoty je vybrán ze skupiny obsahující plastické materiály, expandovaný polystyrén, sklo a keramické materiály, hydráty křemičitanů vápenatého, mikroksférické a vulkanické popele obsahující perlit, pemzu, čedič a zeolity v expandovaných formách a jejich směsi.
37. Složení podle nároku 33, vyznačující se tím, že dále obsahuje další vlákna vybraná ze skupiny obsahující přírodní anorganická vlákna, syntetická polymerní vlákna, normální eeluiózová vlákna a jejich směsi.
38. Složení podle nároku 33, vyznačující se tím, že vlákna s nízkým obsahem COD jsou fibrilizovaná na odvodňovací schopnost asi 150 až 750 stupňů CSF (Canadian Standard Freeness).
39. Složení podle nároku 33, vyznačující se tím, že obsahuje 2 % až 20 % hmot. vláken s nízkým obsahem COD.

40. Složení podle obsahuje asi 10 % nároku až 80 % 33, v hmot. y z n a cementu č u i í c í s e t í m, že 41. Složení podle nároku 33, v y z n a č u j t í c í s e t í m, že

obsahuje 20 % až 80 % hmot. kysličníku křemičitého.
42. Složení podle nároku 33, vyznačující se tím, že obsahuje 0 % až 50 % hmot. lehčených modifikátorů hustoty.

*Ρ · 4 4 4* 4 4 4'

„...^ *.** *♦ '·* ♦·
43. Složení podle nároku 33, vyznačující obsahuje 0 % až 10 % hmot. přísad.

se t í m, že
44. Složení podle nároku 33, vyznačující se tím, že vlákna s nízkým obsahem COD zlepšují modul pevnosti v ohybu vláknového cementového složeného materiálu o více než 10 % ve srovnání s vláknovým cementovým složeným materiálem vyrobeným se stejným složením, obsahujícím vlákna s obsahem COD větším než 5 kg/tunu.
45. Složení podle nároku 33, vyznačující se tím, že vlákna s nízkým obsahem COD zlepšují modul pružnosti vláknového cementového složeného materiálu o více než 10 % ve srovnání s vláknovým cementovým složeným materiálem vyrobeným se stejným složením a obsahujícím vlákna s obsahem COD větším než asi 5 kg/tunu.
46. Složení podle nároku 33, vyznačující se tím, že vlákna s nízkým obsahem COD zlepšují mez pevnosti vláknového

I cementového složeného materiálu o více než 10 % ve srovnání s vláknovým cementovým složeným materiálem vyrobeným se stejným složením, obsahujícím vlákna s obsahem COD větším než 5 kg/tunu.
47. Složení podle nároku 33, vyznačující se tím, že vlákna s nízkým obsahem COD snižují množství COD uvolněné do procesní vody o více než asi 10 % při výrobě vláknového cementového složeného materiálu ve srovnání s vláknovým cementovým složeným materiálem vyrobeným se stejným složením, obsahujícím vlákna s obsahem COD větším než asi 5 kg/tunu.
48. Složení podle nároku 33, vyznačující se tím, že vlákna s nízkým obsahem COD zlepšují houževnatost fyzikální a mechanické vlastnosti vláknového cementového složeného materiálu , 4 ·· 9·99'9 •’9 φΐ 9

9 9< 9 • ·' 9^9

9 9V9 91

9 99 ··

7/ ^07—72/7 ·· 9;

9 9

9 <9 ·

9 9 ·· ve srovnání s vláknovým cementovým složeným materiálem vyrobeným se stejným složením obsahujícím vlákna s obsahem COD větším než 5 kg/tunu.
49. Způsob výroby cementového složeného materiálu, vyztuženého vlákny, vyznačující se tím, že používá vlákna s nízkým obsahem COD a obsahuje:

přípravu vláken, aby měla nízký obsah nečistot;

smíchání vláken s nízkým obsahem nečistot s cementovým pojivém a dalšími přísadami, aby se vytvořila směs vláknového cementu;

vytvarování směsi vláknového cementu do výrobků z vláknového cementu předem zvoleného tvaru a velikosti; a vytvrzení výrobku z vláknového cementu tak, aby se vytvořil vlákny vyztužený složený stavební materiál.
50. Způsob podle nároku 49, vyznačující se tím, že vlákna jsou jednotlivá celulózová vlákna.
51. Způsob podle nároku 49, vyznačující se tím, že příprava vláken s nízkým obsahem nečistot obsahuje praní vláken protiproudově v roztoku o teplotě nad 65 °C.
52. Způsob podle nároku 49, vyznačující se tím, že příprava vláken s nízkým obsahem nečistot dále obsahuje přidání chemikálií do pracího roztoku, kde chemikálie reaguje se sloučeninami COD ve vláknu a způsobuje, že sloučeniny COD jsou rozpustnější ve vodních roztocích.
53. Způsob podle nároku 49, vyznačující se tím, že vlákna mají obsah COD menší než 5 kg/tunu v peci sušené vlákniny.

·<&?..- . 4 4 fc ·*· ϊ > 4 »F

4 · • · 4¾¼

4 »‘ ·, • 4 · «7 • '•44 4 ·

4 4

7K 3 ~1Zf?
54. Způsob podle nároku 49, vyznačující se tím, že obsahuje dispergování vláken při předem zvolené hustotě a fibrilaci vláken na předem zvolený rozsah odvodňovací schopnosti.
55. Způsob podle nároku 49, vyznačující se tím, že další dispergování vláken obsahuje dispersi vláken při hustotě 1% až 6 %.
56. Způsob podle nároku 49, vyznačující se tím, že dále obsahuje fibrilaci vláken s nízkým obsahem COD na odvodňovací schopnost 150 až 750 stupňů CSF.
57. Způsob podle nároku 56, vyznačující se tím, že fibrilace vláken obsahuje použití zařízení vybraného ze skupiny obsahující hydro rozvlákňovače, rafinéry, kladivové mlýny, kulové mlýny a rozvločkovače.

58. Způsob podle nároku 49, v y z n a č u j í c í se tím, ze obsahuje smíchání vláken se štěrkem, modifikátory hustoty a přísadami. 59. Způsob podle nároku 49, v y z n a č u j í c í se tím, v ze tvarování vláknového cementového výrobku obsahuj e tvarování

výrobku s použitím způsobu vybraného ze skupiny obsahující způsob tažení Hatschek, způsob výroby trubek Mazza, způsob Magnani, vstřikování, protlačování, ruční dýhování, tváření, odlévání, protlačování kalolisem, tvarování papírenským strojem s podélným sítem (Fourdrinier), mnohovodičové tvarování, tváření v mezerách lopatek, tváření v mezerách válců/lopatek, tvarování nálevkovitým průvlakem a jejich kombinaci.
60. Způsob podle nároku 49, vyznačující se tím, že tváření výrobku z vláknového cementu dále obsahuje lisování,

9 9 9 9 9 9 9 9 9

9 9 9 9' 9 9 9· 9 9· 9 9

9 9 9 9i 9 9 9 9. 9 9 9 ·· 9 9 ··« · ·. ·· 9 9 ražení vytvarovaného výrobku z vláknového cementu a j iné způsoby dodatečného tváření.
61. Způsob podle nároku 49, vyznačující se tím, že vytvrzování výrobku z vláknového cementu obsahuje předtvrzení a tvrzení.

62. Způsob podle nároku 61, v y z n a č u j í c í s e tím, že výrobek z vláknového cementu teplotě okolí. je předtvrzen po dobu 80 hodin při 63. Způsob podle nároku 61, v y z n a č u j í c í s e tím, že výrobek z vláknového cementu teplotě okolí. je předtvrzen PO dobu 24 hodin při 64. Způsob podle nároku 61, v y z n a č u j í cis e tím, že

výrobek z vláknového cementu je vytvrzen v autoklávu.
65. Způsob podle nároku 64, vyznačující se tím, že výrobek z vláknového cementu je zpracován v autoklávu při zvýšené teplotě a tlaku asi 60 až 200 °C po asi 3 až 30 hodin.
66. Způsob podle nároku 64, vyznačující se tím, že výrobek z vláknového cementu je zpracován v autoklávu při zvýšené teplotě a tlaku asi 60 až 600 °C po asi 24 hodin nebo méně.
67. Způsob podle nároku 64, vyzná čujícíse tím, že tvrzení výrobku z vláknového cementu obsahuje tvrzení vzduchem po dobu až 30 dní.