CZ282563B6 - Lehká deska z dřevité vlny a způsob její výroby - Google Patents

Abstract

Lehká deska z dřevité vlny má kostru ze zhuštěné dřevité vlny s otevřenými p'ory, přičemž částečky dřevité vlny jsou na svém povrchu opatřeny povlakem pojivové pěny (17), která zasahuje alespoň částečně do p'orů lehké desky z dřevité vlny a v průběhu tváření lehké desky z dřevité vlny byla svou infiltrací vpravena do tvářené volné dřevité hmoty (12A, 12B) při současném zmenšování jejího objemu, kde v místech dotyku třísek dřevité vlny vytváří pevné spojovací můstky. ŕ

Description

Vynález se týká lehké desky z dřevité vlny s kostrou ze zhuštěné dřevité vlny s otevřenými póry, přičemž částečky dřevité vlny jsou na svém povrchu opatřeny povlakem pojivá, a způsobu její výroby.

Dosavadní stav techniky

Takové lehké desky z dřevité vlny jsou již dlouho známé pod obchodním názvem Heraklith.

Cílem vynálezu je vytvořit lehkou desku z dřevité vlny uvedeného druhu, která bude mít oproti známým deskám z Heraklithu větší objem pórů, čili částečky dřevité vlny budou méně stěsnány, a přitom s výhodou bude zapotřebí méně pojivá.

Dosažení tohoto cíle brání následující technické problémy: částečky dřevité vlny, které mají typicky délku větší než 8 cm, šířku 3 až 6 mm a tloušťku 0,2 až 0,5 mm, mají zcela nepravidelnou geometrii a jsou křehké. Tyto částečky dřevité vlny, které mohou být rovněž označovány jako třísky dřevité vlny, se proto zásadně odlišují od vláken, která jsou mnohem kratší a tenčí a mají většinou tloušťku pouze několika mikrometrů.

Zatímco vlákna mohou být zhuštěna například do rohoží nebo podobně relativně snadno, je toto zhuštění u uvedených třísek dřevité vlny jen velmi obtížně proveditelné.

Zvláštní problém přitom představuje i smíchávání částeček dřevité vlny s pojivém. Podle dosavadního stavu techniky se třísky dřevité vlny nejprve opatří povlakem suspenze pojivá. Takto předem připravené třísky se potom zpracují do volné dřevité hmoty a následně se zhušťují, přičemž toto zhušťování se provádí tak dlouho, dokud můstky pojivá v místech dotyku sousedních třísek nejsou zpevněné. Tímto předběžným opatřením třísek dřevité vlny povlakem suspenze pojívaje možno tímto způsobem vyrobit pouze relativně velmi zhuštěné desky, jejichž vzhled je schematicky znázorněn na obr. 1.

Základem řešení podle vynálezu je překvapující poznatek, že křehké třísky dřevité vlny i o velmi nízké hustotě mohou být použity k hromadné výrobě stabilní stavební lehké desky z dřevité vlny, pokud pojivo spojující tyto částečky navzájem bude připraveno jako pojivová pěna. Samotné použití pojivové pěny místo běžného pojivového kalu však neumožní vyřešit základní problém vynálezu. Navíc bylo podle vynálezu zjištěno, že jednotlivé třísky volné dřevité hmoty mohou být opatřeny zcela na svém povrchu povlakem a mohou se ve volné konfiguraci navzájem spolu spojit tehdy, pokud pojivová pěna bude vpravována do volné dřevité hmoty v průběhu zhušťování. Základem toho je následující: dřevitá volná hmota má hustotu pouze v rozsahu od 4 do 10 kg/m³. Jinými slovy: z více než 90 % sestává ze vzduchu. Opatřování třísek dřevité vlny pojivovou pěnou v míchačce s nuceným míšením je vyloučeno. Pojivová pěna by se zničila (DE 25 48 912 AI) a třísky dřevité vlny by se porušily.

Napouštění částeček dřevité vlny pojivovou pěnou (jako například podle DE 20 04 246 C3) by mohlo být prováděno sice u relativně husté rohože z vláken, avšak nikoli u volné dřevité hmoty velmi malé hustoty. Rovněž napouštění předem zhotovené vláknité rohože popsané v DE 20 04 246 C3 není možno přenést na stavební lehké desky z dřevité vlny úvodem popsaného druhu, přičemž napouštění po předběžném zhuštění by již neumožnilo úplné potažení povrchu jednotlivých třísek dřevité vlny, které je však nutné pro vytvoření spojovacích míst mezi jednotlivými třískami.

Na základě podobných úvah není možno rovněž řešení podle DE 1 117 467 Bl přenést na lehké desky z dřevité vlny. U řešení podle tohoto patentu se nejprve vyrobí hmota z pojivové malty a vláken, která se následně pomocí vhodného prostředku napění. Při zpracování třísek dřevité vlny nemůže být takto připravená hmota z výše uvedených důvodů použita.

- 1 CZ 282563 B6

Zcela jiný přístup popisuje proto německý patentový spis 899 470. V tomto spisu se doporučuje hořečnatý cement zpracovaný do formy pěny odlít do forem a nechat vytvrdit, přičemž jednotlivé částečky dřevité vlny mohou být vpraveny do pěny.

Je zřejmé, že tvarové díly vyrobené tímto způsobem nemohou být vyráběny kontinuálně. Kromě toho jsou předměty z pěnového hořečnatého cementu mimořádně křehké, a to i tehdy, když do pěny byly vpraveny jednotlivé třísky dřevité vlny nebo jiné přísady. Technické výroby hromadné výroby, jako jsou stavební lehké desky z dřevité vlny, nemohou být tímto způsobem vyráběny.

Podle DE-AS 1 025 778 se vyrábí mazanina ajiné hmoty rovněž smíšením pojivové pěny s plnivem (například dřevěnou moučkou). Přidáním umělé pryskyřice a/nebo živice do pěny dojde k její stabilizaci.

Podstata vynálezu

Výše uvedené nedostatky odstraňuje lehká deska z dřevité vlny s kostrou ze zhuštěné dřevité vlny s otevřenými póry, přičemž částečky dřevité vlny jsou na svém povrchu opatřeny povlakem pojivá, podle vynálezu, jehož podstatou je, že povlak má pěnovitou strukturu, která zasahuje alespoň částečně do pórů lehké desky z dřevité vlny a v průběhu tváření lehké desky z dřevité vlny byl infiltrací pojivové pěny vpraven do tvářené volné dřevité hmoty při současném zmenšení objemu.

U lehké desky z dřevité vlny může být od stabilizování pojivové pěny, stejně jako od provádění jakéhokoli smíchávání, upuštěno.

Pojivová pěna se tedy do volné dřevité hmoty jakoby zatlačí, a sice při zhušťování volné dřevité hmoty na požadovaný konečný rozměr. Tímto způsobem může pojivová pěna nejprve vnikat do relativně volné dřevité hmoty, tam obalit povrch jednotlivých třísek a v průběhu dalšího zhušťování volné dřevité hmoty se v ní optimálně rozmístit. Přitom je pojivová pěna mechanicky namáhána pouze minimálně, takže pěnovitá struktura zůstane téměř úplně zachována. Zhušťování volné dřevité hmoty se provádí kontinuálně a plošně, takže jednotlivé třísky se při tomto zhušťování mohou individuálně nově orientovat, přičemž ještě neztuhlý pěnový povlak působí jako pružný povrchový povlak.

Na obr. 2 je znázorněna typická struktura lehké desky z dřevité vlny podle vynálezu. Ve srovnání s provedením podle dosavadního stavu techniky, znázorněným na obr. 1, je vidět velmi volnou strukturu, a tudíž i velmi velký objem pórů (odpovídající zřetelně menší hustotě).

Nicméně pevnost této lehké desky je překvapivě vysoká. Současně má tato deska vynikající zvukotěsné vlastnosti.

Volná struktura znamená optimální použití této lehké desky na izolační a tlumicí účely.

Vnitřek pórů v kostře, který vznikl mezi zhuštěnými částečkami dřevité vlny, může být více nebo méně zcela vyplněn ztvrdlou pojivovou pěnou. Stupeň vyplnění se zvolí podle požadovaných vlastností a použití hotového výrobku. Stupeň naplnění, může být ovlivněn například vhodnou přísadou, která se do pojivá přimíchá, a která změní dobu vytvrzení pěny, popřípadě její pórovitou strukturu. Tyto přísady (zpomalovače, urychlovače, prostředky pro tvorbu pórů) jsou známé z dosavadního stavu techniky a nebudou tudíž blíže popisovány.

Totéž platí i pro použité pojivo samotné, které může být provedené z hydraulického cementu, stejně jako ze Sorelova cementu. Prostředky pro tvorbu pěny, například mýdla, povrchově aktivní látky, sulfonáty (například lignosulfonáty), avšak i kovy nebo kombinace kovů ve formě prášků, jako hliník/zinek nebo hořčík, jakož i peroxid vodíku, patří k dosavadnímu stavu techniky a rovněž nebudou blíže popisovány.

Jejich volba se provede podle příkladu provedení tak, že vytvrzená pojivová pěna má hustotu od 100 do 700 g/1 a/nebo póry se středním průměrem od 0,2 do 5 mm.

Typický hmotnostní poměr dřevitá volna: pojivová pěna je v rozsahu od 1 : 6 až 2 : 1.

-2CZ 282563 B6

Podle oblasti použití může být použita pojivová pěna, jejíž pěnovitá kostra se časem rozpadne. Stabilita lehké desky z dřevité vlny je potom závislá v prvé řadě na pojivových kontaktních místech třísek mezi sebou.

Může však být provedena i naprosto cíleně vytvořená pěnová matrice, a sice cíleně i v jednotlivých částech lehké desky. Je tedy snadno možné především povrch desky opatřit tenkou pěnovou vrstvou, takže - čistě opticky - má deska souvislý povrch, který potom může být opatřen vrstvou barvy nebo dalšího povlaku.

Popsaná lehká deska z dřevité vlny může být vyráběna neplynule a plynule. V každém případě se nanese na alespoň jednu plošnou část volné dřevité hmoty pojivová pěna, která potom při současném zmenšování objemu infiltruje do volné dřevité hmoty. Přitom se udržuje stabilní objem takto stlačené desky s infiltrovanou pojivovou pěnou až do dosažení vlastní tuhosti pojivové pěny.

Kontinuálního způsobu výroby lze dosáhnout zvlášť jednoduše tehdy, když se pojivová pěna nanáší na kontinuálně přiváděnou volnou dřevitou hmotu ve formě pásu a potom při zhušťování volné dřevité hmoty (až na požadovaný konečný rozměr desky) do ní infiltruje.

Další optimalizování tohoto způsobu spočívá v tom, že pojivová pěna se přivádí mezi dva kontinuálně přiváděné pásy volné dřevité hmoty a oba pásy se potom při současném infiltrování pojivové pěny svádějí k sobě do jedné volné dřevité hmoty a potom zhušťují do jediné desky.

V tomto případě se zatlačuje tedy pěna do volné dřevité hmoty téměř izotropně na jedné i na druhé straně, přičemž potom vznikne z obou částí jediná deska.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález bude dále blíže objasněn na uvedeném příkladu provedení podle přiloženého výkresu, na němž obr. 1 znázorňuje strukturu lehké desky z dřevité hmoty podle dosavadního stavu techniky, obr. 2 strukturu lehké desky z dřevité hmoty podle vynálezu a obr. 3 schematicky způsob výroby lehké desky z dřevité hmoty podle vynálezu.

Příklady provedení vynálezu

Na prvním dopravním pásu 10 je ve směru šipky T přiváděna první volná dřevitá hmota 12A.

S odstupem nad ní je upraven druhý dopravní pás 14, na němž je přiváděna pojivová pěna 17, která je na konci druhého dopravního pásu 14 předávána na první volnou dřevitou hmotu 12A.

Opět v určitém odstupu nad pojivovou pěnou 17 je uspořádán třetí dopravní pás 16, na němž je přiváděna druhá volná dřevitá hmota 12B, která je předávána na první volnou dřevitou hmotu 12A a na ní ležící pojivovou pěnu 17, přičemž dochází k první infiltraci pojivové pěny 17 do obou volných dřevitých hmot 12A, 12B (viz šipka I).

Potom se proud materiálu, sestávající ze dvou volných dřevitých hmot 12A, 12B a pojivové pěny 17 nacházející se mezi nimi, kontinuálně zhušťuje mezi schematicky naznačenými válci 18, přičemž v průběhu tohoto zhušťování vniká pojivová pěna 17 do dutých prostorů ve volné dřevité hmotě 12A, 12B a obaluje povrch jednotlivých třísek dřevité vlny a vyplňuje póry mezi těmito třískami.

Zhušťování se potom provádí až na požadovaný schematicky naznačený konečný rozměr 20 do té doby, dokud pojivová pěna 17 není ztuhlá natolik, že vyrobená lehká deska z dřevité vlny má dostatečnou vlastní stabilitu, aby mohla být odebrána a dále zpracována. Mezi další pracovní operace přitom patří především rozřezání na požadované rozměry, popřípadě i natření povrchu a/nebo vyrobení spojovacích dílů nalepením dalších desek nebo podobně.

Claims (10)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Lehká deska z dřevité vlny s kostrou ze zhuštěné dřevité vlny s otevřenými póry, přičemž částečky dřevité vlny jsou na svém povrchu opatřeny povlakem pojivá, vyznačující se tím, že povlak má pěnovitou strukturu, která zasahuje alespoň částečně do pórů lehké desky z dřevité vlny.
2. 2. Lehká deska podle nároku 1, vyznačující se tím, že prostor pórů v kostře ze zhuštěných částeček dřevité vlny je zcela vyplněn ztvrdlou pojivovou pěnou na bázi anorganického pojivá.
3. 3. Lehká deska podle nároků 1 nebo 2, vyznačující se tím, že ztvrdlá pojivová pěna má hustotu od 100 do 700 g/1.
4. 4. Lehká deska podle jednoho z nároků laž3, vyznačující se tím, že ztvrdlá pojivová pěna má póry se středním průměrem od 0,2 do 5 mm.
5. 5. Lehká deska podle jednoho z nároků laž4, vyznačující se tím, že hmotnostní poměr dřevitá vlna : pojivová pěna je 1 : 6 až 2 : 1.
6. 6. Lehká deska podle jednoho z nároků laž5, vyznačující se tím, že je opatřena povlakem z vytvrzené pojivové pěny zakrývajícím povrch(y) lehké desky z dřevité vlny.
7. 7. Způsob výroby lehké desky z dřevité vlny podle jednoho z nároků 1 až 6, vyznačující se tím, že na alespoň jednu plošnou část volné dřevité hmoty se nanáší pojivová pěna, potom pojivová pěna při současném zmenšování objemu volné dřevité hmoty na požadovaný konečný rozměr lehké desky z dřevité vlny do ní infiltruje, a takto zhuštěná lehká deska z dřevité vlny s infiltrovanou pojivovou pěnou se udržuje se stabilním objemem až do dosažení vlastní tuhosti po ztvrdnutí pojivové pěny.
8. 8. Způsob podle nároku 7, vyznačující se tím, že pojivová pěna se nanáší na kontinuálně přiváděnou volnou dřevitou hmotu ve formě pásu a potom při zhušťování volné dřevité hmoty na požadovaný konečný rozměr lehké desky z dřevité vlny do ní infiltruje.
9. 9. Způsob podle nároků 7 nebo 8, vyznačující se tím, že pojivová pěna se přivádí mezi dvě volné dřevité hmoty kontinuálně přiváděné ve formě pásů a tyto pásy se potom při současné infiltraci pojivové pěny do volné dřevité hmoty svádějí ksobě a zhušťují na požadovaný konečný rozměr lehké desky.
10. 10. Způsob podle jednoho z nároků 7 až 9, vyznačující se t í m , že se při něm použije pojivová pěna, obsahující látky měnící dobu vytvrzení a/nebo pórovitou strukturu.