DD205423A1

DD205423A1 - Verfahren zur hydrophobierung von calciumsulfatbindemitteln

Info

Publication number: DD205423A1
Application number: DD24049482A
Authority: DD
Inventors: Helmut Guenther; Manfred Gawlytta; Georg Kraemer; Rainer Grohmann; Claus Nenninger
Original assignee: Helmut Guenther; Manfred Gawlytta; Georg Kraemer; Rainer Grohmann; Claus Nenninger
Priority date: 1982-06-07
Filing date: 1982-06-07
Publication date: 1983-12-28

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Hydrophobierung von Calciumsulfatbindemitteln im Ruehrkessel mit aufschmelzbaren Material in Form von Wachs oder wachsaehnlichen Produkten. Diese Erfindung ermoeglicht eine arbeitszeitsparende und energieoekonomische Herstellung hydrophober CaSO tief 4 -Bindemittel als Ausgangsprodukt fuer die Herstellung hydrophober Ca SO tief 4 -Erhaertungsprodukte. Erfindungsgemaess wird die Aufgabe dadurch geloest, dass in dehydratisierten Gips oder Anhydrit aufschmelzbares Material in Form von Wachs oder wachsaehnlichen Produkten in beheizbaren Ruehrkesseln zugemischt wird, dort das aufschmelzbare Material bei Temperaturen, die ueber dessen Schmelzpunkt liegen aber unerwuenschte Phasenbildung im Calciumsulfatbindemittel ausschliessen, in der Regel im Temperaturbereich von 60-100 Grad C, zum Aufschmelzen gebracht wird und durch einen intensiven Mischvorgang waehrend des Aufschmelzens eine Feinstverteilung des aufgeschmolzenen Materials im dehydratisierten Gips oder Anhydrit erfolgt.

Description

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Verfahren zur Hydrophobierung von CalciumsulfatbindemitteIn

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Hydrophobierung von Calciumsulfatbiridemitteln in Rührkesseln mit aufschmelzbarem Material in Form von Wachs oder wachs ähnliche η Produkten als Aüsgangsmate rial für hydrophoben Gips und Anhydrit.

Charakterisierung des bekannten technischen Standes

Die Hydrophobierung von OaSCL-Baustoffen ist Gegenstand vieler Veröffentlichungen und Patente. Die bisher bekannten Lösungen lassen sich dabei generell in 2 Gruppen einteilen:

1, Herstellung eines hydrophoben CaSO^-Binders, der nach Verarbeitung ohne weitere Hydrophobierungsmittel ein mehr oder weniger wasserabweichendes CaSO^-Erhärtungs~ produkt ergibt

2. Verwendung von nichthydrophobem CaSCk-Binder, dem in der Phase der Verarbeitung hydrophobwirkende Zusätze wie Silikone, Paraffinwachsemulsionen, Ceresine, Harzemulsionen, a-uf schmelzbare Hartwachse und Hartwachskombinationen mit festen Kohlenwasserstoffen zugesetzt werden und dadurch nach Hydratation durch natürliche Trocknung bzw· durch künstliche Trocknung (höhere Temperaturen) ein hydrophobes CaSO^-Erhärtungsprodukt vorliegt.

Die Variante 2 hat gegenüber der Variante 1 den Nachteil, daß zur Erreichung der Zielstellung, ein hydrophobes CaSO^- Erhärtungsprodukt herzustellen, technologisch höhere Auf-

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'wandungen durch, die erforderlichen mehreren Komponenten inabesondere in bezug auf Transport, Vorratshaltung und Dosierung, notwendig sind und außerdem durch ungenaue Dosierung des meist in geringen Mengen erforderlichen Hydrophobierungsmittels Qualitätseinbrliche auftreten können.

Die Variante 1 hat dagegen den Nachteil, daß die bekannten Verfahren zur Herstellung eines bereits hydrophoben Bindemittels wie

, doppeltes Brennverfahren mit einer Alaündosierung nach dem 1. Brand oder

. Brennen von Erhärtungsprodükteη von Gips- und Anhydritbindern, in denen in verteilter Form Hartwachse oder hartwachsähnliche Kombinationen mit festen Kohlenwasserstoffen gebunden sind entsprechend WP "Verfahren zur Herstellung eines Branntgipses mit wasserresistenten Eigenschaften", d„ he daß auch bei diesem Verfahren zumindest bei Verwendung von Gipsstein als Ausgangsprodukt ein doppeltes Brennen, in der 1. Phase ein Brennen des nichthydrophoben Gipsbinders und in der 2. Phase ein Brennen des hydrophoben Gipsbinders'aus dem Erhärtungsprodukt des Erstbrandmaterials und beim Einsatz von Anhydritstein zwar nur ein Brennprozeß, aber ebenso wie beim Gipsstein energie- und arbeitszeitaufwendige Zwischenprozesse für die Herstellung und Trocknung des für den letzten Brennvorgang zum Brennen des hydrophoben Materials benötigten Erhärtungsproduktes erforderlich ist.

zu energie- und arbeitsaufwendig sind, damit sehr teuer werden Und nur für spezielle Anwendungsgebiete sinnvoll eingesetzt werden können·

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, hydrophobe Calciumsulfatbindemittel als Einkomponentenprodükte für die Herstellung von hydrophoben CaSO₄-Erhärtungsprodükteη und/oder die Herstellung von hochwertigen hydrophoben Spachtelmassen mit wesentlich geringerem Energie- und Arbeitszeitaufwand Je Mengeneinheit herzustellen.

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Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren zur Herstellung hydrophober Calciumsulfatbindemittel für die Produktion von hydrophoben Gipsbaukörpern und/oder Spachtelmassen zu entwickeln, wobei gegenüber bekannten Verfahren der Energie- und Arbeitszeitaufwand wesentlich gesenkt wird.

Hrfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß in deny dratis ie rt en Gips oder in Anhydrit aufschmelzbares Material in Form von Wachsen wie Hartwachs, Bitumen bzw. hartwachshaltigen Kombinationen mit festen Kohlenwasserstoffen oder wachsähnlicheη Produkten wie Paraffin bzw. Stearin in beheizbaren Rührkesseln oder anderen geeigneten Aggregaten zugemischt wird, diese Zugabe in kalten oder heißen dehydratisiertan Gips, insbesondere unter Ausnutzung der aus dam Brennprozeß vorhandenen Restwärme im Material,oder Anhydrit erfolgt, dort das aufschmelzbare Material bei Temperaturen, die über dessen Schmelzpunkt liegen aber unerwünschte Phasenbildungen im Caleiumsülfatbindemittel ausschließen, in der Regel im Temperaturbereich von 60 - 100 ⁰C, zürn Aufschmelzen gebracht wird und durch einen intensiven Mischvorgang während des Aufschmelzens eine Feinstverteilung des aufgeschmolzenen Materials im dehydratisieren Gips oder Anhydrit, verbunden mit einer physikalischen Anlagerung und einer von der Materialart abhängigen evtl. chemischen Verseif ungsreaktion, erfolgt. Dieses mit der Aüfschmelzkomponente angereicherte Material kann bei Erfordernis weiter aufbereitet, z_o B. durch Mahlprozesse weiter verfeinert werden. Der vorliegende hydrophobe Gips- oder Anhydritbinder kann je nach gewünschtem hydrophoben Hffekt in dieser Form verwendet werden oder durch Mischen mit nichthydrophobem Bindemittel und/oder Füllstoffen gezielt hydrophob eingestellt und in der modifizierten Form eingesetzt werden. Um einen max. Hydrophobierungseffekt zu erreichen sind vorzugsweise Wachse oder wachsähnliche Materialien zu verwenden, die neben einer physikalischen Anlagerung an die Gipskristalle mit diesem chemische Verseifungsprozesse eingehen. Solche Materialien sind bekannterweise Hartwachse in Form

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von Montanwachs, Carnaubawachs sowie Kombinationen dieser Wachse mit festen Kohlenwasserstoffen. Technologisch besonrders günstig ist es, die aufschmelzbare Materialkomponente in granulierter Form mit dem dehydratisierten Gips oder Anhydrit zu mischen. Je nach gewünschtem Hydrophobierungseffekt und Materialart sollte die Zügabemenge an aufschmelzbarem Material zwischen 1 und 10 %, bezogen auf die Masse des dehydratisierten Gipses oder Anhydrits,betragen.

Sine besonders gute Feinstverteilung der aufschmelzbaren Materialkomponente wird erreicht, wenn der dehydratisierte Gips oder Anhydrit bereits vor der Mischung mit dieser in der Endfeinheit vorliegt. Zusätzlich Energie eingespart werden kann, wenn die aufschmelzbare Materialkomponente bei Zugabe in dehydratisierten Gips in den noch heißen Materialstrom nach dem Brennprozeß dosiert wird. Die Korngröße des Gipses sollte dabei s 5 nun betragen. Neben dem aufschmelzbaren Material können zur weiteren Modifizierung des Bindemittels andere bekannte Zusätze wie Abbinderegulierer, Plarstifikatoren, wasserretendierende Stoffe, Farbstoffe u. ä. dem dehydratisierten Gips oder Anhydrit zügegeben oder mit diesem gemeinsam zugemischt werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht im Vergleich zu dem bekannten Stand der Technik eine arbeite- und enargieökonomische Herstellung von hydrophoben Calciumsulfatbindemitteln, das als jeweiliges Einkomponentenprodukt zu hydrophoben CaSO^-Erhärtungsprodüktan verarbeitet werden kann und/oder in Verbindung mit weiteren Modifizierungsmaterialien hochwertige hydrophobe Spachtelmassen ergibt. Mit diesen Produkten können neue Anwendungsgebiete im Bauwesen, z. B. im Bereich von Naßstrecken oder im Außenklimabereich, ökonomisch erschlossen werden.

Aüaführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden.

Gipsbinder G5 B3 wird mit 3 % granuliertem Hartwachsgemisch von 50 % Paraffin und 50 % Montanwachs in einem Rührkessel bei einer Temperatur von ca. 80 - 100 ⁰C 30 min intensiv ge·

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rührt. Gipskörper, hergestellt aus im Labor unter analogen Bedingungen hergestellten hydrophoben Gipsbindern, haben gegenüber nicht hy drophoben Gipsbindern bei -vergleichbarer Trockenrohdichte des Irhartungsproduktes eine um ~ 40 % reduzierte Wass e rauf nähme nach 2 h Wasser lage rung.

Claims

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Pate ntansprüche

1. Verfahren zur Hydrophobierung von Galciumsulfatbindemitteln dadurch gekennzeichnet, daß in de hydratisieren Gips oder in Anhydrit aufschmelzbares Material in Form von Wachsen wie Hartwachs, Bitumen bzw. hartwachshaltigeη Kombinationen mit festen Kohlenwasserstoffen oder wachsähnlichem Material wie Paraffin bzw. Stearin vorzugsweise in beheizbaren Riihrkesseln oder anderen geeigneten Aggregaten zugemischt wird, diese Zugabe in kalten oder heißen dehydratisieren Gips, insbesondere unter Ausnutzung der aus dem Brennprozeß vorhandenen Restwärme im Material, oder Anhydrit erfolgt, dort das aufschmelzbare Material bei Temperaturen, die über dessen Schmelzpunkt liegen aber unerwünschte Phasenbildungen im Calciumsulfatbindemittel ausschließen, in der Regel im Temperaturbereich von 60 - 100 ⁰C, zum Schmelzen gebracht wird, durch einen intensiven Mischvorgang während des Ausschmelzens eine Feinstverteilung des aufgeschmolzenen Materials im dehydratisieren Gips oder Anhydrit, verbunden mit einer physikalischen Anlagerung und einer von der Materialart abhängigen evtl. chemischen Verseifungsreaktion, erfolgt, bei Erfordernis eine weitere Aufbereitung des mit der Aufschmelzkomponente angereicherten Materials, z. B. eine Verfeinerung durch Mahlprozesse durchgeführt wird und dieser hydrophobe Gips- oder Anhydritbinder je nach gewünschtem hydrophoben Effekt so verwendet oder durch. Mischung mit nichthydrophobem Bindemittel und/oder Füllstoffen gezielt hydrophob eingestellt wird.
2. Verfahren nach Pkt. 1 dadurch gekennzeichnet, daß vor-

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zügsweisa aufschmelzbares Material, das chemische Verseif ungsreäktionen mit den Gipskristallen eingeht wie Hartwachs in Form von Montanwachs, Carnaubawachs sowie Kombinationen dieser Wachse mit festen Kohlenwasserstoffen eingesetzt wird»

• Verfahren nach Pkt· 1 bis 2 dadurch gekennzeichnet, daß das aufschmelzbare Material vorzugsweise in granulierter ^[ Form eingesetzt wird. ^L

. Verfahren^nach Pkt. 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, daß die Zugabemenge an aufschmelzbarem Material vorzugsweise 1 bis 10 %, bezogen auf die Masse des dehydratisieren Gipses oder Anhydrits, beträgt.

. Verfahren nach Pkt. 1 bis. 4 dadurch gekennzeichnet, daß bei Zugabe des aufschmelzbaren Materials in normaltemperierten de hydratisieren Gips oder Anhydrit dieser vorzugsweise in der Sndfeinheit vorliegt.

•Verfahren nach Pkt. 1 bis 4 dadurch gekennzeichnet, daß das aufschmelzbare Material bei Zugabe in den dehydratisierten Gips vorzugsweise in den noch heißen Materialstrom nach dem Brennprozeß dosiert wird, wobei der dehydratisierte Gips in der Korngröße =5 μ vorliegen sollte.

„ Verfahren nach Pkt. Λ bis 6 dadurch gekennzeichnet, daß neben dem aufschmelzbaren Material andere bekannte Zusätze zur Modifizierung der !Eigenschaften des dehydratisierten Gipses oder Anhydrits wie Abbinderegulierer, Plastifikator η, wasserretendierende Stoffe, Farbstoffe u. g. zugegeben werden oder das aüfschmelzbare Material mit diesen gemischt zugegeben wird«.