DD230860A1

DD230860A1 - Verfahren zur herstellung eines stoffgemisches aus zementgebundenem fasermaterial

Info

Publication number: DD230860A1
Application number: DD83254712A
Authority: DD
Inventors: Karl-Heinz Arhelger
Original assignee: Arhelger Karl Heinz
Priority date: 1982-09-13
Filing date: 1983-09-09
Publication date: 1985-12-11
Also published as: ZA836541B; AU1862283A; DK411683A; DK411683D0; JPS5983967A; FI833178A; FI833178A0

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Stoffgemisches mit dem Ziel einer wirtschaftlichen Verfahrensdurchfuehrung und einer vollstaendigen Ausnutzung der Grundmaterialien. Aufgabe der Erfindung ist es dabei, vorzugsweise Fasern aus Altpapier zu verwenden, das Fasermaterial transport- und lagerfaehig zu gestalten. Erfindungsgemaess wird die Aufgabe dadurch geloest, dassa) vorzerkleinertes Papier oder dergleichen Material, vorzugsweise Altpapier, gemeinsam mit dem anorganischen Fasermaterial und/oder Mineralstaub im vorgesehenen Mischungsverhaeltnis in einer geeigneten Vorrichtung, vorzugsweise einer Schlagkreuzmuehle, zerfasert wird,b)eine Menge der so gewonnenen trockenen feinfaserigen Masse gemaess dem vorgesehenen Mischungsverhaeltnis mit den dazu vorgesehenen Mengen Zement sowie Fuell- und anderen Stoffen in einer geeigneten Vorrichtung innig miteinander vermischt undc)aus dem Stoffgemisch durch Zugabe von Wasser je nach dem beabsichtigten Formungsverfahren eine knetbare oder fliessfaehige Masse hergestellt wird.

Description

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Verfahren zum Herstellen eines Stoffgemisches aus zementgebundenem Fasermaterial

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines S to ff gemische s flws L

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i

zementgebundenem. <;

Fasermateriäl.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Es sind Werkstoffe und Formkörper aus zementgebundenem Pasermaterial bekannt. Einer der bekanntesten Werkstoffe . ist der Asbest-Zement-Werkstoff. Dabei handelt es sich um einen mineralischen Werkstoff, in dem Asbest in zerfasertem Zustand in Zement gebunden ist. Ein solcher Werkstoff zeichnet sich durch eine Reihe von guten Eigenschaften aus, die ihm eine große Verbreitung verschafft haben: Er ist nicht brennbar, Erzeugnisse daraus haben eine verhältnismäßig gute festigkeit und sind hinsichtlich ihrer Beständigkeit gegenüber ?/itterung und chemischen Einflüssen vergleichbar mit Beton.

Ein solcher Werkstoff ist auch zu Formkörpern mannigfaltiger Art verarbeitbar, beispielsweise zu schieferähnlichen •Platten oder größeren Tafeln für Bauzwecke, zu Gefäßen und dergleichen Formkörpern und anderem. In fließfähigem Zustand und nach dem Verarbeiten aushärtend kann er auch zur Spritz- und Aufstreich-Beschichtung auf Wänden, Behältern, Rohren und anderem insbesondere zum Zweck der F/ärmeisolierung verwendet werden.

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Inzwischen sind aber auch erhebliche Nachteile von asbesthaltigen Werkstoffen bekannt geworden: Asbestfasern gefährden nicht nur in hohem Maße die Gesundheit derjenigen Menschen, die mit ihrer Gewinnung und Verarbeitung befaßt sind. Beim Verschleiß von Gegenständen aus einem solchen Werkstoff werden die sehr beständigen Asbestfasern freigesetzt, so daß Gesundheitsschäden nicht nur im Bereich der Herstellung und Verarbeitung, sondern auch im Bereich der Anwendung von asbesthaltigen Werkstoffen festzustellen sind. Es wurde erkannt, daß im menschlichen oder tierischen Körper, insbesondere in den Lungen festgesetzte Asbestfasern nicht wieder ausgeschieden werden können und die Organe schwer beschädigen und sogar zerstören können.

Indessen gibt es auch bereits Werkstoffe auf der Basis von zement- oder gipsgebundenem organischem Fasermaterial, z. B< Baumwo11fasern, Zellulosefasern und auch Kunststoffasern. Sie haben nicht die gesundheitsschädlichen Eigenschaften wie die Werkstoffe auf der Basis von Asbest. Sie zeichnen sich auch durch eine gegenüber Asbest-Zement-Werkstoffen geringere Wärmeleitfähigkeit aus. Sie können ebenfalls unbrennbar sein, wenn, wie aus der DE-A 24 11 854 hervorgeht, der Anteil an organischem Fasermaterial nicht mehr als 10 Gew.% der Werkstoffmasse ausmacht.

Allerdings ist die mechanische Belastbarkeit von.Formkörpern, beispielsweise Platten, aus solchen Werkstoffen wesentlich geringer als bei Asbest-Zement-Werkstoffen. Durch Beimischung von Glasfasern oder aus einer.Mineralschmelze gewonnenem Fasermaterial ist zwar bei dem feuerbeständigen Plattenprodukt gemäß DE-A 24 11 864 die Festigkeit verbessert; dennoch ist sie unbefriedigend. Es zeigte sich nämlich, daß die Zellu_losefasera nur mangelhaft durch den Zement miteinander verbunden sind.

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Dies ist auf Merkmale der bisherigen "Verfahrenstechnik zur Herstellung von Formkörpem,. beispielsweise Platten, zurückzuführen· Man verfährt dabei so,'daß man das Fasermaterial mit Wasser, dem Zement und Füllstoffen in einer Schlagmischvorrichtung - einem gewöhnlichen Holländer miteinander unter Bildung einer Aufschlämmung vermischt, worauf die Aufschlämmung zu nassen Formkörpern, beispielsweise Platten, verformt wirdo Es liegt nahe, für die Ausformung von Naßplatten, aus denen man dann auch andere Formkörper, z. B. Wellplatten, herstellen kann, sich des bei der Asbest-Zement-Plattenherstellung angewendeten Aufwickelverfahrens mit einer- sogenannten Hatschek-Maschine zu bedienen. Dabei durchläuft ein endloses Filzband einen Behälter mit der Aufschlämmung wiederholt. Bei jedem Durchlauf haftet eine dünne Schicht der Aufschlämmung auf der Oberseite des Filzes, während gleichzeitig auf dessen Rückseite überschüssiges Wasser abgezogen wird. Man wiederholt die Durchläufe so lange, bis die Schichten insgesamt die gewünschte Dicke erreicht haben. Danach wird die aufgewickelte Gesamtschicht in Stücke' geschnitten. Die so gewonnenen Weichpappen werden in einer Tafelpresse kurz gepreßt, danach werden sie in einem geeigneten Lager ausgehärtet.

Y/ährend dieses Aufwickelverfahren sich bei Asbest-Zement-Gemischen schon lange bewährt hat, konnten bei Gemischen mit Zellulosefasern noch nicht befriedigende Ergebnisse erzielt werden« Offenbai findet während des Aufwickeins oder unmittelbar davor in dem die Aufschlämmung enthaltenden Behälter oder an dem aus dem Behälter aufsteigenden Filzband eine teilweise Entmischung statt, so daß die aufgewickelte Mischung weniger Zement enthält als der Ansatz der Mischung. Nach dem Pressen ist eine mehr oder weniger starke Rückfederung festzustellen, was vermutlich auf die Eigenschaften des Fasermaterials zurückzuführen ist. Die

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Die Pasern setzen der Verdichtung des Materialgemisches elastischen Widerstand entgegen.

Aus der DE-B 29 18 974 ist bekannt, die Tragfähigkeit, das heißt die Bindefähigkeit des Fasermaterials dadurch zu verbessern, daß das organische Material auf einen- Mahlgrad von 30 bis 70 ° SR (Shopper-Riegler) gemahlen wird und daß im übrigen das Stoffgemisch einer ganz bestimmten Rezeptur entspricht. Aber auch damit konnte der Anwendung von organischen Pasern, insbesondere aus Altpapier gewonnenen Pasern anstelle von Asbest nicht zum Durchbruch verholfen werden,

Die von Anfang an nasse Verarbeitung des Materials hat einen weiteren erheblichen lachteil: Von der Aufarbeitung der Zellulosefasern bis zur Herstellung der Aufschlämmung ist eine umfangreiche stationäre Anlage erforderlich. Pur eine Spritz- oder Aufstreichbeschichiung zur Herstellung eines widerstandsfähigen wärmedämmenden Belages auf Wänden, Behältern, Rohrleitungen und dergleichen im höheren Temperaturbereich an Ort und Stelle ist es erforderlich, ..die fertige Aufschlämmung, das heißt, die Materialmischung einschließlich eines sehr hohen Wasseranteils, zum Bestimmungsort zu transportieren. Das schließt den'Einsatz eines Zellulosefaser-Zement-Stoffgemisches auf diesem Anwendungsgebiet mangels Wirtschaftlichkeit praktisch aus.

Ziel der Erfindung _ -

Ss ist das Ziel der Erfindung, ein Verfahren zum Herstellen eines 3toffgemisches aus zementgebundenem Pasermaterial zur Anwendung zu bringen, welches, kurze Herstellungszeiten und eine hohe Grundmaterialausnutzung gewährleistet.

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Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Herstellen eines Stoffgemisches für einen in pastösem bis flüssigem Zustand formbaren und danach aushärtenden Werkstoff mit zementgebundenem Pasermaterial zu schaffen, wobei das Pasermaterial im wesentlichen aus organischem, vorzugsweise aus Altpapier gewonnenen Pasern und zum Teil aus anorganischen Pasern, beispielsweise aus einer Metallschmelze oder Glas, besteht, und das Pasermaterial so aufgearbeitet werden soll, daß Lagerung und Transport eines fertigen Gemisches ohne Wasser möglich und somit die Zugabe des benötigten 7/assers erst am Verarbeitungsort notwendig ist.

Darüber hinaus ist bei der Herstellung von Pormkörpem, beispielsweise Platten, unter Einschaltung einer Preßphase eine beständigere, das heißt, nach Aufhebung des Preßdruckes bleibende Verdichtung zu erreichen.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß

a) vorzerkleinertes Papier oder dergleichen Material, vorzugsweise Altpapier, gemeinsam mit dem anorganischen Pasermaterial und/oder Mineralstaub im vorgesehenen Mischungsverhältnis in einer geeigneten Vorrichtung, vorzugsweise einer Schlagkreuzmühle, zerfasert wird;

b) eine Menge der so gewonnenen trockenen feinfaserigen Masse gemäß dem vorgesehenen Mischungsverhältnis mit den dazu vorgesehenen Mengen Zement sowie Püll- und anderen Stoffen in einer geeigneten Vorrichtung innig miteinander vermischt und

c) aus dem Stoffgemisch durch Zugabe von Wasser je nach dem beabsichtigten Pormungsverfahren eine knetbare oder fließfähige Masse hergestellt wird.

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Die benötigte Wassermenge wird erst unmittelbar vor der Verarbeitung zugesetzt. .

Es hat sich gezeigt, daß bei der gemeinsamen trockenen Peinzerkleinerung von vorzerkleinertem Altpapier und Mineralfasern, z. B. aus einer Basaltschmelze gewonnener Pasern, in^einer Schlagkreuzmühle die aus dem Altpapier gewonnenen Zellulosefasern für die spätere Verdichtung und die Bindefähigkeit in einem nassen Gemisch mit Zement und Füllstoffen wesentlich günstigere Eigenschaften haben, als bei getrennter Peinzerkleinerung des Fasermaterials· Es läßt sich zwar mikroskopisch kaum ein Unterschied zwischen den Pasern aus gemeinsam mit Mineralfasern zerkleinertem. Altpapier und solchen aus ohne Gegenwart von Mineralfasern zerkleinertem Allpapier feststellen. Jedoch schon eine wässrige Aufschwemmung der Pasern in einem Reagenzglas zeigt deutlich den Unterschied: Pasern aus Altpapier, welches gemeinsam mit Mineralfasern zerfasert wurde, setzen sich nach Entmischung von den Mineralfasern allein durch ihre Schwerkraft sehr viel schneller und vor allem dichter im Reagenzglas ab, als Pasern aus dem gleichen Altpapier, welches jedoch ohne Gegenwart von Mineralfasern zerfasert wurde« Dieser Unterschied ist damit zu erklären, daß die beim Mahlvorgang in der Schlagkreuzmühle selbst zerkleinerten Mineralfasern werkzeughaft bei der Peinzerfaserung des Altpapiers mitwirken, wodurch den Papierfasern nicht ohne weiteres erkennbare Eigenschaften verliehen v/erden».

Die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens sind nicht beschränkt auf die besseren Eigenschaften der organischen Pasern im Hinblick auf Verdichtung und Bindefähigkeit. Da das für die Zementierung benötigte Wasser erst unmittelbar vor der Verarbeitung zugegeben werden muß und nicht schon

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bei der Paseraufbereitung benötigt wird, ist es möglich, fertige trockene Stoffgemische vorrätig zu halten.

Claims

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Erfindungsanspruch

1· Verfahren zum Herstellen eines St off gemisches

! ; zementgebundenem

Fasermaterial _ i, wobei das Fasermaterial im v/esentlichen aus organischen, vorzugsweise aus Altpapier gewonnenen Pasern und zum Teil aus anorganischen Pasern, beispielsweise aus einer Mineralschmelze oder Glas, bestehen, gekennzeichnet dadurch, daß

a) vorzerkleinertes Papier oder dergleichen Material, vorzugsweise Altpapier, gemeinsam mit dem mineralischen Fasermaterial und/oder Mineralstaub im vorgesehenen. Iviischungsverhältnis in einer geeigneten Vorrichtung, vorzugsweise einer Schlagkreuzmühle, trocken zerfasert wird,

b) eine Menge der so gewonnenen feinfasrigen Masse gemäß dem vorgesehenen Mischungsverhältnis mit den dazu vorgesehenen Mengen Zement sowie Püll- und anderen Stoffen in einer geeigneten Vorrichtung innig miteinander vermischt wird,

c) aus dem Stoffgemisch durch Zugabe von Wasser je nach dem beabsichtigten Formungsverfahren eine knetbare oder fließfähige Masse hergestellt wird.
2. Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß dem trockenen Stoffgemisch die benötigte Wassermenge unmittelbar vor der Verarbeitung zugesetzt wird.