DD240195A1 - PROCESS FOR THE PRODUCTION OF LIGNOCELLULOSE CEMENT PLATES IV - Google Patents

PROCESS FOR THE PRODUCTION OF LIGNOCELLULOSE CEMENT PLATES IV Download PDF

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DD240195A1
DD240195A1 DD85279674A DD27967485A DD240195A1 DD 240195 A1 DD240195 A1 DD 240195A1 DD 85279674 A DD85279674 A DD 85279674A DD 27967485 A DD27967485 A DD 27967485A DD 240195 A1 DD240195 A1 DD 240195A1
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Karin Thiele
Gerhard Kuehne
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Univ Dresden Tech
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    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B18/00—Use of agglomerated or waste materials or refuse as fillers for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of agglomerated or waste materials or refuse, specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B18/04—Waste materials; Refuse
    • C04B18/18—Waste materials; Refuse organic
    • C04B18/24—Vegetable refuse, e.g. rice husks, maize-ear refuse; Cellulosic materials, e.g. paper, cork
    • C04B18/28—Mineralising; Compositions therefor
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Lignocellulose-Zement-Platten (im folgenden LCZ-Platten) zur Abloesung von Asbestzementbauplatten, vor allem durch den Einsatz von Altpapier anstelle Asbest. Aufgabe der Erfindung ist es, auf der Basis der Verfahrensschritte Bildung einer Suspension aus Lignocellulosefasern, insbesondere Altpapier und Wasser, Zumischen von Zement, Vliesbildung, Pressen (nach Bedarf) und Aushaerten der Platte, eine LCZ-Platte mit gesteigerten Festigkeits- und Bestaendigkeitseigenschaften herzustellen. Erfindungsgemaess wird die Aufgabe dadurch geloest, dass waehrend der Aufbereitungsphase des Faserstoffes zuerst 1 bis 10 Ma.-% Calciumhydroxid und anschliessend 0,5 bis 3,0 Ma.-% Aluminiumsulfat (bez. a. Zement) zugesetzt und der Zement fruehestens nach jeweils 10 min Einwirkungszeit der Chemikalien zugemischt wird.The invention relates to a process for the production of lignocellulosic cement boards (hereinafter LCZ boards) for the removal of asbestos cement building boards, in particular by the use of waste paper instead of asbestos. The object of the invention is to produce on the basis of the process steps formation of a suspension of lignocellulosic fibers, especially waste paper and water, admixture of cement, web formation, pressing (as needed) and Aushaerten the plate, a LCZ plate with increased strength and durability properties. According to the invention, this object is achieved by first adding 1 to 10% by weight of calcium hydroxide and then 0.5 to 3.0% by weight of aluminum sulfate (based on cement) during the preparation phase of the pulp, and adding the cement at the earliest after each 10 min exposure time of the chemicals is mixed.

Description

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Lignocellulose-Zement-Platten (im folgenden LCZ-Platten) zur Ablösung von Asbestzementbauplatten, vor allem durch den Einsatz von Altpapier anstelle Asbest.The invention relates to a process for the production of lignocellulosic cement boards (hereinafter LCZ boards) for detachment of asbestos cement building boards, in particular by the use of waste paper instead of asbestos.

Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions

Asbestzementbauplatten enthalten 10 bis 15% Asbestfasern. Sie erreichen Biegefestigkeiten zwischen 20 und 40 MPa. Es besteht seit längerem die Aufgabe, den Asbest ganz oder wenigstens teilweise zu substituieren.Asbestos cement boards contain 10 to 15% asbestos fibers. They achieve bending strengths between 20 and 40 MPa. It has long been the task to replace the asbestos wholly or at least partially.

In der CS-EB 1631-79 wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß bis zu 50% des Asbestanteils durch Lignocellulosefasern in Form von Zellstoff ersetzt werden. Diese Platten erreichen oberflächenveredelt Biegefestigkeiten zwischen 25 und 30MPa bei einer Dichte von 1,55g/cm3. (Bezeichnung: oberflächenveredelte Mantelplatten Ecalit C) Es wurde auch bereitsversucht, den Asbest durch ökonomisch günstigeres Altpapier zu ersetzen. Nach DE-AS 2854506 wird eine asbestfreie Rohbauplatte im Aufwickelverfahren hergestellt. Tragfasern und/oder Altpapier werden in einer Kugelmühle auf 30 bis 70°SR gemahlen. Die so vorbereiteten Fasern werden zwischen 3 und 30 Ma.-% je Gesamtmasse einem hydraulischen Bindemittel zugesetzt und daraus die Platten hergestellt. Durch das Mahlen der Fasern oder durch Zusatzfasern soll die Festigkeit der Platten erhöht werden.In CS-EB 1631-79, this object is achieved in that up to 50% of the asbestos fraction are replaced by lignocellulosic fibers in the form of pulp. These plates achieve surface finish flexural strengths between 25 and 30 MPa at a density of 1.55 g / cm 3 . (Designation: Surface-finished shell panels Ecalit C) It has also already been attempted to replace the asbestos by economically cheaper recovered paper. According to DE-AS 2854506 an asbestos-free shell board is produced in the winding process. Carrier fibers and / or waste paper are ground in a ball mill at 30 to 70 ° SR. The fibers prepared in this way are added to a hydraulic binder at between 3 and 30% by weight per total mass and the plates are produced therefrom. By grinding the fibers or by additional fibers, the strength of the plates should be increased.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Ziel der Erfindung ist es, Asbest bei der Herstellung dünner zementgebundener Flächenelemente durch Lignocellulosefasern, insbesondere Altpapier, zu ersetzen.The aim of the invention is to replace asbestos in the production of thin cement-bonded surface elements by lignocellulosic fibers, especially waste paper.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Aufgabe der Erfindung ist es, auf der Basis der Verfahrensschritte Bildung einer Suspension aus Lignocellulosefasern, insbesondere Altpapier, und Wasser, Zumischen von Zement, Vliesbildung, Pressen nach Bedarf und Aushärten der Platte eine LCZ-Platte mit gesteigerten Festigkeits- und Beständigkeitseigenschaften herzustellen.The object of the invention is to produce on the basis of the process steps formation of a suspension of lignocellulosic fibers, especially waste paper, and water, admixing of cement, web formation, pressing as needed and curing the plate LCZ plate with increased strength and resistance properties.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß während der Auf bereitungsphase des Faserstoffes zuerst 1 bis 10 Ma.-% Calciumhydroxid und anschließend 0,5 bis 3 Ma.-% Aluminiumsulfat (bez. a. Zement) zugesetzt und der Zement frühestens nach jeweils 10 min Einwirkungszeit der Chemikalien zugemischt wird.According to the invention, this object is achieved in that during the preparation phase of the pulp first 1 to 10% by weight of calcium hydroxide and then 0.5 to 3% by weight of aluminum sulfate (based on cement) is added and the cement at the earliest after every 10th min exposure time of the chemicals is mixed.

Es wurde gefunden, daß hierdurch, wie Ausführungsbeispiel näher zeigt, die Festigkeitseigenschaften verbessert werden können. Durch die Vorbehandlung der verschiedenen Lignocellulosefasern mit Calciumhydroxid und Aluminiumsulfat konnten die Biegefestigkeiten der Platten je nach eingesetzter Faserart zwischen 10 und 30% erhöht werden.It has been found that thereby, as embodiment shows in more detail, the strength properties can be improved. By pretreating the various lignocellulosic fibers with calcium hydroxide and aluminum sulphate, the flexural strengths of the sheets could be increased by between 10 and 30%, depending on the type of fiber used.

Vorzugsweise sollte der Faserstoffanteil 8 bis 15 Ma.-% bez. a. Zement betragen.Preferably, the pulp content 8 to 15 Ma .-% bez. a. Cement amount.

Ausführungsbeispielembodiment

4500g Zement PZ 1/45 (Rüdersdorf) und4500g cement PZ 1/45 (Rüdersdorf) and

500 g atro aufbereitetes Altpapier, Sorte I (Colditz) oder500 g of recycled waste paper, variety I (Colditz) or

500g atro Holzweißschliff (Leisnig) oder500g atro woodgrain (Leisnig) or

500g atro Kiefemsulfatzellstoff halbgebleicht (Wittenberge) und 50g Aluminiumsulfat und (Al) 50g Calciumhydroxid (Ca)500g atro Kiefemsulfatzellstoff half-bleached (Wittenberge) and 50g aluminum sulfate and (Al) 50g calcium hydroxide (Ca)

Der Faserstoff wurde im feuchten Zustand (ohne Zwischen-oder Vortrocknung) imTurbolöserin 40 bis 501 Wasser bis zur vollständigen Vereinzelung der Fasern unter Zugabe des Calciumhydroxids suspendiert. Anschließend wurde das Aluminiumsulfat der Suspension zugegeben und nach einer Einwirkungszeit von 10 min die Suspension gevierteilt und mit jeweils 1125 g Zement gemischt. Nach Homogenisierung der Suspension durch Rühren wurden auf dem Gießkasten unter Vakuumabsaugung vier Faservliese gebildet, anschließend entwässert und bei einem spezifischen Druck von 4,5 MPa 3 Stunden gepreßt. Die so hergestellten Platten wurden 7 Tage im Feuchtklima gelagert und nach 28 bzw. 36 Tagen Raumlagerung geprüft. Nachfolgende Tabelle zeigt die Steigerungen der Festigkeitseigenschaften, die durch die Vorbehandlung verschiedener LCF mit Calciumhydroxid und Aluminiumsulfat erreicht wurden.The pulp was suspended in moist state (without intermediate or predrying) in turbo-solvent in 40 to 50 liters of water until complete separation of the fibers with addition of the calcium hydroxide. Subsequently, the aluminum sulfate was added to the suspension and, after an exposure time of 10 minutes, the suspension was quartered and mixed with 1125 g of cement in each case. After homogenization of the suspension by stirring four fiber webs were formed on the casting box under vacuum suction, then dehydrated and pressed at a specific pressure of 4.5 MPa for 3 hours. The plates thus produced were stored for 7 days in a humid climate and tested after 28 or 36 days of spatial storage. The following table shows the increases in strength properties achieved by the pretreatment of various LCF with calcium hydroxide and aluminum sulfate.

Holzschliffgroundwood ObBOBB %% E8 E 8 . E8 , E 8 -2--2- 240 195240 195 Holzschliffgroundwood 100100 Prüftest Variantevariant u.AI/Cau.AI/Ca MPaMPa 129129 GPaGPa %% alterolder Ki-Sa-Zellst.Ki-Sa-Zellst. 15,415.4 5,45.4 100100 Tagedays halbgebleichthalfbleached 19,919.9 100100 4,84.8 8989 2828 1.1. Ki-Sa-Zellst.Ki-Sa-Zellst. 2828 2.Second halbgebleicht u.AI/Cahalf-bleached u.AI/Ca 14,414.4 145145 3,83.8 100100 Altpapierwastepaper 2828 3.Third Altpapier u.AI/CaWaste paper u.AI/Ca 20,920.9 100100 7-27-2 189189 105105 2828 4.4th 20,220.2 12,112.1 100100 21,121.1 13,013.0 107107 3636 5.5th 3636 6.6th

Vor der Prüfung wurden die Prüfkörper in jedem Fall 48 Stunden im Normalklima gelagert.Before the test, the specimens were stored in each case 48 hours in normal conditions.

3 · Fmax · I3 CTbB _ Biegefestigkeit von Plattenprüfkörpern mit3 · F max · I 3 CT bB _ Bending strength of panel test specimens with

bB ~ 2 b · d2 . d ... Plattendicke =5 bis 7 mm bB ~ 2 b · d 2 . d ... plate thickness = 5 to 7 mm

b ... Plattenbreite =49 bis 51 mmb ... plate width = 49 to 51 mm

Is · Stützweite =150 mmIs · span = 150 mm

[MPa][MPa]

Fmax F max

Bruchkraftbreaking force

4 · b · [GPa]4 · b · [GPa]

· f· F

thth

EB — Elastizitätsmodul von Plattenprüfkörpern, aus denE B - modulus of elasticity of board specimens, from

Biegefestigkeitsprüfungen bestimmt mit fth theoretische Durchbiegung der Probe bei Erreichen der Bruchlast, wenn zwischen Belastung und Durchbiegung Proportionalität angenommen wirdBending strength tests determine, with f t h, the theoretical deflection of the specimen when the ultimate load is reached, assuming proportionality between load and deflection

^bBA^ BBA

CTR — Restbiegefestigkeit der Prüfkörper nach 50 Frost-Tau-WechselnCT R - residual bending strength of the specimens after 50 freeze-thaw cycles

entsprechend TGL33433/06 mit A... Ausgangszustand B ... nach 50 Frost-Tau-Wechsel-Zyklenaccording to TGL33433 / 06 with A ... initial state B ... after 50 freeze-thaw cycles

Claims (2)

Erfindungsanspruch:Invention claim: 1. Verfahren zur Herstellung von Lignocellulose-Zement-Platten durch Vliesbildung aus derSuspension.gekennzeichnet dadurch, daß der Faserstoff unter Zugabe von Calciumhydroxid und Aluminiumsulfat suspendiert wird, wobei in der Suspension zuerst 1 bis 10 Ma.-% Calciumhydroxid und anschließend 0,5 bis 3 Ma.-% Aluminiumsulfat (bez. a. Zement) mindestens jeweils 10 min auf die Fasern einwirken.1. A process for the preparation of lignocellulosic cement plates by fleece formation from the suspension.characterized in that the pulp is suspended with the addition of calcium hydroxide and aluminum sulphate, wherein in the suspension first 1 to 10 wt .-% calcium hydroxide and then 0.5 to 3% by weight of aluminum sulfate (based on cement) act on the fibers for at least 10 minutes. 2. Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß der Faserstoffanteil 3 bis 30 Ma.-% bez. a. Zement, vorzugsweise 8 bis 15 Ma.-% beträgt.2. The method according to item 1, characterized in that the pulp content 3 to 30 Ma .-% bez. a. Cement, preferably 8 to 15 wt .-% is.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19951281A1 (en) * 1999-10-25 2001-04-26 Cebim Handelsmij B V Building plate for flooring and in facade and inner walls is obtained from a starting mixture containing dry wood chips, cement, aluminum sulfate, water glass, water and colored concrete and/or other pigment
US20210340064A1 (en) * 2018-10-01 2021-11-04 Terion Ag Filler Made from Sorted Waste Materials for the Production of Cement-bound Shaped Bodies

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