Im Stand der Technik werden als Zuschlagsstoffe für Baumaterialien unter
anderem Kunststoffe, Glasfasern, Zellulosefasern und anderes mehr
vorbeschrieben.
Die als Zuschlagsstoffe angebotenen Zellulosefasern werden dabei aus
Holzschliff, dem Produkt der mechanischen Zerfaserung von Holz unter
Wasserzugabe, gewonnen.
Dieser Holzschliff besteht neben den Zellulosefasern als weitere
Hauptbestandteile aus Lignin und Harz.
Der wesentliche Nachteil des Holzschliffs ist insbesondere seine geringe
Festigkeit.
Das zwischen den Zellulosefasern des Holzschliffs eingelagerte Lignin wirkt
zwar faserverstärkend, bewirkt jedoch gleichzeitig ein Vergilben des
Holzschliffs.
Durch eine chemische Behandlung wird bei der Herstellung der Zellulosefasern
dann das Harz, das Lignin wie auch die Mineralien aus den Fasern des
Holzschliffs herausgelöst.
In diesem so hergestellten Zellstoff sind die Zellulosefasern überwiegend
gleichmäßig verteilt.
Je nach Art des chemischen Aufarbeitungsverfahrens unterscheidet man z. B.
Sulfitzellstoff und Sulfatzellstoff.
Die DE-OS 31 47 773 beschreibt den Einsatz von 2% bis 6% Zellstoff nicht
definierter Dimension und Qualität als Zuschlagstoff für
Verkehrsdeckenbeläge.
Auch in der DE-OS 37 04 309 wird ein Verfahren zur Herstellung von mit
Faserstoffen gefüllten Kunststoff-Rohmassen beschrieben. Hierbei wird einem
thermoplastisch verarbeitbaren Kunststoff zur Thermoplastverstärkung als
Zuschlagsstoff Papierrohmasse zugesetzt.
Die DE-OS 42 02 604 beschreibt einen unter Verwendung von Zellulosefasern
hergestellten Faserzement mit einer Mischung aus Kunststoff. Die hierbei
eingesetzten Zellulosefasern werden in dieser Schrift nicht näher beschrieben.
Die Eigenschaften des Produktes werden jedoch insbesondere von den
pulverisierten feinteiligen Kunststoffen größtmöglicher Oberfläche beeinflußt.
In der DE-OS 44 32 307 wird die Verwendung von Altpapier als Hohlraumfüller
für Bauelemente beschrieben. Die Eigenschaften der Fasern werden jedoch
hierbei ohne deren technische Wirkung genutzt.
Die DE-PS 195 06 249 C1 beschreibt ein Verfahren zur Trocknung von
faserhaltigen Reststoffen der Zellstoff- und Papierherstellung.
Die in diesem Reststoff genutzten Fasern sollen Längen vom
Mikrometerbereich bis in den Millimeterbereich hinein besitzen.
Neben der Verwendung als Dünger oder Brennstoff, wo die technischen
Eigenschaften der Fasern selbst nicht genutzt werden, wird auch die
Verwendung als Porenbildner im Brennprozeß zur Herstellung von Baustoffen
beschrieben.
Daher ist der Einsatz technischer Zellulosefasern zur Verbesserung der
Eigenschaften von Bau- und Werkstoffen generell bekannt.
Die aus verschiedenen nachwachsenden Rohstoffen großtechnisch
hergestellten und als Zuschlagsstoff angebotenen Zellulosefasern weisen im
allgemeinen einen Faserdurchmesser oberhalb 10 µm auf.
Bei den auf Hanfbasis hergestellten und als Zuschlagsstoff angebotenen
Zellulosefasern variiert die Faserlänge zwischen 30 und 3000 µm.
Dabei zeichnen sich die auf Hanfbasis hergestellte Zellulosefasern
insbesondere durch ihre glatte Oberfläche aus.
Bei den auf Holzbasis (Laubholz, Weichholz) oder aus Baumwolle herstellten,
und als Zuschlagsstoffe angebotenen Zellulosefasern, einschließlich der
angebotenen Mikrofasern ist der Faserdurchmesser stets größer als 10 µm, die
Faserlängen variieren von ca. 18 bis 2500 µm.
Das Durchmesser/Längen-Verhältnis dieser als Zuschlagsstoffe angebotenen
Zellulosefasern liegt je nach Fasertyp und Faserdurchmesser bei Werten von
0,01 bis maximal 0,85, wobei die oberen Durchmesser/Länge-Verhältnisse für
Faserdurchmesser unter 15 µm nicht vorkommen.
Die wesentliche Ursache hierfür liegt sowohl in der Struktur des Rohstoffs wie
auch in der Art des Herstellungsverfahrens der als Zuschlagstoffe
angebotenen Zellulosefasern.
Eine wesentliche Eigenschaft aller als Zuschlagsstoff eingesetzten
Zellulosefasern ist deren Wasseraufnahmevermögen wie auch deren
Fähigkeit, das Wasser wieder an die Umgebung abzugeben.
Dabei ist das Wasseraufnahme- bzw. Wasserabgabevermögen jedoch stets
von der Partikeldimension abhängig.
Generell gilt hierbei, je größer die Faserlänge bei konstantem Durchmesser,
um so besser ist das Wasseraufnahmevermögen der jeweiligen Zellulosefaser.
Dabei sind, wie bereits erwähnt, den Faserdurchmessern dieser im Stand der
Technik als Zuschlagsstoff angebotenen technischen Zellulosefasern jedoch
Grenzen gesetzt.
Auf Grund dieser technischen Grenzen wirken sich dann die eigentlich
technisch sinnvollen, relativ großen Faserlängen insbesondere nachteilig auf
die Verarbeitungseigenschaften, wie beispielsweise auf die Homogenisierung
in Mischungen, aus.
Zudem besteht ein weiterer wesentlicher Nachteil aller im Stand der Technik
bekannten, als Zuschlagsstoffe für die Bauindustrie eingesetzten feinen
Zellulosefasern darin, daß die als Zuschlagsstoffe eingesetzten feinen
Zellulosefasern zwar in kostenintensiven Arbeitsprozessen in reiner Form
hergestellt, jedoch dann nachträglich nochmals in zusätzlichen,
kostenintensiven Verfahrensschritten mit den unterschiedlichsten feinen
mineralischen Zusätzen ausgerüstet werden müssen, damit bei deren
Verarbeitung in Werkstoffrezepturen ein agglomeratfreier Aufschluß
gewährleistet werden kann.
Trotz dieser aufwändigen Herstellung zeichnen sich die im Stand der Technik
bekannten, als Zuschlagsstoffe für die Bauindustrie angebotenen feinen
Zellulosefasern durch eine zu geringe Wasseraufnahme- und
Wasserabgabegeschwindigkeit aus dem bzw. an das umgebenden System
aus, und bewirken lediglich in den mit diesen Zellulosefasern als
Zuschlagsstoff in der Bauindustrie modifizierten Mischungen nur eine
unzureichende Verbesserung der Offenzeit wie auch der Scher- und
Biegefestigkeit des modifizierten Baustoffes.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Zuschlagsstoff
insbesondere für Baustoffe wie auch ein kostengünstiges Verfahren zu seiner
Herstellung zu entwickeln, welcher die Nachteile des Standes der Technik
vermeidet, sich insbesondere durch eine hohe Wasseraufnahme- und
Wasserabgabegeschwindigkeit aus dem bzw. an das umgebende System
auszeichnet, dadurch auch die Offenzeit der Baustoffmischung optimal positiv
beeinflußt, zudem günstig dosierbar ist, und bei dessen Anwendung
gleichzeitig die Staubverluste während des Mischens reduziert, zudem die
Homogenisierung der Mischung beschleunigt, eine Agglomeration der Fasern
im Baustoff vermeidet, die Misch- und Verarbeitungskonsistenz des Baustoffes
bei gleichzeitiger Erhöhung der Standfestigkeit deutlich verbessert und neben
all diesen vorgenannten Wirkungen zudem gleichzeitig eine deutliche
Erhöhung Scher- und Biegefestigkeit der mit diesem neuen Zuschlagsstoff
modifizierten Baustoffe bewirkt.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch einen Zuschlagsstoff mit den
Merkmalen des ersten unabhängigen Anspruches der Erfindung gelöst.
Dabei basieren die dem erfindungsgemäßen Zuschlagsstoff eigenen,
erfindungsgemäßen Merkmale, wie beispielsweise die hohe Wasseraufnahme-
und Wasserabgabegeschwindigkeit aus dem bzw. an das umgebende System,
einerseits auf der besonderen Struktur der Zellulosefasern mit deren kleinen
Durchmessern aber gleichzeitig großen spezifischen Oberflächen.
So beträgt der Faserdurchmesser der Zellulosefasern des erfindungsgemäßen
Zuschlagsstoffes ca. 10 µm. Im Gegensatz dazu weisen die als
Zuschlagsstoffe eingesetzten Zellulosefasern des Standes der Technik, bei
einem ähnlichem Durchmesser/Länge-Verhältnis einen Durchmesser von
größer oder gleich 15 µm auf.
Bekannt ist zwar eine Zellulosefaserart, allerdings auf Hanfbasis, die gleichfalls
einen Durchmesser von 10 µm aufweist, die jedoch im Gegensatz zur
erfindungsgemäßen Zellulosefaser ein Durchmesser/Länge-Verhältnis von
weniger als 0,015 besitzt.
Auch die Faserlänge der erfindungsgemäßen Zellulosefasern des
erfindungsgemäßen Zuschlagsstoffes von durchschnittlich unter 20 µm
unterscheidet sich von der einiger konventioneller Fasern nur unwesentlich.
Aufgrund des erfindungsgemäß sehr geringen Faserdurchmessers der im
erfindungsgemäßen Zuschlagsstoff eingesetzten Zellulosefasern ergibt sich
jedoch in Verbindung mit deren, bei diesem sehr geringen Faserdurchmesser
nicht üblichen geringen Faserlängen ein optisch ermitteltes, durchschnittliches
Durchmesser/Länge-Verhältnis von ca. 0,9 welches einem
Durchmesser/Länge-Verhältnis von ca. 0,1 für die in den Zuschlagsstoffen
konventionell eingesetzten Zellulosefasern gegenübersteht.
Die bei Einsatz des erfindungsgemäßen Zuschlagstoffes während des
Mischens auftretende beschleunigte Homogenisierung, die beim Mischen
auftretenden geringeren Staubverluste wie auch die deutliche Erhöhung der
Biege- und Scherfestigkeit der mit diesem Zuschlagsstoff modifizierten
Baustoffe resultieren einerseits aus der erfindungsgemäß eingesetzten
Fasergeometrie, jedoch gleichzeitig auch aus der erfindungsgemäßen
Einbettung dieser speziellen Fasern in das erfindungsgemäße, Calciumionen
und Silikate enthaltende Mineralgemisch.
Dabei bewirken die mineralischen Komponenten neben einer günstigen
Dosierbarkeit des erfindungsgemäßen Zuschlagstoffes auch gleichzeitig den
völlig agglomeratfreien Aufschluß bei der Verarbeitung des
erfindungsgemäßen Zuschlagstoffes in Werkstoffrezepturen.
Bei Zugabe des erfindungsgemäßen zellulosefaserbasierten Zuschlagsstoffes
zu Fliesenklebern verbessert sich beispielsweise auch der Widerstand gegen
Scherbeanspruchung und somit der Abrutschwiderstand.
Darüber hinaus wird bei Zugabe des erfindungsgemäßen Zuschlagstoffes die
Anmachkonsistenz, gegenüber der Zugabe von Zuschlagsstoffen mit
konventionellen Zellulosefasern weniger beeinträchtigt, weil sich die
Zellulosefasern des erfindungsgemäßen zellulosefaserbasierten
Zuschlagsstoffes während dynamischer Beanspruchung schneller der
Fließrichtung anpassen und aufgrund ihres wesentlich geringen Durchmessers
diesen Fließrichtungsänderungen einen wesentlich geringeren Widerstand in
der Mörtelmatrix entgegensetzen als es bei den für diesen Anwendungsfall
empfohlenen konventionellen Zellulosefasern der Fall ist, wodurch eine
deutliche Verbesserung der Misch- und Verarbeitungskonsistenz des
Baustoffes bewirkt wird.
Die während des Mischvorgangs z. B. einer Trockenmörtelmischung mit
Wasser in die Zellulosefaserstruktur besonders in Reife- und Ruhezeiten
eingelagerte bzw. angelagerte Wassermenge wird schon beim Auftragen des
Klebers an das System teilweise wieder abgegeben.
Die Geschwindigkeit dieser Wasserabgabe ist für die Offenzeit der
Baustoffmischung von großer Bedeutung, die durch den Zusatz des
erfindungsgemäßen zellulosefaserbasierten Zuschlagsstoffes optimal positiv
beeinflusst wird.
Darüber hinaus unterdrückt die Bindung des Wassers an die Faser ein
Verdunsten des Wassers oder ein Wegschlagen des Wassers in den
Untergrund. Für die Hydratation einerseits und die Verzögerung der
Hautbildung auf der Mörteloberfläche andererseits steht das angelagerte
Wasser jedoch zur Verfügung.
Ersteres bewirkt dabei eine zusätzliche Erhöhung der Baustofffestigkeiten und
Letzteres eine lange Offenzeit der mit dem erfindungsgemäßen Zuschlagsstoff
versehenen Baustoffmischung.
Durch den Zusatz des erfindungsgemäßen, zellulosefaserbasierten
Zuschlagsstoffes kann beispielsweise die Biegefestigkeit von Mörtel um bis zu
50% erhöht werden.
Der zweite unabhängige Anspruch beschreibt nun ein sehr effektives,
kostengünstiges Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen
Zuschlagstoffes.
Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich
neben dem Wortlaut der Ansprüche, auch in Verbindung mit den zugehörigen
Figuren, aus den nachfolgenden Erläuterungen zu den Ausführungsbeispielen.
In einem ersten Ausführungsbeispiel wird ein sehr optimales Verfahren zur
Herstellung des erfindungsgemäßen Zuschlagstoffes vorgestellt.
Dabei wird eine wässrige Suspension aus der Recyclingpapierproduktion aus
93% Wasser, 2,2% Mineralien, deren Hauptbestandteile mit Körnungen von
unterhalb 10 µm durch ein Ca/Si/Al-Verhältnis von 30 : 15 : 11 bestimmt sind,
und 4,8% verstärkten Zellulosefasern in einem Mischer intensiv homogenisiert.
Die Zellulosefasern haben ein Durchmesser/Länge-Verhältnis von ca. 0,9 und
einen 35%-igen Anteil an polymerer organischer Verstärkungskomponente.
Bei diesem erfindungsgemäßen Prozeß findet die intensive Verbindung der
mineralischen und organischen Bestandteile der Suspension statt.
Anschließend wird die Suspension filtriert. Der so erhaltene Filterkuchen hat
noch einen Wassergehalt von 50%.
Die Trocknung des Filterkuchens erfolgt in einem Trockner unter
Warmluftzufuhr bei einer Lufttemperatur von 200°C unter Einhaltung der
Produkttemperatur von maximal 90°C sowie unter intensiver mechanischer
Umwälzung des Filterkuchens.
Der Trocknungsvorgang wird beim Erreichen der Restfeuchte von maximal
10% beendet.
Die dabei entstandenen Agglomerate werden anschließend durch
Schneidgranulierung zerkleinert. Die Schneidgranulierung erfolgt unter
Verwendung eines Siebeinsatzes von 0,6 con.
Das Ergebnis ist ein gut dosierbares Pulver mit den Merkmalen des
Hauptanspruches und einer Schüttdichte von 0,18 kg/l.
In einem zweiten Ausführungsbeispiel wird ein anderes Verfahren zur
Herstellung des erfindungsgemäßen Zuschlagstoffes vorgestellt.
Eine wässrige Suspension aus 90% Wasser, 3% Mineralien, deren
Hauptbestandteile Calcit, Kaolin, Gips und spezielle Silikate mit Körnungen
kleiner als 10 µm bilden, und 7% verstärkte Zellulosefasern wird in einem
Mischer intensiv homogenisiert. Die verwendeten Zellulosefasern haben ein
Durchmesser/Länge-Verhältnis von 0,8 und einen 40%igen Anteil an
polymerer organischer Verstärkungskomponente. Bei diesem Prozeß findet
die intensive Verbindung der mineralischen und organischen Bestandteile der
Suspension statt.
Der Mischprozeß wird über 2 Stunden bei Raumtemperatur durchgeführt.
Anschließend wird die Suspension filtriert. Der erhaltene Filterkuchen hat nun
noch einen Wassergehalt von 70%.
Die Trocknung des Filterkuchens erfolgt in einem Trockner unter
Warmluftzufuhr bei einer Lufttemperatur von 200°C unter Einhaltung der
Produkttemperatur von maximal 90°C. Die Trocknung erfolgt unter intensiver
mechanischer Umwälzung des Filterkuchens. Der Trocknungsvorgang wird
beim Erreichen der Restfeuchte von maximal 10% beendet. Die dabei
entstandenen Agglomerate werden anschließend zerkleinert durch
Schneidgranulierung. Die Schneidgranulierung erfolgt unter Verwendung eines
Siebeinsatzes von 0,5 con.
Das Ergebnis ist ebenfalls ein gut dosierbares Pulver mit den Merkmalen des
Hauptanspruches und einer Schüttdichte von 0,16 kg/l.
Im dritten Ausführungsbeispiel wird nun ein Ausgleichsmörtel mit dem
erfindungsgemäßen zellulosefaserbasierten Zuschlagsstoff modifiziert.
Dabei wird eine Mörtelmischung aus 30 Masseteilen Portlandzement, 70
Masseteilen Sand, 0 bis 2 mm, 1 Masseteil organischer Stellmittel mit 2
Masseteilen erfindungsgemäßen zellulosefaserbasierten Zuschlagsstoff
versetzt.
Das Wasser/Feststoff-Verhältnis beträgt bei der Grundmischung (ohne
erfindungsgemäßen zellulosefaserbasierten Zuschlagsstoff) und bei der
modifizierten Mischung 0,32.
Die Biegezugfestigkeiten des mit dem erfindungsgemäßen Zuschlagsstoff
modifizierten Baustoffes erhöhen sich gegenüber der Grundmischung um 50%.
Die Druckfestigkeiten steigen um 30% an. Die Rohdichten erhöhen sich um
17%.
Aus der Erhöhung der Rohdichte bei konstantem Wasser/Feststoff-Verhältnis
bei einem Fasereinsatz von 2 Masseteilen sind ebenfalls die günstigen
Wirkungen des Zuschlagsstoffes zu erkennen.
Die Fasern des erfindungsgemäßen Zuschlagsstoffes bewirkten eine
qualitative Verbesserung der feinteiligen mineralischen Matrix um die groben
Zuschlagkörner, wodurch die im erfindungsgemäßen Zuschlagsstoff
enthaltenen Mikrofasern durch Rißunterdrückung und Spannungsausgleich zur
Erhöhung der Festigkeit des Baustoffes beitragen.
Die spezielle Art der erfindungsgemäß eingesetzten Zellulosefaser erlaubt in
weiten Bereichen konstante Wasser/Feststoff-Verhältnisse, wodurch eine
weitere Verbesserung der Festigkeitsentwicklung bewirkt wird.
Im Gegensatz hierzu erfordern die konventionell als Zuschlagsstoff
eingesetzten Zellulosefasern eine Erhöhung des Wasser/Feststoff-
Verhältnisses.
In den Ausführungsbeispielen vier bis sieben wurden nun die bei Einsatz des
erfindungsgemäßen Zuschlagstoffes bewirkten Eigenschaftsveränderungen
unterschiedlicher Fliesenkleber untersucht.
In den diesen Ausführungsbeispielen zugeordneten Fig. 1 bis 4 sind die
gewonnen Versuchsergebnisse zusammengestellt. Die Kurve -A- zeigt dabei
jeweils die mit einem nicht modifizierten Fliesenkleber gewonnenen
Versuchsergebnisse. Die Kurve -B- zeigt die Versuchsergebnisse eines mit
einem herkömmlichen Zellulosefaserzuschlagstoff modifizierten Fliesenklebers.
In der Kurve -C- sind stets die Versuchsergebnisse dargestellt, die mit dem
Fliesenkleber erzielt wurden, welcher mit dem erfindungsgemäßen
Zuschlagstoff modifiziert wurde.
In Fig. 1 sind die im vierten Ausführungsbeispiel bei der Untersuchung eines
Flexklebers gewonnenen Versuchsergebnisse zusammengestellt. Die
Auswertung der in der Fig. 1 dargestellten Kurve -A-, Flexkleber ohne
Zellulosefaserzusätze, zeigt:
- - Die Kleberkonsistenz ist gut bei optimalem Wasserfaktor (OWF) von
0,30.
- - Im Abrutschversuch rutscht die Fliese oberhalb 0,30 ab.
- - Die Benetzung an der Fliese ist befriedigend.
- - Die Anforderung an die Offenzeit ist nicht gewährleistet.
Bei Zusatz von konventionellen Zellulosefasern, Kurve -B- folgt:
- - Die Benetzung an der Fliese wird geringfügig verbessert (um 5 bis
20%).
- - Die Offenzeiten werden geringfügig positiv beeinflusst.
Der Zusatz des erfindungsgemäßen zellulosefaserbasierten Zuschlagstoffes,
Kurve -C- bewirkt:
- - Im Abrutschversuch zeigt sich eine Verbesserung der Standfestigkeit,
der Wasserfaktor wurde zwecks Konsistenzverbesserung auf 0,32
erhöht; die Fliese rutscht selbst bei diesem höheren Wasserfaktor
nicht ab.
- - Die Benetzung an der Fliese wird um 15 bis 70% verbessert.
- - Auch die Offenzeiten werden sehr positiv beeinflusst.
Somit folgt als Schlussfolgerung aus Fig. 1:
Die Verbesserung der Gebrauchswerteigenschaften dieses Flex-Fliesenklebers
nach Fig. 1 ist mit dem erfindungsgemäßen zellulosefaserbasierten
Modifizierungsmittel sehr gut möglich.
Auch der Zusatz konventioneller Zellulosefaser führt zu einer Verbesserung,
jedoch ist der Grad dieser Verbesserung weniger stark ausgeprägt.
In Fig. 2 sind die im fünften Ausführungsbeispiel bei der Untersuchung eines
Flex-Fliesenklebers gewonnenen Versuchsergebnisse zusammengestellt.
Kurve -A- zeigt die Versuchsergebnisse mit dem Flex-Fliesenkleber ohne
Zellulosefaserzusatz. Hieraus folgt:
- - Die Kleberkonsistenz ist bei optimalem Wasserfaktor von 0,35 zu
dünn.
- - Im Abrutschversuch rutscht die Fliese oberhalb Wasserfaktor 0,35 ab.
- - Die Benetzung der Fliesen ist befriedigend.
- - Die Anforderungen an die Offenzeit sind knapp gewährleistet.
Bei Zusatz des erfindungsgemäßen zellulosefaserbasierten Zuschlagsstoffes,
Kurve -C-, folgt:
- - Im Abrutschversuch zeigt sich die Verbesserung der Standfestigkeit.
Die Fliese rutscht bei erhöhtem Wasserfaktor nicht ab (WF = 0,37);
- - Die Benetzung der Fliesen wird bei Zusatz des erfindungsgemäßen
zellulosefaserbasierten Modifizierungsmittels nicht signifikant
beeinflusst.
- - Der Zusatz konventioneller Zellulosefasern (Kurve -B-) wirkt sich
jedoch negativ (um bis zu 70% Verschlechterung der Benetzung der
Fliesen) aus.
- - Die Offenzeiten werden durch den erfindungsgemäßen
zellulosefaserbasierten Modifizierungsmittel-Zusatz verlängert.
- - Der Zusatz konventioneller Zellulosefasern (Kurve -B-) verringert die
Offenzeit.
Zusammenfassend folgt somit aus Fig. 2:
Mit dem erfindungsgemäßen zellulosefaserbasierten Zuschlagsstoff ist eine
Verbesserung der Gebrauchswerteigenschaften (Standfestigkeit, Offenzeit)
des flexiblen Fliesenklebers möglich.
Bei Zusatz konventioneller Zellulosefasern nimmt zwar die Standfestigkeit in
ähnlicher Weise wie bei Zugabe des erfindungsgemäßen Zuschlagstoffes zu,
doch wird die Benetzung der Fliesen und die Offenzeit bei konventionellem
Zellulosefaserzusatz deutlich negativ beeinflußt.
In Fig. 3 sind nun die in einem sechsten Ausführungsbeispiel bei der
Untersuchung eines gebrauchsfertigen dispersionsgebundenen Fliesenklebers
gewonnenen Versuchsergebnisse zusammengestellt.
Die Kurve -A- zeigt die Eigenschaften des untersuchten gebrauchsfertigen,
dispersionsgebundenen Fliesenklebers ohne Zuschlagsstoffe:
- - Die Kleberkonsistenz ist zu dünn.
- - Im Abrutschversuch rutscht die Fliese total ab.
- - Die Benetzung der Fliesen ist sehr gut.
- - Die Anforderung an die Offenzeit ist gewährleistet.
Durch den Zusatz des erfindungsgemäßen zellulosefaserbasierten
Modifizierungsmittel, Kurve -C-:
- - Verbessert sich die Konsistenz dahingehend, daß der Kleber weniger
wässrig und damit überhaupt handhabbar wird.
- - Im Abrutschversuch zeigt sich eine Verbesserung der Standfestigkeit
dahingehend, daß die Fliese nicht mehr total abrutscht. Bei Einsatz
des erfindungsgemäßen, zellulosefaserbasierten Zuschlagstoffes
rutscht die Fliese 3 mm nach 10 Min. (Gegenüber (Kurve -B-) 5 mm
nach 5 Min. bei Einsatz eines Zuschlagsstoffes mit konventionellen
Zellulosefasern.).
- - Die Benetzung der Fliesen wird bei Zugabe des erfindungsgemäßen
zellulosefaserbasierten Modifizierungsmittel um 15 bis 30%
verbessert. Der Zusatz konventioneller Zellulosefaser (Kurve -B-)
führt in Abhängigkeit von der Zeit zu einer 20 bis 28% verbesserten
wie aber auch 5 bis 32% verschlechterten Benetzung.
- - Die Offenzeiten werden in Abhängigkeit von der eingesetzten
Zellulosefaserart sehr unterschiedlich beeinflusst. Während der
erfindungsgemäße, zellulosefaserbasierte Zuschlagsstoff die
Offenzeit nicht negativ beeinflußt, verringert die Zugabe
konventioneller Zellulosefasern deutlich die Offenzeit.
Zusammenfassend folgt somit aus Fig. 3:
Eine Verbesserung des untersuchten gebrauchsfertigen
dispersionsgebundenen Fliesenklebers ist nur mit dem erfindungsgemäßen
zellulosefaserbasierten Zuschlagsstoff möglich.
Konventionelle Zellulosefaser sind als Zuschlagsstoffe ungeeignet, da sie die
Offenzeit negativ beeinflussen.
Die Fig. 4 zeigt nun die in einem siebten Ausführungsbeispiel bei der
Untersuchung eines gebrauchsfertigen, dispersionsgebundenen flexiblen
Fliesenklebers gewonnenen Versuchsergebnisse.
Die Kurve -A- zeigt wiederum die mit dem gebrauchsfertigen,
dispersionsgebundenen flexiblen Fliesenkleber (ohne Zuschlagsstoff)
gewonnenen Versuchsergebnisse.
Dabei ist festzustellen:
- - Die Kleberkonsistenz ist zu steif.
- - Im Abrutschversuch haftet die Fliese sehr gut.
- - Die Benetzung der Fliesen ist gut.
- - Die Anforderungen an die Offenzeit ist nicht gewährleistet.
Bei Zusatz des erfindungsgemäßen zellulosefaserbasierten Zuschlagstoffes,
Kurve -C-:
- - verbessert sich die Konsistenz nicht.
- - Im Abrutschversuch zeigt sich keine Veränderung der Standfestigkeit.
- - Die Benetzung der Fliesen wird jedoch durch das erfindungsgemäße
zellulosefaserbasierte Modifizierungsmittel (um bis zu 180%)
verbessert; (Demgegenüber verschlechtert sich die Benetzung der
Fliese bei Zusatz von konventioneller Zellulosefaser Kurve -B-).
- - Auch die Offenzeiten werden in Abhängigkeit vom jeweiligen
Zuschlagstoff wiederum unterschiedlich beeinflusst.
- - Der Zusatz konventioneller Zellulosefasern (Kurve -B-)verringert die
Offenzeit.
- - Demgegenüber beeinflußt der Zusatz des erfindungsgemäßen
zellulosefaserbasierten Zuschlagsstoffes die Offenzeit positiv.
Zusammenfassend folgt aus Fig. 4:
Die Verbesserung des gebrauchsfertigen dispersionsgebundenen flexiblen
Fliesenklebers ist nur mit dem erfindungsgemäßen zellulosefaserbasierten
Zuschlagsstoff möglich.
Konventionelle Zellulosefasern sind als Zuschlagsstoffe ungeeignet, da durch
diese sowohl die Benetzung der Fliesen wie auch die Offenzeit negativ
beeinflusst werden.
Mittels der erfindungsgemäßen Lösung ist es somit gelungen einen
Zuschlagsstoff insbesondere für Baustoffe wie auch ein kostengünstiges
Verfahren zu seiner Herstellung zu entwickeln, welcher die Nachteile des
Standes der Technik vermeidet, sich insbesondere durch eine hohe
Wasseraufnahme- und Wasserabgabegeschwindigkeit aus dem bzw. an das
umgebende System auszeichnet, dadurch auch die Offenzeit der
Baustoffmischung optimal positiv beeinflußt, zudem günstig dosierbar ist, und
bei dessen Anwendung gleichzeitig die Staubverluste während des Mischens
reduziert, zudem die Homogenisierung der Mischung beschleunigt, eine
Agglomeration der Fasern im Baustoff vermeidet, dabei die Misch- und
Verarbeitungskonsistenz des Baustoffes bei gleichzeitiger Erhöhung der
Standfestigkeit deutlich verbessert und neben all diesen vorgenannten
Wirkungen zudem gleichzeitig eine deutliche Erhöhung der Scher- und
Biegefestigkeit der mit diesem neuen Zuschlagsstoff modifizierten Baustoffe
bewirkt.