DE1243574B - Verfahren zur Herstellung von Bau- und Isolierplatten - Google Patents
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Description
DEUTSCHES
PATENTAMT
AUSLEGESCHRIFT
Int. CL:
C04b
Deutschem.: 80 b-9/02
Nummer: 1 243 574
Aktenzeichen: U11375 VI b/80 b
Anmeldetag: 15. Januar 1965
Auslegetag: 29. Juni 1967
fc*
Schlackenwolle und expandierter Perlit wurden bisher zur Herstellung von Wärme- und Schallisoliermaterial
verwendet. Die Produkte haben jedoch nicht die erforderlichen Eigenschaften für eine umfangreiche
Verwendung in der Bauindustrie, z. B. sind einige dieser Produkte äußerst schwer. Andere sind
zwar leichter, haben dann jedoch geringere Festigkeit oder schlechten Zusammenhalt. Bei anderen ist die
Druck- und Abriebfestigkeit zu niedrig oder es ist die Feuerbeständigkeit, das Schall- und Wärmeisoliervermögen,
die Feuchtigkeits- oder Farbbeständigkeit mangelhaft. Es wäre demnach ein leichtes Bau- und
Isoliermaterial wünschenswert, das die erforderlichen physikalischen Eigenschaften besitzt und bei dem in
einem einzigen Produkt viele Nachteile der bisher verwendeten Baustoffe beseitigt sind.
Die Erfindung betrifft somit ein Verfahren zur Herstellung von Bau- und Isolierplatten auf der Basis
von Mineralwolle und Perlit als Füllstoff aus einem Faserschlamm und ist dadurch gekennzeichnet, daß
man als Bindemittel eine hydratisierte Zellulose mit einem Schopper-Riegler-Mahlgrad von weniger als
100 mit Mineralwolle und Perlit zu einer Aufschlämmung mit einem Feststoffgehalt von 4 bis 8% anmacht,
wobei auf 5 bis 85% Mineralwolle und 80 bis 5°/o Perlit 10 bis 30% Zellulose, berechnet auf
Trockenmasse, kommen und man diese Aufschlämmung in bekannter Weise auf einem Sieb ablaufen läßt,
überschüssiges Wasser abpreßt, die Faserbahn trocknet und gegebenenfalls in bekannter Weise mit Papier
beschichtet. Der Aufschlämmung kann man auch noch Ton, Wachs, Alaun und/oder Borsäure zusetzen.
Bevorzugt verwendet man eine Aufschlämmung mit einem Gebalt an 20 bis 85, insbesondere
55 bis 85 % Mineralwolle, 50 bis 5, insbesondere 25 bis 5% Perlit und 10 bis 30, insbesondere 10 bis
20% Zellulosebinder. Sollen tonhaltige Baustoffe hergestellt werden, so verwendet man zweckmäßigerweise
eine Aufschlämmung mit einem Gehalt an 20 bis 75% Mineralwolle, 40 bis 5% Perlit, 10 bis 20%
Zellulosebinder und 20 bis 10% Ton, insbesondere ein Ton, wie er in der keramischen Industrie üblicherweise
angewandt wird. Die erfindungsgemäß erhaltenen Platten können dann an einer oder beiden Seiten
mit Papier verklebt werden.
Die Prozentangaben beziehen sich immer auf Trockengewicht.
Es können auch noch bestimmte Zusätze für optimale Eigenschaften und Verarbeitbarkeit eingebracht
werden, z. B. Borsäure bis zu 3%, vorzugsweise 0,25 bis 2%, oder ein Wachs bis etwa 2 Gewichtsprozent,
vorzugsweise 0,25 bis 1 %. Als Wachs kann man z. B.
Verfahren zur Herstellung von Bau- und
Isolierplatten
Anmelder:
United States Gypsum Company, Chicago, JIl. (V. St. A.)
Vertreter:
Dr.-Ing. F. Wuesthoff, Dipl.-Ing. G. Puls
und Dr. E. v. Pechmann, Patentanwälte, München 90, Schweigerstr. 2
Als Erfinder benannt:
James Robert Roberts, Palatine, JlL; Frank Joseph Wendt, Kenosha, Wis. (V. St. A.)
Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 16. Januar 1964 (338 056)
mikrokristalline Paraffine, Erdöl, Wachse oder synthetische Wachse verwenden, gewöhnlich in Form
einer Emulsion oder Dispersion. Zur Verbesserung der Eigenschaften und Verarbeitbarkeit kann man
auch 0,5 bis 1,5% Alaun zugeben Als Mineralwolle wird für das erfindungsgemäße Verfahren vorzugsweise eine solche aus Hochofenschlacke
verwendet; es kann aber auch anderes keramisches Fasermaterial verwendet werden.
Die Mineralwolle wird vorzugsweise vorbehandelt, um soweit wie möglich knotiges Material zu entfernen.
Die behandelte Mineralwolle hat im allgemeinen relativ kurze Fasern, 70% haben eine
durchschnittliche Länge zwischen 1,6 bis 3 mm, die Hauptmenge ist nicht länger als 6 mm.
Als Perlit verwendet man den handelsüblichen, durch Wärme expandierten in verschiedenen Korngrößen.
Im allgemeinen ist eine Korngröße von <C 2,38 mm geeignet. Für Produkte mit glatter Oberfläche,
z. B. Deckenplatten, wird ein Perlit bevorzugt, der eine Korngröße von > 70 % <
0,84 mm besitzt.
Der für bestimmte erfindungsgemäße Produkte verwendete Ton ist ein in der keramischen Industrie
üblicher, vorzugsweise nicht plastischer Ton mit
709 608/394
hohem Gehalt an SiO2 und Al2O3, z. B. Schamotte
oder Bindeton.
Das für die erfindungsgemäßen Produkte verwendete,
durch Wasserzusatz aktivierte Zellulose-Bindematerial hat einen Schopper-Riegler-Mahlgrad von
weniger als 100, vorzugsweise weniger als 90. Den Binder erhält man aus Zellulosematerial, vorzugsweise
ungebleichtem Kraftpapierabfall, in dem der Schlamm bis zur Erreichung des erforderlichen Mahlgrads
in Holländern gemahlen wird.
Die erfindungsgemäßen Produkte weisen sehr gute physikalische Eigenschaften auf, z. B. ein Bruchmodul
von etwa 7,03 bis 21,09 kg/cm2; sie können als Unterboden, Wand oder Deckenisoliermaterial,
Deckenplatten usw. verwendet werden. Ist Feuersicherheit erforderlich, so können die Produkte 10 bis
20 % Ton enthalten. Diese tonhaltigen Produkte, wie Decken- oder Wandplatten, sintern unter der Einwirkung
des Feuers, so daß es zu keinem Durchsacken, Durchreißen u.dgl., aber auch zu keiner Nahrung
des Feuers kommt.
Das erfindungsgemäße Baumaterial kann zur Wärme- oder Schallisolierung verwendet werden.
Man kann es sägen, nageln, schneiden und nachbearbeiten. Durch sein geringes Gewicht (Raumgewicht
128,16 bis 400,50, vorzugsweise 128,16 bis 320,40 kg/ms) ist es leicht zu handhaben und verbauen.
Das erfindungsgemäße Baumaterial kann auch für Formplatten bei vergossenen Gipsdecken verwendet
werden. Eine andere Anwendungsart sind Schichtwerkstoffe, wobei zwei oder mehrere Schichten der
erfindungsgemäßen Produkte miteinander oder mit Papieren auf einer oder beiden Flächen verbunden
sind. Eine spezielle Ausführungsart sind gebohrte oder durchbrochene Schallschluckplatten.
Zur Herstellung der erfindungsgemäßen Produkte wird Papier, vorzugsweise ungebleichter Kraftpapierabfall
mit Wasser zu einem Faserbrei mit einer Konzentration von wenigstens 6°/o angemacht, dieser gelangt
über einen Zwischenbehälter in eine Reihe von Holländern, diese werden kaskadenartig durchlaufen,
wozu eine Verweilzeit von insgesamt etwa 15 Sekunden benötigt wird.
Der aus den Holländern ausgetragene Zellulosebinder ist hochgradig hydratisiert und im wesentlichen
nicht faserförmig; er wird nun mit der Mineralwolle und dem Perlit und gegebenenfalls Ton, Borsäure,
Wachs und/oder Alaun gemischt, Frischwasser oder Weißwasser von den Langsiebmaschinen zugegeben
und eine Faserstoffkonzentration von 4 bis 8°/o eingestellt. Nun gelangt diese Aufschlämmung
auf eine Langsiebmaschine oder Zylindermaschine, wie sie in der Papierindustrie üblich sind. Die naße
Bahn aus Mineralwolle, Perlit, Zellulosebinder tmd anderen Feststoffen soll auf dem Sieb eine Schichtdicke
von 1,8 bis 10 cm erreichen. Sie geht dann in die Presse und wird auf eine Endstärke von etwa 1,2
bis 3,75 cm verdichtet; die gepreßte Bahn gelangt dann in einen Trockner. Die getrocknete Bahn wird
an den Seiten beschnitten, auf die gewünschte Größe zugeschnitten und gegebenenfalls noch nachbearbeitet,
z. B. gestrichen, zu Schichtstoffen verbunden, auf einer oder beiden Flächen mit Papier beklebt, gelocht,
gebohrt od. dgl.
In der folgenden Tabelle sind Beispiele von erfindungsgemäßem Isoliermaterial aufgeführt, und zwar
mit variierenden Mengen Mineralwolle, Perlit, Zellulosebinder und anderen Zusätzen.
Beispiel | Perlit1) | Binder2) | Fasern3) | Ton4) | SonstigesB) |
Vo | Vo | °/o | Vo | Vo | |
1 | 7,8 | 14,7 | 75,5 | 2 | |
2 | 7,8 | 20 | 70,2 | — | 2 |
3 | 7 | 12 | 63 | 16 | 2 |
4 | 7 | 20 | 71 | — | 2 |
5 | 9 | 16 | 73 | — | 2 |
6 | 42,5 | 15 | 42,5 | — | — |
7 | 5,8 | 12,5 | 65,0 | 16,7 | — |
8 | 77 | 13 | 8 | — | 2 |
9 | 60 | 15 | 25 | —. | — |
10 | 75 | 15 | 10 | — | — |
11 | 10 | 15 | 75 | — | — |
*) Siebanalyse von Perlit:
OVo > 0,84 mm,
7,8 Vo 0,29 bis 0,84 mm,
36,2Vo 0,15 bis 0,29 mm,
28,4 Vo 0,07 bis 0,15 mm,
27,6Vo < 0,07 mm;
2) Zellulose aus ungebleichtem Kraftpapierabfall,
Schopper-Riegler-Mahlgrad weniger als 100; 3) Mineralwolle als Hochofenschlacke;
4) Bindeton SiO2 57 Vo, Al2O3 27,9 Vo, Glühverlust 9,8 Vo;
5) 1 Vo Borsäure, 1 Vo mikrokristallines Wachs als Emulsion.
Das Produkt aus Beispiel 3 eignet sich für Deckenplatten, da es eine feuerdärmnende_Wirkung besonderen
Ausmaßes hat." Die Produkte aus Beispiel 1, 3, 4 und 8 sind Dämmstoffe der Klasse A (Federal
Specification SS-A-00118 c [GSA-FSS] vom 14. April 1960) bzw. ASTM E 84-61. Das Produkt aus Beispiel
7 hat einen Bruchmodul von 14,5 kg/cm2 und ein Raumgewicht von 279,1 kg/m3. Die Produkte aus
Beispiel 10 und 11 haben einen Schallschluckkoeffizient von 0,70 bis 0,72.
Die erfindungsgemäßen Produkte können an die beabsichtigte Verwendung speziell angepaßt werden.
Für höchste Feuerdämmung werden Ton und Borsäure zugesetzt. Ein hoher Perlitgehalt verleiht dem
Produkt eine erhöhte Härte; dies ist wichtig für Unterböden oder für Platten und Folien im Falle
einer Beanspruchung auf Druck- und Abrieb. Besondere Schall- und Wärmeisolierfähigkeit wird durch
Zugabe eines hohen Anteils an Mineralwolle erreicht. Die Platten können auch je nach ihrer speziellen
Verwendungsart behandelt und nachbearbeitet werden; z. B. auf eine oder beide Flächen Papiere für
dekorative Effekte und zur Erhöhung der Festigkeit. Hierfür verwendet man Papiere, wie sie bei der Herstellung
von Gipsplatten gebraucht werden. Die Verbindung geschieht über einen Kleber, z. B. Polyvinylacetatemulsion.
Beispiel 12 Zusammensetzung der Aufschlämmung
78% Mineralwolle, 7% Perlit rind 15% Zellulosebinder.
Die Platte hatte nach dem Trocknen eine Dicke von etwa 1,8 mm und ein Raumgewicht von
304,4 kg/m3. Sie wurde mit einem Kraftpapier mit 22,7 kg/Ries (279 m2) unter Verwendung eines PoIyvinylacetatklebers
beschichtet. Die folgende Tabelle II zeigt die durch die Laminierung erreichte Erhöhung
von Bruchmodul und Härte.
Bruchmodul kg/cm2 |
Härte kg |
|
Nicht laminiert | 11,95 27,77 |
60,80 73,1 |
Laminiert |
»Härte« ist die Kraft in Kilogramm, die erforderlich ist, um eine Stahlkugel von 5 cm Durchmesser
mm in die Oberfläche der Platte einzudrücken. Ein solches Material läßt sich bohren oder lochen, schleifen
oder mit dem Sandstrahlgebläse behandeln.
Claims (7)
1. Verfahren zur Herstellung von Bau- und Isolierplatten auf der Basis von Mineralwolle und
Perlit als Füllstoff aus einem Faserschlamm, dadurch gekennzeichnet, daß man als Binde- ao
mittel eine hydratisierte Zellulose^ mit einem
Schopper-Riegter^Mlihlgra3*von weniger als 100
mit Mineralwolle und Perlit zu einer Aufschlämmung mit einem Feststoffgehalt von 4 bis 8 % anmacht,
wobei auf 5 bis 85% Mineralwolle und 80 bis 5% Perlit 10 bis 30% Zellulosgjjerechnet
~~äuf Trockenmasse, "kommen, und man diese Aufschlämmung
in bekannter Weise auf einem Sieb ablaufen läßt, überschüssiges Wasser abpreßt, die
Faserbahn trocknet und gegebenenfalls in bekannter Weise mit Papier beschichtet.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Aufschlämmung mit
einem Gehalt an 20 bis 85, insbesondere 55 bis 85 °/c Mineralwolle, 50 bis 5, vorzugsweise 25 bis
5% Perlit und 10 bis 30, vorzugsweise 10 bis 20% Zellulosebinder anwendet.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man der Aufschlämmung
zusätzlich Ton zugibt.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Aufschlämmung mit
einem Gehalt an 20 bis 75% Mineralwolle, 40 bis 50% Perlit, 10 bis 20% Zellulosebinder und
20 bis 10% Ton verwendet.
5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man der Aufschlämmung
bis 2, vorzugsweise 0,25 bis 1% Wachs zusetzt.
6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß man der Aufschlämmung
0,5 bis 1,5% Alaun zusetzt.
7. Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß man der Aufschlämmung
bis 3, vorzugsweise 0,25 bis 2% Borsäure zusetzt.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
709 608/394 6.67 © Bundesdruckerei Berlin
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