DE1470839A1 - Verfahren zur Herstellung von organischen Hilfs- und Zuschlagstoffen fuer die Bauindustrie auf der Basis von Cellulosematerial - Google Patents

Description

DR.-ING. VON KREISLER DR.-ING. SCHÖNWALD DR.-ING. TH. MEYER DR. FUES

KÖLN 1, DEICHMANNHAUS

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12. September 1968 Ke/Ki

Simone Garnier, 50, rue de la Bidassoa, Paris (Frankreich)

Verfahren zur Herstellung von organischen Hilfs- und Zuschlagstoffen für die Bauindustrie auf der Basis von Cellulosematerlal

Die Herstellung von Preßlingen aus Holzabfällen, wie Holzmehl, -fasern und -spänen, und Strohabfällen, beispielsweise Schilfrohr, Getreidestroh, Flachsstroh oder Reisstroh, ist bereits bekannt. Bei den verschiedenen bekannten Verfahren dient als Bindemittel ein polymerisierbares Kunstharz oder ein hitzehärtbares Imprägniermittel, ein hydraulisches Bindemittel oder ein Magnesiazement, wie beispielsweise Sorelzement. Das Produkt kann gepreßt, wärmebehandelt oder gleichzeitig beiden Behandlungen unterworfen werden, und das Cellulosematerial kann allein oder in Kombination mit anderen organischen oder mineralischen, natürlichen oder synthetischen Füllstoffen verwendet werden.

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Wenn die Agglomerierung mit Hilfe eines hydraulischen Bindemittels erfolgt, wird bei allen bekannten Verfahren das Holz sorgfältig sortiert, um Holz, das saures öl enthält, wie Euche, oder Holz, das Tannin enthält, wie Eiche, Ulme, lärche,' Kastanie, zu entfernen. Anschließend wird ge3iebt, um die Feinteile auszuscheiden. Dann erfolgt die Agglomerierung, wobei man entweder große BindeEiittelmengen (75 bis 200 1 Holzmehl/100 kg Zement) ohne Vorbehandlungder Celluloseteilchen verwendet oder beim Anrühren bekannte Zusatzstoffe, wie BaCl₂ oder CaCl₂, zugibt. Eekannt ist ferner eine Vorbehandlung des Holzmehls, die den Zweck hat, die Celluloseteilchen zu "mi«neralisieren". Dies geschieht durch längeres Durchtränken des Holzmehls entweder mit wäßrigen Lösungen eines oder mehrerer Erdalkalimetalle (wie CaCl₂* einer Konzentration von 8 - 10$, BaClg-Löaungen von 16⁰Ee, Natriurasilicat usw.) oder mit Lösungen von Aluminiumsulfat oder Schwermetallsulfaten (die anschliessend mit Salzen, wie Bariumsalzen, oder mit Basen neutralisiert werden können) oder im Augenblick des Anrührcns mit Formaldehyd, Sulfitablauge und gelöschtem Kalk. Außerdem kennt man das Kochen des Holzmehls in Wasser und an- . schließend nach dem Abtropfen und Waschen mit Wasser in einer Ferrosulfatlösung, worauf man eine große Menge Kalk zugibt. . -

Der Hauptnachteil aller nach den bekannten Verfahren erhaltenen Materialien besteht darin, daß sie sehr hygroskopisch sind. lurch Änderungen der Umgebungsbedingungen (Wärme, Feuchtigkeit, Wind) ändern sie ständig und in starkem Maße ihre Abmessungen.

Es wurde festgestellt, daß nur bei Verfahren, bei denen Bariumchlorid für die Durchtränkung der Teilchen. oder als Zusatzstoff beim Anrühren verwendet wird, Endprodukte mit guten mechanischen Eigenschaften erhalten werden (Mörtel mit 335 kg Zement/nr). , . , .

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Alle vorstehend kurz beschriebenen Verfahren weisen große.

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Nachteile auf. In erster Linie sind die zur Durchtränkung verwendeten Produkte oder die Zusatzstoffe sowie die Verfahren zu ihrer Anwendung sehr teuer. Ferner ist die Erhärtungszeit des Mörtels lang und ungleichmäßig, und die Abbinde- und Austrocknungszeit des Endproduktes ist ebenfalls lang (mehr als j50 Tage, falls nicht eine Autoklavenbehandlung vorgenommen wird). Die Abbinde- und Trocknungszeit ist jedoch zur Stabilisierung der Schwindung und zur Verringerung der neigung zu Maßschwankungen unerläßlich. Schließlich können die Produkte nur in der Fabrik hergestellt werden. Es war bisher nicht möglich, Holzbeton unter ähnlichen Bedingungen wie beim üblichen Beton herzustellen und zu verschalen.

Die vorstehend beschriebenen Nachteile werden durch die Erfindung behoben. Sie betrifft ein Verfahren zur Herstellung von organischen Hilfs- und Zuschlagstoffen für die Bauindustrie auf der Basis von Cellulosematerial, dadurch gekennzeichnet, daß man das Cellulosematerial mit der wäßrigen Lösung mindestens eines Metallsulfats in Berührung bringt, gegebenenfalls dann nochmals mit einem Metallsalz durchtränkt, anschließend die überschüssige Flüssigkeit entfernt, die wäßrige Lösung von Erdalkalisalzen zugibt, anschließend wiederum die überschüssige Flüssigkeit entfernt und dem hierbei erhaltenen Cellulosematerial gegebenenfalls abschließend eine geringe Menge eines Bindemittels auf der Basis von Waseer- oder Luftraörtel zugibt und daß man während dieser Verfahreneschritte zu tinera beliebigen Zeitpunkt das Cellulosematerial mit Alginsäure oder Alginaten durchmischt. Ale Erdalkaliealze können die Chloride von Calcium, Barium oder Strontium verwendet werden.

Ein Torteilhaft·» Merkmal d·· Verfahrens b**t#ht darin, daß man das nach der Durchtränkung bzw. nach jeder Durchtränkung erhaltene Produkt genügend lang·, vorzugsweise

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mehrere Stunden bis zu mehreren Tagen, sich selbst überlässtr.

Gemäß der Erfindung wird die erste Durchtränkung vorzugsweise mit einer wäßrigen Lösung von Ferrosulfat allein 51- oder in Mischung mit anderen Ketallsulfaten, z.B. Kupferoder Zinksulfat, vorgenommen. Die zweite Imprägnierung kann mit einem Metallsalz in Pulverform oder in Form einer wäßrigen Lösung erfolgen. Sie steigert die Wirkung des Bindemittels.

Gemäß der Erfindung kann man das Cellulosematerial mit pulverförmiger Alginsäure ofcne Verwendung der Salze dieser Säure und mit reinen Alginaten oder mit Alginaten in Kombination mit geeigneten. Zusatzstoffen, z.B. Füllstoffen, . aktivierenden Stoffen, Katalysatoren, Farbstoffen (löslichen oder unlöslichen Pigmenten), einhüllen. Ferner ist es gemäß der Erfindung möglich, die Umhüllung mit Alginaten vor den Durchtränkungen oder zwischen ihnen,- nach der Zugabe des Eariurcsalzes,. z.B. BaCl₂* oder sogar nach dem '. Pudern mit Zement vorzunehmen. -

Nach einem weiteren Kennzeichen der Erfindung können die Teilchen in der letzten Stufe des Verfahrens trocken mit . einem Wassermörtel- oder Luftmörtel-Bindemittel in Pulver* form umhüllt werden. - * ^

* Die Erfindung umfasst ferner als neue Produkte die nach dem Verfahren gemäß der Erfindung hergestellten Zuschlag-. stoffe,· die aus Teilchen von Nadel- oder JLaubholz (auch / mit hohem Tanningehalt) oder beliebigem anderem Cellulosematerial erhalten werden, Diese Zuschlagstoffe können - · sowohl in der Fabrik als auch auf der Baustelle allein oder .in Kombination mit Üblichen Zuschlag- oder Füllsfcoffen

verwendet werden. *·

... Die Erfindung umfasst ferner Zusatzstoff e für Beton,'die ..' -.den Beton undurchlässig machen, als Plastifiziermittel, lufteinführende Stoffe und Katalysatoren wirken und die

Form des gemäß der Erfindung behandelten Holzmehls haben. • Diese Zusatzstoffe können dem Zuschlagstoff oder Bindemittel vor dem. Anrühren in beliebigen Mengenverhältnissen zugegeben werden. Die Erfindung umfasst außerdem die durch Anrühren der Zuschlagstoffe mit hydraulischen oder an der Luft abbindenden Bindemitteln erhaltenen Produkte» d.h. Holzmörtel oder Holzbeton mit verbesserten Eigenschaften, diei.insbesondere leicht herzustellen und zu verarbeiten sind, bei der Trocknung*·keine Schwindung aufweisen:, und .raumbestöndig^sinä'..-..; ...:_„, Ferner sind die erfindungs- ' gemäßen Holzmörtel und Holzbetonmassen undurchlässig, ge- ■« gen hohei: Temperaturen isolierend, feuerfest und leicht plastisch. Sie haben ferner gute mechanische Eigenschaften, die ihre Verwendung als tragende Teile ermöglichen,.und erfordern keine Oberflächenbehandlung«

Insbesondere kann der erfindungsgemäße Beton unter Druck verformt werden, wobei Produkte erhalten werden» die bei einer Dichte von etv/a 1,4 sehr gute mechanische Eigenschaften haben.

Das erfindungsgemäße Produkt lässt sich außerdem besonders einfach und vorteilhaft verarbeiten, denn es kann eingeschalt ... und. armiert werden, als Bindemittel beim Mauern .dienen (wobei tfäraebrücken vermieden werden) und als dekorativer oder technischer Überzug in üblicher Weise, mechanisch oder durch Aufspritzen (Zementspritzc) aufge- ;' "^ trasen werden. Man kann es ferner wie Holz bearbeiten, _; doll, schleifen, sägen, nageln,. verSchrauben, Schließlich kann es auch mit Öewinde versehen, gesiekt oder abgekantet * _f oder gekehlt werden. . . "

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Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß in . _t heißem Wasser.bei Temperaturen von mehr als.50°£angerührt * . werden kann, wodurch sehr schnelles Abbinden":und Entfor- ' mung drei oder vier Stunden nach dem Gießen möglich ist. f Man vermeidet hierdurch bei der Vorfabrikation die Verweil·- dung der sehr,teuren Heizformen. , " ■

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Bas Verfahren gemäß der Erfindung wurde nach systematischen Untersuchungen hinsichtlich der inhibierenden \7irkung von Holz auf das Abbinden, die Kristallisation und die Härtung der hydraulischen Bindemittel entv/ickelt.

Es wurde festgestellt, daß das behandelte Holzmehl nach " vollständigem Auslaugen der im Holz eingeschlossenen wasserlöslichen Bestandteile und Stoffe mit siedendem V/asser noch einen sehr starken inhibierenden Effekt auf " . das Abbinden und vor allem auf die Härtung von Zement hat, und daß nach dem Anrühren des Mörtels noch eine ehe- ~._; mische Einwirkung des verwendeten Bindemittels auf die verschiedenen Bestandteile des Holzes hinzukommt. Eei allen bekannten Verfahren, bei denen das Holzmehl mit . einer Base, insbesondere mit Kalk behandelt wird oder bei denen die Celluloseteilchen nicht wirksam vom Zement

isoliert werten werden daher hygroskopische und nicht ■.raum« - beständige Produkte erhalten.

' Durch zahlreiche Versuche hat sich ergeben, daß es zur Herstellung eines schnell abbindenden Holzbetons tlitcV-guten mechanischen Eigenschaften zweckmäßiger ist, die

Cellulose undurchlässig zu machen,anstatt sie zu mineralisieren, und eine solche chemische Verknüpfung herbeizuführen, daß die Gelluloseteilchen einen integrierenden ' Bestandteil des Betons"bilden und sich nicht nur wie ein' . , Füllstoff verhalten, .schließlich ist es zweckmäßig, in eine der Phasen des Betons einen neutralisierenden Stoff einzuführen, der mit den etwa im freien Zustand verbliebenen "Antibeton^tt-Körpern zu reagieren vermag. ' ■*'

Nachstehend werden einige verschiedene Ausführungsformcn des Verfahrens gemäß der Erfindung beschrieben. _t

Nach einer Durchtränkungsmethode gemäß der Erfindung trennt man die Feinteile vom Gellulosematerial durch Sieben ab und taucht das Material lose oder in Behältern "auo feinem Metallgewebe in die wäßrige Lösung eines Sulfats, 3.5 deren Konzentration zwischen 0,25 und 10j£, vorzugsweise

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zuischen 0,5 und 4$, liegt. Diese Imprägnierung kann bei ·.'.. Raumtemperatur vorgenommen werden und 5 bis 24 Stunden dauern, aber es wurde festgestellt, daß bei höheren "^: "' Eehandlungstemperaturen (7(f bis 10O^ die Reaktionen zwisehen der Lösung und dem Cellulesematerial vollständiger sind und eine schnellere Auflösung der löslichen Eectandteile des Materials erfolgt. Diese Warmbehandlung ermöglicht eine Verkürzung der Eintauchzeit auf 45 bis 150 Minuten. Man kann auch die Eintauchzeit verkürzen und den osmotischen Austausch beschleunigen, indem man die Masse einer Vibration von 100 bis 1000 Hz oder mehr unterwirft. : (fl

Nach einer besonderen Ausführungsform der Imprägnierung wird das Cellulo sematerial alt einer Ferroculfatlösung " : im Verhältnis von 0,75 bis 0,15 1 Lösung pro· Liter ^r Holzmehl geknetet.

Nach der Imprägnierung lässt man die Masse auf einem Metallgev/ebe abtropfen· Dies kann mechanisch oder durch ' Zentrifugieren beschleunigt werden, jedoch geht das Abtropfen sehr schnell vonstatten, v/enn die Imprägnierung heiß erfolgt. Die vom Cellulosematerial zurückgehaltene - Lösungsmenge darf 200 bis 220 g pro Liter des erhaltenen

Produkts nicht.übersteigen. ■ ä

' Mach dem Abtropfenlassen misclrfc man die Masse mit einem kolloiden Gel von Alginaten, das in einer Menge von ;_t

25. 80 bis 125 g pro Liter imprägnierter und abgetropfter * ^ Cellulose verwendet wird. Man stellt hierbei überraschen·^^ derweise eine starke Flüssigkeitsabscheidung fest, die häufig höher ist als die eingesetzte Masse des Alginat-

, gels. Diese Ilüssigphase trennt sich sehr leicht ab und' .

erfordert kein neues Abtropfenlassen. Es wurde ferner ■ festgestellt, daß es zweckmäßig ist, diese Maßnahme durch zuführen, während das Cellulosematerial nach den Ab- "

tropfenlassen eine Temperatur zwischen 30^öund 50^Chat,

jedoch kann auch kalt gearbeitet v/erden. '.

Nach der Ausscheidung der Flüssigkeit wird die Masse

weitergeknetet, wobei ihr nach ur.d nach eine wäßrige Lösung eines Calcium-, Barium- oder Strontiucioalzes in einer ilerge von 80 bis 140 cnr pro Liter des zu Beginn eingesetzten Materials zugoniccht wird. Hierbei wird crr.eut in überracehender Weise eine Abscheidung einer klaren Flüssigkeit festgestellt_f die eich leicht von der Masse trennt. Das auf diese Weise vorbehandelte Gellulosenatorial kann nunmehr unmittelbar mit einem hydraulischen oder an der Luft abbindenden Bindemittel angerührt v/erden»

Y/enn man das gemäß der Erfindung hergestellte Produkt zusammen mit einem Zement verwenden■ will, wählt man vorteilhaft einen 50 kg-Sack Zement auf .100 bis 250 1 der behandelten Kasse je nach den gewünschten physikalischen Eigenschaften und der gewünschten Schnelligkeit der Erhärtung„ Ein ausgezeichnetes Ergebnis erhält man bei Ver- . wendung. von 1 Sack Zement (50 Kg) auf 120 bis 150 1 Zuschlagstoff. Dies sind die normalen Mischungsverhältnisse bei einem normalen Beton. Bas Anrühren erfolgt ,'.M :·;^ vorzugsweise in einem Mischer mit senkrechter Achse und Zwangsmischung, jedoch kann auch mit einer Wanne oder einer Betonmischmaschine gearbeitet werden. Wenn die Feuchtigkeit der behandelten Masse nicht ausreicht, kann man

- Wasser in kleinen Mengen zugeben. Hierbei verflüsoigt sich

- der Beton nach einer Misehzeit yon einigen Sekunden von selbst. · ^

Nach dem Mischen kann der Beton in Formen jeglicher Art . entsprechend dem Verwendungszweck gegossen werden. Er kann auch als 'Putzte."oder als Bindemittel zum Mauern verwendet werden. ■ · .

Eas gemäß der Erfindung behandelte Cellulosenatorial kann gelagert, abgesackt und an die Abnehmer geliefert worden, um in der Weise eines üblichen Zuschlagstoffs verwendet . zu werden. In diesem Fall iot es zweckmäßig, eoso austrocknen zu lassen, daß die scheinbare Feuchtigkeit stark verringert wird, aber ein Merkmal der Erfindung beotoht darin, daß man das Material mit einer geringen Menge

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eines trockenen, pulverförmigen Zements (l/5O bis l/lö <äes • Volumens) knetet und vollständig abtropfen lässt. Hierbei ist Überraschendervreise festzustellen, daß der Zement sich vollständig und ohne Ausflockung mit dem behandelten Holz- ' mehl mischt und an dessen Oberfläche einen zusammenhängenden Film bildet. Es findet ein Temperaturanstieg statt, der die Trocknung der Celluloseteilchen und das Abbinden des die Oberfläche umhüllenden Zements begünstigt, der das. Holzmehl vollständig mineralislert. Das auf diese Weise behandelte Celluleseroaterial stellt einen Zuschlag für die

' Herstellung von Wassermörteln und im Wasser erhärtendem _v Beton dar. · ,'■'.''

Nach einem weiteren Kennzeichen kann das behandelte Cellulosematerial künstlich ohne Abtropfenlassen getrocknet werden, wobei, ein Überschuß der in den verschiedenen Lösungen gelösten Salze im Material bleibt.

Nach einer anderen Ausführungsform bestehen die behandel- · ten Celluloseteilchen aus einem Gemisch von Mehl', öder Λ · Spänen'.von Nadel- und LaUbholz, das man nach dem Trocknen mit Zement umhüllt oder nicht. ' ' . "'"

Es wurde festgestellt", daß das auf die beschriebene Weise • behandelte,' dem Zuschlag oder dem Bindemittel voc dem Anrühren von Mörteln in einer Geüichtsmenge von l/lOO bis 1/2, vorzugsweise vonl/50 bis l/lO zugegebene Holzmehl einen ausgezeichneten Luft einführenden, undurchlässig machenden, entflockenden und plastif!zierenden Zusatzstoff darstellt. Die Dünnflüssigkeit und die Kohäsion des Wasser-Zement-Gemisches werden also erhöht. Die besten Ergebnisse werden nach Zugabe einer geringen Menge eines

30. Luft- oder VTassermörtel-Bindestoffs erhalten. '

Es ist zu bemerken, daß dieser Zusatzstoff einen merklichen Einfluß auf das Abbinden und den Kristallisationsund Erhärtungsprozess des Zements hat, wenn das Holzmehl mit trockenem Zement in einer Gewiehtsmenge von l/80 bis .

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1/30, vorzugsweise von l/60 bis i/30, gepudert worden ist. Insbesondere wird durch das Produkt im Augenblick des . Anrührens Luft in den Mörtel eingeführt, wodurch es möglich ist, die für gute Verarbeitbarkeit des Mörtels not-5' wendige Wasserir.enge zu verringern.

Im Rahiren der Erfindung ist es möglich, den Celluloseteilchen in einer beliebigen Phase ihrer Vorbehandlung durch Absorption oder Adsorption· Zusatzstoffe oder cheini-,sehe Verbindungen zuzugeben, die die Struktur, das Verhal-

IQ ten, das Aussehen, die Dichte usw. des Materials während des Anrührens oder während_#des Abbindens und danach physikalisch oder chemisch verändern. Infrage kommen beispielsweise Farbstoff, Fluosilikate usw. Es ist auch möglich, ein pulverförmiges Alginat oder pulverförmige Alginsäure oder das Pulver eines Produkts, wie Eentonit, zuzusetzen, das unter der Einwirkung von Wasser stark quillt. Der letztgenannte Zusatzstoff bewirkt die Bildung unzähliger kleiner Zellen, die aus dem mit Wasser gequollenen Stoff bestehen und das Wasser nach und nach an den Eeton abgeben, während dieser abbindet und erhärtet, wodurch luftleere Zellen gebildet werden. Auf diese Weise

· ist es möglich, die Dichte des üblichen Eetons erheblich zu verringern und seine Isoliereigenschaften wesentlich zu verbessern. " ·

Unabhängig von seinen Vorteilen als Zusatzstoff stellt das nach dem Verfahren gemäß der Erfindung behandelte HoIzir.ehl einen ausgezeichneten Zuschlagstoff dar, der in der Fabrik oder am Verwendungsort mit einem Bindemittel im VoI. -Verhältnis von 1 bis 5 Zuschlag zu 1 Zetr.ent angerührt werden kann. Bei einem mittleren VoI.-Verhältnis von 3 Zuschlag zu 1 Zetrent beträgt hierbei die verwendete Wassermenge 1/2 bis 2/3 des Zementgewichts. Man erhält auf diese Weise einen Leichtbeton, der nach 28 Tagen folgende Kennsahlen hat: ^- , . , ,■

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Dichte: 1-1,1 - -

Druckfestigkeit: 13O - I6O kg

:·'". Zugfestigkeit: 30 - k5 kg, ■

"X= 0,14 '

Flammfestigkeit in 6 cm Dicke: 3 Stunden ("duree coupe-feu").

Geringe akustische Leitfähigkeit Keire Frostrissigkeit

Eei einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens gemäß der Erfindung werden die Celluloseteilchen 80 Minuten in ' , eine wäßrige Eisensulfatlösung getaucht, die bei einer ■ Temperatur über 80^gehalten wird. Diese Lösung wird mit handelsüblichem Ferrosulfat in einer Kenge von 2 - k%, bezogen auf das Wasser, hergestellt} dies entspricht einer Konzentration von 2 - 4°£e bei 15°£. Zur Beschleunigung der Reaktionen ist es zweckmäßig, den p^-Wert dieser Lösung vor Eeginn der Durehtr&nkung auf einen Wert zwischen * 3»5 und 6 einzustellen. Wenn die Imprägnierung beendet ist, wird die zu imprägnierende Gesamtmasse in die Lösung getaucht.

Infolge des osmotischen-Austausches und der verschiedenen chemischen Reaktionen nehnr.en die Gel IuI öse teilchen die Lösung sehr schnell bis zur Sättigung auf. Die Poren jedes faserteilchens vrerden auf diese V/eise durch die im Innern und auf der Oberfläche vorhandenen, oben genannten Fällungen teilweise verschlossen. Nach der Tränkung liegt der p„-Wert der Lösung zwischen 3 und 4.

Diese Lösung kann für die Eehandlung vreiterer Cellulosematerial ien wiederverwendet werden, nachdem ihr Gehalt an Eisensulfat wieder auf den alten Wert gebracht worden ist. Es wurde festgestellt, daß eine einir.al verwendete Lösung eine aktivierende Wirkung auf die während der Tränkung der Celluloseteilchen im Sulfatbad stattfindenden Vorgänge . und Reaktionen ausübt. Man stellt also äen Eisensulfatgehalt der gebrauchten Lösung auf den erforderlichen Wert

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ein und füllt das Volumen der Lösung mit frischer Lösung ' ' von 2 - 4° Be bei 15°C zum Ausgleich der durch die Cellulose während der Tränkung aufgenommenen Menge auf. Eei dieser Arbeitsireise wird dem zur Durchtränkung verwendeten Bad höhere Uirksemkeit verliehen:

Die imprägnierte Celluloseir.asse lässt ir.an anschließend abtropfen, um sie von überschüssiger .Flüssigkeit zu befreien, die aufgefangen wird. Das Abtropfenlassen geht schnell vonstatten. Je nach den eingesetzten Stoffen und ρ 10 der gewählten Arbeitskreise kann es 15 bis 70 Minuten P dauern. Es kann durch Pressen der Kasse beschleunigt werden.

Nach dem Abtropfenlassen beträgt die vom Holzmehl zurückbehaltene Lösungsmenge 250 - 500 g/Liter des .zu Eeginn eingesetzten Holzmehls. Eevorzugt werden 300 - ΗΌΟ g je nach der Art der eingesetzten Cellulose. Der p_H-V,*ert wird hierbei, auf etvra #:gesenkt.^ .<· '·'-.

Nach dem Abtropfenlassen wird die Kasse mit einer Lösung geknetet, die 0,3 bis 2$, vorzugsweise 0,5 bis 1% Natriumalginate enthält und eine Viskosität von 100-200 Centi-

poise bei 15^Shat. Je nach der gev/ünschten Undurchlässig- | · keit und Verarbeitbarkeit des herzustellenden Eetons werden pro Liter dieser Lösung 3 bis 20 1, vorzugsweise 6 - 10 1 der abgetropften Kasse verwendet. Hierbei scheidet sich von der Kasse spontan eine Flüssigkeitsmenge ab, die iin allgemeinen höher ist als das Volumen der eingesetzten Alginate. Diese Flüssigkeit kann aufgefangen und als Zusatz für die Herstellung von üblichem Körtel und Eeton und von Leichtbeton mit celluloseartigem öder mineralischem Zuschlag verwendet werden. Die Alginate reagieren mit dem noch freien Eisensulfat und bilden ein Eisenalginat in kolloidaler Form.

. Ein weiterer Teil derJiAlginate reagiert mit den noch freien Bestandteilen des Holzes (Phenolen, Tanninen' usw.) und bildet mit ihnen und mit den Verbindungen, die sie

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bereits rait dem Eisensulfat gebildet haben, äußerst komplexe Alginate, von denen einige in situ ausgefällt werden und andere gelieren.

Zwar ist die Erfindung nicht auf die äußerst verwickelten chemischen Reaktionen an sich gerichtet, die liährend der vorstehend beschriebenen Behandlung stattfinden, jedoch wurde festgestellt, daß eine Bildung von Eisenhydroxyd und metallischem Eisen stattfindet. Die Bildung dieser . Verbindungen in situ ist sehr wichtig. Es konnte nachgewiesen werden, daß sie einen starken katalytischen Effekt *k auf den Beton und die Verbesserung der mechanischen Eigenschaften von Holzbeton ausüben.

Die mit Alginaten behandelte Kasse wird anschließend mit einer Bariumchloridlösung vermengt, deren Konzentration 15 - 30° Ee bei 15^ beträgt und gegebenenfalls durch Zusatz von Calciumchlorid um 1 - 5° Ee erhöht werden kann. Vorzugsweise verwendet man eine Lösung von 22° Ee, deren Konzentration durch Zusatz von Calciumchlorid auf 25° Ee bei 15^gebracht worden ist. Kan verwendet 1 1 dieser Lösung für 5 bis 15 1, vorzugsweise für 8 bis 11 1, der behandelten Kasse.Die Mengenverhältnisse werden in Abhängigkeit von der Qualität des Holzes, der Art der Cellulose- Λ materialien und vom gewünschten Resultat festgelegt. Eei dieser Behandlung wird erneut eine überraschende, schnelle Flüssigkeitsabsonderung der Masse festgestellt. Die Kenge , der abgeschiedenen Flüssigkeit kann die Kenge der während des Mischens zugegebenen EaClg-Lösung übersteigen. Auch diese Flüssigkeit kann vorteilhaft dem zum Anrühren von Beton verwendeten Wasser zugesetzt werden.

Der Zusatz der Mischlösung von BaCIg und CaCIg zur behan- · delten Masse löst erneut eine Reihe von chemischen Reaktionen aus, von denen einige sehr verwickelt sind. Insbesondere bildet das EaCIg mit dem frei gebliebenen Ferrosulfat Eisenchlorid, das als Fungizid bekannt ist, beim Verfahren gemäß dei· Erfindung also in vorteilhafter Weise

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in situ gebildet wird, und praktisch unlösliches Bariumsulfat, worauf das SO^-Ion in der Masse nicht mehr in löslicher Form vorhanden ist. Durch die hohe BaCl^-Konzentration wird außerdem die Imprägnierung der Cellulosefasern und die Fixierung des Elements Ba auf den Fasern bewirkt.

Bei einer Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die BaClp-Lösung durch eine gesättigte Bariumhydroxyd- oder Strontiumhydroxydlösung ersetzt, oder man vermengt die zu behandelnde Masse mit einem beliebigen pulverförmigen Salz dieser EIemente (Carbonate, Sulfide, -Oxyde, die eine sehr stark exotherme Reaktion bewirken).

Die behandelte Cellulosemasse läßt man im Rahmen der bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens abtropfen, wobei die während der beiden vorhergehenden Arbeitsgänge spontan abgeschiedenen Lösungen entfernt werden. Es wurde festgestellt, daß während dieser Stufe die chemischen Reaktionen weiter vonstatten gehen, und zwar umso schneller, je höher die Temperatur der Masse oberhalb der Umgebungstemperatur liegt.

Nach diesem letzten Abtropfenlassen kann man die Cellulosemasse zur Herstellung von Holzbeton verwenden. Hierzu wird sie mit einer Zementmenge vermengt, die vom gewünschten Produkt abhängt und 1 Vol.-Teil pro 1 bis 5 Vol.-Teile Zuschlag, vorzugsweise 1 Vol.-Teil pro J5 Vol.-Teile Zuschlag, beträgt. Wenn der Brei zu trocken ist, gibt man geringe Mengen Wasser oder einer der Flüssigkeiten zu, die während der beiden letzten Behandlungen ablaufen, um die gewünschte Konsistenz zu erhalten.

Es wurde ferner festgestellt, daß der Zusatz einer geringen Menge der nach dem Verfahren gemäß der Erfindung behandelten Cellulosemasse zu Sand oder Kies eines üblichen Betons den Ausflockungseffekt des Zements bei seiner Einführung in den Mischer verringert, die zum Anrühren

vervrendete V.'assermenge senkt, die Verarteitbarkeit des ■ hierbei erhaltenen Mörtels verbessert und den Beton für aggressive Agentien undurchlässig und gegen sie beständig macht. Diese Menge schwankt zwischen 1 Vol.-Teil pro

. 5 5 Vol.-Teile eingesetzten mineralischen Zuschlag (unter dieser Menge kann der erhaltene Eeton als Mörtel mit gemischtem Zuschlag aus mineralischen Stoffen und Cellulosematerialien angesehen vrerden) und 1 Vol.-Teil auf 60 Vol.-Teile Zuschlag. Diese bevorzugten Mischungsver-■ hältnisse sind jedoch keinesfalls bindend und hängen insbesondere von der spezifischen Oberfläche des verwendeten mineralischen Zuschlags, von den Eigenschaften des verwendeten Zeir.ents und den gewünschten Eigenschaften beim " Anrühren und im Endprodukt ab.

Nach einem vorteilhaften Kennzeichen der Erfindung gibt . man zur behandelten Cellulosemasse nach vollständigem Abtropfenlässen - gegebenenfalls auf mechanischem Wege durch Pressen oder Zentrifugieren, durch Elektroosmose oder auf beliebige andere Weise - eine geringe Menge .

trockenen, pulverförmigen Zement. Hierbei ist überraschenderweise festzustellen, daß dieser Zement auch dann, Kenn ei* nicht in die Masse gestäubt, sondern auf einmal zugegeben wird, nicht zum Ausflocken neigt, sich vielmehr - von selbst auf die gesamte Oberfläche jedes Teilchens des Materials verteilt. Die Vermischung kann hierbei durch Kneten, Rühren oder Fudern auf einem Rüttelband vorgenommen vrerden. Die zuzusetzende Zementmente liegt hierbei : bei ' ■... 1 Vol.-Teil auf 6-50 VoI,-Teile Zu-• schlag,- vorzugsweise bei 1 Vol.-Teil auf 15 - 30 VoI.-Teile Zuschlag. Eei dieser Eetiandiung ist eine sehr starke Temperaturerhöhung in der Masse festzustellen. Es ist jedoch zu bemerken, daß beim Verfahren gemäß der Erfindung dieser Temperaturanstieg viel geringer ist, als Kenn man Holzmehl aus frischem Holz, mit Wasser ange~ . feuchtetes Holzm.ehl oder Holzmehl, das In bekannter Weise mit Bariumchlorid, Calciumchlorid oder mit anderen Stoffen

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behandelt wurde, pudert und gegebenenfalls anschließend mit einem gegenüber Zement inerten mineralischen Material, . wie Eisenoxyd, pudert.

Es wurde ferner festgestellt, daß dieser Temperaturanstieg.. in direktem Zusammenhang mit der Menge der behandelten Cellulosemasse steht, während die Kenge des zugesetzten Zements nur einen sehr geringen Einfluß auf die entwickelte Wärme hat. '

Der scheinbare Pjr-V/ert der behandelten Masse, d.h. der p„-l.^rert außen auf den Cellulosete ilchen, steigt im Laufe dieser Eehandlung von 4 auf 11, während saure Dämpfe zwischen p„ 5 und p„ 5 frei werden. Hierbei finden erneut überaus komplexe chemische Reaktionen statt. Insbesondere entsteht ein unlösliches Calciumalginat, das die Isolie- · rung und Undurchlässigkeit jedes Celluloseteilchens noch erhöht und eine tatsächliche äußere Mineralisierung bewirkt. Physikalisch findet eine sichtbare Trocknung der behandelten Masse statt, die nunmehr das Aussehen eines groben und 'körnigen trockenen Pulvers annimmt.

Nach einer anderen Ausführungsform des Verfahrens gemäß der Erfindung behandelt man das Material nach der Eehandlung mit Alginaten nicht mit einem Erdalkalisalz, sondern verwendet es unmittelbar als Zuschlag eines Zements auf Baryt- oder Strontiumbasis oder pudert das Material in •25 · der bei der bevorzugten Ausführungsform vorgesehenen Weise mit einem dieser Zemente, worauf das endgültige Anrühren mit einem Wassermörtel-Bindestoff der gleichen oder üblicher Zusammensetzung erfolgt

Andere Stoffe, die .die Eigenschaften von Luft- und Wassermörtel-Bindestoffen oder die Eigenschaften von

Pussolanen haben, wie Kalk, Gips, Flugasche, Hochofen-. schlackenmehl, gemahlener Bimsstein, gemahlene Puzzolanen usw., können zur Umhüllung der Teilchen anstelle des bei der bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens infrage

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kommenden Zements verwendet werden.und¹ gegebenenfalls>als Zusatzstoffe dienen.

Das nach dem Verfahren gemäß der Erfindung erhaltene Material stellt ein Halbfertigprodukt dar, das stabil ist , in Silos oder in Säcken gelagert und je nach Eedarf gebraucht werden kann. Es hat sich gezeigt, daß während dieser Lagerung eine geuisse "Reifung" erfolgt, und daß eine Alterung die Eigenschaften.des Endprodukts nur verbessert. Dieses Halbfertigprodukt stellt einen stabilen Zuschlag dar, der insbesondere zur Herstellung von leichtem, halbschwerem od^r schwerem Eeton geeignet ist.

Dem gemäß der Erfindung behandelten Cellulosematerial kann man in beliebigen Mengen vor der Lagerung (wenn es zum Verkauf bestimmt ist) oder zum Zeitpunkt des Gebrauchs aktive oder neutrale Füllstoffe zumischen, die die Eigenschaften des Endprodukts verändern sollen, insbesondere Flugasche und Hochofenschlacke in gemahlener Form oder in Form von.agglomerierten Kugeln oder von Granulat, Polystyrolgranulat, Polyurethanschaum, Polyvinylchloridschaum usw.

Eei einer bevorzugten Anwendungsform des erfindungsgemäßen Produkts mischt man es in einem Mischer (vorzugsweise mit - horizontaler Trommel) mit handelsüblichem Portlandzement im Mischungsverhältnis von 1 Vol.-Te11 Zement auf 2 bis .4 Vol.-Teile Zuschlag, vorzugsweise 3 Vol.-Teile Zuschlag. Nach schnellem trockenem Mischen zur homogenen Vermengung • führt man das zum Anrühren erforderliche Wasser oder gegebenenfalls die bei einer der beiden letzten Entv/ässerungen abgeschiedene Flüssigkeit entweder in reiner Form oder verdünnt mit Wasser ein. Die zum Anrühren erforder_v liehe Flüssigkeitsmenge liegt im allgemeinen zwischen 1/2 und 2/3 der eingesetzten Zementmenge. Das Anrühren geht leicht vonstatten, und der erhaltene.Brei ist sehr plastisch.\. ■ ·

Vor dem Absacken oder bei der Herstellung des Mörtels

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kann man den gemäß der Erfindung hergestellten Zuschlagstoff in beliebigen Mischungsverhältnissen mit folgenden Stoffen mischen:

a) Sand oder Splitt zwecks Herstellung eines Mischmörtelsj b) Polystyrolgranulat, Polyurethan- und Polyvinylchlorid-.· schaum zur weiteren Verbesserung der Isoliereigenschaften und Verringerung des Raumgewichts;

c) Vermiculitgranulat,zur Herstellung eines gegen hohe Temperaturen isolierenden und auf lange Dauer feuerbeständigen Katerials;

d) alle mineralischen Füllstoffe von beliebiger Kornabstufung, die an der Kohäsion des Endprodukts teil- . nehmen oder nicht.

Der gemäß der Erfindung erhaltene Mörtel kann unmittelbar verwendet werden. Er kann auch in Eehältern oder vorzugsweise auf einer leicht geneigten Fläche 10 bis 90 Minuten gelagert werden. Hierbei fließt eine vollkommen klare Flüssigkeit aus dem Brei ab, ohne die Zeir.entbrühe mitzunehmen. Diese Flüssigkeit ist stark basisch (pjj 10).

Der Mörtel kann zur Herstellung von beliebigem Innen- und AuSenputz-(mit dem Streichbrett aufgebracht oder geglättet) von beliebigem Aussehen (Rauhputz, Kratzputz-usw.) verwendet werden. Dieser Verputz kann nach den üblichen Methoden der Stukkateure, in der für Zeir.entputz üblichen Weise gegebenenfalls unter Verwendung von mit Preßluft betriebenen Spritzvorrichtungen (Zercentspritze) oder mechanischen Vorrichtungen aufgebracht werden.

Der erfindungsgemäße Mörtel kann vorteilhaft anstelle von üblichein Beton mit oder ohne Armierung (Ketall, Holz oder pflanzliche Stoffe) an der Baustelle in Verschalungen gegossen werden. Er kann auch fabrikmäßig zur Herstellung von Formteilen in entsprechende Forir.en gegossen werden. ' .

Das Abbinden des Mörtels beginnt nach 2 bis 5 Stunden und

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ist nach 6 bis.2h Stunden beendet. Die Zeit hangt vom Zeir.entgehalt der Mischung und der Umgebungstemperatur ab.

Das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhaltene End- · produkt kann je nach Verwendungszweck oder Oberflächenbehandlung in den verschiedensten Formen vorliegen. Beim Formen oder beim Guß erhält man auf der Oberfläche des Materials eine sehr naturgetreue Wiedergabe der Innenfläche der Form oder der Maserung der Schallband. Insbesondere wird ein Material, das auf einer gut polierten

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und mit einem Trennmittel behandelten Fläche abgebunden hat, spiegelglatt.

Weitere Gestaltungen der Oberfläche sind bei Vervrendung des Materials als Putz möglich durch Bürsten mit harter

• Bürste während des Abbindens, durch Behandlung mit einer.

Metallbürste nach dem Abbinden oder durch Aufrauhen oder Bearbeiten nach dem Abbinden unter Anwendung beliebiger bekannter Methoden zur Oberflächenbehandlung von Eeton auf der Basis von mineralischem Zuschlag (Riffelwalze, ' Krauselhamir.er usw.). Ferner kann die Oberfläche der erfindungsgemäßen Materialien geschliffen und poliert werden.

Verschiedenes Aussehen kann durch Änderung der.Kornabstufung des verwendeten Zuschlags,und.durcluVerwendung verschiedenartiger Cellulosearten, die sehr unterschiedliehe Färbungen ohne die in bekannter Weise vorgenommene Färbung der Zuschlagstoffe bewirken, erzielt werden. Auf diese Weise kann der Oberfläche ein marmorartiges Aussehen verliehen werden.

Es ist im Rahmen der Erfindung möglich, Gemische von Zuschlagen von verschiedener Farbe herzustellen oder Farbeifekte durch Umhüllen mit Alginatgelen erzielen, die Pigmente enthalten. Ferner kann der graue oder weiße Zen:ent selbst eine andere Färbung erhalten.

Eeiin Gießen von Elementen im Werk oder auf der Baustelle

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kann das erfindungsgemäße Material mit üblichen Metalleinlagen armiert werden. Es ist jedoch zweckmäßig, die Einlagen zu "bondern" oder sie durch Streichen, Spritzen oder.Tauchen mit einem Überzug aus reinem Zeir.entbrei oder aus einem Gemisch von Kalk und Zement zu versehen (diese Brühe aus Kasserrr.örtel-Bindestoff kann ein Chromsalz enthalten), um einwandfreie, feste Verbindung mit den Einlagen sicherzustellen.

Das Material kann ferner durch Einlagen pflanzlichen Ursprungs, wie Balken, Holzlatten, Stroh, Schilfrohr, Bambus usw., Jutegewebe un"d andere Textilien, oder mit Einlagen mineralischen Ursprungs, wie Glasgewebe, Stein-*' wollgewefce, Gewebe aus Nylon und anderen Kunststoffen, armiert werden. -

Das Fertigprodukt kann ferner einer ah sich bekannten Oberflächenbehandlung unterworfen werden, die seine Eigenschaften verbessert, z.B. einer Silizierung, Pluorierung oder Schwefelbehandlung.

Das gemäß der Erfindung behandelte Cellulosematerial kann nicht nur mit den üblichen Wassermörtel-Bindestoffen, sondern auch mit Magnesiazement (Sorelzement), Weißkalkoder Löschkalkmörteln oder Gipsmörtel verwendet werden.-.

Der erfindungsgemäße trockene Zuschlagstoff kann ferner als entflockender Zusatz, als Mittel zur Einführung von Luft und als Plastifiziermittel unter den gleichen Ee-' dingungen verwendet werden, wie sie für den aus dem behandelten Holzmehl vor der Zugabe von trockenem Zement bestehenden Zusatzstoff bereits genannt wurden.

Das gemäß der Erfindung behandelte und mit Zement gepuderte Holzmehl scheint eine günstige Wirkung auf das Abbinden und die Kristallisation des Zements su haben. Kenn ausschließlich, die Herstellung von Zusatzstoffen beabsichtigt ist, verwendet man vorzugsweise die aus dem Holzmehl bestehenden Feinteile.

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. In einem 200 1-Eehälter verdünnt man 6 kg Ferrosulfat mit 150 1 Wasser. Die Lösung hat eine Konzentration von 3° Ee bei 15°C Zur Lösung gibt man ein Gemisch von Nadelholz- . lr.ehl, Laubholzinehl und Rihdenabfallen und -fasern folgender Zusammensetzung:

Kiefernholzmehl 25 1, Gewicht 3,800 kg

. Kastanienholzmehl 25 1, " '4,440 kg

Eichenholzmehl 25 1, " . 4,690 kg

Rindenabfälle und -fasern ' 25 1, " 4,^50 kg

•10 Das Ganze wird erhitzt und eine Stunde bei einer Temperatur oberhalb von 8O^wC«d.h. praktisch beim Siedepunkt, gehalten. Während dieser Zeit wird zueimal gerührt. Die Durchtränkung ist ausreichend, wenn die gesamte Masse sich am Boden des Eehälterü abgesetzt hat, abgesehen von einigen Abfällen und Staubanteilen, die. von der Oberfläche . abgenommen werden. Es wurde nun angenommen, daß der osmotische Austausch ausreichend war.

Die Lösung wird nun durch einen an unteren Teil des Eehälters angeordneten Schieber, der innen mit einem Ketallfilter versehen ist, abgelassen. Der Ablauf erfolgt schnell und wird durch Pressen der Masse mit einem Stampfer beschleunigt. Die in einer halten Stunde ablaufende fCenge beträgt 106 1. _# '

Nach gleichmäßiger Abkühlung der Masse auf eine Temperatur . unter 3p^<tv/ird sie mit l6,5 1 einer Natriumalginatlösung ("Nouraltex") einer Konzentration von 0,5$ und einer

Viskosität von 200 Centipoise bei 20^Tgemischt. Durch . das hohe .Filmbildungsvermögen der Lösung genügt schnelles Mischen der Masse (einige Minuten), um die Lösung gleichmäßig auf die Oberfläche jedes-Teilchens zu verteilen.

Beil' erneutem Ablaufenlassen der Flüssigkeit, begünstigt durch Zusammendrücken der Masse, werden l8 1 einer klaren Flüssigkeit aufgefangen.. '

Die Masse wird eine Stunde liegen gelassen, worauf die 35. erneut durchgerührt wird. Nun werden 15 l.Bariumchlorid-

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lösung einer Konzentration von 21° Be zugegeben, die durch Zusatz von Calciumchlorid auf 2j5° Be gebracht wurde; Eei erneutem Ablaufenlassen wurden -18 1 Flüssigkeit aufgefangen.

. 5 ' Die Masse wird nun in einen Mischer mit waagerechter Trommel überführt* Sie hat nunmehr ein Volumen von 135 1 und ein Gewicht von 58,8 kg. Während des Mischens werden allmählich 6,5 1 Portlandzement auf Schlackenbasis "C 0 Q" (Gewicht 7,200 kg) zugegeben. Durch gute Dispersion des Zements und fehlende Ausflockung geht die Vermischung schnell vonstatten, wobei jedes Teilchen der Cellulosemasse vollständig umhüllt wird.

Die so behandelte Masse wird nun auf eine ebene Fläche geschüttet, wo sie sich um etwa 20Ϊ erwärmt". Nach Erreichen einer Temperatur von 35*^wird das behandelte Cellu-" loseprodukt gleichmäßig in dünner Schicht auf der Fläche ausgebreitet und *t8 Stunden der natürlichen Trocknung überlassen.

Hiernach ist das Produkt trocken und stellt einen ausgezeichneten Zuschlagstoff dar. Es wird zur späteren Verwendung in Papiersäcke abgefüllt. Das Gewicht des Endpro-..:'.: dukts beträgt 46,700 kg bei einem Volumen von Il4 1.

3=eispiel_ 2_:_ Herstellung yon._ Beton_^

^5 1 des gemäß Beispiel 1 hergestellten Zuschlagstoffs im Gewicht von 16,650 kg wurden trocken in einem Mischer mit horizontaler Trommel mit 15 1 Portlandzement auf Schlackenbasis "250-315" (Norm NF VP 15-309) im Gewicht von 17*250 kg gemischt. Nach homogener Vermischung wurden l6,5 1 Kasser zugegeben. Hierbei wurde festgestellt, daß ,3P " die sich sofort bildende krümelige Masse sich nach und

nach zügelnem glatten, teigigen, zusammenhängenden Produkt . verflüssigte.

Der auf diese V.'eise hergestellte Mörtel wurde in gut geölte

-v» *. -,-ι-« gefüllt.

jy.etallforir.en/ Die Einfüllung wurde mit der Kelle so vor-

'■909805/0 83 3. ' '

genommen, daß die Kasse so dicht wie möglich gepackt war. Die Oberseite des Kode11a war sorgfältig mit der Glättkelle behandelt worden.' "

Das Abbinden begann 2 Stunden nach dem Anrühren und war c 7 Stunden nach dem Anrühren beendet. Die Masse wurde 12 Stunden nach dem Einfüllen entformt. Erhalten wurde ein Eetonblock, der ein Volumen von 39,7 1 und ein Gewicht von 50,8^0 kg hatte. 28 Tage nach der Herstellung wurden an Proben des Eetcns folgende Eigenschaften festgestellt:

Dichte: 1,05 -

Druckfestigkeit: 156 kg/cm

Zugfestigkeit: 43* kg/cm . ' ·

Eeispiel_]5

In eine Drehtrommel, deren Innenraum durch Siebe so unter-, teilt v;ar, daß bei jeder Umdrehung feststehende Siebe die Feststoffteilchen vcn der Flüssigphese trennen, wobei die Teilchen in die folgende Zelle und die Flüssigkeit in die vorhergehende Zelle überführt werden, wurde Niederdruckdampf von 110^"eingeblasen, der den Trommelinhalt

20. bei einer Temperatur von etwa lOO^hielt. Nach jeder Viex-telstunde wurden jeweils 250 1 frisches, unmittelbar ' von einem Sägewerk erhaltenes Sägemehl von Nadelholz eingefüllt. Am anderen Ende wurden ebenfalls viertelstündlich 7 kg Eisensulfat (als Nebenprodukt des Dekapierens von Blechen in Walzwerken erhaltenes, handelsübliches Eisenstilfat) zugegeben. Auf diese V.'eise wird das Holzmehl 'laufend nacheinander gelaugt und entwässert, wobei es in einer Reihe von Bädern behandelt wird, von denen das letzte aus der reinsten Lösung besteht". Durch achtmaliges Tränken und achtmaliges Entwässern ergibt sich eine deutliche Verbesserung im Vergleich zu den vorstehenden Eelspielen, · ' ..

Am Austritt der Apparatur wurde das Holzmehl auf ein . Rüttelsieb ausgetragen, das das Holzmehl zu-einem Aufnahrcebehälter führte. Das Volumen des frischen behandelten

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Holzmehls hatte nicht zugenommen, denn jede Charge hatte nach den Ablaufcnleeccn der Flüssigkeit ein Schüttvolumen von 250 1.

Das Holzmehl wurde anschließend vcn einer FÖrdervcrrichtung, teisplelst.eiee einer im Winkel vcn &>*% gene igten Förderschnecke, aufgenommen und in einen stehenden, zylindrischen Silo mit einem Fassungsvermögen von 60 irr überführt. Nach einer Lagerzeit von mehr als 2h Stunden wurde das Holzmehl vom Eoden des Silos abgezogen und in einer Menge von 50 l/Minute in einem Turbinenroischer eingeführt.

. · Der Turbinenmischer bestand aus einem Blechkörper, der horizontal angeordnet war und im Schnitt die Form einer Spirale hatte. Der Raum zwischen den Enden'der Spirale diente· als Schauloch zur Überwachung des Eetriebs und zur Einführung des mit den behandelten Teilchen zu mischenden Materials. Im Innern dieses Körpers wurde eine Kelle, die von abnehmbaren Flanschen gehalten wurde, mit etwa 200 UpM betregt. Die Weile war mit einer Reihe von Kämmen besetzt, deren Zettie so angeordnet waren, daß die an einer Seite zugeführten Teilchen vermengt. Agglomerate zerkleinert und das Produkt zum Austritt geführt wurde, mo es auf eine Rinne ausgetragen wurde, die es aut ein ■V. . Rüttelsieb führte. ' ' '

. 25 Durch das Schauloch des Mischers wurde eine 0,6#ige Natriumalglnatlösung ("Nouraltex M.V.36") in einer Menge

• von 5 l/Minute gleichmäßig eingesprüht. Infolge des

• hohen FHmbildungsvermögens der Lösung wurde Jedes Teilchen des Holzemehls vollständigund gleichmäßig übersogent

'"·;-;₍ -"36''--Nach Ablaufenlassen der Flüssigkeit auf die beschriebene V " tteise wurde das behandelte Material erneut in einen Sil© /f .·.-, gefüllfc, in dem es 12 Stunden gehalten wurde. Hierdurch

• ■· wui*äe eichergestellt, daß die chemischen Reaktionen «ur

Vollenöunii geführt wurderi.

. d mmβ rm _{3 3} ^{BAD 0RIßlNAL}

Das Material wurde in der gleichen V.'eise wie beim ersten Silo aus dem zweiten Silo entnommen und in einer Menge von 50 l/Minute in einen zweiten Turbinenmischer eingeführt, in den eine Eariumchloridlösung einer Konzentration von 22°Ee in einer Kenge vcn 4,25 l/Minute eingesprüht wurde; Nach erneutem Abtropfenlassen auf einem Rüttelsieb ließ man das Material im Silo lagern, um die chemischen Reaktionen stattfinden zu lassen.

Nach einer Aufenthaltsze.it von wenigstens 24 Stunden wurde das Holzmehl gleichmäßig in einer Kenge von 50 1/ Minute in einen dritten Turbinenmischer ähnlich den ■ vorhergehenden eingeführt, in den Portlandzement auf Schlackenbasis (C.P.A.L. Norm 225/350) in einer Kenge von 3*75 l/Minute trocken eingeblasen wurde. Die Teilchen des Holzmehls wurden vollständig von einer feinen Schicht aus Zementpulver eingehült, das die Teilchen an der Oberfläche leicht trocknete.

Das auf diese Weise behandelte Holzmehl wurde dann über eine Rinne auf ein Rüttelsieb ausgetragen und von dort in einen Aufnahmebehälter geführt, von dem es durch einen· Elevator in einen Lagersilo von 60 rrP transportiert wurde.

In diesem Silo blieb das Produkt wenigstens ^8 Stunden.

Während dieser Zeit fand ein erheblicher Temperaturanstieg (15 - 30°) statt, und der Zement wurde an der Oberfläche jedes Teilchens unter starker Verringerung der scheinbaren

Feuchtigkeit abgebunden. ·

Nach dem Aufenthalt in diesem Silo konnte das behandelte Holzmehl als Zuschlagstoff verwendet werden. Es ist zu bemerken, daß eine längere Lagerung des Produkts entweder" im Silo, an der freien Luft unter einem offenen Schuppen oder im Sack die Qualität des Produkts verbessert.

Allgemein ist festzustellen: Das Schüttvolumen der behandelten Ausgangsmasse ist praktisch mjr um das Volumen des während der letzten Behandlung zugegebenen pulverförmigen

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Zercents vergrößert worden. Dieser Punkt ist wichtig für die Ermittlung der Kerstellungskosten.

Das ursprünglich weiße Holzmehl ändert seine Farbe u.a. in Abhängigkeit von seinem Tanningehalt. Im Augenblick seines Gebrauchs ist es hellgrau-teige. Kenn der sum Pudern verwendete Zement weiß ist, nimmt das Holzmehl nach der letzten Eehandlung genau seinen ursprünglichen Farbton an. · . * >.

Claims (1)

1. K70839

   Patentansprüche

   (X.) Verfahren zur Herstellung von organischen Hilfs- und Zuschlagstoffen für die Bauindustrie auf der Basis von Cellulosematerial« dadurch gekennzeichnet« dag man das Celluloaematerial mit der wäßrigen Lösung mindestens eines Metallsulfats in Berührung bringt« gegebenenfalls dann nochmals mit einem Metallsalz durchtränkt» ansehlieseend die überschüssige Flüssigkeit entfernt« die wäßrige Lösung von Erdalkalisalzen zugibt« anschließend wiederum die überschüssige Flüssigkeit entfernt und dem hierbei er«

   XO haltenen Celluloßematerial gegebenenfalls abschließend eine geringe Menge eines Bindemittels auf der Basis von Wasser- oder Luftmörtel zugibt und das man während dieser Verfahrenssahritte zu einem beliebigen Zeltpunkt das Cellulosematerial mit Alginsäure oder Alginaten durchmischt.

   χ5 2.) Verfahren nach Anspruch 1« dadurch gekennzeichnet« daß man da« Cellulosematerial mit dem Metallsulfat bei Temperaturen zwischen 70 und 100°C in Berührung bringt.

   5.) Verfahren nach Anspruch 1 oder 2« dadurch gekennzeichnet« daS man als Metallsulfat Ferr©sulfat, gegebenenfalls in Mischung mit anderen Metallsulfaten, verwendet;

   4«) Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch geken&zeiohnet« dal man für die zweite Durchtränkung mit einen Metallealz dieeee In Pulverform oder in wKftrlger Lösung verwendet.

   5.) Verfahren n*oh Anspruch 1 bis 4« dadurch gekennzeichnet» 4*1 man al· itrdalk·!^falte di· Chloride von Barium oder atrontiUa verwendet,

   (An. 7 ti Abt 2 Nr. ι mt&mTkmmi»**" "^iV

   90 980 5/093 3

   - i ■. ' ί

   / 6.) Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß man das mit den Metallsalzen durchtränkte Cellulosematerial mehrere Stunden bis mehrere Tage sich selbst
   überläßt.

   7·) Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß man die Alginate in Form eines kolloidalen Gels verwendet.

   8.) Verfahren nach Anspruch 7> dadurch gekennzeichnet, daß man bei Temperaturen zwischen 30 und 50⁰C arbeitet.

   9·) Verfahren nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß man dem Cellulosematerial zusätzlich Füllstoffe,
   aktivierende Stoffe, Katalysatoren und/oder Farbstoffe
   zumischt.

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