DE1671261C - Verfahren zur Herstellung von Mine ralfaserplatten - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von Mine ralfaserplattenInfo
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Description
i 67i 261
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Mineralfaserplatten aus einer wäßrigen Aufschlämmung
verfilzbarer Fasern und einem Bindemittel und Entwässern der Aufschlämmung, woraufhin
der erhaltene feuchte Mineralfaserfilz getrocknet wird. Das Fasermaterial besteht in der Hauptsache
aus synthetischen Fasern.
Es sind verschiedene Verfahren zur Herstellung von Faserplatten, insbesondere synthetischen Mineralfaserplatten
bekannt, wobei als Bindemittel Stärke angewandt wird. Die Mineralfaserplatten besitzen gegenüber
Bauplatten, enthaltend organisches Fasermaterial, den Vorteil, daß sie eine wesentlich höhere Feuerbeständigkeit
und mechanische Festigkeit aufweisen. Die Mineralfaserplatten können mit Nut und Feder
montiert werden. Die Herstellung von Faserplatten geschieht im allgemeinen aus einer Aufschlämmung
des 1 asermaterials in Wasser, wobei dieser Aufschlämmung verschiedene Zusätze einverleibt werden,
unter anderem das Bindemittel in Form von roher oder \erkleisterter Stärke. Im Falle der Anwendung
von Rohstärke als Bindemittel muß diese während des Hcr'-tellungsprozesses des Faserfilzes erst verkleistern.
Man war bisher der Auffassung, daß die Festigkeit einer Mineralfaserplatte um so größer ist, je langfaseriger
das Ausgangsmaterial war. Es zeigte sich jedoch, daß bei der Herstellung von Mineralfaserplattei,
inner Verwendung von Stärke und langfasengen synthetischen Mineralfasern die Stärkeretention
relativ schlecht ist und ein beträchtlicher limdemiitJanteil in die WeiUwässer geht.
Die Erfindung bringt nun ein Verfahren zur Herstellung um Mineralfaserplatten, ausgehend von einer
iväßrigcn Aufschlämmung der verfilzbaren Fasern, vorzugsweise aus synthetischem Fasermaterial, und
einem Bindemittel in Form von verkleisterter oder roher Stärke. Entwässern der Aufschlämmung bis
zu einem feuchten Mincralfaserlilz. und Trocknen des
I ilzes. Is ist nun dadurch gekennzeichnet, daß der
Aufschlämmung eine geringe Menge an kolloidalem Asbest zugesetzt wird. Nach dem crfiudungsgcmäUcn
Vcfahren kann man der Aufschlämmung außer dem
kolloidalen Asbest auch noch ein oberflächenaktives Ploi kimg.mittel oder eine gewisse Menge an natürlichen
Ionen, insbesondere Bindeton, zusetzen, um
iinf diese Weise die Ausfällungsbedingiingen der Aufschlämmung
und die I aserhindung zu beeinflussen.
Wie erwähnt, war man der A,.sieht, dall die Faserlänge
bei der Herstellung von Mineralfaserplaltcn möglichst groß sein soll, um Bauplatten hoher Festigkeit
zu erhalten. Die Erfindung weist nun einen linderen Weg zur Herstellung von festen Mineralfaserplatte!),
nämlich indem, neben dein Mineralfascr-Inateiial,
welches in der Hauptsache synthetisches I·ii-icrιιι:·1'_·ι i,i!. wie Schlackenwolle, ist. ein geringer
Anteil an kolloidalem Asbest zur Anwendung gelangt. Durch diese criindungsgcmälte Maßnahme wird die
Viskosität des Schlamms eingestellt und außerdem die Stärkeretcntion wesentlich verbessert.
E.s gibt bekanntlich zwei Arten von Asbest, und zwar die Gruppen Aniosit und Chrysotil. Chrysolil
läßt sich besonders leicht auf mechanische Weise in Wasser in Form von Fibrillcn kolloidaler Dimensionen
verteilen. Ein kalifornischer Chrysotil-Asbest der
Mg(OH), · Si1O,,
weist Fibrillen mit einem Durchmesser in der Größenordnung
von 25 bis 36 um auf.
Amosit-Asbest ist viel härter und läßt sich nur sehr
viel schwerer auffassen. Bei ausreichender Mahlzeit ist er jedoch auch auf kolloidale Dimensionen aufzuteilen.
Für das erfindungsgemäße Verfahren eignen sich also beide Asbestsorlen, vorausgesetzt, daß sie
die geforderte kolloidale Feinheit besitzen.
Es hat sich gezeigt, daß die Zugabe einer geringen Menge an Ausflockungsmittel, insbesondere in Form
eines Polyacrylamids bei der Bildung des Faserfilzes
ίο zweckmäßig ist. Dies gilt für Aufschlämmungen, in
denen Stärke und gegebenenfalls auch Bindeton dispergiert sind. Durch die Zugabe des Flockungsmittels
wird die Retention der Bindemittel ebenfalls verbessert. Die Zugabe von Flockungsmittel oder
Ton ist jedoch bei dem erfindungsgemäßen Verfahren nicht von wesentlicher Bedeutung, da der t /indungsgemäß
angewandte kolloidale Asbest bereits zu einer wesentlich besseren Stärkeretention führt.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird an Hand der Beispiele und -— diesen gegenübergestellt — bekannten
Verfahren näher erläutert.
Beispiel 1 und 2
Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erfolgt die Anwendung von kolloidalem Chrysotil-Asbest im
Vergleich zu faserigem Chrysotil-Asbest. Das Beispiel 2 bringt die gleichzeitige Anwendung von erfindungsgemäßem
kolloidalem Asbest und eines Flockungsmittels in Form von Polyacrylamid. Der Faserschlamm
wurde in üblicher Weise entwässert, im feuchten Filz die Rohstärke verkleistert und dann die Platten getrocknet.
Die Zusammensetzung des Faserschlamms und die Eigenschaften der Platten aus den Beispielen 1,
2 und dem ersten Vergleichsversuch sind in d-jr folgenden Tabelle 1 zusammengestellt:
| Tabelle | 1 | llei- spiel I 79 6 |
He i- spicl 2 79 6 |
Ver gleich 79 6 |
| 2 7 | 2 7 | -> -ι | ||
| 17 1(19 |
17 116 |
|||
| 65,(i | 17 | |||
| M ·", | 2K.6 | |||
| 294 | ||||
| 44,9 | ||||
| 15,1 | ||||
Schlackenwolle,
Gewichtsteile ....
Chrysotilfasern.
Chrysotilfasern.
Gewichtsteile ....
Chrysotilkolloid,
Chrysotilkolloid,
Gewichtsteile ....
Stärke, Gewiehtsteilc
Polyacrylamid,
Stärke, Gewiehtsteilc
Polyacrylamid,
Gcwichtstcilfc ....
Raumgcwicht, kg in'
Raumgcwicht, kg in'
Härte, kg
Bruchmodul, kg'cm-
y, Bei der Härte handeil es sich in diesem Fall um die
Kraft in Kilogramm, die criurdcrliüi ist, um eine
findungsgemäßcn Verfahren unter Anwendung von
kolloidalem Asbest die Festigkeit gegenüber der Anwendung von faserigem Asbest wesentlich gesteigert
werden kann. Eine weitere Steigerung der Festigkeit erreicht man durch Ausflockung der Aufschlämmung.
Die Wirkungsweise des crfindungsgemäß ange
wandten kolloidalen Asbcsts dürfte darauf beruhen,
daß sich der Asbest oberflächlich positiv aufladet. In der wäßrigen Aufschlämmung zeigen die Mineralfasern und die Stärke keine Aufladung, jedoch findet
eine Anziehung zwischen den Mineralfusern und Asbest einerseits und der Stärke und Asbest andererseits
statt. Durch diese Erscheinung wird einerseits die bindende Wirkung der Stärke gegenüber den
Mineralfasern verbessert als auch die Stärkeretention innerhalb des Faserschlamms begünstigt. Wird noch
eine Ausflockung durchgeführt, so kommt diese Wirkung noch mehr zur Geltung durch Konzentralion
der Feststoffe in den Flocken.
Beispiel 3 bringt nun die Anwendung von Amosit in kolloidaler Form im Vergleich zu Amositfasern
und die mechanischen Eigenschaften der daraus hergestellten Bauplatten.
Schlackenwolle, Gewichtsteile .. Amositfasern, Gewichtsteile .... Kolloidaler Amosit,
Gewichtsteile
Stärke, Gewichtsteile
Polyacrylamid. Gewichtsteile ...
!Raumgewicht, kg/m3
Härte, kg
Kruchmodul, kg/cm2
Heipsicl .1
79,6
2,7 17,0
0.03 301 80,9 24,5
Vergleich 2
79,6 2,7
17,0 0,03 298 59,0 19,2
Aus dither Tabelle geht eindeutig hervor, daß die
wesentlich kürzeren kolloidalen Amositfasern zu einer
beträchtlichen KestigkeitssleigeruMg gegenüber dem
normalen Fasermaterial führen.
Hier wird eine Abwandlung in dem angewandten Bindemittel vorgenommen, und zwar wird hier verkleisterte
Starke an Stelle der Rohstärke nach den Beispielen I bis 3 angewandt.
Schlackenwolle, Gewichtsteile
AiTiositfasern. Gewichtsteil:: ..
Kolloidaler (.'hrysotil,
AiTiositfasern. Gewichtsteil:: ..
Kolloidaler (.'hrysotil,
Gewichtsteile
Verkleisterte Stärke,
Gewichtsteile
Polyacrylamid, Gewichtsteile .
Kaumgewicht, kg/m'
Härte, kg
Mruchinodiil, kj'/cm3
83,« 2.x
12.6 0.1 274
11.0
Vergleich \
8 3,S
12,6
264
24,9
14,4
ι c I 5
B e i s ρ
Zusätzlich zu dem Flockungsmittel Polyacrylamid wird bei diesem Beispiel und dem Verglcichsbcispiel 4
unter Verwendung von Amositfasern /um Unterschied von kolloidalem Chrysotil auch ein natürlicher
Ton, wie Kaolinit oder Bcntonit, angewandt. In diesem Fall kann der Stärkeanteil verringert werden,
um doch auf gleiche Felitigkeitswerte zu kommen. Dies ist vorteilhaft, weil dadurch der Anteil an organischem
Material in den ii'auplatten herabgesetzt und
deren Fcuerbcstilndigkeit somit erhöht wird.
Schlackenwolle, Gewichtsteile
Amositfasern, Gewichisteile ..
Kolloidaler Chrysotil,
Gewichtsteile
Stärke, Gewichtsteile
Phenolharz, Gewichtsteile ...
Kaolinit, Gewichtsteiie
Polyacrylamid, Gewichtsteile .
Raumgewicht, kg/m3
Härte, kg
Bruchmodul, kg/cm2
98
12
0,6
20
20
0,03
349
68,0
24,«
349
68,0
24,«
Vergleich 4
98
ι
ι
Ο,ό
20
20
0,03 352
63,5
20,7
63,5
20,7
Beispiele 6 bis 8
In den Beispielen 6 bis 8 wird ein Fasermalerial für
die Herstellung von Bauplatten verwendet, welche-, nicht ausschließlich aus synthetischen Mineralfasern,
nämlich Schlackenwolle, besteht, sondern ein gewisser Anteil an Cellulosefasern vorliegt. Die Fesligkeitswerte
werden durch diese Maßnahme nicht merklich beeinflußt.
| Schlackenwolle, | Tabelle 5 | |
| 30 | Gewichtsteile .... | |
| 35 Kolloidaler Chrysotil. | ||
| Gewichtsteile .... | ||
| Cellulosefasern, | ||
| Gewichtsteile .... | ||
| Stärke, Gewichtsteile | ||
| ι» Polyacrylamid, | ||
| Gewichtsteile .... | ||
| Raumgewicht, kg/m1 | ||
| Härte kg | ||
| llruchmodul, kg/cm- | ||
| I 6 |
||
| 96,5 | ||
| 3 5 | ||
| 20 | ||
| 0,035 | ||
| 309 } | ||
| 82,6 | ||
| 25,3 |
95,5
92.5
λ 5
| i.o | 4 | ,0 |
| 20 | 20 | |
| 0.035 | 0 | ,035 |
| 309 | 306 | |
| 83,9 | 80 | ,9 |
| 24,9 | 25 | .7 |
Claims (4)
1. Verfahren zur Herstellung von Mineralfaserplatten
aus einer wäßrigen Aufschlämmung veriil/barcr
Fasern, vorzugsweise aus synthetischen Fasern, und einem Bindemittel aus verkleisterter
Stärke und/oder roher Stärke, Entwässern dieser Aufschlämmuni!, bis ein feuchter Mineralfasorlil/
gebildet ist, UMiI I rock neu de, Fil/es, il a il u 1 c Ii
g e k c η η / e i c h η c t. dall der Aufschlämmung
eine geringe Menge an kolloidalem Asbest zugegeben
wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dall der kolloidale Asbest Chrysotii-Asbest ist.
3. Verfahren nach Anspruch I oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß der Aufschlämmung ein oberflächenaktives Ausflockungsmittel, vorzugsweise
ein Polyacrylamid, zugegeben wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufschlämmung ein
natürlicher Ton zugesetzt wird.
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