DE1784657B2 - Process for the continuous production of moldings, in particular panels, from plaster of paris and fibers - Google Patents
Process for the continuous production of moldings, in particular panels, from plaster of paris and fibersInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum kontinuierlichen Herstellen von Formkörpern, insbesondere von Platten, aus Gips und Fasern, bei dem ein trockenes Gemisch aus Gips und Fasern in Form eines Stranges auf ein sich endlos bewegendes Formband aufgebracht und dabei mit einer Wassermenge befeuchtet wird, die wenig über der zur Abbindung des Gipses notwendigen Menge liegt, und bei dem der befeuchtete Strang in Richtung zu einer Formunterlage verdichtet wird.The invention relates to a method for the continuous production of shaped bodies, in particular of Sheets, made of plaster of paris and fibers, in which a dry mixture of plaster of paris and fibers in the form of a strand applied to an endlessly moving forming belt and is moistened with an amount of water that is little more than the amount necessary to set the plaster of paris, and in which the moistened strand in Direction is compacted to form a base.
Um die Nachteile zu beseitigen, die sich bei der Herstellung von Formkörpern aus Gips einstellen, wenn bei der Verarbeitung von einer aus Gips und Wasser gebildeten Masse ausgegangen wird, die einen hohen Anteil Überschußwasser enthält, welches mit großem Aufwand wieder entfernt werden muß, sind bereits Trockenverfahren vorgeschlagen worden, bei denen nur eine geringfügige größere Menge Wasser verwendet wird, als diejenige Menge, die zur Abbindung des Gipses notwendig ist.In order to eliminate the disadvantages that arise in the production of molded articles from plaster of paris, if When processing, a mass formed from plaster of paris and water is assumed, which has a high Contains portion of excess water, which must be removed again with great effort, are already Dry processes have been proposed in which only a slightly larger amount of water is used than the amount necessary to set the plaster of paris.
Nach einem solchen bekannten Trockenverfahren werden kontinuierlich Platten hergestellt, indem ein trockenes Gemisch aus Gips und Fasern in der eingangs genannten Art verarbeitet wird (FR-PS 14 61 690). Der Gips und die hierbei zur Verwendung kommenden pulvrigen oder kurzfasrigen Zusatzstoffe werden getrennt durch den Oberteil eines Fallschachtes herangeführt; der Mischvorgang erfolgt durch Streufiug im Unterteil des Fallschachtes und die fertige Mischung wird dann über ein Austragband auf ein Trägerband aufgegeben, wobei die Zuführung des Wassers erfolgt. Der befeuchtete Strang wird vom Trägerband weiterge führt und mittels einer Presse zu einem Plattenstrang verdichtet, aus dem anschließend einzelne Platten herausgeschnitten werden.According to such a known drying process, panels are continuously produced by a dry mixture of plaster of paris and fibers is processed in the aforementioned type (FR-PS 14 61 690). Of the Gypsum and the powdery or short-fiber additives used here are brought up separately through the upper part of a chute; the mixing process is carried out by scattering in the lower part of the chute and the finished mixture is then transferred to a carrier belt via a discharge belt abandoned, whereby the supply of water takes place. The moistened strand is passed on from the carrier tape leads and compacted by means of a press to form a strand of panels, from which individual panels are then made be cut out.
Bei diesem bekannten Verfahren hat es sich gezeigt, daß hauptsächlich die im Streuflug vorgenommene Vermischung des Gipses mit den Fasern und die Übergabe der fertigen Mischung auf das Austragband zu Nachteilen führen. Um eine einigermaßen homogene Mischung auf das Trägerband zu bringen, müssen pulvrige oder kurze und grobe Fasern verwendet werden, die sich im Streuflug ähnlich verhalten wie die Gipsteilchen. Andernfalls findet keine ausreichende Vermischung oder es findet sogar eine Entmischung auf dem Wege vom Fallschacht bis auf das Trägerband statt. Dies hat dann die Bildung von Gips- und Fasernestern in der ferugen Platte, also eine erhebliche Qualitätsbeeinträchtigung, zur Folge. Die Verwendung pulvriger oder kurzer und grober Fasern, die das Mischen im Streuflug begünstigen, führen in der fertigen Platte infolge geringen Gefügeverbundes aber zu verminderter Zug- und Biegefestigkeit, wodurch die Transportfähigkeit und Verarbeitbark^it nachteilig beeinflußt wird. Eine Abhilfe dagegen läßt sich auch durcli Erhöhung des Gipsanteiles bei gleichzeitiger Verminderung des Faseranteiles nicht schaffen, weil dadurch keine maßgebliche Steigerung der Festigkeit erzielt wird und zusätzlich noch eine Verteuerung der fertigen Platte in Kauf genommen werden muß.In this known method it has been shown that mainly that carried out in the scatter flight Mixing of the plaster of paris with the fibers and the transfer of the finished mixture to the discharge belt lead to disadvantages. In order to bring a reasonably homogeneous mixture to the carrier tape, you have to powdery or short and coarse fibers are used, which behave similarly to the Gypsum particles. Otherwise there will be insufficient mixing or even segregation the way from the chute to the carrier tape. This then has the formation of gypsum and fiber nests in the finished panel, i.e. a considerable deterioration in quality, result. The use of powdery or short and coarse fibers that allow mixing in the stray favor, but lead to reduced tensile strength in the finished panel due to the low structural bond and flexural strength, thereby adversely affecting transportability and workability. One A remedy for this can also be found by increasing the proportion of plaster of paris with a simultaneous reduction in the amount of plaster of paris Do not create fiber content, because this does not achieve a significant increase in strength and in addition, an increase in the cost of the finished plate must be accepted.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art so auszubilden, daß Formkörper mit größerer Zug- und Biegefestigkeit herstellbar sind.The invention is therefore based on the object of developing a method of the type mentioned at the outset in such a way that that moldings with greater tensile and flexural strength can be produced.
Diese Aufgabe wurde erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß auf einem Vorformband ein zweischichtiger Materialstrang aus einer Schicht von voluminösen, verfilzenden Fasern und einer Gipsschicht gebildet wird und diese beiden Schichten vor ihrer Überführung auf das Formband unter Erhalt der Strangform vertiKal untermischt werden.According to the invention, this object has been achieved in that a two-layer belt is placed on a preform belt A strand of material is formed from a layer of voluminous, matting fibers and a layer of plaster of paris and these two layers before they are transferred to the forming belt while maintaining the vertical strand shape be mixed in.
Der Anteil der voluminösen, verfilzenden Fasern, bezogen auf den Gips, kann beliebig sein und je nach den Eigenschaften, die die fertige Platte aufweisen soll, zwischen 12-25% liegen. Der besondere Vorteil der separaten Bildung des Faserbetts und des Gipsbetts, die in der endgültigen Strangform auf dem Vorformband erfolgt, liegt darin, daß die in ihren Schüttgewichten extrem unterschiedlichen Materialien bei der nachfolgenden, vertikalen Untermischung keine Veränderung der Stoflanteile mehr zuliißt, Die einzelnen, lockeren Fasern werden vom Gips vollständig umhüllt, ballen sich nicht zu Nestern zusammen, in denen zu wenig Bindemittel enthalten ist, und verfilzen gleichmäßig. Bei der Vermischung formloser Massen ist es bisher nicht gelungen, die in ihren Schüttgewichten so unterschiedlichen Materialien wie Stuckgips mit 1000 kg/m3 und beispielsweise trocken aufgeschlossenen, voluminösen, verfilzenden Papierfasern mit durchschnittlich 20 kg/m3 Schüttgewicht zu einer homogenen Mischung zu verarbeiten. Diese Materialien neigen bei den bekannten Mischverfahren dazu, sich während der Weiterverarbeitung zu entmischen und im Gesamtverband ungenügend zu verfilzen. Bei der erfindungsgemäßen, vertikalen Untermischung des in Strangform herangeführten Faserbetts und Gipsbetts beträgt die Gesamtschichtdicke ein mehrfaches der verpreßten Plattenstärke. Zur Erzeugung einer 10 mm dicken Gipsplatte mit 20% Anteil an voluminösen, verfilzenden Fasern hat der Strang mit den noch getrennten Schichten auf dem Vorformband und der bereits untermischte Strang auf dem Formband eine Gesümtdicke von ca. 100 mm. Das Volumenverhältnis Gips, zu Fasern liegt in lockerer Strangform bei 1 : 10 und als gepreßte Platte bei 1 :0,25. Daraus ist ersichtlich, daß die Fasern ihre verfilzenden Eigenschaften nach der vertikalen Untermischung bis zur endgültigen Formgebung beibehalten.The proportion of voluminous, matting fibers, based on the plaster of paris, can be arbitrary and, depending on the properties that the finished board should have, between 12-25%. The particular advantage of the separate formation of the fiber bed and the gypsum bed, which takes place in the final strand form on the preforming belt, is that the materials, which are extremely different in their bulk weights, do not allow any change in the material parts during the subsequent vertical mixing Fibers are completely enveloped by the plaster of paris, do not cluster into nests that contain too little binding agent, and become matted evenly. When mixing shapeless masses, it has so far not been possible to process materials as different in their bulk weights as stucco with 1000 kg / m 3 and, for example, dry, voluminous, matting paper fibers with an average of 20 kg / m 3 bulk weight into a homogeneous mixture. With the known mixing processes, these materials tend to separate during further processing and to felt insufficiently in the overall structure. With the vertical intermixing according to the invention of the fiber bed and gypsum bed brought up in strand form, the total layer thickness is a multiple of the pressed board thickness. To produce a 10 mm thick plasterboard with a 20% share of voluminous, matting fibers, the strand with the layers still separated on the preforming belt and the strand already mixed in on the forming belt have a total thickness of approx. 100 mm. The volume ratio of plaster of paris to fibers is 1:10 in loose strand form and 1: 0.25 as a pressed board. It can be seen from this that the fibers retain their matting properties after vertical blending in until they are finally shaped.
Ein weiterer, besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Bildung eines lockeren Stranges und seiner vertikalen Untermischung in der Strangform liegt darin, daß nur so viel Abbinclewasser eingebracht werden rnüß, wie zur gleichmäßigen Abbindung des Gipsanteils erforderlich ist. Der Wasseranteil liegt, bezogen auf das gesamte Einsatzmaterial, bei einer 10 mm dicken gepreßten Gipsplatte mit 20% Anteil an voluminösen,Another particular advantage of the inventive formation of a loose strand and its vertical intermingling in the strand form is due to the fact that only so much Abbinclewasser is introduced so as to set the plaster of paris evenly is required. The water content, based on the total input material, is 10 mm thick pressed plasterboard with 20% share of voluminous,
verfilzenden Fasern nur 10—20% über der Wassermenge,
welche der Gips zu seiner Abbindung benötigt. Bei der Überführung des untermischten Stranges auf das
Formband wird das Abbindewasser vorteilhaft dii-^
die gesamte Strangbreite überspannende Düsen zi
geben und durchdringt leicht den gesamten, lockeren, .ui
der Überführungsstelle freifallenden Strang.matting fibers only 10-20% more than the amount of water which the plaster of paris needs to set. When the mixed strand is transferred to the forming belt, the setting water is advantageously di- ^ nozzles spanning the entire strand width
give and easily penetrates the entire, loose, .ui of the transfer point free-falling strand.
Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren kann auch ein geschichteter Formkörper dadurch gebildet werden, daß mehrere Materialstränge auf ein gemeinsames Formband überführt werden, wobei die einzelnen Materialstränge unterschiedliche Materialzusammensetzungen aufweisen können und trotzdem an den Grenzflächen der einzelnen Schichten eil. fester Verbund entsteht.According to the method according to the invention, a layered molded body can also be formed by that several strands of material are transferred to a common forming belt, the individual Strands of material can have different material compositions and still at the Interfaces of the individual layers. a solid bond is created.
Außer Platter- lassen sich nach dem erfindungsgemäßen Verfahren selbstverständlich auch andere Formkörper herstellen, die in ihrem Strangquerschnitt beliebige Formen aufweisen. Ein nach dem Verfahren gebildeter flacher Formling kann auch beliebig nachgeformt werden.In addition to platter, according to the invention Process, of course, also produce other shaped bodies that have any desired strand cross-section Have shapes. A flat molding formed by the process can also be post-formed as desired will.
Insgesamt zeichnen sich die Endprodukte infolge der erzielten Anlagerung des Gipses an die voluminösen, verfilzenden Fasern durch ein in seinen Teilchen »verklammertes« Gefüge aus, welches hohe Zug- und Biegefestigkeit, große Steifigkeit bei guter Elastizität, geringen Porenhohlraum und geringe Wasserlöslichkeit sowie gute Verarbeitbarkeit begründet.Overall, the end products stand out due to the accumulation of the gypsum achieved on the voluminous, matting fibers are characterized by a structure that is "clamped" in its particles, which has high tensile and Flexural strength, great rigidity with good elasticity, small pore voids and low water solubility as well as good processability.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird durch die nachfolgenden Ausführungsbeispiele erläutertThe method according to the invention is illustrated by the following exemplary embodiments
Aus getrennten Vorratssilos werden kontinuierlich 75 kg/min Stuckgips und 25 kg/min trocken aufgeschlossene, voluminöse, verfilzende Altpapierfasern ausgetragen und daraus über eine Breite von 1 m separate, übereinanderliegende, gleichmäßig starke Schichten in Strangform auf einem Gurt-Förderband (Vorformband) gebildet. Die Dosier-, Austrags- und Formvorrichtungen sind dabei hintereinander angeordnet. Die Schichtdicke des Gipses Deträgt 15 mm, die der Fasern 150 mm. Das Vorformband läuft mit einer Geschwindigkeit von 5 m/min zu einer Mischstation. Nach der Mischstation hat der homogene, vertikal untermischte Materialstrang eine Schicht-Gesamtstärke von 150 mm. Überführt auf ein Sieb-Förderband (Formband) durchläuft der Materialstrang, von oben durch ein weiteres Sieb-Förderband geführt, ein Wasserbad. Die Führungsrollen der Sieb-Förderbänder, die als gelochte, verstellbare Druckrollen ausgebildet sind, verdrängen die im Materialstrang eingeschlossene Luft und das Abbindewasser dringt in den Material-Strang ein. Im Abbindewasser sind pro m3 30 kg Chlorcalzium gelöst, welches die Abbindung des Gipses auf 5 min beschleunigt. Das Formband hat eine Geschwindigkeit von 10 m/min. Der durch das Wasserbad geführte befeuchtete Materialstrang hat eine Dicke von 40 mm und wird durch ein profiliertes Druck-Walzenpaar auf 20 mm verdichtet. Auf den verdichteten, profilierten Strang wird eine 1 mm dicke trockene Gipsschicht über die gesamte Breite von 1 m gleichmäßig aufgestreut. Längs- und Querschneidesägen, teilen den Strang in Einzelplatten auf. Nach der Austrocknung des geringen Überschußwassers erfolgt eine Nachbehandlung durch Auftragen einer bitumenartigen Schicht auf die nicht profilierte und nicht mit Gips beschichtete Oberfläche. Die so erhaltene Platte wird für Verkleidungen sowie als Dekorations- und Akustikplatte verwendet. Sie kann freihängend oder in Kassetten angebracht oder geklebt werden.75 kg / min of stucco and 25 kg / min of dry, voluminous, matted waste paper fibers are continuously discharged from separate storage silos and separate, superimposed, evenly thick layers in strand form are formed on a belt conveyor belt (preform belt) over a width of 1 m. The dosing, discharge and shaping devices are arranged one behind the other. The layer thickness of the plaster is 15 mm, that of the fibers 150 mm. The preform belt runs at a speed of 5 m / min to a mixing station. After the mixing station, the homogeneous, vertically mixed strand of material has a total layer thickness of 150 mm. Transferred to a sieve conveyor belt (forming belt), the strand of material runs through a water bath from above through another sieve conveyor belt. The guide rollers of the sieve conveyor belts, which are designed as perforated, adjustable pressure rollers, displace the air trapped in the material strand and the setting water penetrates the material strand. In the setting water, 30 kg of calcium chloride are dissolved per m 3 , which accelerates the setting of the plaster of paris to 5 minutes. The forming belt has a speed of 10 m / min. The moistened strand of material passed through the water bath has a thickness of 40 mm and is compressed to 20 mm by a profiled pair of pressure rollers. A 1 mm thick dry plaster layer is evenly sprinkled over the entire width of 1 m on the compacted, profiled strand. Rip and cross cutting saws divide the strand into individual panels. After the small excess water has dried out, an aftertreatment is carried out by applying a bitumen-like layer to the surface that is not profiled and is not coated with plaster of paris. The panel obtained in this way is used for cladding and as a decorative and acoustic panel. It can hang freely or in cassettes or be glued.
Wie im B e i s ρ i e 1 1 werden 60 kg/min Bindemittel, bestehend aus einem Gemisch von 84% mit Alaun behandeltem Gips, 10% Rohgips, 3% Asbest, 3% Kunstharzpulver und 10 kg/min voluminöse, verfilzende Holzfasern in Strangform ausgetragen und vertikal untermischt. Bei der lockeren, freifallenden Überführung des Materials auf das Formband werden, bezogen auf das Bindemittel-Gewicht, 25% Abbindewasser eingedüst. Auf dem Formband erfolgt während der Abbindung eine Verdichtung mit 20 kp/cm2. Durch die Geschwindigkeit des Formbandes können Platten beliebiger Dicke, vorzugsweise von 7 — 25 mm, erhalten werden. Die Platten haben eine Festigkeit von 120—160 kp/cm2, eine Dichte bis 1,5 kg/dm3, große Steifigkeit, einen geringen Porenhohlraum und geringe Wasserlöslichkeit. Sie werden besonders als Außen- und Innenverkleidungsplatten verwendet.As in B is ρ ie 1 1, 60 kg / min of binding agent, consisting of a mixture of 84% plaster of paris treated with alum, 10% raw plaster of paris, 3% asbestos, 3% synthetic resin powder and 10 kg / min of voluminous, matting wood fibers are discharged in strand form and mixed in vertically. With the loose, free-falling transfer of the material onto the molding belt, 25% setting water, based on the weight of the binder, is injected. During the setting process, compression at 20 kp / cm 2 takes place on the molding belt. Due to the speed of the forming belt, panels of any thickness, preferably from 7 to 25 mm, can be obtained. The panels have a strength of 120-160 kg / cm 2 , a density of up to 1.5 kg / dm 3 , great rigidity, a small pore cavity and low water solubility. They are especially used as exterior and interior cladding panels.
Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht bei relativ geringem maschinellen Aufwand eine hohe Produktionskapazität bei kontinuierlicher Fertigung, und alle Variationen bei der Dosierung der Ausgangsmaterialien sind 'eicht durchführbar. Es können billige Faserrohstoffe in großen Anteilen homogen und gut verfilzend beigegeben werden. Durch die Bildung des die endgültige Plattenform aufweisenden, aus Materialschichten bestehenden lockeren Stranges können Formkörper in beliebiger Dicke gebildet werden. Da relativ trocken gearbeitet wird, tritt keine Verschmutzung der Fertigungsanlage nach der Einbringung des Abbindewassers ein und die Trocknungskosten lassen sich niedrig halten.The method according to the invention enables a high level of complexity with relatively little machine effort Production capacity with continuous manufacturing, and all variations in the dosage of the raw materials are 'easy to do. Cheap fiber raw materials can be homogeneous and good in large proportions be added matting. Through the formation of layers of material, which have the final plate shape existing loose strand, moldings can be formed in any thickness. There If the work is carried out relatively dry, there is no contamination of the production system after the introduction of the Setting water and the drying costs can be kept low.
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