DE1920283A1

DE1920283A1 - Verfahren zur Herstellung von nichtbrennbaren Baukoerpern,insbesondere Platten

Info

Publication number: DE1920283A1
Application number: DE19691920283
Authority: DE
Inventors: Kurt Ernst; Hans Dipl-Ing Lobenhoffer; August Oberlein
Original assignee: Novopan GmbH
Current assignee: Novopan GmbH
Priority date: 1969-04-22
Filing date: 1969-04-22
Publication date: 1972-01-13
Also published as: DE1920283C3; DE1920283B2

Description

Verfahren zur Herstellung von nichtbrennbaren Baukörpern, insbes. Platten Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von nichtbrennbaren Baukörpern, insbes. Platten, im Rohdichtebereich von etwa 400 - 1000 kg/cbm.
Bisher bekannte Verfahren zur Herstellung unbrennbarer Platten und Formkörper gehen zumeist von Asbest oder Gips aus. Während der Gips selbst über eine ausreichende Bindekraft verfügt, werden die Asbestplatten mit Zement oder anderen mineralischen Bindemitteln gebunden. Zur Erhöhung der Festigkeiten werden den Gipsplatten gelegentlich auch Glasfasern beigemischt.
Die bekannten Platten und Formkörper aus Asbest und Gips haben den Nachteil, dass sie über hohe spezifische Gewichte verfügen, die die Manipulation mit diesen Werkstoffen sehr erschweren. Aus diesem Grunde ist es auch schwer möglich, dicke Platten, d.h. solche mit mehr als 25 mm Dicke herzustellen. Die e Oberflächenbehandlung durch Furnieren oder Bekleben mit Schichtpreßstoffen bereitet bei den bekannten unbrennbaren Platten aus Asbest oder Gips ebenfalls erhebliche Schwierigkeiten, da nur ein unzureichender Verbund zwischen Trägermaterial und Beschichtung entsteht.
Neben den genannten Platten und Formkörpern aus Asbest und Gips hat man auch schon versucht, gleiche Werkstoffe aus geblähten Glimmer-Materialien herzustellen,. die unter der Bezeichnung Vermiculite bekannt sind. Das geblähte Glimmermaterial wird dabai vielfach in Gips eingebracht, um das spezifische Gewicht der Gipsplatten zu verringern. Gleichzeitig verringert sich dabei auch die Festigkeit der Gipsplatten. Auch bei den bekannten Platten, die nahezu ausschliesslich aus Vermiculite mit etwas Bindemittel bestehen, sind nur geringe Festigkeiten erzielbar, so dass diese Platten bisher lediglich als Verkleidungsplatten eingesetzt wurden. Bei allen bekannten Platten und Formkörpern aus geblähtem Glimmermaterial ist es bisher nicht gelungen, eine Bindung der Glimmerpartikel zu erzielen, die sowohl im Feuer als auch unter Feuchtigkeitseinwirkung beständig ist.
Die Mängel der bekannten Formkörper oder Platten werden durch die Erfindung behoben, indem erfindungsgemäss ein expandiertes (aufgeblähtes) Eisenaluminiumsilikat in körniger Substanz mit einer Kombination aus organischen und anorganischen Bindemitteln versetzt und in eine Form schichtweise eingestreut wird und dass zwischen die Schichten ein Verstärkungsmaterial, vorzugsweise ein Gewebe aus Mineralfasern, eingebracht und anschliessend der so gebildete Formling unter Einwirkung von Wärme und Druck verpresst wird. Die Mineralfasermatten, z.B. Glasgewebe, können dabei mit Kunstharz oder anderen Bindemitteln imprägniert sein, um einen besseren Verbund zwischen dem aufgeblähten Eisenaluminiumsilikat (Glimmer) zu erzielen.
Als Bindemittel gelangen vorzugsweise Kombinationen von anorganischem Material mit organischen Bindemitteln zur Anwendung. Als anorganisches Material werden erfindungsgemäss Phosphate und Phosphorsäure, z.B. Monoaluminiumphosphat und Orthophosphorsäure vorgeschlagen. Als geeignete organische Bindemittel werden Formaldehydkondensationsharze, z.B. Harnstoff-, Melamin- oder Phenolformaldehydharz zur Anwendung gebracht. Während die Phosphorsäure und die Phosphate den Zusammenhalt des Formkörpers bei Einwirkung von Hitze, bei Bränden usw. gewährleisten, sorgt das organische Bindemittel für eine ausreichende Feuchtebeständigkeit. Um lackierfähige Oberflächen zu erhalten, wird der Formling zweckmässig vor seiner Verpressung mit kunstharzimprägnierten Papieren, Folien od.dgl. abgedeckt.
Nach dem erfindungsgemässen Verfahren lassen sich Platten oder Formkörper erstellen, die ein verhältnismässig geringes Gewicht von etwa 400 - 800 kg/cbm aufweisen aber trotzdem hohen Beanspruchungen mit einer Biegefestigkeit von etwa 80 - 160 kp/qcm standhalten.
Mit besonderem Vorteil lassen sich auch die Ausgangsstoffe für die Herstellung der Platten durch Füllstoffe strecken, wobei als Füllstoff Tonmineralien oder mineralische Faserin, Gips, Magnesit oder ähnliches zur Verwendung kommen.
Die Herstellung der Platten und Körper wird im allgemeinen so erfolgen, dass das geblähte Glimmermaterial zunächst in einem Mischer mit einem Gemisch von Phosphorsäure und Aluminiumphosphat besprüht wird, wobei die aufgebrachte Menge zwischen 5 und 40 % des Glimmergewichtes variieren kann. Anschliessend wird im gleichen oder einem nachgeordneten Mischer das organische Harz in Pulverform oder ach als Lösung auf die Glimmerpartikel aufgegeben, wobei die Menge zwischen 1 und 10 % Festharz bezogen auf das Glimmergewicht variieren kann.
Das mit Bindemittel versehene Gemisch wird dann zu einem Formling endlos oder tafelförmig oder auch in einer sogenannten Strangpresse geformt, wobei die Mineralfasermatten gleichzeitig in den Formling-vorzugsweise unter den Formlingsoberflächen eingebettet werden.
Der fertige Formling wird dann in einer beheizten Presse gepresst und ausgehärtet. Die Presstemperatur beträgt im Regelfall 1500 C bis 2500 C, der Pressdruck 5 bis 25 kp/qcm und die Presszeit 5 bis 20 Minuten.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel für die Herstellung nichtbrennbarer Platten ist folgendes: 12 kg geblähtes Glimmermaterial mit folgender Zusammensetzung 39 %SiO2, 11 % Je203, 14 % Al203, 22 % MgO,.5 ß Na20 + K20, 1 % CaO, 1 % TiO2 werden in einem Mischer mit einem Gemisch von 1.200 g 50 % Monoaluminiumphosphatlösung und 600 g 70 %iger Orthophosphorsäure besprüht. Danach wird das besprühte Glimmermaterial mit 360 g Harnstoff-Formaldehyd-Pulverharz vermischt und in einen Formrahmen mit den Abmessungen 200 x 50 qcm geschüttet, der auf ein Aluminiumblech aufgesetzt ist. Die Schüttung wird derart vorgenommen, dass man zuerst 1/5 des Materials einstreut, sodann wird ein mit Phenolharz imprägniertes Glasfasergewebe eingelegt. Darauf streut man weitere 3/5 des Glimmermaterials, legt wiederum ein gleiches Glasgewebe ein und streut darauf das letzte Fünftel des Glimmermaterials.
Der Formling wird dann nach Abheben des Formrahmens mit dem Blech in eine beheizte hydraulische Presse geschoben.
Man presst mit 10 kp/qcm auf 2 cm dicke Distanzleisten.
Die Presstemperatur beträgt dabei 2000 C. Nach 10 Minuten wird die fertige Platte der Presse entnommen.
Die Platteneigenschaften, insbes. die Feuchtebeständigkeit und die Festigkeit, lassen sich erfindungsgemäss dadurch verbessern, dass die fertiggepressten Platten oder Baukörper einer Wärmebehandlung, z.B. in Wärmekammern, unterworfen werden. Die Temperatur soll dabei zwischen 100 und 3000 C und die Behanalungsdauer vorzugsweise 1/2 - 24 Stunden betragen.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e :

verfahren zur Herstellung von nichtbrennbaren Baukörpern, insbes. Platten, im Rohdichtebereich von 400 - 1000 kgcbm, dadurch gekennzeichnet, dass ein expandiertes (aufgeblShtes) Eisenaluminiumsilikat in körniger Form mit einer Kombination aus anorganischen und organischen Bindemitteln versetzt und in eine Form schichtweise eingestreut wird, wobei zwischen die Schichten ein Verstärkungsmaterial, vorzugsweise ein Gewebe aus Mineralfasern, eingebracht und anschliessend der so gebildete Formling unter Einwirkung von Wärme und Druck zu einem festen Körper verpresst wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bindemittelkombination anorganisches Material, nämlich Phosphate und Phosphorsäure, z.B. Monoaluminiumphosphat und Orthophosphorsäure und organisches Material, wie z.B. Formaldehydkondensatiònsharze, z.B. Harnstoff-, Melamin- oder Phenolformaldehydharz, umfasst.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Formling vor seiner Verpressung mit kunstharzimprägnierten Papieren, Folien odsdgl. abgedeckt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dem expandierten Eisenaluminiumsilikat Füllstoffe, wie Tonmineralien, Anhydrit, Magnesit oder Verfestigungsstoffe, wie mineralische Fasern, zugesetzt werden.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Formling in seiner Mittelschicht aus aufgeblähten Stoffen gebildet wird, die mit Deckschichten aus feinerem Material, wie z.B. Gips od.dgl,, überzogen sind.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das in den Formling einzubringende Gewebe aus Mineral fasern vorher mit organischen Bindemitteln behandelt ist.
7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das in den Formling einzubringende Mineralfasergewebe in eine zusätzliche Bindemittelschicht eingebracht wird.
8. Verfahren zur Herstellung von nichtbrennbaren Baukörpern, insbes. Platten, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass 100 Gewichtsteile geblähtes Glimmermaterial etwa in der Zusammensetzung von 39 %SiO2, 11 % Fe203, 14 % A1203, 22 % MgO, 5 ffi Na20 + K20, 1 % CaO, 1 % TiO2 in einen Mischer mit einem Gemisch von 10 Gewiehtsteilen 50 %iger Monoaluminiumphosphatlösung und 5 Gewichtsteilen 70 %iger Orthophosphorsäure besprüht und darauf das besprüht Glimmermaterial mit 3 Gewichtsteilen Harnstoff-Formaldehyd-Pulverharz vermischt wird, worauf etwa ein Fünftel dieses Materials in einen entsprechend-bemessenen Formrahmen eingestreut, darauf ein mit Phenolharz imprägniertes Glasfasergewebe eingelegt, eine weitere Menge von 3/5 des Glimmermaterials auf das Glasfasergewebe aufgestreut, ein weiteres gleichartiges Glasfasergewebe eingelegt und schliesslich der Rest des Glimmermaterials aufgestreut und anschliessend der so gebildete Formling nach Abheben des Formrahmens in einer Heiss-0 presse bei einer Presstemperatur von 200 C etwa 10 Minuten mit einem Druck von 10 kp/qcm zu einer Platte verpresst wird.
9. Verfahren zur Herstellung von nichtbrennbaren Baukörpern, insbes. Platten, nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeiohnet, dass die fertiggepresssten Platten oder Baukörper einer Wärmebehandlung, z.B. in Wärmekammern, vorzugsweise bei einer Temperatur von 100 - 3000 C und während einer Dauer von 1/2 - 24 Stunden unterworfen werden.