DE2035265A1

DE2035265A1 - Steinholz Bauplatte und Verfahren zu deren Herstellung

Info

Publication number: DE2035265A1
Application number: DE19702035265
Authority: DE
Inventors: Franz Verth Joachim zur 2000 Hamburg P Prymelski
Original assignee: Verth, Joachim Zur, 2000 Hamburg
Priority date: 1970-07-16
Filing date: 1970-07-16
Publication date: 1972-01-27
Also published as: US3788870A; DE2035265B2; AT333005B; BE769890A; FI57096B; FI57096C; SE359810B; IT939322B; FR2098047A5; NL7108815A; CH571461A5; JPS5039095B1; ATA602171A; CA958319A; SU503499A3; DE2035265C3; GB1355678A; ES393266A1

Description

DiPL.-CHEM. dr. HARALD STACH _ ~ * ~ « ~ ^

PATBN^VAN'WALT 2 U 3 >? &Ό0

2 HAMBURS1 ■ SROSSE ALLEE 3O ■ TELEFON (O411) 24 45 23

Aktenzeichen; Neuanmeldung

Anmelder; Joachim zur Verth, Hamburg

STEINHOLZ-BAUPLATTE UND VERFAHREN ZU DEREN HERSTELLUNG

Die Erfindung betrifft eine selbsttragende, schraubfähige, nicht brennbare Steinholz-Bauplatte mit bleibender Maßhaltigkeit, die insbesondere zur Herstellung von Trennwänden und Verkleidungen geeignet ist.

Es sind bereits zahlreiche Verfahren zur Herstellung von Steinholzplatten bekannt, bei welchen man eine Mischung aus gebranntem Magnesit, organischen und/oder anorganischen Füllstoffen und wässriger Magnesiumchloridlösung verformt und aushärten lässt. Zur Erzielung einer ausreichenden Abbindung muss dabei ein Gewichtsverhältnis MgOsMgCl von 2 bis 4:1 eingehalten werden. Dabei können organische Füllstoffe, wie Sägespäne, Holzmehl oder Pflanzenfasern, als auch anorganische Füllstoffe wie Steinmehle, Kieselgur, Talkum etc. eingesetzt werden. Zur Herstellung von im wesentlichen nur holzartige Füllstoffe enthaltenden Steinholzplatten wurden nach den bisherigen Verfahren jeweils 6 Volumenteile Magnesit mit 12 bis 20 Volumenteilen Spanmaterial trocken vermischt, dann k bis 6 VoI· wässrige Magnesiumchloridlösung von 18 bis 23 Be eingemischt, die erhaltene Masse verformt und mittels Pressen verdichtet. Die auf diese Weise hergestellten Steinholzplatten sind jedoch nicht hinreichend maßhaltig und zeigen oft erst nach längerer Zeit Verwerfungen und Verkrümmungen, die sie für Bauzwecke ungeeignet machen. Zur Vermeidung dieses Nachteiles sind verschiedene abgewandelte Verfahren zur Herstellung von Steinholzplatten bekanntgeworden, die jedoch in der Praxis zu keinem durchschlagenden Erfolg geführt haben.

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So ist aus der deutschen Patentschrift 808 57O ein Verfahren zur Herstellung von; Steinholzplatten bekannt, bei welchem man die Mischung aus dem Magnesit und den Füllstoffen mit nur so wenig Anmachfliissigkeit vermischt, dass die Masse vor dem Pressen noch unzusammenhängend pulvrig ist und beim Pressen keine oder nur wenig Anmachflüssigkeit abgibt. Nach diesem Verfahren werden als Anmachflüssigkeit hochkonzentrierte Lösungen von Magnesiumchlorid (Dichte 1,26 bis 1,3^» entsprechend 30 Be und darüber) und/oder Magnesiumsulfat (Dichte 1,2o bis 1,26) tmd ein Mischungsverhältnis Magnesit zu Füllstoff von 3 bis 4s 1 verwendet, die erhaltene Masse

|l in einer Presse unter einem Druck von 20 bis 4o kg/cm verpresst und dabei unter Druck bis zum Siedepunkt der Anmachflüssigkeit erhitzt. Dieses bekannte Verfahren ist jedoch ausserordentlich aufwendig und vermag nur Steinholzplatten mit hoher Dichte zu liefern» die weder selbsttragend noch schraubfähig sind.

Aus der deutschen Patentschrift 1 160 350 ist ferner ein Verfahren zur Herstellung von; Stexnholzplatten bekannt» bei welchem man dem Magnesit mit etwa der gleichen Volumenmenge einer konzentrierten Magnesiumchloridlösung (32 Be) vermischt, nachfolgend zuvor mit Wasser gesättigte Sägespäne einmischt, die Masse verformt und nach dem Erhärten und Entformen bis " zum Trocknen lagert» Diese Arbeitsweise ist ebenfalls nur zur Herstellung von Stexnholzplatten mit geringem Füllstoffgehalt und entsprechend hoher Dichte brauchbar und erfordert zudem eine Fertigungsdauer der Platten von etwa einem Monat.

Für verschiedene Bauzwecke» insbesondere im Schiffbau besteht nun ein starkes Bedürfnis nach Bauplatten mit bleibender Maßhaltigkeit, die einerseits wie Holz schraub- und nagelfähig, andererseits dagegen nichtbrennbar (DIST 4-102") sind.

Aufgabe der Erfindung ist es nun, verbesserte Steinholz-Bauplatten zu schaffen» welche die bisherigen Nachteile vermeiden, dauerhaft maßhaltig und verformungsbeständig sind, bei

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relativ niedriger Dichte wie Holz schraub- und nagelfähig und gleichzeitig unbrennbar sind und auch nach längerem Beflammen noch hinreichende Stabilität besitzen.

Gegenstand der Erfindung ist dementsprechend eine selbsttragende, schraubfähige, nichtbrennbare Steinholz-Bauplatte mit bleibender Maßhaltigkeit und einem Gewichtsverhältnis MgO:MgCl„ von 2 bis h, dadurch gekennzeichnet, dass diese aus einer bei Temperaturen zwischen 30 und 65 C ohne Verpressen ausgehärteten Mischung aus natürlichem und synthetischem Magnesit, feinteiligen Holzfüllstoffen und einer Magnesiumchloridlösung von 10 bis 15 Be besteht und eine Dichte von höchstens o,75 und ein Gewichtsverhältnis MgO:Holzspäne von 1:1 bis 1:1,5 aufweist.

Die erfindungsgeinässen Steinholz-Bauplatten besitzen vorzugsweise eine Dichte zwischen o,6 und o,75 und ein Gewichtsverhältnis Holzfüllstoffe:MgCl₂ von 2 bis 6 und können zusätzlich eine höchstens dem Magnesitgehalt entsprechende Volumenmenge inaktive Kieselgur und/oder o,1 bis o,5 Gew.% einer feinteiligen Dispersion eines Polymeren oder Copolymeren mit einem Gehalt an Vinylacetat-, Vinylpropionat- und/oder Vinylalkoholgruppen enthalten.

Gegenstand der Erfindung ist ferner ein Verfahren zur Herstellung von selbsttragenden, schraubfähigen, nichtbrennbaren Steinholz-Bauplatten, bei welchem man eine Mischung aus gebranntem Magnesit, Holzfüllstoff und wässriger Magnesiumchloridlösung mit einem Gewichtsverhältnis MgO:MgCl„ von 2 bis k verformt und aushärten lässt, dadurch gekennzeichnet, dass man eine feinteilige Mischung aus natürlichem und synthetischem Magnesit mit einer etwa 2 bis 2,7 fachen Volumenmenge Magnesiumchloridlösung von 10 bis 15°Be und, bezogen auf Magnesit, einer *i,5 bis 6,2 fachen Volumenmenge feinteiliger flolzfüllstoffe in einer plastischen Masse vermischt, diese etwa" k5 bis 90 Minuten quellen läset, dass »erformt,

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in der Form mindestens k Stunden bei Temperaturen zwischen 30 und kO C vortrocknet, dann entformt und mindestens 2k
Stunden bei Temperaturen zwischen 50 und. 6O C trocknet.

Nach, einer bevorzugten Aüsführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens vermischt man 13 Volumenteile einer aus kO
bis 60 Gew.^ natürlichem und 60 bis kO Gew.$ synthetischem Magnesit bestehenden Mischung mit etwa 25 bis 35 Volumenteilen einer wässrigen Magnesiumchloridlösung von IQ bis
15°Bfe> verarbeitet die erhaltene Mischung durch Einmischen von 60 bis 80 Volumenteilen Sägespänen und/oder Holzmehl
mit einer Teilehengrösse bis zu etwa 5 mm zu einer plasti- ψ sehen Masse, lässt diese etwa 45 bis 90 Minuten quellen,
verformt die erhaltene Masse zu Platten, trocknet in der
Form etwa 6 bis 10 Stunden bei Temperaturen zwischen 35 und kO C vor, entformt danach und trocknet die Platten ^O bis
50 Stunden bei Temperaturen zwischen 50 und 60 C und lagert die getrockneten Platten schli-esslich mehrere Tage bei Aussentemperatur.

Nach einer abgewandelten Ausführungsform wird der Magnesit zunächst mit dem Hauptteil der Magnesiumchloridlösung vermischt und nach dem Einmischen der Holzfüllstoffe dann die Konsistenz der Masse durch Zumischen der restlichen Magnet ^ siumchloridlösung eingestellt. Die erhaltene plastische Masse wird zweckmässig durch eine Schlitzdüse als Flachstrang unter Vibration in eine nach oben offene Plattenfofm eingelegt, die Oberfläche geglättet und die Überschuss/ige Masse abgestrichen. Das Quellen der Masse und das Verformen wird vorteilhaft bei Temperaturen zwischen 30 und kO C durchgeführt. In die Mischung aus Magnesit und Magnesiumchloridlauge kann vor dem Einbringen der Holzfüllstoffe noch eine höchstens dem Volumen des Magnesits entsprechende Volumenmenge inaktive Kieselgur eingemischt werden. Durch zusätzliches Einmischen von o,1 bi* o,5 Gew.> einer feinteiligen Dispersion eine* Polymeren oder Copolymeren mit Vinylacetat-,

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Vinylpropionat- und/oder-· Vinylalkoho !gruppen wird eine Hydrophobierung und eine weiter verbesserte Bindung erreicht.

Die erfin dungs gemäs s en Steinholz-Bauplatten' können wie Holz verarbeitet, verleimt und lackiert werden, besitzen eine ausgezeichnete Biege Zugfestigkeit und enthalten keinerlei gesundheitsschädigende Stoffe. Die neuen Bauplatten können nach der Vortrockung schon hohen Temperaturen ausges—etzt werden, ohne dass es zu einer Deformation kommt. Im Gegensatz zu zahlreichen bekannten Verfahren sind die erfindungsgemässen Platten schon wenige Tage nach ihrer Fertigung Versand- und einbaufähig.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einiger Ausführungsbeispiele weiter erläutert.

BEISPIEL 1

Es wurden 13 1 (9»^7 kg) einer aus gleichen Volumenmengen natürlichem und synthetischem Magnesit bestehenden Mischung , (Dichte o,725 g/cm-') mit 28 1 (30,75 kg) einer wässrigen Magnesiumchloridlösung von 13°Be (Dichte 1,1o g/cm- j MgClp-Gehalt 3,25 kg) und 70 1 (10,25 kg) einer aus gleichen Teilen Sägespänen mit einer Teilchengrösse bis zu 5mm und. Sägemehl bestehenden Mischung (Dichte o,15 g/cm ) zu einer plastischen Masse vermischt. Nach Beendigung des Mischvorganges wurde die erhaltene Masse etwa 50 Minuten quellen gelassen und im Anschluss daran mitte^ls einer Zementpumpe und eines Beschikkungsbehälters durch eine Schlitzdüse in eine nach oben offene Plattenform eingebracht*, die Oberfläche geglättet und die überschüssige Masse abgestreift. Die gefüllte Form wurde 9 Stunden bei 35 0 gelagert und nachfolgend die Platte entformt

^ vbpi 30°C
und weitere 60 StundenVund anschliessend weitere 3 Tage bei Aussentemperatur gelagert.

Die erhaltene Platte mass 2kk χ 122 χ 1,9 cmund. hatte ein Gewicht von 4ö,7 kg entsprechend einer Dichte von o,72 g/cm » Die Platte erwies sich sowohl bei der Lagerung, als auch, in ■■■;.': . ^;: ^,..109885/1831. " -

eingebautem Zustand auch bei Einwirkung erhöhter Temperaturen als maßhaltig und zeigte keinerlei Deformation.« Die Biegefestigkeit betrug etwa 17O kg/cm und die Schraubenhaltekraft (Parker-Schrauben 6 - 12 mm) bei einer Eindringtiefe von 13 mm etwa 110 kg» Die Platte liess sich mit herkömmlichen Holzbearbeitungswerkzeugen einwandfrei bearbeiten, verleimen und mit Beschichtungen und Anstrichen versehen, welche die Aufnahme von Luftfeuchtigkeit hintanhalten _a

Bei der Prüfung des Brandverhaltens gemäss DIN 4102 erwies sich die Platte als nichtbrennbar« In einem BeflamrauBgsver-= | such, wurde eine hervorragende Wärmedämmung und selbst nach längerer Beflamnrangsdauer eine ausgezeichnete Festigkeit . beobachtet.

BEISPIEL 2

Zur Herstellung einer weiteren Steinholzplatte wurde gemäss Beispiel 1 verfahren, wobei jedoch jetzt nur 65 1 einer aus gleichen Teilen Sägespänen und. Sägemehl bestehenden Mischung und 32 1 Magnesiumchloridlösung sowie zusätzlich 13 1 inak=· tive Kieselgur eingesetzt wurden, Die Quellzeit betrug 45 Minuten.

Die erhaltene Platte hatte bei den gleichen Abmessungers ein " Gewicht von 39»5 kg entsprechend einer Dichte von o_s70 g/cm „ Die Biegefestigkeit betrug I50 kg/cm und die Schraubenhaitekraft bei einer Eindringtiefe von 13 Rim 90 kg„ Die Platte liess sich ebenfalls mit herkömmlichen Holzbearbeitungswerkzeugen bearbeiten, verleimen und mit Beschichtungen und Anstrichen versehen. Die erhaltene Platte zeigte im Vergleich zu derjenigen gemäss Beispiel 1 eine wesentlich grössere Elastizität und erwies sich bei der Prüfung des Brandverhaltens gemäss DIW 4102 ebenfalls als nichtbrennbar_o

BEISPIEL 3

Zur Herstellung einer weiteren. Steinholzplatte wurde das Verfahren gemäss Beispiel 2 käk-^l&itiiaaM^&iiabel jedock Jetzt der ■

ο.

Mischung zusätzlich noch 80 cm einer 5O $-igen. wässrigen Dispersion eines Vinylpropionat-Copolymeren mit einer Teilchengrösse von o_f5 bis 3 /U zugemischt wurden.Die erhaltene

/2 Platte besass eine Biegefestigkeit von 180 kg/cm , eine Schraubenhaltekraft bei einer Eindringtiefe von 13 mm von 120 kg und eine wesentlich verringerte Neigung zur Aufnahme von Luftfeuchtigkeit. Bei der Prüfung des Brandverhaltens erwies sich die Platte ebenfalls als nichtbrennbar. Im Beflammungsversuch ergab sich eine ausgezeichnete Wärmedätnnrang und selbst nach längerer Beflammungsdauer eine hervorra gende Festigkeit.

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Claims

DIPL.-CHEM. D!3. HARALD STACH PATENTA N V/A LT

2 HAMBURG1 · GROSSE ALLEE SO -TELEFON (0411) 24 45 23

Aktenzeichen t Neuanmeldung . -'■■"'*

-Anmelders Joachim zur Verth_s Hamburg . ~. :

PATENTANSPRÜCHE - ■ .' ■

ο ) Selbsttragende₉ schra.ubfähige₉ nichtbrennbare" Steinholz = Bauplatte mit bleibender Maßhaltigkeit und einem Gewichts■= Verhältnis MgOsMgC1„ von 2 bis 4_S dadurch gekennzeichnet, dass diese aus einer bei Temperaturen zwischen 30 und 65 C ohne Verpressen ausgehärteten Mischung aus natürlichem und synthetischem Magnesits, feinteiligen Holzfüllstoffen und' eimer Magnesiumchloridlösung von 10 bis 15 Be besteht und eine Dichte von höchstens O₈ 75· g/cm und. ein Gewich tsver= hältnis MgOsHolzspäne von 1 si bis> T s 1 „ 5 aufweist»
2.) Bauplatte nach Anspruch T₉ gekennzeiohnet durch .eine Dichte von o₉6 bis o₉75 g/cm und ein Gewichtsverhältnis - Holzfüll = stoff s MgCl„ von 2 bis 6₀ .
3.) Bauplatte nach Anspruch I₈ dadurch gekennzeichnet» dass darin zusätzlich eine höchstens dem Magnesitgeha.lt- en^tsprechende Volumenmenge inaktive Kieselgur enthalten ist₀

ψ 'k_e) Bauplatte snach Anspruch 1 bis 3s ffekenhzeiohnet. durch "einen Eusätslicheii Gehalt von o₉1 bis o_s5 Gew»^. einer feinteili·= gen Dispersion eines Polymeren oder C^polymeren mit einem Gehalt an Vinylacetat = , Vinylpropionat— und/oder Vinyl- ■■ alkoholgruppe e ' . . .

5o) Verfahren zur Herstellung von selbsttragenden „ sc-hraubfä«» higen j Hld..'i"orenHbaren Stöinholzi^Bauplatten nach Ansprueh 1 bis %9 bei w©lcii©m man ©in© Mischung aus gebranntem'Mag=·- nesitj, Eolsfiillstoff und wässriger Magisesd".mch;löridi4isung mit a±Hi®ni Gewicht®'. iirfiältsi3_ MgOsMgSl₅, von 2 tilir- h

lässt „ dadtareh jg®keiranss®ichmi®t ₉ dass sram" ©in© feinteilig© Mischung aus-, natürlichem, und synthetischem

-■Magnesit· mit einer., etwa 2 Ms 2₉7 fachen Voliiraenmeinig© wäss = Tiger" MagnesiumchlOridlösung iron TO bis ■ 15°B©-nräd.₉ bezogen auf Magnesitj, einer ^₉S bis 6_B2 fachen VoliLiimenmenge Hols*= ■ füllstoff zu"-einerplastischen Masse vermischt;, ditese etwa -

_. k5 bis 90 Minuten quellen lässt _g daran v©rformt im der Form mindestens h Stunden bei Temperatüren zwischen) 3'Q urad, 40 G vortrocknet j, dann entformt tmd miadesteiis 2h Stunden bei Temperaturen zwischen 50 und: 6o°G trocknete ^:

6ö) Verfahren nach Anspruch 5» dadurch gekenaaeiehnet „ dass isian 13 Volumenteile einer aus 40 bis 60 6ew_o^ natürlichem und 60 bis hO Qewofo synthetischem Magnesit bestehenden Mischung

mit etwa 25 bis 35 Volumenteilen ®in©r wässrigen Magnesium= lösung _o '■■■-:■■

^-vora 10 bis" 15 Be und nachfolgend sjsxt oO bis 80 Vo=

luraenteilen Sägespänen und/oder Holzmeh/l- .mit einer Teil = chengrösse bis zu etwa 5 '-mm zvl einer plastischen Masse ver= mischt₉ diese etwa 4-5 bis 90 Minuten quellen lässt₉ danjrs in Formea.zu Platten verformt₈ in der Form etwa 6 bis 10 Stunden bei Temperaturen zwischen 35 und. 40 C vortrocknet₉ die Platten entformt und. 40\bis 50 Stunden bei Temperaturen " zwischen 50und 60 C trocknet und sehXiesslich mehrere Tage bei Aussentemperatur lagerte

7») Verfahren nach Anspruch 5 und' 6₉ dadurch ^ok'emazeichnet _g dass man den Magnesit mit dem Hauptteil" der MagnesiumchlO'= ridlösung vermischt und nach dem Einmischen der- HoXaftillstoffe die Konsistenz der Masse durch Zumischen der.restlichen Magnesiurachloridlösung ©irsstellto

.8..) Verfahren nach Anspruch 5 bis 7. dadurch gekenngeiehnejb₈ dass man die plastische Masse durch ein© Schiitsdüse als Flach.stra.ng unter Vibration in eine nach oben offene Plattenform einlegt,: die Oberfläche: glättet und. die überschüssige Masse abstreicht.

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9o) Verfahren nach Anspruch 8₉ dadurch gekennzeichnet„ dass man das Quellen der Masse und

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türen zwischen. 30 und 40 C

dass man in die Mischung aus ridlauge vor dem Einbringen

Magnesit.und Magnesiumchlo-

5 bis

Dispersion eines Polymeren oder mit Vinylacetat-ρ Vinylpropionat= u'nd/oder Vinylalkohol =