DE2059337C3 - Verwendung eines nicht schäumenden anionischen Dispergiermittels zur Herstellung von Asbestfaserprodukten - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf die Verwendung eines nicht schäumenden anionischen Dispergiermittels zur Herstellung von verbesserte Filtrationseigenschaften aufweisenden Asbestfaserprodukten.

Es ist bereits bekannt, Asbest für eine Vielzahl von Produkten zu verwenden, so etwa für Asbest-Zementtafeln, -schindeln, -rohre, usw. Bei der Herstellung von Papier und Pappe oder Zellstoffprodukten ist es darüber hinaus allgemein bekannt, ein Naß- oder Trockenverfahren zu verwenden, wobei bei ersterem eine Flüssigkeit, meistens Wasser, abfiltriert wird. Die Abfiltrierung erfolgt hierbei bei der Herstellung von

^6o Asbestfaserprodukten aus einer Masse, die Asbesifasern enthält. Das Naßverfahren bei der Herstellung von Asbestzement-Produkten geht zunächst von einer wäßrigen Aufschlämmung aus Asbestfasern und Portlandzement aus, die nachfolgend in eine Filtervorrichtung eingebracht wird. Die in der Aufschlämmung verteilten Feststoffe werden durch den Filterprozeß abgesetzt, während das Wasser aus der Aufschlämmung durch das Filter entfernt wird. Nachdem genügend Wasser aus der anfänglich stark wasserhaltigen Aufschlämmung entfernt worden ist, kann der auf der Filtervorrichtung zurückbleibende ausgeformte Filterkuchen aus Asbestfasern und Zement entfernt werden. In Folge der Einbringung von Asbestfasern und feinverteilten Zementpartikeln in das zu filtrierende Material ist die Dickenausbildung des herzustellenden Filterkuchens bzw. der resultierenden Schichtdicke aus wirtschaftlichen Gründen beschränkt. Je größer die Masse ist, die sich in Form eines Filterkuchens auf der Filtervorrichtung während des Filtriervorgangs ansammelt, um so schneller verkleinert sich die Filtrationsgeschwindigkeit, so daß das Verfahren unpraktikabel wird, wenn Produkte verhältnismäßig großer Dicke hergestellt werden sollen.

Neben dem Naßverfahren ist noch ein Trockenverfahren zur Herstellung von Asbest-Zementartikeln bekannt, bei dem trockene Materialien, wie Asbest, Kieselerde, Zement und Farbstoff, miteinander gemischt werden und in bestimmten Gewichtsmengen oder Schichten ausgeformt werden. Zu jeder dieser trockenen Chargen wird eine ausreichende Menge Wasser hinzugegeben, um eine Art plastische Paste zu erhalten, welche ausgeformt, geglättet, gepreßt oder extrudiert werden kann, bevor das Produkt einem bekannten Asbestzement-Aushärtungsverfahren unterworfen wird.

Die Filtrationswirkungen der Chrysotil-Asbestfasern sind je nach Fundstelle oder Herkunft derselben unterschiedlich. Das gleiche gilt auch für den Grad und die Konsistenz des Materials, welche von relativ schneller Filtrierung rauher bzw. herber Fasern bis zu langsamer Filtrierung sogenannter weicher Fasern reichen. Bezeichnend für die letztgenannte Faserart sind Asbeslmaterialien, wie sie in Quebec/Kanada gefunden werden. Die Filtrationscharakteristiken des Chrysotil-Asbests stellen einen wesentlichen Gesichtspunkt in der Bestimmung der Eignung oder Verwendungsmöglichkeit einzelner bzw. spezieller Fasern oder Fasermischungen sowohl bei den genannten Naßverfahren als auch bei den Trockenverfahren zur Herstellung der eingangs genannten Produkte dar. Diese Charakteristiken sind besonders entscheidend und ausschlaggebend in den herkömmlichen Naßvorrichtungsverfahren, welche gewöhnlich für die Herstellung von Asbest-Zementrohren, -platten, brettartigen Produkten und papierartigen Endprodukten, die sowohl als ausgeformte als auch als gepreßte Endprodukte vorliegen können, entwickelt werden. In diesem Zusammenhang ist eine große Zahl von Bearbeitungsverfahren vorgeschlagen und in Erwägung gezogen worden, um die Filtrationsrate von langsam filtrierbaren Fasern zu vergrößern. Hierzu gehört eine Wärmebehandlung der Fasern, die Anwendung ausgesuchter Überzugsmaterialien für die Fasern, der Gebrauch von organischen koagulierenden Stoffen und anorganischen Salzlösungen und die Durchtränkung in Natriumsilikat-Lösungen, die auf die Entwässerung mit einer Säurebehandlung folgt, um die beschleunigende Wirkung des Na-

triumsilikats auf Hydraulikzement herabzusetzen bzw. auf ein Minimum zu beschränken. Die Nachteile jedoch, die sich aus der Verwendung von Fasern ergeben, die nur eine langsame Filtration ermöglichen, bedingen bei Vorrichtungen im Zusammenhang mit der Maßherstellung, daß nur sehr wenige dieser Bearbeitungsverfahren für die Steigerung der Filtrationscharakteristiken der Asbestfasern wirklich verbreitet übernehmbar und anwendbar sind. Zwei dieser Verfahren werden nachfolgend beschrieben.

Es ist zuvor gefunden worden, daß ein nicht schäumendes anionisches Dispergiermittel zu einer Aufschlämmung oder Paste hinzugegeben werden kann, welche Asbest-Fasern enthält, und wodurch die Rate für die Wasserentfernung aus der Aufschlämmung oder Paste vergrößert werden kann. Während dieses Verfahren das gewünschte Ergebnis der Vergrößerung der Filtraticnsiate zeitigt, wurde auch gefunden, daß die Wirkung des nicht schäumenden anionischen Dispergiermittels eine nicht verstärkende ist bzw. nicht ao gesteigert werden kann. Dann also, wenn durch Zugabe eines Dispergiermittels bis zu einem bestimmten Betras an Gewichtsprozenten die Filtrationsrate vergrößert wird, kann bei Erreichung dieses Wertes eine weitere Zugabe an dem Dispergiermittel keine zusatzliehe Vergrößerung der Filtrationsrate bringen. Es ist also nach dem bekannten Verfahren nachteilig, daß nach Erreichung einer oberen Grenze einer maximalen Filtrationsrate diese damit für niedrig filtrierbare Asbestfasern festgelegt ist und nicht weiter vergrößert werden kann.

Andererseits vergrößert die Silikatbehandlung von Asbestfasern die Filtrationsrate, sie bringt aber gleichzeitig eine Verringerung der Widerstandsfähigkeit des Produkts, in welches die vorbehandelten Fasern eingebracht werden, mit sich, wenn große Silikatmengen hinzugegeben werden, um eine beträchtliche Vergrößerung der Filtrationsrate zu erhaiten. Bezüglich der Bearbeitung und eines Verfahrens zur Herstellung von Asbest-Zementprodukten unter Verwendung von SiIikat und der damit verbundenen Verringerung der Widerstandsfähigkeit bei hohen Silikatmengen sei auf die USA.-Patentschrift 3173831 verwiesen. Dieses Verfahren behandelt das Aufsprühen feiner Silikatlösung auf Asbestfasern, wobei die Filtrationscharakteristik des Chrysotilasbest-Fasermaterials vergrößert werden kann, demgegenüber jedoch eine Verringerung der Widerstandsfähigkeit des Asbest-Zementprodukts erhalten wird. Zwischen den gegenläufig bedingten positiven und negativen Wirkungen zufolge der Verwendung von Silikat wird aus praktischen Gesichtspunkten heraus ein Kompromiß erforderlich, nachdem eine Zugabe von 0,4 bis 0,6% an Gewichtsanteilen Silikat verhältnismäßig günstige Ergebnisse zeitigt. Die Zugabe einer derartigen Gewichtsprozentmenge beeinflußt die Filtrierbarkeit positiv, ohne daß die Festigkeit des Endprodukts merklich abnimmt. Größere Mengenzugaben an Silikat vergrößern zwar die Filtrationswirkung, sie bedingen aber gleichzeitig einen Festigkeitsverlust, der so groß ist, daß die Zugabe größerer Silikatmengen unpraktisch wird.

Durch die Zugabe eines nicht schäumenden anionischen Dispergiermittels oder die Einbringung von etwa 0,4 bis 0,6 Gewichtsprozent oder weniger an Silikat in der herkömmlichen Weise wird somit die Produktionsrate für Asbest-Zementartikel mit langsam filtrierbaren Asbestfasern verbessert, jedoch wohnen diesen bekannten Verfahren Beschränkungen inne, die

sich sowohl auf eine schnelle Filtration als auch au! die Widerstandsfähigkeit bzw. Festigkeit des End Produkts beziehen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde ein Verfahren zu schaffen, mittels welchem die Filtra tionsrate der Aufschlämmung oder des pastenartigei Zwischenprodukts mit Asbestfasern erheblich ver größen werden kann, ohne daß die Festigkeit de: Endprodukts nachteilig beeinflußt wird, wie dieses be der Silikatbehandlung und den meisten anderen be kannten, die Filtrationseigenschaften verbessernder Bearbeitungen der Fall ist.

Hiervon ausgehend liegt die Erfindung in der Ver wendung eines nicht schäumenden anionischen Disper· giermittels in einer Menge von 0,05 bis 5 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht von Asbestfasern zur Herstellung von verbesserte Filtrationseigenschaf ten aufweisenden Asbestfaserprodukten, welche be der Herstellung von Asbest-Zement-Gegenständer ohne Beeinträchtigung ihrer Widerstandsfähigkeit die Produktionsrate steigern, durch Hinzufügen zu Asbestfasern, auf die vorangehend 0,4 bis 4 Gewichtsprozenl Alkalinetitllsilikat- oder kolloidale Kieselerde-Festsubstanz durch Aufsprühen aus wäßriger Lösung während sich die Asbestfasern in einer Luftsuspensior befanden, niedergeschlagen worden sind.

In einer bevorzugten Ausführungsform der genannten Verwendung kennzeichnet sich die Erfindung dadurch, daß auf Asbestfasern, auf die eine wäßrige Lösung von Alkalimetallsilikat oder feinverteilte kolloidale Kieselerde in einer Menge von 0,4 bis 4,0 Gewichtsprozent aufgesprüht worden sind, während sich diese in einer Luftsuspension befanden, nachfolgend 0,05 bis 5 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht der Asbestfasern, eines nicht schäumender anionischen Dispergiermittels als trockenes Pulvei oder in wäßriger Lösung aufgebracht werden.

Eine weitere, bevorzugte Ausführungsform der Verwendung besteht noch darin, daß eine Hydraulikzement und Asbestfasern, auf die eine wäßrige Lösung von Alka'imetallsilikat oder feinverteiiter kolloidalei Kieselerde aufgesprüht worden sind, während sich diese in einer Luftsuspension befanden, enthaltende wäßrige Aufschlämmung oder Brei gebildet wird und bevor oder nachdem die silikatbehandelten Asbestfasern in die Aufschlämmung eingebracht worden sind ein nicht schäumendes anionisches Dispergiermittel ir die Aufschlämmung zugegeben wird und die Aufschlämmung oder der Brei dann in üblicher Weise zui Bildung einer nassen aus Zement und Fasern bestehenden Tafel, die der Herstellung des Gegenstands dient, auf ein Filterelement aufgebracht wird.

Als anionische Dispergiermittel werden insbesondere Sulfonsäuresalze eingesetzt.

Bei diesen Verfahrensweisen wird durch die Einlagerung von wenigstens 0,4 Gewichtsprozent vor Alkalimetallsilikat-Festsubstanzen auf den Asbestfasern und die Einbringung des nicht schäumender anionischen Dispergiermittels in den Brei oder die Aufschlämmung die Herstellungsrate ohne Beeinträchtigung der Widerstandsfähigkeit der hergestellten Gegenstände verbessert.

Die Kombinationsbearbeitung unter Verwendung von Alkalimetallsilikat und des nicht schäumender anionischen Dispergiermittels steigert also nicht nui die Filtrationsrate der Asbestfasern, sondern es wird darüber hinaus auch die Festigkeit des aus den derarl behandelten Fasern hergestellten Produkts in keinei

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Weise verkleinert bzw. nicht anders, als wenn die Fasern mit den üblichen Mengen an Alkalimetallsilikat allein behandelt worden wären. Die Doppelbehandlungsmethode durch die Verwendung gemäß der vorliegenden Erfindung ermöglicht nun die Zugabe von über 100% mehr an Alkalimetallsilikat als die 0,4 bis 0,6 Gewichtsprozent, die die herkömmlich praktikablen Verfahren beschränken bzw. maximal zugegeben werden konnten. Beispielsweise zeitigt die Behandlung von Chrysotilfasern mit 1 % Natriumsilikat, jedoch ohne Dispergiermittel, verbesserte Filtrationscharakterkiiken verglichen mit unbehandelten Fasern. Die Asbest-Zementprodukte, die aus derart silikatbehandelten Fasern hergestellt werden, sind jedoch schwächer als solche Produkte, die von unbearbeiteten Fasern gefertigt werden, und sie sind unbefriedigend vom Standpunkt der Festigkeit her gesehen.

Andererseits wird dann, wenn die Fasern mit 1 % Natriumsilikat und einem nicht schäumenden anionischen Dispergiermittel in Übereinstimmung mit der Doppeibehandlung durch die Verwendung nach der vorliegenden Erfindung bearbeitet werden, die Filtrationscharakteristik zu den mit 1 % Natriumsilikat behandelten Fasern erhöht, und darüber hinaus sind die hergestellten Produkte von gleicher oder größerer Festigkeit, verglichen mit denjenigen, die aus unbearbeiteten Fasern hergestellt worden sind.

Die erfindungsgemäße Verwendung vergrößert die Herstellungsrate der Produkte aus Asbest-Zementaufschlämmungen oder Brei erheblich und eliminiert gleichzeitig die Herabsetzung der Fes igkeit der Asbest-Zementprodukte, die aus den Aufschlämmungen oder dem Brei hergestellt werden, was sicn anderweitig aus der Einschließung von silikatbehandelten Asbestfasern ergeben würde, weiche mehr als etwa 0,4 bis 0,6 Gewichtsprozent an Silikatfestsubstanzen auf den Fasern ergibt.

Das Verfahren zur Bearbeitung von Asbestfasern in Übereinstimmung mit: der Verwendung des nicht schäumenden anionischen Dispergiermittels nach der Erfindung besteht zunächst aus einem ersten Schritt, der in der Aufbringung von Alkalimetallsilikat auf die Oberfläche der Asbestfasern beruht. Hierfür wird eine wäßrige Lösung von Alkalimetallsilikat auf die Asbestfasern aufgesprüht, wahrend diese sich in einer gasförmigen Suspension befinden. Das Sprühverfahren wurde als besonders praktisch bei de*· Aufbringung der Alkalimetallsilikate auf die Asbestfasern gefunden, wenn die Faser nachfolgend verpackt bzw. zu Paketen zusammengefaßt und in ein Lager transportiert werden soll, bevor sie verwendet wird.

Das bevorzugte Verfahren für die Aufbringung von Alkalimetallsilikaten auf die Asbestfasern ist in der USA.-Patentschrift 31 73 831 beschrieben. Die in der genannten Patentschrift beschriebene Sprühtechnik beinhaltet den bevorzugten ersten Schritt des vorliegenden Verfahrens in der Anwendung einer versprühbaren wäßrigen Lösung von Alkalimetallsilikaten, die in gewöhnlichen und herkömmlichen Qualitäten von Natrium und/oder kieselsaurem Kali enthalten sind und ein Verhältnis von Alkalimetall zu Silikat in einem Bereich von etwa 1,60 bis 3,75 Mol SiO₂ pro Mol des Alkalimetalls besitzen. Die Silikatlösung wird in Form einer fein verteilten Sprühverstäubung auf die Asbestfasern aufgebracht. Die in der Patentschrift genannte Konzentration von Alkalimetallsilikat in wäßriger Lösung liegt in einem Bereich von etwa 3 % bis ungefähr 20% des Gewichts, während gemäß dem vorliegenden Verfahren gefunden worden ist, daß eine wesentlich höhere Konzentration Anwendung finden kann, so beispielsweise 30% oder mehr Alkalinietallsilikat.

Während des Sprühvorgangs befinden sich die Fasern vorzugsweise individuell verteilt in einer Luftoder Gassuspension, wie sie normalerweise in einer Asbest auffasernden Vorrichtung, etwa einem Reißwolf, vorhanden ist, oder wie sie vorliegt, wenn die

ίο Fasern durch eine Ventilatorvorrichtung oder ein Gebläse hindurchgebracht werden. Die Alkalimetallsilikat-Lösungen der oben genannten Konzentrationen werden in fein verteilter Zerstäubung wirkungsvoll versprüht, was mit einer entsprechenden herkömm-

liehen Einrichtung geschieht, ohne daß Verstopfungen, Verschmierungen oder ähnliche nachteilige Wirkungen auftreten. Die Aufbringung der Silikatlösung in Form einer fein verteilten Aufsprühung auf die Fasern in kräftiger Bewegung erlaubt die Zugabe großer Mengen

so von wäßrigen Lösungen, ohne daß irgendwelche sichtbaren Anfeuchtungen oder Auftragungen auf den Fasern entstehen.

Bis zu 15 bis 20% der wäßrigen Silikatlösung, basbrend auf dem Fasergewicht, können auf die in Luft suspendiert vorliegenden Fasern aufgesprüht werden. Die Gesamtmenge an Lösung, die aufgebracht werden kann, ist abhängig von der Konzentration der Lösung. Um die vorteilhaften Wirkungen des Doppelbehandlungsverfahrens zu verwirklichen, werden bis zu 4 Gewichtsprozent der Alkalimetallsilikat-Festsubstanzen und vorzugsweise etwa 0,5 bis 2 Gewichtsprozent auf den Fasern abgesetzt.

Wie oben ausgeführt, ist die an Alkalimetallsilikaten auf die Oberfläche der Asbestfasern aufgebrachte Menge wenigstens etwa 0,4 Gewichtsprozent der Fasern, was eine wesentliche Verbesserung der Filtrationscharakteristik der bearbeiteten Faser bedeutet, wenn man diese mit unbehandelten Fasern vergleicht; die Alkalimetallsilikate haben jedoch in diesem Gewichtsprozentanteil die Tendenz, die Festigkeit des Produkts, in welches die silikatbehandelten Fasern eingebracht werden, zu verkleinern.

Gemäß der Erfindung verwendet man nun noch ein nicht schäumendes anionisches Dispergiermittel, welches zu den silikatbehandelten Asbestfasern hinzugegeben wird, um eine weitere Vergrößerung der Filtrationsrate der Aufschlämmung oder des Breies, in welchem sich die silikatbehandelten Asbestfasern befinden, zu erreichen. Darüber hinaus wird durch diese Maßnahme die Festigkeit des zementartigen Endprodukts mit den silikatbehandelten Fasern gesteigert. Die Zugabe des nicht schäumenden anionischen Dispergiermittels ermöglicht die Herstellung von Asbest-Zementprodukten mit vergrößerter Wider-Standsfestigkeit in Bezug auf solche Produkte, in die silikatbehandelte Fasern eingebracht worden sind, die wenigstens etwa 0,4 Gewichtsprozent Alkalimetallsilikat enthalten und die aus Aufschlämmungen gefertigt werden, in denen kein nicht schäumender

anionischer Verteiler enthalten ist.

Die Zugabe des Dispergiermittels zu den silikatbehandelten Fasern kann durch eine Zahl physikalischer Verfahrensschritte erfolgen. So kann eine wäßrige Lösung des Dispergiermittels auf die siiikat-

behandelten Fasern aufgesprüht werden, während diese unter Anwendung von Techniken suspendiert werden, wie sie bereits oben für die Silikatbeaufschlagung der Fasern beschrieben worden sind. Das DisDer-

giermittel kann darüber hinaus als eine trockene, fein verteilte Festsubstanz zugegeben werden und auf die silikatbehandelten Asbestfasern aufgeblasen werden.

Es wurde gefunden, daß eine große Zahl von nicht schäumenden anionischen Dispergiermitteln für die Vergrößerung der Filtrationsfähigkeit der Asbestzement-Aufschlämmung wirksam ist und dem Festigkeitsverlust der Asbestzementartikel, weiche sich andererseits aus der Vorbehandlung der Asbestfasern mit Silikat ergibt, entgegenwirkt. Bevorzugte Dispergiermittel enthalten ein Natriumsalz von kondensierter Naphthalinsulfonsäure, nachfolgend als Tamol bezeichnet, und ein Natriumlignosulfonat. Andere geeignete Dispergiermittel enthalten ein geschwefeltes Benzimidazolderivat einer höheren Fettsäure, ein zuckerfreies Kalziumlignosulfonat, ein Natriumalkyl-Naphthalinsulfonat, ein Alkylaryl-Natriumsulfonat, ein Natriumsalz eines kondensierten Mononaphthalinsulfonats, ein Natriumsalz eines kondensiertenNaphthalinsulfonats, Natriumsalze der polymerisierten Alkylnaphthalinsulfonsäure, Natriumsalze der polymerisierten substituierten Benzoidalkyl-Sulfonsäure, ein Monokalziumsalz der polymerisierten Alkylaryl-Sulfonsäuren, Natriumsalze der substituierten Benzoidalkyl-Sulfonsäuren und suspendierenden Stoffen und eine Reihe von Substanzen, die geschwefelte Naphthalinformaldehydpolymere enthalten, wie etwa ein geschwefeltes Kondensat von Naphthalinformaldehyd. Die vorgenannten Substanzen sind als sogenannte Verteilersubstanzen in der Veröffentlichung: Detergents and Emulsifiers, 1964 Annual, Copyright 1964 von John W. McCutcheon, Inc. aufgeführt.

Die Zugabe des nicht schäumenden anionischen Dispergiermittels während des zweiten Verfahrensschrittes der Doppel behandlung entsprechend der er- findungsgemäßen Verwendung ermöglicht die Erzielung vorteilhafter Ergebnisse bei sehr niedrigen Konzentrationen von etwa 0,05 bis 5 Gewichtsprozent in Bezug auf das Trockengewicht der Asbestfaser. Es können auch größere Mengen des nicht schäumenden anionischen Dispergiermittels verwendet werden, die Zugabe zusätzlicher Beträge ist jedoch überflüssig und bringt keinerlei zusätzliche Vorteile. Wenn weiterhin die Menge des Dispergiermittels vergrößert wird, dann wirkt diese in normaler Weise als Dispergiermittel und beeinträchtigt die Produktionsrate, mit welcher die Asbest-Zementartikel hergestellt werden können, nachteilig. Andererseits sollte die Menge des verwendeten Dispergiermittels nicht kleiner als die Oberflächenspannung der Asbest-Zementaufschlämmung sein, die unterhalb etwa 65 bis 67 dyn/cm liegt, im Vergleich zu der Oberflächenspannung des gewöhnlichen Wassers von etwa 72 dyn/cm, so daß ein Schäumen der Aufschlämmung in jeder Weise verhindert wird. Die genäse Menge des zuzugebenden Dispergiermittels, wie sie für die Erzielung der genannten Ergebnisse erforderlich ist, ändert sich mit dem Prozentsatz an den einzelnen ausgewählten Festsubstanzen in der Aufschlämmung bzw. dem Brei, in welchen die Asbestfasern eingebracht sind, und mit der Beschaffenlieit dieser Festsnbstanzen.

Die Asbestfaserprodukte, welche mittels der erfindungsgemäßen Verwendung hergestellt werden, enthatten wenigstens 0,4Gewichtsprozent Silikatfeststoffe, mä denen wenigstens teilweise die Oberfläche der AsbesfesemSbenzogen ist, und ein nicht schäumendes mittel, das auf die silikatbehandelten Fasern aufgebracht ist. ©ie Faserprodakte können während ihrer Zusammenfassung in Paketen od. dgl. gepreßt werden, um etwa in dieser Form gelagert zu werden, und sie behalten hierbei ihre Fähigkeit, die in der Verbesserung der Produktionsrate und in der Möglichkeit der Herstellung wiederstandsfähiger Asbest-Zementartikel trotz eventuell erforderlicher Verschiffung oder anderweitiger Versendung und längerer Lagerungsperioden liegen.

Die Erfindung schafft darüber hinaus ein Verfahren zur Verbesserung der Produktionsrate der Asbest-Zementartikel aus Aufschlämmungen oder einer breiartigen Paste, welche entsprechend ausgewähltes Material enthält, das Asbestfasern einschließt, auf denen wenigstens etwa 0,4 Gewichtsprozent eines Alkalimetallsilikats abgesetzt sind, bevor diese Fasern der der Aufschlämmung zugegeben werden, und wobei die Einbringung eines nicht schäumenden anionischen Dispergiermittels als ein Ingredient in die Aufschlämmung erfolgt.

Die Einbringung in eine Aufschlämmung oder einen Brei des Asbestfaserprodukts, wie es nach dem oben beschriebenen doppelten Verfahren hergestellt worden ist, beinhaltet einen praktischen Schritt der erfindungsgemäßen Verwendung bei dem Verfahren zur Herstellung von Asbest-Zementartikeln. Das nicht schäumende anionische Dispergiermittel kann jedoch auch zu anderen Materialien zugegeben werden, die zur Bildung der Aufschlämmung oder der Paste verwendet werden, bevor oder nachdem die silikatbehandelten Asbestfasern in die Aufschlämmung eingebracht werden. Es ist jedoch notwendig, daß das Silikat auf den Asbestfasern abgesetzt ist, bevor dieselben mit den dispergierenden Stoffen in Verbindung treten.

Nach dem vorliegenden Verfahren werden die Fasern mit einer wäßrigen Silikatlösung, wie oben genau beschrieben, besprüht.

Als Hydrauiikzementmaterial wird im allgemeinen Portland-Zement verwendet, um die erforderliche Asbest-Zementmischung herzustellen. Es ist jedoch auch möglich, andere Hydraulik-Zementarten zu verwenden, so beispielsweise Puzzolanzement, Kalziumaluminatzement und Kalziumsulfatzement. Diese Zementsorten können an die Stelle des oben genannten Portland-Zements treten.

Geeignete Asbestzement-Zusammensetzungen können durch die Herstellung von Mischungen erhalten werden, die im wesentlichen Zement- und Asbestfasern enthalten. Es ist jedoch auch häufig unter dem Gesichtspunkt der Kosten wünschenswert und entsprechend der strukturellen Wirkungen des Endprodukts nützlich, zusätzlich kieselhaltige Materialien in die wäßrige Aufschlämmung einzubringen, so daß diese einen Teil der ausgeformten Produkte bilden. Entsprechend kann Sand, gemahlene Kieselerde, Phyllit, Feldspatpulver u. dgl. der Aufschlämmung bzw. dem Brei zugegeben werden.

Die folgenden angegebenen Seispiele sollen dem weiteren Verständnis der erfindungsgemäßen Verwendung dienen. Die besonderen Techniken, Bedingungen, Materialien und/oder Wirkinigen u. dgL sind hierbei Beispiele und beschränken-den Erfindungsbereieh in keiner Weise. All© in den nachfolgenden Tabellen angegebenen Prozentangaben sind Gewichtsprozente, soweit sie nicht anderweitig bezeichnet suuL

Beispiel T und Vergleichsbeispiele Γ bis III:

Era Chrysotflasbest-Faserstoff aus Quebec/Kanada wird entsprechend der vorbeschriebenen ©oppelbe^

«09 £52/149

^625*-

zu 9

handlung bearbeitet. Die Filtrationscharakteristiken des resultierenden Faserstoffs werden mit unbehandelten Faserstoffen (Vergleichsbeispiel 1) und mit solchen Faserstoffen, die nur einer Silikatbehandlung unterzogen sind (Vergleichsbeispiele II und III), in Tabelle I verglichen.

Eine feinverstäubte 30%ige Silikatlösung wird auf die Fasern aufgesprüht, während diese in einem Luftstrom bewegt werden. Das Dispergiermittel, ein Natriumsalz der kondensierten Naphthalinsulfonsäure (Tamol), wird als trockenes Pulver in den Luftwirbel geblasen, welcher der Ansammlung der silikatbehandelten Fasern dient.

Die behandelten Fasern wurden bezüglich ihres »Fibrator Indexwertes« getestet, welcher sich aus einem Standard-Filtrationstest ergibt, der zur Bestimmung der Produktionsratenwirksamkeit der Fasern verwendet wird, und zwar für die Verwendung in Naßmaschinenbetätigungen. Er ist unterschiedlich im Konzept von einem Naßdurchlässigkeitstest, welcher mehr die Zeit mißt, die für eine gegebene Menge von Flüssigkeit verstreicht, um durch eine Filtermasse hindurchzulaufen oder den ausgebildeten Filterkuchen entstehen zu lassen.

Der sogenannte Fibrator Indexwert ist ein empirischer Wert, der dann erhalten wird, wenn eine Testvorrichtung Anwendung findet, die aus einem offenen gehobenen Gefäß besteht und seitliche Einlaßöffnungen besitzt, wobei darüber hinaus eine seitliche Auslaßöffnung, ein Bodenauslaß und ein den Bodenauslaß bedeckendes Sieb vorhanden sind. Ein das Filtrat sammelnder Formkasten ist an eine Vakuumquelle angeschlossen und mit dem Bodenauslaß des Gefäßes verbunden, so daß auf den oberhalb des Siebes sich ausbildenden Filterkuchen ein Saugzug ausgeübt wird.

Bei dem Testverfahren wurde eine wäßrige Asbestzementaufschlemmung durch ein Gefäß gegeben bzw. fließt durch das Gefäß hindurch, und Teile bzw. Abschnitte der Aufschlämmung bauen sich entsprechend auf, um einen Filterkuchen auf dem Sieb zu bilden. Das angelegte Vakuum zieht das Wasser durch den sich aufbauenden Filterkuchen hindurch, so daß schließlich das gewünschte Formstück entsteht.

Die Menge des dem Filterkuchen entzogenen Wassers über einen gegebenen Zeitabschnitt wurde gemessen sowie auch die Dicke des sich auf dem Sieb aufbauenden Materials. Die Milliliter des gesammelten Wassers werden mit dem Faktor 0,0833 multipliziert und das Trockengewicht in Gramm des gesammelten Materials auf dem Sieb wird mit dem Faktor 4,0 multipliziert. Der Mittelwert der Produkte dieser Multiplikationen ist der sogenannte Fiberator Index. Es handelt sich hier, wie oben gesagt, um einen

II

III

nicht bearbeitet 0,5% Silikat
I % Silikat
1 % Silikat +
37% Tamol

51 59 78

87

di_e ^Vfn^8lnt^{ht man die Er}8^ebnisse des Beispiels 1, welche iⁿ^'t7^ mit der Erfindung bearbeibeinnalten, mit den Ergebnissen der s NI, so sieht man, daß der

entSDrechenHX'TF'i ^d"^{rCh d}'^{e Do}PPelbehandlung entsprechend der Erfindung drastisch vergrößert wor-

Beispiele 2 und 3 und Vergleiche IV und V-In diesen Beispielen *.„,.„ Chrysotilasbestfasern,

3. .er

die
oben
auf dem

P ^{g LÖSU}"^{g des Tamols auf} Γ" ^aufg^esPrüht wird. Die

ⁱf ^tsP^rozentangaben basieren ^ndlt Asbestfasern.

T ^ ^FeSt

zementrohreLew_öh_nIi,h ^HersteIlunS ^von gebracht und auf einef S i5 ^""^et wird, eindelt. Die Feststoffen α λ" ^Naßvorr'chtung behan- « aus etwa 20 % F^_ern 32 V i^ufsc,^hlam""^8 bestehen landzement. ^{/o Klese}'erde und 48% Port-

Sie^_e
behälter, worin
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Z ™~— * ""»»«uawiaraKienstiic einer wäßrigen A^hfernmungyon fasrigen Materialien ermöglich? ^enn die Aufschlämmung einem rotierenden Vaimimzyindet ausgesetzt «ärd*der die Aufschlämmung frn^ «einen großen Behälter Wndurchbewegt, wöbe!

beh^&ngsvomchtangen für die Herstellung von

^best-EemeΛ^odulcten^aJlgewenäefr■wiΓd.

rJin ^E^^bm^ ^f SWestettB Fasern sind in

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Zusätzlich zu der Verwendung von Alkalimetallsilikat kann noch kolloidale Kieselerde Anwendung

verwendet wird bei der Herstellung von kieselerdeül zogenen Fasern. Dieses Material wird in gleicher W durch einen Sprühvorgang auf die Fasern aufgebrc und wird in Form von suspendierten kolloida

finden, und zwar in gleichen Mengen wie das Silikat 5 Silikat bzw. Kieselerde eingebracht.

	IV	Tabelle II	2	3
Beispiele		V
Gewichtsprozent Silikat	1%		1%	1%
(Basis-Faserstoff)		keine
Gewichtsprozent Tamol	keine		0,4%	0,4%
(Basis-Faserstoff)	56	keine	69	74
Fiberator Index		53
Bruch- und Zerreißfestig	470,7		535,4	499,4
keit in kg/cm2	1,774	506,4	1,778	1,754
Dichte in g/cm3	5,85	1,751	7,76	7,70
Dicke in mm		4,703
Produktionsrate in Gewicht/	301		400	392
Stunde je Flächeneinheit		239	Tamol als	Tamol aufge-
Bemerkungen

Trockenpulver sprüht in Form
zugegeben einer wäßrigen
Lösung

#625*

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Verwendung eines nicht schäumenden aniouischen Dispergiermittels in einer Menge von 0,05 bis 5 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht von Asbestfasern, zur Herstellung von verbesserte Filtrationseigenschaften aufweisenden Asbestfaserprodukten, welche bei der Herstellung von Asbest-Zement-Gegenständen ohne BeeinirLchtigung ihrer Widerstandsfähigkeit die Produktionsrate steigern, durch Hinzufügen zu Asbestfasern, auf die vorangehend 0,4 bis 4 Gewichtsprozent AlkalimeUllsilikat- oder kolloidale Kieselerde-Festsubstanz durch Aufsprühen aus wäßriger Lösung, während ¹S sich die Asbestfasern in einer Luftsuspension befanden, niedergeschlagen worden sind.

2. Ausführungsform der Verwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf Asbestfasern, auf die eine wäßrige Lösung von Alkali- *° metallsilikat oder feinverteilte kolloidale Kieselerde in einer Menge von 0,4 bis 4,0 Gewichtsprozent aufgesprüht worden sind, während sich diese in einer Luftsuspension befanden, nachfolgend 0,05 bis 5 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht »5 der Asbestfasern, eines nichtschäumenden anionischen Dispergiermittels als trockenes Pulver oder in wäßriger Lösung aufgebracht werden.

3. Ausführungsform der Verwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Hydraulikzement und Asbestfasern, auf die eine wäßrige Lösung von Alkalimetallsilikat oder feinverteilter kolloidaler Kieselerde aufgesprüht worden sind, während sich diese in einer Luftsuspension befanden, enthaltende wäßrige Aufschlämmung oder Brei gebildet wird und bevor oder nachdem die silikatbehandelten Asbestfasern in die Aufschlämmung eingebracht worden sind ein nicht schäumendes anionisches Dispergiermittel in die Aufschlämmung zugegeben wird und die Auf- *° schlämmung oder der Brei dann in üblicher Weise zur Bildung einer nassen aus Zement und Fasern bestehenden Tafel, die der Herstellung des Gegenstandes dient, auf ein Filterelement aufgebracht wird.

4. Ausführungsform der Verwendung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Dispergiermittel Sulfonsäuresalze eingesetzt werden.

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