DE2242549A1

DE2242549A1 - Raum- oder flaechengebilde aus korkteilchen und verfahren zu seiner herstellung

Info

Publication number: DE2242549A1
Application number: DE19722242549
Authority: DE
Inventors: Hermann Honer; Herta Honer; Peter Dipl Ing Luethge
Original assignee: 2800 BREMEN
Current assignee: 2800 BREMEN
Priority date: 1972-08-30
Filing date: 1972-08-30
Publication date: 1974-03-07
Also published as: ES418324A1; BE804006A; NL7311929A; IT994654B; JPS5040654A

Description

Raum- oder Flächengebilde aus Korkteilchen und Verfahren zu seiner Herstellung Die Erfindung betrifft ein Raum- oder Flächengebilde aus gebundenen Korkteilchen sowie ein Verfahren zu seiner Herstellung.
Es ist bekannt, durch Verleimen von Holzteilchen sogenannte fIolzspanplatten herzustellen, die masshaltiger sind als Platten aus Massivholz. Als Bindemittel dienen Leime und Harze, unter anderem auch Aminoplaste, also Kondensate von Formaldehyd mit aminogruppenhaltigen Verbindungen, wie Melamin oder Harnstoff.
Die Herstellung von Platten aus Holzspänen lässt. sich jedoch nicht ohne weiteres auf die Herstellung von analog aufgebauten Platten aus Korkteilchen übertragen. Dies hängt damit zusammen, dass Holzteilchen aus langgestreckten, ursprünglich noch lebenden und erst allmählich absterbenden Pflanzenzellen bzw.
Zellverbänden aufgebaut sind, deren Bewegung durch Feuchtigkeits- oder Temperaturschwankungen in einer bestimmten Vorzugsrichtung erfolgt. Ein Ausgleich dieser Bewegungen wird erst dadurch erzielt, dass die zur Plattenherstellung verwendeten olzteilchen ohne eine bestimmte Orientierung regellos verteilt angeordnet sein müssen, wenn ein späteres Arbeiten der fertigen Platte vermieden werden soll, damit die Bewegungen der richtungsorientierten Zellen bzw.
Zellverbände sich gegenseitig aufheben. 11hingegen besteht Kork aus abgestorbenen, schwammartigen Rindenzellen der Korkeiche, die nicht richtunbsorientierte Bewegungen vollziehen können sondern allenfalls aufgebrüht und wieder zusammengedrückt werden. Diese Bewegung setzt sich, da sie nicht richtungsorientiert ist, auch in Raum- oder Flächengebilden fort, die im wesentlichen aus verleimten oder durch Kunstharze gebundenen Korkteilchen bestehen. Solche Gebilde sind daher nicht sehr masshaltig. Es hat sich daher bei der Herstellung von Korkplatten ein I;erstellungsverfahren durchgesetzt, bei dem die im Kork natürlich vorkommenden Harze durch überhitzten Wasserdampf unter Druck aktiviert werden und nach dem Abkühlen die Korkteilchen elastisch verkleben. Das Anwenden solcher Platten z.B. im Baugewerbe zu Isolierzwecken muss daher unter Feuchtigkeitsausschluss erfolgen, z.B.
durch Verlegen in Bitumen.
Es wurde nun gefunden, dass sich Raum- oder Flachengebilde aus Kork, z.B. Korkisolierplatten in einfacher Weise derart herstellen lassen, dass masshaltige Produkte erzeugt werden, die die bekannten mechanischen und Isoliereigenschaften des Korks mit den bisher nicht ausreichend hervorzubringenden mechanischen Eigenschaften von solchen Gebilden, wie Formkörper oder Platten, für deren Anwendung z ß. als Bauelement kombinieren.
Das erfindungsgemäße Raum- oder lächengebilde, bestehend aus Korkteilchen und einem Harzbindemittel, ist dadurch gekennzeichnet, daß es aus Korkteilchen einer Körnung von 0 bis 4 mm sowie einem gehärteten'Melamin- und/oder Harnstoff-Pormal-dehyd-Kondensat zusammengesetzt ist- und 60 bis 85 Volumenprozent Kork enthält.
Das Verfahren zur Herstellung eines derartigen Raum-oder Flächengebildes ist dadurch gekennzeichnet, daß man ein wasserlösliches Melamin- oder Harnstoff-Formaldehyd-Vorkondensat in Wasser löst, zu der vorzugsweise auf eine Temperatur von 40 bis 600C gebrachten Lösung Korkteilchen einer Körnung von 0 bis 4 mm, die vorher vorzugsweise auf 60 bis 900C erhitzt worden sind, im Volumenverhältnis 1 Teil Vorkondensat zu 3 bis 6 Teilen Kork sowie ein übliches Härtungsmittel für das Vorkondensat zugibt, nach gründlichem Vermischen das pastenartige Gemenge formt, trocknet und aushärtet.
Gemäß einer besonderen Ausführungsform liegt das Raum-oder ylächengebilde in aufgeschäumter, poriger Form vor.
Dies wird verfahrensmäßig dadurch erreicht, daß man nach Zugabe der erwärmten Korkteilchen zur Lösung des Vorkondensats z.B. 3 Teile auf 1 Teil Wasser und gegebenenfalls des Härtungsmittels einen bei einer Temperatur unterhal-b etwa 13000 unter Gasbildung zersetzbaren Stoff als Treibmittel zusetzt. Der Härtungsmittelzusatz kann vor, während oder nach dem Treibmittelzusatz erfolgen.
Durch Erhitzen des pastenartigen Gemenges auf die Zersetzungstemperatur des Treibmittels wird dieses zersetzt und treibt das als Bindemittel verwendete, bereits kondensierende Melamin- oder Harnstoff-Formaldehyd-Vorkondensat auf, so dass sich Poren bilden, ohne dass die Bindefestigkeit der Korkteilchen untereinander wesentlich beeinträchtigt wird. In dieser Weise werden besonders für Isolierzwecke geeignete Formkörper, wie Platten, erhalten. Als Treibmittel dienen z.B. Azodicarbonamid und insbesondere Ammoniumcarbonat.
Gemäss einer bevorzugten weiteren Ausführungsform kann der Kork mit feuerfestem Material vermischt eingesetzt werden. Als solches feuerfestes Material hat sich das thermisch expandierte (aufgeblähte) Mineral Vermiculit oder Perlit besonders bewehrt.
Die Mischsungsverhältnisse liegen vorzugsweise im Bereich von 1 Teil Kork zu 4 bis 6 Teilen Vermiculit und/oder Perlit vergleichbarer Teilchengrösse, auf das Gewicht bezogen. Hierdurch können z.B. Isolierplatten oder Isolierkörper erhalten werden, die für die Wärmeisolierung von feuergefährlichen Stoffen bestimmt sind, wie Flüssiggasbehältern, z.B.
Methantankern.
Es wurde ferner gefunden, dass mehrschichtige Platten oder Formkörper hergestellt werden können. Hierbei kann z.B. eine Mittelschicht aus grösseren Korkteilchen z.B. der Korngrösse 3 bis 4 mm von Aussenschichten mit kleineren Korkteilchen, z.B. der Korngrösse O bis 2 mm umgeben sein. Hierdurch wird ohne Bestigkeitseinbusse eine günstigere Verwendung von gröberen, an sich weniger feste Raum- oder Flächengebilde ergeben den Korkteilchen ermöglicht. Es kann auch z.B. eine ein- oder mehrschichtige Korkplatte von einer Schicht aus Vermiculit oder Perlit ummantelt sein.
Die Verwendung eines Härters wer das Melamin- oder Harnstoff-Formaldehydkondensat, das als Bindemittel dient, ist sehr wesentlich zur Erzielung wasserfester Raum- oder Flächengebilde. Als Härter werden Uebliche Mittel für diesen Zweck verwendet, z.B. Ammoniumsalze, wie Ammoniumphosphat oder -chlorid, anorganische Säuren, wie Salzsäure, organische Säuren, wie Ameisen- oder Essigsäure, und Lewis-Säuren.
Die Härtermenge soll zweckmässig 5 bis 20 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtgemisch betragen und nach Möglichkeit nicht unter 8 bis -10 Gewichtsprozent, bezogen auf das Vorkondensat, liegen.
Der Aushärtung, die vorzugsweise bei erhöhter Temperatur von 70 bis 90ovo erfolgt und je nach Kondensationsgrad des Vorkondensats und Korngrösse der Korkteilchen bzw. Zuschlagstoffe (Vermiculit, Perlit) 30 Minuten bis 2 Stunden dauert, soll vorzugsweise eine Nachhärtung folgen, die 1 bis 2 Tage bei Raumtemperatur (20 bis 300C) dauert.
Die erfindungsgemässen Raum- oder Flächengebilde können zusätzlich mit einer Imprägnieriing aus dem gleichen oder einem anderen Melamin- oder Harnstoff-Formaldehydkondensat einschliesslich Härter versehen werden. Zweckmgssig erfolgt diese Imprägnierung durch Eintauchen in ein entsprechendes Bad und anschliessendes Aushärten bei erhöhter Temperatur. Eine Tauchdauer von 15 bis 20 Minuten und eine Nachhärtungstemperatur von etwa 700C sind zur Erzielung guter Ergebnisse bei der Herstellung z.B. von 1 bis 3 cm dicken Platten ausreichend. Bei aufgeschäumten Formkörpern erfolgt die Nachimprägnierung zweckmässig nach dem Treiben.
Dem Bindemittel aus Melnmin- oder Harnstoff-Formaldehydharz und Härter tind/oder Treibmittel kann gegebenenfalls noch ein Stabilisator+ zugegeben werden, der eine bessere Verteilung des Treibmittels und die gleichmässigere Verschäumung günstig beeinflusst und eine gute Auskondensation sicherstellt.
Die erfindungsgeinässen Raum- oder Flächengebilde sind wegen ihrer dem Naturkork entsprechenden Eigenschaften und der darüber hinaus leichteren Verarbeitbarkeit und der Möglichkeit, Zuschläge, wie feuerfeste Mineralien usw. zu verwenden, nicht nur fUr die gleichen Anwendungen wie Naturkork, sondern darüber hinaus auch andere Anwendungen z.B. auf dem Gebiet der Isolierwerkstoffe im Bauwesen und dem Automobil- oder Schiffbau brauchbar und häufig dem Naturkork überlegen.
Das Material ist chemisch neutral und sehr beständig, nichtleitend, schwer entflammbar bis ausgesprochen + z.B. aus Acrylsäureester mit höheren Alkoholen flamnihemmend, wasserfest und zeigt hervorragende Dämmwerte ftir Wärme und Schall, die höher als die gemäss DIN 4108 geforderten Werte liegen. Die mechanischen Festigkeitswerte liegen viel höher als die entsprechenden Werte von Naturharz-gebundenem Kork. Daher können z.B. selbsttragende Wände aus diesem Material gefertigt werden.
- Patentansprüche -

Claims

Patent ans prilohe Raum- oder Flächengebilde, bestehend aus Korkteilohen und einem Harzbindemittel, dadurch gekennzeichnet, daß es aus Korkteilchen einer Körnung von 0 bis 4 mm sowie einem gehärteten Nelamin- und/oder Harnstoff-Formaldehydkondensat zusammengesetzt ist und 60 bis 85 Volumenprozent Kork enthält.
2. Raum- oder Flächengebilde nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es in aufgeschäumter, poriger Form vorliegt.
3. Raum- oder Flächengebilde nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß es zusätzlich thermisch expandiertes (aufgeblähtee) Vermiculit oder Perlit enthält.
4. Rsum- oder Flächengebilde nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeiohnet, daß es schichtweise aufgebaut ist, wobei eine oder beide Außenschichten Kork einer Korngröße unter 3 mm aufweisen und eine oder mehrere daran angrenzende Schichten Kork einer Korngröße bis 4 mm enthalten.
5. Verfahren zur Herstellung eines Raum- oder Fläohengebildes nach Anspruch 1, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß man ein wasserlösliches Melamin- oder Harnstoff-Formaldehyd-Vorkondensat in Wasser löst, zu der Lösung Korkteilchen einer Körnung von 0 bis 4 mm, sowie gegebenenfalls thermisch expandiert es Perlit oder Vermiculit im Voiumenverhältnis von 1 Teil Vorkondensat zu 3 bis 6 Teilen .Kork zuzüglich gegebenenfalls Perlit oder-Vermioulit sowie ein übliches Härtungsmittel fUr das Vorkondensat zugibt, nach gründlichem Vermischen das pastenartige Gemenge formt, trocknet und aushärtet.
6. Verfahren zur Herstellung eines Raum- oder Flächengebildes nach Anspruch 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß man ein wasserlösliches Melamin- oder Harnstoff-Formaldehyd-Vorkondensat in Wasser löst, zu der Lösung Korkteilchen einer Körnung von 0 bis 4 mm sowie gegebenenfalls thermisch expandiertes Perlit oder Vermiculit im Volumenverhältnis von 1 Teil Vorkondensat zu 3 bis 6 Teilen Kork zuzüglich gegebenenfalls Perlit oder Vermiculit, sowie ein übliches Härtungsmittel für das Vorkondensat zugibt, einen bei einer Temperatur unterhalb 13000 unter Gasbildung zersetzbaren Stoff als reibmittel zusetzt, das pastenartige 'Gemenge nach gründlichem Vermischen gegebenenfalls unter Zusatz eines Stabilisators formt, auf die Zersetzungstemperatur des Treibmittels erhitzt, trooknet und aushärtet,
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß man das Produkt mit einem Zelamin-oder Harnstoff-Formaldehy-Vorkondensat in Gegenwart eines hierfür üblichen Härters nachimprägniert, bei erhöhter Temperatur härtet und trocknet.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß man eine auf 40 bis 60°C vorerwärmte Lösung des Melamin- oder Harnstoff-Formaldehyd-Vorkondensats sowie auf 60 bis 90°C vorerwärmte Korkteilchen und gegebenenfalls Teilchen aus expandiertem Perlit oder Vermiculit einsetzt.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß man als Treibmittel Azodicarbonamid oder Ammoniumcarbonat verwendet.
10. Verwendung des Raum- oder Flächengebildes nach einem der Ansprüche 1 bis 4 für Isolierzwecke.