DE2248304C3 - Process for the production of non-flammable, lightweight molded articles - Google Patents
Process for the production of non-flammable, lightweight molded articlesInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen nicht brennbarer, leichter Formkörper aus Wasserglas, anorganischen Fasern und Silicium oder Siliciumlegierungen durch Formen der Formkörper und anschließende Erwärmung.The invention relates to a method for producing non-flammable, lightweight molded bodies from water glass, inorganic fibers and silicon or silicon alloys by shaping the moldings and then Warming.
In neuerer Zeit wird zunehmend mehr Gewicht auf Sicherheit von Bauelementen für Gebäude gegen Feuer gelegt. Durch Verwendung von nicht brennbaren Baustoffen kann das Auftreten und die Ausbreitung von Feuer unterbunden werden. Außerdem ist es aus Gründen der statischen Belastung ebenso wie aus Gründen der Wärme- und Schalldämpfung zweckmäßig, leichte Baustoffe zu verwenden. Dabei müssen diese nicht brennbaren Baustoffe nicht nur feuerfest sein, sondern sie dürfen auch selbst nicht brennbar sein. Diese nicht brennbaren Baustoffe müssen dabei eine Reihe von besonderen Eigenschaften aufweisen: Sie sollen sich nicht verformen, nicht brechen oder ausbrechen, wenn sie hohen Temperaturen ausgesetzt sind, sie sollen keine Risse bilden durch die Flammen durchtreten könnten, und bei Löscharbeiten sollte die Flamme auf den Baustoffen innerhalb kurzer Zeit verschwinden. Sie sollen außerdem gut schall- und wärmeisolierend sein.In recent times, more and more emphasis is placed on the safety of building elements for buildings against fire placed. The use of non-combustible building materials can cause Fire can be prevented. In addition, for reasons of static load, it is just as off For reasons of heat and sound insulation, it is advisable to use lightweight building materials. These must non-flammable building materials not only be fireproof, but they must also be non-flammable themselves. These Non-flammable building materials must have a number of special properties: They should be do not deform, break or break when exposed to high temperatures, they are not intended to Cracks form through which the flames could penetrate, and the flame should be applied to the fire extinguishing operations Building materials disappear within a short time. They should also be good sound and heat insulating.
Die üblichen nicht brennbaren Bauelemente, die ausreichend feuerfest sind, haben in der Regel ein hohes Gewicht und sind daher für moderne Leichtbauweisen nicht geeignet.The usual non-flammable building elements that are sufficiently fireproof usually have a high Weight and are therefore not suitable for modern lightweight construction methods.
Es ist bekannt (DE-AS 11 27 270), hitzebeständige und poröse Formkörper dadurch herzustellen, daß man eine ggf. mit Fasern oder anderen Verstärkungsstoffen versetzte Alkalisilikatlösung so weit zum Trocknen eindampft, daß sie noch 10 bis 35% Wasser enthält Das erhaltene Produkt wird anschließend zerkleinert, in eine Form gebracht und darin unmittelbar auf hohe Temperatur erhitzt. Dieses Verfahren gibt Formkörper mit geringen Raumgewichten, es ist jedoch in seiner Durchführung relativ umständlich. Um eine solche umständliche Durchführung zu vermeiden, wurde das bekannte Verfahren zum Herstellen derartiger ggf. poröser Formkörper aus Alkalisilikat so weitergebildet, daß die Alkalisilikatpartikeln mit einem entsprechenden Wassergehalt bei Erwärmung verformt werden, und die so hergestellten Formkörper ggf. einer weiterenIt is known (DE-AS 11 27 270), heat-resistant and to produce porous moldings by optionally using fibers or other reinforcing materials mixed alkali silicate solution evaporated to dryness so far that it still contains 10 to 35% water The product obtained is then crushed, brought into a mold and immediately raised to a high Temperature heated. This process gives moldings with low density, but it is in its Implementation relatively cumbersome. In order to avoid such a cumbersome implementation, the known methods for producing such possibly porous molded bodies from alkali silicate are further developed, that the alkali silicate particles are deformed with a corresponding water content when heated, and the molded body produced in this way, optionally another
Wärmebehandlung oberhalb 2000C, zweckmäßig zwischen 200 und 6000C unterworfen werden. Derartige Formkörper neigen jedoch zum Wachsen und sind naturgemäß wenig wasserfest. Sie eignen sich daher als Baustoffe nicht oder nur in sehr beschränktem UmfangHeat treatment above 200 0 C, expediently between 200 and 600 0 C are subjected. Such moldings, however, tend to grow and are naturally not very water-resistant. They are therefore unsuitable as building materials, or only to a very limited extent
Es ist bereits bekannt (US-PS 34 46 221), Formkörper aus Wasserglas herzustellen, welchen zur Verstärkung anorganische Fasern und außerdem Pulver aus Silicium oder siliciumhaltigen Legierungen zugesetzt wird, um damit das Wasserglas zu verschäumen. Die Verscliäumung wird i ei Raumtemperatur bzw. bei Temperaturen bis zu 90° durchgeführt, so daß die bei den vorstehend beschriebenen bekannten Verfahren sehr hohen Temperaturen vermieden werden. Diese bekannten Formkörper eignen sich jedoch nur beschränkt zur Verwendung als feuersichere Bauelemente, da bei der Einwirkung von Hitze und Flammen Risse auftreten, durch die Flammen hindurchtreten können, auch wenn das Material selbst nicht brennbar ist. Die nach diesem zuletzt genannten Verfahren hergestellten Formkörper haben auch noch ein relativ hohes Gewicht, da die Gewichtsverminderung ausschließlich durch die Reaktion des Siliciums mit dem Wasserglas erreicht wird.It is already known (US-PS 34 46 221) to produce molded bodies from water glass, which are used for reinforcement inorganic fibers and also powder of silicon or silicon-containing alloys is added to so that the water glass is foamed. The sealing takes place at room temperature or at temperatures carried out up to 90 °, so that the known processes described above are very high temperatures be avoided. However, these known shaped bodies are only suitable to a limited extent Use as fireproof construction elements, as cracks occur when exposed to heat and flames, can pass through the flames, even if the material itself is not flammable. The one after this Moldings produced last-mentioned also have a relatively high weight, since the Weight reduction is achieved solely through the reaction of the silicon with the water glass.
Es ist die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe, ein Verfahren zur Herstellung von Formkörpern, insbesondere als Bauelemente zu schaffen, die wesentlich leichter als die bekannten und absolut feuersicher sind, d. h. nicht nur selbst nicht brennbar sind, sondern auch bei Hitze — bzw. Flammeneinwirkung, keine Risse auftreten lassen, durch welche Flammen durchdringen könnten.It is the object on which the invention is based to provide a method for the production of moldings, in particular to create components that are much lighter than the known and absolutely fire-proof are, d. H. Not only are they not flammable themselves, but also when exposed to heat or flames, no cracks occur through which flames could penetrate.
Gemäß der Erfindung wird dies bei einem Verfahren der eingangs erwähnten Art dadurch erreicht, daß die zu Formkörpern zu bearbeitende Stoffmischung ausAccording to the invention, this is achieved in a method of the type mentioned in that the to Shaped bodies to be processed from a mixture of substances
a) 100 Gew.-Teilen eines Pulvers aus Silicium oder einer siliciumhaltigen Mischung,a) 100 parts by weight of a powder made of silicon or a silicon-containing mixture,
b) 100—2000 Gew.-Teilen eines anorganischen Pulvers mit porösem oder Hohlräume aufweisendem Gefüge,b) 100-2000 parts by weight of an inorganic powder with porous or hollow spaces Structure,
c) tOO—1200Gew.-Teilen Wasserglas,c) 100-100 parts by weight of water glass,
d) bis zu 80 Gew.-Teilen pro 100 Gew.-Teilen der Gesamtsumme von a), b) und c) eines faserförmigen Materials undd) up to 80 parts by weight per 100 parts by weight of the total of a), b) and c) of a fibrous Materials and
e) bis zu 80 Gew.-Teilen pro 100 Gew.-Teilen der Gesamtsumme von a), b) und c) eines die Feuerfestigkeit verbessernden Materialse) up to 80 parts by weight per 100 parts by weight of the total of a), b) and c) one of the Fire resistance improving material
besteht, wobei die zu verformende Masse auf eine spezifische Dichte des Formkörpers zusammengedrückt wird, die das 1,5- bis 12fache derjenigen der Ausgangsmasse beträgt, und daß der so entstandene Formkörper zur Aufschäumung und Härtung auf einer Temperatur zwischen 15und 120°C gehalten wird.consists, wherein the mass to be deformed is compressed to a specific density of the shaped body which is 1.5 to 12 times that of the initial mass, and that the resultant Molded body is kept at a temperature between 15 and 120 ° C for foaming and curing.
Durch dieses erfindungsgemäße Verfahren kann in überraschender Weise ein außerordentlich leichter feuerfester Formkörper hergestellt werden, der vor allem bei Einwirkung von Flammen keine Risse bildet, durch die Flammen hindurchtreten könnten. Diese Eigenschaft der Vermeidung einer Rißbildung unter Feuereinwirkung war für den Fachmann niclit vorauszusehen. Im Verfahren gemäß der Erfindung wird eine Verminderung des Gewichts, wie bekannt, durch das Wasserstoffgas erzielt, das durch die Reaktion zwischen Silicium und dem Wasserglas freigesetzt wird, jedoch wird die Gewichtsverminderung noch ganz wesentlich erhöht durch die Zugabe eines anorganischen porösen oder Hohlräume aufweisenden Pulvers.This method according to the invention surprisingly makes it extremely easy refractory moldings are produced which do not form cracks, especially when exposed to flames, could pass through the flames. This property of avoiding cracking under The expert could not have foreseen the effects of fire. In the method according to the invention, a reduction in weight, as known, by the Achieved hydrogen gas, which is released by the reaction between silicon and the water glass, however the weight reduction is significantly increased by the addition of an inorganic porous one or powder with cavities.
Die siliciumhaltige Mischung enthält vorzugsweise Ferrosilicium. Calciumsilicid. Ferrosilicoaluminium. SiIicomanganaluminium, Calciumsilicomangan, Silicomangan oder Silicochrom.The silicon-containing mixture preferably contains ferro-silicon. Calcium silicide. Ferrosilicoaluminum. Silicon manganese aluminum, Calcium silicon manganese, silicon manganese or silicochrome.
Das anorganische Pulver mit porösem oder Hohlräume aufweisendem Gefüge ist vorzugsweise ein Pulver aus Perlftgestein, Bimssteinmikrokugeln, Kohlenstoffmikrokugeln, Glasmikrokugeln, geschäumter Bimsstein, geschäumter Ton oder Vermiculit.The inorganic powder with a porous structure or structure having voids is preferably a powder made of pearl stone, pumice stone microspheres, carbon microspheres, glass microspheres, foamed pumice stone, foamed clay or vermiculite.
Das faserförmige Material ist vorzugsweise Chrisotilasbest, harter Serpentinasbest, Anthophyllitasbest, Amositasbest, Tremolitasbest, Actinolitasbest, Crocidolitasbest. Steinwolle, Schlackenwolle, Glasfasern oder Metallfasern.The fibrous material is preferably chrisotile asbestos, hard serpentine asbestos, anthophyllite asbestos, amosite asbestos, tremolite asbestos, actinolite asbestos, crocidolite asbestos. Rock wool, slag wool, glass fibers or metal fibers.
Das die Feuerfestigkeit verbessernde Material ist vorzugsweise ein anorganisches Pulver, welches Kristallwasser in Form von Wasserdampf bei hoher Temperatur freisetzt, oder ein anorganisches Pulver, das sich in einem endothermen Prozeß bei hoher Temperatur verbraucht, oder eine Mischung aus diesen Pulvern. Dabei kann das anorganische Pulver, das bei hoher Temperatur Wasserdampf freisetzt Aluminiumhydroxid, Calciumhydroxid, Tone, Alaun, hydrierter Gips, Natriumsulfathydrat oder Dinatriumphosphathydrat und das sich bei hoher Temperatur in einem endothermen Prozeß verbrauchende anorganische Pulver, ein Pulver aus Calciumcarbonat, Magnesiumcarbonat, Zinkcarbonat, Cadmiumcarbonat, Natriumnitrat, Bleinitrat, Aluminiumsulfat, Ammoniumphosphat, Ammoniumcarbonat oder Ammoniumsulfat sein.The fire resistance improving material is preferably an inorganic powder which is crystal water in the form of water vapor at high temperature, or an inorganic powder that releases consumed in an endothermic process at high temperature, or a mixture of these powders. The inorganic powder, which releases water vapor at high temperatures, can be aluminum hydroxide, Calcium hydroxide, clays, alum, hydrogenated gypsum, sodium sulfate hydrate or disodium phosphate hydrate and the inorganic which is consumed at high temperature in an endothermic process Powder, a powder made from calcium carbonate, magnesium carbonate, zinc carbonate, cadmium carbonate, sodium nitrate, Be lead nitrate, aluminum sulfate, ammonium phosphate, ammonium carbonate or ammonium sulfate.
Ein Verfahren zum kontinuierlichen Herstellen eines nicht brennbaren leichten Formkörpers aus einer Stoffmischung der vorstehend erläuterten erfindungsgemäßen Materialien besteht vorzugsweise darin, daß die Mischung in einen Druckraum geführt wird, der zwischen einem endlosen Band und einer Förderplatte ausgebildet ist, wobei die dem Druckraum gegenüberliegende, innere Oberfläche des endlosen Bandes in Berührung mit Druckwalzen steht, und die Förderplatte mit etwa der gleichen Geschwindigkeit und in der gleichen Richtung wie das endlose Band bewegt wird, wobei die Druckverformung so weit fortgesetzt wird, bis die scheinbare Dichte des komprimierten Formkörpers das 1,5- bis 12fache der Ausgangsmischung aufweist, worauf der Formkörper in Reaktionskammern auf einer Temperatur von 15 bis 120°C derart gehalten wird, daß eine Schaumbildung und Härtung des Formkörpers auftritt.A method for continuously producing a non-flammable lightweight molded article from a Mixture of substances of the above-explained materials according to the invention is preferably that the mixture is fed into a pressure space between an endless belt and a conveyor plate is formed, wherein the pressure space opposite, inner surface of the endless belt in Contact with pressure rollers is, and the conveyor plate at about the same speed and in the the same direction as the endless belt is moved, whereby the compression deformation is continued so far, until the apparent density of the compressed molding is 1.5 to 12 times that of the starting mixture has, whereupon the shaped body is held in reaction chambers at a temperature of 15 to 120 ° C in such a way becomes that foaming and hardening of the molded body occurs.
Gemäß der Erfindung kann man also einen nicht brennbaren, leichten, geformten Artikel erhalten, der eine hohe mechanische Festigkeit hat, z. B. eine Biegefestigkeit oder eine Druckfestigkeit, und der warmfest und wasserbeständig ist, wobei er bei Stoß nicht zerfällt, und die Poren oder Hohlräume des anorganischen Pulvers nicht merklich zerstört sind.Thus, according to the invention, one can obtain a non-flammable, lightweight, molded article which has high mechanical strength, e.g. B. a flexural strength or a compressive strength, and the is heat-resistant and water-resistant, whereby it does not disintegrate in the event of impact, and the pores or cavities of the inorganic powder are not noticeably destroyed.
Dieser Artikel hat aber nicht nur ein geringes Gewicht und ist nicht brennbar, sondern hat auch eine ausgezeichnete Feuerfestigkeit. Wenn der Artikel zur Prüfung seiner Feuerfestigkeit durch eine Flamme auf eine hohe Temperatur erwärmt wird, dann wird seine Feuerfestigkeit oder seine Struktur nicht nachteilig beeinflußt, so tritt beispielsweise keine Verformung, kein Zerfall, kein Abblättern od. dgl. auf. Es ist auch keine Rißbildung zu erwarten, durch die der Durchtritt von Flammen möglich wäre. Die Temperatur auf der der °rwärmten Fläche gegenüberliegenden Oberfläche steigt nicht stark an, obwohl der Temperaturanstieg von der Dicke des geformten Gegenstandes abhängt, und der Gegenstand behält also seine Feuerfestigkeit. Eine Flammen- oder Rauchbildung crfolet während desNot only is this article light and non-flammable, it also has one excellent fire resistance. When the article is used to test its fire resistance by a flame If a high temperature is heated, its fire resistance or structure will not be detrimental influenced, for example, there is no deformation, no disintegration, no peeling or the like. It is also no cracking is to be expected through which the passage of flames would be possible. The temperature on the the surface opposite the heated surface does not rise sharply, although the temperature rise of depends on the thickness of the molded article, and thus the article retains its fire resistance. One Flame or smoke formation occurs during the
Erwärmens nicht, und nach dem Erhitzen erlischt das Feuer sehr schnell.Not heating, and after heating it goes out Fire very quickly.
Der Artikel hat ein gutes Aussehen und kann einfach und in kontinuierlichem Arbeitsverfahren hergestellt werden. ίThe article has a good appearance and can be easily and continuously manufactured will. ί
Der Artikel kann mit der Säge bearbeitet werden, und er ist auch nagelbar, er kann also ebenso verwendet werden wie Holz. Der Artikel ist also als Bauelement. das nicht brennen soll, beispielsweise als Material für Dächer. Decken. Böden. Innen- und Außenwände, sowie m als Material für Dekorationszwecke und Möbel sehr gut verwendbar.The article can be processed with the saw, and it can also be nailed, so it can be used just like wood. The article is therefore as a component. that shouldn't burn, for example as a material for Roofs. Cover. Floors. Inner and outer walls, as well as m Very useful as a material for decorative purposes and furniture.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnungen an Ausführungsbeispiclen näher erläutert.The invention is explained in more detail below with reference to the drawings of exemplary embodiments.
Die Zeichnungen zeigen eine Vorrichtung zur r> kontinuierlichen Herstellung eines nicht brennbaren sehr leichten Formkörpers, und zwarThe drawings show an apparatus for the continuous production of a non-combustible very light molded body, namely
F i g. 1 einen Längsschnitt durch eine solche Vorrichtung undF i g. 1 shows a longitudinal section through such a device and
Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie 11-11 in F ig. 1.Fig. 2 is a section along the line 11-11 in F ig. 1.
Das zu verformende Material 2 lagert in einem Trichter 1. Druckwalzen 3 bis 10 stehen mit der Innenfläche des endlosen Bandes 11 in Kontakt. Die Walzen haben voneinander Abstand und sind mit zunehmender Entfernung vom Trichter 1 immer tiefer gelagert. 12 und 13 sind Antriebswalzen und 14 und 16 sind Führungswalzen. Die Druckwalzen 3 bis 10. die Antriebswalzen 12 und 13 und die Bandführungswalzen 14 bis 16 berühren alle die Innenfläche des endlosen Bandes 11. Dieses endlose Band 11 bewegt sich in jo Richtung des Pfeiles in Fig. 1 durch Drehung der Antriebswalzen 12 und 13. In dem Abschnitt, in dem die Walzen 3 bis 10 vorgesehen sind, drückt die Oberfläche des endlosen Bandes 11 allmählich immer stärker auf das Material 2. wobei dieses Material gefördert wird, ij Die Spannung des endlosen Bandes 11 wird durch die Führungswalzen 14 bis 16 aufrechterhalten, wobei gleichzeitig eine Zickzackbewegung des endlosen Bandes 11 verhindert wird. Unter dem endlosen Band 11 liegt eine Förderplatte 17. die sich etwa mit der gleichen Geschwindigkeit und in der gleichen Richtung wie das endlose Band bewegt. Die Förderplatte liegt auf mehreren .Stützwalzen 18 auf und kann durch Antriebswalze 19 bewegt werden.The material to be deformed 2 is stored in a funnel 1. Pressure rollers 3 to 10 are with the Inner surface of the endless belt 11 in contact. The rollers are spaced from each other and are with increasing distance from the funnel 1 stored deeper and deeper. 12 and 13 are drive rollers and 14 and 16 are guide rollers. The pressure rollers 3 to 10. the drive rollers 12 and 13 and the tape guide rollers 14 to 16 all touch the inner surface of the endless Belt 11. This endless belt 11 moves in the direction of the arrow in Fig. 1 by rotating the Drive rollers 12 and 13. In the section in which the rollers 3 to 10 are provided, the surface is pressing of the endless belt 11 gradually more and more on the material 2. this material is conveyed, ij The tension of the endless belt 11 is maintained by the guide rollers 14 to 16, wherein at the same time a zigzag movement of the endless belt 11 is prevented. Under the endless belt 11 lies a conveyor plate 17. which is moving at about the same speed and in the same direction as that endless tape moves. The conveyor plate rests on several .Sstützwalzen 18 and can through Drive roller 19 are moved.
Die Förderplatte 17 kann aus einer harten, flachen 4i Platte bestehen, man kann jedoch auch ein endloses Band verwenden, das auf mehreren Walzen aufliegt. In diesem Fall kann das endlose Band, das anstelle der Förderplane 17 verwendet wird, in der gleichen Richtung, wie das endlose Band 11 im Druckwalzenab- ~> <i schnitt bewegt werden. Die Förderplatte 17 kann auch aus mehreren Platten gefertigt werden, und in diesem Fall werden die langen Platten auf Stützwalzen bewegt.The conveyor plate 17 can consist of a hard, flat 4i plate, but you can also use an endless belt that rests on several rollers. In this case, the endless belt may be that instead of the conveyor plane 17 is used in the same direction as the endless belt 11 in Druckwalzenab- ~><i cut moved. The conveyor plate 17 can also be made from several plates, in which case the long plates are moved on support rollers.
Aus Fig.2 ist ersichtlich, daß Seitenwände 20 aufrecht und einander gegenüberliegend vorgesehen sind, die die beiden Seitenenden des endlosen Bandes in dem Teil abdecken, in dem die Druckwalzen 3 bis 10, die Antriebswalzen 12 und 13 und die seitlichen Enden des unteren Teiles des endlosen Bandes 11 und die beiden Enden des Strichteils 1 liegen, wodurch ein Druckraum 21 zwischen dem endlosen Band 11, der Führungsplatte 17 und dem Trichter 1 gebildet wird.From Figure 2 it can be seen that side walls 20 are provided upright and opposite one another are, which cover the two side ends of the endless belt in the part where the pressure rollers 3 to 10, the Drive rollers 12 and 13 and the lateral ends of the lower part of the endless belt 11 and the two Ends of the straightening part 1 lie, whereby a pressure space 21 between the endless belt 11, the guide plate 17 and the funnel 1 is formed.
Der Druckraum 21 verengt sich allmählich vom Trichter 1 aus, da die Walzen 3 bis 10 zunehmend tiefer angeordnet sind. Die Querschniafläche des Druckraumes 21 nimmt also allmählich von der Stelle der Druckwalze 3 zur Druckwalze 10 hin ab. Das bevorzugte Verhältnis der Querschnittfläche des Druckraumes 21 an der Stelle der Druckwalze 10 zu demjenigen an der Stelle der Druckwalze 3 liegt im Bereich von 1/20 bis 1/3, vorzugsweise im Bereich von 1/10 bis 1/4. Wenn das Verhältnis der Querschnittflächen kleiner als etwa 1/20 wird, dann werden die Druckkräfte zu groß, und die Poren des anorganischen Pulvers in der Formmasse brechen zusammen, und man kann so manchmal keinen leichten Gegenstand mehr erhalten. Wenn das Verhältnis über 1/3 liegt, dann ist die Kompressionskraft zu klein, und der geformte Artikel kann bei auftretenden Stoßen zerstört werden. Der so hergestellte, nicht brennbare, geformte Artikel hat eine geringe Festigkeit, und es treten offene Poren auf, wodurch die Feuerfestigkeit vermindert wird.The pressure chamber 21 gradually narrows from the funnel 1, since the rollers 3 to 10 are progressively deeper are arranged. The Querschniafläche of the pressure chamber 21 gradually decreases from the point of Pressure roller 3 to pressure roller 10 down. The preferred ratio of the cross-sectional area of the pressure space 21 at the point of the pressure roller 10 to that at the point of the pressure roller 3 lies in Range from 1/20 to 1/3, preferably in the range from 1/10 to 1/4. When the ratio of cross-sectional areas becomes smaller than about 1/20, then the compressive forces become too great, and the pores of the inorganic Powder in the molding compound collapses and you can sometimes no longer be able to use a light object obtain. If the ratio is over 1/3, the compression force is too small and the molded article is too small can be destroyed if bumps occur. The thus manufactured non-flammable molded article has a low strength, and open pores occur, thereby reducing fire resistance.
Wenn das Querschnittverhältnis zwischen 1/20 und 1/3 iiegi. dann kann das Formmaterial so stark verformi werden, daß das kompromierte Material eine Dichte hat. die um das 1,5- bis 12fache über der Dichte vor der Komprimierung liegt.If the aspect ratio is between 1/20 and 1/3 iiegi. then the molding material can deform so much that the compressed material has a density. 1.5 to 12 times the density before Compression lies.
Es ist notwendig, daß die ersten Druckwalzen beim Trichter 1 in Bewegungsrichtung des Bandes 11 zunehmend tiefer gelagert werden. Die letzte Druckwalze 10 und die danebenliegende Druckwalze 9 oder auch andere Druckwalzen, die sich unmittelbar anschließen, können in der gleichen Höhe angeordnet werden, so daß das Material zu einer flachen Platte verformt wird. In F i g. 1 wird das zu verformende Material durch die Druckwalzen 3 bis 8 zusammengepreßt, und die Formgebung zu einer Platte erfolgt durch die Druckwalzen 9 und 10.It is necessary that the first pressure rollers at the funnel 1 in the direction of movement of the belt 11 are stored increasingly deeper. The last pressure roller 10 and the adjacent pressure roller 9 or other printing rollers that follow directly can also be arranged at the same height, so that the material is deformed into a flat plate. In Fig. 1 is the material to be deformed by the pressure rollers 3 to 8 are pressed together, and the shaping into a plate is carried out by the Print rollers 9 and 10.
In F i g. 2 bezeichnen die Bezugszeichen 22 und 23 Schrauben zur Fixierung der Wandplatten 20, und die vertikale Lage der Druckwalze 4 wird durch eine Einstelleinrichtung 24 eingestellt, durch die die Druckwalze 4 nach oben und unten bewegt werden kann. Die Leistung, die von einem Motor geliefert wird, wird über ein Kettenrad 27 übertragen, das an einer Welle 28 befestigt ist. die wiederum die Leistung an Kettenrädern 25 und 26 zum Antrieb des endlosen Bandes abgibt.In Fig. 2, the reference numerals 22 and 23 denote screws for fixing the wall panels 20, and the vertical position of the pressure roller 4 is adjusted by an adjusting device 24 by which the pressure roller 4 can be moved up and down. The power that is delivered by an engine is about a sprocket 27 which is attached to a shaft 28 is transmitted. which in turn increases the performance on sprockets 25 and 26 dispenses to drive the endless belt.
Der Gegenstand, der durch Kompression und Formung zwischen der Förderplatte 17 und den Druckwalzen 3 bis 10 im Druckraum 21 hergestellt wurde, wird dann in Reaktionskammern 29, 30 und 31 eingeführt. In jeder dieser Reaktionskammern sind mehrere Förderwalzen 32 vorgesehen. Durch den Durchtritt der Förderplatte 17 durch die Reaktionskammern 29, 30 und 31 vermittels der Förderwalzen 32 wird der geformte Artikel, der vom Druckraum 21 aus angeliefert wird nacheinander durch die Reaktionskammern geführt. Die Reaktionskammern 29 und 30 enthalten ein Rohr 33, durch das ein zur Erwärmung oder zur Abkühlung dienendes Medium zugeführt wird, z. B. heiße oder kalte Luft zur Einstellung der Temperatur der Kammern auf einen Wert von etwa 15 bis 1200C.The object which has been produced by compression and molding between the conveyor plate 17 and the pressure rollers 3 to 10 in the pressure space 21 is then introduced into reaction chambers 29, 30 and 31. A plurality of conveyor rollers 32 are provided in each of these reaction chambers. As the conveyor plate 17 passes through the reaction chambers 29, 30 and 31 by means of the conveyor rollers 32, the shaped article which is delivered from the pressure chamber 21 is guided one after the other through the reaction chambers. The reaction chambers 29 and 30 contain a tube 33 through which a medium serving for heating or cooling is supplied, e.g. B. hot or cold air to adjust the temperature of the chambers to a value of about 15 to 120 0 C.
In diesen Reaktionskammern reagiert das Alkalihydroxyd, das sich durch die Hydrolyse des Wasserglases in dem Formkörper bildet mit Silicium oder dem in der Legierung enthaltenen Silicium, wodurch Wasserstoff frei wird, der das Schäumen des geformten Artikels bewirkt. Durch den Schäumungsvorgang und durch die Verdampfung von Wasser wird der Formkörper gehärtet und bildet so den gewünschten, nicht brennbaren, geformten Gegenstand.The alkali hydroxide reacts in these reaction chambers, which is formed in the shaped body by the hydrolysis of the water glass with silicon or in the Alloy contained silicon, which releases hydrogen, which causes foaming of the molded article causes. The shaped body is formed by the foaming process and the evaporation of water hardened to form the desired, non-flammable, molded article.
Die Reaktionskammern 29, 30 und 31 enthalten auch Auslässe 35, 36 und 37, so daß die Gefahr einer Explosion durch Wasserstoff vermieden wird. Der Formkörper, der geschäumt und gehärtet ist, wird vonThe reaction chambers 29, 30 and 31 also contain outlets 35, 36 and 37, so that the risk of a Explosion by hydrogen is avoided. The molded body, which is foamed and hardened, is made of
der Rcaktionskiimincr 31 an die Fördcrwul/e 34 abgegeben. Der so entsiandene, nicht brennbare, geformte Artikel wird dann auf die gewünschten Abmessungen zugeschnitten und bildet das Endprodukt. In den folgenden Beispielen sind die angegebenen Anteile Gewichtsanteile, wenn keine anderen Angaben gemacht werden. Die in den Beispielen angeführten Eigenschaften wurden durch die im folgenden, erläuterten Verfahren ermittelt.The reaction group 31 to the conveyor belt 34 submitted. The one so created, incombustible, molded article is then cut to the desired dimensions and forms the final product. In the following examples, the proportions given are parts by weight, unless otherwise specified be made. The properties given in the examples were illustrated by those shown below Procedure determined.
NichtbrcnnbarkeitIncombustibility
Die Probe wurde drei Minuten lang mit einem Stadtgasbrenner erwärmt, wobei 1,5 I Luft pro Minute zugeführt wurden, dann erfolgte eine zusätzliche Erhitzung mit einem Heizofen, der Nickelchromdraht als Heizelement enthielt und 1,5 kW/h Leistung hatte. Diese zusätzliche Erhitzung dauerte 17 Minuten. Rauch. Elammenbildung und ein Fortbrennen wurde beobachtet, und durch eine synthetische Ermittlung all dieser Erscheinungen wurde die Nichtbrennbarkeit der Probe bestimmt.The sample was heated for three minutes with a town gas burner, with 1.5 liters of air per minute were supplied, then there was additional heating with a heating furnace, the nickel-chrome wire as a heating element and had an output of 1.5 kW / h. This additional heating lasted 17 minutes. Smoke. Elamation and burnout were observed, and by a synthetic determination of all of these Phenomena, the non-combustibility of the sample was determined.
WasserfestigkeitWater resistance
Die Probe wurde 48 Stunden in heißes Wasser mit 800C eingetaucht. Die Biegefestigkeit der Probe vor dem Eintauchen wurde mit der nach dem Eintauchen verglichen, wodurch die Wasserfestigkeit der Probe ermittelt wurde.The sample was immersed in hot water at 80 ° C. for 48 hours. The flexural strength of the sample before immersion was compared with that after immersion, whereby the water resistance of the sample was determined.
Beispiel 1example 1
a) Ecrrosiliciuma) Ecrrosilicon
(Korngröße kleiner als 325 Mikron) 100 Teile(Grain size less than 325 microns) 100 parts
b) Perlitgestc-inb) Perlite structure
(weniger als 500 Mikron) 660 Teile(less than 500 microns) 660 parts
c) Wasserglas 540 Teilec) Water glass 540 parts
d) Asbestd) asbestos
(Faserlänge kleiner als 30 mm) 100 Teile(Fiber length less than 30 mm) 100 parts
e) Aluminiumhydroxid 600 Teilee) aluminum hydroxide 600 parts
Eine Mischung mit den oben angegebenen Bestandteilen (scheinbare Dichte 0,24) wurde in eine Form gegeben, deren AbmessungenA mixture containing the above ingredients (apparent density 0.24) was poured into a mold given their dimensions
900 mm χ 900 mm χ 47 mm900 mm 900 mm χ 47 mm
hatte. Die Mischung wurde bei einem Druck von 27 kg/cm2 verformt. Der Formkörper hatte eine
scheinbare Dichte von 0,79. Der Formkörper wurde aus der Form herausgenommen. Das bei der Hydrolyse des
Wasserglases gebildete Natriumhydroxid reagierte mit dem Silicium, das im Ferrosilicium vorhanden war. und
dabei wurde Wasserstoffgas frei, wobei der geformte Artikel bei 45CC gehärtet wurde. Der geformte Artikel
hatte eine scheinbare Dichte von 0,71. Der Artikel war in ausgezeichnterer Weise nicht brennbar, es bildete
sich kein Rauch, keine Flamme, und es wurde auch keine Restflammenbildung beobachtet.
Der Artikel wurde auf Feuerfestigkeit geprüft. Wenn er zwei Stunden lang erhitzt wurde und die Temperatur
des geformten Artikels 1010 C betrug, dann lag die maximale Temperatur an der gegenüberliegenden,
rückwärtigen Oberfläche bei 245°C. Bei der Erwärmung
wurde außerdem weder eine Verformung, noch eine Zerstörung oder ein Abbau beobachtet, und es traten
auch keine Risse auf. Nach dem Erwärmen erlosch die Flamme augenblicklich. Eine Analyse der Probe nach
dem Versuch /ci;ate. daß sich das Aluminiumhydroxid durch Dehydrierung in Aluminiumoxid umgewandelt
hatte.would have. The mixture was molded at a pressure of 27 kg / cm 2. The shaped body had an apparent density of 0.79. The molded article was taken out of the mold. The sodium hydroxide formed during hydrolysis of the water glass reacted with the silicon that was present in the ferro-silicon. and thereby hydrogen gas was released, whereby the molded article was hardened at 45 ° C. The molded article had an apparent density of 0.71. The article was more excellently non-flammable, no smoke, no flame, and no residual flame was observed.
The article has been tested for fire resistance. When it was heated for two hours and the temperature of the molded article was 1010 ° C, the maximum temperature on the opposite rear surface was 245 ° C. In addition, no deformation, destruction or degradation was observed upon heating, and no cracks occurred either. After warming up, the flame went out immediately. An analysis of the sample after the experiment / ci; ate. that the aluminum hydroxide had been converted to aluminum oxide by dehydration.
Der Artikel hatte eine scheinbare Dichte von 0,65, eine Biegefestigkeit von 22 kg/cm2 und eine Druckfestigkeit von 28 kg/cm'. Er war außerdem sehr wasserfest und eignete sich als Baumaterial für Decken oder Wände.The article had an apparent density of 0.65, a flexural strength of 22 kg / cm 2, and a compressive strength of 28 kg / cm '. It was also very waterproof and suitable as a building material for ceilings or walls.
|cdc der folgenden Mischungen (Proben Nr. 1 bis 3) wurde ebenso wie in Beispiel 1 behandelt, außer, daß die Verformungsbedingungen angewandt wurden, die in der Tabelle niedergelegt sind. Die Eigenschaften der so erhaltenen Artikel sind in der Tabelle zusammengestellt.| cdc of the following mixtures (Sample Nos. 1 to 3) were treated in the same way as in Example 1, except that the Deformation conditions were applied, which are set out in the table. The characteristics of the so obtained articles are summarized in the table.
Probe Nr. 1Sample # 1
a) Ferrosilicoalurniniuma) Ferrosilicoalurninium
(Korngröße kleiner als 325 Mikron) 100 Teile(Grain size less than 325 microns) 100 parts
b) Obsidianperlitb) Obsidian pearlite
(Korngröße kleiner als 500 Mikron) 600 Teile(Grain size less than 500 microns) 600 parts
c) Wasserglas 500 Teilec) water glass 500 parts
d) Asbestd) asbestos
(Faserlänge kleiner als 31 mm) 80 Teile(Fiber length less than 31 mm) 80 parts
c) Calciumsilieathydratc) calcium silicate hydrate
(Korngröße kleiner als 100 Mikron) 320 Teile(Grain size less than 100 microns) 320 parts
Probe Nr. 2Sample # 2
a) Ferrosiliciuma) Ferrosilicon
(Korngröße kleiner als 325 Mikron) 100 Teile(Grain size less than 325 microns) 100 parts
b) Perlitgcstcinb) Perlite castin
(Korngröße kleiner als 500 Mikron) 540 Teile(Grain size less than 500 microns) 540 parts
c) Wasserglas 430 Teilec) water glass 430 parts
d) Steinwolled) rock wool
(Faserlänge kleiner als 30 mm) 70 Teile(Fiber length less than 30 mm) 70 parts
e) Dinatriumphosphathydrate) disodium phosphate hydrate
(Korngröße kleiner als 100 Mikron) 290 Teile(Grain size less than 100 microns) 290 parts
Probe Nr. 3Sample # 3
a) Calciumsilicida) Calcium silicide
(Korngröße kleiner als 325 Mikron) 100 Teile(Grain size less than 325 microns) 100 parts
b) Bimssteinmikrokugelnb) pumice stone microspheres
(kleiner als 500 Mikron) 300 Teile(less than 500 microns) 300 parts
c) Wasserglas 200 Teilec) 200 parts water glass
d) Amosilasbestd) Amosil asbestos
(Faserlänge kleiner als 10 mm) 100 Teile(Fiber length less than 10 mm) 100 parts
e) Calcitiincarbonate) calcitiine carbonate
(Korngröße kleiner als 100 Mikron) 175 Teile(Grain size less than 100 microns) 175 parts
Proben Nr. 1 Sample No. 1
•'ortsct/iiim• 'ortsct / iiim
1010
Druckkraft während der Verformung (kg/cm2) Scheinbare Dichte der verformten Mischung
(g/cm3)
Reaktionstemperatur (O0C)Compression force during deformation (kg / cm 2 ) Apparent density of the deformed mixture (g / cm 3 )
Reaction temperature (O 0 C)
Eigenschaften des verformten Artikels Scheinbare Dichte (g/cm3)Properties of the deformed article Apparent density (g / cm 3 )
Biegefestigkeit (kg/cm2)Flexural strength (kg / cm 2 )
Druckfestigkeit (kg/cm2)Compressive strength (kg / cm 2 )
NichtbrennbarkcitNon-combustible kit
Wasserfestigkeit (kg/cmJ)Water resistance (kg / cm J )
Wärmeisolierung (kcal/m h 0C)Thermal insulation (kcal / mh 0 C)
FeuerfestigkeitFire resistance
Dauer der Erhitzung (Stunden)Duration of heating (hours)
Temperatur der erhitzten Oberfläche (0C) Maximale Temperatur der gegenüberliegenden, rückwärtigen Oberfläche (°C)Temperature of the heated surface ( 0 C) Maximum temperature of the opposite, rear surface (° C)
Verformung, Zerstörung, Abbau und Risse Ergebnisse der Analyse nach derDeformation, destruction, degradation and cracking results of the analysis
FeuerfestigkeitsprüfungFire resistance test
Aus der obigen Tabelle ergibt sich, daß die Gegenstände nicht brennbar waren und weder Rauch, Flammen noch restliche Flammen entwickelten und eine ausgezeichnete Feuerfestigkeit aufwiesen. Bei der Prüfung auf Feuerfestigkeit erlosch die Flamme an demFrom the table above it can be seen that the objects were not flammable and neither smoke, Flames developed residual flames and had excellent fire resistance. In the Fire resistance test went out on the flame
Probon Nr. IProbon No. I
20
0,6320th
0.63
4545
15 0,6815 0.68
4545
Artikel unmittelbar nach dem Abschalten der zur Erwärmung dienenden Flammen.Article immediately after switching off the flames used for heating.
Die Artikel hatten eine gute Wasserfestigkeil und eigneten sich als Baumaterialien. /. B. für Decken und Wände.The articles had a good waterproof wedge and were useful as building materials. /. B. for ceilings and Walls.
Hierzu 2 Blati ZeichnuimciiFor this 2 sheets of drawings
Claims (8)
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Publications (3)
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| DE2248304C3 true DE2248304C3 (en) | 1978-09-28 |
Family
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Family Applications (1)
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- 1972-10-02 DE DE19722248304 patent/DE2248304C3/en not_active Expired
Also Published As
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