DE2311918A1

DE2311918A1 - Thermisch und akustisch isolierendes baumaterial

Info

Publication number: DE2311918A1
Application number: DE2311918A
Authority: DE
Inventors: Otto A Oshida; Michael Shawgo
Original assignee: Grefco Inc
Current assignee: Grefco Inc
Priority date: 1972-03-09
Filing date: 1973-03-09
Publication date: 1973-09-20
Also published as: DE2311918B2; FR2175187A1; ATA203973A; GB1390736A; NL170271C; CA1014726A; US3779860A; BE796439A; FR2175187B1; NL7303393A; JPS5519917B2; JPS48102826A; NL170271B; IT979291B; AT352603B

Description

23 400 n/wa

Grefco Inc., Philadelphia, Pa. / USA

Thermisch und akustisch isolierendes Baumaterial

Die vorliegende Erfindung bezieht sich im allgemeinen auf thermisch und akustisch isolierende Materialien und insbesondere auf Materialien, die für die Isolierung von Bauten und als schallisolierende Ziegel verwendbar sind.

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Isolierende Materialien sind seit vielen Jahren bekannt und hierunter vor allem jene, die verschiedene inerte Typen von Mineralaggregaten, faserigen Materialien und ausgesuchtem Bindemittel enthalten. Ein Beispiel für inerte Typen von Mineralaggregaten schliesst aufgeblähten Vermiculit und expandierten Perlit ein.^ Perlit stellt eine Form eines glasartigen Gesteines, ähnlich Obsidian dar, das üblicherweise 65 bis 75 % Siliziumdioxid, 10 bis 20 % Aluminiumoxid und 2 bis 5 % Wasser enthält. Bei Erhitzen von Perlit bis zum Erweichungspunkt expandiert dieser unter Bildung eines leichten, flockigen Materials, ähnlich wie Bimsstein. Vermiculit stellt ein Mineral aus der Klasse der Glimmer dar. Es ist jedoch hydratisiert und weist die Eigenschaft der Expansion auf das 6-bis 20-fache seines Volumens beim Erhitzen auf etwa 1O93°C (2000⁰F) auf. Grundsätzlich stellt es ein hydratisiertes Magnesium-Aluminium-Eisensilikat dar, das kleine Mengen anderer Mineralien enthält. Perlit stellt eine allgemeine Bezeichnung für die vorstehend erwähnten Gläser des vulkanischen Typus dar, welche bei Erhitzung auf kontrollierte Temperaturren unter Bildung von Teilchen geringen Gewichtes expandieren, die gute thermische und schallisolierende Eigenschaften aufweisen. Darüber hinaus war es bekannt, dass sowohl expandierter Perlit und aufgeblähter oder expandierter Vermiculit besondere Eigenschaften bei der Verwendung in Verbindung mit faserigem Material und ausgesuchten Bindemitteln für die Herstellung von verschiedenen Typen von Isolierplatten geringen Gewichtes aufweisen. Verschiedene dieser Produkte haben sich äusserst nützlich als Dachplattenisolationsmaterial sowie als akustisch isolierende Ziegel erwiesen, wobei diese einen grossen Mengenanteil von entweder Vermiculit- oder Perlitmineralaggregat, einen relativ kleinen Mengenanteil faserigen Materials, d.h. eine

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Menge, die den festigkeitsverleihenden Eigenschaften dieses Bestandteils proportional ist, und eine ausreichende Menge Bindemittel unter fester Zusammenhaltung des Aggregates und der Fasern innerhalb eines dimensionsstabilen Bauplattenmaterials aufwiesen.

Derartige Produkte wurden im allgemeinen unter Verwendung des "Nassverfahrens" erzeugt, welches die Herstellung einer wässrigen Aufschlämmung der Plattenbestandteile, Entfibrillierung des faserigen Materials, gleichförmige Suspendierung der Feststoffe innerhalb der Aufschlämmung durch Rühren, Entwässerung der Aufschlämmung durch Passieren durch beispiels-weise ein Entwässerungssieb oder dgl. unter Erzeugung einer verfilzten, nassen Platte, Anwendung eines leichten Druckes auf die nasse Platte, um sie zu verfestigen und ihr gleichförmige Dicke zu verleihen, und nachfolgende Trocknung der gebildeten Platte umfasst. Die vorliegende Erfindung modifiziert das vorstehend beschriebene Verfahren erheblich durch teilweise Entwässerung der verfilzten Platte vor der Aufbringung eines dünnen Überzuges auf die noch nasse Platte, nachdem diese etwas verdichtet worden ist, um eine gleichförmige Dicke zu gewährleisten. Schliesslieh wird die Platte entwässert, auf gleichförmige Dicke verpresst und getrocknet, wie es in dem vorstehenden Verfahren beschrieben ist. Die die vorstehend erwähnten Mineralaggregate enthaltenden, plattenbildenden Aufschlämmungen weisen sehr gute Entwässerungseigenschaften auf, aus denen sich in der Praxis eine vorteilhafte Selbstentwässerung ergibt.

Das Endergebnis stellt eine Mehrkomponentenisolierplatte dar, die ein Mineralaggregat, Fasern und ein Bindemittel enthält, worin eine untereinander verfilzte Masse an klumpen-

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freien Fasern, die Teilchen des Mineralaggregates aufnimmt, und in Abstand voneinander über die gesamte Bauisolierplatte verteilt hält.

Einige der festgestellten Mängel wärme- und schallisolierender Bauplatten, insbesondere der Isolierplatte des Perlittypus, sind schlechte Festigkeitseigenschaften in der oberen Oberfläche der Platte, leichter Abrieb der oberen und unteren Plattenoberfläche und hohe Absorption bzw. tiefes Eindringen von heiss aufgetragenem Asphalt in die Platte gewesen, wodurch grössere Asphaltmengen für die Bindung erforderlich sind. Diese Mängel haben fallweise zu (ungenügenderJBtadungsfestigkeit zwischen der Dachmembran und der oberen Oberfläche der Isolierplatte oder zwischen der unteren Oberfläche der Isolierplatte und der Deck- bzw. Dachrückseite geführt.

Diese Mängel sind etwas durch die Entwicklung eines Asphalt-Tonüberzuges für die obere Oberfläche der Isolierplatte gemildert worden, was zu einer geringfügigen verbesserung der Plattenfestigkeitseigenschaften geführt hat. Jedoch ist kürzlich ein wirtschaftlicheres Zwei-Lagen-Dachmaterialsystem eingeführt worden, durch welches eine neue Schwierigkeit durch Spaltung der Dachmembran infolge Wärmeausdehnung und —zusammenziehung bei grossen Schwankungen der Aussentemperaturen entstanden ist. Bei einigen Glasfaserplatten ist berichtet worden, dass diese Risse bei den Stossfugen der Platten auftreten, doch konnte dieses Problem durch über-, kleben der Fugen mit Klebebändern gemildert werden. Es wurde über ähnliche in Dachplatten desEönmaLittypus berichtet, doch nehmen diese kein bestimmtes Muster an, wobei die. Risse dazu führen, dass die Platte selbst bricht, wobei ein Riss

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entsteht, der sich von der oberen Oberfläche der Platte bis zur unteren auf dem Dach aufliegenden Fläche erstreckt. Dieses nicht voraussagbare willkürliche Splittern der Schichten ist ebenfalls auf die ungenügendenPlattenfestigkeitseigenschaften, insbesondere an der oberen Oberfläche der thermisch und akustisch isolierenden Platten das Perraalittypus zurückgeführt worden.

Das Zweilagen-Bedachungssystent ist häufig trotz der vor-, stehend erwähnten Nachteile verwendet worden. Die allgemeine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, grössere Festigkeitsverbesserungen der thermisch und akustisch isolierenden Platten des Perlit-Typus zur Überwindung der vorstehend erwähnten Nachteile zu ermöglichen. Grundsätzlich wird dies durch die Aufbringung eines relativ dünnen Überzuges eines entf!brillierten, faserigen Zellulosematerials als Verstärkungsfaser und eines Bindemittels, das auch andere Zusätze enthält, über die obere Oberfläche einer Matte erreicht, welche auf einer Plattenherstellungsmaschine gelagert ist und ebenfalls grundsätzlich ein entfibriliiertes, faseriges Zellulosematerial und ein Bindemittel enthält. Das Überzugsmaterial wird hierbei an dem "nassen Ende" des Plattenherstellungsverfahrens aufgebracht und bildet einen überzug oder eine Haut als integralen Teil der Platte unter Vermeidung eines VerklebungsVerfahrens aus.

Die vorliegende Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, auf dem Gebiet der bekannten Bau-Isoliermaterialien eine Verbesserung des Materials, das alle Vorteile herkömmlicher Materialien einschliesslieh geringen Gewichts, leichte Erzeugung in dem Nassverfahren und zusätzlich wesentlich verbesserte Isoliereigenschaften sowie wesentlich verbesserte Plattenfestig-

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keit aufweist, durch Aufbringung eines Überzugs auf zumindest eine grössere Oberfläche der "nassen Matte" während des Plattenerzeugungsverfahrens zu erreichen.»

Die Erfindung hat sich weiter die Aufgabe gestellt, einen überzug bzw. eine Beschichtung für eine derartige Bauplatte zur Verfügung zu stellen, der mineralische Fasern, z.B., Glas-, Gesteins-, Schlac-ken- und Asbest-Fasern enthalt, wodurch Verziehungen infolge starker Schrumpfung während des Trocknungsverfahrens eliminiert und im wesentlichen die Oberflächenfestigkeit der resultierenden Isolierplatte erheblich erhöht wird.

Die Erfindung hat sich ferner die Aufgabe gestellt, ein Verfahren zum Aufbringen eines Überzugs oder Haut auf die Oberfläche der nassen Rohmatte während des Plattenherstellungsverfahrens zu schaffen, wobei der überzug ein integraler Teil der Platte wird, und eine Verklebungsstufe entfällt.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zur Herstellung von Bau-Isolierplatten, die Überzogen werden, sowie von Platten, die aus mehreren Lagen von schichtenweise verschiedenen Plattenmaterialien bestehen, bereitzustellen.

Die Erfindung hat sich weiter die Aufgabe gestellt, eine Allzweckisolierplatte zu schaffen, die besonders gute Wärme- und Schallisoliereigenschaften, bei gleichzeitig optimal niedrigem Gewicht pro Volumeneinheit und entsprechend hoher Biegefestigkeit aufweist.

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Es wird ein thermisch und akustisch isolierendes Material und ein Verfahren zu dessen Herstellung zur Verfügung gestellt, wobei das Material unter anderem ein Mineralaggregat ein entfibrilliertes, organisches, faseriges Material und ein Bindemittel enthält, indem das isolierende Material in der Form einer isolierenden Bauplatte vorliegt und ein überzug, der mineralische Fasern enthält, zumindest auf eine grössere Oberfläche des isolierenden Baumaterials auf-, gebracht wird.

Zusätzlich wird ein Verfahren zur Herstellung des überzogenen thermisch und akustisch isolierenden Baumaterials zur Verfügung gestellt, welches geeignete Vermischung eines thermisch expandierbaren Mineralaggregats, eines entf!brillierten, organischen, faserigen Materials und eines Bindemittels, Aufbringen einer ausreichenden Menge dieses Materials auf eine Plattenherstellungsmaschine unter Erzeugung einer Matte gewünschter Dicke und Konsistenz, teilweise Entwässerung der Matte, Aufbringen eines organische Fasern und ein Bindemittel enthaltenden Überzugs auf die noch nasse Oberfläche der Matte, nachfolgende Entwässerung, Verpressen und Trocknen der Platte unter Erzeugung des beschichteten, thermisch und akustisch isolierenden Baumaterials umfasst.

Insbesondere betrifft die Erfindung ein thermisch und akustisch isolierendes Material, welches aus einem thermisch expandierbaren Mineralaggregat wie Perlit oder aufgeblähtem Vermiculit, einem entf!brillierten,· faserigen Zellulosematerial, wie Zellulosepulpe, und einem Bindemittel, welches im allgemeinen bituminöser Art ist, als eine Aufschlämmung erzeugt wird, welche auf einer Platten erzeugenden Maschine im nassen Zustand aufgebracht und teilweise entwässert wird. Nach der

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partiellen Entwässerung wird ein überzug auf die noch nasse, abgesetzte Masse aufgebracht, wobei der überzug ein entfibriliiertes, organisches, faseriges Material, wie Zellstoff, ein Bindemittel, das im allgemeinen bituminöser Art ist, Ton, Stärke und Glasfasern zusätzlich zu weiteren Zusatzstoffen, die die feuerhemmenden Eigenschaften der resultierenden Platte verbessern können, enthält. Diese' Zusätze können unter anderem Borsäure, Borax, Ammoniumsulfat und verschiedene Phosphate einschliessen, die alle im allgemeinen zur Verbesserung der Peuerbestandxgkext beitragen. Die zu beachtende Begrenzung, insbesondere bezüglich der die Feuerbestandigkeit fördernden Stoffe, stellt die nachteilige Wirkung dar, die diese wasserlöslichen Zusatzstoffe auf die Wasserabsorptionseigenschaft der resultierenden Platte ausüben. Die überzugsmasse hat eine niedrige Konsistenz, d.h. sie ergibt einen überzug mit niedrigem Feststoffgehalt, der einen hohen Prozentsatz Glasfasern zur Verstärkung aufweist, und ergibt ein Isoliermaterial mit einem zähen überzug auf der Oberfläche, wodurch die Platte stark verbesserte Festigkeitseigenschaften erhält. So wurden nicht nur die spezifischen Bestandteile des isolierenden Materials gemäss der Erfindung sorgfältig ausgewählt und kombiniert, sondern auch die Mengenverhältnisse der Bestandteile wurden, um optimale Ergebnisse zu erhalten, sorgfältig ausgesucht.

Die Erfindung umfasst auch die nachfolgenden Bereiche (Tabelle I) der Mengenverhältnisse bezüglich des Gesamtgewichtes des trockenen isolierenden Endproduktes und des trockenen fertigen Überzugsmaterials:

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Tabelle I

Bestandteile

Prozentsatz der Plattensubstanz

Thermisch expandierbares Mineralaggregat

50-85

Prozentsatz der Bestandteile im überzug

keine

Entfibriliiertes, organisches, faserartiges Material

10-30

40-8O

Bituminöses Bindemittel Ton

Stärke

Glasfasern

1-12	5-20
0.1-8	2.0-15
keine	1.0-10
keine	0.1-10

Verschiedene andere Zusatzstoffe können dem vorstehend angeführten Material zur Verbesserung der Qualitäten entsprechend der Art und dem Ausmass in dem es verbessertwerden soll, zugefügt werden.

Einige Zusatzstoffe können bestimmte Eigenschaften, z.B. die thermische und akustische Isolierwirkung, die Querfestigkeitseigenschaften. die Oberflächenfestigkeitsmerkmale etc. verbessern, ohne dabei weitere wichtige Merkmale, die für ein vorteilhaft verwendbares Baumaterial erforderlich sind, merklich zu beeinträchtigen.

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Das thermisch expandierte Mineralaggregat, z.B. Perlit oder aufgeblähter Vermiculit, das in diesen Materialien verwendet wird, soll 50 bis 85 Gew.% des gesamten Plattenmaterials betragen. Die expandierten Mineralteilchen, erleichtern die Entwässerung der nassen Plattenmaterial-Aufschlämmung und - sie enthalten viele Hohlräume - erzeugen Leerräume im Inneren der fertigen Platte. Die den Wärmeübergang durch Konvektion und Leitung behindern. Dies trägt auch zur Druck- und Zugfestigkeit der Platte, sowie zu deren Eindruckfestigkeit bei. Das im Rahmen der Verbindung verwendete, expandierte Mineralaggregat sollte in Teilchenform mit einem Raumgewicht von etwa 32.2 kg bis 128.3 kg pro m. vorliegen, wenngleich unter gewissen Umständen Abweichungen von diesem Wert möglich sind. Um optimale Eigenschaften zu erreichen, sollten die Teilchengrössen des expandierten Mineralaggregats im Bereich von etwa 0.84 mm bis etwa 0.074 mm liegen, wenngleich auch andere Grössenordnungen verwendet werden können.

Die gemäss der Erfindung verwendeten Fasern bestehen normalerweise aus Holz, jedoch auch Zellulosefasern werden in Abhängigkeit von der Verfügbarkeit verwendet. Beispielsweise können Getreide- bzw. Maisstengel, Zuckerrohr, Abfallpapierfasern, wieder aufgeschlämmter Ausschuss oder dergleichen Verwendung finden, Darüberhinaus können andere als Zellulosefasern entweder für sich allein oder zusammen mit Zellulosefasern verwendet werden. Aus Gründen der Einfachheit wird die Beschreibung auf Zellulosefasern abgestellt, wobei jedoch darauf hingewiesen wird, dass im Rahmen der Erfindung auch andere Fasern an deren Stelle verwendet werden können.

Faserartige Substanzen, die innerhalb des Anwendungsbereiches der Erfindung verwendet werden, werden alle in entfibrilliertem

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oder aufgespaltenem Zustand verwendet. Sie umfassen verschiedene organische Fasern, wie Zeitungspapier, Zellstoff, Bagasse und andere. Natürlich sind diese Fasern nicht auf organische oder Zellulosefasern beschränkt. Anderes Fasermaterial nichtorganischer Art, wie Asbeste, Gestein, Schlacke

/verwen

und Glasfasern können in der Aufschlämmung dispergiert/werden. Auch sie vermögen die Festigkeitsmerkmale der Platte zusätzlich zu den feuerhemmenden Merkmalen zu verbessern. Das faserförmige Material wird in der Aufschlämmung für die Plattenerzeugung derart dispergiert, dass die einzelnen Fasern voneinander getrennt sind, so dass sie sich im fertigen Plattenmaterial und-überzug als eine Masse miteinander verfilzter Fasern befinden, die die Aggregatsteilchen sowie sie anderen Komponenten der Aufschlämmung umgeben. Lange oder kurze Fasern können gleichermassen gut oder auch ein Gemisch von Fasern verschiedener Längen kann erfolgreich verwendet werden. Jedoch sollten, um optimale Ergebnisse zu erhalten, die Fasern in der Platte 1 bis 5 mm lang sein und einen Durchmesser von 5 bis 30 Mikron aufweisen, während die in dem überzug verwendeten Fasern eine Länge von 3 bis 30 Millimeter und einen Durchmesser von 5 bis 30 Mikron besitzen sollen. ~~

Verschiedene Beispiele von Materialien, die prinzipiell als Bindemittel verwendet werden können, die jedoch dem Grundmaterial weitere günstige Merkmale verleihen können, und für die Ausführung der Erfindung bei alleiniger Verwendung oder in Korabination nützlich sind, stellen Tone wie Kaolin oder Porzellanerde, Bindeton, feuerfester Ton bzw. Schamotte, Tonzeug, Bentonit, Seifenerde, aktivierte Tone, sogenannte staubende Tone, Bleichtonerden, kalcinierte Tone, kolloidale

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Tone, Emailtone und Füllstofftone dar. Es kann Stärke verwendet werden und verschiedene bituminöse Zusatzstoffe, wie Asphalt können entweder als Feststoff oder in Emulsionsform hinzugefügt werden. Weitere Materialien mit ähnlichen Eigenschaften können im Rahmen der Erfindung, um ähnliche Wirkungen zu erzeugen, verwendet werden. Bei der Anwendung der Erfindung ist insbesondere Asphalt als Bindemittel zusammen mit Bentonitton und Stärke bevorzugt.

Die in der Isolierplatte verwendete Bindemittelmenge beträgt 1 bis 12 % und in dem überzug 5 bis 20 % , bezogen auf die Trockengewichte des fertigen Materials. Bentonitton ist natürlich unbrennbar und dessen Verwendung begünstigt die Feuerbeständigkeit der Platte. Er wirkt auch als v/asserabweisender Stoff insoweit, als er in Gegenwart von Wasser anschwillt und hierbei die umgebenden Leerräume in der Platte erfüllt, wodurch eine weitere Wasseraufnahme durch die Platte erschwert wird, Wird Stärke als Bindemittel verwendet, so ist es möglich, mit minimalen Mengen an Fasermaterial auszukommen wodurch die Platte ein niedrigeres Gewicht und eine höhere Feuerbeständigkeit erhält. Asphalt ist billig, bequem zu verwenden und ist ein ausreichend gutes Bindematerial, zusätzlich zu seiner Wirkung der Verbesserung der Wasserabweisung der fertigen Isolierplatte. Es liegt innerhalb des Rahmens der Erfindung, verschiedene Kombinationen dieser Materialien zwecks Erhalt eines vorteilhaft verbesserten Produktes zu verwenden. Ein Beispiel hierfür stellt die Kombination von Bentonitton und Stärke dar, welche die Feuerbeständigkeit der Platte unter gleichzeitiger Gewährleistung hoher Bindungsfestigkeit verbessert. In gleicher Weise verbessert die Verwendung von Bentonitton in Verbindung mit Asphalt die Feuer- und Feuchtigkeitsbeständigkeit der Platte.

Der primäre Vorteil der Erfindung liegt in der bemerkenswerten Festigkeitsverbesserung des vorstehend besprochenen ther-

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misch und akustisch isolierenden Plattenmaterials, wobei dieser Festigkeitszuwachs durch Anwendung eines dünnen Überzugs ausjfaserigem Material, d.h. eines Überzugs, auf die Oberfläche der nassen Matte, erreicht wird, die aus der Ausschlämmung auf der Plattenherstellungsmaschine während dem Plattenherstellungsverfahren und vor den Entwässerungs-, Verpressungs- und Trocknungsverfahrensstufen aufgebracht wird. Das Verfahren, wie vorstehend erwähnt, umfasst die geeignete Vermischung des thermisch expandierten Mineralaggregats, eines entf!brillierten, vorzugsweise faserigen Zellulosematerials, eines Bindemittels und eines Tons zu einer wässrigen Aufschlämmung, Aufbringen einer ausreichenden Menge dieses Materials auf einer Plattenherstellungsmaschine unter Bildung einer Matte der gewünschten Dicke und Konsistenz, teilweise Entwässerung der Matte und Aufbringen eines Überzugs auf die noch nasse Oberfläche der Matte, der im wesentlichen aus Zeitungspapierbrei und einer Asphaltemulsion mit Zusätzen aus Glasfasern, Stärke, Ton, etc. besteht.

Die nasse Matte wird sodann unter einer Kopf- bzw. Umkehrkammer durchgeführt, die die faserige überzugsmasse gemäss der Erfindung auf die nasse Oberfläche der Matte aufbringt. Der überzug kann durch Beschichtung mittels Walzen oder durch eine Vielzahl von Sprühvorrichtungen,die durch eine unter Druck stehende Vorratsquelle gespeist werden, oder mittels Bürsten aufgebracht v/erden. Die Matte weist nach der teilweisen Entwässerung eine ausreichende Festigkeit zur Aufnahme der Beschichtung ohne Beschädigung ihrer Oberfläche oder ihrer Faserstruktur auf. Wenn ein Walzenbeschienter verwendet wird, führt eine Vorratsquelle kontinuierlich das Beschichtungsmaterial der Beschichtungsmaschine zu, um die Aufbringung einer geeigneten Dicke der Beschichtung auf die Plattensubstanz sicherzustellen. Die nasse Platte wird sodann weiter entwässert, verpresst und unter Bildung der Bauisolierplatte getrocknet. Verschiedene Ausführungsformen der Erfindung

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sind im Detail nachstehend beschrieben, um dem Fachmann auf diesem Gebiet ein volles Verständnis der Prinzipien und die Erzeugung derartiger Einheiten unter Verwendung des üblichen Fachwissens auf ihrem Gebiet zu ermöglichen. Aus dieser detaillierten Beschreibung lässt sich jedoch keine Einschränkung auf irgenwelche derartige Details des Materials oder des Verfahrens ableiten. Es ist vielmehr eine grosse Vielzahl von Ausführungsformen möglich, wobei alle Alternativen/ Substitutionen und Äquivalente im Rahmen der Erfindung mit eingeschlossen sind, Die Erfindung ist durch die folgenden Beispiele veranschaulicht, in denen alle Teile und Prozentsätze in Gewichten, sofern nicht anders angegeben, bezeichnet sind, und die beste Art für. die Verwirklichung der Erfindung anzusehen sind.

Beispiel 1

Das folgende Beispiel/veranschaulicht die Herstellung des vorstehend besprochenen, überzogenen bzw. beschichteten thermisch und akustisch isolierenden Baumaterials.

Aufbereitetem Zeitungspapierbrei einer Menge, die 22,5 Gew.-% der trockenen Fertigplatte beträgt, wird Wasser unter Erzeugung einer verdünnten Papierzellstoffaufschlämmung zugefügt. Eine geeignete Menge an Bindemittel, in diesem Fall 5 Gew.-% eines Asphaltbindemittels, wird der wässrigen Zellstoff aufschlämmung zugefügt. Von der aufbereiteten Zeitungspapier-Asphaltmasse werden sodann 2o% für die nachfolgende Verwendung als überzug für die erzeugte Platte weggenommen. Dem Überzugsmaterial werden sodann Glasfasern in einer Menge zugefügt, die 2,5% des Überzugsmaterials in dem Endprodukt ausmacht. Die Fasern weisen Längen im Bereich von 3 bis 3o mm

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und einen Durchmesser von 5 bis 30 Mikron auf. Das thermisch expandierte Mineralaggregat, nämlich Perlit, wird in einer Menge, die 70 % des Endtrockengewichts der Platte ausmacht, zu dem verbleibenden, aufbereiteten Zeitungspapierzellstoff-AsphaltmateriaL hinzugefügt. Der Brei aus Zeitungspapier-Asphalt-Perlit wird sodann gemäss den Standardverfahren zur Herstellung von Isolierplatten durchgemischt. Das Material, d.h. die Plattenausgangsmasse wird sodann auf den Plattenerzeuger aufgebracht und lediglich in einem zur Entfernung des Ober-

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flächenglanzes ausreichenden Mass entwässert. Dies fixiert die nasse Matte am Ort und verhindert fast völlig jegliche Zerstörung der Mattenstruktur während des Aufbringens der überzugsmasse oder -mischung auf deren Oberfläche. Der überzug einschIiesslieh der Glasfasern wird dann auf die nasse Mattensubstanz durch Fliessbeschichtung aufgebracht. Doch können auch andere geeignete Verfahren angewandt werden. Dieentstandene Matte mit der Oberflächenschicht wird sodann unter Vakuum weiter entwässert und nachfolgend auf eine Dicke von 2.54 cm verpresst und über Nacht bei einer Temperatur von 110° C getrocknet. Die nach diesem Beispiel und den folgenden Beispielen erzeugte Platte wies eine Dicke von etwa 2.54 cm bei einer Dichte von etwa 128 kg bis 160 kg pro m und in nassem Zustand einen Feststoffgehalt von 20 bis 25 % auf.

Beispiel 2

In diesem Beispiel wurde im wesentlichen gemäss Beispiel

I vorgegangen. Der Prozentsatz der Komponenten und die als Ergebnis der Versuche erhaltenen Messdaten sind in Tabelle

II zusammengefasst.

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Tabelle II

Plattenansatz %

B
Überzugsansatz %

Perlit 70

Zeitungspapierbrei 22.5 Asphalt 5.0

Ton (Bentonit)

2.5

Zeitungspapierbrei 61.0

Asphalt	13.5
Ton (Bentonit)	7.0
Stärke	5.3
Glasfasern	2.6
Borsäure	' 5.3
Borax	5.3

Neben den wesentlichen Bestandteilen der.Isoliermaterialien gemäß der Erfindung können weitere wirksame Bestandteile in den fertigen Platten vorgesehen werden. Beispielsweise können Insektizide, insbesondere gegen Termiten, Materialien, die das Wachstum von Algen hemmen, Appretiermaterialien, in Fällen, wenn die Bindemittelkomponente der Platten die Wc3serabsorption nicht in ausreichender Weise hindert, Oberflächen glättende Bestandteile wie Diatomeenerde etc.¹ , entsprechend dem jeweiligen, spezifischen Endzweck, hinzugefügt werden.

Die Zusätze¹an Ton und Stärke, die in dem Überzug der Isolierplatte verwendet werden, weisen erhebliche Verbesserungen der Festigkeit sowohl an der oberen Oberfläche als auch der unteren Oberfläche der Platte auf, was auf eine entsprechende Wanderung der Stärke durch die Platte hinweist. Der Zusatz von Glasfaser zu dem Überzug verhindert oder verzögert ebenfalls erheblich ein Verziehen der Platten während des Trocknungsverfahrens als Ergebnis übermäßiger.

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Schrumpfung innerhalb des Plattenüberzugs. Die Glasfasern verringern oder beseitigen nicht nur das Problem des Verziehens, sondern verleihen der Platte mit der überzogenen Oberfläche auch zusätzliche Festigkeit. Um die Feuerwiderstandsfähigkeit der überzogenen Platte im Hinblick auf den hohen Prozentsatz an organischen Materialien innerhalb der Platte zu verbessern, können Zusätze wie Borsäure, Borax, Ammoniumsulfat, und verschiedene Phosphate hinzugefügt werden, Die günstigen Ergebnisse werden wie angeführt, im allgemeinen mit einem kombinierten Gemisch aus Borsäure und Borax erhalten. Die Verwendung feuerhernmender Materialien zwecks besserer Feuerwiderstandsfähigkeit ist durch die nachteilige Wirkung dieser wasserlöslichen Zusätze auf die Wasserabsprptionseigenschaften der Platte begrenzt.

Der Bruchmodul (MOR) von überzogenen Platten, die eine Dichte von 160kg pro m aufweisen, zeigte bei Bruch durch Zugbeanspruchung auf der oberen Oberfläche einen durchschnittlichen Festigkeitszuwachs von 125% (5,83 bis 12,30 kg pro cm²). Der Festigkeitszuwachs war bei Zugbeanspruchung der unteren Oberfläche nicht derart groß, jedoch noch ziemlich erheblich, und betrug durchschnittlich etwa 55% (d.h. 5,97 bis 9,20 kg pro cm²). Der Festigkeitszuwachs für überzogene. Platten betrug durchschnittlich bei einer Dichte von 128 kg pro m³ 134 % (4,29 bis 10,0 kg pro cm²) und 46 % (4,29 bis 6,27 kg pro cm²) jeweils für den Bruch der oberen und unteren Oberfläche. Versuche bezüglich der inneren Bindungsfestigkeit ergaben ebenfalls Festigkeitsverbesserungen von etwa 12 % (0,71 bis 0,92 kg pro cm²) und 17% (0.79 bis 0,92 kg pro cm²) für die überzogenen Laboratoriumsplatten gegenüber den nicht überzogenen bei Dichten von jeweils 128 bis 160 kg pro cm.

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Es wurden folgende Prufmethoden angewandt: Der Bruchmodul wurde gemäß ASTM-C-203 bestimmt, wobei jedoch 5.08 cm χ 15.24 cm Proben auf einem 10.16 cm Abstand anstelle von 7.62 cm χ 30.48 cm Proben auf einem 25.40 Abstand verwendet wurden. Die innere Bindungsfestigkeit (Zugfestigkeit senkrecht zur Plattenoberfläche) wurde gemäß ASTM-C-209 mit der Ausnahme bestimmt, daß 5.08 cm χ 5.08 cm Proben anstelle von 30.48 cm x. 30.48 cm .verwendet wurden. Der Flammenversuch mit geneigten Platten (inclined panel flame test), wurde gemäß ASTM-C-2o9 mit der Ausnahme durchgeführt, daß 15,24 cm x.15.24 cm Proben anstelle von 30,48 cm χ 30.48 cm verwendet wurden. ...

Jede der verschiedenen verfügbaren Plattenherstellungsmaschinen kann zur Herstellung der hier beschriebenen Platten einschließlich der Fourdrinrermaschine des Vakuumdrehfilters oder der Zyiindertypenplattenmaschinen, die alle kontinuierlich und nach dem Saug-Formverfahren arbeiten, verwendet werden.

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Claims

Patentansprüche

1. Thermisch- und schallisolierendes Material, dadurch gekennzeichnet, daß es ein mineralisches Aggregat, ein entfibrllliertes, organisches, fa seriges Material und ein Bindemittel enthält und das isolierende Material in Form einer, isolierenden Bauplatte vorliegt und ein Glasfasern enthaltender überzug auf zumindest eine größere Oberfläche der Bauisolierplatte aufgebracht ist.

2. - Material nach Anspruch 1, dadurch g e kennzei chnet, daß ein Oberzug aus entfibrilliertem, organischem, faserigem Material, einem Bindemittel und Glasfasern auf zumindest eine größere Oberfläche der Bauisolationsplätte aufgebracht ist.

3. Material nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß es ein thermisch expandiertes, mineralisches Aggregat, ein entfibrilliertes, zellulosisches, faseriges Zellulosematerial und ein Bindemittel aufweist und der Oberzug ein entfibrilliertes, organisches faseriges Material, Ton, ein Bindemittel und Glasfasern enthält.

4. Material nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel bituminöser Art ist.

5. Material nach Anspruch 3, dadurch g e kenn ze lehnet, daß das entf!brillierte, organische, faserige Material ein Zellulosematerial ist.

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6. Thermisch und akustisch isolierendes Material, dadurch g e k e η η ζ ei c h η e t, daß es etwa 50 bis etwa 85 % thermisch expandiertes, mineralisches Aggregat etwa 10 bis etwa 30 % entfibrilliertes, faseriges Zellulosematerial, etwa 1 bis etwa 12 % bituminöses Bindemittel enthält, wobei das Material in Form einer baulichen Isolierplatte mit einem darauf befindlichen überzug vorliegt, der etwa 40 bis etwa 80% entfibrilliertes, zellulosisches, faseriges Zellulosematerial, etwa 5 bis etwa 20 % bituminöses Bindemittel, etwa 2 bis etwa 15% Ton und etwa 1 bis etwa 8% Glasfasern enthält.

7. Material nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das entfibriliierte, faserige Zellulosematerial aus der aus Zeitungspapierbrei, Zellstoff, Kraftpapierzellstoff und Bagasse bestehenden Klasse ausgewählt ist, das bituminöse Bindemittel Asphalt ist,der Ton aus der aus Kaolin oder Porzellanerde, Bindeton, feuerfestem Ton, Steinzeugton, Bentonit, Seifenerde, aktivierten Tonen, staubenden Tonen, Bleichtonen, kalcinierten Tonen, kolloidalen Tonen, Emailtonen und Füllstofftonen bestehenden Klasse ausgewählt ist, und die Glasfasern eine Länge von weniger als 3.81 cm (1.5 inch) und einen Durchmesser, der 50Mikron nicht übersteigt, aufweisen.

8. ' Material nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das entfibrillierte, faserige Zellulosematerial aufbereitetes Zeitungspapier und der Ton Bentonit ist. .

9. Überzogene, thermisch- und akustisch isolierende Platte, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein Mineralaggregat, das aus der aus thermisch expandiertem Aluminiumsilikatgestein, einschließlich Perlit und aufgeblähtem Vermiculit bestehenden Gruppe ausgewählt ist, einen Ton, der aus Kaolin, Bindeton, feuerfestem Ton, Bentonit, aktivierten Tonen, kalcinierten Tonen und Seifenerde bestehenden Klasse

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ausgewählt ist und Zeitungspapierbrei enthält und bei der isolierenden Platte auf zumindest eine ihrer größeren Oberflächen ein tfoerzug aufgebracht ist, der aus Zeitungspapierbrei, einem bituminösen Bindemittel, Ton, Stärke, und Glasfasern besteht.

10. Eine Perlit oder aufgeblähten Vermiculit enthaltende, thermisch und akustisch isolierende, mit einem überzug versehene Bauplatte, dadurch gekennzeichne t, daß sie auf Trockenbasis etwa 10 bis etwa 30% Zeitungspapierbrei, etwa 0,1 bis etwa 8% Bentonitton, etwa bis etwa 12 % Asphalt und etwa 50 bis etwa 85 % Perlit enthält und auf zumindest eine größere Oberfläche der isolierenden Bauplatte ein überzug aufgebracht ist, der etwa 40 bis etwa 80% Zeitungspapierbrei, etwa 5 bis etwa 20 % Asphalt etwa 2 bis etwa 15% Betonit, etwa 1 bis etwa 10% Stärke, etwa 1 bis etwa 8% Glasfasern, etwa 1 bis etwa 8% Borsäure und etwa 1 bis etwa 10 % Borax enthält.

11. Ein mit einem Überzug versehene Perlit enthaltende, thermisch und akustisch isolierende Platte, dadurch gekennzeichnet, daß sie auf Trockenbasis 70% thermisch expandiertem Perlit, 22% Zeitungspapierbrei, 5% Asphalt und 3% Wyoming Bentonitton enthält und auf zumindest eine größere Oberfläche ein überzug aufgebracht ist, der 62% Zeitungspapierbrei, 14% Asphalt, 6% Wyoming Bentonit, 5% Stärke, 3% Glasfasern, 4% Borsäure und 6% Borax enthält.

12. Verfahren zur Herstellung eines überzogenen, thermisch und akustisch isolierenden, Baumaterials, dadurch gekennzeichne t,daß man

a) ein thermisch expandiertes, mineralisches Aggregat, entfibrilliertes, faseriges Zellulosematerial, ein Bindemittel und Ton geeignet vermischt,

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b) eine geeignete Menge dieser Zusammensetzung . auf einer Plattenherstellungsirtaschine unter Bildung einer Matte gewünschter Dicke und Konsistenz aufbringt,

c) die Matte teilweise entwässert,

d) auf die noch nasse Oberfläche der aufgebrachten Masse einen aus Glasfasern, entfibrillierten, Zellulosefasern, Ton und Bindemittel bestehenden überzug aufbringt,

e) die Masse entwässert, verpreßt und trocknet.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch g e kennzei chnet, daß man das fibrillierte, faserige Zellulosematerial aus der aus Zeitungspapierbrei, Zellstoff, Kraftpapierzellstoff, und Bagasse bestehenden Gruppe auswählt, ein thermisch expandierbares Aluminiumsilicatgestein einschließlich Perlit und Vermiculit und als bituminöses Bindemittel Asphalt verwendet, den Ton aus der aus Kaolin oder Porzellanerde, Bindeton, feuerfestem Ton, Bdntonit, Seifenerde, aktivierten Tonen, stauhenden Tonen, kalcinierten Tonen, kolloidalen Tonen und Füllstofftonen bestehenden Gruppe auswählt und solche Glasfasern verwendet, die eine Länge von weniger als 3.81 cm und einen Durchmesser,der 30 Mikron nicht übersteigt, aufweisen.

14. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das thermisch und schallisolierende Material etwa 50 bis etwa 85 % thermisch expandiertes Mineralaggregat, etwa 10 bis etwa 30 % entfibrilliertes, faseriges Zellulosematerial, etwa 1 bis etwa 12 % bituminöses Bindemittel enthält und das Material in Form einer Bauisolierplatte vorliegt, wobei auf zumindest eine ihrer- größeren Oberflächen ein überzug aufgebracht ist, der etwa 4O-8O$ ent» fibrilliertes, faseriges Zellulosematerial, etwa 5 bis etwa 20% bituminöses Bindemittel, etwa 2 bis etwa 15% Ton und etwa

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1 bxö etwa 8% Glasfasern enthält.

15. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch g e k e η η-zeichne t,daß das thermisch und akustisch isolierende Material auf Trockenbasis etwa 50 bis etwa 85 % thermisch expandierten Perlit, etwa 10 bis etwa 30% Zeitungspapierbrei, etwa 1 bis etwa 12% Asphalt, etwa 0.1 bis etwa 8% Betonitton und der aufmessen görßere Oberfläche aufgebrachte überzug etwa 40 bis etwa 80% Zeitungspapierbrei, etwa 5 bis etwa 20% Asphalt, etwa 2 bis etwa 15% Bentonit, etwa 1 bis etwa 10% Stärke, etwa 1 bis etwa 8% Glasfasern, etwa 1 bis etwa 8% Borsäure und etwa 1 bis etwa 10% Borax enthält,

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