DE2337374C2

DE2337374C2 -

Info

Publication number: DE2337374C2
Application number: DE19732337374
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Original assignee: Gypsum Research SA
Current assignee: Gypsum Research SA
Priority date: 1973-07-23
Filing date: 1973-07-23
Publication date: 1989-05-11
Also published as: JPS5034616A; GB1435884A; NL7406135A; TR18753A; DE2337374A1; CS207556B4; BE814383R; FR2238681A2

Description

Gegenstand des Hauptpatentes 23 36 220 ist ein Verfahren zur Herstellung von faserhaltigen Baukörpern, insbesondere Platten, durch Ausbildung eines Vlieses aus Gemischen von faserigen Substan zen mit sulfatischen Bindemitteln und einer Wasser menge, die um ein Vielfaches größer ist, als die zum Abbinden der sulfatischen Bindemittel notwendige Wassermenge, wobei die Hauptmenge des Über schußwassers vor Beginn des Abbindevorgangs aus dem Vlies mechanisch entfernt und dieses gegebe nenfalls unter Verpressen, zu einem Formling geformt wird, der nach dem Abbinden getrocknet wird, dadurch gekennzeichnet, daß als sulfatisches Bindemittel ein Calciumsulfat-Halbhy drat eingesetzt wird, das aus einem auf die erforderliche Feinheit vorgemahlene Rohgips durch Kochen in Gegenwart von 0,05 bis 0,8 Gew.-% an Chloriden des Magnesiums, Calciums, Cobalts oder Zinns oder von Kalium- bzw. Magnesiumperchlora ten gewonnen worden ist, und dessen spezifische Oberfläche - gemessen nach Blaine - in wäßriger Suspension 500 bis 6000, vorzugsweise 1500 bis 4000 cm²/g beträgt und sich in wäßriger Suspension nicht oder nur unerheblich ändert, bis die Hauptmen ge des Überschußwassers aus dem Vlies mechanisch entfernt ist.

Abänderungen und weitere Ausgestaltungen dieses Gegenstandes sind die Ansprüche 2 bis 5.

Diese technische Lehre basierte auf der Beobachtung, daß bei allen in trockenen Verfahren ohne besondere Maßnahmen erzeugten Halbhydratgipsen die einzelnen Gipsteilchen sofort nach der Benetzung mit Wasser zerfallen. Durch diesen Zerfall der einzelnen Teilchen des Calciumsulfathydrats in Be rührung mit Wasser vergrößert sich die Zahl der feinsten Gipsteilchen und somit die spezifische Oberfläche des Halb hydrats ganz erheblich.

Es wurde jetzt gefunden, daß genau so gute und sogar bessere Ergebnisse erzielt werden können, wenn als Calciumsulfathalbhydrat ein aus Rohgips durch Dehydrati sieren oder aus Halbhydrat durch Umkristallisieren er zeugtes α-Calciumsulfathalbhydrat verwendet wird, bei dem das mittlere Verhältnis zwischen größten und klein sten Durchmesser eines Teilchens zwischen 1,0 und 4,0, vorzugsweise zwischen 1,5 und 3,0 liegt.

Das Calciumsulfathalbhydrat in seiner α-Form fällt häufig in nadel- oder plättchenförmigen Kristallen oder büschelartigen Kristallviellingen an. Für die Durchführung des erfindungs gemäßen Verfahrens ist besonders ein Calciumsulfathalbhydrat in seiner α-Form geeignet, welches in annähernd Einkristall form vorliegt. Dieses Calciumsulfathalbhydrat zerfällt in wäß riger Suspension nicht, sondern ändert seine Teilchengröße nur durch die zum Abbinden notwendige Auflösung seiner Teil chen.

Für die Durchführung des Verfahrens der Erfindung ist es unerheblich, ob das α-Calciumsulfathalbhydrat in der er forderlichen Kornfeinheit direkt erzeugt wird, oder ob es aus einem gröberen Kornspektrum auf nassem oder trockenem Wege zu der erforderlichen Feinheit vermahlen wird.

Für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann als Calciumsulfathalbhydrat auch ein α-Halbhydrat eingesetzt werden, das durch Kochen in Gegenwart von die Kristalltracht beeinflussenden Zusätzen aus Gips gewonnen worden ist, der bei der Phosphorsäureerzeugung anfällt. Bei der Gewinnung von Phosphorsäure aus Rohphosphat und Schwefelsäure fällt als Nebenprodukt ein Gips an, der bei spielsweise etwa zu 90% aus Calciumsulfatdihydrat besteht und nur mit geringen Mengen Säure behaftet ist. Dieser Gips kann beispielsweise durch Erhitzen in einer 35%igen Cal ciumchloridlösung in das α-Halbhydrat übergeführt werden. Hierbei entstehen jedoch zunächst nadelförmige Kristalle mit ungünstigen anwendungstechnischen Eigenschaften. Aus diesem Grund wurden der Kochmaische Substanzen zugesetzt, die die Kristalltracht des entstehenden α-Halbhydratgipses insofern verbessern, als dieses in kurzen, gedrungenen und gleichförmigen Kristallen anfiel. Als bevorzugt anzuwendende Zusätze, mit denen die Kristalltracht beeinflußbar ist, haben sich cis-Äthylendicarbonsäuren, wie beispielsweise Malein säure oder deren Anhydrid, ferner die Alkalisalze der Zi tronensäure, Phthalsäure und deren Anhydrid sowie die Sul fitablauge besonders bewährt.

Selbstverständlich können für die Durchführung des erfin dungsgemäßen Verfahrens auch Gemische aus Calciumsulfat als β-Halbhydrat und als α-Halbhydrat eingesetzt werden, wenn das β-Halbhydrat die Voraussetzung erfüllt, seine spezifische Teilchenoberfläche in wäßriger Suspension nicht oder nur unerheblich zu ändern, bis die Hauptmenge des Über schußwassers aus dem Vlies mechanisch entfernt ist. Vor zugsweise wird hierbei als sulfatisches Bindemittel ein Ge misch aus β-Halbhydrat und 30 bis 70 Gew-% α-Halbhydrat eingesetzt.

Bei Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird vermieden, daß durch eine explosionsartig anmutenden Zer fall der Calciumsulfathalbhydratteilchen in Gegenwart von Wasser feinste Gipsteilchen entstehen, die als Feststoffe im Überschußwasser zunächst suspendiert bleiben und auf Grund ihrer extremen Feinheit mit diesem abgesaugt werden. Wenn auch der letzterwähnte Mangel in beschränktem Umfang durch einen überhöhten Anteil an Fasern ausgeglichen werden kann, die beim Absaugen als Filter dienen, so führen diese höheren Fasergehalte häufig zu Endprodukten, deren Festig keit nicht optimal ist.

Anstelle des reinen α-Calciumsulfathalbhydrats bzw. eines Gemisches aus α- und β-Calciumsulfathalbhydrat als sulfa tischem Bindemittel kann auch ein Gemisch aus diesen mit weniger als 10 Gew.-%, vorzugsweise 3 bis 6 Gew.-%, an Ze ment eingesetzt werden.

Weiterhin hat es sich auch bei dem erfindungsgemäßen Ver fahren als günstig erwiesen, der Calciumsulfathalbhydrat- Suspension 0,001 bis 0,2 Gew.-% eines Flockungsmittels zu zusetzen, das vorzugsweise Polyacrylamid ist.

Durch die erfindungsgemäße Verwendung von α-Calcium sulfathalbhydrat als sulfatisches Bindemittel für die Herstellung der faserhaltigen Baukörper sind keine be sonderen Maßnahmen notwendig, um die Teilchengröße des α-Calciumsulfathalbhydrats in der wäßrigen Suspension unverändert zu erhalten. Die Teilchengröße des α-Calcium sulfathalbhydrats in der wäßrigen Suspension ändert sich lediglich durch die Auflösung der einzelnen Teilchen, die jedoch gleichbedeutend ist mit der Bildung einer entspre chenden Menge an Calciumsulfatdihydrat, also von abgebun denem Gips.

Weiterhin wird mit dem erfindungsgemäßen Verfahren selbst verständlich auch erreicht, daß das Entstehen von feinst teiligen Calciumsulfatteilchen vermieden wird, die eine Erhöhung des Anteils an Fasern in dem zu erzeugenden Vlies notwendig machen. Die Verminderung der Menge an feinst teiligen Calciumsulfatteilchen führt aber auch zu einer erheblichen Erhöhung der Absauggeschwindigkeit, ohne daß wesentliche Mengen an Calciumsulfat und Fasern mitgerissen werden. Auf diese Weise können die aus Fasern, sulfatischen Bindemitteln und Wasser bestehenden Ausgangsgemische schneller eingeformt und verarbeitet werden.

Das erfindungsgemäß anzuwendende α-Calciumsulfathalbhydrat reagiert wenig empfindlich auf Dihydratkeime und macht des halb den Zusatz von Abbindeverzögerern zu dem aus sulfati schen Bindemitteln, Fasern und einer überschüssigen Menge Wasser bestehenden Gemisch entbehrlich.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren kann bei der Herstel lung von Gipsplatten die Leistungskapazität der verwendeten Vorrichtungen, insbesondere von Wickelwalzmaschinen, gegen über den vorbekannten Verfahren erheblich gesteigert werden. Außerdem ist es unter Anwendung des erfindungsgemäßen Ver fahrens möglich, die Herstellung von faserhaltigen Baustoff platten unter Verwendung sulfatischer Bindemittel auch auf Langsiebmaschinen durchzuführen, die sogar mit Metallsieben ausgerüstet sein können. Diese Plattenmaschinen konnten für die Durchführung der bisher bekannten Verfahren zur Herstel lung von faserhaltigen Gipsplatten nicht eingesetzt werden, da hierbei zu hohe Absaugzeiten und eine nicht vertretbare Verschmutzung der Förderbänder in Kauf genommen werden mußte. Diese Nachteile werden durch das erfindungsgemäße Verfahren vermieden.

Die nach dem Absaugen des Überschußwassers verbleibenden Formteile enthalten noch 5 bis 30 Gew.-% an freiem Wasser, das durch Trocknen in an sich bekannter Weise entfernt wird. Ebenso kann der Baukörper vor dem Abbinden durch Druck verdichtet werden.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren werden auf einfache Art und Weise faserhaltige Bauteile von stets gleichblei bender Qualität, insbesondere von stets gleichbleibend hoher Festigkeit, erhalten.

Claims

1. Abänderung des Verfahrens gemäß Patent 23 36 220, zur Herstellung von faserhaltigen Baukörpern, insbeson dere Platten, durch Ausbildung eines Vlieses aus Gemi schen von faserigen Substanzen mit sulfatischen Bindemit teln und einer Wassermenge, die um ein Vielfaches größer ist als die zum Abbinden der sulfatischen Bindemittel notwendige Wassermenge, wobei die Hauptmenge des Über schußwassers vor Beginn des Abbindevorgangs aus dem Vlies mechanisch entfernt und als sulfatisches Bindemittel ein bestimmtes Calciumsulfat-Halbhydrat eingesetzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß als Calciumsulfathalbhydrat ein aus Rohgips durch Dehydrati sieren oder aus Halbhydrat durch Umkristallisieren er zeugtes α-Calciumsulfathalbhydrat verwendet wird, bei dem das mittlere Verhältnis zwischen größten und klein sten Durchmesser eines Teilchens zwischen 1,0 und 4,0, vorzugsweise zwischen 1,5 und 3,0 liegt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Calciumsulfathalbhydrat ein α-Halbhydrat verwendet wird, das durch Kochen in Gegenwart von die Kristall tracht beeinflussenden Zusätzen aus Gips gewonnen worden ist, der bei der Phosphorsäuregewinnung erhalten wurde.

3. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 2, dadurch gekenn zeichnet, daß als sulfatisches Bindemittel ein Gemisch aus b-Halbhydrat und α-Halbhydrat eingesetzt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als sulfatisches Bindemittel ein Gemisch aus β- Halbhydrat und 30 bis 70 Gew.-% α-Halbhydrat eingesetzt wird.