DE2551311A1 - Gehaertete masse und verfahren zu ihrer herstellung - Google Patents
Gehaertete masse und verfahren zu ihrer herstellungInfo
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Description
27 449 Wt/My
MATSUSHITA ELECTRIC WORKS, LTD. Kadoma / Japan
Gehärtete Masse und Verfahren zu ihrer Herstellung
Die Erfindung betrifft eine gehärtete Produktmasse, die Calciumaluminatsulfat-hydrat und mindestens ein faserförmiges
Material oder ein hochmolekulares Material oder eine Fettsäure oder Calciumsilikat oder mehrere dieser Verbindungen
als Verstärkungsmittel enthält, und ein Verfahren zur Herstellung der gehärteten Produktmasse. Das gehärtete Produkt,
das aus der Masse hergestellt wird, ist ein ausgezeichnetes Baumaterial.
Die Erfindung betrifft gehärtete Produktmassen, die Calciuraaluminatsulfat-hydrat
enthalten, und insbesondere betrifft die Erfindung eine gehärtete Produktmasse, die Calciumaluminatmonosulfat-hydrat
(3CaO.Al2O,.CaSO^.12H2O) (diese Verbindung
wird im folgenden als MSH bezeichnet), Calciumaluminattrisulfat-hydrat
(3CaO.Al2O3.3CaSO^.31-32H2O) (diese
Verbindung wird im folgenden als TSH bezeichnet) oder ein Gemisch davon enthält. Die Erfindung betrifft außerdem ein
Verfahren zur Herstellung einer solcher gehärteten Produktmasse.
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Als anorganische gehärtete Produktmassen kennt man bis heute Gips, Calciumsilikat und Zemente. Diese Verbindungen besitzen
den Machteil, daß die Wasserbeständigkeit schlecht ist, wie beim Gips, daß freies Alkali vorhanden ist, wie
beim Zement, und daß die Herstellungsstufen kompliziert
sind, wodurch die Produktionskosten erhöht werden, wie beim Calciumsilikat. Daher sind diese Massen für die praktische
Verwendung ungeeignet.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine neue gehärtete Produktmasse mit ausgezeichneten Eigenschaften
und ein Verfahren für die Herstellung einer gehärteten
Produktmasse zu schaffen. Es soll eine gehärtete Produktmasse geschaffen werden, die eine ausgezeichnete Wasserbeständigkeit
besitzt und die kein freies Alkali enthält. Es soll ein Verfahren für die Herstellung der neuen gehärteten
Produktmasse geschaffen werden.
Erfindungsgemäß sollen gehärtete Produktmassen mit ausgezeichneter
mechanischer Festigkeit und ein Verfahren für die Herstellung der neuen gehärteten Produktmassen geschaffen
werden.
Es soll eine gehärtete Produktmasse geschaffen werden, die
nach einem einfachen Produktionsverfahren hergestellt werden kann, und es soll ein Verfahren zur Herstellung einer
solchen geharteten Produktmasse geschaffen werden.
Gegenstand der Erfindung ist eine gehärtete Produktmasse, die MSH, TSH oder eine Mischung davon enthält und eingemischt
mindestens ein faserförmiges Material oder hochmolekulare
Verbindungen oder Fettsäuren oder Calciumsilikat oder Gemische dieser Verbindungen als Verstärkungsmittel enthält.
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Gegenstand der Erfindung ist ebenfalls ein Verfahren zur Herstellung
der oben beschriebenen gehärteten Produktmasse.
In den Fig. 1 bis 23 sind die RöntgenbeugungsSpektren der
gehärteten Massen dargestellt.
Bei einer erfindungsgemäßen. Ausführungsform wird ein faserförmiges
Material als Verstärkungsmittel verwendet, und ein faserförmiges Material, das das gehärtete Produkt verstärkt,
kann bei der vorliegenden Erfindung für diesen Zweck verwendet werden. Beispiele von faserförmigen Materialien, die
bei der vorliegenden Erfindung verwendet werden, sind anorganische Fasern wie Glasfasern, Asbest, Kohlenstofffasern,
Gesteinswolle usw. j synthetische Fasern wie Nylonfasern, Polypropylenfasern, Acrylfasern, Polyesterfasern,
Polyvinylformalfasern (Warenzeichen z.B. Vinylon), PoIyvinylalkoholfasern
usw.; und Naturfasern wie Pulpe, Flachs, Holzmehl, Wolle, Baumwollinters usw. Diese können einzeln
oder als Gemisch verwendet werden.
Das Compoundierverhältnis des faserförmigen Materials kann auf geeignete Weise entsprechend der Verwendungsart des gehärteten
Produktsausgewählt werden, aber es liegt im allgemeinen unter 35 Gew.Teilen (die "Teile" sind in der vorliegenden
Anmeldung alle durch das Gewicht ausgedrückt) pro 100 Teile der gehärteten Masse (die Masse kann außerdem
andere Materialien außer dem faserförmigen Material enthalten) . Der Anteil an faserförmigem Material variiert entsprechend
der Art des verwendeten faserförmigen Materials. Beispielsweise ist es bevorzugt, 3 bis 30 Gew.Teile Asbest,
3 bis 20 Teile Pulpe oder Holzmehl oder 3 bis 10 Teile synthetische Fasern wie Nylonfasern zu verwenden. Wenn das faserförmige
Material verbrennbar ist, ist es bevorzugt, daß die Menge an Fasern unter 20 Teilen liegt.
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Bei der vorliegenden Erfindung können Materialien mit hohem
Molekulargewicht wie organische Polymere oder organische Materialien mit hohem Molekulargewicht als Verstärkungsmittel
verwendet werden. Das Material mit hohem Molekulargewicht, das verwendet wird, erhöht die Festigkeit, insbesondere
die Biegefestigkeit, des gehärteten Produkts und verhindert ein Abschälen und verhindert das Auftreten der Carbonisierung,
d.h. die Zersetzung des gehärteten Produkts wird verhindert. Dementsprechend besitzt das Material mit hohem
Molekulargewicht eine Bindemittelwirkung, d.h. für das gehärtete Produkt eine oberflächenbedeckende Wirkung. Praktische
Beispiele von Materialien mit hohem Molekulargewicht, die bei der vorliegenden Erfindung verwendet werden, sind
natürliche Materialien mit hohem Molekulargewicht wie Stärke, Gelatine, Casein usw.; wasserlösliche Harze wie
Polyvinylalkohol, Harnstoff harz, Melaminharz, wasserlösliche
Phenolharze, Polymethylolacrylamid, Polyacrylsäure usw.; und wasserunlösliche Harze, die bevorzugt als Emulsionen verwendet
werden, wie Polyvinylacetat, Polyacrylat, Epoxyharz, Äthylen-Vinylacetat-Copolymerharz, Phenolharz usw. Diese können
einzeln oder als Gemisch verwendet werden. Die zuvor beschriebenen Polymeren, die einen pH-Wert über 7 besitzen,
werden bevorzugt verwendet, da sie die Umsetzung bei der Bildung von TSH aus MSH nicht stören.
Für die zugegebene Menge an Material mit hohem Molekulargewicht gibt es keine besondere Begrenzung. Es ist jedoch bevorzugt,
daß die zugegebene Menge 0,5 bis 10 Gew.%, bezogen auf die Gesamtmenge an festen Komponenten beträgt. Wenn der
Anteil an Polymer über 10 Gew.96 liegt, ist das gehärtete Produkt
verschlechtert, beispielsweise wird es durch die Erhöhung an organischem Material brennbar. Verwendet man mehr
organisches Material, so werden die Eigenschaften des gehärteten Produktes nicht weiter verbessert, und die Zugabe
von Material scheint die Bildung von MSH und TSH zu stören.
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Bei der vorliegenden Erfindung kann Calciumsilikat als Verstärkungsmittel
verwendet werden. Die Verwendung von Calciumsilikat kann ein gehärtetes Produkt mit einem leichten
Gewicht und hoher Festigkeit ergeben. Es ist bevorzugt, Calciumsilikat mit einer Masse, die so groß wie möglich ist,
zu verwenden bzw. mit einem so hohen Schüttgewicht wie möglich. Beispielsweise gibt es eine "schwere" bzw0 "massige",
sog. aktivierte Aufschlämmung, die hergestellt wird, indem man eine CaO-Komponente wie CaO, Ca(OH^ oder ein Gemisch
davon und eine SiOp-Komponente wie Kieselgur, Siliciumdioxid, Zeolith usw. in einem CaO/SiO2~Verhältnis von 0,7 bis
1,8, ausgedrückt als Molverhältnis, vermischt und die Mischung in Anwesenheit von Wasser im Aufschlämmungszustand
während 1 bis 72 Stunden bei 80 .bis 2400C umsetzt, wobei
man das Entweichen von Wasser aus dem System verhindert, d.h. unter einem sog. feuchten Wärmezustand arbeitet. Dieses
Material ist ein gelartiges CSH(I), CSH(II), Tobermorit, Xonotlit usw.
Für die Erhaltung dieser Wirkung ist es bevorzugt, den Zusatzstoff
so zu verwenden, daß das Mischverhältnis von Calciumsilikat zu TSH und/oder MSH von 0,5/9,5 bis 9/1,
ausgedrückt durch das Gewicht, beträgt.
Die Masse, die durch Härten der Mischung mit dem zuvor beschriebenen
Mischverhältnis erhalten wird, befindet sich in solchem Zustand, daß die feinen Kristalle aus TSH und/
oder MSH in den Räumen zwischen den Kristallen aus Calciumsilikat vorhanden sind und ein sehr festes, gehärtetes Produkt
ergeben. Das so gehärtete Produkt besitzt außerdem ein niedriges spezifisches Gewicht und eine hohe Wasserbeständigkeit
sowie eine hohe Festigkeit, und das Produkt ist somit als Baumaterial usw. sehr geeignet.
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Die erfindungsgemäße Produktmasse, wie oben beschrieben,
enthält TSH und MSH als notwendige Bestandteile. Wenn das Material in Kontakt mit Kohlendioxidgas gebracht wird, kann
sich das Produkt zersetzen, was als "Carbonation" bezeichnet wird. Um die Carbonation zu verhindern, ist es wirksam,
die zuvor beschriebenen Materialien mit hohem Molekulargewicht zu verwenden. Man kann jedoch auch besondere Maßnahmen
ergreifen, um die Carbonation zu verhindern, d.h. man kann eine Fettsäure zu dem gehärteten Produkt zugeben. Das
Auftreten der Carbonation kann wirksam verhindert werden, möglicherweise durch den Einfluß der Carbonylgruppen der
Fettsäure.
Die Fettsäure kann in das Produkt auf gleiche Weise eingearbeitet
werden wie die Zugabe des Materials mit hohem Molekulargewicht, erfolgt, wie im folgenden beschrieben ist.
Fettsäuren können bei der vorliegenden Erfindung verschiedene Arten von Fettsäuren und Fettsäurederivate umfassen,
es werden jedoch bevorzugt Fettsäuren mit einer Fettsäuregruppe mit 10 bis 23 Kohlenstoffatomen verwendet.
Eine Fettsäure, die weniger als 10 Kohlenstoffatome enthält, wirkt als Säure, bedingt durch die Löslichkeit in Wasser,
und zersetzt möglicherweise TSH und MSH. Wenn die Kohlenstoff
anzahl unter 10'liegt, kann die Fettsäure verwendet werden, wenn sie TSH und MSH nicht zersetzt.
Beispiele von Fettsäurederivaten, die bei der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, sind Ester, bevorzugt
Alkylester mit 5 bis 23 Kohlenstoffatomen, Metallsalze, Ammoniumsalze und Fette und Öle. Als Metalle für die Metallsalze
können erwähnt werden: Aluminium, Zink, Calcium, Magnesium, Blei, Cadmium, Barium, Natrium, Kalium, Kobalt,
Mangan, Kupfer, Zirkon, Nickel, Chrom und Eisen. Praktische
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Beispiele von Fettsäuren und Fettsäurederivaten, die bei der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, sind
Stearinsäure, Behensäure, Caprinsäure, Palmitinsäure, Myristinsäure, die Metallsalze dieser Säuren wie Zinksalze,
Calciümsalze, Cadmiumsalze, Magnesiumsalze, Aluminiumsalze usw., die Alkylester der Säuren und Fette und Öle wie
Cocosnußöl, Sojabohnenöl, Leinsamenöl usw. Die oben erwähnten Fettsäuren können als Pulver oder als Dispersionen
verwendet werden.
Für den Anteil der Fettsäuren gibt es keine besondere Beschränkung
für die Erhaltung der Wirkung, aber der Anteil davon beträgt bevorzugt ungefähr 0,2 bis 5 Gew.%, bezogen
auf die Menge an TSH und MSH. Wenn der Anteil an Fettsäure unter 0,2 Gew.% liegt, ist die Wirkung unzureichend, wohingegen,
wenn der Anteil über 5 Gew.% liegt, die Härtung von MSH und TSH behindert wird.
Wenn das gehärtete Produkt, das die zuvor beschriebenen Zusatzstoffe
enthält, in Kontakt mit Kohlendioxidgas gebracht wird,oder wenn das gehärtete Produkt Luft ausgesetzt wird,
kann das Auftreten der Carbonation verhindert werden und eine Verminderung in der Festigkeit des gehärteten Produkts
wird verhindert, die auftritt, wenn das Produkt sich mit Kohlendioxid umsetzt bzw. sättigt.
Wenn jedoch eine Verminderung in der Festigkeit bei der Verwendung
des gehärteten Produkts keine Schwierigkeit darstellt, kann das gehärtete Produkt mit Kohlendioxid umgesetzt werden,
da das spezifische Gewicht des Produktes durch die Carbonation vermindert wird. In solchem Fall kann nach der Härtung
des TSH das gehärtete Produkt mit Absicht mit Kohlendioxid umgesetzt werden, d.h. carboniert werden.
Es ist wünschenswert, die Carbonation bei einer Temperatur von 20 bis 1000C, bevorzugt 40 bis 800C, und bei einer rela-
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tiven Feuchtigkeit von 60 bis IOO96 durchzuführen. Wenn die
Temperatur zu niedrig ist, ist die Geschwindigkeit der Ca^bonationsreaktion niedrig, und wenn die Temperatur zu
hoch ist, besitzt das geformte Produkt manchmal Risse. Die Umsetzung selbst verläuft schneller, wenn die Temperatur
und Feuchtigkeit höher sind (die Reaktion ist schneller, wenn Feuchtigkeit in dem Reaktionssystem vorhanden ist).
In diesem Fall ist es bevorzugt, Kohlendioxidgas bei konstanter Geschwindigkeit vorbeizuleiten, so daß das geformte
Produkt immer in Kontakt mit frischem Kohlendioxidgas ist. Das gleiche Ziel kann erreicht werden, wenn man das Formprodukt
bzw. den Formkörper in Luft stehenläßt, ohne eine besondere Carbonationsstufe durchzuführen.
TSH wird eine kristalline Mischung aus CaCO,,
und CaSO/,.2H9O durch die Carbonation, und das Ausmaß der
Carbonation kann ausgewählt werden entsprechend der beabsichtigten Verwendung des gehärteten Produkts.
Bei der vorliegenden Erfindung können die zuvor erwähnten Zusatzstoffe als Gemisch aus zwei oder mehreren Zusatzstoffen
verwendet werden. Verwendet man die Zusatzstoffe zusammen, so können Additionswirkungen bzw. synergistische
Wirkungen erhalten werden. Diese Zusatzstoffe können zusammen mit anderen Zusatzstoffen wie Füllstoffen, Pigmenten,
Schmiermitteln usw. verwendet werden.
Die Füllstoffe werden verwendet, um eine Zusammenbackwirkung zu erreichen und um insbesondere ein Abstreifen oder Abschälen
der Schicht eines gehärteten Plattenproduktes zu verhindern. Beispiele von Füllstoffen, die bei der vorliegenden
Erfindung verwendet werden können, sind Bentonit, Kaolin, Sericit usw. Die Menge an verwendetem Füllstoff
variiert entsprechend dem Verwendungszweck des gehärteten Produktes; im allgemeinen liegt sie unter 35 Gew.%, bezogen
auf die Gesamtmenge an gehärtetem Produkt.
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Ein Schmiermittel kann als Formtrennmittel verwendet werden, und Beispiele von Schmiermitteln sind Wachs, ein Metallstearat
wie Salze von Ca, Zn, Cd und Pb usw„ Die geeignete Menge des Mittels liegt unter 5 Gew.%, bezogen auf die Gesamtmenge
an gehärtetem Produkt.
Das Pigment kann beliebig ausgewählt werden, und die Menge di:von kann ebenfalls auf geeignete Weise ausgewählt werden.
Die Zugabe von Zusatzstoffen zu der erfindungsgemäßen gehärteten
Produktmasse kann bei irgendwelchen Stufen bei der Herstellung von MSH oder TSH erfolgen oder zu dem Produkt
i der Herstellung von MSH oder TSH zugegeben werden.
Wenn ein Material mit hohem Molekulargewicht verwendet wird, wird das Material mit hohem Molekulargewicht als Bindemittel
für- TSH und/oder MSH wirken oder es bedeckt die Oberfläche des gehärteten Produkts.
Beim Vermischen von TSH und/oder MSH mit dem Material mit hohem Molekulargewicht bei der Herstellungsstufe von MSH
und TSH kann das Material mit hohem Molekulargewicht zuerst mn't der CaO-Komponente, der AIpO,-Komponente und der CaSOr-Komponente
vermischt werden, und anschließend kann die Herstellung von TSH und MSH erfolgen, wobei man das gehärtete
Produkt erhält. Man kann weiterhin das Material mit hohem Molekulargewicht zu MSH oder dem Rohmaterial für TSH wie
3CaO. 3A^O,. CaSO ^ zugeben,und dann kann das TSH gebildet
werden, wobei man ein gehärtetes Produkt erhält, welches das Material mit hohem Molekulargewicht enthält. Wenn man
eine Mischung mit dem Material mit hohem Molekulargewicht herstellt, um MSH und/oder TSH zu bilden, muß man vorsichtig
sein, daß die Bildung von MSH und TSH in der Mischung nicht behindert wird. Das Material mit hohem Molekulargewicht
kann ebenfalls mit TSH oder einer Mischung aus TSH und MSH, die zuvor gebildet wurde, vermischt werden.
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Für die Mischeinrichtungen gibt es keine Begrenzungen,
und beispielsweise können eine Knetvorrichtung, eine Mischvorrichtung usw. verwendet werden.
Zusätzlich kann man das folgende, spezifische Mischverfahren verwenden. Das gehärtete Produkt aus MSH, TSH usw. kann
zuerst hergestellt werden, die Oberfläche davon kann dann mit einem Material mit hohem Molekulargewicht oder ihrer
Lösung oder Emulsion beschichtet werden, und das so beschichtete Produkt kann gegebenenfalls getrocknet werden. Das gehärteto
Produkt kann mit einem Monomeren imprägniert werden und das Monomere kann in dem gehärteten Produkt polymerisiert
werden. Dieses Verfahren ist wirksam, wenn die erfindungsgemäße gehärtete Produktmasse porös ist und somit leicht
mit dem Monomeren imprägniert werden kann.
Die/erfindungsgemäße gehärtete Produktmasse kann MSH oder
TSH einzeln als Hauptkomponente enthalten und sie kann ebenfalls sowohl MSH als auch TSH als Hauptkomponenten enthalten.
Im letzteren Fall kann die gehärtete Produktmasse, die TSH und MSH enthält, hergestellt werden, indem man die Verfahr-ensbedingungen
für die Herstellung von TSH oder MSH reguliert, oder eine ähnlich gehärtete Produktmasse kann
hergestellt werden, indem man MSH und TSH verwendet, die zuvor getrennt hergestellt wurden.
MSH, TSH und die Dehydrationsprodukte von TSH, die auf irgendeine Weise hergestellt werden, können bei der vorliegenden
Erfindung verwendet werden. Beispielsweise können sie folgendermaßen hergestellt werden:
MSH kann hergestellt werden, indem man eine Kalkkomponente, eine Aluminiumoxidkomponente und eine Calciumsulfatkomponente
• in Anwesenheit von Wasser bei einer Temperatur von 100 bis 200°C umsetzt.
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Als CaO-Komponente kann man bei dieser Umsetzung Calciumoxid (OaO), Calciumhydroxid [Ca(OH)2] und ein Gemisch davon verwenden.
Als Aluminiumoxidkomponente kann man Aluminiumoxid (AIpO,), hydratisiertes Aluminiumoxid (AIpO,.nH20, worin η
eine positive Zahl bedeutet), aktiviertes Aluminiumoxid, Aluminiumhydroxid [Al(OH);,] und Gemische davon verwenden,
und als Calciumsulfatkomponente kann man wasserfreien Gips (CaSO^) Hemihydrat-gips (CaSO^.1/2H2O), Gipsdihydrat
(CaSOλ.2H2O) und Gemische davon verwenden. Zusätzlich zu
den oben beschriebenen Aluminiumoxidkomponenten sind aktiviertes Aluminiumoxid, Aluminiumoxid-hydrat und Aluminiumhydroxid
besonders bevorzugt wegen der Reaktivität, d.h. der Produktausbeute.
Für das Mischverhältnis dieser Rohmaterialien gibt es keine besonderen Begrenzungen; es ist jedoch bevorzugt, daß die
Rohmaterialien in einem Mischverhältnis verwendet werden, das so nahe wie möglich am Molverhältnis der Zusammensetzung
von MSH liegt. Im allgemeinen beträgt das Mischverhältnis dieser Komponenten 2,4 bis 3,3 Mol, bevorzugt ungefähr 3 Mol,
an Kalkkomponente, 0,8 bis 1,0 Mol, bevorzugt ungefähr 1 Mol,an Aluminiumoxidkomponente als Al2O,, 0,8 bis 1,0 Mol,
bevorzugt ungefähr 1 Mol, an Calciumsulfatkomponente und mehr als 12 Mol an Wasser. Das Material wird bei 100 bis
200°C, bevorzugt 160 bis 1800C, unter sog. Naßheißbedingungen
umgesetzt oder bei solchen Bedingungen, 'daß das Entweichen von Wasser, das für das System erforderlich ist, vermieden
wird. Wenn die Reaktionstemperatur höher als 180°C ist, nimmt die Bildung an Nebenprodukten von C5AHg zu. Liegt die
Reaktionstemperatur unter 1600C, verlängert sich die Reaktionszeit.
Die Reaktionszeit, die erforderlich ist, bis die Umsetzung beendigt ist, hängt von dem Mischverhältnis der
Rohmaterialien, der Reaktionstemperatur, den Rührbedingungen des Reaktionssystems ab, sie beträgt üblicherweise 1 bis
8 Stunden. Wenn beispielsweise die Reaktionstemperatur unge-
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fähr 100°C beträgt, beträgt die erforderliche Reaktionszeit
ungefähr 8 Stunden, und wenn die Reaktionstemperatur 2000C beträgt, wird ein gutes Ergebnis in ungefähr 1 Stunde
erhalten. Wenn bei der Umsetzung die Anwesenheit von Wasser erforderlich ist und die Umsetzung bei einer Temperatur
über 1000C durchgeführt wird, muß die Umsetzung in einem
Autoklaven oder einem Hochdruckreaktionsgefäß für die Durchführung dieser Umsetzung durchgeführt werden. Die Umsetzung
wird bei solchem Druck durchgeführt, daß das Entweichen von Wasser aus dem Reaktionssystem vermieden wird,
d h. bei einem Druck, der über dem Sättigungsdampfdruck bei der Reaktionstemperatur liegt.
Dnr Zustand des Reaktionssystems bei der Umsetzung hängt von
der verwendeten Wassermenge ab. Wenn die verwendete Wassermenge niedrig ist, beispielsweise wenn die Wassermenge ungefähr
0,5 bis 1,0 Gew.Teile/1 Gew.Teil fester Komponenten beträgt, wird die Umsetzung bzw. die Mischung der Rohmaterialien
in "Formzustand" oder pseudofestem Zustand durchgeführt. Wenn die Wassermenge groß ist, d.h. wenn die Wassermenge
ungefähr 1,1 bis 5,0 Gew.Teile/1 Gew.Teil fester Komponenten
beträgt, wird die Reaktionsmischung im Aufschlämmungszustand
durchgeführt. Für die Herstellung von MSH kann die Umsetzung im Aufschlämmungszustand unter Rühren durchgeführt
werden. Bei der Herstellung von MSH als gehärtetem Produkt oder als Formkörper ist es bevorzugt, die Umsetzung
im "Formzustand" oder pseudofestem Zustand durchzuführen. Für die Umsetzung der Mischung im Formzustand oder pseudofestem
Zustand ist es bevorzugt, daß das Mischverhältnis des Reaktionssystems 3,1 bis 3,3 Mol Kalkkomponente, ungefähr
1,0 Mol (als Al2O,,) .Aluminiumoxidkomponente und
0,9 bis 1,0 Mol Calciumsulfatkomponente beträgt. Es ist weiterhin bevorzugt, jedes der Rohmaterialien in Pulverform
zu verwenden, und wenn die Größe der Pulver der Rohmaterialien unter 149/u (100 mesh Taylor-Sieb) liegt, können zu-
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friedenstellende Ergebnisse erhalten werden. Am meisten bevorzugte
Ergebnisse werden erhalten, wenn man die Rohmaterialkomponenten vermischt und die Mischung in einer Vibrationsmühle usw. vermahlt. Die Rohmaterialien können in beliebiger
Reihenfolge vermischt werden.
Zu dem nach dem zuvor beschriebenen Verfahren oder nach einem anderen Verfahren hergestellten MSH gibt man die CaSO^-Komponente
und die Mischung wird in Anwesenheit von Wasser bei einer Temperatur unter 120°C umgesetzt, um TSH herzustellen.
Bei der zuvor beschriebenen Reaktion gibt es keine besondere
Begrenzung für die Menge an verwendeter Calciumsulfatkomponente. Ihre Menge beträgt bevorzugt ungefähr die theoretische
Menge, d.h. 0,7 bis 1,2 Mol, mehr bevorzugt 0,98 bis 1,0 Mol, pro Mol MSH, damit man ein reines Produkt in hoher
Ausbeute erhält. Die Menge an Wasser, die bei der Umsetzung erforderlich ist, kann über 19 Mol/Mol MSH liegen, d.h.
es kann die Menge sein, die als Kristallisationswasser von TSH erforderlich ist. Wenn die bei der Stufe für die Herstellung
von TSH erforderliche Menge an Wasser in der Produktionsstufe
für MSH sichergestellt ist, ist die Zugabe von Wasser nicht erforderlich. Wenn die erforderliche Wassermenge
bei der Stufe der Herstellung von TSH nicht vorhanden ist,
muß die nicht ausreichende Wassermenge ergänzt werden. Die beim Formen der Mischungen erforderliche Wassermenge kann
jedoch bei der Herstellung von TSH immer eingestellt werden.
Wenn die Reaktionstemperatur über 120°C liegt, tritt eine TSH-Zersetzung auf, was bei dem erfindungsgemäßen Verfahren
unerwünscht ist. Im Temperaturbereich von 100 bis 1200C ist
die Bildungsgeschwindigkeit von TSH relativ niedrig, und daher ist eine verlängerte Reaktionszeit erforderlich, bis die
Bildung von TSH beendigt ist, oder man erhält in diesem Fall eine Mischung aus MSH, TSH und Gips. Der am meisten bevorzugte
Temperaturbereich beträgt 50 bis 950C, und bei diesem
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Temperaturbereich ist die Bildungsgeschwindigkeit von TSH am höchsten. Wenn die Reaktionstemi
wird die Bildung von TSH verzögert,
am höchsten. Wenn die Reakti ons temp era tür unter 100C liegt,
Bei der zuvor beschriebenen Umsetzung variiert die Reaktionszeit entsprechend den Temperaturbedingungen und hängt auch
von der Reinheit des gewünschten Produkts ab. Sie beträgt im allgemeinen von 1 Stunde bis zu 1 Monat und ungefähr
Minuten bis 10 Stunden bei den üblichen, bevorzugten Bedingungen.
Das gehärtete Produkt, das die Mischung aus MSH und TSH enthält,
besitzt eine bessere Festigkeit als ein gehärtetes Produkt, das MSH und TSH einzeln enthält. Um bei der Herstellung
des gehärteten Produkts eine Mischung aus MSH und TSH zu erhalten, können die Reaktionszeit und die Reaktionstemperatur wie oben beschrieben reguliert werden, oder man
kann eine Mischung, die eine verminderte Menge an CaSO^-
Komponente enthält, umsetzen.
Ein gehärtetes Produkt, das eine Mischung aus 1 Mol TSH und 0,01 bis 4 Mol, bevorzugt 0,02 bis 0,7 Mol, MSH enthält,
besitzt eine ausgezeichnete Festigkeit.
In einem Reaktionssystem, das einen größeren Anteil an MSH
enthält, wird die Festigkeit des gehärteten Produktes nie- ' driger. Wenn andererseits das Reaktionssystem einen niedrigeren
Anteil an MSH enthält, wird die Expansionsfähigkeit des Reaktionssystems bei der Herstellung des gehärteten Produktes
hohler. In dem Reaktionssystem, das MSH und TSH in einem geeigneten Mischverhältnis enthält, enthält die gehärtete
Masse Plättchenkristalle der ersteren Verbindung
und nadelförjnjLge Kristalle der letzteren Verbindung, die miteinander
veirmiSiCiht sind, und man erhält so eine hohe Festigkeit,
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TTH kann ebenfalls durch Umsetzung von 3CaO. 3Al2O-*.CaSO^,
3^aO„AlpO,.6HpO oder einer Mischung aus der CaO-Komponente
und der AÜUO^-Komponente zusammen mit der CaSO.-Komponente
in Anwesenheit von Wasser bei Temperaturen unter 120°C, bevorzugt bei 50 bis 95°C, erhalten werden«, Es ist bevorzugt,
die Rohmaterialien in einem Mischverhältnis zu verwenden, das so nahe wie möglich an dem theoretischen. Molverhältnis
dos Produktes liegt.
TGH kann weiterhin hergestellt werden, indem man eine Mischung
aus Kalkkomponente, Alp(SO^),-Komponente und ¥asser
umsetzt.
Das Dchydrationsprodukt von TSH ist für die Herstellung des erfindungsgemäßen gehärteten Produktes nützlich und das Dehydrationsprodukt
von TSH kann hergestellt werden, indem man TSH erwärmt, so daß es einen Teil oder das gesamte Kristallisationswasser
abgibt. Es ist bevorzugt, die Umsetzung bei "strengen" Bedingungen durchzuführen, damit TSH sich
zersetzt, d.h. Kristallisationswasser freisetzt. Die Erwärmungstemperatur soll jedoch nicht beschränkt werden. Die
Temperatur liegt üblicherweise unter 9000C und beträgt bevorzugt
ungefähr 50 bis 200°C. Die Reaktionszeit hängt von der Temperatur ab und beträgt ungefähr 10 Stunden bis
ungefähr 30 Minuten. Das bei der Umsetzung erhaltene Produkt wird durch die Formel 3CaO.Al2O,.3CaSO^.nH20, worin η
eine Zahl von 0 bis 31, bevorzugt von 10 bis 20, bedeutet.
Die Menge an Kristallisationswasser ist ein statistischer Wert (d.h. der mittlere Wert der Anzahl des Kristallisationswassers,
die in dem Dehydrationsprodukt von TSH enthalten ist). Wenn η unter 10 liegt, wird kaum eine Wiederhydration
auftreten. Wenn η nicht über 20 liegt, kollabieren bzw. brechen die Kristalle von TSH zusammen, und es kann
umkristallisiert werden, wenn Wasser zugegeben wird. Wenn die Kristalle vermischt sind, erhält man ein gehärtetes
Produkt mit hoher Festigkeit. Diese Neigung erniedrigt sich,
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wenn der Wert für η über 21 liegt.
Das gehärtete Produkt aus MSH wird auf gleiche Weise hergestellt wie bei der Herstellung von MSH beschrieben, d.h.
eine Kalkkomponente, eine Aluminiumoxidkomponente, eine Calciumsulfatkomponente und Wasser werden in einem vorbestimmten
Verhältnis vermischt,und gegebenenfalls nach Zugabe von Zusatzstoffen wie faserförmigen Verstärkungsmitteln zu
dor Mischung wird die entstehende Mischung mit oder ohne Verformung bei 100 bis 2000C gehärtet. Wenn die Masse vor dem
Härten nicht verformt wird, wird die Masse in Massenzustand gehärtet und das gehärtete Produkt wird so, wie es ist, verwendet
oder zu der gewünschten Form verformt.
Die Härtungsbedingungen sind fast gleich wie bei der Herstellung von MSH; wenn jedoch das gehärtete Produkt in festem
Zustand gehärtet wird, ist die Wärmeleitfähigkeit niedriger, und dadurch ist mehr Zeit erforderlich, bis das Verfahren
beendigt ist. Die Härtungsstufe wird unter solchen Bedingungen
durchgeführt, daß das erforderliche Kristallisationswasser nicht aus dem Reaktionssystem entweicht. Solche Bedingungen
werden üblicherweise als "Naßheißbedingungen" bzw. "nasse Erwärmungsbedingungen" bezeichnet.
Die zuvor beschriebenen Zusatzstoffe können zu dem Reaktionssystem zu irgendeiner Stufe, bevor die Mischung gehärtet wird,
zugegeben werden. Man kann die Zusatzstoffe zu dem Rohmaterial aus MSH zugeben. Das gehärtete Produkt, das die Zusatzstoffe
enthält, kann gleichzeitig mit der Bildung von MSH erhalten werden.
Die Herstellung des gehärteten Produktes aus TSH und des Dehydrationsproduktes
wird im folgenden näher erläutert.
Das TSH enthaltende gehärtete Produkt wird unter Verwendung von MSH, der Gipskomponente und Wasser hergestellt, und
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das Härten, d.h. die Reaktionstemperatur, erfolgt auf gleiche Weise wie bei der Herstellung von TSH. Das heißt,
MSH, eine Kalkkomponente und Wasser werden in einem vorbestimmten Verhältnis gemischt,und nach der möglichen Zugabe
von Zusatzstoffen wie faserförmigen Verstärkungsmitteln usw. zu der Mischung wird die entstehende Mischung ohne oder mit
Verformen in Anwesenheit von dem Wasser, das für die Bildung von Kristallisationswasser von TSH erforderlich ist, gehärtet.
Das gehärtete TSH-Produkt kann gleichzeitig mit der Bildung von TSH hergestellt werden, indem man die Wassermenge auf
geeignete Weise auswählt, wie es bei der Herstellung von TSH der Fall ist, indem man 3CaO.3Al2O3.CaSO^, 3CaO
6H2O oder ein Gemisch aus der CaO-Komponente und der
Komponente mit der CaSO^-Komponente in Anwesenheit von Wasser umsetzt. Werden die Zusatzstoffe zu dem Reaktionsprodukt
zugegeben und wird die verformte Mischung nach dem Verformen der Mischung umgesetzt, so erhält man einen gehärteten
Formkörper. In den folgenden Beispielen wird dieses Verfahren näher erläutert.
Eine Mischung aus Kalkkomponente, Aluminiumoxidkomponente und Gipskomponente in einem Mischverhältnis, das der Zusammensetzung
von TSH entspricht, wird nach der Zugabe von Zusatzstoffen wie faserförmigen Verstärkungsmitteln usw.
unter den fast gleichen Bedingungen, wie sie bei der zuvor beschriebenen Herstellung von TSH verwendet werden (oder
den nassen Wärmebedingungen), gehärtet. Der bevorzugte Mischungsbereich der Rohmaterialien, der für die Herstellung
von TSH verwendet wird, beträgt 2,4 bis 3,5 Mol, bevorzugt ungefähr 3 Mol, an Kalkkomponente, 2,4 bis 3,5 Mol, bevorzugt
ungefähr 3 Mol, an Gipskomponente, 0,8 bis 1 Mol, bevorzugt ungefähr 1 Mol, an Aluminiumoxidkomponente und mehr als
32 Mol Wasser einschließlich des Kristallisationswassers.
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Bei einer anderen Ausführungsform für die Herstellung des gehärteten erfindungsgemäßen TSH-Produktes wird eine definierte
Wassermenge zu einem feinen Pulver aus TSH, das zuvor
hergestellt wurde, gegeben, und nach der möglichen Zugabe von Zusatzstoffen wie faserförmigen Verstärkungsmitteln
usw. zu der Mischung wird die entstehende Mischung bei den zuvor beschriebenen Bedingungen gehärtet und getrocknet,
wobei ix.an das erfindungsgemäße gehärtete Produkt erhält.
In diesem Fall wird TSH teilweise gelöst und es wird bei der Trocknungsstufe umkristallisiert bzw. wiederkristallisiert,
wobei man das gehärtete Produkt erhält. Die verwendete Wassermenge kann auf geeignete Weise entsprechend dem
verwendeten Formverfahren ausgewählt werden.
Bei der Herstellung des gehärteten Produktes aus dem Dehydrationsprodukt
von TSH wird eine Mischung aus dem Dehydrationsprodukt von TSH und eine geeignete Menge an Wasser zu der
gewünschten Form verformt und dann bei 20 bis 1200C während
1 bis 10 Stunden gehärtet und getrocknet, wobei man das gewünschte
gehärtete Produkt erhält. Die geeignete Wassermenge bedeutet die Menge an Wasser, die ausreicht, daß das Kristallisationswasser
(31 bis 32H2O) für TSH vorhanden ist,
und bedeutet weiterhin eine ausreichende Wassermenge, so daß das Vermischen mit anderen Zusatzstoffen oder Verformen
der Mischung möglich ist. Praktisch gesprochen, variiert die Wassermenge entsprechend der Menge an restlichem
Kristallisationswasser, das in dem Dehydrationsprodukt von TSH zurückgeblieben ist, aber im Hinblick auf die Verformungseigenschaften
beträgt die verwendete Wassermenge mehr als 30 Gew.Teile/100 Gew.Teile dehydratisiertes TSH.
Zusätzlich können andere Zusatzstoffe wie faserförmige Verstärkungsmittel,
Füllstoffe, Materialien mit hohem Molekulargewicht, Pigmente usw. zu der Reaktionsmischung zugegeben
werden.
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MSH, TSH, ein Gemisch aus diesen oder das Dehydrationsprodukt von TSH können nach irgendwelchen Verfahren verformt
werden. Da der Zustand der gehärteten Masse in Abhängigkeit von der verwendeten Wassermenge variiert, sollte ein für den
Zustand geeignetes Verformungsverfahren ausgewählt werden. Wenn die Wassermenge niedrig ist, kann ein Extrudierverformungsverfahren
bzw. Spritzgußverformungsverfahren oder ein Kompressionsverformungsverfahren verwendet werden, wohingegen,
wenn die Wassermenge groß ist und die Masse als Aufschlämmung vorliegt, ein Preßverfahren oder ein Gießverfahren
besser geeignet sind. Wenn die Wassermenge in einer Aufschlämmung groß ist, kann ein Papierherstellungsverfahren,
d.h. ein Naßvorrichtungsverfahren,verwendet werden. Wenn ein Gießverfahren verwendet wird, ist es bevorzugt,
daß die Zusammensetzung bzw. die Masse 40 bis 100 Gew.-Teile
Wasser/100 Gew.Teile fester Komponenten in der Masse enthält, wohingegen, wenn ein Verfahren, wie es bei der
Papierherstellung üblich ist, verwendet wird, es bevorzugt ist, daß die Masse 5 bis 20 Gew.Teile Wasser/1 Gew.Teil an
festen Bestandteilen enthält.
Gegebenenfalls kann das gehärtete Produkt vor der Verwendung getrocknet werden. Das Trocknungsverfahren wird im allgemeinen
bei 60 bis 1000C Oberflächentemperatur, bezogen auf
das gehärtete Produkt, bevorzugt bei einer Temperatur unter 60°C, durchgeführt. Wenn der Wassergehalt des gehärteten
Produkts hoch ist, kann das Produkt bei 60 bis 100°C getrocknet werden, aber nachdem der Wassergehalt vermindert
ist, kann das Kristallisationswasser verdampfen, und in solchem Fall ist es wünschenswert, die Masse bei einer
Temperatur unter 600C zu trocknen.
Die so erhaltenen gehärteten Materialien besitzen ausgezeichnete Festigkeit und Wasserbeständigkeit.
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Bei der Herstellung von TSH, insbesondere bei der Herstellung eines gehärteten Produktes aus MSH, können Reaktionsreguliermittel
verwendet werden.
Unter den Reaktionsreguliermitteln sind Beispiele von Verzögerungsmitteln,
die bei" der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, um die Produktionsgesc-hwindigkeit von
THS zu verzögern bzw. verlangsamen, Natriumgluconat, Gluconsäure,
Natriumeitrat, Citronensäure, Natriumhexameta-phosphat, Stärke, Carboxymethylcellulose, Gelatine, Calciumoxid
und Calciumhydroxid. Diese können einzeln oder als Gemisch verwendet werden. Sie sind Materialien mit COOH-Gruppen
und OH-Gruppen zusammen oder sie sind hochmolekulare Schutzkolloide. Sie werden auf geeignete Weise zu dem Reaktionssystem zugegeben und für die zugegebene Menge besteht keine
besondere Begrenzung, aber die Menge beträgt bevorzugt 0,03 bis 0,5 Gew.%, bezogen auf die Gesamtmenge an MSH und CaSO^-
Komponente. Wenn die Menge unter 0,03 Gew.% liegt, wird die
Zugabewirkung nicht erreicht, wohingegen, wenn die Menge über 0,5 Gew.% liegt, sich die Wirkung nicht steigert. Wenn man
Calciumoxid für diesen Zweck verwendet, beträgt die Menge 0,05 bis 5 Gew.%, bevorzugt 1 bis 3 Gew.%.
Bei der Herstellung des gehärteten Produkts aus TSH aus einer Mischung von z.B. MSH, einer Gipskomponente und V/asser
ist das Topfleben der Mischung üblicherweise kurz, und. die Mischung fängt an, nach ungefähr 5 bis 10 Minuten zu härten.
Dies ist bei der Durchführung eines Verformungsverfahrens,
eines Formverfahrens usw. der Mischung unpraktisch. Gibt man das zuvor beschriebene Reaktionsverzögerungsmittel zu
der Mischung, so kann das Topfleben der Mischung auf geeignete Weise verlängert werden. Insbesondere wenn eine Scherkraft
bzw. eine Scherbeanspruchung an die Mischung durch Kneten, Verformen usw. angewendet wird, kann eine mechanisch-chemische
Umsetzung auftreten, und in solchem Fall ist
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die Zugabe eines Reaktionsverzögerungsmittels sehr wirksam, um das Auftreten einer mechanisch-chemischen Reaktion zu
verhindern.
Als Reaktionsbeschleuniger können, um die Bildungsgeschwindigkeit von TSH zu erhöhen, aromatische Carbonsäuren der
folgenden allgemeinen Formel, und deren Anhydride verwendet werden:
(R-) (-COOH)
worin η eine ganze Zahl von 1 bis 4,
und
bedeuten.
Diese sind beispielsweise R1-COOH
COOH
COOH 0
wie
wie
wx e
COOH
COOH
und
COOH
Il
Il
-COOH
ti
C η 0
Il
wie
0'
Il
Il
Il
Il
HOOC. HOOC
COOH COOH
wie
HOOC HOOC
COOH
U und COOH
HOOC HOOC
COOH COOH
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HOOC-R,
It
- 22 -
HOOC
wie
HOOC
"R7
COOH
COOH
HOOC
wie
COOH COOH
worin R-, bis R,
oder
~~C^ bedeuten«
Insbesondere sind aromatische Carbonsäuren, die in Wasser unlöslich
oder kaum löslich sind (eine Löslichkeit unter 0,5 g/100 g Wasser bei 20 0C), wie Isophthalsäure, Terephthalsäure,
o-Phthalsäure, Benzoesäure, Phthalsäureanhydrid u.a.
bevorzugtj obgleich die bei der vorliegenden Erfindung verwendeten
Reaktionsbeschleuniger nicht darauf beschränkt sind. Sie können einzeln oder als Gemisch verwendet werden..
Aromatische Carbonsäuren oder deren Anhydride können zu dem Reaktionssystem aus MSH, Gipskomponente und Wasser zugegeben
werden.
In diesem Fall ist es bevorzugt, daß die Menge an aromatischer Carbonsäure oder dem Anhydrid 0,2 bis 5,0 Gew.%, bezogen
auf das Gesaratgewicht von MSH und der Gipskomponente, beträgt, obgleich dieser Wert die vorliegende Erfindung nicht
begrenzen soll. Wenn die aromatische Carbonsäure über 5,0 Gew.% beträgt, wird die Umsetzung im allgemeinen nicht
beschleunigt, und wenn die Menge zu hoch ist, nimmt die Wirkung manchmal ab. \Ienri andererseits die Menge unter
0,2 Gew.% liegt, wird kein bemerkenswerter Beschleunigungseffekt
erzielt.
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Die Beschleunigung der Umsetzung ist erforderlich, wenn man Formlinge bzw. Formkörper aus dem Produkt bilden will, und
ist ebenfalls zweckdienlich, wenn man TSH direkt bilden will, da die Reaktionszeit verkürzt werden kann.
Wie oben beschrieben, enthalten die gehärteten erfindungsgemäßen Produktmassen MSH und/oder TSH als notwendige Komponente.
Das Verfahren zu · ihrer Herstellung ist neu und sehr nützlich.
MSH oder TSH selbst ist als Aufblähmittel bzw. als Expandiermittel
für Zement nützlich, und die gehärteten Materialien aus MSH und/oder TSH sind neue Baumaterialien wie für
Deckenmaterialien, Wandmaterialien, feuerverzögernde Mittel usw. wie auch als elektrische Materialien wie als Isolierplatten.
Die gehärteten Materialien sind vergleichsweise leicht, sie besitzen hohe Festigkeit, die Löslichkeit von
MSH und TSH in Wasser ist niedrig und die Wasserbeständigkeit ist hoch. Beispielsweise beträgt die Löslichkeit von TSH
in Wasser 0,027 g/100 g Wasser bei 200C, und sie sind
somit besser als Gips.
Dadurch, daß man das Auftreten von Carbonation verhindert, besitzen die gehärteten Produkte eine höhere Wasserbeständigkeit.
Verwendet man Zusatzstoffe wie faserförmige Verstärkungsmittel, ein Material mit hohem Molekulargewicht
usw., so können gehärtete Materialien mit höhererFestigkeit
erhalten werden. In diesem Fall zeigen TSH und MSH keine starke Alkalinität und die Verstärkungsmittel wie Glasfasern
können verwendet werden, ohne daß die Verstärkungswirkung im Verlauf der Zeit vermindert wird, und somit besitzen die
erfindungsgemäß en gehärteten Produkte überraschende Eigenschaften.
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TSH und MSH enthalten weiterhin eine große Menge an Kristallisationswasser,
und im Falle von Feuer absorbieren die gehärteten Produkte Verbrennungsenergie, und sie sind somit
nützlich als Feuerschutz-Baumaterialien.
Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung. In den Beispielen
sind alle Teile und Prozentgehalte durch &s.Gewicht ausgedrückt. Die Biegefestigkeit ist die Zerstörungsbelastung
pro Einheitsquerschnitt, wenn eine Probe mit 25 mm Breite und beliebiger Dicke in ein Gespinst von 50 mm verformt
wird.
Die Wassertemperatur, die beim Messen der Naßbiegefestigkeit, der Wasserabsorption und des Gewichtsverlustes verwendet
wird, beträgt 250C, sofern keine besonderen Temperaturen angegeben
sind.
Die Teilchengröße der Materialien ist in mm (bzw. mesh Taylor-Sieb) angegeben (wobei 100 mesh = 149/u Durchmesser
und 325 mesh = 44/u Durchmesser bedeuten).
Eine Mischung aus 150 g Calciumoxid, 90 g aktiviertem Aluminiumoxid
und 130 g Hemihydrat-gips wird vermählen und
30 Minuten in einer Vibrationsmühle vermischt. 500 g Wasser und 40 g Asbest werden zu der Mischung gegeben und die entstehende
Mischung wird in einer Hochgeschwindigkeitsmischvorrichtung so vermählen, daß sich der Asbest öffnet. Die
so erhaltene Aufschlämmung wird in eine Form, 100 mm χ 200 mm χ 10 mm, gegossen und 20 Minuten stehengelassen, so
daß die Masse koagulieren kann. Das Koagulationsprodukt wird bei 1600C 3 Stunden in einem Autoklaven bei einem Druck von
8 kg/cm Überdruck gehalten, um unter Naßheißbedingungen zu härten; man erhält ein gehärtetes Produkt. Das Produkt
wird getrocknet und seine Eigenschaften werden bestimmt. Man
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erhält folgende Ergebnisse: spezifische Massengewicht 0,9, die Biegefestigkeit beträgt 48 kg/cm und der Gewichtsverlust
beim Eintauchen in fließendes Wasser bei 25°C während 24 Stunden beträgt 0,73%.
Eine Mischung aus 185 g Calciumoxid,' 156 g Aluminiumhydroxid,
172 g Gips-dihydrat, 75 g Asbest und 5000 g Wasser wird
unter Rühren in einer Jetmischvorrichtung vermischt, bis sich der Asbest öffnet und man weißes Wasser erhält. Das
weiße Wasser wird mit einer Papiermaschine mit einer Filterfläche von 300 mm χ 300 mm behandelt, um eine 2 mm dicke
Matte bzw. Decke herzustellen." Fünf Blätter der so hergestellten
Matte werden aufeinandergelegt und unter Druck bei 0, 10 kg/cm , 30 kg/cm , 50 kg/cm oder 80 kg/cm unter
Plattenbildung kompressionsverformt. Jede Platte wird 2 Stunden bei 180°C in einem Autoklaven unter Feuchtheißbedingungen
gehärtet, um eine gehärtete Platte herzustellen. Die Eigenschaften des Produktes sind in Tabelle I angegeben.
| p Formdruck(kg/cm ) |
0 | 10 | 30 | ,23 | 50 | 80 |
| spez.Massengewicht | 0,82 | 1,03 | 1 | 1,41 | 1,70 | |
| Biegefestigkeit(kg/cm2 | 42 | 50 | 76 | 105 | 193 | |
Gewichtsverlust beim
Eintauchen in fließendes Wasser während 24h
bei 25°C 0,87 0,60 0,38 0,24 0,21
Eintauchen in fließendes Wasser während 24h
bei 25°C 0,87 0,60 0,38 0,24 0,21
Beispiel 3
wasser
Zu 5 l/gibt man 60 g Kanadischen Chrysotilasbest 6D und vermischt während 2 Minuten mit einer Jetraischvorrichtung mit
hoher Geschwindigkeit, so daß sich der Asbest öffnet. Zu dem Asbest gibt man 156 g (2 Mol) Aluminiumhydroxid und 516 g
(3 Mol) Gips-dihydrat und vermischt 6 Minuten bei hoher Geschwindigkeit. Zu der Mischung gibt man dann 20 g Glas-
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fasern von Stapelglasseide (hergestellt von Nitto Boseki
K.K.) von 1,27 cm Länge und einem Durchmesser von 9/u und
vermischt während 20 Sekunden. Die Mischung wird auf einer diskontinuierlichen Papierherstellungsvorrichtung mit
einer Filterfläche von 300 mm' χ 300 mm verarbeitet, um eine feuchte Matte herzustellen. Die feuchte Matt-p wird
mit einer hydraulischen Preßvorrichtung bei einem Druck von 20 kg/cm gepreßt, um das Wasser abzuquetschen,und
dann 10 Tage bei 200C stehengelassen. Die gepreßte Matte
wird 2 Stunden bei ungefähr 500C stehengelassen, Wubei
man ein gehärtetes und festes anorganisches gehärtetes Produkt aus TSH erhält. Die Eigenschaften dieses Produktes
sind in Tabelle II angegeben. Das Produkt besitzt eine hohe Wasserbeständigkeit und hohe Festigkeit. Der pH-Wert der
Aufschlämmung beträgt 8,4.
spez.Massengewicht 1,02
Biegefestigtkeit 105 kg/cm2
Naßbiegefestigkeit (Wassergehalt 9
42 Gew.%) 73 kg/cnr
Gewichtsverlust beim Eintauchen
in fließendes Wasser während
24 Stunden bei 250C 0,42 Gew.%
Beispiel 4
Erste Stufe
Erste Stufe
Eine Mischung aus 168 g Calciumoxid, 156 g Aluminiumhydroxid und 176 g Calciumsulfat (Gips-dihydrat) wird vermählen und
30 Minuten mit einer Vibrationsmühle vermischt. Dann werden
700 g Wasser zugegeben, um eine Aufschlämmung herzustellen»-
Die Aufschlämmung wird 4 Stunden bei 180°C unter Rühren in einem Autoklaven umgesetzt, wobei man eine Aufschlämmung
aus MSH in einer Ausbeute von 9596 erhält. Die Bildung von
MSH wird durch das in Fig. 1 dargestellte Röntgenbeugungs-
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- 2 R R1 31 1
spektrum bestätigt, wobei der Peak M MSH angezeigt und
der Peak C Ca(OH)2 anzeigt und der Peak A Al(OH), anzeigt.
Zweite Stufe
Zu der gesamten Aufschlämmungsmenge an MSH, die man bei
der ersten Stufe erhält, werden 198 g Calciumsulfat (Gipsdihydrat), 69,4 g Asbest und 2000 g Wasser zugegeben, und
man mischt 3 Minuten in einer Hochgeschwindigkeitsmischvorrichtung, um den Asbest zu öffnen. Man erhält eine Aufschlämmung.
Die Aufschlämmung wird zu einer 8 mm dicken
Matte, auf einer Papierherstellungsvorrichtung mit einer Filterfläche von 300 mm χ 300 mm verarbeitet. Die Matte
wird während 5 Stunden bei 20°C gehärtet und dann 5 Stunden bei 50°C getrocknet, wobei man eine gehärtete Platte erhält.
Die Platte ist eine Mischung aus MSH, TSH und Asbest in einem Gewichtsverhältnis von 300:600:69,4, wie durch das in
Fig. 2 dargestellte Röntgenbeugungsspektrum bestätigt wird. Der Peak T bedeutet TSH und der Peak S bedeutet Asbest.
Die nach dem obigen Verfahren hergestellte Platte besitzt ein spezifisches Massengewicht von 1,05 und eine Biegefestigkeit
von 120 kg/cm . Ein auf gleiche Weise wie oben beschrieben hergestelltes Produkt, mit der Ausnahme, daß nur
MSH und Asbest in der gleichen Menge wie oben verwendet werden, besitzt ein spezifisches Massengewieht von 1,05 und
eine Biegefestigkeit von 55 kg/cm . Ein gehärtetes Produkt, das auf ähnliche Weise unter Verwendung einer TSH-Asbest-Mischung
hergestellt wird, besitzt eine Biegefestigkeit von 63 kg/cm . Die Verwendung von MSH und TSH ergibt ein
gehärtetes Produkt mit höherer Festigkeit.
Die MSH-Aufschlämmung, hergestellt gemäß der ersten Stufe
von Beispiel 4, wird bei 50°C getrocknet und zu einem Pulver,
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? RR 131.1
kleiner als 149/U, vermählen. 400 g des Pulvers werden mit
100 g Calciumsulfat (Gips-dihydrat) in einer Universalmischvorrichtung
vermischt, und eine Dispersion, die man herstellt, indem man 42 g Asbest und 25,5 g Glasfasern, wie sie in
Beispiel 3 verwendet wurden, in 500 g Wasser dispergiert und
den Asbest öffnet, wird zu der Mischung unter Aufschlämmung
zugegeben.· Die Aufschlämmung wird in einer Form von 300 mm χ 300mm χ 8 mm koaguliert und das geformte Material wird 3 Stunden
bei 50 C unter feuchten Wärmebedingungen gehärtet, getrocknet
und gehärtet; man erhält eine Platte. Wie in dem Röntgenb eugungs ep ektrum von Fig. 3 dargestellt ist, besteht
die Platte aus einer Mischung von MSH, TSH, Asbest und Glasfasern mit einem Gewichtsverhältnis von 15:760:42:25,5. Die
Platte besitzt ein spezifisches Gewicht von 0,95 und eine Biegefestigkeit von 140 kg/cm . Ein gehärtetes Produkt, das
auf ähnliche Weise unter Verwendung von MSH, Glasfasern und Asbest mit einem gleichen Mischverhältnis hergestellt wurde,
besitzt eine Biegefestigkeit von 73 kg/cm , und ein gehärtetes Produkt, das auf ähnliche Weise unter Verwendung einer Mischung
aus TSH, Glasfasern und Asbest hergestellt wurde, besitzt eine Biegefestigkeit von 90 kg/cm .
400 g MSH-Pulver, hergestellt wie in Beispiel 4, und 100 g
Calciumsulfat (Gipsdihydrat) werden in einer Universalraischvorrichtung
gut vermischt. Eine Dispersion, hergestellt durch Dispergieren von 42 g Asbest und 68 g Pulpe in 2000 g Wasser
und Öffnen des Asbests und der Pulpe, wird zu der obigen Mischung zugegeben; man erhält weißes Wasser. Das weiße Wasser
wird zu einer 6 mm dicken Matte verarbeitet, 2 Stunden bei 90°C unter feuchten Wärmebedingungen gehärtet und dann 5 Stunden
bei 500C getrocknet; man erhält eine gehärtete Platte. Die Produktplatte ist eine Mischung aus MSH, TSH, Asbest und
Pulpe mit einem Gewichts verhältnis von ungefähr 15:760:42:68.
Die Produktplatte besitzt eine Biegefestigkeit von 180 kg/cm
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und ein spezifisches Gewicht von 1,20. Ein gehärtetes Produkt, das auf gleiche Weise wie oben unter Verwendung einer
Mischung aus Asbest, MSH und Pulpe hergestellt wird, besitzt eine Biegefestigkeit von 62 kg/cm , und ein gehärtetes Produkt,
hergestellt unter Verwendung einer Mischung aus TSH, Asbest und Pulpe, besitzt eine Biegefestigkeit von 65 kg/cm ,
Eine Mischung aus 16,8 g Calciumoxid, 15,6 g Aluminiumhydroxid,
17,2 g Gips-dihydrat und 100 g Wasser wird durch 3 Stunden bei 1800C in einem Autoklaven umgesetzt, um MSH
herzustellen.
Dann werden 2 Mol Gips-dihydrat zu 1 Mol der auf gleiche Weise v/ie oben hergestellten MSH-Aufschlämmung zugegeben,
und nach Zugabe von Wasser setzt man 3 Stunden bei 50°C um.
Das Entweichen von Wasser wird verhindert; man erhält eine TSH-Aufschlämmung.
Eine Aufschlämmung (Feststoffgehalt 937 g) wird durch Mischen von 0,8 Mol der MSH-Aufschlämmung und 22 Mol der TSH-Aufschlämmung,
hergestellt wie oben beschrieben, hergestellt. Sie wird mit 69,4 g Asbest vermischt und dann werden 2000 g
Wasser zugegeben. Die entstehende Mischung wird 3 Minuten in einer Hochgeschwindigkeitsmischvorrichtung gemischt, um
den Asbest zu öffnen, und dann wird die Mischung zu einer Matte verarbeitet. Die Matte wird getrocknet und die Biegefestigkeit
wird bestimmt. Die Biegefestigkeit beträgt 84 kg/cm und das spezifische Gewicht beträgt 1,05.
Eine Aufschlämmung mit einem Feststoffgehalt von 627 g wird hergestellt, indem man 1 Mol TSH-Aufschlämmung und 0,01 Mol
MSH-Aufschlämmung, hergestellt wie in Beispiel 7, vermischt.
Dazu gibt man 42 g Asbest, 25,5 g Glasfasern, wie sie in
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Beispiel 3 verwendet wurden, und 500 g Wasser. Die entstehende Mischung wird mit einer Universalmischvorrichtung vermischt,
um den Asbest zu öffnen, in eine Form gegossen und mit einer Presse verformt, um eine 8 mm dicke Platte herzustellen.
Die Platte wird 5 Stunden bei 500C getrocknet,
man erhält ein gehärtetes Produkt. Die Biegefestigkeit und das spezifische Gewicht des Produktes betrugen 98 kg/cm
bzw. 0,95-
B eispiel 9
Eine Mischung aus 70 g Aluminiumsulfat [Al2(SO^)^. 18H2O),
34 g Calciumoxid und 300 g Wasser wird 5 Stunden bei 900C in
einem 500 ml Kolben unter Rühren umgesetzt. Die erhaltene Reaktionsmischung wird filtriert, und man erhält TSH-Kristalle.
Die gesamte Menge an TSH, hergestellt wie oben, wird mit 10 g Asbest, 5 g Glasfasern, wie in Beispiel 3 verwendet,
und 2000 g Wasser vermischt. Man erhält weißes Wasser, und aus dem weißen Wasser wird eine Matte von 15 mm Dicke hergestellt.
Die Matte wird bei einem Druck von 10 kg/cm gepreßt,
man erhält eine 10 mm dicke Platte, und dann wird die Platte 5 Stunden bei 500C erwärmt; man erhält eine gehärtete
Platte.
Beispiel 10 · ■
Eine Matte, hergestellt auf gleiche Weise wie in Beispiel 9
beschrieben, wird bei einem Druck von 60 kg/cm gepreßt, um eine 5,5 mm dicke Platte herzustellen. Die Platte wird
12 Stunden bei 500C getrocknet; man erhält eine gehärtete
Platte. Die Eigenschaften der in den Beispielen 9 und 10 hergestellten, gehärteten Platten sind in der folgenden
Tabelle III angegeben.
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spez. Massengewicht 0,41 1,02
Biegefestigkeit, kg/cm2 38,5 118,0
Wasserlöslichkeit, % 0,41 0,39
Bemerkung: Die Wasserlöslichkeit in der obigen Tabelle ist der Prozentgehalt an Gewichtsverlust des Produktes, wenn
es 24 Stunden bei 25°C in fließendes Wasser eingetaucht wird.
Eine Masse wird hergestellt, indem man 200 g (etwa 3»6 Mol)
Calciumoxid, 175 g (etwa 2,2 Mol) Aluminiumhydroxid und 700 g (etwa 38,9 Mol) Wasser 30 Minuten in einer Universalmischvorrichtung
vermischt und 60 Minuten bei 120°C unter feuchten Wärmebedingungen härtet, um ein Zwischenprodukt
herzustellen. Das so erhaltene Zwischenprodukt wird mit 435 g (etwa 3 Mol) Hemihydrat-gips vermischt und nach der
Zugabe zu der Mischung von 50 g Glasfasern und 30 g Asbest
wird die entstehende Mischung 2 Minuten in einer Jetmischvorrichtung vermischt, in eine Form gegossen und 20 Minuten
stehengelassen, um ein koaguliertes Formprodukt herzustellen. Die Form hatte die . Abmessungen 10 mm χ 100 mm χ 200 mm. Das
Formprodukt wird 7 Tage in einer Kammer gehärtet, die bei einer Temperatur von 50+80C und einer Feuchtigkeit von 100%
gehalten wird. Man erhält ein gehärtetes.anorganisches Material.
Die Eigenschaften des anorganischen gehärteten Produkts sind in Tabelle IV angegeben.
spez. Massengewicht 1,12
Biegefestigkeit 150 kg/cm2
Gewichtsverlust beim Eintauchen
in fließendes Wasser während 24 Std. 0,51 Gew.% Expansionskoeffizient beim Eintauchen
in fließendes Wasser während 24 Std. + 0,5%
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Wasserabsorption beim Eintauchen in
fließendes Wasser während 24 Std. 28%
Naßfestigkeit beim Eintauchen in fließen- 9
des Wasser während 24 Std . bei 25°C 79 kg/cnr
Das Röntgenbeugungsspektrum des gehärteten Produkts ist in
Fig.4 angegeben. In dem Spektrum ist die Anwesenheit eines Peaks (a) zu erkennen, der durch TSH hervorgerufen wird. In
der Figur ist der Peak (b) der Peak, der von dem Asbest stammt.
Eine Masse wird hergestellt, indem man 230 g (etwa 3,1 Mol)
Calciumhydroxid, 175 g (etwa 2,2 Mol) Aluminiumhydroxid und 5000 g (etwa 278 Mol) Wasser 50 Minuten mit einer Universalmischvorrichtung
vermischt, und dann wird die Masse 40 Minuten bei ungefähr 200°C in einem Autoklaven bei feuchten Wärmebedingungen
gehärtet. Man erhält ein Zwischenprodukt. Das Zwischenprodukt wird mit 520 g (etwa 3 Mol) Gips-dihydrat
vermischt, und die Mischung wird weiter mit 30 g (etwa 3 Gew.%) Glasfasern mit einer Länge von 0,9 cm, 40 g Asbest
und 20 g Polyvinylacetalfasern mit einer Länge von 1,75 cm
20 Minuten in einer Universalmischvorrichtung vermischt; man erhält weißes Wasser. Das weiße Wasser wird zu einer 8 mm
dicken Matte in einer Papierherstellungsvorrichtung mit einer Filterfläche von 300 mm χ 300 mm verarbeitet. Die Matte wird
60 Stunden in eine Kammer gegeben, die bei 90+3°C und einer
Feuchtigkeit von 100% gehalten, um bei feuchten Wärmebedingungen zu härten und um eine gehärtete Platte aus einem
anorganischen gehärteten Produkt herzustellen. Die Eigenschaften des gehärteten Produktes sind in Tabelle V angegeben.
spez. Massengewicht 1»0
Biegefestigkeit 103 kg/cm2
Gewichtsverlust beim Eintauchen in
fließendes Wasser während 24 Std. 0,58 Gew.%
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-33- ? R 51
Expansionskoeffizient beim Eintauchen
in fließendes Wasser während 24 Std. +0,3%
Wasserabsorption beim Eintauchen in
fließendes Wasser während 24 Std. 32 Gew.%
Naßfestigkeit beim Eintauchen in fließen- 0
des Wasser während 24 Std. bei 25°C 62 kg/cnr
Eine Aufschlämmung wird hergestellt, indem man 168 g Calciumoxid, 156 g Aluminiumhydroxid, 175 g Gips-dihydrat und 750 g
Wasser vermischt und 90 Minuten bei 180°C in einem Autoklaven umsetzt. Nach der Entfernung des Wassers wird das
Produkt 5 Stunden bei 50°C getrocknet; man erhält MSH. Das Produkt wird zu einem Pulver, feiner als 149/U, vermählen.
Eine weitere Aufschlämmung wird hergestellt, indem man 169 g Calciumoxid (feiner als 149/u), 300 g Zeolith (feiner als
44 Ai) vermischt. Zu der Aufschlämmung werden 4,5 1 Wasser gegeben und dann wird 3 Stunden bei 180°C in einem Autoklaven
unter feuchten Wärmebedingungen umgesetzt, um eine Tobermorit-Aufschlämmung herzustellen.
Eine Mischung aus 30 g Asbest und 165,6 g Tobermorit-Aufschlämmung,
hergestellt wie oben, als Feststoff, wird fein in Wasser disp er giert, und man erhält eine Aufschlämmung.
Zu der Aufschlämmung gibt man 190 g MSH, 105 g Gips-dihydrat, 18 g Glasfasern (0,64 cm lange Stapelglasseide mit einem
Durchmesser von 9/u), und dann wird in einer Universalmischvorrichtung
vermischt; man erhält eine Dispersion. Die Dispersion wird zu einer 20 mm dicken Matte verarbeitet. Die
ρ ρ Matte wird bei einem Druck von 10 kg/cm , 50 kg/cm oder
110 kg/cm gepreßt; man erhält eine Platte. Die Platte wird
12 Stunden bei 20°C unter feuchten Wärmebedingungen gehärtet, wobei das Entweichen von Wasser vermieden wird, und
5 Stunden bei 50°C getrocknet. Man erhält ein gehärtetes Produkt. Die Eigenschaften des Produktes sind in Tabelle VI
angegeben.
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Eine Calciimsilikat-Aufschlämmung, hergestellt auf gleiche
Weise wie oben beschrieben, wird mit 5 Gew.% Asbest und 3 Gew.% Glasfasern, wie oben beschrieben, vermischt und die
Mischung wird zu einer Matte verarbeitet, gehärtet und getrocknet, man erhält eine gehärtete Platte, Die Eigenschaften
der Platte sind in Tabelle VI angegeben.
| spez.Mas | Tabelle VI | Naßfestigk. | Wasserabsorpt. | |
| Preßdruck | sengew. | Biegefestigk. (kg/cm2) |
(kg/cm2) | (Gew.% |
| (kg/cm2) | 1,06 | 142,1 | 73,0 | 83 |
| 110 | 0,78 | 102,9 | 65,1 | 132 |
| 50 | 0,38 | 35,4 | 19,2 | 209 |
| 10 | 1 0,81 | 87,3 | 51,2 | 153 |
| Vergl.Bsp. | ||||
In Tabelle VI sind auch die Naßbiegefestigkeit und die Wasserabsorption
angegeben, wenn die Proben mit Wasser gesättigt sind, d.h. 24 Stunden bei 250C in fließendes Wasser eingetaucht
wurden. ,
Das Röntgenbeugungspektrum des gehärteten Produkts ist in
Fig.. 5 dargestellt, wo auch die TSH-Bildung durch den Peak T und das Vorhandensein einer geringen Menge an restlichem
MSH durch den Peak M erkennbar sind. Peak Te entspricht dem Tobermorit. -
Man arbeitet auf gleiche Weise wie in Beispiel 13 beschrieben und stellt eine MSH- und Calciumsilikat (Tobermorit)-Aufschlämmung
her. Das spezifische Massengewicht des Calciumsilikats beträgt, wenn es trocken ist, 0,16. Dann werden
150 g (als Feststoff) der Calciumsilikat-Aufschlämmung
mit 15-g Asbest, 30 g Pulpe und 1000 g Wasser vermischt, und
dann wird die Mischung weiter mit 350 g MSH und 105 g Gips-
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— 35 - 7 5 51311
dihydrat vermischt; man erhält weißes Wasser. Das weiße Wasser wird zu einer 15 mm dicken Matte mit einer Papierherstellungsvorrichtung
verarbeitet, und die Matte wird bei einem Druck von 30 kg/cm oder 105 kg/cm gepreßt,
3 Stunden bei 800C unter feuchten Wärmebedingungen gehärtet
und 5 Stunden bei 500C getrocknet, um ein gehärtetes Produkt
herzustellen. Die Eigenschaften des gehärteten TSH-Produktes sind in Tabelle VII angegeben.
Preßdruck spez.Massen- Biegefestigk. Naßbiegefest. Wasserab-(kg/cm2)
gewicht (kg/cm^) (Rg/cm^) sorption (Gew.%)
105 1,12 138,2 71,5 94 30 0,83 99,3 68,3 14O
Eine Aufschlämmung wird hergestellt, indem man 168 g Calciumoxid, 156 g Aluminiumhydroxid, 175 g Gips-dihydrat und
750 ml Wasser vermischt und in einem Autoklaven 90 Minuten bei 1800C umsetzt, um eine MSH-Aufschlämmung herzustellen.
Dann wird die auf gleiche Weise wie oben hergestellte MSH-Aufschlämmung
mit 86 g Gips-dihydrat und 4,7 1 Wasser vermischt und die Mischung wird 5 Stunden bei 900C umgesetzt,
um eine TSH- Aufschlämmung herzustellen.
Eine weitere Aufschlämmung wird hergestellt, indem man 169 g Calciumoxid, 181 g Toyane silica und 3,5 1 Wasser 8 Stunden
bei 200°C in einem Autoklaven umsetzt; man erhält eine Xonotlit (Calciumsilikat)-Aufschlämmung.'
Unter Verwendung jedes der wie oben beschrieben hergestelltten Rohmaterialien wird weißes Wasser der folgenden Zusammensetzung
hergestellt.
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- 36 - 7RR1311
Xonotlit-Aufschlämmung 30 g (berechnet als Feststoff)
TSH-Aufschlämmung 65 g ( " )
MSH-Aufschlämmung 5 g ( " )
Asbest 7 g
Glasfasern(wie in Beisp.13
verwendet) 3 g
verwendet) 3 g
Wasser 100 ml
Das weiße Wasser wird zu einer 20 mm dicken Matte mit einer Papierherstellungsvorrichtung verarbeitet und die Matte
wird bei einem Druck von 10 kg/cm gepreßt und 5 Stunden bei 500C getrocknet; man erhält eine gehärtete Platte.
Das RöntgenbeugungsSpektrum des Produktes ist in Fig. 6 dargestellt und zeigt, daß das Produkt MSH (M), TSH (T)
und Xonotlit (X) enthält. Das spezifische Massengewicht und die Biegefestigkeit des Produktes betragen 0,55 bzw.
65 kg/cm . Das Produkt besitzt eine bessere Viasserbeständigkeit als eine Stuck- bzw. Gipsmarmorplatte.
Eine einheitliche Mischung aus 168,3 g Calciumoxid, 306,0 g
a-Aluminiumoxid und 172,1 g Gips-dihydrat wird 7 Stunden
bei 135O0C gebrannt; man erhält ein gebranntes Produkt, das
hauptsächlich 3CaO.3Al9O^.CaSO, enthält. Das gebrannte Produkt
wird zu einem Pulver, feiner als 149/u vermählen, das
Pulver wird in 3 1 Wasser dispergiert und dann gibt man zu
der Dispersion 1122 g Calciumoxid, 460 g Gips-dihydrat und 5 1 Wasser. Die Mischung wird 24 Stunden bei 900C umgesetzt.
Man erhält eine TSH-Aufschlämmung.
Unter Verwendung der wie oben beschrieben hergestellten TSH-Aufschlämmung
und der MSH-Aufschlämmung und der Xonotlit-Aufschlämmung,
die auf gleiche Weise wie in Beispiel 15 hergestellt wurde, wird weißes Wasser der folgenden Zusammensetzung
hergestellt. Aus dem weißen Wasser wird eine gehärtete Platte wie in Beispiel 15 beschrieben hergestellt.
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- 37 - ? R R 1 3 1
Xonotlit-Aufschlämmung 60 g (als Feststoff)
TSH-Aufschläinmung 30 g ( " )
MSH-Aufschlämmung 10 g ( .» )
Asbest 7 g
Glasfasern(wie in Bsp.13 verwendet) 3g
Wasser 100 ml
Das spezifische Gewicht und die Biegefestigkeit der Platte betrugen 0,32 bzw. 30 kg/cm .
Eine gemischte Aufschlämmung wird hergestellt, indem man eine TSH-Aufschlämmung, eine MSH-Aufschlämmung und eine
Xonotlit-Aufschlämmung, hergestellt auf gleiche Weise wie in Beispiel 15 beschrieben, in dem im folgenden angegebenen
Mischverhältnis vermischt. Eine 20 mm dicke Matte wird aus der Aufschlämmungsmischung mit einer Papierherstellungsvorrichtung
hergestellt, getrocknet und gehärtet:
Xonotlit-Aufschlämmung 20 g (als Feststoff)
TSH-Aufschlämmung 60 g ( " )
MSH-Aufschlämmung 20 g ( » )
Das spezifische Gewicht und die Biegefestigkeit der gehärteten Platte betrugen 0,43 bzw. 1 18 kg/cm .
Unter Verwendung der Xonotlit-Aufschlämmung und der TSH-Aufschlämmung,
hergestellt auf gleiche Weise wie in Beispiel 15, wird eine gemischte Aufschlämmung mit einem Xonotlit-Feststoffgehalt
von 20 g und einem TSH-Feststoffgehalt von 80 g hergestellt. Die gemischte Aufschlämmung wird zu
einer 20 mm dicken Platte geformt und getrocknet, wobei man eine gehärtete Platte erhält. Das spezifische Massengewicht
der Platte beträgt 0,44 und die Biegefestigkeit beträgt 15 kg/cm2.
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- 38- 75R1311
Aus Beispiel 17 und Vergleichsbeispiel 2 ist erkennbar, daß
die Platte, die unter Verwendung einer Mischung aus TSH und MSH hergestellt wurde, besser ist als eine Platte, die
unter Verwendung von TSH hergestellt wird, und zwar im Hinblick auf ihre Biegefestigkeit.
Eine Mischung aus 222 g Ca(OH)2, feiner als 149/U, 224 g
Toyane silica (Toyane silica ist ein Ton, hergestellt in Gifu Prefecture Japan; Zusammensetzung: SiO2 - 99,43%,
Fe2O3 - 0,04%; Al2O3 - 0,44%; Glühverlust 0,23%; durchschn.
Teilchendurchmesser 5 "^10 /u) , feiner als 44/u, und 5,0 1
Wasser wird 8 Stunden bei 2000C in einem Autoklaven umgesetzt,
um eine aktivierte Tobermorit-Auf schlämmung mit einem hohen spezifischen Massengewicht herzustellen.
Eine Mischung aus 168 g Calciumoxid, 156 g Aluminiumhydroxid
und 175 g Gips-dihydrat und 750 g Wasser wird 90 Minuten bei 1800C in einem Autoklaven unter feuchten Wärmebedingungen
umgesetzt; man erhält MSH. Nach der Zugabe von 172 g Gipsdihydrat und 9,8 1 Wasser wird die Mischung 5 Stunden bei
900C unter feuchten Wärmebedingungen umgesetzt, um eine
TSH-Aufschlämmung herzustellen.
Zu einer Mischung aus 280 g (als Feststoff komponente) TSH-Auf
schlämmung und 120 g (als Feststoffkomponente) Tobermorit-Auf
schlämraung gibt man 20 g Asbest und 12 g Glasfasern, wie sie in Beispiel 13 verwendet wurden, und dann dispergiert
man in 7 1 Wasser in einer Universalmischvorrichtung. Eine 20 mm dicke Matte wird aus der Dispersion auf einer Papierherstellungsvorrichtung
hergestellt und in drei Platten ge-
teilt. Diese Platten werden je bei einem Druck von 10 kg/cm , 70 kg/cm oder 150 kg/cm gepreßt und getrocknet, um.gehärtete
Platten herzustellen. Die Produkteigenschaften sind in
Tabelle VIII angegeben.
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- 39 - 7RR1311
Preßdruck spez.Massen- Biegefestigk. Naßbiegefest. Wasserabsorpt,
(kg/cm2) gewicht (kg/cm2) (kg/cm2) (Gew.%)+
150 1,05 110 65,0
70 0,79 90 58,2
10 0,39 23 12,4
+ Die Werte werden bestimmt, wenn die Probe 24 Stunden in
fließendes Wasser eingetaucht ist
Das Röntgenbeugungsspektrum der Probe ist in Fig. 7 dargestellt.
Dieses zeigt, daß das Produkt ein Gemisch aus TSH (T) und Tobermorit (To) ist. Zusätzlich ist eine geringe
Menge an MSH-Rückstand vorhanden, was durch den Peak M bestätigt wird.
Eine einheitliche Mischung aus 168,3 g Calciumoxid, 306,0 g a-Aluminiumoxid und 172,1 g Gips-dihydrat wird 7 Stunden
bei 135O°C in einem elektrischen Ofen gebrannt, um ein gebranntes Produkt herzustellen, das hauptsächlich aus
3CaO.3Al2O-,.CaSO^ besteht. Das Produkt wird zu einem Pulver,
feiner als 149/u, vermählen und 216 g Pulver werden in 3 1
Wasser dispergiert, um eine wäßrige Dispersion herzustellen.
Andererseits wird eine wäßrige Dispersion aus, 112,2 g Calciumoxid
und 460 g Gips-dihydrat in 5 1 Wasser hergestellt.
Beide Dispersionen, hergestellt wie oben beschrieben, verden vermischt und die Mischung wird 24 Stunden bei 900C unter
Herstellung einer TSH-Aufschlämmung mit hohem spezifischen Massengewicht umgesetzt. Die Aufschlämmung wird mit einer
äquivalenten Menge an Xonotlit-Aufschlämmung, hergestellt
auf gleiche Weise wie in Beispiel 18 beschrieben, vermischt und die Mischung wird wie in Beispiel 18 beschrieben gehärtet.
Die Eigenschaften der gehärteten Platte sind in Tabelle IX aufgeführt.
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- 40 - ? R R 1 3 1
Die Xonotlit-Aufschlämmung, hergestellt auf gleiche Weise wie in Beispiel 18 beschrieben, wird mit 5 Gew.% Asbest
und 3 Gew.?i> Glasfasern, wie sie in Beispiel 13 verwendet wurden,
vermischt, und ein gehärtetes Produkt wird unter Verwendung dieser Mischung hergestellt. Die Eigenschaften der
'Vergleichsprobe sind ebenfalls in Tabelle IX angegeben. In Vergleichsbeispiel 3 beträgt der Preßdruck jedoch 10 kg/cm
Preßdruck spez.Mas- Biegefestigk. Naßbiegefest. Wasserabsorpt,
(kg/cm2) sengewicht (kg/cm2) (kg/cm2) (Gew.%)
108,8 62,4 89
89,9 57,4 130
21,7 11,6 213
87,3 51,2 153
Eine Mischung aus 169 g Calciumoxid, feiner als 149/u, 181 g Toyane
Siliciumdioxid, feiner als 44/u, und 3,5 1 Wasser wird
8 Stunden in einem Autoklaven auf 2000C erwärmt, um eine
Aufschlämmung aus Calciumsilikat (Xonotlit) herzustellen.
Andererseits wird eine Mischung aus 168 g Calciumoxid, 156 g
Aluminiumhydroxid, 175 g Gips-dihydrat und 1 1 Wasser 2 Stunden in einem Autoklaven auf 1800C erwärmt, um eine MSH-Aufschlämmung
herzustellen. Dann wird die MSH-Aufschlämmung mit 350 g Gips-dihydrat vermischt und die Mischung wird 3 Stunden
bei 850C unter feuchten Wä:
erhält eine TSH-Aufschlämmung.
erhält eine TSH-Aufschlämmung.
| 150 | .3 | 1,04 | |
| 70 | P j | 0,78 | |
| 10 | 0,38 | ||
| Vgl | .Bsp, | 0,81 | |
| B e | i s | 1 20 | |
| ι e | |||
den bei 850C unter feuchten Wärmebedingungen umgesetzt; man
Die gesamte Menge an Calciumsilikat-Aufschlämmung und TSH-Aufschlämmung,
hergestellt wie oben beschrieben, werden in einer Jetmischvorrichtung miteinander vermischt und die
Mischung wird unter Absaugen unter Druck filtriert und
609822/1069
5 Stunden bei 5O0C getrocknet; man erhält ein gehärtetes
Produkt. Das Röntgenbeugungsspektrum des gehärteten Produkts ist in Fig. 8 dargestellt, und es wird bestätigt, daß TSH
(T), Calciumsilikat (X). und restliches MSH (M) vorhanden sind.
Die Beigefestigkeit des gehärteten Produktes beträgt 44 kg/cm , die Wasserbeständigkeit davon ist besser als bei
einer Stuck- bzw. Gipsmarmorplatte.
Eine Mischung aus 141 g Calciumoxid, 212 g Clinoptilolit
und 3,0 1 Wasser wird 3 Stunden in einem Autoklaven auf 180°C erwärmt, um eine Tobermorit-Aufschlämmung herzustellen.
Eine Mischung aus 168 g Calciumoxid, 525 g Gips-dihydrat,
156 g Aluminiumhydroxid und 2 1 Wasser wird 6 Stunden auf 95°C erwärmt, um eine TSH-Aufschlämmung herzustellen.
Beide Aufschlämmungen werden miteinander in einer Jetmischvorrichtung vermischt, durch Absaugen unter Druck filtriert
und 12 Stunden bei 500C getrocknet, um ein gehärtetes Produkt
herzustellen. Das Röntgenbeugungsspektrum des Produktes ist in Fig. 9 dargestellt. Man erkennt die Peaks von
TSH, Tobermorit (Tb) und MSH. Die Biegefestigkeit des gehärteten Produktes beträgt 36 kg/cm und die Wasserbeständigkeit
ist besser als die einer Gipsplatte.
Eine Mischung aus 180 g Calciumoxid (besonders reine Reagensqualitäts),
110 g aktiviertes Aluminiumoxid (besonders reine Reagensqualität), 170 g Gips-dihydrat (besonders reine Reagensqualität
)und 2500 g Wasser wird 180 Minuten bei 170°C in einem 5 1 Hochdruckreaktionsgefäß umgesetzt, um MSH herzustellen.
In dem Produkt sind 0,32% freier Gips enthalten.
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Dann werden 337 g Gips-dihydrat zu MSH, hergestellt wie oben beschrieben, zugefügt und die Mischung wird weiter einheitlich
mit 30 g Stärke (Tapioka), 12 g Asbest, 6 g Glasfasern, wie sie-in Beispiel 13 verwendet wurden, und 2000 g
Wasser vermischt. Aus der entstehenden Mischung wird eine 10 mm dicke Matte auf einer Papierherstellungsvorrichtung
hergestellt. Die Matte wird 4 Stunden in einer Kammer gehärtet, die bei einer Temperatur von 60°C und einer Feuchtigkeit
von 100% rel.Feucht, gehalten wird und 5 Stunden
bei 45°C getrocknet; man erhält ein gehärtetes Produkt, das TSH und Stärke und wenig freien Gips (1,1%, bezogen auf das
gehärtete Produkt) enthält. Durch Röntgenbeugungsanalyse des Produktes wird die Bildung von TSH bestätigt. Das
Röntgenbeugungsspektrum ist in Fig. 10 dargestellt. Der Peak
T zeigt TSH und der Peak C zeigt Gips-dihydrat an.
MSH, hergestellt auf gleiche Weise wie in Beispiel 22 beschrieben,
v/ird einheitlich mit 250 g Gips-dihydrat, 15 g Polyvinylalkohol (zahlenraittleres Molekulargewicht 1700,
gelöst in 150 g Wasser), 4000 g Wasser, 15 g Asbest und 6 g Polypropylenfasern mit einer Lgnge von 12 mm und einem
Durchmesser von 20/u vermischt. Aus der Mischung wird eine
Platte hergestellt. Die so hergestellte Platte wird 6 Stunden bei 400C und 100% relativer Feuchtigkeit gehärtet. Die
Platte wird darin 5 Stunden bei 45°C getrocknet, um ein gehärtetes Produkt aus MSH, TSH und Polyvinylalkohol herzustellen.
Der Gehalt an freiem Gips beträgt 0,3%, bezogen auf das Gewicht des gehärteten Produktes.
Das Röntgenbeugungs spektrum des Produktes ist in Fig.. 11
dargestellt. Der Peak M zeigt MSH an.
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- 43 - ? 5 R 1 3 1
Eine Mischung aus 633 g MSH, hergestellt auf gleiche Weise wie in Beispiel 22 "beschrieben, und 80 g Gips-dihydrat wird
weiter mit 13 g (als Feststoffkomponente) einer Acrylharzemulsion,
Dianal Lx-200 (Warenzeichen, hergestellt von Mitsubishi Rayon Co., Ltd.), 43Og Wasser und 25 g Pulpe vepmischt,
und aus der Mischung wird eine 10 mm dicke Platte geformt. Die Platte wird dann 3 Stunden bei 60°C und 100% relativer
Feuchtigkeit gehärtet und 7 Stunden bei 450C getrocknet, man erhält ein gehärtetes Produkt. Das Röntgenbeugungspektrum
des Produktes ist in Fig. 12 dargestellt. Der Gehalt an freiem Gips beträgt 0,8%, bezogen auf das Gewicht
des gehärteten Produktes.
Auf gleiche Weise wie in Beispiel 22 beschriebe!wird ein gehärtetes
Produkt aus TSH ohne Zugabe von Stärke hergestellt. Der Gehalt an freiem Gips in dem gehärteten Produkt beträgt
0,24%.
Aus einer einheitlichen Mischung von 500 g TSH, 6 g Asbest, 3 g Glasfasern und 1000 g Wasser wird eine 10 mm dicke Matte
auf einer Papierherstellungsvorrichtung hergestellt. Die Matte wird 4 Stunden in einer Kammer gehärtet, die bei einer
Temperatur von 60°C und einer relativen Feuchtigkeit von 100% gehalten wird, und 5 Stunden bei 45°C getrocknet, wobei
man ein gehärtetes Produkt erhält.
Man arbeitet auf gleiche Weise wie in Vergleichsbeispiel 5 beschrieben, gibt jedoch 15 g Stärke zu, um ein gehärtetes
Produkt zu bilden.
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- 44 - ■ .255 131
Die Ergebnisse der Beispiele 22 bis 24 sowie der Vergleichs beispiele 4 bis 6 sind in Tabelle X angegeben.
| 22 | 25 | Tabelle X | Eins chnürung | |
| 23 | Biegefestigkeit (kg/cm2) |
keine | ||
| Beispiel | 24 | 109 | keine | |
| 4 | 120 | keine | ||
| 5 | 82 | wird beobachtet | ||
| Vgl.Bsp. | 6 | 61 | I! Il | |
| i e 1 | 32 | keine | ||
| 53 | ||||
| B e i s ρ | ||||
Man vermischt 170 Gew.Teile Calciumoxid (ein im Handel erhältliches
Reagens), 102 Gew.Teile aktiviertes Aluminiumoxid (ein im Handel erhältliches Reagens) und 172 Gew.Teile Gips-dihydrat
(ein im Handel erhältliches Reagens) 30 Minuten in einer Vibrationsmühle. Zu der Mischung werden 350 Gew.Teile Wasser
gegeben und dann wird vermischt, wobei man eine einheitliche Aufschlämmung erhält. Die Aufschlämmung wird 100 Minuten bei
1800C in einem Autoklaven umgesetzt, um MSH herzustellen.
Die MSH-Aufschlämmung (Feststoffe 300 Teile), die man so erhält,
wird mit 22 Teilen Stärke und 300 Teilen Wasser in einer Mischvorrichtung vermischt. Die Aufschlämmung wird in
eine Form, 25 mm χ 100 mm χ 10 mm, gegossen; man erhält einen koagulierten Formkörper. Das Produkt wird 6 Stunden bei
500C gehärtet und dann 20 Stunden bei 500C getrocknet. Das
Röntgenbeugungsspektrum des Produktes ist in Fig. 13 dargestellt;
darin bedeutet der Peak M MSH.
Ein gehärtetes Produkt wird nach dem gleichen Verfahren wie in Beispiel 25 beschrieben hergestellt, außer daß Stärke zu
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-45- 7 B R1 311
MSH nicht zugegeben wird. Das gehärtete Produkt wird 30 Tage
in Luft stehengelassen. Das Rontgenbeugungsspektrum des
Produktes ist in Fig. 14 dargestellt, worin der Peak S Gips und der Peak C Calciumcarbonat anzeigen.
In 500 Gew.Teilen Wasser werden 64,8 Teile Kristalle aus
Aluminiumsulfat [A^(SO/),.17HpO] gelöst. Zu der Lösung gibt
man 44,5 Teile Calciumhydroxid und 600 Teile Wasser. Die Mischung wird 60 Minuten bei 250C umgesetzt, um eine Aufschlämmung
aus TSH herzustellen.
Arbeitet man auf gleiche Weise- wie in Beispiel 25 beschrieben,
verwendet aber eine TSH-Aufschlämmung (Feststoffkomponente
800 Teile) und 11 Teile Polyvinylalkohol (zahlenmittleres Molekulargewicht 1700), so erhält man ein gehärtetes
Produkt.
Man arbeitet auf gleiche Weise wie in Beispiel 26 beschrieben, mit der Ausnahme, daß kein Polyvinylalkohol zu TSH zugegeben
wird, um eine Platte aus dem gehärteten Produkt herzustellen. Die Platte wird 30 Tage in Luft stehengelassen. Das
RöntgenbeugungsSpektrum des Produkts ist in Fig. 15 dargestellt, worin der Peak T TSH bedeutet. Weiterhin werden
Peaks für Gips (S) und für Calciumcarbonat (C) beobachtet, die erst auftreten, wenn das Produkt in Luft stehengelassen
wird.
MSH und TSH, hergestellt auf gleiche Weise wie in den Beispielen 25 und 26 beschrieben, werden in einem Mischverhältnis
von 1:1, bezogen auf das Gewicht der Feststoffgehalte,
vermischt.
609822/1069
-46- 25M311.
Die Aufschlänmiungsmischung (300 Gew.Teile Feststoffgehalt)
wird mit 15 Gew.Teilen Acrylharzemulsion, Dianal Lx-400
(Warenzeichen, hergestellt von Mitsubishi Rayon Co., Ltd.) vermischt und die so hergestellte Masse wird verwendet, um
eine Platte aus gehärtetem Produkt auf gleiche Weise wie in Beispiel 25 beschrieben herzustellen. DieRöntgenbeugungsspektren
des Produktes sind in Fig. 16 dargestellt. Der Peak S zeigt, daß in dem Produkt Gips als Verunreinigung
vorhanden ist.
Man arbeitet auf gleiche Weise wie in Beispiel 27 beschrieben, mit der Ausnahme, daß keine Acrylharzemulsion verwendet
wird, um ein gehärtetes Produkt herzustellen. Das Produkt wird 30 Tage in Luft stehengelassen. Das Röntgenbeugungsspektrum
des Produktes ist in Fig. 17 dargestellt, worin der Peak M'das Dehydrat von MSH bedeutet (= entwässertes Produkt).
Die Anfangsbiegefestigkeit des gehärteten Produktes, hergestellt wie in den Beispielen 25 bis 27 beschrieben und in
den Vergleichsbeispielen 7 bis 9 beschrieben, und die Biegefestigkeit dieser Produkte nach dem Stehen während 30 Tagen
in Luft werden bestimmt. Die Ergebnisse sind in Tabelle XI angegeben.
Zusätzlich zeigen die Ergebnisse der Röntgenbeugungsanalyse
des gehärteten Produktes neben den Peaks von TSH,MSH und Gips
die Peaks von Calciumcarbonat und dem Dehydrat von MSH, wodurch die Modifizierung von TSH und MSH durch Zersetzung
angezeigt wird.
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7RR1311
| 25 | Anfangs- | Tabelle XI | Nach 30 | Tagen | in Luft | |
| 7 | biegefe stigkeit (kg/cm2) |
Anfangs- | (A) | (B) | (C) | |
| 26 | 48 | menge an freiem Gips |
48 | 0,35 | tritt nicht auf | |
| Beispiel | 8 | 15 | 0,22 | 13,9 | 3,5 | wird beobachtet |
| Vgl.Bsp. | 27 | 41,4 | 0,15 | 31 | 0,36 | tritt nicht auf |
| Beispiel | 9 | 13,8 | 0,31 | 7,6 | 3,3 | wird beobachtet |
| Vgl.Bsp. | 28,2 | 0,13 | 15,8 | 0,65 | tritt nicht auf | |
| Beispiel | 13,6 | 0,30 | 6,5 | 3,6 | wird beobachtet | |
| Vgl.Bsp. | 0,13 | |||||
(A): Biegefestigkeit in kg/cm2
(B): Menge in freiem Gips in Gew.%
(C): Oberflächeneinschnürung
(B): Menge in freiem Gips in Gew.%
(C): Oberflächeneinschnürung
28
Nach dem Mischen von 170 Gew.Teilen Calciumoxid (im Handel erhältliches
Reagens), 102 Teilen aktiviertem Aluminiumoxid (im Handel erhältliches Reagens) und 172 Teilen Gips-'
dihydrat (im Handel erhältliches Reagens) während 30 Minuten in einer Vibrationsmühle werden 350 Teile Wasser zu der Mischung
zugegeben, um eine einheitliche Aufschlämmung herzustellen. Die Aufschlämmung wird 100 Minuten bei 180°C in
einem Autoklaven umgesetzt, um MSH herzustellen.
Dann wird eine Aufschlämmung hergestellt, indöm man 169 Teile
Calciumoxid (im Handel erhältliches Reagens), 181 Teile Toyane silica und 3500 Teile Wasser 8 Stunden bei 2000C in
einem Autoklaven umsetzt, um eine Aufschlämmung aus Calciumsilikat (Xonotlit) herzustellen.
Dann werden die MSH-Aufschlämmung (Peststoffkomponente
210 Teile) und die Calciumsilikataufschlämmung (Feststoffkomponente
90 Teile), die so hergestellt wurden, einheitlich mit 20 Teilen Stärke und 280 Teilen Wasser vermischt, wobei
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75.R.13T1
man eine Aufschlämmungsmischung erhält. Aus der Aufschlämmung
wird eine 25 mm χ 100 mm χ 10 mm Matte durch Formen hergestellt und die so geformte Matte wird 6 Stunden bei 50°C
unter feuchten Wärmebedingungen gehärtet und 10 Stunden bei 50°C getrocknet. Das Röntgenbeugungsspektrum des Produktes
ist in Fig. 18 dargestellt. Der Peak M bedeutet MSH und der Peak X bedeutet Calciumsilikat (Xonotlit).
Man arbeitet auf gleiche Weise wie in Beispiel 28 beschrieben, mit der Ausnahme, daß zu der Mischung aus MSH und
Calciurasilikat keine Stärke zugegeben wird. Man stellt ein gehärtetes Produkt her. Das Produkt wird 80 Tage in Luft
stehengelassen. Das Röntgenbeugungspektrum des Produktes ist in Fig. 19 dargestellt. Der Peak S bedeutet Gips und
der Peak C bedeutet Calciumcarbonat.
In 500 Gew.Teilen Wasser werden 64,8 Teile Aluminiumsulfatkristalle
[Al2(SO^)2»17H2O] gelöst .und nach Zugabe von
44,5 Teilen Calciumhydroxid und 600 Teilen Wasser.wird die Mischung 60 Minuten bei 250C umgesetzt, um eine Aufschlämmung
von TSH herzustellen.
Eine^ Mischung der TSH-Aufschlämmung (Feststoffkomponente
300 Gew.Teile) und der Calciumsilikat-Aufschlämmung (Feststoff
komponente 130 Teile) wird mit 11 Gew.Teilen Polyvinylalkohol (zahlenmittleres Molekulargewicht 1700) vermischt,
und dann wird die entstehende Mischung wird in Beispiel 28 behandelt und eine Platte aus gehärtetem Produkt wird hergestellt.
Man arbeitet auf gleiche Weise wie in Beispiel 29 beschrieben, mit der Ausnahme, daß kein Polyvinylalkohol zu der Mischung
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aus aus TSH-Aufschlämmung und Calciumsilikat-Aufschlämmung
zugegeben wird. Man erhält eine Platte aus gehärtetem TSH-Calciumsilikat-Produkt.
Das Röntgenbeugungsspektrum des Produktes nach dem Stehenlassen während 30 Tagen'in Luft
ist in Fig. 20 dargestellt, worin der Peak T TSH anzeigt. In dem Diagramm werden Peaks von Gips (S) und Calciumcarbonat
(C) beobachtet, die in dem Spektrum des Produktes nicht beobachtet
wurden, bevor das Produkt stehengelassen wurde.
Die in Beispiel 28 hergestellte MSH-Aufschlämmung und die
TSH-Aufschlämmung und die in Beispiel 29 hergestellte Calciumsilikat-Aufschlämmung
werden bei einem Mischverhältnis, ausgedrückt durch das Gewicht der Feststoffkomponente, von
1:1:1 vermischt. Die Aufschlämmungsmischung (Feststoffkomponente
300 Gew.Teile) wird mit 15 Gew.Teilen (als Feststoff komponente) einer Epoxyharzemulsion, Epodite EMEB-400
(Warenzeichen, hergestellt von Showa Kobunshi K.K.) vermischt. Man arbeitet auf gleiche Weise wie in Beispiel 28 beschrieben
und'verwendet die so hergestellte Zusammensetzung,
um eine Platte aus gehärtetem Produkt herzustellen. Das Röntgenbeugungsspektrum des Produktes ist in Fig. 21 dargestellt.
Der Peak S zeigt an, daß Gips in einer kleinen Menge als Verunreinigung vorhanden ist.
Man arbeitet auf gleiche Weise wie in Beispiel 30 beschrieben, mit der Ausnahme, daß keine Epoxyharzemulsion verwendet wird.
Eine Platte aus gehärtetem Produkt wird hergestellt. Das Röntgenbeugungsspektrum des Produktes nach dem Stehen während
30 Tagen ist in Fig. 22 dargestellt. Der Peak M1 bedeutet
dehydratisiertes MSH.
Die Anfangsbiegefestigkeit und die Biegefestigkeit nach dem Stehenlassen während 30 Tagen in Luft werden bei den gemäß
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den Beispielen 28 bis 30 und Vergleichsbeispielen 10-12
hergestellten gehärteten Produkten gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle XII angegeben.
In den Röntgenbeugungsspektren werden die Peaks von Gips,
Calciumcarbonat und dehydratisiertem MSH neben Peaks von TSH, MSH und Calciumsilikat beobachtet, und sie zeigen, daß
die Zusammensetzungen der gehärteten Produkte nicht zufriedenstellend sind.
| Anfangsbiege | Tabelle XII | zu Nach dem | Tagen | Stehen während | |
| festigkeit | Freier Gips | 30 | es; | in Luft | |
| (kg/cm^) | Beginn | ca; | 0,38 | cc; | |
| 28 32,8 | (%) | 32,6 | 2,70 | keine | |
| Beispiel | 10 19,5 | 0,17 | 18,3 | 0,44 | wird beobacht |
| Vgl.Bsp. | 29 23,3 | 0,10 | 23,1 | 2,4 | keine |
| Beispiel | 11 16,7 | 0,23 | 6,2 | 0,49 | wird beobacht |
| Vgl.Bsp. | 30 22,5 | 0,08 | 12,4 | 2,6 | keine |
| Beispiel | 12 11,2 | 0,15 | 5,8 | wird beobacht | |
| Vgl.Bsp. » |
i e 1 31 | 0,11 | |||
| I B e i s ρ |
|||||
Nach dem Vermischen von 170 Gew.Teilen Calciumoxid (im Handel
erhältliches Reagens), 102 Teilen aktiviertem Aluminiumoxid (im Handel erhältliches Reagens) und 172 Teilen (Gew.) Gipsdihydrat
(im Handel erhältliches Reagens) während 30 Minuten
in einer Vibrationsmühle werden 350 Gew.Teile Wasser zu
der Mischung zugegeben, um eine einheitliche Aufschlämmung herzustellen. Die Aufschlämmung wird in einem Autoklaven
100 Minuten bei 180°C unter feuchten Wärmebedingungen umgesetzt, wobei man MSH erhält.
Dann wird eine Aufschlämmung hergestellt, indem man 169 Gew,-Teile
Calciumoxid (im Handel erhältliches Reagens), 181 Teile Toyane Siliciumdioxid, das auch als Toyane silica bezeich-
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- 51 - 2 R R1
net wird, und 3500 Teile Wasser vermischt und in einem Autoklaven 8 Stunden bei 200°C unter feuchten Wärmebedingungen
umsetzt; man erhält eine Aufschlämmung aus #
Calciumsilikat (Xonotlit).
Die MSH-Aufschlämmung (Feststoffkomponente 210 Teile) und
die Calciumsilikataufschlämmung (Feststoffkomponente·
90 Teile) werden mit 3 Teilen Cocosnußöl (im Handel erhältliches Reagens) und 280 Teilen Wasser einheitlich in einer
Mischvorrichtung vermischt« Aus der so hergestellten Aufschlämmung wird eine Platte, 25 mm χ 100 mm χ 10 mm, geformt.
Die Platte wird dann 8 Stunden bei 500C bei feuchten Wärmebedingungen
gehärtet und 10 Stunden bei 50°C getrocknet. Um die Carborationsgeschwindigkeit der Masse der festen Platte
(gehärtetes Produkt) festzustellen, wird bei 400C und 100?6iger
Feuchtigkeit unter Verwendung von 100%igem Kohlendioxidgas in einer Menge von 300 ml/min beschleunigt carbonisiert.
Man arbeitet auf gleiche Weise wie in Beispiel 31 beschrieben,
mit der Ausnahme, daß kein Cocosnußöl zugegeben wird. Es wird eine gehärtete, feste Masse hergestellt. Das Produkt
wird dann wir in Beispiel 31 beschrieben carbonisiert.
In 500 Gew.Teilen Wasser werden 64,8 Gew.Teile Aluminiumsulfatkristalle
[Al2(SOλ)a·17H2O] gelöst und dann werden
zu der Lösung 44,5 Teile Calciumhydroxid und 600 Teile Wasser zugegeben. Die Mischung wird 60 Minuten bei 25°C umgesetzt;
man erhält eine TSH-Aufschlämmung.
Zu der Mischung aus TSH-Auf schlämmung (Feststoffkomponente
300 Teile) und der Calciumsilikat-Aufschlämmung (Feststoffkomponente
130 Teile), hergestellt wie zuvor beschrieben, gibt man 6 Gew.Teile Aluminiumstearat und verwendet die ent-
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stehende Mischung, um eine Platte aus gehärtetem, festem
Produkt auf gleiche Weise wie in Beispiel 31 herzustellen.
Man arbeitet wie in Beispiel 32 beschrieben, mit der Aus-,nähme,
daß kein Aluminiumstearat verwendet wird. Es wird eine Platte aus gehärtetem, festem Produkt hergestellt. Das
Produkt wird zwangsweise carbonisiert.
Beispi el 33
Die MSH-Aufschlämmung, die TSH-Aufschlämmung,die Calciumsilikat-Auf
schlämmung, hergestellt wie in den Beispielen 31 und 32, werden in einem Mischverhältnis von 1:1:1, ausgedrückt
durch das Gewicht des Feststoffs, vermischt, und die gemischte Aufschlämmung (Feststoffkomponente 300 Teile) wird
mit 3 Gew.Teilen Palmitinsäure vermischt. Unter Verwendung
dieser Aufschlämmung wird eine Platte aus der festen Masse auf gleiche Weise wie in Beispiel 31 beschrieben hergestellt.
Die Platte wird ebenfalls wie in Beispiel 31 beschrieben carbonisiert.
Man arbeitet auf gleiche Weise wie in Beispiel 33 beschrieben, mit der Ausnahme, daß keine Palmitinsäure verwendet wurde.
Eine feste Masse wird hergestellt und dann zwangsweise carbonisiert.
Die Eigenschaften der gemäß den obigen Beispielen und Vergleichsbeispielen
hergestellten Platten sind in Tabelle XIII angegeben.
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Carbona- Wasserabsorption Biegefestigkeit
tionszeit (kg/cm2
(Std.) (%) zu Beginn nach der Carbonation
Beispiel 31 5 0,8 24,5 21,5
Vgl.Bsp. 13 1 4,2 20,0 12,0
Beispiel 32 3 \ /1,1 21,5 18,5
Vgl.Bsp. 14 1 4,4 16,7 10,0
Beispiel 33 3 1,0 19,1 16,1
Vgl.Bsp. 15 1 4,1 15,9 9,5
In der obigen Tabelle ist die Carbonationszeit die Zeit, bis
die Peaks von TSH oder MSH im Röntgenbeugungsspektrum bei
der Carbonation verschwinden und die Wasserabsorption wird
durch die Gewichtszunahme der Probe angegeben, nachdem man sie 1 Stunde bei 40°C und 100&Lger Luftfeuchtigkeit stehengelassen
hat.
In 500 ml Wasser löst man vollständig 64,8 g Aluminiumsulfatkristalle
[Al2(SO^),.16-18H2O] und die Lösung wird in einen
3 1 Kolben, der mit einem Rührer ausgerüstet ist, gegeben.
Dann werden 44,5 g Calciumhydroxid einheitlich in 600 ml Wasser dispergiert und die Dispersion wird zu der zuvor erwähnten
wäßrigen Aluminiurasulfatlösung unter Rühren gegeben, wobei die Temperatur nach 5 Minuten von 19 auf'23,60C steigt.
Die Mischung wird 60 Minuten bei 250C unter Rühren umgesetzt
und das Reaktionsprodukt wird abfiltriert und öStunden bei 500C getrocknet; man erhält TSH.
3g Asbest werden in 500 ml Wasser dispergiert und mit einer
Mischvorrichtung (unter Rühren während 1 Minute mit einer Geschwindigkeit von 800 U/min) geöffnet. Anschließend werden
60,3 g des oben hergestellten TSH und 400 ml Wasser zu der Di-
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- 54.- 75K1311
spersion in der Mischvorrichtung gegeben, und die Mischung
wird heftig während 20 Sekunden gerührt. Danach werden 3 g
Glasfasern (Glasseidenstränge, 0,6 cm lang und 9/u Durchmesser)
der Klasse E zugegeben. Die entstehende Mischung wird 10 Sekunden mit der Mischvorrichtung gemischt, um die
Glasfasern zu öffnen und um eine Aufschlämmung herzustellen.
Aus der Aufschlämmung wird eine Matte mit einer Handschöpfpapiervorrichtung
mit einer Filterfläche von 70 mm χ 80 mm geformt und dann mit einer Handpresse gepreßt, bis die Dicke
10 mm beträgt. Das so erhaltene," vorgeformte Produkt wird in einer Carbonationszelle bei 800C und 100%iger relative
Feuchtigkeit carbonisiert, wobei man das Entweichen von Wasser verhindert und Kohlendioxid in einer Geschwindigkeit
von 300 ml/min verwendet. Nachdem die Carbonationsreaktion 9 Stunden bei diesen Bedingungen durchgeführt wurde, wird
das Produkt aus der Carbonationszelle entnommen und 3 Stunden bei 50 C getrocknet. Zu dem getrockneten Produkt wird ein
ungefähr 70 mm χ 20 mm Blatt als Probe für die Bestimmung der Biegefestigkeit entnommen. Zwanzig Blätter dieser Probe
werden hergestellt und die mittleren Werte der Biegefestigkeit und des spezifischen Massengewichtes betragen
87 kg/cm2 bzw. 1,03.
Es wird eine Vergleichsprobe auf gleiche Weise hergestellt, ohne daß Glasfasern verwendet werden. Sie besitzt eine Biegefestigkeit
von '
wicht von 1,03.
wicht von 1,03.
festigkeit von 18,5 kg/cm und ein spezifisches Massenge-
Wenn das gehärtete Produkt gemahlen und der Röntgenbeugungsanalyse
unterworfen wird, wird kein TSH-Peak beobachtet. Wenn das Pulver des so gemahlenen, gehärteten Produktes in Wasser
dispergiert wird, beträgt der pH-Wert der Dispersion 7,2.
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Beispiel 35
Eine Mischung aus 80,6 g Calciumoxid (das Material geht
durch ein Sieb mit einer lichten Maschenweite von 0,147 mm hindurch), 82,6 g Gips-dihydrat (besonders reines Reagens),
74,8 g Aluminiumhydroxid (Sumitomo Aluminum Hydroxide C-31, hergestellt von Sumitomo Chemical Industries Co., Ltd.).und
382 ml Wasser wird in einen 11-Autoklaven, der mit einem
Rührer ausgerüstet ist, gegeben, und dann wird die Temperatur der Mischung auf 1800C im Verlauf von ungefähr 1 Stunde erhöht.
Die Mischung wird 2 Stunden bei 1800C unter Rühren mit einer Geschwindigkeit von 150 U/min umgesetzt und dann
wird das Reaktionsprodukt abgekühlt und entnommen, wobei man MfH erhält.
3 g Asbest werden in 500 ml Wasser dispergiert und mit einer Mischvorrichtung geöffnet (wobei man 1 Minute bei einer Geschwindigkeit
von 800 U/min rührt), und dann werden 25,0 g MSH, hergestellt wie oben, zu der Dispersion in der Mischvorrichtung
zusammen mit 13,5 g Gips-dihydrat und 400 ml Wasser gegeben. Die entstehende Mischung wird heftig während 20 Sekunden
gerührt. Dann werden 1,5 g Glasfasern weiter zu der Mischung gegeben und durch Rühren während 10 Sekunden in der
Mischvorrichtung geöffnet; man erhält weißes Wasser.
Eine Matte wird aus dem weißen Wasser, wie in Beispiel 34 beschrieben,
hergestellt, 15 bis 2 Stunden bei' 20 bis 90°C unter feuchten Wärmebedingungen gehärtet und dann in einer
Carbonationszelle carbonisiert, wobei das Entweichen von
Wasser aus der Probe vermieden wird. Die Carbonationsbedingungen sind gleich wie in Beispiel 34. Die Biegefestigkeit des
Formkörpern beträgt 90 kg/cm (spezifisches Massengewicht 1,02).
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Beispiel 36
Eine Mischung aus 3 g Asbest und 500 ml Wasser wird 1 Minute
in einer Mischvorrichtung gerührt, und nach der Zugabe von 30 g TSH, hergestellt wie in Beispiel 35, und 15 g Calciumhydroxid
zu der Mischung wird diese weitere 20 Sekunden gerührt. Zu der Mischung gibt man 1,5 g Glasfasern, wie sie
in Beispiel 34 verwendet wurden, und anschließend rührt man 10 Sekunden, wobei man eine Aufschlämmung erhalte Diese Aufschlämmung
wird verwendet, um ein gehärtetes Produkt mit einem spezifischen Massengewicht von 1,04 und einer Biegefestigkeit
von 86 kg/cm2 auf gleiche Weise wie in Beispiel 34
beschrieben herzustellen.
Man verwendet das in Beispiel 34 hergestellte TSH und stellt ein gehärtetes Formprodukt mit niedrigem spezifischem Gewicht
her, indem man eine Matte herstellt, verformt und carbonisiert, wobei man die gleichen Bedingungen wie in Beispiel 34
und eine Mischung der folgenden Zusammensetzung verwendet:
TSH 28,0 g
Asbest 1,5 g (kanadischer
Chrysotil ÖD)
Glasfasern 0,9 g
Das spezifische Massengewicht und die Biegefestigkeit des gehärteten Produktes betragen 0,45 bzw. 28 kg/cm
Eine Mischung aus 180 g Calciumoxid, 110 g aktiviertes Aluminiumoxid,
170 g Gips-dihydrat und 2500 g Wasser wird in einem 5 1-Autoklaven bei 1700C während 180 Minuten umgesetzt,
wobei man MSH erhält. Der Anteil an nichtumges etztem Gips beträgt 0,35 Gew.%,
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Dann werden 337 g Gips-dihydrat zu dem so hergestellten MSH gegeben und werden weiter 20 g Isophthalsäure, 48 g Asbest,
19 g Glasfasern und 1000 g Wasser zugegeben, dann .wird gerührt, und man erhält eine einheitliche Mischung. Die Mischung
wird in eine Form,' 300 mm χ 300 mm χ 10 mm, gegossen und koaguliert. Der Formkörper wird dann 3 Stunden bei 400C
und 100%iger relativer Feuchtigkeit gehärtet und bei 45°C
getrocknet, man erhält einen festen Formkörpero
Man arbeitet auf gleiche Weise wie in Beispiel 38 beschrieben
und stellt MSH her. Zu 622 g des MSH gibt man 337 Z Gipsdihydrat,
1000 g Wasser, 48 g Asbest und 19 g Glasfasern und behandelt die entstehende Mischung wie in Beispiel 38 beschrieben
und stellt einen Formkörper her.
Zu 622 g MSH gibt man 337 g Gips-dihydrat, 10 g Terephthalsäure und 1000 g Wasser, und dann wird die Mischung wie in
Beispiel 38 beschrieben verformt. Der Formkörper wird 3 Stunden bei 60°C unter feuchten Wärmebedingungen gehärtet.
Man arbeitet auf gleiche Weise wie in Beispiel 39 beschrieben, mit der Ausnahme, daß keine Terephthalsäure verwendet wird.
Ein wird ein Formkörper hergestellt.
Zu 622 g MSH, hergestellt auf gleiche Weise wie in Beispiel 38 beschrieben, gibt man 337 g Gips-dihydrat, 5 g Phthalsäureanhydrid
und 4000 g Wasser und dann wird einheitlich vermischt. Aas der Mischung wird eine Matte, 300 mm χ 300 mm, mit einer
Hand-Papierherstellungsvorrichtung hergestellt und 3 Stunden bei 750C und 100%iger relativer Feuchtigkeit unter feuchten
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Wärmetedingungen gehärtet. Das geformte Material wird dann
bei 45°C getrocknet.
Man arbeitet auf gleiche Weise wie in Beispiel 40 beschrieben, mit der Ausnahme, daß kein Phthalsäureanhydrid verwendet
wird. Ein Formkörper wird hergestellt.
Die Eigenschaften der gehärteten Produkte aus TSH, hergestellt wie in den vorherigen Beispielen und Vergleichsbeispielen,sind
in Tabelle XIV angegeben. Die restliche Gipsmenge wird von ! jedem Produkt nach den jeweils angegebenen Zeiten gemessen
(man verwendet das JIS KO-102-1964 Absorptiometrieverfahren;
eine Probe, die S0^~ enthält, wird in eine Lösung aus Glycerin
und NaCl gegeben. BaCl2 wird zu der Lösung gegeben und das
S0^= ändert sich zu BaSCv. Die Trübung wird nach einem Absorptiometrieverfahren
gemessen und die Menge an S0»~ wird bestimmt). Die Ergebnisse sind in der Tabelle angegeben. Aus
den Ergebnissen geht die reaktionsbeschleunxgende Wirkung aromatischer Carbonsäuren hervor.
| 38 | 30 | 60 | 41 | Tabelle XIV | 120 | 180 | Biegefestigkeit | |
| 39 | Min | . Min. Q/ /0 |
80 | Min. q/ /0 |
Min. q/ /0 |
(kg/cm^) | ||
| 40 | 8,4 | 5,8 | Min. | 3,8 | 3,6 | 80 | ||
| Beispiel | 16 | 3,1 | 1,9 | 4,2 | 1,3 | 1,3 | 89 | |
| Beispiel | 17 | 0,9 | 0,3 | 1,6 | 0,3 | 0,3 | 93 | |
| Beispiel | 18 | 15 | 11,5 | 0,3 | 7,1 | 6,3 | 71 | |
| Vgl.Bsp. | i | 5,8 | 3,1 | 9,2 | 2,3 | 2,1 | 78 | |
| Vgl.Bsp. | 2,2 | 1,4 | 2,6 | 1,0 | 1,0 | 83 | ||
| Vgl.Bsp. | e 1 | 1,1 | ||||||
| B e i s ρ | ||||||||
Eine Mischung aus 84,2 g Calciumoxid, 46,8 g Boemit und
86,1 g Gips-dihydrat, jeweils in Pulverform, das durch ein
Sieb mit einer lichten Maschenweite von 0,147 mm hindurch-
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geht, wird 2 Stunden bei 1300°C gebrannt und bei Zimmertemperatur
abkühlen gelassen. Man erhält eine feste Lösung von CVJUS. Das Produkt wird in einem Eisenmörser und dann
in einor Zerkleinerungsvorrichtung und in einer Probenmühle pulverisiert. Das Pulver der Produktprobe, das durch ein
Sieb mit einer lichten·Maschenweite von 0,147 mm hindurchgeht, wird gesammelt.
Zu 800 ml Wasser gibt man 7,2 g Chrysotil (6D), hergestellt
in Kanada, und die Mischung wird 1 Minute mit einer Hochgeschwindigkeits-Rotationsmischvorrichtung
gerührt, um den Chrysotil zu öffnen. Zu der Mischung gibt man 63,1 g CAÄ,"S-Pulver, hergestellt wie oben beschrieben, und Gipsdihydrat,
und anschließend rührt man 20 Sekunden. Danach gibt man 4,3 g Glasfasern (Glasseidenstränge) hinzu. Die
Mischung wird 10 Sekunden gerührt, man erhält eine einheitliche
Aufschlämmung.
Dann wird aus der so hergestellten Aufschlämmung ein Blatt
hergestellt, wozu man eine Hand-Papierherstellungsvorrichtung mit einer Filterfläche von 12 cm χ 12 cm verwendet. Man
preßt mit einer Handpresse, bis das Blatt 1 cm dick ist. Das Blatt wird dann 4 Stunden bei 40°C und 100%iger relativer
Feuchtigkeit und feuchten Wärmebedingungen gehärtet und getrocknet und man erhält einen gehärteten Formkörper. Ein
Probenstück wird aus der Probe entnommen und die Biegefestigkeit und das spezifische Massengewicht werden von dem
Pi-obenstück bestimmt. Das spezifische Massengewicht und
die Biegefestigkeit des gehärteten Produktes betragen 1,02 bzv. 98 kg/cm . Das gehärtete Produkt wird in fließendes
Wasser während 24 Stunden eingetaucht und dann wird die Biegefestigkeit bestimmt, sie beträgt 62 kg/cm .
Man verwendet die in Beispiel 41 hergestellte Aufschlämmung
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und stellt ein Blatt auf einer Hand-Papierherstellungsvorrichtung
her, wobei man die Beschickungsmenge an Aufschlämmung und den Preßdruck variiert. Es werden so gehärtete Produkte
mit unterschiedlichen spezifischen Massengewichten erhalten. Die spezifischen Massengewichte und die Biegefestigkeit
der gehärteten Produkte sind in der folgenden Tabelle angegeben.
spez.Massen- Biegefestigkeit Biegefestigkeit bei der Sätgewicht
(kg/cm^) tigung nach dem Eintauchen in
fließendes Wasser während 24 Std. (kg/cm2)
0,90 89 57,9
0,81 77 49,8
0,73 62 40
Beispiel 43
Gehärtete Produkte mit unterschiedlichen spezifischen Massengewichten
werden auf gleiche ¥eise wie in Beispiel 41 beschrieben hergestellt, wobei man eine Aufschlämmung mit der
in Tabelle XVI angegebenen Zusammensetzung verwendet und wobei man die Beschickungsmengen an Aufschlämmung zu einer
Hand-Papierherstellungsvorrichtung und den Preßdruck ändert. Dio Biegefestigkeiten der Produkte sind in Tabelle XVII
angegeben.
C4A3S 42,5 g
Gips-dihydrat 24,0 g
Xonotlit-Aufschlämmung 43,2 g
Glasfasern 4,3 g
Asbest (Crysotil 6D, hergest.in Kanada) 7,2 g
Wasser 800 ml
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Calciumsilikat oder Xonotlit, das in diesem Beispiel verwendet wird, wird folgendermaßen hergestellt» 33,8 g Calciumoxid
(Material, das durch ein Sieb mit einer lichten Maschenweite von 0,147 mm hindurchgeht) und 36,2 g Toyane silica
(das durch ein Sieb mit einer lichten Maschenweite von 0,044 mm = 325 mesh hindurchgeht) werden einheitlich in
700 ml V/asser dispergiert und die Dispersion wird einer hydrothermischen Behandlung in einem 1 1-Autoklaven unterworfen,
der mit einem Rühren ausgerüstet ist. Man setzt 8 Stunden bei einer Reaktionstemperatur von 2000C und einem Druck
von 14,8 kg/cm Überdruck unter Rühren mit einer Geschwindigkeit von 100 U/min um; dabei wird die Calciumsilikat- oder
Xonotlit-Aufschlämmung erhalten.
Spez.Massen- Biegefestigkeit Biegefestigk.bei d.Sättigung nach
gewicht (kg/cm2) d.Eintauchen in fließendes Wasser
währ.24 Std.b.25°C(kg/cm2)
1,02 106,6 67,8
,0,91 88,2 57,2
0,83 84,4 52,9
0,72 71,3 44,7
0,64 58,1 36,6
Eine Mischung aus 64,8Teilen Aluminiumsulfatkristallen [Al2(SO^)3ITH2O], 1000 Teilen Wasser und 44,5 Teilen Calciumhydroxid
wird 60 Minuten in einem Reaktionsgefäß unter Rühren umgesetzt. Die Temperatur des Systems steigt nach 5 Minuten
von 19 auf 23°C. Das Misch- und Reaktionssystem werden bei der gleichen Temperatur gehalten, bis die Umsetzung
beendigt ist. Das erhaltene Reaktionsprodukt ist TSH, wie durch Röntgenbeugungsspektrum festgestellt wird.
Das Produkt wird filtriert, getrocknet und dann 5 Stunden in einer Trockenvorrichtung bei 1200C erwärmt, um dehydra-
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tisiertes TSH herzustellen, dessen Vorhandensein durch Röntgenbeugungsspektrum (Fig. 23) und den Gewichtsverlust
beim Brennen bestätigt wird (der Peak von TSH wird nicht beobachtet).
Zu dem so hergestellten dehydratisierten TSH gibt man .80 Teile Asbest und 5000 Teile Wasser und die Mischung wird
mit einer Hochgeschwindigkeitsmischvorrichtung gerührt, um den Asbest zu öffnen. Man erhält weißes Wasser, aus dem ein
Blatt mit einer Papierherstellungsvorrichtung hergestellt wird. Das Blatt wird gepreßt, bis es 6 mm dick ist, und
5 Stunden bei 40°C getrocknet, man erhält einen gehärteten Formkörper. Durch Röntgenbeugungsspektrum wurde bestätigt,
daß das Produkt ein TSH ist (man erhält das gleiche Röntgenbeugungs spektrum wie in Fig. 4). Das spezifische Massengewicht
beträgt 0,82 und die Biegefestigkeit beträgt 62 kg/cm
Eine Mischung aus 168 Gew.Teilen Calciumoxid, 156 Teilen
Aluminiumhydroxid, 175 Teilen Gips-dihydrat und 750 Teilen Wasser wird in einem Autoklaven 90 Minuten bei 1800C unter
feuchten Wärmebedingungen umgesetzt; man erhält MSH. Zu dem Produkt gibt man 172 Teile Gips-dihydrat und 9300 Teile
Wasser und die Mischung wird 5 Stunden bei 90°C unter feuchten Wärmebedingungen umgesetzt. Durch Röntgenbeugungsanalyse
wird bestätigt, daß das so erhaltene Produkt TSH ist.
Durch Erwärmen von 500 Gew.Teilen TSH-Pulver, hergestellt
wie oben, während 5 Stunden bei 800C wird dehydratisiertes
TSH hergestellt. Zu dem Produkt gibt man 15 Teile Pulpe, 15 Teile Asbest und 1000 Teile Wasser und vermischt 3 Minuten
in einer Hochgeschwindigkeitsmischvorrichtung, um die Pulpe und den Asbest zu öffnen. Dann werden 4000 Teile Wasser
zu der Mischung zugegeben; man erhält weißes Wasser. Es wird ein Blatt aus der Aufschlämmung gebildet. Das Blatt wird ge-
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preßt, gehärtet und getrocknet,und auf gleiche Weise wie
in Beispiel 44 beschrieben wird ein gehärtetes Produkt hergestellt,
B e i s ρ i el 46
Calciumoxid (besonders reines Reagens, kleiner als 0,147 mm=
100 mesh), Aluminiumsulfat [Al2(SO^),016H2O] (besonders reines
Reagens) und Toxane silica (kleiner als 0,044 mm) werden als Rohmaterialien verwendet.
(a) Eine Mischung aus 130 Gew.Teilen Calciumoxid,
478 Gew.Teilen Aluminiumsulfat und 100 Teilen Wasser wird 60 Minuten unter Rühren in einem Reaktionsgefäß umgesetzt.
Die Temperatur der Mischung steigt nach 5 Minuten von 19° auf 600C; das Misch- und Reaktionssystem wird bei dieser
Temperatur gehalten, bis die Umsetzung vorbei ist. Das Reaktionsprodukt besteht aus TSH, wie durch Röntgenbeugungsspektrum
festgestellt wird.
Nach dem Filtrieren und Trocknen des Produktes werden 250 Teile Produkt 5 Stunden in einer Trockenvorrichtung bei
8O0C erwärmt, um das TSH zu dehydratisieren, was durch den
Gewichtsverlust beim Erwärmen und Röntgenbeugung. bestätigt wurde. Der Peak von TSH wird nicht beobachtet.
(b) Eine Mischung aus I69 g Calciumoxid, 181 g Siliciumdioxid und 3500 g Wasser wird 4 Stunden in einem
Autoklaven bei 1700C unter feuchten Wärmebedingungen umgesetzt,
um eine Tobermorit-Aufschlämmung herzustellen. Das Produkt
wird filtriert und getrocknet; man erhält Calciumsilikat.
Das so hergestellte, dehydratisierte TSH, 100 Gew.Teile Calciumsilikat,
30 Teile Asbest (Kanadischer Chrysotil 6D) und 5 g Glasfasern (Glasseidenstränge mit 0,65 cm Länge und 9/U
Durchmesser, hergestellt von Nitto Boseki K.K.) werden 3 Mi-
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nuten in einer Jetmischvorrichtung gemischt, um die Glasfasern und den Asbest zu öffnen. 4000 Gew.Teile Wasser werden
zu der Mischung gegeben; man erhält eine Aufschlämmung. Aus der Aufschlämmung wird auf einer Papierherstellungsvorrichtung
ein Blatt hergestellt und gepreßt, Ms die Dicke des ,Blattes 11 mm beträgt. Die Platte wird 2 Stunden bei 100°C
und dann 5 Stunden bei 400C getrocknet. Das Röntgenbeugungsspektrum
und andere Eigenschaften des Produktes werden bestimmt. Das RöntgenbeugungsSpektrum des Produkts zeigt die
Anwesenheit von Peaks von TSH und Calciumsilikat. Die Biegefestigkeit und das spezifische Massengewicht des Produktes
betragen 15 kg/cm bzw. 0,30..
Eine Mischung aus 250 g dehydratisiertem TSH, hergestellt wie
in Beispiel 46 beschrieben, 100 g Calciumsilikat und 1100 g
Wasser wird einheitlich in einer Jetmischvorrichtung unter Aufschlämmungsherstellung vermischt. Die Aufschlämmung wird
in einer Form verformt und gehärtet. Das Produkt wird 2 Stunden bei 100°C und 5 Stunden bei 40°C getrocknet. Die Biegefestigkeit
und das spezifische Massengewicht des gehärteten Produktes betragen 25 kg/cm bzw. 0,50.
300 g dehydratisiertes TSH und 50 g Calciumsilikat, hergestellt
wie in Beispiel 46 beschrieben, werden einheitlich in einer Jetmischvorrichtung vermischt; man erhält eine Aufschlämmung. Die Aufschlämmung wird verformt und gehärtet. Das
Produkt wird 2 Stunden bei 1000C und dann 5 Stunden bei 400C
getrocknet. Die Biegefestigkeit und das spezifische Massengewicht
des gehärteten Produktes betragen 40 kg/cm bzw. 0,65.
609822/1069
Claims (25)
- PatentansprücheGehärtete Produktmasse, dadurch g e k-e η η - . c h η e t , daß sie enthält: 3CaO.Al2O3οCaSO^.12H2O, 3CaO.Al2O3.3CaSO^.31-32H2O oder ein Gemisch dieser Verbindungen und mindestens einen Zusatzstoff aus der Gruppe, die enthält: ein faserförmiges Material, ein organisches Material mit hohem Molekulargewicht, eine Fettsäure, ein Fettsäur ederivat und Calciumsilikat.
- 2. Masse nach Anspruch 1, dadurch gekennzei chn e t , daß sie als faserförmiges Material anorganische Fasern, synthetische Fasern und/oder Naturfasern enthält.
- 3. Masse nach Anspruch 2, dadurch gekennzei chn e t , daß sie als anorganische Fasern Glasfasern, Asbest, Kohlenstoffasern und/oder Holzasbest bzw. Steinwolle enthält.
- 4. Masse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie als synthetische Fasern Nylonfasern, Polypropylenfasern, Acrylfasern, Polyesterfasern, Polyvinylformalfasern und/oder Polyvinylalkoholfasern enthält.
- 5« Masse nach Anspruch 2, dadurch gekennzei chn e t , daß sie als Naturfasern Pulpe, Flachs, Holzmehl, Wolle und/oder Baumwollinter enthält.
- 6e Masse nach Anspruch 1, dadurch gekennzei chn e ,t , daß das organische Material mit hohem Molekulargewicht in der gehärteten Masse eine Bindemittelwirkung zeigt.
- 7. Masse nach Anspruch 6, dadurch gekennzei chn e t , daß das Material mit hohem Molekulargev/icht Stärke, Gelatine, und/oder Casein enthält.609822/1069
- 8. Masse nach Anspruch 1, dadurch gekennzei chn e t , daß sie als Material mit hohem Molekulargewicht einen Polyvinylalkohol, ein Harns to ff harz, ein Melaminharz, ein wasserlösliches Phenolharz, ein Polymethylolacrylamid, eine Polyacrylsäure, ein Polyvinylacetat, ein Polyacrylat, ein Epoxyharz, ein Äthylen-Vinylacetat-Copolymerharz und/oder ein Fumarharz enthält.
- 9. Masse nach Anspruch 1, dadurch gekennzei chn e t , daß sie als Fettsäure eine Fettsäure, einen Fettsäureester, ein Metallsalz einer Fettsäure und/oder Fette und/oder Öle enthält.
- 10. Masse nach Anspruch 9, dadurch gekennzei chn e t , daß die Fettsäure eine Fettsäuregruppe mit 10 bis 23 Kohlenstoffatomen enthält.
- 11. Masse nach Anspruch 9, dadurch gekennzei chn e t , daß sie als Fettsäure Stearinsäure, Behensäure, Caprinsäure, Palmitinsäure, Myristinsäure, die Calciumsalze dieser Säuren, Cadmiumsalze dieser Säuren, Magnesiumsalze dieser Säuren, Aluminiumsalze dieser Säuren, Alkylester die-,ser Säuren, Cocosnußöl, Sojabohnenöl und/oder Leinsamenöl enthält.
- 12. · Masse nach Anspruch 1, dadurch gekennzei chn e t , daß der Anteil an faserförmigem Material unter 35 Gew.Teilen/100 Gew.Teile gehärteteMasse liegt.
- 13. Masse nach Anspruch 1, dadurch gekennzei chn e t , daß die Menge an organischem Material mit hohem Molekulargewicht 0,5 bis 10 Gew.%, bezogen auf die Gesamtmenge der festen Bestandteile in der gehärteten Masse, beträgt.609822/1069
- 14. Masse nach Anspruch 1, dadurch gekennzei chn e t , daß der Anteil an Calciumsilikat zu dem Material aus der Gruppe 3CaO.Al2O3.CaSO^.12H2O, 3CaO.Al2O3.3CaSO^.31-32HgO und einer Mischung davon 0,5/9,5 bis 9/1, ausgedrückt durch das Gewicht, beträgt.
- 15. Masse nach Anspruch 1, dadurch gekennzei chn e t , daß der Anteil an Fettsäure 0,2 bis 5 Gew.%, bezogen auf das Material aus der Gruppe 3CaO.Al2O3.CaSO^.12H2O, 3CaO.Al2O,.3CaSO^.31-32H2O und einer Mischung davon, beträgt.
- 16. Masse nach Anspruch 1, dadurch gekennzei chn e t , daß die Zusammensetzung mindestens einesder folgenden Materialien enthält: einen Füllstoff, ein Pigment und ein Schmiermittel.
- 17. Masse nach Anspruch 1, dadurch gekennzei chn e t , daß das Mischverhältnis von 3CaO.Al2O3.CaSO^.12H2O zu 3CaO.Al2O3.3CaSO^.31-32H2O 0,01 bis 4:1, ausgedrückt durch das Molverhältnis, beträgt.
- 18. Verfahren zur Herstellung einer Masse für gehärtetes Material, dadurch gekennzeichnet, daß man mindestens ein Material aus der Gruppe faserförmiges Material, ein organisches Material mit hohem Molekulargewicht, eine Fettsäure und Calciumsilikat als Verstärkungsmittel zu einer der folgenden Verbindungen: 3CaO1Al2O3. CaSO^.12H2O, 3CaO.Al2O3.3CaSO^.3"1-32H2O oder einer Mischung davon während der Herstellung zu jeder beliebigen Stufe oder nach der Herstellung zugibt.
- 19· Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß 3CaO.Al2O3.CaSOZt.12H2O durch Umsetzung einer CaO-Komponente, einer Al203-Komponente oder eine CaSO^- Komponente in Anwesenheit von Wasser bei Temperaturen von 100 bis 20O°C hergestellt wird.609822/1069
- 20. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß 3CaO.Al2O3.3CaSO^.31-32H2O durch Umsetzung eines Materials aus der Gruppe 3CaO.Al2O3.CaSO/.12H2O 3CaO.3Al2O3.CaSO^, 3CaO.Al2O3.6H2O und einer Mischung aus einer CaO-Komponente und einer Al203-Komponente mit einer CaSO^-Komponente in Anwesenheit von Wasser bei einer Temperatur unter 1200C hergestellt wirdo ·
- 21. Verfahren zur Herstellung einer Masse für gehärtetes Material, dadurch gekennzeichnet, daß man 3CaO.Al2O3.3CaSO^.31-32 H2O unter Bildung von 3CaO.Al2O3. 3CaSO^.nH20, worin η eine Zahl von 0 bis 31 bedeutet, dehydratisiert, zu dem Produkt mindestens ein Material aus der Gruppe faserförmiges Material, organisches Material mit hohem Molekulargewicht, Fettsäure und Calciumsilikat zugibt, Wasser zufügt und die Mischung härtet.
- 22. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß η eine Zahl von 10 bis 20 bedeutet.
- 23. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet , daß 3CaO.Al2O3.CaSO^.12H2O mit einer CaSO^- Komponente und Wasser in Anwesenheit eines oder mehrerer Materialien aus der Gruppe organische Verbindung mit COOH-Gruppe und OH-Gruppe, Calciumoxid, Calciumhydroxid und einem Schutzkolloid umgesetzt wird.
- 24. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß 3Ca0.Al203.CaS0^.12H20 mit CaSO^ und Wasser in Anwesenheit einer aromatischen Carbonsäure der allgemeinen Formel oder einem Anhydrid davon609822/10 69η eine ganze Zahl von 1 bis 4 undumgesetzt wird.
- 25. Verfahren zur Herstellung einer Masse für gehärtetes Material mit niedrigem spezifischem Gewicht, dadurch gekennzeichnet , daß man ein gehärtetes Material carbonisiert, das 3CaO.Al2CU.3CaSO^.31-32H2O, 3CaO.Al2O5.CaSO^.12H2O oder ein Gemisch dieser Verbindungen und mindestens ein Material aus der Gruppe faserförmiges Material, organisches Material mit hohem Molekulargewicht und Calciumsilikat enthält oder daraus besteht.609822/1069
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- 1975-11-17 FR FR7535061A patent/FR2291163A1/fr active Granted
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|---|---|---|---|
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