DE2551311C3

DE2551311C3 - Verfahren zur Herstellung von hydrothermal gehärteten Massen, die Verstärkungsmittel enthalten und gegebenenfalls anschließend carbonisiert werden

Info

Publication number: DE2551311C3
Application number: DE2551311A
Authority: DE
Inventors: Kazuto Ichimaru; Kouichi Kadoma Osaka Tateno
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1974-11-15
Filing date: 1975-11-14
Publication date: 1982-03-25
Also published as: FR2291163A1; DE2551311B2; AU8667875A; GB1535052A; FR2291163B1; CA1094583A; DE2551311A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung gehärteter Massen durch Zugabe von Verstärkungsmitteln zu Zement.

Aus der DE-OS 19 15 563 ist es bekannt, die Härtung von Faserzementkörpern durch Behandeln mit gasförmigem Kohlendioxid zu beschleunigen.

Anorganische Massen, wie Gips, Calciumsilikat und Zemente, haben den Nachteil, daß sie eine schlechte Wasserbeständigkeit haben wie beim Gips, daß sie freies Alkali enthalten wie beim Zement und daß die Herstellungsstufen kompliziert und kostspielig sind wie bei Calciumsilikat. Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Herstellen hydrothermaler gehärteter Massen zu zeigen, bei dem die vorerwähnten Nachteile nicht vorliegen, und wobei man gehärtete Massen mit ausgezeichneten Festigkeitseigenschaften und Beständigkeiten erhält.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden Verstärkungsmittel zu Zement gegeben. Der Zement baut sich bei den erfindungsgemäß hergestellten Massen aus Calciumaiuminatmonosulfat-Hydrat

(3 CaO · Al₂O₃ · CaSO₄ · 12 H₂O),

nachfolgend MSH genannt, Calciumaluminattrisulfat-Hydrat

(3 CaO · Al₂O₃ · 3 CaSO₄ · 31—32 H₂O),

nachfolgend als TSH bezeichnet oder Gemischen davon auf.

Erfindungsgemäß erhält man gehärtete Massen in der im Anspruch 1 angegebenen Verfahrensweise.

Faserförmige Materialien, die bei der vorliegenden Erfindung verwendet werden, sind anorganische Fasern wie Glasfasern, Asbest, Kohlenstoffasern oder Gesteinswolle; synthetische Fasern wie Nylonfasern, Polypropylenfasern, Acrylfasern, Polyesterfasern, PoIyvinylformalfasern, Polyvinylakoholfasern und Naturfasern wie Pulpe, Flachs, Holzmehl, Wolle oder Baumwollinters. Diese können einzeln oder als Gemisch verwendet werden.

Die Menge des faserförmigen Materials liegt unter 35 Teilen pro 100 Teile der gehärteten Masse. 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.

Ein organisches Material mit hohem Molekulargewicht 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 hat das organische Material mit hohem Molekulargewicht eine Bindemittelwirkung, d.h. für das gehärtete Produkt eine oberflächenbedeckende Wirkung. Beispiele für organisehe Materialien mit hohem Molekulargewicht sind natürliche Materialien wie Stärke, Gelatine oder Casein; wasserlösliche Harze wie Polyvinylalkohol, Harnstoffharz, Melaminharz, wasserlösliche Phenolharze, PoIymethylolacrylamid, Polyacrylsäure, wasserunlösliche

jo Harze, die bevorzugt als Emulsionen verwendet werden, wie Polyvinylacetat, Polyacrylat, Epoxyharz, Äthylen-Vinylacetat-Copolymerharz und Phenolharz. Diese können einzeln oder als Gemisch verwendet werden. Die Polymeren, die einen pH-Wert über 7 besitzen,

J5 werden bevorzugt verwendet, da sie die Umsetzung bei der Bildung von TSH aus MSH nicht stören.

Das organische Material mit hohem Molekulargewicht wird in einer Menge von 0,5 bis 10Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge an festen Komponenten verwendet. Wenn der Anteil an Polymer über 10Gew.-% 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.

Wird Calciumsilikat als Verstärkungsmittel verwendet, so erhält man ein gehärtetes Produkt mit einem

ίο leichten Gewicht und hoher Festigkeit. Es ist bevorzugt, Calciumsilikat mit einem so hohen Schüttgewicht wie möglich zu verwenden.

Das Mischverhältnis von Calciumsilikat zu TSH und/oder MSH beträgt 0,5/9,5 bis 9/1, ausgedrückt durch das Gewicht. Beim Härten der Mischung werden Massen erhalten, bei denen feine 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

bo besitzt außerdem ein niedriges spezifisches Gewicht und eine hohe Wasserbeständigkeit sowie eine hohe Festigkeit und ist daher besonders gut als Baumaterial geeignet.

Bringt man die erfindungsgemäß hergestellten Massen in Kontakt mit Kohlendioxidgas, kann sich das Produkt zersetzen, was als »Carbonisierung« bezeichnet wird. Um die Carbonisierung zu verhindern, ist es zweckmäßig, die organischen Materialien mit hohem

Molekulargewicht zu verwenden. Auch durch Fettsäuren kann die Carbonisierung verhindert werden.

Bevorzugte Fettsäuren sind solche mit 10 bis 23 Kohlenstoffatomen.

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 Kohlenstoffanzahl unter 10 liegt, kann die Fettsäure verwendet werden, wenn sie TSH und MSH nicht zersetzt

Beispiele von Fettsäuren sind Stearinsäure, Behensäure, Caprinsäure, Palmitinsäure und Myristinsäure.

Der Anteil der Fettsäuren beträgt 0,2 bis 5 Gew.-%, bezogen auf die Menge an MSH und/oder TSH. Wenn der Anteil an Fettsäure unter 0,2 Gew.-°/o liegt, ist die Wirkung unzureichend, wohingegen, wenn der Anteil über 5 Gew.-% liegt, die Härtung von MSH und TSH behindert, wird.

Wenn eine Verminderung 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 Carbonisierung vermindert wird. In solchem Fall kann man nach der Härtung der TSH das gehärtete Produkt mit Kohlendioxid umsetzen, die Carbonation erfolgt vorzugsweise bei einer Temperatur von 20 bis 100° C, bevorzugt 40 bis 80° C, und bei einer relativen Feuchtigkeit von 60 bis 100%. Wenn die Temperatur zu niedrig ist, ist die Geschwindigkeit der Car jonationsreaktion niedrig, und wenn die Temperatur zu hoch ist, besitzt das geformte Produkt manchmal Risse.

Die Zusatzstoffe können als Gemisch aus zwei oder mehreren Zusatzstoffen verwendet werden. Verwendet man die Zusatzstoffe zusammen, so können Additions- r> Wirkungen bzw. synergistische Wirkungen eintreten. Diese Zusatzstoffe können zusammen mit anderen Zusatzstoffen wie Füllstoffen, Pigmenten, Schmiermittel usw. verwendet werden.

Füllstoffe werden verwendet, um eine Zusammen- w backwirkung zu erreichen und um insbesondere ein Abstreifen oder Abschälen der Schicht eines gehärteten Plattenproduktes zu verhindern. Beispiele für Füllstoffe sind Bentonit oder Kaolin. Die Menge an Füllstoff variiert entsprechend dem Verwendungszweck des gehärteten Produktes; im allgemeinen liegt sie unter 35 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge an gehärtetem Produkt.

Ein Schmiermittel kann als Formtrennmittel verwendet werden. Beispiele für Schmiermittel sind Wachs oder Metallstearat von Ca, Zn, Cd und Pb. Schmiermittel werden in Mengen unter 5 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge an gehärtetem Produkt verwendet.

Beim Vermischen von TSH und/oder MSH mit dem organischen Material mit hohem Molekulargewicht bei der Herstellungsstufe von MSH und TSH kann das Material mit hohem Molekulargewicht zuerst mit der CaO-Komponente, der A^Ch-Komponente und der CaSCVKomponente vermischt werden, und anschließend kann die Herstellung von TSH und MSH erfolgen. t>o Man kann weiterhin das organische Material mit hohem Molekulargewicht zu MSH oder dem Rohmaterial für TSH wie 3 CaO · 3 AI₂O₃ ■ CaSO₄ zugeben, und dann kann das TSH gebildet werden, wobei man ein gehärtetes Produkt erhält, welches das organische 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 organische Material mit hohem Molekulargewicht kann ebenfalls mit TSH oder einer Mischung aus TSH und MSH, die zuvor gebildet wurde, vermischt werden.

MSH und TSH können 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

Als CaO-Komponente kann man bei dieser Umsetzung Calciumoxid (CaO), Calciumhydroxid [Ca(OH)₂] und ein Gemisch davon verwenden. Als Aluminiumoxidkomponente kann man Aluminiumoxid (AI2O3), hydratisiertes Aluminiumoxid (AI2O3 · η H₂O, worin η eine positive Zahl bedeutet), aktiviertes Aluminiumoxid, Aluminiumhydroxid [Al(OH)3] und Gemische davon verwenden, und als Calciumsulfatkomponente kann man wasserfreien Gips (CaSO₄) Hemihydrai-gips (CaSO₄ ■ V₂ H₂O), Gipsdihydrat (CaSO₄ · 2 H₂O) und Gemische davon verwenden. Zusätzlich zu den eben beschriebenen Aluminiumoxidkomponenten sind aktiviertes Aluminiumoxid, Aluminiumoxid-hydrat und Aluminiumhydroxid besonders bevorzugt wegen der Reaktivität, d. h. der Produktausbeute.

Es ist jedoch bevo-zugt, daß die Rohmaterialien in einem M hch verhältnis 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 I₁OMoI, bevorzugt ungefähr 1 Mol, an Aluminiumoxidkomponente als A1₂O3, 0,3 bis 1,0MoI, bevorzugt ungefähr 1 Mol, an Calciumsulfatkomponente und mehr als 12 Mol an Wasser. Das Material wird bei 100 bis 200°C, bevorzugt 160 bis 18O⁰C, 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 C3AH6 zu. Liegt die Reaktionstemperatur unter 16O⁰C, 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 ungefähr 100⁰C 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 100° C 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.

Der 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 l,OGew.-Teile/l Gew.-Teil fester Komponenten be-

trägt, wird die Umsetzung bzw. die Mischung der Rohmaterialien in »Formzustand« oder pseudofestem Zustand durchgeführt Wenn die Wassermenge groß ist, & h. wenn die Wassermenge ungefähr ! _;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 AI2O3) Aluminiumoxidkomponente und 0,9 bis 1,0 Mol Calciumsulfatkomponente beträgt. Es ist weiterhin bevorzugt, jedes der Rohmaterialien in Pulverform zu verwenden, und wenn r>ie Größe der Pulver der Rohmaterialien unter 149 μΐη liegt, können zufriedenstellende Ergebnisse erhalten werden. Am meisten bevorzugte Ergebnisse werden erhalten, wenn man die Rohmaterialkomponenten vermischt und die Mischung in einer Vibrationsmühle vermahlt. Die Rohmaterialien können in beliebiger Reihenfolge vermischt werden.

Zu dem MSH gibt man die CaSO4-Komponente und die Mischung wird in Anwesenheit von Wasser bei einer Temperatur unter 120⁰C umgesetzt, um TSH herzustellen.

Wenn die Reaktionstemperatur über 120⁰C liege, 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 95° C, und bei diesem Temperaturbereich ist die Bildungsgeschwindigkeit von TSH am höchsten. Wenn die Reaktionstemperatur unter 10⁰C liegt, wird die Bildung von TSH verzögert.

Das gehärtete Produkt, daß die Mischung aus MSH und TSH enthält, besitzt eine bessere Festigkeit als ein gehärtetes Produkt, das MSH und TSH einzeln enthält. 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 niedriger. Wenn andererseits das Reaktionssystem einen niedrigeren Anteil an MSH enthält, wird die Expansionsfähigkeit des Reaktionssystems bei der Herstellung des gehärteten Produktes höher. In dem Reaktionssystem, das MSH und TSH in einem geeigneten Mischverhältnis enthält, enthält die gehärtete Masse Plättchenkristalle der ersteren Verbindung und nadeiförmige Kristalle der letzteren Verbindung, die miteinander vermischt sind, und man erhält so eine hohe Festigkeit.

TSH kann durch Umsetzung von 3 CaO ■ 3 AI2O3 · CaSO₄, 3 CaO · AI₂O₃ ■ 6 H₂O oder einer Mischung aus diir CaO-Komponente und der Al₂ 03-K.omponente zusammen mit de:· 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 des Produktes liegt

TSH kann weiterhin hergestellt werden, indem man eine Mischung aus Kalkkomponente, AL₂(SO₄J₃-KOmponente und Wasser umsetzt

Das TSH enthaltende gehärtete Produkt wird unter Verwendung von MSH, der Gipskomponente und Wasser hergestellt und 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 Zugabe der Verstärkungsmitel 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

Bei einer anderen Ausführungsform für die Herstellung des gehärteten TSH-Produktes wird eine definierte Wassermenge zu einem feinen Pulver aus TSH gegeben und nach der Zugabe von Verstärkungsmitteln zu der Mischung wird die entstehende Mischung bei den zuvor beschriebenen Bedingungen gehärtet und getrocknet, wobei man 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.

jo Gegebenenfalls kann das gehärtete Produkt vor der Verwendung getrocknet werden. Das Trocknungsverfahren wird im allgemeinen bei 60 bis 100° C Oberflächentemperatur, bezogen auf das gehärtete Produkt, bevorzugt bei einer Temperatur unter 60° C, durchgeführt. Wenn der Wassergehalt des gehärteten Produktes hoch ist, kann das Produkt bei 60 bis 100⁰C 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 60° C zu trocknen.

Die so erhaltenen gehärteten Materialien besitzen ausgezeichnete Festigkeit und Wasserbeständigkeit.

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 Produktionsgeschwindigkeit von THS zu verzögern bzw. verlangsamen, Natriumgluconat, Gluconsäure, Natriumcitrat. 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 CaS0₄-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

b5 Calciumoxid für diesen Zweck verwendet, beträgt die Menge 0,05 bis 5 Gew.-%, bevorzugt 1 bis 3 Gew.-°/o.

Bei der Herstellung des gehärteten Produkts aus TSH aus einer Mischung von z. B. MSH, einer Gipskompo-

nente und Wasser 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 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 die Zugabe eines Reaklionsverzögerungsmittels sehr wirksam, um das Auftreten einer mechanisch-chemischen Reaktion zu verhindern.

Als Reaktionsbeschleuniger können, um die Bildungsgeschwindigkeil von TSH zu erhöhen, aromatische Carbonsäuren verwendet werden.

Insbesondere sind aromatische Carbonsäuren, die in Wasser unlöslich oder kaum löslich sind (eine Löslichkeit unter 0,5 g/100 g Wasser bei 20°C), wie Isophthalsäure, Terephthalsäure, o-Phthalsäure, Benzoesäure und Phthalsäureanhydrid bevorzugt, 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 Gesamtgewicht 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. Wenn andererseits die Menge unter 0.2 Gew.-% liegt, wird kein bemerkenswerter Beschleunigungseffekt erzielt.

In den Beispielen sind alle Teile und Prozentgehalte durch das Gewicht ausgedrückt. Die Biegefestigkeit ist die Zerstörungsbelastung pro Einheitsquerschnitt, wenn eine Probe mit 25 mm Breite und beliebiger Dicke in ein

Tabelle I

Gespinst von 50 mm verformt wird.

Die Wassertemperatur, die beim Messen der Naßbiegefestigkeit, der Wasserabsorption und des Gewichtsverlustes verwendet wird, beträgt 25°C, sofern keine ι besonderen Temperaturen angegeben sind.

Beispiel 1

Eine Mischung aus 150 g Calciumoxid, 90 g aktiviertem Aluminiumoxid und 130 g Hemihydrat-Gips wird

ι» vermählen und 30 Minuten in einer Vibrationsmühlc 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

Ii 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 bar

:<i Überdruck gehalten. Man erhält ein gehärtetes Produkt. Das Produkt wird getrocknet und seine Eigenschaften werden bestimmt. Man erhält folgende Ergebnisse: spezifische Massengevvicht 0,9, die Biegefestigkeit beträgt 48 kg/cm² und der Gewichtsverlust beim

r> Eintauchen in fließendes Wasser bei 25"C während 24 Stunden beträgt 0,73%.

Beispiel 2

Eine Mischung aus 185 g Calciumoxid, 156 g Aluminiso umhydroxid, 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 ji 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 bar, 30 bar, 50 bar oder 80 bar unter Plattenbildung kompressionsverformt. Jede Platte wird jo 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.

Fonndruck (kg/cnv)	0	10	30	50	80
Spez. Massengewicht	0.82	1.03	1.23	1,41	1,70
Biegefestigkeit (kg/cm^:)	42	50	76	105	193
Gewichtsverlust beim	0.87	0.60	0.38	0,24	0.21
des Wasser während 24 h
bei 25 C

Beispiel 3

Zu 5 1 Wasser gibt man 60 g Kanadischen Chrysotilasbest 6D und vermischt während 2 Minuten mit einer Jetmischvorrichtung mit hoher Geschwindigkeit so daß sich der Asbest öffnet Zu dem Asbest gibt man 156 g (2 Mo!) Aluminiumhydroxid und 516 g (3 Mol) Gips-dihydrai und vermischt 6 Minuten bei hoher Geschwindigkeit Zu der Mischung gibt man dann 20 g Glas 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 Matte wird mit einer hyraulischen Preßvorrichtung bei einem Druck von 20 bar gepreßt, um das Wasser abzuquetschen, und dann 10 Tage bei 20⁰C stehengelassen. Die gepreßte Matte wird 2 Stunden bei ungefähr 50⁰C stehengelassen, wobei man 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.

Tabelle 11

spez. Massengewicht

Biegefestigkeit

Naßbiegefestigkeit (Wassergehalt

42 Gew.-%)

Gewichtsverlust beim Eintauchen

in fließendes Wasser während

24 Stunden bei 25° C

1,02

105 kg/cm²

73 kg/cm-¹

0,42 Gew.-%

Beispiel 4
Erste Stufe

Eine Mischung aus 168 g Calciumoxid, 156 g Aluminiumhydroxid und 176 g Calciumsulfat (Gips-dihydrat) ι 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 180⁰C unter Rühren in einem Autoklaven umgesetzt, wobei man eine Aufschlämmung aus MSH in einer Ausbeute von 95% erhält.

Zweite Stufe

Zu der gesamten Aufschlämmungsmenge an WISH, r 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 Hochgeschwinaigkeitsmischvorrichtung, um den Asbest zu öffnen. Man erhält eine Aufschlämmung. Die ji 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 20⁰C gehärtet und dann 5 Stunden bei 50⁰C getrocknet, wobei man eine gehärtete j-, Platte erhält. Die Platte ist eine Mischung aus MSH, TSH und Asbest in einem Gewichtsverhältnis von 300 : 600 : 69,4.

Die nach dem obigen Verfahren hergestellte Platte besitzt ein spezifisches Massengewicht von 1,05 und κι eine Biegefestigkeit von 120 kg/cm². 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 Massengewicht von 1,05 und eine Biegefe- -r, stigkeit von 55 kg/cm². Ein gehärtetes Produkt, das auf ähnliche Weise unter Verwendung einer TSH-Asbest-Mischung hergestellt wird, besitzt eine Biegefestigkeit von 63 kg/cm². Die Verwendung von MSH und TSH ergibt ein gehärtetes Produkt mit höherer Festigkeit.

Beispiel 5

Die MSH-Aufschlämmung, hergestellt gemäß der ersten Stufe von Beispiel 4, wird bei 5O⁰C getrocknet und zu einem Pulver, kleiner als 149 μ, 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 bo Asbest öffnet, wird zu der Mischung unter Aufschlämmung zugegeben. Die Aufschlämmung wird in einer Form von 300 mm χ 300 mm χ 8 mm koaguliert und das geformte Material wird 3 Stunden bei 50" C unter feuchten Wärmebedingungen gehärtet und dann getrocknet; man erhält eine Platte. Diese besteht aus einer Mischung von MSH, TSH, Asbest und Glasfasern mit einem Gewichtsverhältnis von 15:760:42:253. Die Platte besitzt ein spezifisches Gewicht von 0,95 und eine Biegefestigkeit von 140 kg/cm². 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/cm², 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/cm².

Beispiel 6

400 g MSH-Pulver, hergestellt wie in Beispiel 4, und 100 g Calciumsulfat (Gipsdihydrat) werden in einer Universalmischvorrichtung 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 9O¹C 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 Gewichtsverhältnis von ungefähr 15 : 760 : 42 : 68. Die Produktplatte besitzt eine Biegefestigkeit von 180 kg/cm² 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/cm², und ein gehärtetes Produkt, hergestellt unter Verwendung einer Mischung aus TSH, Asbest und Pulpe, besitzt eine Biegefestigkeit von 65 kg/cm².

Beispiel 7

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 180° C in einem Autoklaven umgesetzt, um MSH herzustellen.

Dann werden 2 Mol Gips-dihydrat zu 1 Mol der auf gleiche Weise wie 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 Masse verarbeitet Die Matte wird getrocknet und die Biegefestigkeit wird bestimmt. Die Biegefestigkeit beträgt 84 kg/cm² und das spezifische Gewicht beträgt 1,05.

Beispiel 8

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^g Glasfasern, wie sie in 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 erhalt cm gehärtetes Produkt. Die Biegefestigkeit und das spezifische Gewicht des Produktes betrugen 98 kg/cm-¹ bzw. 0.95.

Beispiel 9

Eine Masse wird hergestellt, indent man 230 g (etwa 3.1 Mol)Calciumhydroxid, 175 g(et\va 22 Mol) Aluminiumhydroxid und 500 g (etwa 278 Mol) Wasser 50 Minuten mit einer Universalmischvorrichtung vermischt, und dann wird die Masse 40 Minuten bei ungefähr 200'"¹C 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 Polyvinyiacetalfasern 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 111 angegeben.

Tabelle III

spez. Massengewicht

Biegefestigkeit

Gewichtsverlust beim Eintauchen in

fließendes Wasser während 24 Std.

Expansionskoeffizient beim

Eintauchen in fließendes Wasser

während 24 Std.

Wasserabsorption beim Eintauchen in

fließendes Wasser während 24 Std.

Naßfestigkeit beim Eintauchen in

fließendes Wasser während 24 Std.

bei 25° C 62 kg/cm-'

Beispiel 10

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 MSH-Aufschlämmung mit 86 g Gips-Dihydrat und 4,71 Wasser vermischt und die Mischung wird 5 Stunden bei 90⁰C umgesetzt, um eine TSH-Aufschläinmungfierzustellen.

Eine weitere Aufschlämmung wird hergestellt, indem man 169 g Calciumoxid, 181 g SiO₂ und 3,5 I Wasser 8 Stunden bei 200° C ir einem Autoklaven umsetzt; man erhält eine Xonotlit (Calciumsilikat)-Aufschlämmung.

Unter Verwendung jedes der wie oben beschrieben hergestellten Rohmaterialien wird weißes Wasser der folgenden Zusammensetzung hergestellt

Das weiße Wasser wi -d zu einer 20 mm dicken Matte mit einer Papierherstellungsvorrichtung verarbeitet und die Matte wird bei einem Druck von 10 bar gepreßt und 5 Stunden bei 50°C getrocknet; man erhält eine gehärtete Platte. Das Produkt enthält MSH (M), TSH (T) und Xonotlit (X). Das spezifische Massengewicht und die Biegefestigkeit des Produktes betragen 0,55 bzw. 65 kg/cm-. Das Produkt besitzt eine bessere Wasserbeständigkeit als eine Stuck- bzw. Gipsmarmorplatte.

Beispiel 11

Eine einheitliche Mischung aus 168,3 g Calciumoxid, 306,0 g «-Aluminiumoxid und 172,1g Gips-dihydrat wird 7 Stunden bei 1350⁰C gebrannt; man erhält ein gebranntes Produkt, das hauptsächlich

3CaO ■ 3Al₂Oi ■ CaSO₄ enthält. Das gebrannte Produkt wird Zi' einem Pulver, feiner als 149 μ vermählen, drs Pulver wird in 3 I Wasser dispergiert und dann gibt man zu der Dispersion 1122 g Calciumoxid, 460 g Gips-dihydrat und 5 I Wasser. Die Mischung wird 24 Stunden bei 90⁰C umgesetzt. Man erhält eine TS H-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

1.0 ⁱ⁽¹ 103kg/cm-	Xonotlit-Aufschlämmung	ΊΙ! IIV~1 gl~3IA 60 g ι	als
0,58 Gew.-%	TSH-Aufschlämmung	30 g	Fest
	MSH-Aufschlämmung	10g j	stoff
	Asbest	7 g
+ 0,3%	Glasfasern
	(wie in Bsp. 13 verwendet)	3g
32 Gew.-%	Wasser	100 ml

Das spezifische Gewicht und die Biegefestigkeit der Platte betrugen 0.32 bzw. 30 kg/cm².

Beispiel 12

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

TSH-Aufschlämmung

MSH-Aufschlämmung

20 g ) als
60 g \ Fest-20 g J stoff

60

Xonotlit-Aufschlämmung	30g 1	berechnet
TSH-Aufschlämmung	65g	als
MSH-Aufschlämmung	5g J	Feststoff
Asbest	7g
Glasfasern
(wie in Beisp. 13 verwendet)	3g
Wasser	100 ml

55

Das spezifische Gewicht und die Biegefestigkeit der gehärteten Platte betrugen 0,43 bzw. 118 kg/cm².

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.

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.

Beispiel 13

Eine Mischung aus 222 g Ca(OH):, feiner als 149 μ. 224 g Ton, (Zusammensetzung: Si0₂-99,43°/o, Fe₃Oj-0,04%; Al₂O₃-0,44%; Glühverlust 0,23%; durchschn. Teilchendurchmesser 5—10 μ), feiner als 44 μ, und 5,0 I Wasser wird 8 Stunden bei 200°C in einem Autoklaven umgesetzt, um eine aktivierte Tobermorit-Aufschlämmung mit einem hohen spezifischen Massenjiewicht herzustellen.

F.ine Mischung aus 168 g Calciumoxid, 156 g Aluminiumhydroxid und 175 g Gips-dihydrat und 750 g Wasser wird 90 Minuten bei 180°C in einem Autoklaven unter

Tabelle IV

feuchten Wärmebedingungen umgesetzt; man erhält MSH. Nach der Zugabe von 172 g Gipsdihydrat und 9,8 I Wasser wird die Mischung 5 Stunden bei 90"C unter feuchten Wärmebedingungen umgesetzt, um eine TSH-Aufschlämmung herzustellen.

Zu einer Mischung aus 280 g(als Feststoffkomponenic) TSH-Aiifschlämmung und 120 g (als Feststoffkomponente) Tobermorit-Aufschlämmung gibt man 20 g Asbest und 12 g Glasfasern, wie sie in Beispiel 13 verwendet wurden, und dann disptrgiert man in 7 I Wasser in einer Universalmischvorrichtung. Eine 20 mm dicke Matte wird aus der Dispersion auf einer Papierherstellungsvorrichtung hergestellt und in drei Platten geteilt. Diese Platten werden je bei einem Druck von 10 kg/cm², 70 kg/cm³ oder 150 kg/cm² gepreßt und getrocknet, um gehärtete Platten herzustellen. Die Produkteigenschaften sind in Tabelle IV angegeben.

PreMruck
(kg/cnr)

Spcz. Massengewichl

Biegefestigkeit (kg/cnr)

Naßhiegel'estigkeit Wasscrabsorpt.
(kg/cnr) (Cicw.-%)*)

150
70
10

1,05 0,79 0,39

65.0
58.2
12.4

86
129
210

*) Die Werte werden bestimmt, wenn die Probe 24 Stunden in llieUendes Wasser eingetaucht ist.

Beispiel 14

Eine Mischung aus 180 g Calciumoxid (besonders reine Reagensqualität), 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.

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

Beispiel 15

MSH, hergestellt auf gleiche Weise wie in Beispiel 22 beschrieben, wird einheitlich mit 250 g Gips-dihydrat 15 g Polyvinylalkohol (zahlenmittleres Molekulargewicht 1700, gelöst in 150 g Wasser), 4000 g Wasser, 15 g Asbest und 6 g Polypropylenfasern mit einer Länge von 12 mm und einem Durchmesser von 20 μ vermischt Aus der Mischung wird eine Platte hergestellt Die so hergestellte Platte wird 6 Stunden bei 40° C und 100% relativer Feuchtigkeit gehärtet Die Platte wird dann 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.

Beispiel 16

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 Feststoffkompo-

•40 nente) einer Acrylharzemulsion, 430 g Wasser und 25 g Pulpe vermischt, 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 45° C getrocknet, man erhält ein gehärtetes Produkt. Das Röntgenbeugungsspektrum des Produktes ist in Fig. 12 dargestellt. Der Gehalt an freiem Gips beträgt 0,8%, bezogen auf das Gewicht des gehärteten Produktes.

Vergleichsversuch 1

Auf gleiche Weise wie in Beispiel 22 beschrieben wird ein gehärtetes Produkt aus TSH ohne Zugabe von Stärke hergestellt. Der Gehalt an freiem Gips in dem gehärteten Produkt beträgt 0,24%.

Vergleichsversuch 2

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

Vergleichsversuch 3

Man arbeitet auf gleiche Weise wie in Vergleichsbeispiel 5 beschrieben, gibt jedoch 15 g Stärke zu, um ein

gehärtetes Produkt zu bilden.

Die Ergebnisse der Beispiele 14 bis 16 sowie der Vergleichsversuche 1 his 3 sind in Tabelle V angegeben.

Beispiel V

-	Biegefestigkeit	Einschnürung
	(kg/cnr)
Beispiel
14	109	keine
15	120	keine
16	S2	keine
Vergleichs
versuch
1	61	wird beobachtet
2	32	wird beobachtet
3	53	keine
	Beispiel 17

Nach dem Vermischen von 170 Teilen Calciumoxid, 102 Teilen aktiviertem Aluminiumoxid und 172 Teilen Gips-Dihydrat während 30 Minuten in einer Vibrationsmühle werden 350 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, 181 Teile Siliciumdioxid, das auch als Toyane silica bezeichnet 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 5O⁰C bei feuchten Wärmebedingungen gehärtet und 10 Stunden bei 50°C getrocknet. Um die Carbonationsgeschwindigkeit der Masse der festen Platte (gehärtetes Produkt) festzustellen, wird bei 40° C und lOO°/oiger Feuchtigkeit unter Verwendung vor. 100%igem Kohlendioxidgas in einer Menge von 300 ml/min beschleunigt carbonisiert.

Vergleichsversuch 4

Man arbeitet auf gleiche Weise wie in Beispiel 17 beschrieben mit der Ausnahme, daß kein Cocosnußöl zugegeben wird. Es wird eine gehärtete, feste Masse hergestellt Das Produkt wird dann wie in Beispiel 17 beschrieben carbonisiert.

Beispiel 18

ίο In 500 Gew.-Teilen Wasser werden 64,8 Gew.-Teile Aluminiumsulfatkristalle [Al₂(SO₄J₃) 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-Aufschlämmung (Feststoffkomponente 300 Teile) und der Calciumsilikat-Aufschlämmung (Feststoffkomponente 130 Teile), hergestellt wie zuvor beschrieben, gibt man 6 Gew.-Teile Aluminiumstearat und verwendet die entstehende Mischung, um eine Platte aus gehärtetem, festem Produkt auf gleiche Weise wie in Beispiel 17 hei zustellen.

_n. Vergleichsversuch 5

Man arbeitet wie in Beispiel 18 beschrieben, mit der Ausnahme, daß kein Aluminiumstearat verwendet wird. Es wird eine Platte aus gehärtetem, festem Produkt hergestellt. Das Produkt wird zwangsweise carbonisiert.

Beispiel 19

Die MSH-Aufschlämmung, die TSH-Aufschlämmung, die Calciumsilikat-Aufschlämmung, hergestellt wie in den Beispielen 17 und 18, 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 17 beschrieben hergestellt. Die Platte wird ebenfalls wie in Beispiel 17 beschrieben carbonisiert.

Vergleichsversuch 6

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 carbonisiert.
Die Eigenschaften der gemäß den obigen Beispieler

so und Vergleichsbeispielen hergestellten Platten sind ir Tabelle Vl angegeben.

Tabelle VI	Carbonationszeit (Std.)	Wasserabsorption	Biegefestigkeit (kg/cnr) zu Beginn nach der Car bonisierung	21,5	230 212/24
	5	0,8	24,5	12,0
Beispiel 17	1	4,2	20,0	18,5
Vgl. Vers. 4	3	1,1	21,5	10,0
Beispiel 18	1	4,4	16,7	16,1
Vgl. Vers. 5	3	1,0	19,1	9,5
Beispiel 19	1	4,1	15,9
Vgl. Vers. 6

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%iger Luftfeuchtigkeit stehengelassen hat.

B e i s ρ i e 1 20

In 500 ml Wasser löst man vollständig 64,8 g Aluminiumsulfatkristalle [Al₂(SO₄)S- 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 mi Wasser dispergiert und die Dispersion wird zu der zuvor erwähnten wäßrigen Aluminiumsulfatlösung unter Rühren gegeben, wobei die Temperatur nach 5 Minuten von 19 auf 23,6° C steigt. Die Mischung wird 60 Minuten bei 25° C unter Rühren umgesetzt und das Reaktionsprodukt wird abfiltriert und 6 Stunden bei 50° C getrocknet; man erhält TSH.

3 g 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 Dispersion in der Mischvorrichtung gegeben, und die Mischung wird heftig während 20 Sekunden gerührt. Danach werden 3 g Glasfasern (Glasseidenstände, 0,6 cm lang und 9 μπι Durchmesser) 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 Carbonisierungszelle bei 80° C 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 Carbonisierungsreaktion 9 Stunden bei diesen Bedingungen durchgeführt wurde, wird das Produkt aus der Zelle 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 18,5 kg/cm² und ein spezifisches Massengewicht von 1,03.

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.

Claims

Patentanspruch:

Verfahren zur Herstellung hydrothermal gehärteter Massen, die Verstärkungsmittel enthalten und gegebenenfalls anschließend carbonisiert werden, dadurch gekennzeichnet, daß

(A) mit einer in wäßrigem Medium MSH bzw. TSH bildenden Mischung

(MSH= 3 CaO · Al₂O₃ · CaSO₄ · 12 H₂O,
TSH= 3-CaO · Al₂O₃ - 3CaSO₄ - 31-32 H₂O)

und/oder einer Mischung aus MSH, Gips und Wasser und/oder TSH (hydratisiert) und Wasser,

(B) ein faserförmiges Material in einer Menge unter 35 Gew.-Teilen pro 100 Gew.-Teilen gehärteter Masse und/oder

(C) ein organisches Material mit hohem Molekulargewicht in einer Menge von 0,5 bis 10 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge der festen Bestandteile in der gehärteten Masse und/oder eine Fettsäure oder Fettsäurederivat in einer Menge von 0,2 bis 5 Gew.-%, bezogen auf MSH und/oder TSH und/oder Calciumsilikat in einem Mischungsverhältnis von 0,5/9,5 bis 9/1, bezogen auf das Gewicht von MSH und/oder TSH,

vermischt und gehärtet wird.