DE2607339C2

DE2607339C2 - Verfahren zur Herstellung zementgebundener Holzspanplatten und -bauelemente

Info

Publication number: DE2607339C2
Application number: DE2607339A
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Ber-Bauelemente & Co Kg 4791 Hoevelhof GmbH
Current assignee: Ber-Bauelemente & Co Kg 4791 Hoevelhof GmbH
Priority date: 1976-02-23
Filing date: 1976-02-23
Publication date: 1978-03-02
Also published as: GB1533956A; BR7604495A; NL7701960A; DE2607339B1; BE851731A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfuhren zur Herstellung zementgebundener Holzspanplatten und -bauelemente, bei dem in einem Aufbereitungsgang llol/späne mit Wasserglas präpariert und in einem weiteren Herstellungsgang die präparierten Holzspäne mit Zement gehiirulon /ii Formleilpn verpreßt und ausgehärtet werden.

Es ist ein Verfahren zur Herstellung zementgebundener Holzspanplatten bekannt, bei dem die zu verpressenden und auszuhärtenden Formlinge in einem s Arbeitsgang hergestellt werden. Dazu gibt man die Holzspäne, Wasserglas, Wasser, Zement und Zuschläge, verpreßt dann das Mischgut, um danach den Zement aushärten zu lassen. Man muß bei diesem Verfahren mit einem sehr hohen Wasseranteil arbeiten, weil nämlich

ίο Wasserglas und Zement zwei unverträgliche Zuschlagstoffe sind. Der Wasseranteil beträgt hierbei üblicherweise 50 °/o. Auch der Zementanteil ist bei diesem bekannten Verfahren sehr hoch, man kann nämlich lediglich eine Bindung des Mischgutes über den aushärtenden Zement erreichen, indem man einen verhältnismäßig hohen Preßdruck auf das auszuhärtende Mischgut aufbringt. Der hohe Preßdruck ist auch erforderlich, um das in die Holzspäne eingedrungene Wasser wieder herauszupressen. Die Holzspäne selbst nehmen den Zement nicht an, was man bei den fertigen Bauteilen daran erkennt, daß der ausgehärtete Zement unter mechanischer Einwirkung, wie Schlageinwirkung, von den Holzspänen wieder abplatzt. Insgesamt sind die nach dem bekannten Verfahren hergestellten Platten und Bauteile infolge eines hohen spezifischen Gewichtes äußerst schwer und nicht porös. Solche Platten und Bauteile können bestenfalls feuerhemmende Eigenschaften besitzen, weil bei hohen Temperaturen die Zemenlbindung wieder auszeinanderplatzt, dadurch

.v> können die Holzspäne wieder freikommen und brennen.

Es ist ein weiteres Verfahren zur Herstellung

zementgebundener Holzspanplatten bekannt, bei dem in einem vorbereitenden Arbeitsgang die Holzspiinc präpariert werden. Dazu wird den Holzspänen aber

j5 nicht lediglich Wasserglas zugesetzt, vielmehr erfolgt die Aufbereitung der Holzspäne durch Zugabe von Wasserglas und Wasser. Anschließend müssen die Holzspäne durch Entzug des Wassers wieder getrocknet werden. Das zurückbleibende Wasserglas bildet einen Film, der die Holzspäne einmantelt. Dadurch sollen die Holzspäne schwer entflammbar gemacht werden. Da jedoch bei diesem Verfahren im weiteren Herstellungsgang die präparierten Holzspäne wieder mit Wasserglas und Wasser vermischt werden, wobei dann auch noch der Zement zugegeben wird, löst sich der vorhandene Wasserglasfilm an den Holzspänen wieder ab. Dadurch ergibt sich nicht die ursprünglich angestrebte gute Bindung an den Zement, außerdem wird die Feuerfestigkeit der Platten und Bauelemente

ν beeinträchtigt, weil die Holzspäne doch wieder unmittelbar in den Zement eingebunden sind.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, das Verfahren der gattungsgemäßen Art dadurch zu verbessern, daß die Holzspäne dauerhaft wasserfest

^c.5 eingebunden und dadurch totgelegt werden, damit sie nicht nachträglich nach dem Aufbereitungsgang wieder Wasser aufnehmen oder abgeben könnnen, wodurch der Wasscrglasfilm an den Holzspänen erhalten bleiben soll. Die Erhaltung des Wasserglasfilms soll zu einer

'·" erhöhten Feuerfestigkeit beitragen und außerdem ist eine bessere Einbindung der Holzspäne in den Zement angestrebt.

Diese Aufgabe wird bei einem galtiingsgcmiiUcn Verfahren dadurch gelöst, daß in dem Aufbereitungs-

'■■' gang die Holzspäne nur mit dem Wasserglas benutzt und durch Einstäuben von Zemeni getrocknet sowie eingekapselt werden und beim Herstellungsgang die eingekapselten Holzspäne in eine Zcmentsehlcmpe

gegeben werden.

Der besondere Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt darin, daß die präparierten Holzspäne in einer unlöslichen Wasserglas-Zement-Kapsel liegen. Durch den Wasserglasanieil wird eine erhöhte Feuerfesligkeit erreicht und der Zementanteil trägt zu einer besseren Einbindung der Holzspäne in den gesamten Zementverbund bei. Man kann nach diesem neuen Verfahren besonders poröse Platten und Bauelemente herstellen, da man einen sehr hohen Holzanteil verwirklichen und hohe Preßdrücke vermeiden kann, wodurch die spezifische Dichte der Platten und Bauelemente stark herabgesetzt werden kann. Die Porosität der herzustellenden Platten und Bauelemente kann durch Lufteinschlüsse noch erhöht werden, damit steigert sich zugleich der sogenannte K-Wert, worunter der Wärmeisolationswert zu verstehen ist.

Die weiteren Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachstehenden Beschreibung. Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Verfahrensbeispielen noch näher erläutert.

Das erfindungsgemäße Verfahren gliedert sich in die Holzspanaufbereitung und die Elementherstellung. Beide Verfahrensstufen können getrennt und unabhängig voneinander durchgeführt werden. Die Besonderheit des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt darin, daß die Zugabe von Wasserglas nur noch während der Spanaufbereitung erfolgt, so daß bei der Eiementherstellung lediglich noch die Zemenibindung für den Zusammenhalt der Formlinge, die entweder die Gestalt von Platten oder anderer Bauelemente haben, vorzunehmen ist.

Die Präparation von Holzteilen für eine feuerhemmende Ausrüstung mittels Wasserglas ist grundsätzlich bekannt. Jedoch bereitet eine dauerhafte Bindung des Wasserglases an das Holz besondere Schwierigkeiten, weil unter Einwirkung von Wasser das Wasserglas zumindest wieder angelöst oder sogar abgelöst wird. Weiter ist für die feuerhcmmende Ausrüstung von Bedeutung, welchen Wasserglas-Typ man für den Einzelfall auswählt. Zur Ausübung des erfindungsgemäßen Verfahrens verwendet man vorteilhaft Natron-Wasserglas. Es handelt sich dabei um ein in Wasser gelöstes Natrium-Silicat. Dieses Imprägniermittel für die Holzspäne hat sich in einer Konzentrationsform bewährt, die unter der Bezeichnung »Natron-Wasserglas; 37—40Grädig« gehandelt wird. Es dürfte sich dabei um eine 37—40 %ige Wasserglaslösung auf Natriumbasis handeln.

Die Aufbereitung der Holzspäne beginnt in einem Mischer. Die ersten erfolgreichen Versuche zur Ausübung des erfindungsgemäßen Verfahrens sind mit einem 250-Liter-Mischer durchgeführt worden. Dabei wurden zunächst 250 I Holzspäne zusammen mit 25 I des vorbeschriebenen Wasserglases in den Mischer gegeben und 10 Minuten miteinander vermengt. Das Mischungsverhältnis zwischen Holzspänen und Wasserglas betrug somit 10:1, im Gegensatz zu den bekannten Verfahren wird also ausgesprochen wenig Wasserglas den Holzspänen zugesetzt. Das Wasserglas soll nämlich die Holzspäne lediglich benutzen, womit sich ein etwa erdfeuchtes Gemisch bei dem ,ingegebenen Mischungsverhältnis einstellt. Hierfür benötigt man etwa 10 min, um das Wasserglas gleichmäßig unter die Holzspäne zu verteilen.

Dann wird den mn Wasserglas befeuchteten Holzspänen im Mischer Zement bciee&cbcn. Man setzt den Zement kontinuierlich zu, indem man ihn zweckmäßig mit Luft in den Mischer einbläst.

Hierdurch wird der Zement ebenfalls möglichst gleichmäßig in das Gemisch aus Holzspänen und s Wasserglas eingestäubt. Dabei nimmt der Zement aus dem Wasserglas Wasser auf und trocknet die Späne dabei sozusagen ab, wofür bereits bei den angegebenen Mischungsmengen 151 Zement ausreichen. Die Zeitdauer für die Zugabe des Zements beträgt etwa 5 min,

ίο danach ist im Mischer ein trockenes, krümeliges Gemenge entstanden. Bei eingehender Untersuchung zeigt sich, daß jeder einzelne Holzspan mit einem Wasserglas-Zement-Schleier überzogen ist. Da der Zement zum Abbinden dem Wasserglas Wasser entzieht, entsteht um jeden einzelnen Holzspan eine ausgehärtete Silicat-Zementschicht, durch die der Holzspan versiegelt isi. Es stellt sich deshalb eine außerordenlich hohe Feuerfestigkeit solcher Holzspäne ein. Außerdem ist diese Schutzschicht der Holzspäne sehr beständig und vor allem durch Wasser nicht angreifbar. Schließlich bindet der Zement nicht nur aus dem Wasserglas sondern auch aus den eventuell aufgequollenen Spänen Wasser ab, so daß nicht durch eine nachträgliche Volumenänderung des Holzes infolge Wasseraufnahme oder -abgabe die gebildete Schutzschicht zersprengt werden kann.

Aus den genannten Zahlen der Komponenten während der Spanaufbereitung errechnet sich ein Mischungsverhältnis von etwa 87 % Holzspänen, 8 %

y> Wasserglas und 3% Zement bezogen auf das Volumen.

Grundsätzlich kann man die präparierten Späne schon unmittelbar nach ihrer Aufbereitung weiter verwenden. Der Zement bindet nämlich im Zusammenspiel mit Wasserglas außerordentlich schnell ab. Es hat

.15 sich jedoch bewährt, die Späne nach dem Aufbereitungsvorgang zunächst über eine Zeitdauer von etwa 3 bis 8 Tagen zu lagern, damit vor allem der Zement restlos aushärten kann und den Holzspänen das in sie eingequollene Wasser restlos entzogen wird. Die Zeitdauer der Lagerung bestimmt sich deshalb auch nach der Größe der jeweiligen Späne, sie ist bei kleineren Spänen länger und bei größeren Spänen kürzer.

Die imprägnierten Späne werden nach dem Aufbereitungsgang im Herstellungsgang weiter verwendet, indem sie mit Zement gebunden zu Formteilen verpreßt werden. Dazu stellt man zunächst wiederum in einem Mischer eine Zementschlempe her und gibt die präparierten Holzspäne hinzu, um das ganze miteinan-

so der zu vermengen. Bei diesem Vorgang kann noch ein Füllstoff, wie Perlit mit in den Mischer gegeben werden, nach dem erfindunggsgemäßen Verfahren kommt bei diesem Herstellungsgang die Zugabe von Wasserglas nicht mehr in Betracht.

ss Bei einem konkreten Ausführungsbeispiel wird auf 25 1 Zement 10 bis 20 1 Wasser zugegeben. Es ist bekannt, daß zur Erlangung optimaler Bedingungen dem Zement 40 % Wasser zugesetzt werden sollen. Man kann im Hinblick auf ein leichteres Vermengen der

<»> Späne mit der Zementschlempe und dem eventuellen Füllstoff den Wasseranteil darüber hinaus erhöhen, der überschießende Wasseranteil wird nämlich beim nachfolgenden Verpressen des Gemisches wieder frei. Man gibt also vorteilhaft für den Herstellungsgang auf

<<> 100 Volumenteile Zement etwa 40 bis 80 Volumenteile Wasser. Bei der Zementschlempe aus 25 I Zement und 10 bis 20 I Wasser fügt man 60 I der präparierten Späne im Mischer zu. Außerdem gibt man als leichten Füllstoff

zur Verringerung des spezifischen Gesamtgewichts 20 I Perlit hinzu. Damit stellt sich beim Herstellungsgang ein Mischungsverhältnis von etwa 60 VoL-% präparierter Holzspäne. 20 Vol.-% Füllstoff und 20 Vol.-% Zementschlempe ein. Man mischt die Komponenten für den Herstellungsgang ausreichend lange durch, um ein gleichmäßiges Gemisch zur Auslegung einer Matte für die Plattenherstellung beispielsweise oder zum Ausfüllen von Formen für bestimmte Formlinge zu erhalten.

Die Formteile können mehr oder weniger stark verpreß! werden, je nach dem, ob man Lufteinschlüssc

wünscht oder nicht. Auch darin unterscheidet sich das erfindungsgemäße Verfahren sehr wesentlich von den bekannten Verfahren, bei denen auf eine sehr starke Verpressung geachtet werden muß. damit eine sichere Bindung des Zementes zwischen den Holzspänen hindurch erlangt wird. Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es nicht erforderlich, die präparierten Holzspäne beim Herstellungsgang voll und ganz mit Zement zu ummanteln, da sie bereiu eine Silicat-Zcmentkapsel besitzen, über die die Zementbindung im Herstellungsgang erfolgen kann.

Claims

28 07 339 Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung zementgebundener Holzspanplatten und -bauelemente, bei dem in einem Aufbereitungsgang Holzspäne mit Wasserglas präpariert und in einem weiteren Herstellungsgang die präparierten Holzspäne mit Zement gebunden, zu Formteilen verpreßt und ausgehärtet werden, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Aufbereitungsgang die Holzspäne nur mit dem Wasserglas benutzt und durch Einstäuben von Zement getrocknet sowie eingekapselt werden und beim Herstellungsgang die eingekapselten Holzspäne in eine Zementschlempe gegeben werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Aufbereitungsgang zunächst die Holzspäne mit dem Wasserglas zu einem erdfeuchten Gemisch vermengt werden und dann erst der Zement kontinuierlich diesem Gemisch beigegeben wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Mischungsverhältnis der Komponenten im Aufbereitungsgang etwa 87 Vol.-°/o Holzspäne, 8 Vol.-% Wasserglas und 5 Vol.-% Zement beträgt.

4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3. dadurch gekennzeichnet, daß die Holzspäne und das Wasserglas zusammen in einen Mischer gegeben und vor der Zugabe des Zements etwa 10 Minuten gemischt werden.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Zement dem Gemisch aus Holzspänen und Wasserglas über einen Zeitraum von etwa 5 min zugegeben wird,

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die präparierten Holzspäne vor dem Herstellungsgang bis zum teilweise oder völligen Abbinden des Zements gelagert werden.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerung der präparierten Holzspäne über eine Zeitdauer von 3 bis 8 Tagen erfolgt.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß beim Herstellungsgang neben den präparierten Holzspänen ein Füllstoff, wie Perlit, mit in die Zementschlempe gegeben wird.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8. dadurch gekennzeichnet, daß das Mischungsverhältnis der Zementschlempe für den Herstellungsgang etwa 100 Volumenteile Zement und 40 bis 80 VoIumcntcilc Wasser beträgt.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Mischungsverhältnis beim Herstellungsgang etwa 60 Vol.-% präparierte Holzspäne, 20 Vol.-% Füllstoff und 20 Vol.-% Zcmentschlcmpc beträgt.