DE2728581A1

DE2728581A1 - Leichtfasergipsplatten und verfahren zu ihrer herstellung

Info

Publication number: DE2728581A1
Application number: DE19772728581
Authority: DE
Inventors: Tsuyoshi Aoyama; Yoshihiro Kadokawa; Naomichi Kitsugi; Kazuhito Morishita; Katsumi Takenami; Takashi Toyoda
Original assignee: NAIGAI MOKUZAI KOGYO CO; Central Glass Co Ltd; Obayashi Corp
Current assignee: NAIGAI MOKUZAI KOGYO CO; Central Glass Co Ltd; Obayashi Corp
Priority date: 1976-06-25
Filing date: 1977-06-24
Publication date: 1978-01-05
Also published as: JPS531220A; AU2629377A; FR2355971B1; GB1561232A; FR2355971A1

Description

Die Erfindung betrifft Leichtfasergipsplatten, d.h. Fasergipsplatten mit geringer scheinbarer Dichte bzw. geringem Gewicht, die einen aus Pasern bestehenden Belag bzw. eine aus Fasern bestehende Abdeckung aufweisen, sowie ein Verfahren zur Herstellung solcher Leichtfasergipsplatten, wobei ein enger Kontakt des Belages bzw. der Abdeckung mit dem Kern der Platte selbst an den Kanten der Platte erreicht wird.

Seit kurzer Zeit gibt es einen zunehmenden Bedarf für feuerbeständige bzw. feuerfeste Baumaterialien durch die Zunahme an vielstöckigen Gebäuden und der Abnahme an offenen Flächen in städtischen und vorstädtischen Gebieten. Eine Vielzahl von Materialien von beispielsweise Luftporenbeton wie durch Autoklavenbehandlung hergestelltem Porenbeton (Beton geringer Dichte) Porengips und Porenkalziumsilikat wurden als feuerbeständige bzw. feuerfeste Baumaterialien verwendet. Jedoch sind Tafeln oder Platten aus diesen Materialien in mancher Hinsicht nicht vollständig zufriedenstellend, da solche feuerbeständigen bzw. feuerfesten Platten ebenfalls ein gutes Oberflächenaussehen und eine hohe physikalische Festigkeit, welche durch Biegefestigkeit und Beständigkeit gegenüber mechanischen Stößen gezeigt wird, aufweisen müssen, jedoch können die vorbekannten Platten alle diese Anforderungen kaum vollständig erfüllen.

Aufgabe der Erfindung ist eine feuerbeständige bzw. feuerfeste Platte für Bauzwecke, wobei diese Platte gegenüber konventionellen Gips- oder Kalziumsilikatplatten sowohl hinsichtlich der Feuerbeständigkeit bzw. Feuerfestigkeit als auch der physikalischen Festigkeit, insbesondere der Stoßfestigkeit, über-, legen ist, und außerdem ein besseres Oberflächenaussehen als die Luftporen enthaltenen Leichtbetonplatten aufweist, wobei diese Fasergipsplatten noch eine relativ niedrige scheinbare Dichte (Schüttdichte) aufweisen, jedoch eine gute physikalische Festigkeit aufweisen und außerdem einen eng und genau passenden Belag aus faserartigem Material aufweisen.

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Weitere Aufgabe der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung solcher Fasergipsplatten, wobei das Verfahren einen engen Kontakt eines Belagmaterials mit dem Plattenkern nicht nur bei der Abdeckung von flachen Flächen, sondern auch an den Kanten ergeben soll.

Gemäß der Erfindung umfaßt eine Leichtfasergipsplatte eine Kernplatte aus Luftporen enthaltendem Gips, der kurze Stränge von hierin dispergierten Glasfasern aufweist,sowie eine Abdeckung bzw. einen Belag aus einem aus Fasern bestehenden Bahnmaterial. Die Abdeckung bzw. der Belag ist fest und eng auf der Kernplatte aufgelegt, so daß die Vorder- und Rückflächen und die beiden oarallelen Seiten der Kernplatte einschließlich der durch den Schnitt der Vorder- und Rückflächen und der beiden parallelen Seiten gegebenen Kanten belegt bzw. abgedeckt sind.

Vorzugsweise wird die Kernplatte so hergestellt, daß sie eine scheinbare Dichte von 0,55-0,65 aufweist, und die Glasfasermenge beträgt 1-3 Gew.-#, bezogen auf den Gips.

Bevorzugt werden entweder gewebte bzw. gewirkte Stoffe oder Vliesmaterialien aus synthetischen Fasern als Material für den Belag bzw. die Abdeckung verwendet.

Ein Verfahren zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Leichtfasergipsplatte umfaßt die folgenden Stufen:

a) Einlegen einer allgemein rechteckigen Bahn bzw. Platte aus einem au3 Fasern bestehenden Material auf die Innenseite einer Form mit der Gestalt eines rechteckigen Kastens,

b) Umbiegen und Falten der Bahn bzw. Platte, so daß vier rechteckige und dauerhafte Falten in paralleler Anordnung derart ausgebildet werden, daß zwei dieser Falten sich längs den beiden parallelen Kanten des Bodens der Form erstrecken und die beiden übrigen beiden Falten sich Jeweils oberhalb der ersten zwei Falten in einem senkrechten Abstand hierzu, welcher der Stärke der Fasergipsplatte entspricht, erstrecken, wobei ein Spalt bzw.« Abstand .zwischen den beiden Kanten der

gebogenen Bahn bzw. Platte in einer die oberen zwei Falten einschließenden, waagerechten Ebene belassen wird,

c) Herstellung einer Gipsaufschlämmung, welche einen Luftporenbildner bzw. ein Lufteinschlußmittel und kurze Stränge aus Glasfasern enthält,

d) Eingießen der Gipsaufschlämmung in die Form, bis die Oberfläche der Aufschlämmung in der Form das Niveau der oberen zwei Falten erreicht, und

e) Anordnen einer weiteren rechteckigen Bahn bzw. Platte aus dem au3 Fasern bestehenden Material auf der Oberfläche der Aufschlämmung in der Form.

Vorzugsweise wird ein Stoff bzw. Material aus synthetischen Fasern als aus Fasern bestehendes Material verwendet, und das Falten wird durch in einer Richtung erfolgendes Aufbringen von Wärme auf die Bahn bzw. Platte durchgeführt.

Die Gipsaufschlämmung bzw. der Gipsbrei wird, wie dies üblich ist, vorwiegend aus Gipshemihydrat und Wasser hergestellt. Um eine relativ niedrige scheinbare Dichte und eine gute physikalische Festigkeit des Produktes sicherzustellen, ist das Verhältnis der Inhaltsstoffe vorzugsweise derart, daß das Lufteinschlußmittel bzw. der Luftporenbildner und die Glasfasern 0,01 bis 0,5 Gew.-# bzw. 1 bis 3 Gew.-^, bezogen auf den Gips, betrafen, und zusätzlich kann ein in Wasser lösliches Polymerisat als Hilfsstoff für den Luftporenbildner bzw. das Lufteinachlußmittel zugesetzt werden. Wahlweise kann ein Leichtzuschlag, d.h. ein Zuschlag von geringer Dichte zu der Gipsaufschlämmung in einer Menge von 1-3 Gew.-^, bezogen auf den Gips, zugesetzt werden.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der ins einzelne gehenden Beschreibung näher erläutert, wobei auf die Zeichnung Bezug genommen wird. Die einzige Figur der Zeichnung stellt eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Fasergipsplatte

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Wie in der Figur gezeigt, besteht eine erfindungsgemäße Leichtfasergipsplatte 10 aus einer rechteckigen Platte 12 aus LuftDoren enthaltendem Gips und einem aus Pasern bestehenden Bahnmaterial 14, das die rechteckige Fasergipsplatte 12 mit Ausnahme ihrer beiden parallelen Seiten 12c, üblicherweise den kürzeren Seiten, abdeckt. Die Dicke des Bahnmateriala 14 ist übertrieben dargestellt. Darüber hinaus ist das Bahnmaterial 14 mit Gips imprägniert und daher mit der Platte 12 vereinigt, wie sich aus der im folgenden gegebenen Beschreibung des Herstellungsverfahrens ergibt. Um Mißverständnisse zu vermeiden, wird die Fasergipsplatte 12 in der Beschreibung und in den Ansprüchen als Kernplatte bezeichnet.

Die Kernplatte 12 besteht aus einem Gips geringer Dichte oder einem Luftporengips, welcher zerhackte Stränge von hierin dispergierten Glasfasern enthält. Gegebenenfalls kann der Gips mit einer kleinen Menge eines LeichtZuschlages, d.h. eines Zuschlages mit geringer Dichte vermischt sein* Das Hauptmaterial des Gipses mit geringer Dichte ist gebrannter Gips, d.h. Kalziumsulf athemihydrat, GaSO^.1/2 H_0, der/das durch Hydratation erhärtet. Das Gipshemihydrat wird als QC -Gips und/oder ß-Gips aus Kalziumsulfatdihydrat (Gips) entweder durch Calcinieren oder Dehydratisierung unter Druck in Anwesenheit von Dampf erhalten. Sowohl Ct-Gips als auch ß-Gips sind zur Herstellung der Kernplatte 12 geeignet. Das Dihydrat wird in großen Mengen beispielsweise als Nebenprodukt bei der Herstellung von Phosphorsäure nach dem Naßverfahren und als Produkt bei Schwefelentfernungsverfahren, die auf verschiedenen Gebieten als Maßnahme zur Vermeidung der Umweltverschmutzung angewandt werden, erhalten. Daher ist es wirtschaftlich interessant, industriell Gips für Baumaterialien wie Fanergipsplatten zu verwenden, für die ein großer und wahrscheinlich noch zunehmender Bedarf besteht.

Die Kernplatte 12 wird mittels eines Gießverfahrens hergestellt, bei welchem eine Gipsaufschlämmung bzw. ein Gipsbrei in eine Form in Gestalt eines rechteckigen Kastens gegossen und in der Form erhärten gelassen wird. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird das

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Bahnmaterial 14 in die Innenseite der Form, wie im folgenden noch beschrieben wird, eingelegt. Um einen Luftporengips zu erhalten, enthält die Gipsaufschlämmung bzw. der Gipsbrei ein Lufteinschlußmittel bzw. einen Luftporenbildner und vorzugsweise einen Hilfsstoff für den Lufteinschluß bzw. die Luftporenbildung neben den Hauptbestandteilen Gipshemihydrat und Wasser. Verschiedene Lufteinschlußmittel bzw. Luftporenbildner wie anionische, grenzflächenaktive ^Mittel und Mittel vom Harztyp (z.B. mit der Warenbezeichnung "Vinsol"), die als wässrige, alkalische Lösung (pH = 8-12) verwendet werden, sind zur Herstellung von Leichtbeton bekannt. (Vinsol = dunkles, hartes alkohollösliches Naturharz, das bei der Holzdestillation gewonnen wird und etwa 85 # Harzsäuren und 15 # phenolische Produkte enthält.) Diese Mittel sind ebenfalls bei dem erfindungsgemäßen Verfanren einsetzbar.

Wasserlösliche Polymerisate wie Polyvinylalkohol, Carboxymethylzellulose, Methylzellulose, Äthylzellulose und/oder Hydroxyäthylzellulose werden vorteilhafterweise entweder einzeln oder in Kombinationen als Hilf3stoffe für die Luftporenbildung oder den Lufteinschluß eingesetzt. Bei der Erfindung wird es bevorzugt, daß die Gipsaufschlämmung Luft in Form von gleichmäßig verteilten Bläschen von etwa 0,1-0,5 mm einschließt, und daß die Kernplatte 12 eine scheinbare Dichte von 0,55-0,65 besitzt. Um diese Forderung zu erfüllen, wird eine Menge von Lufteinschlußraibtel oder Luftporenbildner in der Gipsaufschlämmung von 0,01 bis 0,5 Gew.-^, bezogen auf den Gips, eingegeben, und ein Hilfs-3toff für den Lufteinschluß bzw. die Luftporenbildung wird in einer solchen Menge verwendet, daß seine Konzentration in dem Wasser zur Herstellung der Aufschlämmung von etwa 1 bis etwa Gew.-^ beträgt.

Eine geeignete Gipsaufschlämmung wird dadurch erhalten, daß zuerst eine wässrige Lösung (welche stabile und fast gleichförmig verteilte Luftbläschen von etwa 0,1 bis 0,5 mm enthält) eines Lufteinschlußmittels oder Luftporenbildners und eines wasserlöslichen Polymerisates als Hilfsmittel (eingeführt in Form einer wässrigen Lösung) durch kräftiges Rühren bzw. In-

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bewegunghalten bei Temperaturen zwischen O⁰G und 4-0°c und besondere bevorzugt zwischen 20°C und 3O⁰C hergestellt wird, und daß dann Gipshemihydrat zu dieser Lösung zugegeben und anschließend gut gemischt bzw. durchgeknetet wird. Die Konzentration der Gipsaufschlämmung ist vorzugsweise derart, daß die Fließfähigkeit der Aufschlämmung durch einen Fließwert von 1IO-3OO mm und besonders bevorzugt 140 bis 200 mm ent-3Drechend der japanischen Industrienorm (Japanese Industrial Standard) JIS R-5201 gegeben ist.

Die kurzen Stränge aus Glasfasern werden zu der Gipsaufschlämmung zur Erhöhung der Schlagfestigkeit bzw. Stoßfestigkeit der Kernplatte 12 zugesetzt. Eine geeignete Menge an Glasfasern in der Aufschlämmung beträgt I-3 Gew.-^, bezogen auf den Gips. Die Verwendung von Strängen aus Glasfasern einer Länge von etwa 13 nim bis 51 nun, wobei dies ZrOp enthaltende, alkalibeständige Glasfasern sein können, wird bevorzugt. Um ein Brechen und ein Zusammenballen der Faserstränge zu vermeiden, werden die Glasfasern in die Gipsaufschlämmung in einer letzten Stufe des Knetens bzw. Durchmischens eingegeben.

Gegebenenfalls kann ein LeichtZuschlag, d.h. ein Zuschlag mit geringer Dichte, wie Perlit oder Vermiculit zu der Gipsaufschlämmung in einer Menge von etwa 1-3 Gew.-#, bezogen auf den Gips, zugesetzt werden, wodurch die physikalische Festigkeit der Kernplatte 12 erhöht wird.

Das Abdeckmaterial bzw. Belagmaterial 14- in der Fasergisplatte 10 kann aus einer großen Vielzahl von aus Fasern bestehenden Bahnraaterialien ausgewählt werden. Jedoch sind Stoffe bzw. Vliesmaterialien aus synthetischen Fasern, entweder gewebte oder gewirkte Stoffe oder nichtgewebte Stoffe, d.h. Vliesmaterialien ,die geeignetsten Abdeckmaterialien wegen der Affinität für die Gipsaufschlämmung und der Fähigkeit, dauerhafte Falten zu ergeben. Im Falle von Vliesmaterialien gibt es keine besondere Einschränkung hinsichtlich der Struktur des Materials oder Stoffes. Zu nichtgewebten Stoffen bzw. Vliesmaterialien

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können sowohl Endloseinzelfäden als auch diskontinuierliche Fasern unter Anwendung einer geeigneten Herstellungsmethode wie durch Nadeln, Verleimen oder Verschmelzen Überführt werden. Beispiele von geeigneten, synthetischen Fäden bzw. Fasern sind solche aus Polyester, Polyamid, Polypropylen, Polyäthylen, Zelluloseacetat, Polyvinylchlorid und Acrylkunststoffen. Stoffe bzw. Materialien aus bestimmten, natürlichen Fasern wie Seide sind ebenfalls brauchbar.Weiterhin ist es möglich, Karton oder eine beliebige andere geeignete Paoiersorte anstelle von Stoffen oder Vliesstoffen zu verwenden. Im Falle der Verwendung von Papier als Abdeckmaterial wird vorzugsweise ein Silicofluorid wie CaSiFg, MgSiFg, KpSiFg oder NapSiFg zu der zuvor beschriebenen Gipsaufschlämmung in einer Menge von 0,2-6 Gew.-^, bezogen auf den Gips, zur Förderung der Haftung des Gipses an dem Papier zugesetzt.

Wie aus der Figur ersichtlich, besteht der Belag bzw. die Abdeckung 14 aus zwei Abschnitten: einem·größeren Abschnitt 14a, der die untere Fläche 12a (wobei diese Fläche 12a entweder als Vorder- oder als Rückseite der Fasergipsplatte 10 gedreht werden kann) und zwei Seiten der Kernplatte 12 abdeckt, sowie einem kleineren Abschnitt 14b, der die obere Fläche 12b abdeckt. Bevor die zuvor beschriebene Gipsaufschlämmung in die Form zur Bildung der Kernplatte 12 eingegossen wird, wird der größere Abschnitt 14a, wobei dies eine rechteckige Bahn oder Platte ist, der Abdeckung 14 auf die Innenseite der Form gelegt und in folgender Weise gefaltet: Die Bahn bzw. Platte 14a wird in einem rechten Winkel längs den beiden parallelen Kanten des Bodens der Form gebogen, so daß zwei lineare Falten 16 gebildet werden, und die auf beiden Seiten aufstehenden Abschnitte werden dann nach innen in rechtem Winkel umgebogen, so daß zwei lineare Falten gebildet werden, die sich in waagerechter Richtung in einem senkrechten Abstand, der der beabsichtigten Dicke der Kernplatte entspricht, von den Falten 16 erstrecken. Die Breite der Bahn bzw. Platte 14a ist geringfügig größer als die Summe der Breite der Kernplatte 12 und dem Zweifachen der Dicke der Kernplatte 12,

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so daß zwei schmale Bereiche 20, wovon jeder zwischen einer Kante 22 der gebogenen Bahn bzw. Platte 14a und einer der Falten 18 begrenzt werden, parallel zu dem Boden der Form liegen. Jedoch wird ein ausreichend weiter Spalt bzw. Abstand zwischen den Kanten 22 der gebogenen Bahn bzw. Platte 14a belassen. Die Falten 16 und 18 müssen scharf und dauerhaft sein. Wenn die Bahn bzw. Platte 14a aus Stoff oder Vliesmaterial besteht, ist es unmöglich, eine scharfe und dauerhafte Falte durch Biegen der Bahn bzw. Platte 14a lediglich von Hand herzustellen. Daher werden die Falten 16 und 18 durch in einer Richtung erfolgende Zufuhr von Wärme zu der Bahn bzw. Platte 14a hergestellt. In der Praxis kann diese Art des Erwärmens bzw. Erhitzens durch Überfahren mit einem erhitzten Spatel oder Eisen erreicht werden, das eine so dünne Spitze hat, daß eine etwa 0,5-1 mm breite Spur auf der Bahn bzw. Platte 14a zurückgelassen wird. Im allgemeinen liegt die Erhitzungstemperatur oberhalb von etwa 5°°C» jedoch unterhalb des Schmelzpunktes des Materials der Bahn bzw. Platte 14a. Vorzugsweise wird die Erhitzungstemperatur so hoch wie möglich eingestellt, um noch ein Brechen oder Reißen der Bahn bzw. Platte 14a durch Schmelzen zu vermeiden.

Danach wird die Gipsaufschlämmung in die Form eingegossen, welche die in ihre Gestalt gebrachte und gefaltete Bahn bzw. Platte 14a enthält, und zwar solange bis die Oberfläche der Aufschlämmung das Niveau der waagerecht liegenden Randabschnitte 20 der Bahn bzw. Platte 14a erreicht. Nachdem die Oberfläche der Aufschlämmung eingeebnet wurde, wird der kleinere Abschnitt 14b der Abdeckung bzw. des Belages 14 in Form einer rechteckigen Bahn bzw. Platte mit der gleichen Breite und Länge wie der Kernplatte 12 auf die Oberfläche der Aufschlämmung aufgelegt und beispielsweise mittels eines Rollers oder einer Walze geglättet. In diesem Zustand wird die Gipsaufschlämmung in der Form ruhen gelassen, bis sie vollständig erhärtet ist.

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Im Fall der kontinuierlichen Durchführung des erfindungsp;emäßen Verfahrens wird der größere Abschnitt 14a der Abdeckung 14 kontinuierlich mittels beispielsweise eines Bandförderers herangeführt, so daß ein gleitender Kontakt mit geeignet und stationär angeordneten Eisen zum Palten hergestellt wird. Im Anschluß an das Eingießen der Gipsaufschlämmung wird der kleinere Abschnitt 14b des Belages 14 ebenfalls kontinuierlich auf die Oberfläche der Aufschlämmung aufgelegt.

Die nach dem zuvor beschriebenen Verfahren hergestellte Leichtfasergipsplatte 10 weist den Vorteil auf, daß zusätzlich zu einem engen Anliegen des Belages 14 und einer ebenen, fertigen Oberfläche des Belages 14 über den flachen Flächen der Kernplatte 12 alle mit dem Belag 14 abgedeckten Kanten sehr scharf und exakt rechtwinklig sind. Dies ist zum Anbringen der Fasergipaplatten 10 unter exaktem Anstoßen aneinander sehr günstig.

Die Kernplatte 12 in der Fasergipsplatte 10 besitzt eine scheinbare Dichte von 0,55-0,65 und kann in einer Dicke bis zu etwa 60 mm hergestellt werden. Durch den Verbindungseffekt der gut Passenden Abdeckung 14 bzw. des Belages 14 und der Glasfaserr.tränge in der Kernplatte 12 zeigt die Leichtfasergipsplatte 10 eine ausgezeichnete Beständigkeit gegenüber Schlag bzw. Stoß. Um den Einfluß der Länge und der Menge der Glasfaserstränge auf die Stoß- bzw. Schlagfestigkeit der Kernplatte 12 selbst und der mit Belag versehenen Fasergipsplatte 10 zu bestimmen, wurde ein Versuch durchgeführt. Bei diesem Versuch hatte die Kernplatte eine Breite von 600 mm, eine Länge von 2400 mm und eine Dicke von 60 ram. Als Belag 14 bzw. Abdeckung 14 wurde ein nichtgewebter? Gespinstmaterial au3 Polyester verwendet. Jede Probe der Kernplatte 12 der Fasergipsplatte 10 wurde einem Schlagversuch entsprechend der Japanischen Industrienorm JIS A-1414 unterworfen. Bei diesem Test wurde die Kernplatte 12 oder die Fasergipsplatte 10 senkrecht angeordnet und längs zwei ,jeweils in einem Abstand von 300 mm von der oberen und der unteren Seite der Platte 12 gezogenen Linien getragen. Ein Pendel mit einer Länge von 5 m mit einem 3O kg wiegenden Sandsack an seinem einen Ende

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war an dem anderen Ende 5 m oberhalb des Mxttelounktes der Platte 12 getragen. Der Test wurde so durchgeführt, daß dieses Pendel durch einen bestimmten Winkel nach unten schwingen gelassen wurde, so daß der Sandsack gegen die Platte 12 in ihrem mittleren Bereich stoßen konnte. Die Größe des Aufschlages wurde durch Verändern des Winkels der Pendelbewegung, ausgedrückt als der Fall des Sandsackes, variiert. Wenn die Platte 12 durch einen einzigen Stoß nicht gebrochen wurde, wurde der Test bei gleichem Fall wiederholt. Die Ergebnisse dieses Versuches sind in der folgenden Tabelle zusammengestellt.

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scheinbare Fall de3 Zerstörung

Dichte Sandsackes ■—

(mm) 1. 2. 3.

	0,60	250	Schlag	Schlag	Schlag
Keine Abdeckung Keine Glasfasern	0,61	25Ο	da	-	-
Keine Abdeckung, Glas fas ers tränge von 13 mm Länge, 2 Gew.-^	0,60	25Ο 500	da	-	-
Keine Abdeckung Stränge von 13 mm, 3 #	0,59	25Ο 5OO	nein da	nein	nein
Keine Abdeckung Stränge von 25 mm, 1 %	0,60	25Ο 5OO 75Ο	nein nein	M	-
Keine Abdeckung Stränge von 25 mm, 2 /o	0,61	25Ο	nein nein da	nein nein	nein nein
mit Abdeckung Keine Glasfasern		nein	da	-

mit Abdeckung	0,58	25Ο	nein	nein	nein
Stränge von I3 mra,		5OO	nein	nein	nein
3 %		75Ο	nein	nein	nein
		1000	nein	nein	nein
		I25O	da	—	—
mit Abdeckung		25Ο	nein	nein	nein
Stränge von 25 mra,	0,60	5OO	nein	nein	nein
2 %		750	nein	nein	nein
		1000	nein	nein	nein
	1250	nein	nein	da

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Die Erfindung wird anhand der folgenden Beispiele näher erläutert.

Beispiel 1

Es wurde zunächst eine 2,4 Gew.-#ige wässrige Lösung von Polyvinylalkohol in einer Menge von 35 kg hergestellt, zu dieser Lösung wurden 17» 5 g eines Luftporenbildners in Form eines anionischen, grenzflächenaktiven Mittels zugesetzt. Dann wurde die Lösung kräftig mittels eines Hochgeschwindigkeitsrührers, der mit 1000 Upm arbeitete, gerührt, um eine feine Bläschen enthaltende Lösung herzustellen. Zu dieser Lösung wurden $0 kg eines Gipshemihydrates vom 06 -'-typ hinzugegeben, anschließend wurde durchgeknetet bzw. durchgemischt. Zu einem späten Zeitpunkt des Knetens wurden 1 kg Stränge aus Glasfasern mit einer Länge von 25 mm (1 inch) hinzugegeben und gründlich mit dem Gips vermischt. Die erhaltene Gipsaufschlämmung zeigte einen Fließwert entsprechend japanischer Industrienorm JIS R-5201 von 180 mm.

Ein nichtgewebtes Gespinst aus Polyester mit einer Dicke von 0,5 mm und einem Flächengewicht (Dichte) von 70 g/m wurde als Material für die Abdeckung 14 verwendet. Als größerer Abschnitt 14a wurde dieses Material zu einem rechteckigen Stück von einer Breite von 760 mm und einer Länge von 2400 mm geschnitten. Diese Bahn bzw. Platte 14a wurde längs der längeren Seiten mittels eines elektrisch betriebenen, auf 280⁰C erhitzten Kufeneisens gefaltet, so daß zwei lineare Falten 16 mit einer Breite von jeweils etwa 1 mm in einem Abstand von 80 mm von den längeren Seiten gebildet wurden. Zusätzlich wurden zwei lineare Falten 18 in der gleichen Weise hergestellt, wovon sich jede in einem Abstand von 20 mm von jeder der längeren Seiten der Bahn bzw. Platte 14a erstreckte. Dann wurde die Bahn bzw. Platte 14a in einem rechten Winkel längs der Falten 16 gebogen, und die senkrecht aufstehenden Abschnitte wurden nach innen in einem rechten Winkel längs der jeweiligen Falten 18 gebogen, so daß die Bahn bzw. Platte 14a in die

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Gestalt eines Troges von rechteckigem Querschnitt (600 mra Breite und 60 mra Tiefe) geformt wurde. Die Randabschnitte 20 der Bahn bzw. Platte 14a waren Jeweils 20 mm breit, so daß die obere Öffnung des Troges 560 mm breit war. Die auf diene Weise geformte Bahn bzw. Platte 14a wurde in eine Form von einer Breite von 600 mra, einer Länge von 2400 mm und einer Tiefe von 600 mm in der Innenseite eingesetzt.

Die zuvor beschriebene Gipsaufschlämmung wurde in die in die Form überführte Bahn bzw. Platte 14a in der Form eingegossen, bis die Oberfläche der Aufschlämmung das Niveau der waagerecht liegenden Randabschnitte 20 der Bahn bzw. Platte 14a erreichte. Die Oberfläche der Aufschlämmung wurde eingeebnet, und es wurde eine Bahn bzw. Platte 14b aus den nichtgewebtem Material aus Polyester von 600 χ 2400 mm auf die Oberfläche der Aufschlämmung aufgelegt, anschließend wurde zum Glätten mit einer Walze bzw. Rolle behandelt. Die Gipsaufschlämmung wurde in der Form erhärten gelassen, so daß eine mit einer Abdeckung bzw. einem Belag versehene Fasergipsplatte 10 erhalten wurde, die nach der Herausnahme aus der Form getrocknet wurde. Das Produkt 10 war eine Leichtfasergipsplatte mit einer scheinbaren Dichte von 0,61 (für die Kernplatte 12). Die Kanten dieser Fasergips platte 10 waren sehr scharf und exakt rechtwinklig.

Diene Fasergipsplatte 10 wurde dem zuvor beschriebenen Stoßbzw. Schlagtest unterworfen. Die Fasergipsplatte 10 hielt ohne ein Brechen dreimal den Schlag bei einem Fall von 1000 mm auf, ,jedoch brach sie, wenn der Fall auf 1250 mm erhöht wurde.

Beispiel 2

Dienes Beispiel zeigt ein kontinuierliches Herstellungsverfahren. Polyvinylalkohol und ein Luftporenbildner vom Harztyp (Warenbezeichnung Vinsol) wurden in Wasser in jeweils solchen Konzentrationen aufgelöst, daß sie in einer Menge von 3 Gew.-^ und 0,05 Gew.-#, bezogen auf den Gips, vorlagen, wenn eine Gipsaufschlämmung unter Verwendung dieser Lösung hergestellt wurde.

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Diese Lösung wurde auf eine Temperatur von 5°C gehalten und kontinuierlich in einer Menge von 1 1/rain zu einem Mischer geführt, dessen Blätter mit 1OOO Upm rotierten. Unter kontinuierlichem Rühren wurde kontinuierlich Gipsheraihydrat vom Oc-Typ in die Lösung in einer Menge von I5OO g/min eingeführt, so daß kontinuierlich eine Gipsaufschlämmung mit einem Fließwert von 14O-15O mm hergestellt wurde.

Ein nichtgewebtes Material au3 Polyester (dasselbe Material wie in Beispiel 1 verwendet) von einer Breite von 760 mm und einer Dicke von 0,5 ram wurde zu einem Bandförderer geführt, der mit einer Geschwindigkeit von 5 m/min lief. Das Material auf dem Förderer wurde in gleitenden Kontakt mit stationär angeordneten auf 26O⁰C erhitzten Eisen gebracht, so daß es längs ,jeder seiner längeren Seiten in einem Abstand von 20 mm und zusätzlich in einem weiteren Abstand von 80 mm von ,jeder Seite kontinuierlich gefaltet wurde. Die gefaltete Bahn wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel Ί, ,jedoch in diesem Falle kontinuierlich, gebogen, und die Gipsaufschlämmung wurde in die in diese Gestalt überführte Bahn auf den sich bewegenden Bandförderer eingegossen. Gleichzeitig wurden zerhackte Stränge aus Glasfasern mit einer Länge von 25 mm (1 inch) gleichförmig in die Aufschlämmung bei einer Zuführungsmenge von 30 g/min eingeführt. Danach wurde eine 600 mm breite Bahn des gleichen, nichtgewebten Materials aus Polyester auf die Oberfläche der Auischlämmung bei einer Geschwindigkeit von 5 m/min aufgelegt und mittels eines Paares von in einem Abstand von 60 mm angeordneten Walzen geglättet. Der hierbei erhaltene, lange Streifen wurde in 3OO mm lange Stücke geschnitten, um eine mit Abdeckung versehene Fasergipsplatte von 600 mm Breite, 300 mm ·. Länge und 60 mm Dicke zu erhalten.

Die in diesem Beispiel hergestellte Leichtfasergipsplatte ber;aß eine scheinbare Dichte von 0,60 (für die Kernplatte) und zeigte eine Biegefestigkeit von 25 kg/cm². Die Biegebruchlast

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dieser Fasergipsplatte betrug 520 kg/m²· Bei der Untersuchung der Fanergipsplatte in dem zuvor beschriebenen Schlagtest bewirkte ein dreimaliger Aufschlag bei einem Fall von 1000 mm überhaupt keinen Bruch. Bei Erhöhung der Fallhöhe auf 1250 mm hielt die Fasergipsplatte zweimal den Aufschlag aus, ,jedoch wurde sie beim dritten Aufschlag gebrochen.

Weiterhin wurde die Fasergipsplatte einem zweistündigen Feuerfestigkeitstest entsprechend der japanischen Industrienorm JIS Λ-130'i- unterworfen, wobei die maximale Temperatur auf der gegenüberliegenden Seite der Fasergipsplatte 120°C betrug. Daher kann diese Fasergipsplatte als Material für feuerbeständige Wände entsprechend den gesetzlichen japanischen Normen für Bauten verwendet werden.

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Claims

PATENTANWÄLTE ^f 28581

MANITZ. FINSTERWALD & GRÄMKOW

1. CENTRALGLASS CO., LTD.
No. 5253, Oaza Okiube,

Übe City, iamaguchi Prefecture München, den

24. Juni 1977

2. OHBAiASHI-GUMI LTD. Lo/Sv-C 3696 No. 3-37, Kyobashi, Higashi-ku,

Osaka

3. NAIGAI MOKUZAI KOGYO CO., LTD.
No. 2-100, Tanigawa,
Daito City, Osaka,

Japan

Leichtfasergipsplatten und Verfahren zu ihrer Herstellung

Patentansprüche :

Leichtfasergipsplatten, dadurch gekennzeichnet, daß sie umfaßt:

a) eine rechteckige Kernplatte aus einem lufteinschließenden Gips, welche kurze Stränge von hierin dispergieren Glasfasern enthält und

b) eine Abdeckung aus einem aus Fasern bestehenden Bahnmaterial, das fest und eng auf der Kernplatte anliegt, so daß die Vorderseite und die Rückseite und zwei parallele Seiten der Kernplatte einschließlich der durch den Schnitt der Frontfläche und der Rückfläche und der beiden parallelen Seiten gebildete Kanten bedeckt sind.

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DD. C. MANITZ · DIPL.-ING. M. FINSTERWALD DIPL.-INC. W. GRAMKOW ZENTRALKASSE IAYER. VOLKStANKEN

β MÖNCHEN 33. RORERT-KOCH-STRASSE I 7 STUTTCART 50 IBAD CANNSTATTI MÖNCHEN. KONTO-NUMMER 7370

TEL. IO«">I 33 43 II. TELEX 03 - 39673 PATMF StFLSERCSTR. 33/3S. TEL.I07IIIS6 73 ftl POSTSCHECK · MÖNCHEN 77O63-8OS

ORIGINAL INSPECTED

2. Leichtfai?ergips platte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kernplatte eine scheinbare Dichte von 0,55-0,65 besitzt, wobei die Menge der Glasfaserstränge von 1 bis 3 Gew.-#, bezogen auf den Gips, beträgt.

3. Leichtfasergipsplatte nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Glasfaserstränge eine Länge von etwa 13 nim bis etwa 51 mm besitzen.

>+. Leichtfasergipsplatte nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das aus Fasern bestehende Bahnmaterial ein Gewebe oder ein Vliesmaterial (nicht gewebtes Material) aus synthetischen Fasern in Form von Polyesterfasern, Polyamidfasern, Polypropylenfasern, Zelluloseacetatfasern, PoIyvinylchloridfasern oder Acrylfasern ist.

5. Leichtfasergipsplatte nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Bahnmaterial aus einem Vliesmaterial (nicht gewebten Material) besteht.

6. Leichtfasergipsplatte nach Anspruch 4·, dadurch gekennzeichnet, daß der Belag an den Kanten durch Anwendung von Hitze gefaltet ist.

7· Leichtfasergipsplatte nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß das aus Fasern bestehende Bahnmaterial ein Seidengewebe ist.

8. Leichtfasergipsplatte nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Kernplatte zusätzlich einen Leichtzuschlag in Form von Perlit oder Vermiculit in einer Menge von 1 bis 3 Gew.-#, bezogen auf den Gips, enthält.

9· Leichtfasergipsplatte nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß das aus Fasern bestehende Bahnmaterial eine Papierbahn ist.

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10. Leichtfasergipsplatte nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Kernplatte zusätzlich ein Silicofluorid in einer Menge von 0,2 bis 6 Gew.-#, bezogen auf den Gips, enthält.

11. Verfahren zur Herstellung einer Leichtfasergipsplatte, insbesondere einer Leichtfasergipsplatte nach einem der Ansprüche bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß es folgende Stufen umfaßt:

a) das Auflegen einer allgemein rechteckigen Bahn oder Tafel aus einem aus Pasern bestehenden Material auf die Innenseite einer Form von allgemeiner Form eines rechteckigen Kastens;

b) Umbiegen und Falten der Bahn bzw. Tafel unter Bildung von vier rechtwinkligen und beständigen Falten in paralleler Anordnung, so daß zwei der vier Falten sich längs zwei parallelen Rändern des Bodens der Form erstrecken und die restlichen beiden Falten sich jeweils oberhalb der ersten zwei Falten in einem senkrechten Abstand erstrecken, welcher der Stärke der Fasergipsplatte entspricht, wobei ein Abstand oder Spalt zwischen zwei Kanten der gebogenen Bahn bzw. Tafel in einer horizontalen, die oberen zwei Falten aufweisenden Ebene belassen wird,

c) Herstellung einer Gipsaufschlämmung, welche ein Lufteinschlußmittel bzw. ein ei Luftporenbildner und kurze Stränge von Glasfasern enthält;

d>-Eingießen der Gipsaufschlämmung bzw. des Gipsbreis in die Form, bis die Oberfläche der Aufschlämmung bzw. des Breis das Niveau der oberen beiden Falten erreicht; und

e) Anordnen einer weiteren, im allgemeinen rechteckigen Bahn aus dem aus Fasern bestehenden Material auf der Oberfläche der Gipsaufschlämmung in der Form.

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12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Gipsaufschlämmung durch folgende Stufen hergestellt wird:

a) Auflösen des Lufteinschlußmittels bzw. Luftporenbildners und eines in Wasser löslichen Polymerisates als Hilfsmittel für den Lufteinschluß in Wasser,

b) Zugabe von Gipshemihydrat zu der erhaltenen wässrigen Lösung, und

c) Zugabe der Stränge der Glasfasern zu der erhaltenen Aufschlämmung bzw. den erhaltenen Brei,

wobei die Menge an Lufteinschlußmittel bzw. Luftporenbildner 0,01 bis 0,5 Gew.-#, bezogen auf den Gips, beträgt und die Menge des Polymerisates so liegt, daß die Konzentration des Polymerisates in der wässrigen Lösung 1 bis 5 Gew.-^ ist.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß als wasserlösliches Polymerisat ein Polyvinylalkohol, eine Carboxymethylcellulose, eine Methylcellulose, eine Äthylcellulose und/oder eine Hydroxyäthylcellulose verwendet wird.

14-. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß als aus Fasern bestehendem Material ein Stoff oder ein Vlies aus synthetischen Fasern in Form von Polyesterfasern, Polyamidfasern, Polypropylenfasern, Polyäthylenfasern, Zelluloseacetatfasern, Polyvinylchloridfasern und/oder Acrylfasern verwendet wird.

15· Verfahren nach Ansoruch 14-, dadurch gekennzeichnet, daß die Bahn durch Anwendung von Hitze unter Erweichung des aus Fasern bestehenden Materials gefaltet wird.

16. Verfahren nach Anspruch 14-, dadurch gekennzeichnet, daß ein Vliesmaterial (nicht gewebtes Material) verwendet wird.

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17· Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das aus Fasern bestehende Material ein Seidengewebe ist.

18. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das aus Pasern bestehende Material Papier ist.

19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß zu der Gipsaufschlämmung bzw. dem Gipsbrei ein Silicofluorid in einer Menge von 0,2 bis 6 Gew.-^, bezogen auf den Gips, zugesetzt wird.

20. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Gipsaufschlämmung bzw. der Gipsbrei derart hergestellt wird, daß die Gipsaufschlämmung bzw. der Gipsbrei Luftbläschen von etwa 0,1-0,5 mm einschließt.

21. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß ein Leichtzuschlag in Form von Perlit oder Vermiculit zu der Gipsaufschlämmung bzw. dem Gipsbrei in einer Menge von 1 bis 3 Gew.-^, bezogen auf den Gips, zugesetzt wird.

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