DE2730356B2 - Verfahren zum Beschichten zementartiger Massen - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft die Beschichtung von zementigen Massen mit polymerischen Materialien. Insbesondere
betrifft die Erfindung die Beschichtung einer nicht ausgehärteten Zementoberfläche mit polymerischem
Material. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel befaßt sich die Erfindung mit der Herstellung von
Zement-Dachziegeln, die eine polymerische Umhüllung haben. Obwohl die Erfindung nachstehend vorzugsweise
unter Bezugnahme auf die Herstellung von Dachziegeln beschrieben wird, ist es selbstverständlich,
daß die Erfindung nicht auf die Herstellung von Dachziegeln beschränkt ist, sondern auch bei der
Herstellung anderer Bauelemente, bei Betonplatten und aus Zement gegossenen Wänden sowie einem weiten
Gebiet anderer Gebrauchsmöglichkeiten genutzt werden kann.
Betondachpfannen werden gewöhnlich durch einen Preßvorgaiig oder einen Fxtrusionsvorgang hergestellt.
Beide Herstellungsverfahren sind an sich bekannt. Das Extrusionsverfahren wird heute hauptsächlich benutzt,
weil es wirtschaftlicher ist, indem mehr Pfannen in einer s Zeiteinheit herstellbar sind.
Um die Nachfrage nach Dachpfannen mit verschiedenen Farben erfüllen .tu können, ist es üblich, die
Dachpfannen sofort nach ihrer Ausformung mit einem Zementbrei tu beschichten, der ein Pigment enthält,
ίο welches der Sicht fläche der Dachpfannen die gewünschte Farbe gibt. Solch eine Beschichtung ist nachfolgend
beschrieben als ein »Farbmantel«. Es ist ebenfalls bekannt, eine polymerische Schicht über den Farbmantel
zu bringen, um der Dachpfanne eine freundliche,
lä glänzende Oberfläche zu geben und auch um Verschleiß
der Dachpfannen durch Witterung und durch Ausblühung zu verhindern, welches stattfindet, wenn der
ungeschützte Farbmantel dem Angriff von atmosphärischem Kohlendioxyd und Wasser ausgesetzt ist. Solche
polymerischen Umhüllungen wurden bisher aufgebracht in Form einer Lösung von Polymeren (solche wie z. Ek
Acrylester) in einem organischen Lösungsmittel. Der Gebrauch solcher Lösungen hat zwei größere Nachteile.
Der erste Nachteil ist der, daß die benutzten
2Ί Lösungen teuer sind und sich deshalb kostenungünstig
auf die Herstellungskosten der fertigen Dachpfannen auswirken. Der zweite Nachteil ist der, daß solche
Lösungen in der Atmosphäre verdampfen und dadurch Umweltprobleme hervorrufen sowie eine Feuergefahr
ίο darstellen.
Seitdem gewöhnlich polymerisches Umhüllungsmaterial und Acrylpolymere insbesondere fertig erhältlich
sind in Form von auf Wasser basierenden Emulsionen, erscheint es wünschenswert, solche auf Wasser basierenden
Emulsionen auch für den Zweck zu Verwendern, Dachziegel und andere zementige Massen mit poiymerischen
Beschichtungen zu versehen. Trotz der Vorteile, welche zu erwarten sind, wenn die Anwendung
organischer Lösungsmittel vermieden wird, haben sich
·"> bisher Versuche, auf Emulsionen basierende Beschichtungen
auf nicht ausgehärtete Zementbreie der eingangs bezeichneten Gattung aufzubringen jedenfalls
in einem wirtschaftlich vertretbaren Rahmen als nicht erfolgreich herausgestellt.
■*■> Dachpfannen-Extrusionsmaschinen für den kommerziellen
Einsatz stoßen 60 bis 130 Dachpfannen in der Minute aus. Eine Standarddachpfanne ist in etwa 40 cm
lang. Eine Verzögerung, in welcher die verschiedenen Beschichtungen auf die Dachpfanne gebracht werden,
r>o erfordert deshalb eine Produktionsstraße, deren Länge
in etwa sich erstreckt zwischen 26 bis 57 m für jede Minute, die erforderlich ist, um die verschiedenen
Beschichtungen aufzubringen. Daraus folgt, daß bei der kommerziellen Produktion der Dachpfannen der
Farbmantel und die polymerische Schicht aus wirtschaftlichen Gründen immer nach der Ausformung der
jeweiligen Dachpfanne aufgebracht werden sollte.
Wenn eine polymerische Emulsion direkt auf eine noch nicht ausgehärtete Zementschicht aufgebracht
to wird (z. B. eine Schicht, die nicht älter als 5 Minuten ist)
kann Calziumhydroxyd, entstehend durch die Hydration des Zements, in dem Farbmantel zur äußeren Oberfläche
der polymerischen Emulsionslage wandern, wo dann eine Reaktion mit atmosphärischem Kohlendioxyii
b5 erfolgt. Diese Reaktion zerstört die wasserabstoßenden
Eigenschaften der Umhüllung und ruiniert das optische Äußere, indem ein unansehnlicher Film aus Calziumcarbonat
gebildet wird.
Die vorliegende Erfindung liegt in der Entdeckung, daß sorgfältige Kontrolle des Feuchtigkeitsgehaltes im
Körper der Dachpfannen die Aufbringung einer Schicht aus Polymeremulsion auf den nicht ausgehärteten
Farbmantel ermöglicht, vorzugsweise innerhalb von s Sekunden des Aufbringens des Farbmantels selbst
Gemäß der Erfindung können die Probleme des Wanderns vom Calciumhydroxyd beseitigt werden,
indem der Körper der Dachpfanne mit einem solchen Feuchtigkeitsgehalt gefertigt wird, daß das Wasser in
dem Farbmantelbrei vom letzteren in den ersteren wandert, und dabei jedes gelöste Salz dem Farbmantel
entzogen wird, wodurch die Wanderung dieser löslichen Salze in die Polymeremulsion verhindert wird.
Ein Körperfeuchtigkeitsgehali von 8% oder weniger
ist gewöhnlich ausreichend, um dies zu bewirken.
Die Erfindung kann bei verschiedenen Polymerermvlsionen
genutzt werden, jedoch die bevorzugten Polymeremulsionen sind Emulsionen von Acrylpolymeren
des Typs, der vorzugsweise für die Beschichtung von Dachpfannen benutzt wird (inorganischen Lösungen).
Bevorzugte Emulsionen sind Polymere von Acrylaten und Methacrylatestern, die auch im bestimmten
Verhältnis mit anderen Bestandteilen vermischt sein können. Die für solche Zwecke verwendeten Zusatzbestandteile
sind an sich bekannt; typische Beispiele sind Acrylsäuren und Glycidylmethacrylate.
Andere Polymere, die ebenfalls genutzt werden können, enthalten Vinylesterhomopolymere (wie z. B.
Polyvinylacetat; Vinylestercopolymere wie z. B. Acetatversatate
und Acetatitaconatcopolymere; Copolymere von Styren und Acrylate und/oder Methacrylatester;
Polyvinylchloride; Polyvinylidenchloride; Copolymere von Vinylchlorid und Vinylidenchloride; Copolymere
von Vinylchlorid und/oder Vinylidenchloride mit Acrylat und/oder Methacrylatestern.
Eine Polymeremulsion, welche ganz besonders befriedigende Ergebnisse ergibt, enthält Methylmethacrylat
und Butylacrylat in dem Verhältnis von 55 zu 45 und hat einen nicht flüchtigen Bestandteil von 50
Gewichtsprozenten.
Der Feststoffanteil der Emulsion ist nicht kritisch, jedoch ist zu bevorzugen, daß der gesamte nicht lösbare
Bestandteil zwischen 20 und 60 Gewichtsprozenten beträgt. In der Praxis hat es sich als wünschenswert
erwiesen, eine Emulsion zu verwenden, welche den höchsten nicht flüchtigen dauerhaften Bestandteil
aufweist, der erhalten werden kann.
Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels
Die vorliegende Erfindung ist eine Variation des Extrusionsverfahrens, welches heute hauptsächlich zur
Ausformung von Betonpfannen praktiziert wird. Wie bei den bekannten Extrusionsverfahren für Betondachpfannen
wird der Beton zunächst durch Extrusion auf metallische Unterlagen gegeben. Diese metallischen
Unterlagen sind nicht nur dafür da, die Dachpfannen während ihrer Ausformung und ihrer Nachbehandlung
aufzunehmen bzw. zu tragen, sondern enthalten auch Elemente, um die Unterseitenformgebung der Dachpfannen
auszubilden.
Der Feuchtigkeitsgehalt des abgelegten Betons ist niedriger als bei üblicher Pfannenextrusion, jedoch um
eine grüne Pfanne zu produzieren, ist der Feuchtigkeitsgehalt unter 8% und vorzugsweise nicht mehr als 7,5%.
Die Dachpfannenmaschine ist Teii eines geschlossenen
Fördererkreislaufs, welcher einen Strom von plattenartigen Metallformen aufnimmt. Während diese
Fo.'mplatten durch die Maschine getrieben werden, wird ein Trennmittel auf die obers Oberfläche jeder
Formplatte gesprüht Während der Vorwärtsbewegung der plattenartigen Formen mit eingegebenem Beton
steht eine angetriebene Walze damit in Wirkverbindung. Diese Walze reduziert zunächst einmal den Beton
zu einem kompakten Band, welches auf dem Strom der Formplatten liegt. Ein keilförmiges Blech verläuft als an
sich bekanntes Gleitblech gegen die vorstehende Fläche der Walze. Das Band aus Beton wird daher gequetscht
und während der Vorwärtsbewegung des Formplattenstroms und des Betonbands geben beide, die Walze und
das Gleitblech, die gewünschten Konturen auf die Oberflächen der Dachpfanne. Ein guillotineartiges
Messer zerteilt das Band am Ende jeder Formplatte in die separaten Dachpfannen.
Die geschnittenen Dachpfannen, immer noch in der Strombewegung, passieren dann den Arbeitsbereich
einer Endbearbeitungseinrichtung, welche den Farbmantel in Form eines gefärbten zementartigen Breis
aufgibt Obwohl es nicht notwendig ist, können die Dachpfannen, unmittelbar bevor der Farbmantel aufgegeben
wird, erhitzt werden. Eine solche Erhitzung hat den Effekt, den Farbmantel teilweise zu trocknen,
sobald er aufgebracht ist, indem Feuchtigkeit vom Körper der Dachpfannen aufgesogen wird.
Innerhalb von Sekunden nach dem Aufbringen des Farbmantels passieren die geschnittenen Dachpfannen
eine Beschichtungszone, in der eine Polymeremulsion gemäß der Erfindung zugesetzt wird. Die Polymeremulsion
kann durch jedes gebräuchliche Element aufgegeben werden, so z. B. aufgesprüht werden oder durch eine
rotierende Bürste aufgetragen werden. Solche Elemente sind bereits vorhanden um farbummantelte Dachpfannen
mit organischen Polymerlösungen zu beschichten.
Es hat sich herausgestellt, daß Einrichtungen zum Trocknen der Emulsion, unmittelbar nachdem sie
aufgebraucht ist, von Vorteil sind. So eine Trocknung kann z. B. durch Aufblasen von heißer Luft oder durch
Infrarot- oder Mikrowellenstrahler erzeugt werden. Es wurde herausgefunden, daß solche beschleurigte Trocknung
das Wasser-Abstoßvermögen der Polymerbeschichtung begünstigt, und diese Eigenschaft ist ein
Ergebnis des schnelleren Aufbrechens der Emulsion unter forcierter Trocknung.
Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung kann eine verbesserte Polymerbeschichtung auch dadurch
erhalten werden, daß Wärme auf den Farbmantel gebracht wird, unmittelbar bevor die Emulsionsschicht
aufgebracht wird. Auch solche Wärme kann durch aufgeblasene heiße Luft, durch Infrarot- oder Mikrowellenstrahler
oder andere geeigente Elemente erzeugt werden. Hitze in diesem Stadium der Herstellung
beschleunigt das Aufbrechen der Emulsion, indem der Farbmantel teilweise getrocknet wird und dadurch
konsequenterweise aus der Emulsion Wasser entzieht.
Claims (8)
1. Verfahren zur Herstellung einer Betondachpfanne, bei dem der Körper der Dachpfanne
gegossen, extrudiert, gezogen oder andersartig
ausgeformt wird, ein zementartiger Brei auf die
Oberfläche des Körpers aufgebracht wird, und,
bevor die Schicht aus Brei ausgehärtet ist, darauf eine Schicht einer wäßrigen Emulsion aus filmbildendem Polymermaterial gebracht wird, dadurch
gekennzeichnet, daß der Körper der Dachpfanne mit einem Feuchtigkeitsgehalt weniger als
8% ausgeformt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß der Körper mit einem Feuchtigkeitsgehalt weniger als 7,5% ausgeformt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper der Dachpfanne
vor der Aufgabe des Breies erhitzt wird.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lags
aus Brei unmittelbar vor der Aufbringung der
Emulsion erhitzt wird.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche
der Dachpfanne erhitzt wird, nachdem die Emulsion aufgebracht ist, um die Emulsion aufzubrechen.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Polymermaterial
aus der Gruppe ausgewählt ist, die besteht aus Acrylpolymeren, Vinylesterhomopolymeren
und Copolymeren, Copolymeren des Styrens mit Acrylaten und/oder Methacrylatestern, Polyvinylchlorid,
Polyvinylidenchlorid, Copolymeren des Vinylchlorids und Vinylidenchlorids, und Copolymeren
des Vinylchlorids und/oder Vinylidenchlorids mit Acrylat und/oder Methalcrylatestern.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Emulsion mit einem nicht lösbaren
Bestandteil von 20—60 Gewichtsprozenten verwendet wird.
8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Polymermaterial ein
Polymer des Acrylats und Methacrylatesters enthält, welches mit anderen Bestandteilen vermischt sein
kann.
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