DE2810132A1 - Verfahren zur herstellung eines insbesondere plattenfoermigen baustoffkoerpers - Google Patents

Verfahren zur herstellung eines insbesondere plattenfoermigen baustoffkoerpers

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Description

ISOVOLTA Isolierstoff-Vertriebs GmbH
Marschnerstrasse 17a 8000 München 60
Fernruf 089/88 29 77 Telex 05212372 max d
München, den 3.März 1978
Verfahren zur Herstellung eines insbesondere plattenförmigen Baustoffkörpers
809842/0594
γ 281013?
Verfahren zur Herstellung eines insbesondere-platten— förmiqen Baustoffkörpers .
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines insbesondere plattenförmigen Baustoffkörpers, bei dem man Vermiculit-Granulat bei erhöhter Temperatur bläht und hierauf mit einem Bindemittel in einer Menge von 2-30 Gew.% des eingesetzten geblähten Vermiculit-Granulats vermengt, wonach eine Schüttung oder ein Preßkuchen aus dem so beleimten Granulat in eine mit Beheizungsvorrichtungen ausgestattete Presse verbracht und zu einem insbesondere plattenförmigen Baustoffkörper heiß v.erpreßt wird. Ein auf diese Weise hergestellter plattenförmiger Baustoffkörper wird dann besäumt und auf Dickenmaß geschliffen.
Der sich durch die Besäumung und die Ausschußplatten ergebende Materialabfall macht ca. 9 bis 12 Gew.%, die Menge des Schleifstaubes etwa 8 bis 12 Gew.% des Gesamtmaterialeinsatzes aus.
Wegen der relativ großen anfallenden Abfallmengen und der Tatsache, daß die verwendeten Bindemittel zwar natürlich nicht giftig, jedoch aber oft zumindest zum Teil wasserlöslich sind, ergeben sich oft nicht leicht zu lösende Abfalldeponieprobleme.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der obengenannten Art zur Herstellung eines insbesondere plattenförmigen Baumaterialkörpers anzugeben, bei dem die genannten Probleme der Abfallbeseitigung nicht oder nur in wesentlich gerinaerem Maße auftreten.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird nun dadurch gelöst, daß zumindest eine Teilmenge des durch die Besäumung und/oder die Ausschußstücke anfallenden Materialabfalls zerkleinert und gemeinsam mit zumindest einer Teilmenge des Schleifstaubes dem geblähten unbeleimten Vermiculit-Granulat beigement wird und- daß der Baustoffkörper beim Heißpressen auf eine mittlere Dichte komprimiert wird, welche einer Dichte des fertigen Baustoffkörpers von mehr als 600 kg/m antspricht.
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Bei der Erzeugung von Baustoffen führt nun die Rückführung von Abfallmaterial in das eingesetzte Ausgangsmaterial im allgemeinen nicht zu einer- Verbesserung der Qualität des Endproduktes.
Überraschenderweise hat sich aber gezeigt, daß mit dem erfindungsgemäßen Verfahren tatsächlich eine Verbesserung der mechanischen Eigenschaften des Endproduktes herbeigeführt wird, sofern nur das geblähte Vermiculitgranulat mit dem rückgeführten zerkleinerten Materialabfall bzw= dem Schleifstaub gleichmäßig vermengt wird
Versuche haben nämlich ganz allgemein ergeben, daß bei etwa demselben Prischrohstoffeinsatz, d.h„ also demselben Frisch-Vermiculitbzw. Bindemitteleinsatz pro m Volumen des erzeugten Baustoffkörpers bei dem erfindungsgemäßen Zusatz von zerkleinertem Materialabfall bzw. Schleifstaub eine wesentliche höhere mechanische Biegefestigkeit erzielt wird als ohne diesen Zusatz» Die damit verbundene höhere Dichte stört meist nicht und ist in vielen Fällen sogar erwünscht»
Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Platten haben aber noch einen weiteren Vorteil; Ohne dem Staubzusatz ergibt sich nämlich eine relativ grob strukturierte Oberfläche der Baustoffkörper und eine über die Oberfläche unterschiedliche Oberflächensaugfähigkeit, was Z=B= ein für das Aufbringen einer Beschichtung erforderliche gleichmäßige Beleimen der Oberfläche schwierig macht= Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren mit Zusatz von zerkleinertem Abfallmaterial und Schleifstaub erzeugten Baustoffkörper weisen hingegen bei ausreichenden Zusatzmengen eine geschlossene gleichmäßige gut beleimbare Oberfläche auf.
Eine gleichmäßige Vermengung des zerkleinerten Abfallmaterials bawo des Schleifstaubes zum geblähten Vermiculit-Granulat wird in einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens erreichtj gemäß dem das in einem Ofen geblähten Vermiculit- -granulat, vorteilhaft in noch heißem Zustand, und der rückzu-
8Θ8842/
führende zerkleinerte Materialabfall zwecks Vermischung in ein Wirbelbett verbracht werden. Die zur Begrenzung des Wirbelbettes verwendete Wirbelbettkammer kann dabei vorteilhaft eine langgestreckte Form aufweisen und gleichzeitig zum Transport des Vermiculit-Materialabfallgemenges dienen.
Gemäß einer weiteren Aurgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden neben dem Vermiculitgranulat und dem rückzuführenden Materialabfall-zwecks Beimischung-körnige und/ oder pulverförmige Zuschlagstoffe, die gegebenenfalls Bindemittel sein können, in das Wirbelbett verbracht.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der Figuren eingehend erläutert.
Fig.l zeigt in schematischer Darstellung einen Teil einer Anlage zur Herstellung von plattenförmigen Baustoffkörpern.
Einem Drehrohrofen 1 wird über den Zwischensilo 2 Vermiculitgranulat zugeführt, welches bei seinem Durchgang durch den Ofen bei etwa 850° C gebläht wird. Das geblähte Vermiculitgranulat wird einer Mulde zugeführt. Ein durch die Besäumung der gepreßten Platten und/oder von den Ausschußstücken anfallender zerkleinerter Materialabfall sowie Schleifstaub, der beim Schleifen der gepreßten Platten auf Dickenmaß anfällt, wird über einem Zwischensilo 4 und eine Dosierschnecke 5 mit kontinuierlich steuerbarem Durchsatz dem Vermiculitgranulat in der Mulde 3 in einem bestimmten vorgegebenen Mengenverhältnis zugeschlagen. Über den Muldenausgang 6 gelangt das vorläufig noch ungenügend vermischte Gemenge 7 aus Vermiculitgranulat, Materialafofall und Schleifstaub in eine Wirbelbettfördereinrichtung S. Diese besteht aus einer Eingangsschleuse 9, einer Förderleitung 10, einem Gebläse 11, einem Zyklonabschneider 12, einer Luftrückführung 13 und einer Ausgangsschleuse 14. Beide Schleusen 9 und 14 sind als Pendelklappen-Schleusen ausgebildet«,
Das in die Förderleitung 10 eingebrachte Gemenge 7 wird von dem durch das Gebläse 11 in Richtung des Pfeiles 10' aufrecht-
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gehaltenen Luftstrom mitgeführt, sodaß in der Förderleitung 10 ein aus der Förderluft und den Partikeln des Gemenges 7 sich in Förderrichtung bewegendes Wirbelbett bildet. Das Gemenge 7, welches im Wirbelbett eine sehr gleichmäßige Vermischung erfährt, wird dann im Zyklonabschneider 12 von der Förderluft getrennt und fällt schließlich über die Ausgangsschleuse 14 in einen Silo 15.
Fig.2 zeigt ein Fließschema des gesamten Verfahrens zur Herstellung von plattenförmigen Baustoffkörpern; der durch die Linie 16 umrandete Bereich entspricht den in Fig.l dargestellten Anlagenteil.
Das bei 17 zugeführte Vermiculitgranulat durchläuft die Bläheinrichtung 18 und gelangt über die Mischanlage 19, in der sie mit dem über die Dosiereinrichtung 20 zugegebenen Materialabfall sehr gleichmäßig vermischt wird, schließlich in den Silo 15 (siehe auch Fig.l ).
Vom Silo 15 wird das Vermiculit-Materialabfallgemisch chargenweise in eine weitere Mischeinrichtung 21, die z.B. aus einem Freifallmischer bestehen kann, eingebracht und dort, wie durch den Pfeil 22 angedeutet, mit einer wässrigen Bindemittellösung vermischt.
Das aus der Mischeinrichtung 21 entnommene mit dem Bindemittel beleimte Gemisch wird nun einer Streubunker bzw. Streuvorrichtung aufweisenden Streustation 23 zugeführt, in der jeweils auf ein mit einem Rahmen versehenes Preßblech das beleimte Gemisch in einer Schüttung gleichmäßiger Höhe aufgebracht wird.
Das Preßblech mit der Schüttung wird dann in eine Vorpreßeinrichtung 24 verbracht, in welcher die Schüttung auf ca. 50% seiner Schütthöhe zu einem Vorpreßling komprimiert und danach der Rahmen abgehoben wird. Anschließend wird das Preßblech mit dem Vorpreßling in eine beheizbare Preßplatten aufweisende Presse 25 gebracht und dort unter Druck auf eine vorgegebene Stärke komprimiert und dabei bei erhöhter Temperatur
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ausgeheizt. Die fertig gepreßte Platte wird nun vom Preßblech getrennt, durchläuft danach·eine Kühlzone 26 und anschließend eine Besäumeinrichtung 2 7 und eine Schleifeinrichtung 28, wonach die Platten in einer Verpackungsstation 29 abgestapelt und schließlich in einem Lager 30 abgelegt werden.
Zumindest ein Teil des Besäumabfalles, der, weil die Besäumung mit Hilfe von Fräskopfen erfolgt, bereits in körniger bis pulvriger Form vorliegt, bzw. des Schleifstaubes wird, v/ie durch die Linie 31 angedeutet, der Dosiervorrichtung 20 zugeführt, von der, wie bereits vorstehend erläutert, die Zugabe des rückgeführten Materialabfalls zu dem geblähten Vermiculit erfolgt. Desgleichen kann das Material von Ausschußstücken rückgeführt werden. Dazu werden die gegebenenfalls zwischen Kühlzone 26 und Lager 30 anfallenden Ausschußplatten einer Zerkleinerungsvorrichtung 32 zugeführt, welche sie in ein körniges bis pulvriges Abfallmaterial überführt, das ebenfalls über den durch dLe Linie 31 angedeuteten Rückführungsweg der Dosiervorrichtung '20 zugeleitet wird.
Zu dem erfindungsgemäßen Verfahren sei nachstehend noch ein Produktionsbeispiel gegeben.
Bei der anhand von Fig.l beschriebenen kontinuierlichen Vermengung von geblähtem Vermiculit und rückgeführtem Abfallmaterial werden bei dem vorliegenden Beispiel jeweils zu 100 kg geblähten Vermiculit 11,8 kg körnig bis staubförmiger Besäumabfall und 11,8 kg Schleifstaub in der Mulde 3 (siehe Fig.l) zugegeben. Das in der Wirbelbettfördereinrichtung 9 gleichmäßig vermischte Gemenge aus geblähtem Vermiculit, Besäumabfall und Schleifstaub wird chargenweise gewogen und in die durch einen Freifallmischer gebildete Mischeinrichtung eingebracht. Zur Beleimung des Gemisches werden nun auf 12 3,6 kg des Gemisches 9,6 kg atro einer 50%igen wässrigen Lösung eines Phosphatbindemittels der Type FFB 101 der Firma Metallgesellschaft Aktiengesellschaft, Frankfurt am Main, BRD, sowie 8,4 kg atro einer 73%igen wässrigen Lösung eines Phenol-
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Harnstoffmischharzes mit etwa 10 Mol % Harnstoffharzkomponente über getrennte Eintragemittel auf das Gemenge im Freifallmischer aufgesprüht.
Der weitere Herstellungsvorgang erfolgt nun wie anhand von Fig.2 allgemein beschrieben.
Für die Herstellung einer Platte mit einem Dickenmaß von z.B.
_ ρ
19 mm wird, bei einer Gemengeschüttung von etwa 15,4 kg/m der daraus erzeugte Preßkuchen bei einem Druck von etwa 5-10 kp/cm auf eine Dicke von etwa 20,6 mm komprimiert und bei einer Preßplattentemperatur von 140 - 150° C so lange ausgeheizt, bis sichtbar kein Wasserdampf mehr abgeht. Die ausgeformte und ausgekühlte Platte wird dann auf das gewünschte Dickenendmaß geschliffen. Das Gewicht dieser Platte beträgt 670 kg/m , ihre
Biegefestigkeit 50 kg/cm .
Nachstehend sei schließlich anhand zweier Vergleichsrezepturen der besondere Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens verdeutlicht.
Es wird jeweils ein· Gemenge enthaltend jeweils 60 kg geblähten Frisch-Vermiculit mit 5,7 kg atro FFB 101, 5 kg atro eines Phenol-Harnstoffmischharzes und 1,14 kg Harnstoff einmal mit dem Zusatz von 5 kg zerkleinertem Materialabfall und Schleifstaub und das zweite Mal ohne diesem Zusatz hergestellt und zu Platten verpreßt.
Beim Versuch I (mit Zusatz) wurde bei einer mittleren Platten-
3
dichte von 695 kg/m eine mittlere Biegefestigkeit von 60 kg/cm und beim Versuch II (ohne Zusatz) bei einer mittleren Platten-
2
dichte von 659 kg/m eine mittlere Biegefestigkeit von 44 kp/cm erzeilt.
Wie sich leicht errechnen läßt, ist der Frischrohstoffeinsatz beim Versuch I sogar etwas geringer als der beim Versuch II, trotzdem werden bei ersterem die höheren Festigkeitswerte erzielt.
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Claims (4)

  1. Patentansprüche :
    "l.) Verfahren zur Herstellung eines insbesondere plattenförmigen Baustoffkörpers, bei dem man Vermiculit-Granulat bei erhöhter Temperatur bläht und hierauf mit einem Bindemittel in einer Menge von 2-30 Gew.% des eingesetzten gablähten Vermiculit-Granulats vermengt, wonach eine Schüttung oder ein Preßkuchen aus dem so beleimten Granulat in eine mit Beheizungsvorrichtungen ausgestattete Presse verbracht und zu einem insbesondere plattenförmigen Baustoffkörper heiß verpreßt sowie danach gegebenenfalls besäumt und/oder auf Dickenmaß geschliffen wird, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine Teilmenge des durch die Besäumung und/oder die Ausschußstücke anfallenden Materialabfalls zerkleinert und gemeinsam mit zumindest einer Teilmenge des gegebenenfalls anfallenden Schleifstaubes dem geblähten Vermiculit-Granulat beigemischt wird und daß der Baustoffkörper beim Heißpressen auf eine mittlere Dichte komprimiert wird, welche einer Dichte des fertigen Baustoffkörpers von mehr als 600 kg/m entspricht.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das in einem Ofen geblähte Vermiculitgranulat und der rückzuführende Materialabfall zwecks Vermischung in ein Wirbelbett verbracht werden.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das geblähte Vermiculitgranulat in noch heißem Zustand in das Wirbelbett verbracht wird»
  4. 4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Begrenzung des Wirbelbettes eingesetzte Wirbelbettkammer eine langgestreckte Form aufweist und gleichzeitig zum Transport des Vermiculit-Materialabfallgemenges dient.
    -ir-
    5- Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß neben dem Vermiculitgranulat und dem rückzuführenden Materialabfall-zwecks Beimischung. körnige und/oder pulverförmige Zuschlagstoffe, die gegebenenfalls Bindemittel sein können, in das Wirbelbett verbracht werden.
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