DE2854967B2 - Asbestos-free, cement-based building board raw board produced by the winding process and a process for the production thereof - Google Patents
Asbestos-free, cement-based building board raw board produced by the winding process and a process for the production thereofInfo
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Description
2. Rohplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Verstärkungsfasern Stahlfasern von 0,5-30 mm Länge und 0,01 -0,5 mm Dicke dienen.2. Raw panel according to claim 1, characterized in that that as reinforcing fibers steel fibers of 0.5-30 mm length and 0.01-0.5 mm thickness to serve.
3. Nach dem Aufwickelverfahren erfolgendes Herstellungsverfahren für eine asbestfreie Bauplatten-Rohplatte auf Zementbasis nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zellulosefasern und/oder das Altpapier vor ihrer Zugabe zu den übrigen Bestandteilen der Rohplatten-Naßmasse auf einen Mahlg/ad von 30 — 70° Si< (Schopper-Riegler) gemahlen werden, und daß ausgerichtete oder unausgerichtete Verstärkungslage™ aus Metall, entweder zusammen mit Zusatzstoffen oder ohne Zusatzstoffe, kontinuierlich oder periodisch in die Rohplatten-Teilschichten nach deren Abtrennen von der Naßmasse, aber vor der Endbearbeitung der Rohplatte zu einer Bauplatte eingetragen werden.3. Production process for an asbestos-free building panel raw panel, which is carried out according to the winding process cement-based according to claim 1 or 2, characterized in that the cellulose fibers and / or the waste paper before it is added to the other components of the raw board wet mass a meal / ad of 30 - 70 ° Si <(Schopper-Riegler) are ground, and that aligned or unaligned reinforcement layer ™ made of metal, either together with additives or without additives, continuously or periodically in the Raw board sub-layers after their separation from the wet mass, but before the finishing of the Raw panel can be entered into a building panel.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungsfasern aus Metall unmittelbar nach dem Abtrennen der Rohplatten-Teilschichten von der Naßmasse in diese Teilschichten eingetragen werden.4. The method according to claim 3, characterized in that the reinforcing fibers are made of metal immediately after separating the raw panel sub-layers from the wet mass in these sub-layers be entered.
5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Eintragen der Verstärkungsfasern aus Metall in die Rohplatten-Teilschichten vor oder während deren Entwässerung, bevor die Teilschichten zur Rohplatte zusammengefügt werden, erfolgt.5. The method according to claim 3, characterized in that the insertion of the reinforcing fibers of metal in the raw panel sub-layers before or during their dewatering, before the sub-layers are joined together to form the raw panel, takes place.
6. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungsfasern aus Metall in die Teilschichten der fertigen Rohplatte eingetragen werden.6. The method according to claim 3, characterized in that the reinforcing fibers made of metal in the partial layers of the finished raw panel are entered.
Die Erfindung betrifft eine asbestfreie, auf Zementbasis nach dem Aufwickelverfahren hergestellte Bauplatten-Rohplatte, die Zellulosefasern und/oder Altpapier als Naßmasse-Tragfaser, Zement als Bindemittel sowie Verstärkungsfasern und gegebenenfalls Zusatzstoffe enthält und ein Verfahren zu deren Herstellung.The invention relates to an asbestos-free, cement-based building board raw panel produced by the winding process, the cellulose fibers and / or waste paper as wet-mass support fiber, cement as a binder as well Contains reinforcing fibers and optionally additives and a process for their production.
Die ii: der Bauindustrie für Außenwand- und Dacheindcckungszwecke verwendeten Bauplatten werden im allgemeinen maschinell und vollautomatisch hergestellt, wobei allen Herstei! uigsverfahren das gleiche Hauptprinzip zugrunde liegt: Die fertig gemischte Naßmasse wird Schicht für Schicht zu einer Rohplatte gewünschter Dicke verarbeitet, die dann anschließend vor dem endgültigen Härten (Abbinden) der Bindemittel gepreßt, gewellt oder auf ansonsten bekannte Weise geformt wird,The ii: building panels used in the building industry for exterior wall and roofing purposes generally produced by machine and fully automatically, with all manufac- turing! uigsverfahren the is based on the same main principle: The ready-mixed wet mass becomes one layer by layer Raw board of the desired thickness processed, which is then subsequently hardened (setting) the binder is pressed, corrugated or shaped in any other known manner,
Homogenität der Naßmasse ist dabei die erste Voraussetzung zur Erzielung eines guten Eadproduktes. Um die Homogenität der Naßmasse beim Durchlauf durch die Maschine zu erhalten, sind sogenannteThe homogeneity of the wet mass is the first prerequisite for achieving a good eaten product. In order to maintain the homogeneity of the wet mass as it passes through the machine, so-called
ίο Tragfasern erforderlich, welche die Bindemittel und die übrigen Bestandteile der Masse gleichmäßig zusammenhalten. Am deutlichsten tritt diese Forderung in Maschinen auf, in denen die Naßmasse gegen die Wirkung der Gewichtskraft gehoben werden muß.ίο Support fibers required, which are the binders and the Hold the remaining components of the mass together evenly. This requirement appears most clearly in Machines in which the wet mass must be lifted against the effect of weight.
Letzteres ist bei den nach dem Aufwickelverfahren arbeitenden Maschinen der Fall, das heißt bei den Maschinen, bei denen die Naßmasse auf eine Wake, einen Filz od. dgL gehoben wird, um dann auf weitere gleichartige Maschinenteile (-elemente) übertragen zu werden. Eine bekannte derartige Maschine ist die sog. Hatschek-Maschine, bei der die Naßmasse von einer oder mehreren Siebtrommeln gehoben wird und von dieser/diesen auf einen endlosen, über Saugkästen laufenden Filz gelangt Abgehoben wird die Naßmasse von einer rotierenden sog. Sammelwalze, auf der das Sammeln der einzelnen Schichten erfolgt Ist die gewünschte Schichtdicke erreicht, wird die Schicht von der Sammelwalze abgehoben und als flachliegende Rohplatte der folgenden Behandlungsstufe zugeführtThe latter is the case with the machines that work according to the winding process, that is to say with the Machines in which the wet mass is lifted onto a wake, a felt or the like, and then onto others similar machine parts (elements) to be transferred. A well-known such machine is the so-called. Hatschek machine in which the wet mass is lifted from one or more sieve drums and from this / these arrives at an endless felt running over suction boxes. The wet mass is lifted off by a rotating so-called collecting roller, on which the individual layers are collected When the desired layer thickness is reached, the layer is lifted off the collecting roller and laid flat Raw board fed to the following treatment stage
jo Bei einem solchen Aufwickelverfahren müssen die Tragfasern von passender Dichte sein und ein möglichst gutes Haftvermögen untereinander und gegenüber den anderen Bestandteilen der Naßmasse haben. In dieser Hinsicht stellt die Asbestfaser eine ideale Tragfaser dar.jo With such a winding process, the supporting fibers must be of suitable density and as close as possible have good adhesion to each other and to the other components of the wet mass. In this Asbestos fiber is an ideal load-bearing fiber.
Eine gute Festigkeit der fertigen Bauplatte läßt sich nicht allein mit Hilfe der Bindemittel und Tragfasern erzielen. Ein durch Tragfasern bewirktes gutes Tragverhalten der Naßmasse und gute Fe^tiß-keit lassen sich nicht gleichzeitig erzielen. Bei der Herstellung von Rohplatten nach dem Aufwickelverfahren war man deshalb bemüht, »Kompromißfasern« zu verarbeiten, das heißt Fasern, die in erster Linie ein gutes massetragendes Verhalten zeigen, daneben aber auch eine akzeptable verstärkende Wirkung in der fertigenA good strength of the finished building board cannot be achieved with the help of the binders and supporting fibers alone achieve. A good load-bearing behavior of the wet mass and good firmness caused by load-bearing fibers can be achieved not achieve at the same time. In the manufacture of raw panels by the winding process one was therefore endeavors to process "compromise fibers", that is, fibers that are primarily a good one show mass-bearing behavior, but also an acceptable reinforcing effect in the finished
4") Platte haben. Auch in dieser Beziehung hat sich die Asbestfaser als vorteilhafteste Faser erwiesen. Gewicht und Festigkeit der Platten bewegten sich auf einem annehmbaren Niveau, so daß keine Ursache für den Übergang auf eine andere Faser bestand. Allerdings hat4 ") plate. In this respect, too, the Asbestos fiber proved to be the most beneficial fiber. The weight and strength of the plates were on the same level acceptable level so that there was no reason to switch to another fiber. However has
■>n man versucht, die Plattenfestigkeit durch Untermischen von festeren Fasern, sogenannten Zusatz- oder Verstärkungsfasern, unmittelbar unter die Naßmasse zu verbessern. Es war dies jedoch keine glückliche Lösung: zum einen wegen des höheren Gewichts und damit der■> n one tries to improve the plate strength by mixing it in of stronger fibers, so-called additional or reinforcing fibers, immediately below the wet mass to enhance. However, this was not a happy solution: on the one hand because of the higher weight and thus the
">"> schwierigeren Handhabung der Platten, zum anderen weil das beim Untermischen der Zusatzfasern unvermeidliche Deformieren und Brechen derselben von bleibender Wirkung sind. Außerdem üben die Zusatzfasern beim Mischungsvorgang auf die Tragfasern eine">"> more difficult handling of the panels, on the other hand because this is unavoidable when the additional fibers are mixed in Deforming and breaking them are of permanent effect. In addition, exercise the additional fibers during the mixing process on the supporting fibers a
■" zerreißende Wirkung aus und führen wegen ihrer gewöhnlich größeren Dichte zu einer weniger homogenen Masse. Bei der Herstellung von Bauplatten nach den bekannten Aufwickelverfahren hat man deshalb auf die Verarbeitung von festen und schweren Zusatzfasern■ "disruptive effect and lead because of their usually greater density to a less homogeneous mass. In the manufacture of building boards according to the known winding process has therefore been used to process solid and heavy additional fibers
■ > verzichtet.■> waived.
Die schon seit langem bekannte schädigende Wirkung der Asbestfasern auf die Atmungsorgane und die dadurch erforderlich gewordenen Schutzmaßnah-The long-known damaging effect of asbestos fibers on the respiratory organs and the necessary protective measures
men haben jedoch zur Entdeckung neuer Tragfasern geführt Pie Asbestfasern lassen sich vollständig durch leichtere, aber leider auch weniger feste Tragfasern ersetzen ohne daß sich die Tragwirkung der Fasern bezüglich der Naßmasse verschlechtert Es handelt sich bei dieser Faser in erster Linie um eine organische Faser, die eine geringere- Festigkeit und auch eine schlechtere Wärmebeständigkeit als die Asbestfaser aufweistHowever, men have led to the discovery of new load-bearing fibers. Pie Asbestos fibers can be completely penetrated lighter, but unfortunately also less strong, load-bearing fibers replace without worsening the load-bearing capacity of the fibers with respect to the wet mass This fiber is primarily an organic fiber, which has a lower strength and also a has inferior heat resistance than the asbestos fiber
Die gemäß der Erfindung besonders behandelte (aufbereitete) Zellulosefaser hat sich jedoch als ausgezeichneter Ersatz für Asbest erwiesen. Die Merkmale der Erfindung gehen aus den beigefügten Patentansprüchen hervor. Die geringere Dichte der erfindungsgemäß behandelten Zellulosefasem ermöglicht eine Erhöhung des Verstärkungsfaser-Anteils ohne Erhöhung des Plattengswichts und ohne Oberschreiten des kritischen Faseranteils. Nach der vorliegenden Erfindung ist also der Einsatz solcher anorganischer Verstärkungsfasern möglich mit denen eine maximale Festigkeit der fertigen Platte erzielt wird, ohne daß deren Gewicht und Wärmebeständigkeit dadurch Änderungen erfahren. Somit ist die Möglichkeit des Einsatzes von Metall-, insbesondere von Stahlfasern als Verstärkungsfasern gegeben.The cellulose fiber specially treated (prepared) according to the invention, however, has proven to be more excellent Proven to replace asbestos. The features of the invention are evident from the appended claims emerged. The lower density of the cellulose fibers treated according to the invention enables an increase of the reinforcement fiber content without increasing the panel weight and without exceeding the critical one Fiber content. According to the present invention, then, is the use of such inorganic reinforcing fibers possible with which a maximum strength of the finished plate is achieved without losing its weight and Heat resistance experience changes as a result. Thus, the possibility of using metal, given in particular by steel fibers as reinforcing fibers.
Voraussetzung dabei ist allerdings, daß diese schweren Verstärkungsfasern in einer solchen Stufe des Aufwickelverfahrens in die Naßmasse eingetragen werden, daß die oben aufgeführten Mangel vermieden werden: Deformation und Bruch der Verstärkungsfasern, Reißen der Tragfasern, geringere Homogenität der Masse usw. Auf die Eigenschaften der Rohplatte und damit auch der fertigen Platte läßt sich in gewünschter Weise Einfluß nehmen, sofern das Eintragen der Verstärkungsfasern in die übrigen Bestandteile der Rohplatte in geeigneter Weise erfolgtA prerequisite for this, however, is that these heavy reinforcing fibers are in such a stage of the Winding process are entered into the wet mass that the above-mentioned deficiencies are avoided deformation and breakage of the reinforcing fibers, tearing of the load-bearing fibers, lower homogeneity the mass, etc. On the properties of the raw board and thus also the finished board can be in desired Wise influence, provided the entry of the reinforcing fibers into the other components of the Raw panel is done in a suitable manner
In der Zeichnung ist dargestellt wie gemäß der Erfindung die schweren Verstärkungsfasern wahlweise an drei verschiedenen Stellen des Produktionsganges der Rohplatten-Teilschichten in letztere eingetragen werden können, wobei sich diese Eintragsstellen zwischen dem Punkt an dem die Teilschichten von der Naßmasse abgetrennt werden, und der Endbearbeitungsstelle (Finish-Stelle), an der die Rohplatte zur Bauplatte wird, befinden.In the drawing it is shown how, according to the invention, the heavy reinforcing fibers are optional entered in the latter at three different points in the production process of the raw panel sublayers can be, with these entry points between the point at which the sub-layers of the Wet mass are separated, and the finishing point (Finish point), where the raw panel becomes the building panel.
Je nach den an die fertige Bauplatte zu stellenden Gebrauchs- und Qualitätsanforderungen können die schweren Verstärkungsfasern, zum Beispiel Stahlfasern, in die Rohplatten-Teilsclrchten entweder 1) unmittelbar nach deren Abtrennen von der Naßmasse oder 2) kurz vor der Entwässerung, möglicherweise während der Entwässerung, bevor die Teilschichten zur Rohpiatte zusammengefügt werden, oder 3) in die Teilschichten der zusammengefügten Rohplatte eingetragen werden.Depending on the usage and quality requirements to be placed on the finished building board, the heavy reinforcing fibers, for example steel fibers, into the raw panel sub-ducts either 1) directly after it has been separated from the wet mass or 2) shortly before dewatering, possibly during Drainage before the sub-layers are joined together to form the raw panel, or 3) into the sub-layers of the assembled raw panel.
Im erstgenannten Falle werden die in der Zeichnung angedeutetsn schweren Verstärkungsfasern 1 in die Rohplatten-Teilschichten 5 an einer Stelle in unmittelbarer Nähe des Punktes eingetragen, an dem die Siebtrommel 3 die Teilschicht 5 aus der im Einlaufkanal 4 befindlichen Naßmasse 2 hebt. Im zweitgenannten Falle werden die schweren Verstärkungsfasern 1 in die auf einem endlosen Filz 6 befindliche Teilschicht 5 an einer Stelle eingetragen, die sich kurz vor dem ersten, die Naßmasse entwässernden Saugkasten 7 oder oberhalb von diesem befindet Im dritten Falle werden die schweren Verstärkungsfasern 1 in die von der Sammelwalze 8 abgehobene und nunmehr flachliegende Rohplatte 9 eingetragen. In diesem drittgenannten Falle können die Rohplatten dünner ausgeführt ein- oder zweiseitig mit Verstärkungsfasern versehen und dann zu einer einzigen Platte mit Schichtstruktur gepreßt werden.In the former case, the indicated in the drawing heavy reinforcing fibers 1 are in the Raw panel sub-layers 5 entered at a point in the immediate vicinity of the point at which the The sieve drum 3 lifts the partial layer 5 out of the wet mass 2 located in the inlet channel 4. In the latter The heavy reinforcing fibers 1 fall into the partial layer 5 located on an endless felt 6 entered a point that is just before the first, the wet mass dewatering suction box 7 or located above this. In the third case, the heavy reinforcing fibers 1 are in the of the Collector roller 8 lifted and now flat raw panel 9 entered. In this third case the raw panels can be made thinner and provided with reinforcing fibers on one or both sides and then closed a single plate with a layered structure.
In allen vorgenannten Fällen können die Verstärkungsfasern je nach den an die endvv;)tige Bauplatte zu stellenden Gebrauchs- und Qualitätsan':orderungen in ausgerichtetem oder unausgerichtetem Zustand, zusammen mit Zusatzstoffen oder ohne Zusatzstoffe, kontinuierlich oder periodisch in die Platte eingetragen werden.In all the aforementioned cases, the reinforcing fibers can to the endvv depending on) term building panel as alternate end use and quality standards.TQ ': Requirements f in oriented or unoriented state, together with additives or without additives, continuously or periodically added to the plate.
Durchgeführten Versuchen zufolge liefert die folgende Zusammensetzung, bezogen auf das Gesamttrockengewicht der Platte, eine Rohplatte mit außerordentlich guten Eigenschaften: 25-95% Zement, 3-30% gemäß der Erfindung gemahlene Zellulosefasern und 0,1 —5% schwere Verstärkungsfasern.According to tests carried out, the following provides Composition, based on the total dry weight of the board, a raw board with extraordinary good properties: 25-95% cement, 3-30% ground cellulose fibers according to the invention and 0.1-5% heavy reinforcement fibers.
Als metallische Verstärkungsfasern kommen vorzugsweise Stahlfasern von 0,5—30 mm Länge und 0,05 —04 mm Dicke in Frage. In der nachstehenden Tabelle sind einige vorläufige Ergebnisse aus vergleichenden Versuchen mit auf Zementbasis hergestellten Platten zusammengestellt Im Versuch Nr. 1 dienten als Tragfasern Asbestfasern in Verbindung mit Verstärkungsfasern aus Chromstahl, und in dem Versuch Nr. 2 erfindungsgemäß behandelte Zellulosefasem, ebenfallsThe metallic reinforcing fibers are preferred Steel fibers 0.5-30 mm long and 0.05-04 mm thick are possible. In the following Table shows some preliminary results from comparative tests with those made on the basis of cement Assembled panels In experiment no. 1, asbestos fibers in conjunction with reinforcing fibers were used as support fibers made of chrome steel, and cellulose fibers treated according to the invention in test No. 2, likewise
■io in Verbindung mit schweren Verstärkungsfasern aus
Chromstahl. Die Versuchsplatten waren mit einer Hatschek-Maschine unter gleichen Bedingungen hergestellt
worden und hatten zu Versuchsbeginn eine Härtungszeit von 28 Tagen hinter sich. Die Probestäbe
wurden in Plattenlaufrichtung aus den Platten geschnitten. Die Verstärkungsfasern aus Chromstahl waren
gemäß Fall zwei (also bei den Saugkästen) in die Rohplatten-Teilschichten eingetragen worden.
Wie aus der Tabelle hervorgeht, bieten die erfindungsgemäß hergestellten Platten des Versuches Nr. 2
gegenüber den Platten des Versuches Nr. i folgende Vorteile: etwa gleiche Schlagfestigkeit; etwa gleich gute
Bxgtiestigkeit; bedeutend bessere Elastizität; geringeres
Gewicht.■ io in connection with heavy reinforcing fibers made of chrome steel. The test panels had been produced with a Hatschek machine under the same conditions and at the beginning of the test had a curing time of 28 days behind them. The test bars were cut from the plates in the direction of travel of the plate. The reinforcing fibers made of chrome steel had been inserted into the raw panel sub-layers according to case two (i.e. with the suction boxes).
As can be seen from the table, the plates of test no. 2 produced according to the invention offer the following advantages over the plates of test no. I: approximately the same impact strength; about equally good performance; significantly better elasticity; lower weight.
Versuch
Nr.attempt
No.
Bindemittelbinder
faserReinforcement
fiber
iT.oilulLlustmliils-
iT.oilul
festigkeitBend
strength
festigkeitBlow
strength
12 Gew.-"/,,Asbestos,
12 wt .- "/"
ca. 2 Gew.-1;Chrome steel,
about 2 weight 1;
Zellulose,
10 Gew.-"/,,Treated
Cellulose,
10 wt .- "/"
ca. 2 Gew.-",,C'hromstahi.
approx. 2% by weight
Portlandzement,
88 Gcw.-%
Portlandzement,
88 Gcw.-%Portland cement,
88 wt%
Portland cement,
88 wt%
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