DE3210693A1 - Reinforcing and armouring material, process and device for the preparation thereof, and the use thereof - Google Patents
Reinforcing and armouring material, process and device for the preparation thereof, and the use thereofInfo
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
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- C04B16/00—Use of organic materials as fillers, e.g. pigments, for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of organic materials specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
- C04B16/04—Macromolecular compounds
- C04B16/06—Macromolecular compounds fibrous
Abstract
Description
Verstärkungs- und Armierungsmaterial, Verfahren undReinforcement and reinforcement material, processes and
Vorrichtung zu dessen Herstellung und dessen Verwendung.Device for its production and its use.
Gegenstand vorliegender Erfindung ist ein organische3 Verstärkungs- und Armierungsmaterial auf synthetischer und natürlicher a-Polymerbasis, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung eines solchen Materials sowie dessen Verwendung.The present invention is an organic3 reinforcement and synthetic and natural α-polymer based reinforcement material, a method and an apparatus for producing such a material and its use.
Die Substitution der gesundheitsschädlichen Asbestfaser in der Bauindustrie bei der Herstellung von Fertigteilen, Platten, Trägern ect. durch ungefährliche organische Fasern wird immer dringlicher.The substitution of harmful asbestos fibers in the construction industry in the production of prefabricated parts, panels, beams etc. by harmless organic fibers are becoming more and more urgent.
Das Hauptproblem dabei ist, daß organische Fasern infolge zu geringer Hydrophile und damit zu geringer Benetzbarkeit beim Einmischen in die Matrix Beton zu Klumpenbildung neigen, d,h. eine inhomogene Verteilung im Frischbeton annehmen. Dieses Problem tritt verschärft bei Polymeren ohne funktionelle Gruppen auf, wie z.B.The main problem with this is that organic fibers are too low as a result Hydrophilic and therefore insufficient wettability when mixed into the concrete matrix tend to clump, i. e. assume an inhomogeneous distribution in the fresh concrete. This problem is exacerbated in the case of polymers without functional groups, such as e.g.
bei Polymeren auf Polyalkylenbasis mit tertiären C-Atomen in der Polymerkette. Dies zeigt sich besonders deutlich am hydrophoben Polypropylen, einer technisch bedeutenden Faser. Während beispielsweise beim hydroxysubstituierten Polypropylen (CE3 durch OH ersetzt) dem 3 Polyvinylalkohol, die Anwesenheit funktioneller Gruppen eine gewisse Hydrophilie sicherstellt, worauf die meisten Verfahren abziehen, um durch Zusätze von Bindungsvermittlern (z.B. Methylzellulose) mit dem Beton eine bessere Benetzbarkeit aufgrund Van der Waal'scher Bindungen herzustellen. Die Ergebnisse dieser Bemühungen sind aber wie die Praxis zeigt noch nicht ausreichend, da eben keine echten kovalenten Bindungen von der Faser zur Matrix entstehen, die eine entsprechende Haftfestigkeit Faser-Matrix aufweisen würden. Außerdem sind die bisherigen Verfahren in bezuiauf die Herstellung großer Mengen chemisch modifizierter Fasern als Ersatz für Asbestfasern zur Verstärkung einer hydraulischen Matrix wie Beton nicht genügend wirtschaftlich.for polymers based on polyalkylene with tertiary carbon atoms in the polymer chain. This is particularly evident in the hydrophobic polypropylene, a technical one significant fiber. While, for example, with hydroxy-substituted polypropylene (CE3 replaced by OH) the 3 polyvinyl alcohol, the presence of functional groups A certain hydrophilicity ensures what most methods peel off in order to by adding bonding agents (e.g. methyl cellulose) to the concrete to produce better wettability due to Van der Waal's bonds. The results However, as practice shows, these efforts are not yet sufficient no real covalent bonds are created from the fiber to the matrix, a corresponding Adhesion strength fiber matrix would have. Also, the previous ones are procedure in relation to the production of large quantities of chemically modified fibers as substitutes not sufficient for asbestos fibers to reinforce a hydraulic matrix such as concrete economically.
Den Stand der Technik gibt ein neueres Verfahren in der DE-OS 2816457 wieder mit organischen Fasern auf der Basis hydrophiler Polymerer Baustoffmischungen entsprechend zu verstärken bzw. zu armieren, so daß sich stabile Formkörper mit hydraulischen Bindemitteln herstellen lassen, indem hydrophile Fasern unter Zusatz von Stoffen wie kationischen Polyelektrolyten zur Verbesserung der Retention hydraulischer Bindemittel auf der Faser (Van der Waals Bindung) benutzt werden.The state of the art is a more recent process in DE-OS 2816457 again with organic fibers based on hydrophilic polymer building material mixtures to reinforce or reinforce accordingly, so that stable moldings with Hydraulic binders can be produced by adding hydrophilic fibers of substances such as cationic polyelectrolytes to improve the retention of hydraulic Binders on the fiber (Van der Waals binding) can be used.
Es stellt sich daher die Aufgabe besonders afunktionelle Polyalkylenpolymere wie Polypropylenfasern so an der Oberfläche zu modifizieren, daß eine kovalente Bindung zur Matrix entsteht. Dies zu erreichen ist bei afunktionellen Polyalkylenen mit tertiären C-Atomen in der Kette schwierig, da diese inerten Systeme erst unter drastischen Bedingungen (z.B. Oxidationsmittel, höhere Temperaturen) unter partieller Kettenabspaltung reagieren.The object is therefore particularly afunctional polyalkylene polymers how to modify the surface of polypropylene fibers in such a way that a covalent one Bonds to the matrix. This can be achieved with afunctional polyalkylenes with tertiary carbon atoms in the chain difficult, since these inert systems only under drastic conditions (e.g. oxidizing agents, higher temperatures) under partial Chain splitting react.
Ein unter milden Bedingungen arbeitendes Verfahren zur Herstellung eines Verstärkungsmaterials auf Polyalkylenbasis mit tertiären C-Atomen durch Umsetzung von Polypropylen mit Organosiliciumchloriden in inerten Lösungsmitteln und in Gegenwart von Metallseifen als Katalysatoren bei Raumtemperatur (20C), wurde in der DE-Patentanmeldung 3041595 beschrieben. Hier bildet sich tatsächlich eine kovalente C-Si-Bindung durch Ersatz des tertiären Wasserstoffatoms durch einen Organosiliciumchloridrest.A mild process of manufacture a reinforcing material based on polyalkylene with tertiary carbon atoms by reaction of polypropylene with organosilicon chlorides in inert solvents and in the presence of metal soaps as catalysts at room temperature (20C), was described in the DE patent application 3041595 described. A covalent C-Si bond is actually formed here Replacement of the tertiary hydrogen atom by an organosilicon chloride residue.
z.B. e.g.
Beim Einmischen dieses Organosiliciumchlorid-modifizierten Polypropylens PP in Naßbeton laufen für das Armierungsergebnis zwei gegenläufige Reaktionen (a) und (b) ab, die intra- und intermolekulare Kondensation der durch Wasser entstandenen Organosilanol-Gruppen-SiR2OH unter Si-0-Si-Brückenbildung an der bzw. zwischen den Polypropylenorganosilanol-Ketten und die intermolekulare Si-O-Si-Brückenbildung (c) zwischen modifizierten Polymeren und Beton, die letztlich angestrebt wird. (a) und (b) bewirken Trennschichten zwischen Polymer PP und Beton, (c) hingegen chemische Bindung zwischen PP und Beton. When this organosilicon chloride-modified polypropylene PP is mixed in with wet concrete, two opposing reactions (a) and (b) take place for the reinforcement result: the intra- and intermolecular condensation of the organosilanol groups-SiR2OH formed by water with Si-0-Si bridging the or between the polypropylene organosilanol chains and the intermolecular Si-O-Si bridging (c) between modified polymers and concrete, which is ultimately sought. (a) and (b) cause separating layers between polymer PP and concrete, (c) on the other hand chemical bonds between PP and concrete.
Da die zu c) führende Reaktion die zu (a) und (b) führende Reaktion bezüglich der Geschwindigkeit etwas überwiegt, entsteht eine mit modifizierten Fasern armierte Matrix, die fester ist (Druckfestigkeit, Zugfestigkeit, Biegefestigkeit) als die entsprechende mit nicht modifizierten Fasern armierte Matrix.Since the reaction leading to c) is the reaction leading to (a) and (b) slightly outweighs the speed, the result is one with modified fibers reinforced matrix that is stronger (compressive strength, tensile strength, flexural strength) than the corresponding matrix reinforced with unmodified fibers.
Die Si-C-Bindung ist mit basischen Medium des Betons gegen hydrolytische Spaltung stabil, während Bindungen des Kohlenstoffpolymer mit dem Organosiliciumrest über Heterobrückenatome wie z.B. O,N,S in Form von Polymer--C-O-Si-derivat, Polymer-C-NE-Si-derivat,Polymer-C-S--Si-derivat, die durch Reaktion von Organosiliciumhalogeniden beispielsweise mit hydrophilen Gruppen an Polymeren wie Polymer-C-OH, Polymer-C-NH2, Polymer-C-SH gebildet werden, gegen Hydrolyse instabil sind und daher keinen wesentlichen Festigkeitszuwachs bei der Armierung von hydraulischen Systemen bringen. The Si-C bond is stable against hydrolytic cleavage with the basic medium of the concrete, while bonds of the carbon polymer with the organosilicon radical via hetero bridging atoms such as O, N, S in the form of polymer - CO-Si-derivative, polymer-C-NE -Si-derivative, polymer-CS - Si-derivative, which are formed by reaction of organosilicon halides, for example with hydrophilic groups on polymers such as polymer-C-OH, polymer-C-NH2, polymer-C-SH, are unstable to hydrolysis and therefore do not bring any significant increase in strength when reinforcing hydraulic systems.
Derivatteil: z.B. Halogen, Hydroxyl-, Beton C-Si-Bindung hydrolytisch stabil in alkalischer Umgebung wie Beton; C-O-Si-Bindung hydrolytisch instabil in alkalischer Umgebung, Esterspaltung in Polymer-C-OH und OH-SiR2-Derivat bzw. Kondensationsprodukt. Derivative part: e.g. halogen, hydroxyl, concrete C-Si bond hydrolytic stable in an alkaline environment such as concrete; C-O-Si bond hydrolytically unstable in alkaline environment, ester cleavage in polymer-C-OH and OH-SiR2 derivative or condensation product.
Da aber die Bindung der modifizierten Fasern mit der Matrix noch nicht befriedigend ist (siehe Versuch 1, Tabelle 1), mußte die Aufgabe, Formkörper mit wesentlich gesteigerter Festigkeit herzustellen, durch ein abgewandeltes, verändertes Verfahren gelöst werden.But since the binding of the modified fibers with the matrix is not yet possible is satisfactory (see Experiment 1, Table 1), the task had to be molded with to produce significantly increased strength through a modified, changed Procedure to be resolved.
Die Aufgabe wird bei einem organischen Verstärkungs-und Armierungsmaterial auf synthetischer und natürlicher Kohlenstoffpolymerbasis erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß funktionelle Polymere, die afunktionellen Polyalkylene, beide mit tertiären C-Atomen, Kombinationen dieser Polymeren (Block- oder statistisch verteilte Polymere), beliebige Mischungen dieser Polymere (Polymere mit Polymeren, Kombinationen mit Kombinationen, Polymere mit Kombinationen) durch einen Gehalt an Katalysatoren bzw.The task is with an organic reinforcement and reinforcement material based on synthetic and natural carbon polymer according to the invention thereby solved that functional polymers, the afunctional polyalkylenes, both with tertiary Carbon atoms, combinations of these polymers (block or randomly distributed polymers), any mixtures of these polymers (polymers with polymers, combinations with Combinations, polymers with combinations) by a content of catalysts or
Mischkatalysatoren, organischen und/oder anorganisch--organischen und/oder anorganischen Silicium-IV-Mono-und/oder Polymeren und/oder Kombinationen dieser Silicium-IV-Polymeren (Block- oder statistisch verteilt) und/oder Mischungen dieser Silicium-IV-Verbindungen und Trockenzementpulver modifiziert sind; ebenso funktionelle Polymere ohne tertiäre C-Atome analog durch einen Gehalt an denselben Silicium-IV-Verbindungen..Mixed catalysts, organic and / or inorganic-organic and / or inorganic silicon IV mono- and / or polymers and / or combinations of these silicon IV polymers (block or randomly distributed) and / or mixtures these silicon IV compounds and dry cement powder are modified; as well functional polymers without tertiary carbon atoms analogously through a content of the same Silicon IV compounds.
(Kombinationen und Mischungen wie oben) un Trockenzementpulver aber ohne Katalysatoren bzw. Mischkatalysatoren; ebenso obige Polymere mit tertiären Atomen durch einen Gehalt an Mischkatalysatoren, elektrophilen C-Verbindungen und/oder Mischungen derselben und Trockenzementpulver auch obige Polymere mit tertiären C-Atomen nur durch einen Gehalt an Mischkatalysatoren und Trockenzementpulver. Weiterhin wird die Aufgabe durch das Verfahren zur Herstellung eines solchen Materials und durch die Vorrichtung gelöst.(Combinations and mixtures as above) and dry cement powder, however without catalysts or mixed catalysts; likewise the above polymers with tertiary Atoms through a content of mixed catalysts, electrophilic C-compounds and / or Mixtures of the same and dry cement powder also include the above polymers with tertiary carbon atoms only through a content of mixed catalysts and dry cement powder. Farther is the task by the method of producing such a material and solved by the device.
Als Modifizierungsreagenzien können die in Anspruch 2 aufgezählten Silicium-IV-Verbindungen dienen, vorzugsweise Organhalogensilane nach Anspruch 8.Those listed in claim 2 can be used as modifying reagents Silicon IV compounds are used, preferably organhalosilanes according to Claim 8.
Vorzugsweise werden als zu modifizierendes Material tertiäre C-Atome enthaltende synthetische funktionelle z.B.Tertiary carbon atoms are preferably used as the material to be modified containing synthetic functional e.g.
Polyacrylnitril, Polyacrylester, Polyvinylchlorid, Polystyrol, Polyvinylalkohol, Polyvinylester ect. und tertiäre C-Atome enthaltende afunktionelle Polyalkylene z . B. Polypropylen, LD-Polyäthylen, Polypropylen-LD-Poly-Polyäthylen, Polypropylen-HD-Polyäthylen ect. und tertiäre C-Atome enthaltende natürliche Polymere z.B. Zellwolle, Zellulose ect. gemäß Patentanspruch 5 eigesetzt.Polyacrylonitrile, polyacrylic ester, polyvinyl chloride, polystyrene, polyvinyl alcohol, Polyvinyl ester ect. and afunctional polyalkylenes containing tertiary carbon atoms z. B. polypropylene, LD-polyethylene, polypropylene-LD-poly-polyethylene, polypropylene-HD-polyethylene ect. and natural polymers containing tertiary carbon atoms, e.g. rayon, cellulose ect. according to claim 5 eigesetzt.
Als Arbeitshypothese und ohne Beschränkung der Erfindung auf eine derartige Hypothese wird angenommen, daß im Falle der Reaktion eines tertiäre C-Atome enthaltenden Polymers mit Organosiliciumhalogeniden die an tertiären C-Atomen sitzenden Wasserstoffatome durch Organosiliciumhalogenidreste ersetzt werden (siehe 5,15,19) Als Katalysatoren fungieren dabei Metallseifen und/oder Metallseifen/Lewissäuren (z.B. Sn-II-Octcat, Zn-II-Octoat/ZnCl2 Sn-II-Octoat/SnCl2). As a working hypothesis and without restricting the invention to such a hypothesis, it is assumed that in the case of the reaction of a polymer containing tertiary carbon atoms with organosilicon halides, the hydrogen atoms located on tertiary carbon atoms are replaced by organosilicon halide radicals (see 5,15,19) as catalysts act as metal soaps and / or metal soaps / Lewis acids (e.g. Sn-II-Octoate, Zn-II-Octoate / ZnCl2, Sn-II-Octoate / SnCl2).
EC1 entweicht zum Teil aus dem System, zum anderen Teil reagiert es mit dem Diorganosiliciumchlorid-uubstituierten Polypropylen unter Freisetzungg eines Organorestes (hier Äthylen). Part of the EC1 escapes from the system, and part of it reacts with the diorganosilicon chloride-substituted polypropylene, releasing an organic residue (here ethylene).
Die Reaktion verläuft überraschenderweise schon mit ausreichender Reaktionsgeschwindigkeit bei Raumtemperatur unter dem Einfluß von Katalysatoren bzw. Mischkatalysatoren. Dies läßt sich z.R'. an einer Polypropylenfolie verfolgen, die man nur wenige Sekunden in eine Lösung von Methylvinyldichlorsilan und Zinndioctat im inerten Lösungsmittel z.B. CCl4 oder CS2 ein taucht. um den Einfluß von Wasserdampf und Sauerstoff auszuschließen führt man die Reaktion an einer PP-Folieç die sich in einer Küvette befindet durch. Die Küvette wird mit Stickstoff als Inertgas gespült und die Reagenz/Eatalysatorlösung eingeführt, nach 20 Sekunden Reaktionsdauer bei 200C Reaktionstemperatur zieht man die Katalysatorlösung wieder ab und spühlt die Küvette mit Stickstoff aus, um Reste von Lösungsmittel daraus zu entfernen. Die folgende IR-Messung ergibt, daß sich im IR-Bereich 700 bis 800 deutlich neue Banden zeigen, die keiner der verwendeten Substanzen zugeordnet werden können, sondern nur einer Oberflächenverbindungsbildung von PP und Methylvinyldichlorsilan unter ECl-Austritt und Bildung einer Siliciumkohlenstoffbindung C-Si. Die neuen Banden zeigen auch bei Einsatz orientierter Folien Dichroismus. Dies weist eindeutig auf die Verbindungsbildung hin.Surprisingly, the reaction proceeds sufficiently Reaction rate at room temperature under the influence of catalysts or mixed catalysts. This can be z.R '. trace on a polypropylene film, which can be immersed in a solution of methylvinyldichlorosilane and tin dioctate for just a few seconds immersed in the inert solvent e.g. CCl4 or CS2. about the influence of water vapor and exclude oxygen the reaction is carried out on a PP film which is in a cuvette. The cuvette is filled with nitrogen as the inert gas rinsed and the reagent / catalyst solution introduced, after a reaction time of 20 seconds at a reaction temperature of 200 ° C., the catalyst solution is drawn off again and rinsed purge the cuvette with nitrogen to remove any solvent residue. The following IR measurement shows that there are clearly new ones in the IR range 700 to 800 Show bands that cannot be assigned to any of the substances used, but rather only a surface bond formation of PP and methylvinyldichlorosilane under ECl leakage and formation of a silicon-carbon bond C-Si. The new gangs show dichroism even when using oriented foils. This clearly shows the connection formation.
Längere Einwirkungsdauer der Modifizierungsreagenz/Eatalysatorlösung auf PP führt zu einem höheren Umsatz. Das gleiche gilt für Erwärmen der Modifizierungsreagens/Katalysatorlösung. So können schon bei Raumtemperaturen PP-Fasern in diese Lösung getaucht oder damit besprüht werden. Daran sich anschließendes sofortiges Besprühen oder Bestäuben der Modifizierungsreagenz/Eatalysatorlösung behandelten Faser mit Trockenzementpulver oder Trockenzementpulversuspension in einem inerten Lösungsmittel (Z.B. Chlorkohlenwasserstoffe oder CS2) führt zu einer stabilen chemischen Bindung der modifizierten Faser mit Zement unter weiterer Ausbildung von Si-O-Si-Brücken. Diese Organosilicium-Zement-modifizierten PP-Faser läßt sich problemlos in Naßbeton unter Abbinden einmischen. Longer exposure time of the modifying reagent / catalyst solution to PP leads to a higher conversion. The same applies to heating the modifying reagent / catalyst solution. PP fibers can be dipped into this solution or sprayed with it even at room temperature. Subsequent immediate spraying or dusting of the modified reagent / catalyst solution treated fiber with dry cement powder or dry cement powder suspension in an inert solvent (e.g. chlorinated hydrocarbons or CS2) leads to a stable chemical bond of the modified fiber with cement with further formation of Si-O-Si bridges. This organosilicon-cement-modified PP fiber can be mixed into wet concrete without any problems while it sets.
So werden im Gegensatz zur Einmischung von Modifizierungsreagenz/gatalysatorlösung besprthter Faser in Naßbeton durch Besprühen von Modifizierungsreagenz/Katalysatorlösung besprühter Faser mit Trockenzementpulver oder Trockenzementpulversuspension (im inerten Lösungsmittel) die gegenläufigen Reaktionen (a) und (b), die zu einer Trennschicht zwischen Faser und Beton führen, verhindert, Reaktion (c) tritt dagegen, wie erwünscht, ein. Daraus resultiert eine geruchlose, luftstabile, lagerfähige, asbestähnliche Faser, die zudem elastisch ist und sich in Naßbeton unter Abbinden problemlos einmischen läßt.This is in contrast to the mixing in of modifying reagent / catalyst solution sprayed fiber in wet concrete by spraying modifying reagent / catalyst solution sprayed fiber with dry cement powder or dry cement powder suspension (im inert solvent) the opposing reactions (a) and (b), leading to a separating layer between fiber and concrete prevents, reaction (c) occurs on the other hand, as desired, a. The result is an odorless, air-stable, storable, asbestos-like material Fiber that is also elastic and mixes into wet concrete without any problems when it sets leaves.
Auch mit natürlichen Fasern wie Zellulosefasern (Flachsfasern, Hanffasern, Baumwollfasern, Holzfasern ect.) oder O-substituierten Zellulosefasern (Viskosefasern, Xanthogenatzellulosefasern ect.) reagieren Organohalogensilane unter dem Einfluß von Katalysatoren (z.B.Also with natural fibers such as cellulose fibers (flax fibers, hemp fibers, Cotton fibers, wood fibers etc.) or O-substituted cellulose fibers (viscose fibers, Xanthate cellulose fibers ect.) Organohalosilanes react under the influence of catalysts (e.g.
Sn-II-octoat) mit tertiären Atomen der Polymerkette schnell unter milden Bedingungen bei Raumtemperatur (2000) unter Substitution des tertiären Wasserstoffatoms durch einen Organosiliciumhalogenrest. Es erfolgt aber auch Reaktion mit freien OH-Gruppen unter Bildung der entsprechenden Sellulose-O-Organosiliciumhalogenverbindungen, die aber im Gegensatz zu den Zellulose-C-Organosiliciumhalogenverbindungen stark hydrolyseempfindlich sind. Solche Bindungen werden durch Feuchtigkeit, besonders im alkalischen Medium des Naßbetons schnell wieder gespalten und tragen nichts zur Festigkeit des Formkörpers bei. Zudem wird bei der Reaktion unter Bildung von Zellulose-O-Organosiliciumhalogenverbindungen HOl frei, das schädigend auf Gewebe aus Zellulose- und substituierter Zellulosefaser einwirkt, falls man nicht in Gegenwart von Ammoniak als Neutralisationsmittel arbeitet. Deshalb konnte sich die Behandlung von Geweben mit z.B. Trimethylchlorsilan zur Textilhydrophobierung nicht durchsetzen (Chemie und Technologie der Silicone, W. Noll, Verlag Chemie, Weinheim/Bergstraße 2.Aufl.S.506).Sn-II-octoate) with tertiary atoms of the polymer chain quickly under mild conditions at room temperature (2000) with substitution of the tertiary hydrogen atom by an organosilicon halogen residue. But there is also a reaction with free OH groups with the formation of the corresponding sellulose-O-organosilicon halogen compounds, which, however, in contrast to the cellulose C organosilicon halogen compounds, is strong are sensitive to hydrolysis. Such bonds are made by moisture, especially quickly split again in the alkaline medium of the wet concrete and do not contribute anything Strength of the molded body. In addition, the reaction produces cellulose-O-organosilicon halogen compounds HOl free, the damaging to tissue made of cellulose and substituted cellulose fibers acts if you are not working in the presence of ammonia as a neutralizing agent. Therefore, the treatment of tissues with e.g. trimethylchlorosilane could prove useful Do not enforce textile waterproofing (chemistry and technology of silicones, W. Noll, Verlag Chemie, Weinheim / Bergstrasse 2nd edition, page 506).
Nach der Erfindung wird der bei der Reaktion von Organochlorsilanqxmit Fasermaterial mit tertiären Atomen und acidifizierten H-Atomen (z.B. OH-,NH-,SH-Gruppen) der in Freiheit gesetzte Chlorwasserstoff durch Zugabe von alkalisch wirkendem Trockenzementpulver neutralisiert.According to the invention in the reaction of organochlorosilaneqxmit Fiber material with tertiary atoms and acidified H atoms (e.g. OH, NH, SH groups) the hydrogen chloride released by adding alkaline dry cement powder neutralized.
Die Faser wird dadurch geruchlos und luftstabil und zum Einmischen in eine hydraulische Matrix (Beton) bestens geeignet.This makes the fiber odorless and air-stable and easy to mix in ideally suited to a hydraulic matrix (concrete).
Offenbar spielen bei der Substitution eines tertiären H-Atoms am Polymer unter milden Bedingungen durch Organosiliciumhalogenreste Katalysatoren vom Typ Metallseife R-COOMe (Me z.B. Zn, Sn,Ca) eine bedeutende Rolle (vgl.Apparently they play a role in the substitution of a tertiary hydrogen atom on the polymer under mild conditions by organosilicon halogen radicals catalysts of the type Metal soap R-COOMe (Me e.g. Zn, Sn, Ca) plays an important role (cf.
dazu Makromoleküle, H.G. Elias, 4.Aufl., Hühig u. Wepf Verlag Basel, Heidelberg, New York, S. 938).on this macromolecules, H.G. Elias, 4th edition, Hühig and Wepf Verlag Basel, Heidelberg, New York, p. 938).
Eine mögliche Deutung der Vorgänge wäre:
Bel in 1) und 2) stammt aus Organochlorsilan durch Hydrolyse und ist als Verunreinigung
praktisch immer vorhanden.
Die Reaktion von tertiären CH-Polymeren mit carbonylaktiven Verbindungen als Modifizierungsreagenz in Anwesenheit eines Mischkatalysators führt bei der anschlie-Benden Besprühung mit Trockenzementpulver im Gegensatz zu Organosiliciumhalogeniden als Modifizierungsreagenzien nicht zu kovalenten Bindungen der modifizierten Polymeren mit Trockenzementpulver sondern zu einem funktionalisiertem Polymer unter Substitution des tertiären Wasserstoffs, das zum Trockenzementpulver wie auch zum Naßbeton nur van der Waals-Bindungen ausbilden kann, die naturgemäß schwächer sind als kovalente. The reaction of tertiary CH polymers with carbonyl active compounds as a modifying reagent in the presence of a mixed catalyst results in the subsequent Spraying with dry cement powder as opposed to organosilicon halides Modifying reagents do not cause covalent bonds to the modified polymers with dry cement powder but to a functionalized polymer with substitution of tertiary hydrogen, which is used in dry cement powder as well as in wet concrete van der Waals bonds that are naturally weaker than covalent bonds.
Das gleiche gilt für Polymere ohne tertiäre CH-Gruppen.The same applies to polymers without tertiary CH groups.
Hier entsteht kein funktionalisiertes Polymer, sondern es werden lediglich nur van der Waals-Kräfte zwischen Polymeroberfläche und Modifizierungsreagenz und Trockenzementpulver oder Naßbeton ausgebildet.Functionalized polymer is not created here, it just becomes only van der Waals forces between polymer surface and modifying reagent and Formed dry cement powder or wet concrete.
Das Prinzip der heute hergestellten armierten Formkörper beruht nur auf der Ausnutzung solcher van der Waals-Kräfte oder anderst ausgedrückt adhesive Kräfte.The principle of the reinforced molded body produced today is based only on the exploitation of such van der Waals forces or, to put it another way, adhesive Powers.
Interessanterweise zeigen auch tertiäre CH-Gruppen enthaltende Fasern, modifiziert mit einer Mischkatalysatorlösung oder -suspension und darauf belegt mit Trockenzementpulver oder einer Trockenzementpulversuspension - für Lösungen oder Suspensionen werden inerte Lösungsmittel verwendet - beim Einmischen in Naßbeton gegenüber den modifizierten Fasern oder den nur mit Trockenzementpulver oder einer solchen Suspension bestäubten Faser erhöhte Festigkeitswerte Das Aufbringen von Lösungen oder Suspensionen des Modifizierungsreagenz und des Katalysators bzw. Mischkatalysators auf tertiäre H-Atome enthaltende synthetische und natürlich Polymere erfolgt mit inerten Lösungsz.B. Kohlenwasswerstoffe oder nicht brennbare Halogenkohlenwasserstoffe, Äthern, Estern durch Tauchen oder Besprühen oder sofern das Modifizierungsreagenz flüssig ist als Modifizierungsreagenz mit darin gelöstem oder suspendiertem Katalysator oder Mischkatalysator ohne Lösungsmittel.Interestingly, fibers containing tertiary CH groups also show modified with a mixed catalyst solution or suspension and coated on top with dry cement powder or a dry cement powder suspension - for solutions or suspensions, inert solvents are used - when mixing into wet concrete compared to the modified fibers or those with only dry cement powder or one such a suspension dusted fiber increased strength values That Application of solutions or suspensions of the modifying reagent and the catalyst or mixed catalyst based on tertiary hydrogen atoms containing synthetic and natural Polymers are made with inert solutions, e.g. Hydrocarbons or non-flammable Halocarbons, ethers, esters by dipping or spraying or provided the modifying reagent is liquid as a modifying reagent with dissolved therein or suspended catalyst or mixed catalyst without solvent.
Es kann aber auch zuerst der Katalysator bzw0 Mischkatalysator als Lösung oder Suspension in inerten Lösungsmitteln durch Tauchen oder Besprühen aufgebracht werden und anschließend das Reagenz als Lösung, Suspension oder falls es flüssig ist ohne inertes Lösungsmittel durch Tauchen, Besprühen oder Bedampfen.However, the catalyst or mixed catalyst can also be used first Solution or suspension in inert solvents applied by dipping or spraying and then the reagent as a solution, suspension or if it is liquid is without inert solvent by dipping, spraying or steaming.
Als Katalysatoren dienen Metallseifen wie Mg-II-, Ca-II-, Sr-II-, Ba-II-, Zn-II-, Al-III-, in Form der Carboxylate, wie Octoat, Laureat, Palmitat, Oleat, Stearat ect.,als Mischkatalysatoren, due genannten Metallseifen und Lewissäuren wie Alel3, ZnCl2, BF3, SbCl5, SnCl2 bevorzugt als Katalysatoren Sn-II-octoat, Zn-II-stearat, Ca-II-stearat, als Mischkatalysatoren Sn-II-octoat/ZnCl2, Zn-II stearat/ ZnC12, Sn-II-octoat/SnCl2, Sn-IIoctoat/SbCl5, Ca-II-stearat/ZnCl2 Falls man außer der Oberfläche auch das Innere des Polymermaterials modifizieren will - s.B. bei dickeren Folien, Granulaten - kann man das Material einer längeren Tauchbehandlung unterwerfen (z.B. einige Stunden) und anschließend noch einer Hitzebehandlung (z.B. einige Minuten Verweilzeit im Extruder bei Temperaturen von 140 bis 2000C und darüber) zur Herstellung von Folien oder Fasern (düsengesponnene oder Spleißfasern). Man verwendet dazu eine Lösung des Katalysators bzw. Mischkatasators und des Modifizierungsreagenzes mit oder ohne inertem Lösungsmittel oder entsprechend eine Suspension, Günstig als carbonylaktite Reagenzien sind Ester, Amide sofern sie flüssig sind, die meistens mit Metallseifen und ZnC12eine Lösung bilden und zur Sprühbehandlung wie Tauchbehandlung kein zusätzliches Lösungsmittel erforderlich machen. Falls eine dieser drei Komponenten unlöslich bleibt - auch bei Zugabe eines inerten Lösungsmittels - also nur von einer Suspension ausgegangen werden kann, ist die Sprüh- bzw. Tauchbehandlung mit einer Suspension auszuführen, es sei denn eine zusätzliche Zugabe von Aceton oder Essigsäureäthylester führen die Lösung herbei.Metal soaps such as Mg-II-, Ca-II-, Sr-II-, Ba-II-, Zn-II-, Al-III-, in the form of carboxylates, such as octoate, laureate, palmitate, Oleate, stearate ect., As mixed catalysts, due to the metal soaps and Lewis acids mentioned such as Alel3, ZnCl2, BF3, SbCl5, SnCl2 preferably as catalysts Sn-II-octoate, Zn-II-stearate, Ca-II-stearate, as mixed catalysts Sn-II-octoate / ZnCl2, Zn-II stearate / ZnC12, Sn-II-octoate / SnCl2, Sn-IIoctoat / SbCl5, Ca-II-stearate / ZnCl2 If one is apart from the surface also want to modify the interior of the polymer material - see B. for thicker foils, Granules - the material can be subjected to a longer immersion treatment (e.g. a few hours) and then another heat treatment (e.g. a few minutes Residence time in the extruder at temperatures of 140 to 2000C and above) for production of films or fibers (jet-spun or splice fibers). One uses a Solution of the catalyst or mixed catalyst and the modifying reagent with or without an inert solvent or a corresponding suspension, Cheap as carbonylactite reagents are esters, amides, provided they are liquid, most of them Form a solution with metal soaps and ZnC12 and for spray treatment such as immersion treatment do not require any additional solvent. If any of these three components remains insoluble - even with the addition of an inert solvent - so only one Suspension can be assumed, is the spray or immersion treatment with a Execute suspension, unless an additional addition of acetone or ethyl acetate bring about the solution.
Bei einer Tauchbehandlung ist aber bei zusätzlicher Verwendung von Aceton, Essigsäurethylester oder Dimethylformamid mit einer Mischmadifizierung, ebenso bei Sprühbehandlung mit höhersiedenden, reaktiven (carbonylaktiven) Lösungsmitteln, kaum jedoch bei niedrigsiedenden Lösungsmitteln wie Aceton und Essigsäureäthylester zu rechnen.In the case of immersion treatment, however, the additional use of Acetone, ethyl acetate or dimethylformamide with a mixed modification, also in the case of spray treatment with higher-boiling, reactive (carbonyl-active) solvents, but hardly with low-boiling solvents such as acetone and ethyl acetate to be expected.
Bei Problemen dieser Art kann besonders günstig SbClD eingesetzt werden, wodurch Löslichkeit der Komponenten erreicht wird.SbClD can be used particularly favorably for problems of this type, whereby solubility of the components is achieved.
Eine längere Hitzeeinwirkung nach der Tauchbehandlung oder falls man die Modifizierungsreaktion in einem Autoklaven ausführt, auch über den Schmelzpunkt eines tertiäre CH-Gruppen enthaltenden Polymeren wie Polypropylen hinaus, führt bei monofunktionellen Reagenzien wie Ketonen, Aldehyden über die hydrophile Modifizierung mit OH-Gruppen hinaus zur Vernetzung durch Kondensation (Wasseraustritt) und dadurch zur Bildung kautschukartiger Produkte.A prolonged exposure to heat after the immersion treatment or if one carries out the modification reaction in an autoclave, also above the melting point of a polymer containing tertiary CH groups such as polypropylene in the case of monofunctional reagents such as ketones and aldehydes via the hydrophilic modification with OH groups out to crosslinking through condensation (water leakage) and thereby to form rubber-like products.
Bei bifunktionellen Reagenzien wie funktionellen Säurederivaten tritt die Vernetzung auch schon bei kurzer Hitzeeinwirkung auf. Dies ist aber bei Oberflächenmodifizierungen (Sprühbehandlung oder kurzes Tauchen) erwünscht, da eine Vernetzung mit Bildung einer freien OH-Gruppe erfolgt.With bifunctional reagents such as functional acid derivatives occurs networking even after a short exposure to heat. But this is the case with surface modifications (Spray treatment or brief immersion) is desirable because crosslinking with formation a free OH group takes place.
Längeres Erhitzen nach längerer Tauchbehandlung führt auch hier zu weiterer Vernetzung (Kondensation von OH-Gruppen durch Wasseraustritt) und Bildung kautschukartiger Produkte.Prolonged heating leads to prolonged immersion treatment even here to further crosslinking (condensation of OH groups through water leakage) and Formation of rubbery products.
Sowohl Sprüh- als auch kurze Tauchbehandlung und anschließende kurze Hitzebehandlung mit mono- wie bifunktionellen Modifizierungsreagenzien führt zu keinen kautschukartigen Produkten, sondern im Falle des isotaktischen Polypropylens zu spleißbaren, oberflächeLmodifizierten Folien. Günstiger sind natürlich wegen der größeren Oberfläche Endlosfasern oder Stapelfasern, Das gleiche gilt für trifunktionelle Organoisocyanate bzw.Both spray and short immersion treatments followed by short ones Heat treatment with mono- and bifunctional modifying reagents leads to not rubbery products, but in the case of isotactic polypropylene to spliceable, surface-modified foils. Cheaper are of course because of the larger surface area continuous fibers or staple fibers, the same applies to trifunctional Organoisocyanates or
-thiocyanate (Bindung dreier Polypropylen Reaktionswege zur Hydrophilierung tertiärer C-Atome enthaltender Polymere unter Substitution der daran gebundenen H-Atome z.B. bei Polypropylen mit elektrophilen Modifizierungsreagenzien in Gegenwart von Metallseifen und Lewissäuren als Mischkatalysatoren z.B. Zn-(stearat) 2/ZnCl2. -thiocyanate (binding of three polypropylene reaction pathways to hydrophilize polymers containing tertiary carbon atoms with substitution of the hydrogen atoms bonded to them, e.g. in the case of polypropylene, with electrophilic modifying reagents in the presence of metal soaps and Lewis acids as mixed catalysts e.g. Zn (stearate) 2 / ZnCl2.
Die Zugabe mono-, bi-, trifunktioneller Modifizierungsreagenzien und Mischkatalysatoren zum Granulat kann infolge des Auftretens von Vernetzungsreaktionen bei der Extrusion zur Bildung von kautschukartigem Material (Elastomere) führen, was sich anfangs noch in schlechter Spleißbarkeit, bei längerer Temperatur-Zeit-Belastung allerdings durch einen vollständigen Verlust der Spleißbarkeit äußert (fortgeschrittene Vernetzung). Die Folie wird durch vermehrte Stippenbildung infolge Temperatur-Zeit-Belastung unter anderem auch an der Oberfläche rau, die Kristallinität wie die Isotaktizität wird geringer, die Orientierung im nachfolgendem Reckprozeß kann nicht mehr in vollem Umfang erreicht werden und dadurch bereitet es erhebliche Schwierigkeiten, wenn überhaupt noch möglich, eine Fibrillierung eines vor der Extrusion noch isotaktischen Polypropylens in Fasern durchzuführen.The addition of mono-, bi-, trifunctional modifying reagents and Mixed catalysts for granules can occur as a result of crosslinking reactions lead to the formation of rubber-like material (elastomers) during extrusion, which initially results in poor spliceability with prolonged temperature-time exposure however, expressed by a complete loss of spliceability (advanced Networking). The film becomes more speckled as a result of temperature-time exposure Rough on the surface, crystallinity and isotacticity, among other things becomes less, the orientation in the subsequent stretching process can no longer fully Scope can be achieved and this causes considerable difficulties when still possible at all, a fibrillation of a still isotactic before the extrusion Carry out polypropylene in fibers.
Beim Extrusionsprozeß sind in der Regel monofunktionelle Reagenzien wie z.B. Ketone geeignet, weniger bifunktionelle, führen aber auch bei längeren Temperatur-Zeit-Belastungen im Extruder zu schlechteren Spleißeigenschaften durch Vernetzung (Kondensation mit Wasseraustritt), so daß keine Spleißneigung mehr vorhanden ist.As a rule, monofunctional reagents are used in the extrusion process Suitable as e.g. ketones, less bifunctional, but also lead to longer periods Temperature-time loads in the extruder lead to poorer splicing properties Cross-linking (condensation with water leakage) so that there is no longer any tendency to splice is.
Bei Beachtung obiger Vorsichtsmaßnahmen und Zugabe von monofunktionellen oder bifunktionellen Modifizierung9-reagenzien und Mischkatalysatoren tritt aber bei kurzer Verweilzeit im Extruder keine wesentliche Vernetzung und man erhält gut zu Fasern spleißbares hydrophiliertes Folienmaterial. Diese Fasern eignen sich als Armierungsfasern in einer hydraulischen Matrix.When observing the above precautions and adding monofunctional or bifunctional modification9-reagents and mixed catalysts occurs however if the dwell time in the extruder is short, there is no substantial crosslinking and the result is good hydrophilic film material that can be spliced into fibers. These fibers are suitable as Reinforcement fibers in a hydraulic matrix.
Das. Einbringen von Katalysatoren bzw. Mischkatalysatoren mit und ohne Modifizierungs reagenzien auf Si-IV- Basis, vorzugsweise Organosiliciumchloriden zusammen mit Trockenzementpulver im Extruder oder Besprühen des Extrudats nach Verlassen des Extruders mit Trockenzementpulver zur Herstellung von Folien, verschäumten Folien oder folienfibrillierten oder düsengesponnenen Fasern nach den Ansprüchen 22 und 23 ist eine Alternativverfahrensweise zur Oberflächenmodifizierung von Endlos- bzw. Stapelfasern durch oberflächliches Aufbringen von Katalysator-Modifizierungsreagenzien bzw. Mischkatalysator-Modifizierungsreagenzien und Trockenzementpulver nach den Ansprüchen 14 bis 21, 24 bis 27.That. Introduction of catalysts or mixed catalysts with and without modifying reagents based on Si-IV, preferably organosilicon chlorides together with dry cement powder in the extruder or spraying the extrudate after leaving of the extruder with dry cement powder for the production of foils, foamed foils or film-fibrillated or jet-spun fibers according to claims 22 and 23 is an alternative procedure for the surface modification of endless or Staple fibers from superficial application of catalyst modifying reagents or mixed catalyst modifying reagents and dry cement powder according to the Claims 14 to 21, 24 to 27.
Oberflächenbehandlung von Endlos- oder Stapelfasern.Surface treatment of continuous or staple fibers.
Unmittelbar an die Sprühbehandlung der Oberfläche der Endlos- bzw. Stapelfasern mit Katalysator bzw. Mischkatalysator/Modifizierungsreagenzien ds. Fig. 1, 2 u.3, Anspruch 14 bis 21, 24 bis 27) schließt sich eine Spruhbehandlung mit Trockenzementpulver oder einer Trockenzementpulversuspension in inertem Lösungsmittel an, wobei das in den Luftstrom eingesprühte Lösungsmittel, das im Überschuß vorhanden ist in einem nachgeschalteten Kühler kondensiert wird, die modifizierten Stapelfasern in einem Zyklon bzw. an einem Rost, überschüssiges Trockenzementpulver an einem Zyklon nachgeschalteten Filter (Gewebe- oder Elektrofilter) bzw. dem Rost nachgeschalteten Filter abgeschieden und Lösungsmittel wie Trockenzementpulver in den Prozeß zurückgeführt werden; bei Endlosfasern wird analog (s. Fig. 1) verfahren.Immediately after the spray treatment of the surface of the endless or Staple fibers with catalyst or mixed catalyst / modifying reagents ds. Fig. 1, 2 and 3, claims 14 to 21, 24 to 27) is followed by a spray treatment with dry cement powder or a dry cement powder suspension in an inert solvent on, the solvent sprayed into the air stream being present in excess is condensed in a downstream cooler, the modified staple fibers in a cyclone or on a grate, excess dry cement powder on one Downstream cyclone filter (fabric or electrostatic filter) or downstream of the grate Filter separated and solvents such as dry cement powder fed back into the process will; the same procedure is used for continuous fibers (see Fig. 1).
Man braucht aber nicht ausschließlich die beiden Sprühbehandlungen in Serie geschaltet durchlaufen, sondern kann zuerst eine Sprühbehandlung mit Katalysator bzw.However, you do not only need the two spray treatments connected in series, but can first be sprayed with a catalyst respectively.
Mischkatalysator/Modifizierungsreagenz bei ausgeschalteter Trockenzementpulverung durchlaufen, gegebenenfalls eine gewisse Zeit auf der Polymeroberfläche reagieren lassen und daran anschließend in einem zweiten Durchlauf durch die in Serie geschaltete Vorrichtung die Trockenzementbesprühung vornehmen, wobei die Sprühbehandlung mit Katalysator bzw. Mischkatalysator/Modifizierungsreagenz unterbleibt. Für den zweiten Durchlauf kann die Stapelfaser kontinuierlich oder diskontinuierlich (d.h. sofort oder nach Ablauf einer Zeitspanne) aus einem Lagerbehälter wieder angesaugt werden.Mixed catalyst / modifying reagent when dry cement powder is switched off run through, possibly react for a certain time on the polymer surface and then in a second pass through the series-connected Device make the dry cement spraying, the spray treatment with There is no catalyst or mixed catalyst / modifying reagent. For the second The staple fiber can pass continuously or discontinuously (i.e. immediately or after a period of time) can be sucked in again from a storage container.
Die Durchsatzgeschwindigkeit der Endlosfasern läßt sich einfach über den die Führungswalzen antreibenden Motor regeln, diejenige der Stapelfasern durch Veränderung der Winkelstellung der Propellerflügel (geringe und große Winkelstellung evtl. auch Gegenstellung einzelner Propeller in horizontalem wie vertikalem Betrieb).The throughput speed of the continuous fibers can be easily adjusted regulate the motor driving the guide rollers, that of the staple fibers Changing the angular position of the propeller blades (small and large angular positions possibly also opposing individual propellers in horizontal and vertical operation).
Beispielswise wurde die Modifizierung von Polypropylen-Polyäthylen-Copolymer (PP-PE-Copolymer) und Zellwolle (vgl. Tab. 1 bis 12, Diagramm 13, 14) u.a. auch mit den Modifizierungsreagenzien Vinylmethyldichlorsilan, Dimethyldichlorsilan in inerten Lösungsmitteln wie Tetrachlorkohlenstoff, Chlorform und Trichloräthan ect.For example, the modification of polypropylene-polyethylene copolymer (PP-PE copolymer) and rayon (see Tab. 1 to 12, Diagram 13, 14) and others with the modifying reagents vinylmethyldichlorosilane, dimethyldichlorosilane in inert solvents such as carbon tetrachloride, chloroform and trichloroethane ect.
durchgeführt.carried out.
Dabei stellte sich heraus, daß die optimale Oberflächenbelegung von PP-Pe-Copolymerenfasern mit dem Modifizierungsreagenz Vinyimethyldichlorsilan zwischen 5 und 6% liegt, von Zellwollfasern zwischen 8 und 9. PP-Homopolymer liegt ebenfalls im Bereich zwischen 5 und 6%.It turned out that the optimal surface coverage of PP-Pe copolymer fibers with the modifying reagent vinyimethyldichlorosilane between 5 and 6%, of cellulose fibers between 8 and 9. PP homopolymer is also found in the range between 5 and 6%.
Das Einmischen von 0,6% unmodifizierten Fasern (PP-PE-Copolymer, vgl.Tab. 12,Bsp.6) und von 0,6% Vinylmethyldichlorsilan-Katalysator-modifizierten Fasern (PP-PE-Copolymer, vgl.Tab.12,Bsp.4 und 5) in eine jeweils gleiche Standartbetonmischung ergibt nach 28 Tagen Aushärtungszeit Druckfestigkeit von 17,5 N/mm² für PP-PE-Copolymerfasern unmodifiziert 57 N/mm² für PP-PE-Copolymerfasern Vinylmethyldichlorsilan-Katalysator-modifizierte Fasern 20 N/mm2 für Zellwollfasern unmodifiziert (analog wie oben, vgl.Tab.12, Bsp.19) 47 N/mm2 für Zellwollfasern Katalysator modifizierte Fasern (analog wie oben, vgl.Tab. 12, Bsp.24) Daten zu PP-PE-Copolymerfasern siehe Versuch 1 kg. m N = Newton = sec² Aushäetung: im Feuchtraum Ähnliche Werte ergeben sich für Phenylhydrodichlorsilan, Diphenyldichlorsilan, während die Werte für Methylhydrodichlorsilan, Dimethyldichlorsilan und Methyltrichlosilan etwas niedriger sind.Mixing in 0.6% unmodified fibers (PP-PE copolymer, see Tab. 12, example 6) and of 0.6% vinylmethyldichlorosilane catalyst-modified fibers (PP-PE copolymer, see Table 12, Examples 4 and 5) in an identical standard concrete mixture after 28 days of curing gives compressive strength of 17.5 N / mm² for PP-PE copolymer fibers unmodified 57 N / mm² for PP-PE copolymer fibers vinylmethyldichlorosilane catalyst-modified Fibers 20 N / mm2 for cellulose fibers unmodified (analogous to above, see Table 12, Example 19) 47 N / mm2 for cellulose fibers, catalyst modified fibers (analogous to above, see Tab. 12, example 24) For data on PP-PE copolymer fibers, see experiment 1 kg. m N = Newtons = sec² Hardening: in a damp room Similar values result for phenylhydrodichlorosilane, Diphenyldichlorosilane, while the values for methylhydrodichlorosilane, dimethyldichlorosilane and methyltrichlosilane are slightly lower.
Der Einfluß des Lösungsmittels und der Faserbelegung mit Trockenzementpulver scheint von untergeordneter Bedeutung zu sein, solange das Lösungsmittel in bezug auf die Reaktanten inert ist und genügend Trockenzementpulver auf der Faser ist. Der Faseranteil in der Betonmischung und der Anteil der Faserbelegung mit Modifizierungsreagenz scheint jedoch von entscheidendem Einfluß auf die Festigkeitswerte (in unseren Beispielen die Druckfestigkeiten) zu sein. Ein Faseranteil von 0,6% erwies sich zum Beispiel als wesentlich günstiger als höhere Anteile von 2,5% (vgl.Tab.12). Werte von 5 bis 6% Faserbelegung mit Vinylmethyldichlorsilan oder Dimethyldichlorsilan auf PP-PE-Copolymer und 9% Vinylmethyldichlorsilan oder Dimethyldichlorsilan auf Zellwolle erbrachtin jeweils Maxima der Druckfestigkeit, ;enn man das Organosiliciumchloriden vormodifizierte Material unter aiermei1ung einer hydrolytischen HCl-Abspaltung (Vermeidung von Feuchtigkeitseinfluß) mit Trockenzementpulver umsetzt. Bei den Versuchen der Tabellen 1 bis 12 betrug die Reaktionszeit der Organosiliciumchloride mit den Polymeren Jeweils 5 Minuten; dann wurde Trockenzementpulver aufgesprüht bzw. die Fasern mit Trockenzementpulver geschüttelt. Zum Erreichen gleicher Druckfestigkeiten bedingt eine Erhöhung der Reaktionszeit und Reaktionstemperatur eine Erniedrigung des Anteils der Faserbelegung mit Modifuzierungsreagenz. So kann durch eine Reaktionszeiterhöhung und Reaktionstemperaturerhöhung über 5 Minuten hinaus bzw. über die Raumtemperatur (2000), Modifizierungsreagenz eingespart werden, was besonders wichtig ist bei reaktionsträgen tertiären C-H-Gruppen tragenden Polymeren.The influence of the solvent and the fiber covering with dry cement powder seems to be of minor importance as long as the solvent is related is inert to the reactants and there is enough dry cement powder on the fiber. The proportion of fibers in the concrete mix and the proportion of fiber covering with modifying reagent seems to have a decisive influence on the strength values (in our examples the compressive strengths). A fiber content of 0.6% was found, for example as much cheaper than higher proportions of 2.5% (see Table 12). Values from 5 to 6% fiber coverage with vinylmethyldichlorosilane or dimethyldichlorosilane on PP-PE copolymer and 9% vinylmethyldichlorosilane or dimethyldichlorosilane on rayon Maxima of compressive strength in each case when the organosilicon chloride is pre-modified Material indicating hydrolytic cleavage of HCl (Avoidance from the influence of moisture) with dry cement powder. In the attempts of the Tables 1 through 12 are the reaction times of the organosilicon chlorides with the polymers 5 minutes each time; then dry cement powder was sprayed on or the fibers with it Dry cement powder shaken. Conditional to achieve the same compressive strength an increase in the reaction time and reaction temperature a decrease in the proportion the fiber loading with modifying reagent. So by increasing the response time and increasing the reaction temperature beyond 5 minutes or above room temperature (2000), modification reagent can be saved, which is particularly important in the case of inert polymers bearing tertiary C-H groups.
Mit überschüssigem Modifizierungsreagenz behandelte Faser führt zu einer Verringerung der Druckfestigkeitswerte und zu einer Empfindlichkeit der Trockenzementpulver/Modifizierungsreagenz/Katalysator behandelten Faser gegen Luftfeuchtigkeit (Hydrolyse einer sich dadurch bildenden Zwischenschicht von Organosiliciumhalogenid, die hydrolyseempfindlich ist und durch totale Hydrolyse eine Trennschicht gebildet wird, die das Zustandekommen kovalenter Bindungen zwischen Polymer und Beton nicht erlaubt, vgl. Diagramm 13, 14).Fiber treated with excess modifying reagent leads to a reduction in the compressive strength values and a sensitivity of the dry cement powder / modifying reagent / catalyst treated fiber against humidity (hydrolysis of a Interlayer of organosilicon halide that is sensitive to hydrolysis and through total hydrolysis a separating layer is formed, which allows the coming about covalent Bonds between polymer and concrete not allowed, see Diagrams 13, 14).
Die Festigkeitswerte der Betonkörper, die mit modifizierten Polymeren und Katalysatoren modifiziert sind können noch wesentlich gesteigert werden durch 1) Reaktionszeiterhöhung 2) Reaktionstemperaturerhöhung 3) Einsatz von Polymeren mit höherem C-H-Anteil (z.B. PP-PE-Copolymer ersetzt durch PP-Homopolymer) 4) Homogene Verteilung der Stapelfasern im Beton 5) Bessere Rüttelverdichtung dss Betons 6) Niedriges Wasser/Zement-Verhältnis z.B. bis herunter auf 0,4. In allen Beispielen der Tabellen 1 bis 12 wurde ein hohes Wasser/Zement -Verhältnis von 0,74 el=resetzt.The strength values of the concrete body made with modified polymers and catalysts are modified can still be increased significantly by 1) Increase in reaction time 2) Increase in reaction temperature 3) Use of polymers with a higher C-H proportion (e.g. PP-PE copolymer replaced by PP homopolymer) 4) Homogeneous Distribution of the staple fibers in the concrete 5) Better vibration compaction of the concrete 6) Low water / cement ratio e.g. down to 0.4. In all examples In Tables 1 to 12, a high water / cement ratio of 0.74 el = was set.
7) Verwendung von Fasern mit höherem Reckverhältnis (höhere Reißfestigkeit); in den Tabellen 1 bia 14 wurde für PP-PE-Copolymer das Reckverhältnis 1/14 verwendet; bei PP ist Jedoch ohne weiteres ein Reckverhältnis von 1/25 möglich.7) use of fibers with a higher draw ratio (higher tear strength); In Tables 1 to 14, the stretching ratio 1/14 was used for PP-PE copolymer; With PP, however, a stretching ratio of 1/25 is easily possible.
Das Abbinden des mit modifizierten Fasern armierten Betonkörpers erfolgt im geschlossenen Feuchtraum in Luft einer bestimmten Feuchtigkeit (z.B. über Wasser bei Raumtemperatur) oder erst nach 10-tägigem Stehen im Feuchtraum und anschließend Stehen unter Wasser bis Ablauf des 28. Tages. Frühere Legen unter Wasser führt zu einem wesentlichen Verlust der Druckfestigkeit, so daß die Armierung mit modifizierten Fasern nutzlos wird. Die Faser armierten Betonkörper saugen sich in diesem Fall mit Wasser voll und es resultiert dann nur noch eine geringe Druckfestigkeit. Am sichersten läßt man daher das Aushärten nur im Feuchtraum vollziehen.The concrete body reinforced with modified fibers is set in a closed damp room in air with a certain humidity (e.g. above water at room temperature) or only after 10 days of standing in a damp room and then Stand under water until the end of the 28th day. Previous laying underwater leads to a significant loss of compressive strength, so that the reinforcement with modified Fibers become useless. The fiber-reinforced concrete bodies suck in this case full of water and then only a low compressive strength results. At the The safest way to allow curing to take place is in a damp room.
Beispiele zur Modifizieruz von Stapelfasern und Endlosfasern.Examples for the modification of staple fibers and continuous fibers.
Versuch 1 Modifizierung von Fasern durch Tauchen in/oder Besprühen mi t Mo mit Modifizierungslösung. Stapelfasern aus PP-PE-Copolymer (PP isotaktisch, HDPE-Anteil 10%, HD-PE Zumischung 5%, Länge 12 mm, Durchmesser 10 - 50 , Reckverhältnis 1/14) erzeugt durch Fibrillieren (Spleißen) von Blasfolien.Experiment 1 Modification of fibers by dipping in / or spraying with Mo with modification solution. Staple fibers made of PP-PE copolymer (PP isotactic, HDPE content 10%, HD-PE admixture 5%, length 12 mm, diameter 10 - 50, stretching ratio 1/14) produced by fibrillation (splicing) of blown film.
20g Trockenfasern werden in einer Lösung von 2ml VinMeSiCl2/0,1 ml Zinn-IIoctoat in 100 ml Chloroform getaucht (20 Sekunden), ein Teil der Lösung von den Stapelfasern abgequetscht oder abgenutscht oder abzentrifugiert (möglichst unter Feuchtigkeitsausschlnß).20g dry fibers are dissolved in a solution of 2ml VinMeSiCl2 / 0.1 ml Tin-IIoctoat immersed in 100 ml of chloroform (20 seconds), part of the solution of squeezed or sucked off or centrifuged off the staple fibers (if possible under Moisture exclusion).
Es ergeben sich 50 g Naßfasern.50 g of wet fibers are obtained.
Zum Vergleich werden 25 g Naßfasern am Vakuum vom Lösungsmittelbefreit und in 250 g Sand, 80 g Zement und 60 g Wasser eingemischt und bezüglich der Druckfestigkeit, die an Standardprobekdrpern von 3,9 cm Länge, 3,0 cm Breite und 2,9 cm Höhe gemessen wird, nicht modifizierten Fasern und den in folgender Weise modifizierten Fasern in eben derselben Betonmischung wie oben gegenübergestellt.For comparison, 25 g of wet fibers are freed from the solvent in a vacuum and mixed in 250 g sand, 80 g cement and 60 g water and regarding the compressive strength, those measured on standard specimens 3.9 cm long, 3.0 cm wide and 2.9 cm high becomes, unmodified fibers and the fibers modified in the following manner in the same concrete mix as compared above.
Auf 25 g Naßfasern (aufbewahrt unter Feuchtigkeitsausschluß) werden homogen durch Schütteln mit 10 g Trockenzementpulver in einem Behälter und kurzes Anlegen eines Vakuums oder Stehenlassen an Luft (Feuchtigkeitsausschluß) 3 g Trockenzementpulver aufgebracht, 7 g Trockenzementpulver fallen wieder von den Fasern ab und werden zusammen mit gegebenenfalls kondensierten Lösungsmittel zurückgewonnen.On 25 g of wet fibers (stored under exclusion of moisture) homogeneous by shaking with 10 g dry cement powder in a container and briefly Applying a vacuum or leaving to stand in air (exclusion of moisture) 3 g dry cement powder applied, 7 g of dry cement powder fall off the fibers again and become recovered together with any condensed solvent.
GTZF : Gewicht der Trockenzementpulverfasern = 13,3 g GTZ : Gewicht Trockenzementpulver = 3 g GTF : Gewicht Trockenfasern = 10 g ? : Gewicht Naßfasern = 25 g GMF : Gewicht modifizierte Fasern = GNF- GL = GTZF - GTZ = 13,3 - 10,3 g GL : Gewicht Lösungsmittel = 14,7 g Faserbelegung mit Trockenzementpulver: TZ ; GTF 9 9,3 entspricht 30% Trockenzementpulver auf den Fasern Faserbelegung mit Modifizierungsreagenz: (GNF - GTF).VR 15 . 2 = = 0,03 entsprincht 3% Modifi-VL . GTF 100 . 10 zierungsreagenz auf den Fasern VL : : Volumen des Lösungsmittels Chloroform = 100 ml VR : Volumen des Modifizierungsreagenzes VinMeSiCl2 (Vinylmethyldichlorsilan) = 2 ml Anteil Trockenfasern inder Standartbetonmischung mit GS : Gewicht Sand = 250 g GTZ = 80 g GW : Gewicht Wasser = 60 g Korngrößenbereich des Sandes 0 bis 0,3 mm Querschnitt GTF 10 = 0,0247 GS + + GTZ + GW + GTZF 250 + 80 + 60 + 13,3 entspricht 2,47% bei Modifizierungsreagenz/Trockenzementpulver-modifizierten Fasern GTF 10 = = 0,0249 GS + GTZ + GW + GNF +GL 250 + 80 + 60 + 10,3 entspricht 2,49% bei Modifizierungsreagenz-modifizierten Fasern.GTZF: weight of the dry cement powder fibers = 13.3 g GTZ: weight Dry cement powder = 3 g GTF: Weight of dry fibers = 10 g? : Weight of wet fibers = 25 g GMF: weight of modified fibers = GNF- GL = GTZF - GTZ = 13.3 - 10.3 g GL: weight of solvent = 14.7 g fiber coating with dry cement powder: TZ; GTF 9 9.3 corresponds to 30% dry cement powder on the fibers. (GNF - GTF) .VR 15. 2 = = 0.03 corresponds to 3% Modifi-VL. GTF 100. 10 decoration reagent on the fibers VL:: volume of chloroform solvent = 100 ml VR: volume of the modification reagent VinMeSiCl2 (vinylmethyldichlorosilane) = 2 ml proportion of dry fibers In the standard concrete mix with GS: weight sand = 250 g GTZ = 80 g GW: weight Water = 60 g grain size range of the sand 0 to 0.3 mm cross section GTF 10 = 0.0247 GS + + GTZ + GW + GTZF 250 + 80 + 60 + 13.3 corresponds to 2.47% for modifying reagent / dry cement powder modified Fibers GTF 10 = = 0.0249 GS + GTZ + GW + GNF + GL 250 + 80 + 60 + 10.3 corresponds 2.49% for modification reagent-modified Fibers.
###=##=0,025 + GTZ + GW + GTF 250 + 80 + 60 + 10 entspricht 2,5% bei nicht modifizierten Fasern. ### = ## = 0.025 + GTZ + GW + GTF 250 + 80 + 60 + 10 corresponds to 2.5% with unmodified fibers.
tabelle 1 Reagenzmodi Reagenz/Xrocken- Nicht modififizierte Fasern zementpulver mo- zierte Fasern difizierte Fasern Avor Anach D Avor Anach D Avor Anach D 1, 3,9 4,2 9,0 3,9 3,95 12 3,9 3,95 8,5 3,0 3,3 3,0 3,05 3,0 3,05 2,9 2,6 2,9 2,9 2,9 2,85 2. 9,0 12 8,5 3. 9,0 12 8,5 4. 9,0 12 8,5 5. 9,0 12,5 8,5 6. 10,0 13,5 9,5 7. 10,0 14 9,5 8. 10,5 14 10,0 9. 10,5 14 10,0 10. 10,5 14,5 10,0 1 bis 5 : Aushärtungszeit 7 Tage im Feuchtraum 6 bis 10: Aushärtungszeit 11 Tage (10 Tage im Feuchtraum und 1 Tag unter Wasser). Table 1 Reagent Modes Reagent / Xdry Unmodified Fibers cement powder moistened fibers modified fibers Avor Anach D Avor Anach D Avor Anach D 1, 3.9 4.2 9.0 3.9 3.95 12 3.9 3.95 8.5 3.0 3.3 3.0 3.05 3.0 3.05 2.9 2.6 2.9 2.9 2.9 2.85 2. 9.0 12 8.5 3. 9.0 12 8.5 4. 9.0 12 8.5 5. 9.0 12.5 8.5 6. 10.0 13.5 9.5 7.10.0 14 9.5 8.10.5 14 10.0 9. 10.5 14 10.0 10. 10.5 14.5 10.0 1 to 5: curing time 7 days in a damp room 6 to 10: curing time 11 days (10 days in a damp room and 1 day under water).
Die Reagenz/Trockenzementpulver-modifizierten Fasern wurden sofort und nach längerem Stehen an Luft (2 Wochen) in die Standardbetonmischung eingearbeitet und es ergaben sich die gleichen Druckfestigkeitswerte, Die Reagenz/Trockenzementpulver-modifizierten Fasern zeigten offenbar gegenüber Luft die gleiche Stabilität wie Trockenzementpulver selbst.The reagent / dry cement powder-modified fibers were immediately and after long standing in air (2 weeks) incorporated into the standard concrete mix and the same compressive strength values resulted, The reagent / dry cement powder-modified Fibers evidently showed the same stability towards air as dry cement powder self.
AVor, AnaCh : Abmessungen Länge, Breite, Höhe vor und nach der Druckfestigkeitsmessung.AVor, AnaCh: Dimensions length, width, height before and after the compressive strength measurement.
D : Druckfestigkeit in Newton pro mm2 (N/mm2).D: Compressive strength in Newtons per mm2 (N / mm2).
Versuch 2 5 g Trockenfasern wie bei Versuch 1 werden in eine Lösung von 2 ml VinMeC12, 0,05 ml Zinn-II-Octoat in 50 ml Chloroform kurz getaucht, zentrifugiert (12 g Naßfasern) und mit 3 g Trockenzementpulver behandelt und vom Lösungsmittel (Trocknen an Luft oder Vakuum mit Zurückgewinnen des Lösungsmittels) befreit. Es bleiben 13 g Reagenz/Trockenzementpulver-modifizierte Fasern übrig, 2 g fallen wieder von den Fasern ab.Experiment 2 5 g of dry fibers as in experiment 1 are put into a solution of 2 ml VinMeC12, 0.05 ml tin (II) octoate briefly immersed in 50 ml chloroform, centrifuged (12 g wet fibers) and treated with 3 g dry cement powder and removed from the solvent (Air or vacuum drying with solvent recovery). It 13 g of reagent / dry cement powder-modified fibers remain, 2 g fall again from the fibers.
Faserbelegung mit Trockenzementpulver: 1/5 entspricht 20% Faserbelegung mit 72/50.5 0,056 entspricht 5,6% Anteil Trockenfasern in der Standartbetonmischung: 5 = 0,0063 entspricht 0,6% be.Fiber coverage with dry cement powder: 1/5 corresponds to 20% fiber coverage with 72 / 50.5 0.056 corresponds to 5.6% proportion of dry fibers in the standard concrete mix: 5 = 0.0063 corresponds to 0.6% be.
500 + 160 + 120 + 6,28 500 + 160 + 120 + 5,0 = Tabelle 2 Reagenz/Trockenzementpulver- Nicht modifizierte modifizerte Fasern Fasern Avor Anach D Avor Anach D 1. 3,9 3,95 50 3,9 3,95 8,5 3,0 3,05 3,0 3,05 2,9 2,85 2,9 2,85 2. 42 9,5 3. 41 9,0 4. 45 12,5 5. 46 12,0 6. 46 12,0 7. 47 13,0 8. 47 13,0 9. 56 17,0 10. 57 18,0 11. 55 18,0 1 - 3 : Aushärtungszeit 7 Tage im Feuctraum 4 - 8 : " 13 Tage (10 Tage im Feuchtraum, 3 Tage unter Wasser) 9 - 10 : " 28 Tage (10 Tage im Feuchtraum, 18 Tage unter Wasser) 11 : f1 28 Tage nur im Feuchtraum Feuchtraum bedeutet: Aushärten über Wasser in Luft einer bestimmten relativen Feuchtigkeit bei 200C, -Versuch 3 1783 g Trockenfasern wie bei Versuch 1 werden in eine Lösung von 260 ml Me2SiCl2(Dimethyldiclorsin)/3 ml Zinn-II-Octoat in 3000 ml 1.1.1-Trichloräthan kurz getaucht, zentrifugiert (2050 g Naßfasern) und mit 2000 g Trockenzementpulver behandelt und vom Lösungsmittel befreit (2606,14 g Trockenzementpulverfasern, 1600 g fallen ab).500 + 160 + 120 + 6.28 500 + 160 + 120 + 5.0 = Table 2 Reagent / Dry Cement Powder - Unmodified Modified Fibers Fibers Avor Anach D Avor Anach D 1. 3.9 3.95 50 3.9 3.95 8.5 3.0 3.05 3.0 3.05 2.9 2.85 2.9 2.85 2. 42 9.5 3. 41 9.0 4. 45 12.5 5. 46 12.0 6. 46 12.0 7. 47 13.0 8. 47 13, 0 9. 56 17.0 10. 57 18.0 11. 55 18.0 1 - 3: curing time 7 days in the fire room 4 - 8: "13 days (10 days in a damp room, 3 days under water) 9 - 10: "28 days (10 days in a damp room, 18 days under water) 11: f1 28 days only in a damp room Wet room means: curing over water in air of a certain relative humidity at 200C, -Experiment 3 1783 g of dry fibers as in experiment 1 are in a Solution of 260 ml Me2SiCl2 (dimethyldiclorsin) / 3 ml tin-II-octoate in 3000 ml 1.1.1-trichloroethane briefly dipped, centrifuged (2050 g wet fibers) and treated with 2000 g dry cement powder and freed from the solvent (2606.14 g dry cement powder fibers, 1600 g fall off).
Faserbelegung mit Reagenz: 267 o 260 = 0,0129 entspricht 3000 . 1783 1,29% Faserbelegung mit Trockenzementpulver: 800/1785 = 0,448 entspricht 44,8% Anteil Trockenfasern in der Standardbetonmischung: 8 500 + 160 + 120 + 11,68 = 0,0101 entspricht 1,01% Tabelle 3 Reagenz/Trockenzementpulver-modifizierte-Faser Avor Anach I) 1. 3,9 3,95 16,5 1 - 2 : Aushärtungszeit 3,0 3,05 6 Tage im Feucht-2,9 2,85 raum 2. 17 3 - 4 : Aushärtungszeit 3. 17,5 7 Tage im Feucht-4. 17,5 raum 5. 18,0 5 - 10: Aushärtungszeit 6. 18,0 8 Tage im Feucht-7. 18,5 raum 8. 18,5 Reagenz/Trocken-9. 18,0 zementpulver-modi-10. 18,5 fizierte Fasern erst nach 8-tägigem Stehen an Luft in die Standardbetonmischung eingearbeitet.Fiber coverage with reagent: 267 o 260 = 0.0129 corresponds to 3000. 1783 1.29% fiber coverage with dry cement powder: 800/1785 = 0.448 corresponds to 44.8% share Dry fibers in the standard concrete mix: 8 500 + 160 + 120 + 11.68 = 0.0101 corresponds 1.01% Table 3 Reagent / dry cement powder modified fiber Avor Anach I) 1. 3.9 3.95 16.5 1 - 2: curing time 3.0 3.05 6 days in the moist 2.9 2.85 room 2. 17 3 - 4: curing time 3. 17.5 7 days in the Feucht-4. 17.5 room 5. 18.0 5 - 10: curing time 6. 18.0 8 days in the wet 7. 18.5 space 8. 18.5 reagent / dry 9. 18.0 cement powder modes-10. 18.5 fused fibers only after standing in air for 8 days incorporated into the standard concrete mix.
Versuch 4 5 g Trockenfasern wie bei Versuch 1 werden in eine Lösung von 1 ml VinMeSiC12/0,02 ml Zinn-II-Octoat in 50 ml Chloroform getaucht, zentrifugiert (12 g Naßfasern), mit 5 g Trockenzementpulver behandelt und vom Lösungsmittel befreit (6,14 g Trockenzementpulverfasern, 4 g fallen wieder von den Fasern ab). Die Hälfte = 3,07 g Trockenzementpulverfasern werden in die Standardbetonmischung (250 g Sand, 80 g Trockenzementpulver, 60 g Wasser) eingearbeitet.Experiment 4 5 g of dry fibers as in experiment 1 are put into a solution of 1 ml VinMeSiC12 / 0.02 ml tin (II) octoate immersed in 50 ml chloroform, centrifuged (12 g wet fibers), treated with 5 g dry cement powder and freed from solvent (6.14 g dry cement powder fibers, 4 g fall off the fibers again). The half = 3.07 g dry cement powder fibers are added to the standard concrete mix (250 g sand, 80 g dry cement powder, 60 g water) incorporated.
Faserbelegung mit Trockenzementpulver: 1/5 = 0,2 entspricht 20% 1 . 7 Faserbelegung mit Reagenz: = 0,028 entspricht 2,8%.Fiber covering with dry cement powder: 1/5 = 0.2 corresponds to 20% 1 . 7 Fiber coverage with reagent: = 0.028 corresponds to 2.8%.
50 . 5 Anteil Trockenfasern in der Standardbetonmischung: 2,5 250 + 80 +60 + 3,07 Tabelle 4 Reagenz/Trockenzementpulver-modifizierte Fasern Avor Anach D 1. 3,9 3,95 15 1 - 3 : Aushärtung 3 Tage im 3,0 3,05 Feuchtraum 2,9 2,85 4 - 6 : Aushärtung 6 Tage im 2. 15 Feuchtraum 3. 15 7 - 8 : Aushärtung 28 Tage 4. 21 im Feuchtraum 5. 20,5 6. 21 7. 28,5 8. 29 Versuch 5 5 g Trockenfasern wie bei Versuch 1 werden in eine Lösung von 3 ml VinMeSiC12/0,02 ml Zinn-II-Octoat in 50 ml Chloroform getaucht, zentrifugiert (16 g Naßfasern), mit 4 g Trockenzementpulver behandelt und vom Lösungsmittel befreit (6,16 g Trockenzementpulverfasern, 3,5 g fällt wieder von den Fasern ab). Die Hälfte = 3,08 g Trockenzementpulverfasern werden in die Standardbetonmischung (250 g Sand, 80 g Trockenzementpulver, 60 g Wasser) eingearbeitet. 50. 5 Proportion of dry fibers in the standard concrete mix: 2.5 250 + 80 +60 + 3.07 Table 4 Reagent / dry cement powder modified fibers Avor Anach D 1. 3.9 3.95 15 1 - 3: hardening for 3 days in a 3.0 3.05 damp room 2.9 2.85 4 - 6: hardening 6 days in the 2. 15 damp room 3. 15 7 - 8: hardening 28 days 4. 21 in a damp room 5. 20.5 6. 21 7. 28.5 8. 29 Experiment 5 5 g dry fibers as in experiment 1, a solution of 3 ml VinMeSiC12 / 0.02 ml tin-II-octoate in 50 ml of chloroform immersed, centrifuged (16 g wet fibers), with 4 g dry cement powder treated and freed from solvent (6.16 g dry cement powder fibers, 3.5 g falls off the fibers again). Half = 3.08 g of dry cement powder fibers into the standard concrete mix (250 g sand, 80 g dry cement powder, 60 g water) incorporated.
Faserbelegung mit Trockenzementpulver: 0,5/5 = 0,1 entspricht 10%.Fiber coverage with dry cement powder: 0.5 / 5 = 0.1 corresponds to 10%.
3 . 11 Faserbelegung mit Reagenz: = 0,132 entspricht 13%. 50 . 5 Anteil Trockenfasern in der Standardbetonmischung: 2,5 = 0,0063 entspricht 0,63% 250 + 80 + 60 + 3,08 Tabelle 5 Reagenz/Trockenzementpulver-modifizierte Fasern Avor A nach 1> 1. 3,9 3,95 14 1 - 2 : Aushärtungszeit 2 Tage 3,0 3,05 im Feuchtraum 2,9 2,85 3 - 5 : Aushärtungszeitr5 Tage 2. 14 im Feuchtraum 3. 21 6 - 7 : Aushärtungszeit 28 Tage 4. 21,5 im Feuchtraum 5. 22,0 6. 29,0 7. 29,0 Versuch 6 Es wurde die Druckfestigkeit von Standardprobekörpern (3,9 cm, 3,0 cm, 2,9 cm) mit Standardbetonmischung (250 g Sand 0 bis 0,3 mm Korngröße, 80 g Trockenzementpulver, 60 g Wasser) bestimmt. Das Wasser/Zementverhältnis betrug 6/8 = 0,75.3. 11 Fiber coverage with reagent: = 0.132 corresponds to 13%. 50. 5 share Dry fibers in the standard concrete mix: 2.5 = 0.0063 corresponds to 0.63% 250 + 80 + 60 + 3.08 Table 5 Reagent / dry cement powder-modified Fibers A before A after 1> 1. 3.9 3.95 14 1 - 2: curing time 2 days 3.0 3.05 in a damp room 2.9 2.85 3 - 5: curing time 5 days 2. 14 in a damp room 3. 21 6 - 7: curing time 28 days 4. 21.5 in a damp room 5. 22.0 6. 29.0 7. 29.0 attempt 6 The compressive strength of standard test specimens (3.9 cm, 3.0 cm, 2.9 cm) with standard concrete mix (250 g sand 0 to 0.3 mm grain size, 80 g dry cement powder, 60 g water). The water / cement ratio was 6/8 = 0.75.
Folgende Mörteldruckfestigkeiten wurden ermittelt: Tabelle 6 Erhärtungszeit: 3 Tage 7 Tage 28 Tage 5 N/mm2 7 N/mm2 16,5 N/mm2 Versuch 7 2 g trockene Zellwolle (Länge 12 mm) werden in eine Lösung von 1 g VinMeSiC12/0,02 ml Zinn-II-Octoat in 20 ml Chloroform getaucht, zentifugiert (10 g Naßfasern), mit 2 g Trockenzementpulver behandelt und vom Lösungsmittel befreit (2,9 g Trockenzementpulverfasern, 1,5 g Trockenzementpulver fällt wieder von den Fasern ab).The following mortar compressive strengths were determined: Table 6 Setting time: 3 days 7 days 28 days 5 N / mm2 7 N / mm2 16.5 N / mm2 Test 7 2 g dry rayon (Length 12 mm) are in a solution of 1 g VinMeSiC12 / 0.02 ml tin-II-octoate in 20 ml of chloroform immersed, centrifuged (10 g wet fibers), with 2 g dry cement powder treated and freed from solvent (2.9 g dry cement powder fibers, 1.5 g Dry cement powder falls off the fibers again).
Faserbelegung mit Trockenzementpulver: 0,5/2 - 0,25 entspricht 25%.Fiber coverage with dry cement powder: 0.5 / 2 - 0.25 corresponds to 25%.
1.8 Faserbelegung mit Reagenz: 20.2 = 0,2 entispricht 20 %.1.8 Fiber coverage with reagent: 20.2 = 0.2 corresponds to 20%.
Anteil Trockenfasern in der Standardbetonmischung: 2 125 + 40 + 30 + 2,9 5 0,01 entspricht 1% bei Reagenz/ Trockenzementpulver-modifizierten Fasern 125 + 40 + 30 + 2 = 0,01 entspricht 1% bei nicht mod. Fasern Tabelle 7 Reagenz/Trockenzementpulver- nicht modifizierte modifizierte Fasern Fasern Avor Anach D Avor Anach D 1. 3,9 4,1 17 3,9 4,0 11,0 3,0 3,1 3,0 3,1 2,9 2,7 2,9 2,8 2. 17 11,5 3. 17,5 12 4. 17,5 12 1 - 2 : Aushärtungszeit 6 Tage im Feuchtraum 3 - 4 : Aushärtungszeit 7 Tage im Feuchtraum Versuch 8 2,5 g Zellwolle (Länge 12 mm, trocken) werden in eine Lösung von 3 g VinMeSiC12/0,02 ml Zinn-II-Octoat in 25 ml Chloroform getaucht, zentrifugiert (9 g Naßfasern), mit 2 g Trockenzementpulver behandelt und vom Lösungsmittel befreit (3,78 g Trockenzementpulverfasern, 1,5 g Trockenzementpulver fällt wieder von den Fasern ab). Die Hälfte -= 1,89 g*Trockenzementpulverfasern werden in die Andardbetonmischung (250 g Sand, 80 g Trockenzementpulver, 60 g Wasser) eingearbeitet.Proportion of dry fibers in the standard concrete mix: 2 125 + 40 + 30 + 2.9 5 0.01 corresponds to 1% for fibers modified with reagent / dry cement powder 125 + 40 + 30 + 2 = 0.01 corresponds to 1% if not mod. Fibers Table 7 Reagent / dry cement powder unmodified modified fibers fibers Avor Anach D Avor Anach D 1. 3.9 4.1 17 3.9 4.0 11.0 3.0 3.1 3.0 3.1 2.9 2.7 2.9 2.8 2nd 17 11.5 3rd 17.5 12 4th 17, 5 12 1 - 2: curing time 6 days in a damp room 3 - 4: curing time 7 days in a damp room Experiment 8 2.5 g rayon (length 12 mm, dry) are in a solution of 3 g VinMeSiC12 / 0.02 ml of tin (II) octoate immersed in 25 ml of chloroform, centrifuged (9 g of wet fibers), with 2 g dry cement powder treated and freed from solvent (3.78 g dry cement powder fibers, 1.5 g dry cement powder falls off the fibers again). Half - = 1.89 g * dry cement powder fibers are in the andard concrete mix (250 g sand, 80 g dry cement powder, 60 g of water) incorporated.
Faserbelegung mit Trockenzementpulver: 0,5/2,5 = 0,2 entspricht 20%.Fiber coverage with dry cement powder: 0.5 / 2.5 = 0.2 corresponds to 20%.
3 . 6,5 Faserbelegung mit Reagenz: = 0,312 25 . 2,5 entspricht 31,2%.3. 6.5 Fiber loading with reagent: = 0.312 25. 2.5 corresponds to 31.2%.
Anteil Trockenfasern in der Standardbetonmischung: 2.5 250 + 80 + 60 + 3,78 = 0,0063 entspricht 0,63%.Proportion of dry fibers in the standard concrete mix: 2.5 250 + 80 + 60 + 3.78 = 0.0063 corresponds to 0.63%.
Tabelle 8 Reagenz/Trockenzementpulver-modifizierte Fasern Avor Anach D 1. 3,9 4,1 10 1 - 2 : Aushärtngszeit 2 Tage 3,0 3,1 im Feuchtraum 2,9 2,7 3 - 5 : Aushärtungszeit 5 Tage 2. 10 im Feuchtraum 3. 15 4. 15 5. 15 Versuch 9 1 g Zellwollfasern (Länge 12 mm, trocken) werden in eine Lösung von 0,5 g Dimethyldichlorsilan (CH3)2SiC12/ 0,02 ml Zinn-II-Octoat in 25 ml Chloroform getaucht, zentrifugiert (4 g Naßfasern), mit 0,5 g Trockenzementpulver behandelt und vom Lösungsmittel befreit (1,31 g Trockenzementpulverfasern, 0,25 g Trockenzement fällt wieder von den Fasern ab). Table 8 Reagent / dry cement powder modified fibers Avor Anach D 1. 3.9 4.1 10 1 - 2: curing time 2 days 3.0 3.1 in a damp room 2.9 2.7 3 - 5: curing time 5 days 2. 10 in a damp room 3. 15 4. 15 5. 15 Experiment 9 1 g cellulose fibers (Length 12 mm, dry) are dissolved in a solution of 0.5 g of dimethyldichlorosilane (CH3) 2SiC12 / 0.02 ml tin (II) octoate immersed in 25 ml chloroform, centrifuged (4 g wet fibers), treated with 0.5 g dry cement powder and freed from solvent (1.31 g dry cement powder fibers, 0.25 g dry cement falls off the fibers again).
Faserbelegung mit Trockenzementpulver: 0,25/1 = 0,25 entspricht25, Faserbelegung mit Reagenz: 0,5 . 3 = 0,06 entspricht 6%.Fiber coating with dry cement powder: 0.25 / 1 = 0.25 corresponds to 25, Fiber coverage with reagent: 0.5. 3 = 0.06 corresponds to 6%.
25 . 1 Anteil Trockenfasern in der Standardbetonmischung: 125 + 40 + 30 + 1,31 = 0,005 entspricht 0,5%. 25th 1 proportion of dry fibers in the standard concrete mix: 125 + 40 + 30 + 1.31 = 0.005 corresponds to 0.5%.
Tabelle 9 Reagenz/Trockenzementpulver-modifizierte Fasern Avor Anach D 1. 3,9 4,1 15 1 - 3 : Aushärtungszeit 2 Tage 3,0 3,1 im Feuchtraum 2,9 2,7 4 -,5 : Aushärtungszeit 5 Tage 2. 15 im Feuchtraum 3. 15 er 4. 15 5. 18,5 6. 22 7. 30 Versuch 10 5 g Zellwollfasern (Länge 12 mm, trocken) werden in eine Lösung von 1 g VinMeSiC12/0,02 ml Zinn-II-Octoat in 50 ml Chloroform getaucht, zentrifugiert (Naßfasern 14 g), mit 3,5 g Trockenzementpulver behandelt und vom Lösungsmittel befreit (6,18 g Trockenzementpulverfasern, 2,5 g Trockenzementpulver fällt wieder von den Fasern ab). Die Hälfte = 3,09 g Trockenzementpulverfasern werden in die Standardbetonmischung (250 g Sand, 80 g Zementpulver, 60 g Wasser) eingearbeitet.Table 9 Reagent / dry cement powder modified fibers Avor Anach D 1. 3.9 4.1 15 1 - 3: curing time 2 days 3.0 3.1 in a damp room 2.9 2.7 4 -, 5 : Curing time 5 days 2. 15 in a damp room 3. 15 he 4. 15 5. 18.5 6. 22 7. 30 Experiment 10 5 g of cellulose fibers (length 12 mm, dry) are placed in a solution of 1 g VinMeSiC12 / 0.02 ml tin (II) octoate immersed in 50 ml chloroform, centrifuged (Wet fibers 14 g), treated with 3.5 g of dry cement powder and removed from the solvent freed (6.18 g dry cement powder fibers, 2.5 g dry cement powder falls again from the fibers). Half = 3.09 g dry cement powder fibers are in the Standard concrete mixture (250 g sand, 80 g cement powder, 60 g water) incorporated.
Faserbelegung mit Trockenzementpulver: 1/5 = 0,2 entspricht 20%.Fiber coverage with dry cement powder: 1/5 = 0.2 corresponds to 20%.
Faserbelegung mit Reagenz: @@ 1 9 = 0,036 entspricht 3,6%.Fiber coverage with reagent: @@ 1 9 = 0.036 corresponds to 3.6%.
50.5 Anteil Trockenfasern in der Standardbetonmischung: 5 250 + 80 + 60 + 6,18 = 0,012 entsricht 1,2%.50.5 Proportion of dry fibers in the standard concrete mix: 5 250 + 80 + 60 + 6.18 = 0.012 corresponds to 1.2%.
tabelle 10 Reagenz/Trockenzementpulver-modifizierte Fasern Avor Anach D 1. 3,9 4,1 12 1 - 2 s Aushärtungszeit 3 Tage 3'° 3,1 im Feuchtraum 2,9 2,7 3 - 4 s Aushärtungszeit 6 Tage 2. 13 im Feuchtraum 3. 18 5 : Aushärtufigszeit~7 Tage 4. 18 Feuchtraum 5. 19 6 : Aushärtungszeit 28 6. 26 Tage im Feuchtraum Versuch 11 1 g Trockenfasern wie bei Versuch 1 werden in eine Lösung von 0,5 g Dimethyldichlorsilan (CH3)25iC12/O,02 ml Zinn-II-Octoat in 25 ml 1.1.1-Trichloräthan getaucht, zentrifugiert (4 g Naßfasern), mit 1 g Trockenzementpulver behandelt und vom Lösungsmittel befreit (1,26 g Trockenzementpulverfasern, 0,8 g Trockenzementpulver fällt wieder von den Fasern ab).table 10 reagent / dry cement powder-modified fibers Avor Anach D 1. 3.9 4.1 12 1 - 2 s curing time 3 days 3 ° 3.1 in a damp room 2.9 2.7 3 - 4 s curing time 6 days 2. 13 in a damp room 3. 18 5: curing time ~ 7 days 4. 18 wet room 5. 19 6: curing time 28 6. 26 days in wet room test 11 1 g of dry fibers as in Experiment 1 are in a solution of 0.5 g of dimethyldichlorosilane (CH3) 25iC12 / O, 02 ml tin (II) octoate immersed in 25 ml 1.1.1 trichloroethane, centrifuged (4 g wet fibers), treated with 1 g dry cement powder and freed from the solvent (1.26 g dry cement powder fibers, 0.8 g dry cement powder fall again from the Fibers off).
Faserbelegung mit Trockenzementpulver: 0,2/1 = 0,2 entspricht 20%.Fiber coverage with dry cement powder: 0.2 / 1 = 0.2 corresponds to 20%.
Faserbelegung mit Reagenz: 2°55- 13 = 0,06 entspricht 6%.Fiber coverage with reagent: 2 ° 55-13 = 0.06 corresponds to 6%.
Anteil Trockenfasern in der Standardbetonmischung: 125 + 40 + 30 + 1,26 = 0,0050 entspricht 0,5%.Proportion of dry fibers in the standard concrete mix: 125 + 40 + 30 + 1.26 = 0.0050 corresponds to 0.5%.
Wie bei Versuch 11, nur mit VinMeSiCl2 und 3 g Naßfasern Faserbelegung mit Reagenz: ####### = 0,04 entspricht 4%.As in experiment 11, only with VinMeSiCl2 and 3 g of wet fibers with reagent: ####### = 0.04 corresponds to 4%.
Anteil Trockenfasern in der Standardbetonmischung: 125 + 40 + 30 + 1,24 = 0,005 entspricht 0,5%.Proportion of dry fibers in the standard concrete mix: 125 + 40 + 30 + 1.24 = 0.005 corresponds to 0.5%.
Tabelle 11 ('CH ) 2SiC12-Trockenz ementpulver- VinMeSiCl2-Trockenzemodifizierte Fasern mentpulver-modifizierte Fasern Avor Anach D Avor Anach D 1. 3,9 3,95 17 3,9 3,95 14 3,0 3,05 3,9 3,95 2,9 2,85 2,9 2,85 2. 17 14 3, 24 21,0 4. 31 28 1 - 2 : Aushärtung 2 Tage im Feuchtraum 3 : Aushärtungszeit 5 Tage im Feuchtraum 4 : Aushärtungszeit 28 Tage im Feuchtraum In die nun folgende Vergleichstabelle sind außer den bereits aufgeführten noch weitere Versuche aufgenommen.Table 11 ('CH) 2SiC12-dry cement powder- VinMeSiCl2-dry-modified Fibers ment powder modified fibers Avor Anach D Avor Anach D 1. 3.9 3.95 17 3.9 3.95 14 3.0 3.05 3.9 3.95 2.9 2.85 2.9 2.85 2. 17 14 3, 24 21.0 4. 31 28 1 - 2: Curing 2 days in a damp room 3: curing time 5 days in a damp room 4: curing time 28 days in a damp room The comparison table below also includes the listed further attempts were added.
Die Wirkungsweise der Vorrichtung zur Herstellung von organischem Verstärkungs- und Armierungsmaterial läßt sich den Figuren 1 bis 3 entnehmen.The operation of the device for the production of organic Reinforcement and reinforcement material can be found in FIGS.
Die Diagramme 13 und 14 geben den funktionalen, graphischen Zusammenhang zwischen Druckfestigkeit und %-Faserbelegung mit Modifizierungsreagenz wieder.Diagrams 13 and 14 show the functional, graphic relationship between compressive strength and% fiber coverage with modifying reagent again.
In der die Versuche bzw. Tabellen 1 bis 11 zusammenfassenden Tabelle 12 besitzt die Standardbetonmischung jeweils die Zusammensetzung (250 g Sand, O bis 0,3 mm Korngröße, 80 g Zement, 60 g Wasser) und die Druckfestigkeiten gemäß Tabelle 6.In the table summarizing the experiments or tables 1 to 11 12, the standard concrete mix has the composition (250 g sand, O up to 0.3 mm grain size, 80 g cement, 60 g water) and the compressive strengths according to Table 6.
Tabelle 12 PP-PE-Co- Modifi- Lsgs- %-Faser- %-Faserbepolymer- zierungs- mittel belegung legung mit Fasern reagenz mit Trockenze-Reagenz mentpulver 1 " VinMeSiCl2 CHCl3 3 30 2 " " " 3-3 "-4 " VinMeSiCl2 CHCl3 5,6 20 5 " " " 6 50/10/20/30/40 6 "-7 " VinMeSiC12 CHCl3 2,8 20 8 " " " 8 10 9 " " " 10 20 10 " " " 13,2 10 11 " " " 12 20 12 " " 1.1.1.-Tri- 4 20 chloräthan 13 n Me2SiCl2 " 6 20 14 " " " 10 20 15 " " " 20 20 16 " " " II 3 20 17 " " " 1,3 45 18 Zellwoll- VinMeSiCl2 CHCl3 20 25 fasern 19 "-20 " VinMeSiCl2 CHCl3 31,2 20 21 " " " 3,6 20 22 " " " 3 20 23 " " n 5 20 24 " I1 " " 9 15 25 " Me2SiCl2 " 5 40 26 " " " 6 25 27 C-Fasern-Länge 12 mm Zu Tabelle 12 %-Anteil Druckfestigkeit D (N/mm²) Trockenfasern nach x Tagen Aushärtungsin-der Standard- zeit betonmischung 2 3 5 6 7 10 13 28 Tage 1. 2,47 12,1 14,1 20 2. 2,49 9 10,3 ' 18 3. 2,50 8,5 9,8 17 4. 0,6 41,0 46,2 56,5 5. 0,6 42 47 57 6. 0,6 9 12,6 17,5 7. 0,6 15 20 21,5 28,75 8. 0,6 35 49 9. 0,6 28 40 10. 0,6 14 21,5 23 29 11. 0,6 14 21 30 12. 0,5 14 21 28 13. 0,5 17 24 25 31 14. 1,0 22 23 28 15. 1,0 18 19 25 16. 1,0 20 21,5 26 17. 1,0 16,7 17,5 25 18. 1,0 17 17,5 25 19. 1,0 11,8 12 20 20. 0,6 10 15 16,5 17,5 24 21. 1,2 12,5 18 19 26,5 22. 0,6 13 18 19 26 23. 0,6 15 21 22 28 24. 0,6 25 35 36,5 47 25. 0,5 15 22 29 26. 0,5 15 18,5 22,5 30 27. 0,5 18 25 32 Fig. 1 Vorrichtung zum Modifizieren von Endlosfasern oder Folien.Table 12 PP-PE-Co- Modifi- Lsgs-% -Fiber-% -Fiberbepolymerzierungs- medium coating with fibers reagent with Trockenze reagent powder 1 "VinMeSiCl2 CHCl3 3 30 2 "" "3-3" -4 "VinMeSiCl2 CHCl3 5.6 20 5" "" 6 50/10/20/30/40 6 "-7" VinMeSiC12 CHCl3 2.8 20 8 "" "8 10 9" "" 10 20 10 "" "13.2 10 11" " "12 20 12" "1.1.1.-Tri- 4 20 chloroethane 13 n Me2SiCl2" 6 20 14 "" "10 20 15 "" "20 20 16" "" II 3 20 17 "" "1.3 45 18 Cellulose - VinMeSiCl2 CHCl3 20 25 fibers 19 "-20" VinMeSiCl2 CHCl3 31.2 20 21 "" "3.6 20 22" "" 3 20 23 "" n 5 20 24 "I1" "9 15 25" Me2SiCl2 "5 40 26" "" 6 25 27 C-fiber length 12 mm to Table 12% share of compressive strength D (N / mm²) dry fibers after x days of curing Standard time concrete mix 2 3 5 6 7 10 13 28 days 1. 2.47 12.1 14.1 20 2. 2.49 9 10.3 '18 3. 2.50 8.5 9.8 17 4. 0.6 41.0 46.2 56.5 5. 0.6 42 47 57 6. 0.6 9 12.6 17.5 7. 0.6 15 20 21.5 28.75 8. 0.6 35 49 9. 0.6 28 40 10. 0.6 14 21.5 23 29 11. 0.6 14 21 30 12. 0.5 14 21 28 13. 0.5 17 24 25 31 14. 1.0 22 23 28 15. 1.0 18 19 25 16. 1.0 20 21.5 26 17. 1.0 16.7 17.5 25 18. 1.0 17 17.5 25 19. 1.0 11.8 12 20 20. 0.6 10 15 16.5 17.5 24 21. 1.2 12.5 18 19 26.5 22. 0.6 13 18 19 26 23. 0.6 15 21 22 28 24. 0.6 25 35 36.5 47 25. 0.5 15 22 29 26. 0.5 15 18.5 22.5 30 27. 0.5 18 25 32 Fig. 1 device for modifying continuous fibers or Foils.
Fünfzonenkanal (horizontal, zusammensteckbare Kanalabschnitte).Five-zone duct (horizontal, plug-in duct sections).
1 Warmluftzone 2 Sprühzone(n) für Katalysator und Reagenz Lösung, Suspension 3 Trockenzementpulverzone (auch Sprühzone für Trockenzementpulver oder -Suspension) 4' ' 4 Warmluftzone(n) (Vo-rreaktion/Nachreaktion und Lösungsmittelrückgewinnung) 5 Trockenzementdosiereinrichtung z.B. mit Förderschnecke und Zuführleitung 6 Motor für Propeller (ersetzt Sprüheinrichtung) 7 Propeller 8 Gummirollen 9 Sprüharme 10 Pumpe für Reagenz und Katalysator Lösung, Suspension 11 Abflußleitung aus Sprühzone 12 Druckausgleichsrohr 13 Behälter für die Sprühlösung 14 Filterkammer (herausnehmbar mit Führungsrillen senkrecht zur Zeichenebene) 15 Gewebefilter (herausnehmbar mit Führungsrillen senkrecht zur Zeichenebene) 16 Aufklappbarer Boden der Filterkammer (Entnahme des überschüssigen rockenzementpulvers) 17 Kühler (Kühlmittel z.3. Wasser) 18 Behälter für rückgewonnenes Lösungsmittel 19 Luftaustrittsleitung mit Überdruckventil 20 Luftpumpe 21 Frischluftzuführungsleitung mit Ventil 22 Lufterhitzer 23 Luftrücklaufleitung aus dem Kreislauf 24 Pumpe zum Zurückleiten des zurückgewonnenen Lösungsmittel 25 Rücklaufleitung für zurückgewonnenes Lösungsmittel, frisches Lösungsmittel, frische Lösung bzw. Suspension (Katalysator und Reagenz in inertem Lösungsmittel) 26 Endlosfasern 27 Kratzblech 28 Zuführungsleitung frischen Lösungsmittels, frischer Lösung bzw. Suspension (Katalysator und Reagenz in inertem Lösungsmittel) 29 Gummilappen zur Dichtung 30 Entnahmebehälter mit Ventil zur Entnahme Uberschüssigen Trockenzementpulvers mit Führungsrillen senkrecht zur Zeichenebene, herausnehmbar Fig. 2 Vorrichtung zum Modifizieren von Stapelfasern.1 warm air zone 2 spray zone (s) for catalyst and reagent solution, Suspension 3 dry cement powder zone (also spray zone for dry cement powder or Suspension) 4 '' 4 warm air zone (s) (pre-reaction / post-reaction and solvent recovery) 5 Dry cement metering device e.g. with screw conveyor and feed line 6 Motor for propellers (replaces spray equipment) 7 propellers 8 rubber rollers 9 spray arms 10 Pump for reagent and catalyst solution, suspension 11 Discharge line from spray zone 12 Pressure equalization tube 13 Container for the spray solution 14 Filter chamber (removable with guide grooves perpendicular to the plane of the drawing) 15 fabric filters (removable with Guide grooves perpendicular to the plane of the drawing) 16 hinged bottom of the filter chamber (Removal of the excess rock cement powder) 17 Cooler (coolant for 3rd water) 18 Recovered solvent container. 19 Air outlet line with pressure relief valve 20 Air pump 21 Fresh air supply line with valve 22 Air heater 23 Air return line from circuit 24 pump for returning the recovered solvent 25th Return line for recovered solvent, fresh solvent, fresh Solution or suspension (catalyst and reagent in inert solvent) 26 continuous fibers 27 Scraper plate 28 Supply line for fresh solvent, fresh solution or Suspension (catalyst and reagent in inert solvent) 29 rubber rags for Seal 30 removal container with valve for removing excess dry cement powder with guide grooves perpendicular to the plane of the drawing, removable Fig. 2 device for modifying staple fibers.
Fiz. 3 Alternativeinrichtung für 13, 35, 15, 3 Fünfzonenkanal (vertikal, zusammensteckbare Kanalabschnitte).Fiz. 3 alternative equipment for 13, 35, 15, 3 Five-zone duct (vertical, plug-in duct sections).
1 Homogensone für Stapelfasern 2 zwei Sprühzonen für Katalysator und Reagenz als Lösung oder Suspension; oder eine Spruhzone für Katalysatorlösung und eine Sprühzone für Reagenzlösung 3 Trockenzementpulverzone (oder Trockenzementpulversuspension in inertem Lösungsmittel) 4 Homogenzone(n) für modifizierte Stapelfasern 5 Trockenzementdosiereinrichtung mit Förderschnecke und Zuführungsleitung (auch Trockenzementpulver oder -suspensionsprüheinrichtung) 6 Motor 7 Propeller 9 Gemeinsame Propellerachse 10 Achsenlager 11 Deckel mit Führungsmuffe zum Zusammenstecken mit Ranalrohr 13 Mittelstück mit Führungsmuffe zum Zusammenstecken mit Kanalrohr 14 Filterkammer 15 Gewbefilter 16 Herunterklappbarer Boden der Filterkammer zur Entnahme überschüssigenTrockenzementpulvers 17 Kühler 18 Behälter für zurückgewonnenes Lösungsmittel 19 Luftaustrittsleitung mit Uberdruckventil 21 Frischluftzuführungsleitung mit Ventil 22 Lufterhitzer 23 Luftrückleitung (Kreislauf) 24 Pumpe zum Zurückleiten des zurückgewonnenen Lösungsmittel 25 Rücklaufleitung für zurückgewonnenes Lösungsmittel, frisches Lösungsmittel, frische Lösung (Katalysator und Reagenz in inertem Lösungsmittel) bzw. Suspension aus'28 26 Stapelfaserdosiereinrichtung mit Förderschnecke und Zuführungsl eitung 27 Zyklon 3,8 Vorratsbehälter (z.B. Sack für modifizierte Stapelfasern) 29 Zuführungsleitung vom Zyklon-zur Filterkammer 14 33 Leitung zum Kühler 34 Herunterklappbarer Boden des Mittelstückes zur Entnahme überschüssigen Trockenzementpulvers 35 Herunterklappbarer Rost zur Entnahme modifizierter Fasern 36 Endstück mit Führungsmuffen zum Zusammenstecken mit Kanalrohr 37 Kanalrohr Fig. 4 Kreislaufkanal 1 Klappe zum Zuführen von zu modifizierenden Stapelfasern 2 Klappe zur Entnahme von modifizierten Stapelfasern und überschüssigen Trockenzementpulvers 5 Trockenzementpulverbesprühung mit Düsen (Suspension) 3g Wärmeaustauscher zur Heitzung des Kreislaufkanals 6 Motor zum Antrieb einer mehrere Propeller tragenden Achse 9 Katalysator und Reagenz als Lösungen Suspension, Besprühung mit Düse 53 Leitung zum Kühler für Lösungsmittelrückgewinnung Leerseite1 Homogensone for staple fibers 2 two spray zones for catalyst and Reagent as a solution or suspension; or a spray zone for catalyst solution and a spray zone for reagent solution 3 dry cement powder zone (or dry cement powder suspension in inert solvent) 4 homogeneous zone (s) for modified staple fibers 5 dry cement metering device with screw conveyor and feed line (also dry cement powder or suspension spraying device) 6 Motor 7 Propeller 9 Common propeller shaft 10 Axle bearing 11 Cover with guide sleeve for plugging together with sewer pipe 13 Middle piece with guide sleeve for plugging together with sewer pipe 14 filter chamber 15 fabric filter 16 foldable Bottom of the filter chamber for removing excess dry cement powder 17 cooler 18 Container for recovered solvent. 19 Air outlet line with pressure relief valve 21 Fresh air supply line with valve 22 Air heater 23 Air return line (circuit) 24 Pump for returning the recovered solvent. 25 Return line for recovered solvent, fresh solvent, fresh solution (catalyst and reagent in inert solvent) or suspension from staple fiber dosing device with screw conveyor and feed line 27 cyclone 3.8 storage container (e.g. sack for modified staple fibers) 29 Feed line from the cyclone to the filter chamber 14 33 Line to the cooler 34 Fold-down bottom of the middle section for removal excess dry cement powder 35 Fold-down grate for removing modified Fibers 36 end piece with guide sleeves for plugging together with sewer pipe 37 sewer pipe Fig. 4 circulation channel 1 flap for feeding in staple fibers to be modified 2 flap for removing modified staple fibers and excess dry cement powder 5 Dry cement powder spraying with nozzles (suspension) 3g heat exchanger for heating of the circulation channel 6 motor for driving an axle carrying several propellers 9 Catalyst and reagent as solutions, suspension, spraying with nozzle 53 line to the cooler for solvent recovery Blank page
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