DE3344769C2 - - Google Patents

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen von fasrigen Formteilen gemäß Oberbegriff Patentanspruch 1.
Fasrige Formteile sind bekannt und werden wegen ihres typischen akustischen Verhaltens, d. h., wegen ihrer Fähigkeit zur Geräusch- oder Lärmdämmung bevorzugt auch im Bausektor insbesondere als plattenförmige Produkte, wie beispielsweise Deckenplatten, Deckenpaneele, Fliesen, Wandplatten, Raumteiler usw. eingesetzt. Da die Herstellung von fasrigen Formteilen in Form von Deckenplatten, aus denen Deckenpaneele oder -fliesen gefertigt werden können, eine bevorzugte Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens darstellt, wird die Erfindung nachfolgend unter Bezugnahme auf derartige Deckenplatten beschrieben.
Zur Fertigung von fasrigen Formteilen insbesondere auch in Form von Deckenplatten sind zwei grundsätzlich unterschiedliche Herstellungsmethoden bekannt, die als "Trockenprozeß" bzw. "Naßprozeß" bezeichnet werden können und zu Formteilen mit sehr unterschiedlichen physikalischen Eigenschaften führen.
Bei einem bekannten Verfahren (US-PS 30 50 427), welches von seiner Herstellungsmethode her dem Trockenprozeß zuzuordnen ist, werden aus einem geschäumten Ausgangsmaterial Rohlinge geformt und aus diesen durch Abbinden bzw. Aushärten des Ausgangsmaterials die fasrigen Formteile gewonnen. Das Ausgangsmaterial wird dabei aus Fasern unter Zugabe eines Bindersystems erzeugt, welches bei einer speziellen Ausführung dieses bekannten Verfahrens in Mischung mit Wasser ein Bindemittel, ein schaumerzeugendes Mittel sowie ggf. auch Zusätze von Ton und/oder Gips aufweist. Zum Herstellen des Ausgangsmaterials wird das flüssige Bindersystem auf die im freien Fall nach unten fallenden Fasern aufgesprüht, um eine möglichst feine Verteilung des Bindersystems auf den Fasern zu erhalten. Um die Verteilung des aufgesprühten Bindersystems zu verbessern, ist bei diesem bekannten Verfahren auch vorgesehen, daß das Bindersystem bereits vorgeschäumt auf die Fasern aufgesprüht wird oder ein schaumerzeugendes Mittel verwendet wird, welches mit zeitlicher Verzögerung nach dem Aufsprühen ein Aufschäumen bewirkt, beispielsweise in einer anschließenden Wärmebehandlung. Grundsätzlich erfolgt bei diesem bekannten Verfahren zumindest das endgültige Aufschäumen erst bei dem Aushärten des jeweiligen, aus dem Ausgangsmaterial geformten Rohlings. Dieses bekannte Verfahren dient ausschließlich dazu, fasrige Formteile herzustellen, die eine aufgelockerte Struktur, d. h., große Bereiche ohne Bindemittel aufweisen und daher ein relativ geringes spezifisches Gewicht, allerdings auch bei geringer mechanischer Festigkeit, besitzen.
Dann, wenn fasrige Formteile und dabei insbesondere auch Deckenplatten mit höherem spezifischen Gewicht und höherer mechanischer Festigkeit bzw. Belastbarkeit angestrebt werden, werden diese üblicherweise in einem dem Naßprozeß zuzuordnenden Verfahren hergestellt, bei dem als Ausgangsmaterial ein flüssiger Brei verwendet wird, der durch Mischen der Fasern und des flüssigen Bindersystems erhalten wird und bei bekannten Verfahren dieser Art einen sehr hohen Wasseranteil aufweist. Der flüssige Brei enthält dann organische oder anorganische Fasern, üblicherweise anorganische feuerfeste oder schwer entflammbare Fasern zusammen mit dem Bindemittel für diese Fasern, welches beispielsweise von Stärke gebildet ist. Der flüssige Brei kann darüberhinaus auch noch Füllmittel, wie beispielsweise Zeitungspapier, welches selbst schon als Bindemittel wirkt, Lehm oder Ton, Perlit usw. enthalten. Wegen des hohen Wasseranteils ist es beim Formen der Formteile erforderlich, daß das Ausgangsmaterial auf ein Formsieb beispielsweise einer Langsiebmaschine aufgegossen wird. Der auf das Sieb aufgegossene flüssige Brei wird dann in nachfolgenden Verfahrensschritten durch freies Abtropfen, durch Absaugen, durch Preßrollen sowie schließlich durch heiße Luft getrocknet. Um die erforderliche gute Verteilung der Fasern in dem breiartigen Ausgangsmaterial ohne die Notwendigkeit eines extremen, die Fasern zerstörenden Mischvorgangs sicherzustellen, ist bei diesen, hinsichtlich ihrer Herstellungsmethode dem Naß-Prozeß zuzuordnenden bekannten Verfahren ein hoher Wasseranteil bis zu etwa 95 bis 97% im Ausgangsmaterial erforderlich, so daß beim Eintritt in den Trockner das den Rohling bildende Material üblicherweise noch einen Wassergehalt von 60 bis 70% aufweist und somit für den Trockenvorgang ein erheblicher Energieaufwand notwendig ist.
Die mit diesem bekannten Verfahren hergestellten fasrigen Formteile besitzen zwar ein relativ hohes spezifisches Gewicht und damit eine relativ hohe mechanische Festigkeit, allein wegen des hohen Energieaufwandes sind diese bekannten Verfahren jedoch nachteilig.
Weiterhin sind die bisher nach dem Naßprozeß hergestellten fasrigen Formteile hinsichtlich ihrer akustischen Eigenschaften in bezug auf Geräusch- und Lärmdämmung unbefriedigend. Es wurden hier zwar bereits verschiedene Techniken versucht, um die Geräusch- oder Lärmdämpfung bzw. das entsprechende Schalldämm-Maß (Schalldämmzahl) zu erhöhen, und zwar beispielsweise durch Einbringen von Öffnungen, Nuten und/oder Schlitzen, durch Erzeugung einer Riffelung usw. Mit den bisherigen Naßprozessen ist es aber zumindest schwierig, für die Herstellung von Deckenplatten ein kommerziell brauchbares Produkt zu erhalten, welches neben einer ausreichenden mechanischen Festigkeit auch ein zufriedenstellendes Schalldämm-Maß aufweist, wie dies bisher nur bei im Trocken-Prozeß hergestellten Deckenplatten möglich war, beispielsweise bei solchen, die aus Glasfasern hergestellt sind.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren aufzuzeigen, welches es gestattet, mit vermindertem Energieaufwand fasrige Formteile herzustellen, die bei relativ hohem spezifischem Gewicht und daher guter mechanischer Festigkeit gleichzeitig auch ein zufriedenstellendes Schalldämm-Maß besitzen.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein Verfahren gemäß der Erfindung entsprechend dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 ausgebildet.
Obwohl das erfindungsgemäße Verfahren von seiner Herstellungsmethode dem Naßprozeß zuzuordnen ist, da auch bei dem erfindungsgemäßen Verfahren dem geschäumten Bindersystem die Fasern zur Erzeugung des breiartigen geschäumten Ausgangsmaterials beigemischt werden, besteht der wesentliche Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens gegenüber herkömmlichen Naßprozessen in einem wesentlich verminderten Wasseranteil im Ausgangsmaterial. Hiermit wird eine wesentliche Reduzierung der Aushärt- und Trockenzeit für den jeweiligen Rohling erreicht, womit sich auch eine erhebliche Energieeinsparung ergibt. Das erfindungsgemäße Verfahren ist weiterhin auch sehr umweltfreundlich, da wegen des verminderten Wasseranteils im Ausgangsmaterial sich auch die bei dem Verfahren anfallende Menge an zu entsorgendem Abwasser wesentlich reduziert oder derartiges Abwasser überhaupt nicht anfällt. Weiterhin bietet das erfindungsgemäße Verfahren auch die Möglichkeit, die Rohlinge in besonders einfacher Weise durch Extrudieren aus dem Ausgangsmaterial zu formen, was bei den bisherigen Naßprozessen wegen des erforderlichen hohen Wasseranteils nicht möglich war.
Durch das geschäumte Bindersystem ist eine exzellente Vermischung der Fasern mit dem Bindersystem bzw. dem Bindemittel trotz des reduzierten Wasseranteils möglich. Während es bisher für notwendig erachtet wurde, das Wasser mit den Fasern in einem Verhältnis von 19 : 1 oder höher zu mischen, kann durch das geschäumte Bindersystem ein Verhältnis von Wasseranteil zu Fasern unter 1 : 1 und sogar von 3 : 7, d. h., 30 bis 50% Wasseranteil verwendet werden.
Bei dem Verfahren ist es möglich, das geschäumte Bindersystem dadurch herzustellen, daß zunächst Wasser mit dem schaumerzeugenden Mittel kombiniert und diese Zusammensetzung dann aufgeschäumt wird, wobei das Bindemittel und die anderen festen Bestandteile, welche eventuell in dem geschäumten Bindersystem enthalten sind, der vorgenannten geschäumten Zusammensetzung zugegeben werden. Es hat sich jedoch herausgestellt, daß es vorteilhaft ist, das Wasser und das Bindemittel sowie eventuell auch noch weitere Zusatzstoffe, auf die nachfolgend noch Bezug genommen wird, miteinander zu vermischen, bevor das Aufschäumen des Bindersystems erfolgt.
Die Fasern können anorganisch oder organisch, natürlich oder synthetisch oder Kombinationen der vorgenannten sein. Typische Fasern, die bei der vorliegenden Erfindung verwendet werden, enthalten organische Fasern, wie beispielsweise Zellulosefasern, Holzfasern, Polyesterfasern, Polyamidfasern und Polyolefinfasern. Weiterhin können als Fasern beispielsweise auch Mineralfasern verwendet werden, wie beispielsweise Mineralwolle, Steinwolle, Schlackenwolle, starkfaseriges Wollastonit, Kaolin, Glaswolle, Glasfasern sowie andere bekannte übliche Fasern bzw. Faserstoffe. Für akustisch wirkende Deckenplatten ist es vorzuziehen, daß die Fasern hauptsächlich Mineralfasern bzw. eine Mineralfaserkombination sind, diese Mineralfasern bzw. diese Mineralfaserkombination den größeren Anteil ausmacht.
Die Fasern weisen vorzugsweise einen mittleren Querschnitt von 0,001 mm bis 0,6 mm auf, vorzugsweise haben die Fasern einen mittleren Querschnitt, der jedoch nicht größer ist als 0,13 mm. Werden sehr dünne Fasern verwendet, beträgt die mittlere Länge der Fasern vorzugsweise nicht weniger als 0,4 cm und ist nicht größer als ungefähr 5,1 cm. Eine Ausnahme besteht dann, wenn die Fasern leicht brechen, wie dies bei Glasfasern der Fall ist, die während des Mischvorganges sehr leicht zerbrochen werden können. Die Länge kann dann auch größer sein. Die Fasern haben vorzugsweise ein Längen-Dickenverhältnis (Aspektverhältnis) von wenigstens 10 : 1. Dieser Wert 10 : 1 wird als ein hohes "Aspektverhältnis" angesehen.
Bezogen auf den Gesamtanteil an festen Bestandteilen in der fertiggestellten Mischung (Ausgangsmaterial), liegt der Anteil an Fasern in der Größenordnung zwischen 25 und 95% des Gewichtes der festen Anteile der Mischung. Die Fasern machen vorzugsweise 40-70 Gewichtsprozent aus.
Ein anderer wesentlicher fester Bestandteil in dem Ausgangsmaterial ist das Bindemittel bzw. Bindemittelsystem. Als Bindemittel kann jedes Material verwendet werden, welches die Funktion hat, die Fasern zusammenzuhalten. Das Bindemittel kann organischer Art, anorganischer Art oder eine Kombination hiervon sein. Geeignete organische Bindemittel enthalten Stärke, und zwar speziell oxydierte, äthoxylierte Stärke, latexartige Bestandteile, wie Polyvinylacetat/Acryl-Harze oder Mischpolymere, Styrol-Butadien usw. Geeignete anorganische Bindemittel enthalten Gips, Silikate, hydraulischen Zement, wie Portlandzement und Sorel-Zement und Magnesia-Zement.
Bezogen auf den gesamten Anteil an festen Stoffen beträgt der Anteil des Bindemittels bei brauchbaren Verhältnissen etwa 5-75 Gewichtsprozent. Bei Verwendung eines organischen Bindemittels liegt der Anteil des Bindemittels ungefährt zwischen 5-50 Gewichtsprozent und bevorzugt wird ein Anteil von 10-35 Gewichtsprozent verwendet. Bei einem anorganischen Bindemittel liegt dieses bevorzugt in einer Größenordnung von 30-70 Gewichtsprozent vor. Besonders günstige Ergebnisse werden dann erzielt, wenn der Anteil des Bindemittels zwischen 40 und 65 Gewichtsprozent beträgt.
Bei anorganischen Bindemittelsystemen, die hydratisieren oder auf andere Weise Wasser aufnehmen, wird der Anteil des Bindemittels in Form des fertiggestellten Bindemittelsystems angegeben. So wird beispielsweise der Magnesia- oder Sorelzement in seiner fertiggestellten, bindenden Form dargestellt als Magnesiumoxyd, Magnesiumchlorid und zugesetztes Wasser, und es ist der Anteil dieser Komponenten gegenwärtig in dem fertiggestellten Produkt, welches als Bindemittel betrachtet wird.
Ein dritter wesentlicher Bestandteil in dem fertiggestellten Ausgangsmaterial ist ein Schaum erzeugendes Mittel, welches den Schaum in einer wäßrigen Lösung erzeugt. Die geschäumte wäßrige Lösung bildet einen geschäumten Bestandteil, der anschließend mit den zugemischten festen Bestandteilen zu dem geschäumten Bindersystem kombiniert wird, welches 30-90% Gas enthält, und zwar bezogen auf das Volumen des geschäumten Bindersystems, welches dementsprechend zwischen 70-10% nichtgasförmige Bestandteile enthält. Der gasförmige Bestandteil ist beispielsweise Luft, während der nichtgasförmige Bestandteil entweder Wasser allein mit dem Bindemittel oder mit dem Bindemittel und allen anderen zusätzlichen festen Bestandteilen sein kann, allerdings mit Ausnahme der Fasern. Bei einer bevorzugten Ausführungsform beträgt der Anteil an Gas oder Luft etwa 60-75 Prozent des Volumens des geschäumten Bindersystems.
Als Schaum erzeugendes Mittel kann jedes Material verwendet werden, welches geeignet ist, um eine Schaumbildung in der beschriebenen Weise zu erreichen. Geeignete Materialien sind Schaumerzeuger. Der Schaumerzeuger kann ein nicht-ionischer Schaumerzeuger sein, vorzugsweise ist er jedoch ein kationischer, anionischer oder amphoterer Schaumerzeuger. Selbstverständlich kann, falls dies gewünscht wird, auch eine Kombination von Schaumerzeugern verwendet werden, allerdings mit der Ausnahme, daß die Kombination eines anionischen mit einem kationischen Schaumerzeuger üblicherweise die Schäumeigenschaften zerstören wird.
Ein typischer nicht-ionischer Schaumerzeuger, der bei der Erfindung Verwendung finden kann, ist Oktyl-Phenoxy-Poly-Äthylglykol. Ein geeigneter kationischer Schaumerzeuger ist beispielsweise Stearyl-Trimethyl Ammonium Chlorid, wie beispielsweise Adogen 471, welches von der Firma Sherex Chemical Corporation hergestellt wird. Ein geeigneter anionischer Schaumerzeuger ist beispielsweise Natrium-Laurin-Sulfat. Ein geeigneter amphoterer Schaumbildner ist ein Amin-oxyd, speziell ein Stearyl-Amin-Oxyd, wie beispielsweise Textamine Oxyd, hergestellt von der Firma Henkel.
Wie bereits festgestellt wurde, muß der Anteil an dem Schaum erzeugenden Mittel genügend groß sein, um den oben angegebenen Schäumungsgrad zu erhalten. Bei den angegebenen Schaumerzeugern erfordert dies normalerweise ungefähr 0,1-5 Gewichtsprozent der festen Bestandteile. Bevorzugt wird ungefähr 0,3-3% Gewichtsanteile der festen Bestandteile verwendet und ganz bevorzugt ist vorgesehen, ungefähr 0,3-1,5% zu verwenden.
Es hat sich weiterhin herausgestellt, daß die Kombination eines Schaum-Stabilisierers mit dem Schaum erzeugenden Mittel unter gewissen Umständen Vorteile bieten kann, insbesondere dann, wenn das Bindemittel ein anorganisches ist. Wie bereits erwähnt wurde, ist es vorzuziehen, daß anionische, kationische oder amphotere Schaumerzeuger als Schaum erzeugendes Mittel verwendet werden. Es hat sich weiterhin gezeigt, daß für die Verwendung mit jedem dieser Schaumerzeuger ein nicht ionischer Schaumerzeuger als exzellenter Schaumstabilisator dienen kann.
Der nichtionische Schaumerzeuger kann in geeigneter Weise das oben bereits erwähnte Oktyl-Phenoxy-Poly-Äthoxy-Äthanol oder ein äthoxyliertes Nonyl-Phenol oder andere Alkyl-Aryl-Polyäther-Alkohole oder aber Mischungen aus den voranstehend genannten Stoffen sein. Ein bevorzugter Schaumstabilisator ist Makon 10, ein Nonyl-Phenol-Äther der Firma Stepan Chemical. Der Schaumstabilisator liegt in geeigneter Weise bis zu einem Anteil von 1% vor, aber der Anteil des Schaumstabilisators übersteigt vorzugsweise nicht 0,7%.
Der Wasseranteil wird vorzugsweise entsprechend der Tatsache angepaßt, ob das verwendete Bindemittel organischer oder anorganischer Art ist. In Abhängigkeit davon, ob das Bindersystem organischer oder anorganischer Art, d. h., ein organisches oder anorganisches Bindersystem ist, liegt der Wasseranteil in geeigneter Weise zwischen 25-70 Gewichtsprozent des Gesamtgewichtes des Ausgangsmaterials. Ist das Bindemittel organischer Art, beträgt der Wasseranteil vorzugsweise 30-60%. Ist das Bindemittel anorganischer Art, so liegt der Wasseranteil vorzugsweise zwischen 30 und 50% und dabei speziell ungefähr zwischen 30 und 40%. Dieser Wasseranteil berücksichtigt das Hydrations-Wasser, falls dieses in dem verwendeten Bindemittel vorhanden ist.
Dort, wo das Bindemittel organischer Art ist, ist es vorzuziehen, daß einer oder mehrere bindende Füller, wie Lehm, Ton, Gips usw. verwendet werden. Diese Materialien besitzen zusätzlich zu ihrer Eigenschaft als Füller auch bindende Eigenschaften. Sie erhöhen vor allem auch die Festigkeit des Produktes bzw. Rohlings im noch nassen Zustand. Zusätzlich erhöhen diese Stoffe die Wasserwiderstandsfähigkeit von wasserempfindlichen Bindern, wie Stärke. Ton oder Lehm liegt in geeigneter Weise in einer Größenordnung von 40 Gewichtsprozent des festen Bestandteiles des Ausgangsmaterials vor, vorzugsweise jedoch nicht mit einem Anteil über ungefähr 30% und speziell nicht mit einem Anteil über 20 Gewichtsprozent der festen Bestandteile. Gips kann mit einem Anteil bis zu etwa 15 Gewichtsprozent bezogen auf das Gewicht des Feststoffanteils des Ausgangsmaterials verwendet werden, wobei bevorzugt der Anteil an Gips nicht mehr als 10 Gewichtsprozent des Feststoffanteils des Ausgangsmaterials beträgt.
Obwohl in den meisten Anwendungsfällen es aus Kostengründen nicht gerechtfertigt erscheint, kann - wie sich herausstellte - ein geringer Anteil an Polyäthylenoxyd Vorteile unter bestimmten Bedingungen bringen. Hierdurch wird die Widerstandsfähigkeit gegen Feuchtigkeit des fertigen Formteils erhöht, wobei Polyäthylenoxyd auch als Hilfsmittel für die Herstellung wirkt, und zwar sowohl als Schaumstabilisator als auch als Gleitmittel, wobei letzteres bei dem nachfolgend noch näher beschriebenen hydraulischen Ausbreiten des bereitgestellten Ausgangsmaterials sehr nützlich ist. Polyäthylen-Oxyd kann in geeigneter Weise bis zu einem Anteil von 0,5 Gewichtsprozent der festen Bestandteile in dem Ausgangsmaterial enthalten sein, der Anteil dieses Stoffes beträgt jedoch vorzugsweise nicht mehr als 0,3%, speziell wird ein Anteil von nicht mehr als 0,1% verwendet. Da Polyäthylen-Oxyd die Viskosität eines auf Stärke basierenden Bindersystems auf ein relativ hohes Niveau erhöht, kann es zweckmäßig sein, ein die Viskosität reduzierendes Mittel, wie beispielsweise Borsäure in dem System zu verwenden.
Abhängig davon, ob ein Bindemittel organischer oder anorganischer Art verwendet wird, kann es zweckmäßig sein, ein Silan-Kopplungsmittel zu verwenden. Bei organischen Bindemitteln und speziell bei Stärke erhöht das Silan-Kopplungsmittel, obwohl dieses relativ teuer ist, die Feuchtigkeitsbeständigkeit, und zwar selbst dann, wenn dieses Mittel mit einem sehr geringen Anteil verwendet wird. Bei anorganischen Bindemitteln kann dieses Kopplungsmittel die Festigkeit wesentlich erhöhen. Ein geeignetes Silan-Kopplungsmittel ist das Produkt Z-6020 von Dow Corning's, ein Aminosilan. Das Silan-Kopplungsmittel wird in geeigneter Weise mit einem Anteil von 0,3 Gewichtsprozent des Feststoffanteils in dem Ausgangsmaterial verwendet, vorzugsweise liegt dieses Mittel in einer Größenordnung von nicht mehr als 0,2%, speziell in einer Größenordnung von nicht mehr als 0,1% vor.
Für eine gute Verarbeitung ist es sehr zweckmäßig, ein Bindersystem zu verwenden, welches eine minimale Viskosität von ungefähr 1500 cPs vor dem Schäumen aufweist. Der Wert von 1.500 cPs wird an einem Brookfield Viskosimeter bei 25°C gemessen, und zwar mit Spindel Nr. 4, die mit 60 Umdrehungen pro Minute umläuft. Bei einem organischen Bindemittel, wie Stärke, wird diese minimale Viskosität normalerweise inherent im Bindersystem erhalten. Dort, wo ein anorganisches Bindemittel verwendet wird, oder wo ein organisches Bindemittel verwendet wird, welches das Bindersystem nicht dickt, kann ein Dickemittel bevorzugt in einem ausreichenden Maße zugegeben werden, um so die Viskosität des Bindersystems auf ungefähr 1.500 cPs vor dem Schäumen zu bringen. Typische Dickungsmittel, die verwendet werden können, enthalten Methyl-Zellulose, Hydroxy-Propyl-Zellulose oder Mischungen hiervon, wie sie unter dem Namen J75MS von der Firma Dow Chemical vertrieben werden. Der Anteil des Dickungsmittels in dem Ausgangsmaterial beträgt ungefähr 0,1-0,5 Gewichtsprozent des Feststoffanteils.
Es ist weiterhin vorteilhaft, ein Dispersions- bzw. Dispergierungsmittel (Dispergator) zum Dispergieren der festen Bestandteile im Wasser der wäßrigen Lösung vorzusehen, die dazu verwendet wird, um das geschäumte Bindersystem zu bilden. Ein geeigneter Dispergator ist beispielsweise Natriumhexametaphosphat mit einem Anteil von 1 Gewichtsprozent der festen Bestandteile des Ausgangsmaterials.
Dort, wo ein Bindersystem auf anorganischer Basis verwendet wird, welches Magnesiumoxyd enthält, stellt die Verwendung von Phosphorsäure oder anderen Phosphatverbindungen oder Kombinationen von Phosphatverbindungen bis zu einem Anteil von 1 Gewichtsprozent der festen Bestandteile des Ausgangsmaterials einen Vorteil dar, da diese Stoffe die Hydrolyse des Magnesiumoxyds verzögern.
Andere Zusätze können in dem bereitgestellten Ausgangsmaterial enthalten sein, wie beispielsweise Farbstoffe, Pigmente, Antioxydantien, wasserabweisende Stoffe, Füllmittel, feuerhemmende Stoffe usw. Geeignete Füller enthalten Perlite, Dymer, Zeitungspapier, Wollastonit (Tafelspat) mit niedrigem Aspektverhältnis, Kieselerde, Flugasche, Sägespäne, Vermiculit usw.
Dort, wo ein Bindersystem auf organischer Basis (organisches Bindersystem) verwendet wird, enthält das Ausgangsmaterial vorzugsweise die nachfolgenden Bestandteile, jeweils angegeben in Gewichtsprozent bezogen auf das Gewicht des Feststoffanteils des Ausgangsmaterials:
Mineralfasern|25-90%
Stärke- und/oder Latex-Binder 5-30%
Ton oder Lehm 0-40%
Gips 0-15%
Schaumerzeuger 0,5-2%
Es wird vorgezogen, daß Ton oder Lehm in einem Anteil von wenigstens 10% und Gips in einem Anteil von wenigstens 5% vorliegen.
Dort, wo ein Bindersystem auf anorganischer Basis (anorganisches Bindersystem) verwendet wird, enthält das Ausgangsmaterial vorzugsweise die nachfolgenden Bestandteile, jeweils angegeben in Gewichtsprozent bezogen auf das Gewicht des Feststoffanteils des Ausgangsmaterials:
Mineralfasern|25-70%
Zement oder Silicatbinder 30-75%
Schaumerzeuger 0,5-1,5%
Unter Berücksichtigung der derzeitigen ökonomischen Bedingungen bestehen die Mineralfasern vorzugsweise aus 2-6% Glasfasern und Restwollastonit. Die Zusammensetzung enthält vorzugsweise auch ein Dickemittel in genügender Menge, um eine Viskosität oberhalb von ungefähr 1.500 cPs zu erreichen, wie dies voranstehend erörtert wurde.
Nachdem nun das für die Herstellung der Formteile verwendete Ausgangsmaterial gemäß der Erfindung erörtert wurde, wird im folgenden das Verfahren näher diskutiert, und zwar unter Bezugnahme auf die Figur, die in schematischer Darstellung ein für die Ausführung der vorliegenden Erfindung geeignetes System zeigt.
Im Bottich 10 befindet sich Wasser. In diesem Bottich 10 wird weiterhin vorzugsweise auch das Bindemittel eingebracht sowie, falls vorgesehen, der Ton, das Polyäthylenoxyd, das Silankopplungsmittel, das Dispersions- oder Dispergierungsmittel, das Dickungsmittel und andere Zusätze, wie Farbstoffe, Pigmente, Antioxydantien, wasserabweisende Mittel, Füller, feuerdämmende Mittel usw. Das Schäumungsmittel wird ebenfalls in den Bottich 10 eingegeben. Dieses Mittel kann zuvor, mit den anderen Bestandteilen oder aber nachdem die anderen Bestandteile mit dem Wasser kombiniert wurden, zugegeben werden. Es kann auch ein kleiner Anteil an Fasern enthalten sein. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn sehr kurze Fasern verwendet werden, da hierdurch Staubprobleme eliminiert werden können. Es sollten jedoch nicht mehr als 10 Gewichtsprozent Fasern dem Misch-Bottich zugeführt werden.
Die Mischung wird dann intensiv mit Hilfe des Mischers 12 vermischt. Dort, wo ein anorganisches Bindersystem verwendet wird, ist es vorteilhaft, daß der Mischvorgang mit großer Beanspruchung bzw. mit großer Querkraft oder Vorschub durchgeführt wird. Nach dem Mischen fließt die wäßrige Lösung durch eine Leitung 14 zu dem vorderen Schaumerzeuger 16, der über eine Luftleitung 15 mit einem bestimmten Anteil an Luft beaufschlagt wird. Der Schaumerzeuger bringt Luft in die wäßrige Lösung und ist in geeigneter Weise ein Oakes-Mischer. Das so erhaltene geschäumte Bindersystem verläßt den Schaumerzeuger über die Leitung 18.
Zur gleichen Zeit, in der das geschäumte Bindersystem hergestellt wird, werden in einem besonderen Arbeitsgang die festen Bestandteile hergestellt. Alle festen Bestandteile, die nicht in den Bottich 10 eingebracht werden, und dabei insbesondere die Faserbestandteile werden in eine Abgabevorrichtung 20 für die festen Bestandteile eingebracht. Eine geeignete Menge fällt auf ein Förderband 22, welches die festen Bestandteile bzw. die feste Mischung an eine Abgabevorrichtung 24 des Mischers 26. Die Materialien auf dem Förderband können, falls dies gewünscht ist, Ton bzw. Lehm, Gips, Perlit usw. enthalten. Es hat sich herausgestellt, daß dann, wenn Gips in dem System verwendet wird, dieses Material besser an diesen Punkt gefördert wird, als in das Bindersystem. Der Mischer 26 ist in geeigneter Weise ein Beardsley & Piper Mischer mit veränderbarem Durchsatz, der (Mischer) ein Zwillings-Mischelement 28 aufweist. Die zugemischten festen Bestandteile werden anfänglich auseinandergerissen und zerteilt durch gegenläufig umlaufende und mit Zähnen versehene Rollen 30 und fallen dann in das Mischelement 28 des Mischers 26. Nachdem die festen Bestandteile in das Mischelement gelangt und in diesem vermischt sind, wird das geschäumte Bindersystem den vermischten Bestandteilen in dem Mischer durch die Leitung 18 am Punkt 32 zugeführt. Die Mischung aus den festen Bestandteilen und dem geschäumten Bindersystem wird dann intensiv in dem Mischer miteinander vermischt, um so das für das weitere Verfahren verwendete Ausgangsmaterial zu erhalten. Aus dem Mischser gelangt das Ausgangsmaterial in eine Schnecke 33, die dieses Material auf das umlaufende Band 34 aufbringt. Dieses Band kann ein Sieb sein, falls eine Vakuumtrocknung angestrebt wird. Es hat sich jedoch herausgestellt, daß dies bei der vorliegenden Erfindung nicht generell erforderlich ist. Das Ausgangsmaterial kann auf dem Band mit jeder bekannten Technik, beispielsweise durch Extrusion oder durch Aufgießen als Rohling aufgebracht werden, wobei dem Aufgießen der Vorzug gegeben wird. Wenn das Ausgangsmaterial nicht mit der richtigen Dicke aufgebracht ist, wie dies häufig auch beim Extrudieren der Fall sein kann, wird das Material zunächst unter einem Formband 36 hindurchgeführt, welches sich in Richtung des Pfeiles 38 bewegt. Dieses Formband verteilt dann das Material so, daß dieses einen flachen Rohling auf dem Band 34 bildet. Da das Ausgangsmaterial geschäumt ist, reagiert das gesamte Material ähnlich einer hydraulischen Masse und läßt sich daher mit Hilfe des Formbandes 36 leicht verteilen. Das Formband 36 kann aus einer Vielzahl von Einzelbändern in Serie bestehen, falls dies gewünscht ist.
Nachdem ein erster plattenförmiger Rohling geformt ist, kann dieser verschiedenen weiteren Verfahrensschritten unterzogen werden. Der Rohling kann beispielsweise einem Formgebungsprozeß unterzogen bzw. geformt werden, wie in einer Presse 40 mit einer Form 44, die auch ein Trennmesser 42 aufweist. Die Form 44 kann jede geeignete Formgebung bzw. Ausgestaltung aufweisen. Alternativ oder zusätzlich zu dem Preßvorgang und entweder vor oder nach dem Pressen kann der Rohling mit Hilfe von Rollen 46 mit Streifen versehen oder in Streifen unterteilt werden und/oder mit Hilfe von Rollen 48 gelocht werden. Der Rohling kann weiterhin in üblicher Weise mit einer Schicht versehen werden, wie beispielsweise mit Polyvinylacetat.
Der als Platte geformte Rohling wird dann mit Hilfe eines Trocknungsprozesses abgebunden. Die Trocknungszeiten und -temperaturen hängen wesentlich vom Gesamtwasseranteil ab und ändern sich auch mit der Dicke, Porosität und Dichte des plattenartigen Rohlings. Der Rohling kann in geeigneter Weise dadurch getrocknet werden, daß er direkt durch einen Trockner 50 hindurchgeführt wird, in dem der freie Feuchtigkeitsgehalt unter 3% reduziert ist. Im Falle eines Zement-Bindemittels, wie beispielsweise Sorel-Zement, wird der Aushärtegrad vorzugsweise ausgeglichen mit dem Grad an Wasserentfernung. Abgesehen von der Reduzierung des freien Feuchtigkeitsanteils initiiert das Trocknen des plattenartigen Rohlings in einigen Fällen andere Prozesse, die gleichzeitig mit dem Trockenvorgang stattfinden können, und zwar in Abhängigkeit von der Zusammensetzung des Bindersystems. Diese anderen Prozesse enthalten Aushärten, wie im Falle eines Zement-Bindemittels, ein thermisches Aushärten, wie es bei sich thermisch aushärtenden Harz-Bindemitteln der Fall ist, und Vernetzen, wie sie bei vernetzenden Bindemitteln auftreten.
Im Falle von Magnesiumoxylchlorid-Bindemitteln(Sorel-Zement) stellt die Aushärtung grundsätzlich einen Kristallisationsprozeß dar, und das erhaltene plattenartige Formteil wird seine besten Eigenschaften bei der längsten Prozeßdauer aufweisen. In praktischen Fällen wird dies bei Umgebungstemperaturen bei 24-48 Stunden der Fall sein. Wo eine größere Geschwindigkeit für den Trockenvorgang bei organischen Bindersystemen erforderlich ist, ist es vorzuziehen, zwei Ofentrocknungsvorgänge mit einer Hochfrequenz oder Radio-Frequenzbehandlung dazwischen vorzusehen, beispielsweise mit einer Erwärmung von 94-134°C für ungefähr 10-25 Minuten, worauf dann eine Radio- oder Hochfrequenzbehandlung für ungefähr 1-2 Minuten mit einer Spitzenleistung von ungefähr 0,5-1 Watt pro qcm erfolgt und anschließend eine abschließende Erwärmung auf ungefähr 122-178°C für ungefähr 1-3 Minuten vorgenommen wird.
Die Platte kann weiteren zusätzlichen Verfahrensschritten, wie Schneiden, Stechen, Beschichtung usw. unterzogen werden, die (Verfahrensschritte) sämtlichst bekannt sind.
Obwohl die vorliegende Erfindung besonders geeignet ist für die Herstellung von flachen, plattenartigen Formteilen, kann die Erfindung auch dazu verwendet werden, um Formteile mit der unterschiedlichsten Formgebung herzustellen. Die den Mischer 26 verlassende Masse kann in jeder gewünschten Form geformt und zu einem Formteil gehärtet werden, das anders ist als flach, z. B. gekrümmt usw.
Diese und andere Aspekte der Erfindung werden mit den nachfolgenden Beispielen näher erläutert.
Beispiel 1
12,5 Gewichtsanteile des Bindemittels Penford 270 (eine modifizierte Stärke, nämlich eine äthoxylierte, oxydierte Maisstärke, hergestellt von Penick & Ford, Ltd.) und 0,5 Gewichtsanteile von Natrium-Tripolyphosphat (STP) werden mit 102,5 Gewichtsanteilen Wasser vermischt, um als Lösung ein Bindersystem zu bilden. Das STP wurde zugesetzt, um mit der Stärke zu reagieren und so deren Adhäsion an den mineralischen Fasern oder anderen anorganischen Füllern zu verbessern. Das Bindersystem wurde gekocht bei Kochtemperatur, um zu Gelieren und wurde dann anschließend auf eine Temperatur unterhalb von 50°C abgekühlt. Die folgenden Zusätze wurden dann in das Bindersystem gemischt:
5 Gewichtsanteile eines 10%igen wäßrigen Natriumtripolyphosphats
0,03 Gewichtsanteile Hyamine 2389 (Biocide der Firma Rohm & Haas Corp.)
6,25 Gewichtsanteile eines Penford 270 Stärkepulvers
12,4 Gewichtsanteile Gips
25 Gewichtsanteile Lehm oder Ton
35 Gewichtsanteile faserförmiges Wollastonit
4 Gewichtsanteile einer 30%igen Natrium-Laurin-Sulfat-Dispersion
2,0 Gewichtsanteile eines amphoteren Amin-Oxyd Schaumerzeugers
6,0 Gewichtsanteile einer 5%igen wäßrigen Boraxlösung (als Querverbinder oder Vernetzer für den Stärke-Binder).
Das Bindersystem wurde heftig im Beisein von Luft bewegt bzw. umgerührt, um eine Schaumbildung durch Einschließen von Luft während dieses mechanischen Umrührens zu erzeugen.
In einem gesonderten Arbeitsvorgang wurde eine Gesamtmenge von 25 Gewichtsanteilen an Mineralfasern abgewogen. Das geschäumte Bindersystem und die Fasern wurden dann miteinander vermischt, um so das für die weitere Verarbeitung bereitstehende Ausgangsmaterial zu erhalten. Das erhaltene Material wurde dann heftig umgerührt, um eine gute Dispersion bzw. Verteilung zu erzielen.
Anschließend wurde das Ausgangsmaterial in eine Form gegossen, die einen perforierten Boden aufwies, und in dieser Form in einen Rohling mit gleichförmiger Dicke geformt. Die Seiten der Form wurden anschließend entfernt und der Rohling wurde teilweise getrocknet bei einer Temperatur von 120°C (über 45 Minuten) und dann weiterhin getrocknet bei einer Temperatur von 206°C, und zwar über weitere 45 Minuten. Am Ende des Trocknungsprozesses besaß das plattenförmige Formteil weniger als 3 Gewichtsprozent Feuchtigkeit.
Das plattenförmige Formteil wurde dann auf Raumtemperatur abgekühlt und es wurde festgestellt, daß es die folgenden physikalischen Eigenschaften aufwies:
Dichte: 0,2896 g/cm³
Dicke: 1,85 cm
Bruchbelastung (Instron Universal Tester, Biegebeanspruchung): 190,7 N/7,6 cm Dicke
Bruchmodul: 161,7 N/cm²
Die Zusammensetzung des getrockneten plattenförmigen Formteils ist wie folgt:
Bestandteile
Prozent
Modifizierte Stärke
15
Faserförmiges Wollastonit 28
Mineralfasern 25
Ton oder Lehm 20
Gips 9,46
Natrium-Tripolyphosphat 0,8
Natrium-Laurinsulfat 1
Aminoxyd 0,5
Borax 0,24
Beispiel 2
Das Beispiel 1 wurde wiederholt, und zwar unter Verwendung von Ausgangsmaterialien, welche zu der folgenden Zusammensetzung des getrockneten Formteils führten:
Bestandteile
Prozent
Modifizierte Stärke
15
Ton oder Lehm 20
Gips 9,7
Mineralfasern 53
Natrium-Tripolyphosphat 0,8
Natrium-Laurin-Sulfat 1
Aminoxyd 0,5
Die physikalischen Eigenschaften des plattenförmigen Formteils wurden gemessen und wie folgt ermittelt:
Dichte: 0,2896 g/cm³
Dicke: 2 cm
Bruchbelastung: 108,9 N/7,6 cm Dicke
Bruchmodul: 85,8 N/cm²
Beispiel 3
Ein plattenförmiges Formteil wurde hergestellt unter Verwendung des gleichen Prozesses, wie er im Beispiel 1 beschrieben ist, jedoch mit Ausnahme, daß ein einziger Verfahrensschritt zur Trocknung bei 150°C über drei Stunden verwendet wurde. Das Material hatte die folgende Zusammensetzung:
Bestandteile
Prozent
Modifizierte Stärke
10
Perlstärke (pearl starch) 4
Lehm oder Ton 36
Mineralfasern 27
Faserförmiges Wollastonit 21,4
Aminoxyd 0,7
Adogen 471 (kationischer Schaumerzeuger) 0,6
Natrium-Hexameterphosphat 0,3
Für dieses plattenförmige Formteil ergaben sich die folgenden Eigenschaften:
Dichte: 0,226 g/cm³
Dicke: 1,9 cm
Bruchbelastung: 120,8 N/7,6 cm Dicke
Bruchmodul: 99,8 N/cm²
Geschätzter Geräuschdämpfungsfaktor: 0,50
Beispiele 4-6
Eine Reihe von Mustern wurden entsprechend dem Prozeß gemäß Beispiel 1 hergestellt. Die Zusammensetzung wurde dabei, wie folgt, geändert:
Beispiele
Für diese plattenförmigen Muster wurde eine Dichte, Dicke sowie ein geschätzter Geräuschdämmfaktor (ENRC) entsprechend der nachfolgenden Aufstellung ermittelt:
Beispiel 7
Das Grundverfahren nach Beispiel 1 wurde wiederholt, allerdings mit Ausnahme, daß die Trockenzeit erhöht wurde, und zwar wegen des Wassergehaltes der Proben, der bei 240 Gewichtsanteilen anstelle von 102,5 Gewichtsanteilen lag. Die Bestandteile der resultierenden Zusammensetzung, die Trockenzeiten und Temperaturen sowie die physikalischen Eigenschaften der vollständig getrockneten, plattenförmigen Formteile sind wie folgt angegeben:
Physikalische Eigenschaften Beispiel 8
Eine wäßrige Lösung wurde als Bindersystem dadurch hergestellt, daß 150 Gewichtsanteilen einer gekochten Stärkelösung, die 12 Gewichtsprozent Stärke enthielt, die folgenden Bestandteile zugegeben wurden:
Ton
20 Gewichtsanteile
Gips 10 Gewichtsanteile
Polyethylen Oxyd 0,3 Gewichtsanteile
Natrium-Laurin-Sulfat in 30%iger wäßriger Lösung 4,5 Gewichtsanteile
Borsäure 1,5 Gewichtsanteile
Das Bindersystem wurde dann heftig umgerührt. Anschließend wurde das Bindersystem aufgeschäumt und danach wurden 70 Gewichtsanteile Mineralfasern dem geschäumten Bindersystem zugemischt. Die beschäumte Zusammensetzung wurde plattenförmig geformt. Anschließend erfolgte ein Trockenvorgang über vier Stunden bei 222°C. Das sich hieraus ergebende plattenförmige Formteil hatte folgende Zusammensetzung
Bestandteile
Prozent
Stärke
15
Mineralwolle 56,8
Ton 16,4
Gips 9,3
Natrium-Laurin-Sulfat 1,2
Blinksbohrsäure 1,0
Polyäthylen Oxyd 0,3
Es wurde festgestellt, daß das erhaltene plattenförmige Formteil die folgenden physikalischen Eigenschaften aufwies:
Dichte: 0,349 g/cm³
Dicke: 1,7 cm
Bruchbelastung: 108,5 N/7,6 cm Dicke
Bruchmodul: 49 N/cm²
Beispiel 9
Das Verfahren nach Beispiel 8 wurde wiederholt, und zwar unter Benutzung der Ausgangsmaterialien des Beispiels 7, wobei sich das getrocknete plattenförmige Formteil, wie folgt, zusammensetzte:
Bestandteile
Prozent
Modifizierte Stärke
5
Faserförmiges Wollastonit 38
Mineralfasern 25
Ton 20
Gips 10,86
Natrium-Lauryl-Sulfat 0,5
Aminoxyd 0,5
Borax 0,08
Natriumhexametaphosphat 0,06
Die physikalischen Eigenschaften des Formteils wurden gemessen und wie folgt festgestellt:
Dichte: 0,226 g/cm³
Dicke: 1,8 cm
Bruchbelastung: 40,9 N/7,6 cm Dicke
Bruchmodul: 39 N/cm²
Beispiel 10
Das Verfahren nach Beispiel 9 wurde wiederholt, allerdings mit dem Unterschied, daß Borax und Natriumhexametaphosphat weggelassen wurden. Die physikalischen Eigenschaften bei dem erhaltenen plattenförmigen Formteil wurden, wie folgt, festgestellt:
Dichte: 0,270 g/cm³
Dicke: 1,4 cm
Bruchbelastung: 43,13 N/7,6 cm Dicke
Bruchmodul: 62,5 N/cm²
Beispiel 11
Ein mit einem Schnellverfahren und mit hoher Leistungsfähigkeit hergestelltes plattenförmiges Formteil kann dadurch erhalten werden, daß das Basisverfahren nach Beispiel 1 und die folgenden Bestandteile verwendet werden:
Bestandteile
Prozent
Modifizierte Stärke
10
Faserförmiges Wollastonit 40
Mineralwolle 18
Ton 20
Gips 10,88
Natrium-Lauryl-Sulfat 0,5
Natrium-Hexametaphosphat 0,12
Aminoxyd 0,5
Der Trockenvorgang erfolgte durch Erwärmung über 20 Minuten bei 77°C, worauf sich 1 Minute einer Hochfrequenzbehandlung bei 40 MHz mit einer Leistung von ungefähr 1 Watt pro Quadratzentimeter anschloß und dann 39 Minuten eine Wärmebehandlung bei 205°C vorgenommen wurde.
Das sich hieraus ergebende plattenförmige Formteil hatte die folgenden physikalischen Eigenschaften:
Dichte: 0,267 g/cm³
Dicke: 1,7 cm
Bruchbelastung: 127,1 N/7,6 cm Dicke
Bruchmodul: 128,6 N/cm²
Beispiel 12
Dieses Beispiel zeigt, daß Latex als Bindemittel verwendet werden kann. Der Grundprozeß ist der gleiche wie in Beispiel 1. Die fertiggestellte bzw. bereitgestellte Masse wurde 2 Stunden bei 150°C getrocknet, um so ein plattenförmiges Formteil zu erhalten, welches die folgende endgültige Zusammensetzung aufwies:
Bestandteile
Prozent
Fuller S-6933 feste Latexbestandteile (H. B. Fuller Corp.)
10
Mineralfasern 59,2
Ton 20
Gips 9
Natrium-Lauryl-Sulfat 1
Natrium-Tripolyphosphat 0,8
Das erhaltene plattenförmige Formteil hatte die folgenden physikalischen Eigenschaften:
Dichte: 0,314 g/cm³
Dicke: 1,9 cm
Bruchbelastung: 184,8 N/7,6 cm Dicke
Bruchmodul: 156,8 N/cm²
Beispiel 13
Unter den gleichen Verfahrensbedingungen wie Beispiel 12 kann auch eine Kombination aus Stärke und Latex als Bindemittel verwendet werden. Ein so hergestelltes plattenförmiges Formteil hatte in seiner fertigen Form die folgende Zusammensetzung:
Bestandteile
Prozent
Amaizo 540 Oxydierte Stärke (American Maize Corp.)
6
Fuller S-6933 feste Latexbestandteile 6
Mineralfasern 57,2
Ton 20
Gips 9
Natrium-Lauryl-Sulfat 1
Natrium-Tripolyphosphat 0,8
Für dieses Formteil wurden folgende physikalischen Eigenschaften festgestellt:
Dichte: 0,314 g/cm³
Dicke: 1,9 cm
Bruchbelastung: 178,4 N/7,6 cm Dicke
Bruchmodul: 143,4 N/cm²
Beispiel 14-20
Mehrere Zusammensetzungen wurden hergestellt unter Verwendung der Bestandteile, wie sie in der Tabelle I aufgeführt sind. In allen Fällen war das Schäumungsmittel Natrium-Lauryl-Sulfat, entweder allein oder zusammen mit Textaminoxyd, das als Bindemittel verwendete Latex war Fuller S-6933 Latex. In Beispiel 19 wurde Phosphorsäure als Katalysator verwendet, während in Beispiel 20 der Katalysator Ammonium-Dihydrogenphosphat war. Der Schaumstabilisierer in Beispiel 20 ist Ashland's Varamide MA-1, als Dispersions- bzw. Dispergierungsmittel wurde beim Beispiel 19 Natrium-Hexametaphosphat verwendet.
In allen Fällen wurden sämtliche Bestandteile mit dem Wasser vermischt, um so eine wäßrige Lösung als Bindersystem zu bilden. Die wäßrige Lösung wurde geschäumt, um so ein geschäumtes Bindersystem zu bilden und dann wurden die Mineralfasern mit dem geschäumten Bindersystem kombiniert. Das erhaltene Formteil wurde unter Verwendung der in der Figur dargestellten Vorrichtung in den plattenförmigen Rohling geformt. Der Trockenvorgang wurde über 6 Stunden bei 82°C ausgeführt. An diesem Punkt wurde jedes plattenartige Formteil hinsichtlich seiner physikalischen Eigenschaften getestet. Die physikalischen Eigenschaften für jedes plattenartige Formteil sind in der Tabelle II angegeben.
Tabelle I
Tabelle II
Die voranstehenden Beispiele 1-20 bezogen sich hauptsächlich auf ein Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung mit einem organischen Bindersystem. Die folgenden Beispiele illustrieren den erfindungsgemäßen Prozeß bei Verwendung eines anorganischen Bindersystems.
Beipiel 21
Die folgenden Bestandteile wurden zu einem Bindersystem miteinander kombiniert, und zwar durch Mischen mit hoher Beanspruchung bzw. Scher- oder Querbeanspruchung:
3,4% Magnesiumchlorid als eine 35%ige Lösung
0,6% J-75MS (eine Mischung aus Methylzellulose und Hydroxy-Propyl-Zellulose) als eine 2%ige Lösung
0,6% Natrium-Lauryl-Sulfat als eine 30%ige Lösung
44,0% Wasser
7,2% Magnesiumoxyd
Das Bindersystem wurde geschäumt und es wurden dann nachfolgend 44,2% Mineralfasern zugemischt. Anschließend wurde das so erhaltene Ausgangsmaterial in einen plattenförmigen Rohling geformt, wie dies in Beispiel 1 beschrieben ist. Ein plattenförmiger Rohling wurde hergestellt und bei Zimmertemperatur über 21 Stunden ausgehärtet. Das erhaltene plattenförmige Formteil wurde dann 4 Stunden bei 94-105°C getrocknet. Die Zusammensetzung des so erhaltenen plattenförmigen Formteils läßt sich, wie folgt, angeben:
Die folgenden physikalischen Eigenschaften wurden bei diesem Formteil festgestellt:
Dichte: 0,317 g/cm³
Dicke: 1,5 cm
Bruchbelastung: 33,7 N/7,6 cm Dicke
Bruchmodul: 44 N/cm²
Beispiel 22
Das Verfahren nach Beispiel 21 wurde verwendet, wobei allerdings die folgenden Bestandteile substituiert wurden:
4,6% Magnesiumchlorid zugefügt in Form von Flocken
0,8% Hydroxypropylzellulose/Methylzellulose
0,4% Natrium-Lauryl-Sulfat als 30%ige Lösung
44,8% Wasser
9,9% Magnesiumoxyd
Das Bindersystem wurde geschäumt und 39,5% Mineralfasern wurden nachfolgend mit dem geschäumten Bindersystem vermischt. Ein plattenförmiger Rohling wurde geformt und anschließend bei Raumtemperatur über 3 Stunden ausgehärtet. Die Zusammensetzung des ausgehärteten Formteiles wurde wie folgt, festgestellt:
Bestandteile
Prozent
Mineralfasern|59
gebundenes Wasser 17,5
Magnesiumoxyd 15
Magnesiumchlorid 7
Hydroxypropylzellulose/Methylzellulose 1
Natrium-Lauryl-Sulfat 0,5
Die folgenden physikalischen Eigenschaften wurden festgestellt:
Dichte: 0,211 g/cm³
Dicke: 1,8 cm
Bruchbelastung: 44 N/7,6 cm Dicke
Bruchmodul: 40,8 N/cm²
Beispiel 23
Die folgenden Bestandteile wurden zu einem Bindersystem kombiniert, und zwar unter Mischung mit hoher Beanspruchung bzw. Quer- oder Scherbeanspruchung:
9,8% Magnesiumchlorid als 35%ige Lösung
0,4% J-75MS als eine 2%ige Lösung
0,9% Natrium-Lauryl-Sulfat als eine 30%ige Lösung
46,5% Wasser
20,7% Magnesiumoxyd
Das Bindersystem wurde geschäumt und anschließend wurden mit dem geschäumten Bindersystem 21,7% Mineralfasern vermischt, worauf dann ein plattenförmiger Rohling geformt wurde. Der plattenförmige Rohling wurde bei Raumtemperatur über 19 Stunden ausgehärtet. Anschließend wurde der plattenförmige Rohling für 4 Stunden bei 95-105°C getrocknet. Für das so erhaltene Formteil ergab sich folgende Zusammensetzung:
Bestandteile
Prozent
Mineralfasern|32,8
Magnesiumoxyd 31,2
gebundenes Wasser 19,4
Magnesiumchlorid 14,7
Natrium-Lauryl-Sulfat 1,3
Hydroxypropylzellulose/Methylzellulose 0,6
Die folgenden physikalischen Eigenschaften wurden bei dem Formteil festgestellt:
Dichte: 0,291 g/cm³
Dicke: 1,5 cm
Bruchbelastung: 113,5 N/7,6 cm Dicke
Bruchmodul: 151,1 N/cm²
Beispiel 24
Die folgenden Bestandteile wurden zu einem Bindersystem vermischt, und zwar unter Mischung mit hoher Beanspruchung bzw. Scher- oder Querbeanspruchung:
11,9% Magnesiumchlorid als eine 35%ige Lösung
31,7% Wasser
0,5% Aminoxyd als eine 30%ige Lösung
0,8% Alkylphenoläther (Makon 10 der Firma Stepan Chemicals)
24,8 Magnesiumoxyd
Das Bindersystem wurde geschäumt und 25,5% faserförmiges Wollastonit und 4,8% 6,35 mm Glasfaser (zugefügt als 85% Glas in Wasser) wurden nachfolgend mit dem geschäumten Bindersystem vermischt und zu einem plattenförmigen Rohling geformt. Der plattenförmige Rohling wurde dann in einem Ofen 10 Minuten bei 60°C und 15 Minuten bei 93-110°C getrocknet. Der Rohling wurde anschließend 1 Minute in einem Hochfrequenzofen und ungefähr 40 MHz mit einer Spitzenleistungsdichte von ungefähr 1 Watt pro Quadratzentimeter behandelt. Anschließend wurde der Rohling 4 Minuten lang bei 150-166°C in einem Ofen getrocknet. Die endgültige Zusammensetzung des Formteils war wie folgt:
Bestandteile
Prozent
Faserförmiges Wollastonit|33,9
Magnesiumoxyd 32,9
Magnesiumchlorid 15,8
gebundenes Wasser 9,4
6,35 mm Glasfaser 6,6
Alkylphenoläther 0,8
Aminoxyd 0,6
Die folgenden physikalischen Eigenschaften wurden festgestellt:
Dichte: 0,349 g/cm³
Dicke: 1,3 cm
Bruchbelastung: 36,3 N/7,6 cm Dicke
Bruchmodul: 62,5 N/cm²
Beispiel 25
Die folgenden Bestandteile wurden zu einem Bindersystem kombiniert, und zwar unter Mischung mit hoher Beanspruchung bzw. Quer- oder Scherbelastung:
7,8% Magnesiumchlorid als eine 35%ige Lösung
37,9% Wasser
0,5% Aminoxyd als eine 30%ige Lösung
0,2% Makon 10
13,2 Magnesiumoxyd
Das System wurde zu einem Schaum geschäumt und 12,4% Wollastonit mit einem geringen Aspektverhältnis, 23,3% faserförmiges Wollastonit mit einem hohen Aspektverhältnis, 1,9% Schlackenwolle und 2,8% 6,35 mm Glasfasern wurden mit dem Schaum vermischt. Ein plattenförmiger Rohling wurde geformt und bei Raumtemperatur 24 Stunden lang behandelt bzw. ausgehärtet. Die endgültige Zusammensetzung war wie folgt:
Bestandteile
Prozent
Faserförmiges Wollastonit|46
mit hohem Aspektverhältnis 30%
mit geringem Aspektverhältnis 16%
Schlackenwolle 2,4
6,35 mm Glasfasern 3,6
Magnesiumoxyd 17,0
Magnesiumchlorid 10
gebundenes Wasser 20,1
Alkylphenoläther 0,3
Aminoxyd 0,6
Die folgenden physikalischen Eigenschaften wurden bei diesem Formteil festgestellt:
Dichte: 0,288 g/cm³
Dicke: 1,8 cm
Bruchbelastung: 204,3 N/7,6 cm Dicke
Bruchmodul: 182,8 N/cm²
Beispiel 26
Die folgenden Bestandteile wurden zu einem Bindersystem kombiniert, und zwar unter Mischen mit hoher Beanspruchung bzw. Quer- oder Scherbeanspruchung:
8,0% Magnesiumchlorid als eine 35%ige Lösung
36,5% Wasser
0,3% Natriumhexametaphosphat
0,3% Natrium-Lauryl-Sulfat als eine 30%ige Lösung
0,3% Aminoxyd als eine 30%ige Lösung
0,2% Makon 10
13,5% Magnesiumoxyd
Das System wurde zu einem Schaum geschäumt und 18,5% Wollastonit mit einem geringen Aspektverhältnis, 18,5% faserförmiges Wollastonit mit einem hohen Aspektverhältnis, 1,0% Schlackenwolle und 2,9% 6,35 mm Glasfasern wurden mit dem Schaum vermischt. Anschließend wurde ein plattenförmiger Rohling geformt und 25 Stunden bei Raumtemperatur behandelt. Die Zusammensetzung des erhaltenen Formteils war:
Bestandteile
Prozent
Faserförmiges Wollastonit|46,0
mit hohem Aspektverhältnis 23%
mit niedrigem Aspektverhältnis 23%
Schlackenwolle 1,2
6,35 mm Glasfasern 3,6
Magnesiumoxyd 17
Magnesiumchlorid 10
gebundenes Wasser 20,8
Natriumhexametaphosphat 0,4
Natrium-Lauryl-Sulfat 0,4
Aminoxyd 0,4
Alkylphenoläther 0,2
Die physikalischen Eigenschaften des erhaltenen Formteils ergaben sich wie folgt:
Dichte: 0,274 g/cm³
Dicke: 1,8 cm
Bruchbelastung: 136,2 N/7,6 cm Dicke
Bruchmodul: 131,5 N/cm²
Beispiel 27
Die folgenden Bestandteile wurden zu einem Bindersystem kombiniert, und zwar unter Mischung mit hoher Belastung bzw. Quer- oder Scherbelastung:
10,5% Magnesiumchlorid als eine 35%ige Lösung
37,5% Wasser
0,2% Natriumhexametaphosphat
0,1% J-75MS als eine 2%ige Lösung
0,4% Aminoxyd als eine 30%ige Lösung
0,4% Makon 10
21,0% Magnesiumoxyd
Das Bindersystem wurde geschäumt und anschließend wurden zu dem geschäumten Bindersystem 25,8% faserförmiges Wollastonit mit hohem Aspektverhältnis und 4,1% 6,35 mm Glasfasern zugemischt. Ein plattenförmiger Rohling wurde geformt und, wie folgt, behandelt:
1 Stunde bei Umgebungstemperatur, ½ Stunde bei 122°C, 1 Stunde bei Umgebungstemperatur, ½ Stunde bei 122°C. Die endgültige Zusammensetzung des plattenförmigen Formteils war folgende:
Bestandteile
Prozent
Faserförmiges Wollastonit mit hohem Aspektverhältnis|35
6,35 mm Glasfasern 5,6
Magnesiumoxyd 28,5
Magnesiumchlorid 14,2
gebundenes Wasser 15,1
Aminoxyd 0,6
Alkylphenoläther 0,5
Natriumhexametaphosphat 0,3
Hydroxypropylzellulose/Methylzellulose 0,2
Die physikalischen Eigenschaften des erhaltenen Formteils waren:
Dichte: 0,2896 g/cm³
Dicke: 1,3 cm
Bruchbelastung: 87,6 N/7,6 cm Dicke
Bruchmodul: 163,0 N/cm²
Beispiel 28
Die folgenden Bestandteile wurden miteinander zu einem Bindersystem kombiniert, und zwar unter Mischung mit hoher Beanspruchung bzw. Quer- oder Scherbeanspruchung:
0,2% Natriumhexametaphosphat als eine 10%ige Lösung
0,1% J-75MS als eine 2%ige Lösung
11,5% Magnesiumchlorid als eine 35%ige Lösung
33,07% Wasser
0,4% Textaminoxyd als eine 30%ige Lösung
0,4% Makon 10
0,03% Z-6020 Silan-Lösung
23,9% Magnesiumoxyd
Das Bindersystem wurde geschäumt und 26% faserförmiges Wollastonit mit hohem Aspektverhältnis sowie 4,2% 6,35 mm Glasfasern wurden mit dem geschäumten Bindersystem vermischt. Zwei plattenförmige Rohlinge wurden geformt und unter verschiedenen Bedingungen weiterbehandelt. Diese Bedingungen und die sich daraus ergebenden Zusammensetzungen und physikalischen Eigenschaften waren folgende:
Zusammensetzung des erhaltenen Musters (Prozent)
Physikalische Eigenschaften
Beispiel 29
Die folgenden Bestandteile wurden zu einem Bindersystem miteinander kombiniert, und zwar unter Mischung mit hoher Belastung bzw. Scher- oder Querkraft:
9,9% Magnesiumchlorid als eine 35%ige Lösung
33,1% Wasser
0,2% Natriumhexametaphosphat
0,2% J-75MS als eine 2%ige Lösung
0,5% Textaminoxyd als eine 30%ige Lösung
0,4% Makon 10
23,9% Magnesiumoxyd
Das Bindersystem wurde geschäumt und zu diesem Schaum wurden 14,5% Wollastonit mit einem niedrigen Aspektverhältnis, 14,5% faserförmiges Wollastonit mit einem hohen Aspektverhältnis sowie 6,1% 6,35 mm Glasfasern vermischt. Ein plattenförmiger Rohling wurde geformt und 40 Minuten bei 122°C behandelt. Die sich ergebende Zusammensetzung war folgende:
Bestandteile
Prozent
Faserförmiges Wollastonit|38
mit hohem Aspektverhältnis 19%
mit geringem Aspektverhältnis 19%
6,35 mm Glasfasern 8
Magnesiumchlorid 13
Magnesiumoxyd 27
gebundenes Wasser 12,4
Aminoxyd 0,6
Alkylphenoläther 0,5
Natriumhexametaphosphat 0,3
Hydroxypropylzellulose/Methylzellulose 0,2
Folgende physikalische Eigenschaften wurden an dem plattenförmigen Formteil gemessen:
Dichte: 0,211 g/cm³
Dicke: 1,7 cm
Bruchbelastung: 71,7 N/7,6 cm Dicke
Bruchmodul: 75,2 N/cm²
Beispiel 30
Die folgenden Bestandteile wurden zu einem Bindersystem kombiniert, und zwar unter Mischung mit hoher Belastung bzw. Scher- oder Querkraft:
11,7% Magnesiumchlorid als eine 35%ige Lösung
33,11% Wasser
0,2% Natriumhexametaphosphat
0,2% J-75MS als eine 2%ige Lösung
0,04% Z-6020 Silan
24,4% Magnesiumoxyd
0,4% Aminoxyd
0,35% Alkylphenoläther
Das Bindersystem wurde geschäumt und dem Schaum wurden 25% faserförmiges Wollastonit mit hohem Aspektverhältnis und 4,6% 6,35 mm Glasfasern zugemischt. Ein plattenförmiger Rohling wurde geformt und 25 Minuten behandelt:
5 Minuten bei 60°C, 15 Minuten bei 93-122°C, 1 Minute mit Radio- bzw. Hochfrequenz und 4 Minuten bei 93-122°C. Die endgültige Zusammensetzung des plattenförmigen Formteils war:
Bestandteile
Prozent
Faserförmiges Wollastonit mit hohem Aspektverhältnis|31,3
6,35 mm Glasfasern 5,8
Magnesiumoxyd 30,5
Magnesiumchlorid 14,6
gebundenes Wasser 16,15
Aminoxyd 0,6
Alkylphenoläther 0,5
Natriumhexametaphosphat 0,3
Hydroxypropylzellulose/Methylzellulose 0,2
Amino-Silan 0,05
Folgende physikalische Eigenschaften wurden an dem Formteil festgestellt:
Dichte: 0,298 g/cm³
Dicke: 0,17 cm
Bruchbelastung: 127,1 N/7,6 cm Dicke
Bruchmodul: 135,7 N/cm²
Beispiel 31
Die folgenden Bestandteile wurden zu einem Bindersystem miteinander verbunden, und zwar unter Mischung mit hoher Beanspruchung bzw. Quer- oder Scherkraft:
10,6 Magnesiumchlorid als eine 35%ige Lösung
35,36% Wasser
0,2% Natriumhexametaphosphat
0,04% Z-6020 Silan
0,4% Textaminoxyd als eine 30%ige Lösung
0,4% Makon 10
19,7% Magnesiumoxyd
Das Bindersystem wurde geschäumt und dem Schaum wurden 9,8% Wollastonit mit einem niedrigen Aspektverhältnis, 19,7% faserförmiges Wollastonit mit einem hohen Aspektverhältnis und 3,8% 6,35 mm Glasfasern beigemischt. Ein plattenförmiger Rohling wurde geformt und 42 Minuten, wie folgt, behandelt: 26 Minuten bei 38-60°C, 10 Minuten bei 93°C, 1 Minute mit Hochfrequenz und 5 Minuten bei 150°C. Die endgültige Zusammensetzung des Formteils war folgende:
Bestandteile
Prozent
Faserförmiges Wollastonit|39
mit hohem Aspektverhältnis 26%
mit niedrigem Aspektverhältnis 13%
6,35 mm Glasfasern 5
Magnesiumoxyd 26
Magnesiumchlorid 14
gebundenes Wasser 14,65
Aminoxyd 0,6
Alkylphenoläther 0,5
Natriumhexametaphosphat 0,2
Aminosilan 0,05
Folgende physikalische Eigenschaften wurden festgestellt:
Dichte: 0,326 g/cm³
Dicke: 1,6 cm
Bruchbelastung: 163,4 N/7,6 cm Dicke
Bruchmodul: 197,5 N/cm²
Beispiel 32
Die folgenden Bestandteile wurden zu einem Bindersystem kombiniert, und zwar unter Mischung mit hoher Belastung bzw. mit hoher Quer- oder Scherkraft:
0,3% Hydroxypropylcellulose/Methylcellulose
7,7% Magnesiumchlorid, welches in der Form von Hexahydratflocken zugegeben wurde
42,2% Wasser
16,5% Magnesiumoxyd
0,3% Natrium-Lauryl-Sulfat als eine 30%ige Lösung
Das Bindersystem wurde geschäumt und dem Schaum wurden anschließend 33,0% Schlackenwolle zugemischt. Ein plattenförmiger Rohling wurde geformt und bei Raumtemperatur 11 Tage lang ausgehärtet. Das ausgehärtete Formteil hatte dann die folgende Zusammensetzung:
Bestandteile
Prozent
Schlackenwolle-Fasern|43
gebundenes Wasser 25,2
Magnesiumoxyd 21
Magnesiumchlorid 10
Hydroxypropylzellulose/Methylzellulose 0,4
Natrium-Lauryl-Sulfat 0,4
Die folgenden physikalischen Eigenschaften wurden gemessen:
Dichte: 0,554 g/cm³
Dicke: 1,8 cm
Bruchbelastung: 199,8 N/7,6 cm Dicke
Bruchmodul: 183,5 N/cm²
Beispiel 33
Die folgenden Bestandteile wurden zu einem Bindersystem miteinander kombiniert, und zwar unter Mischung bei hoher Belastung bzw. hoher Quer- oder Scherkraft:
0,3% Natrium in Form von Hexametaphosphat
0,1% Hydroxypropylzellulose/Methylzellulose
6,7% Magnesiumchlorid in Form von Hexahydratflocken
0,3% Natrium-Lauryl-Sulfat als eine 30%ige Lösung
0,2% Makon 10
38,26% Wasser
14,9% Magnesiumoxyd
0,04% Polyäthylenoxyd
Das Bindersystem wurde geschäumt und dem Schaum wurden anschließend 3,6% faserförmiges Wollastonit und 35,6% Schlackenwolle zugemischt. Anschließend wurde ein plattenförmiger Rohling hergestellt, der einen Tag lang bei Raumtemperatur ausgehärtet wurde. Die Zusammensetzung des erhaltenen Formteils war folgende:
Bestandteile
Prozent
Faserförmiges Wollastonit|4,6
Schlackenwolle 46
Magnesiumoxyd 19
Magnesiumchlorid 8,5
gebundenes Wasser 20,65
Natriumhexametaphosphat 0,4
Natrium-Lauryl-Sulfat 0,3
Alkylphenoläther 0,3
Hydroxypropylzellulose/Methylzellulose 0,2
Polyäthylenoxyd 0,05
Die folgenden physikalischen Eigenschaften wurden ermittelt:
Dichte: 0,285 g/cm³
Dicke: 1,9 cm
Bruchbelastung: 96,7 N/7,6 cm Dicke
Bruchmodul: 87,2 N/cm²
Beispiel 34
Die folgenden Bestandteile wurden zu einem Bindersystem miteinander kombiniert, und zwar unter Mischung mit hoher Belastung bzw. mit hoher Quer- oder Scherkraft:
7,7% Magnesiumchlorid zugegeben in Form von Hexahydratflocken
0,3% Hydroxypropylzellulose/Methylzellulose
0,3% Natrium-Lauryl-Sulfat als eine 30%ige Lösung
42,2% Wasser
16,5% Magnesiumoxyd
Das Bindersystem wurde geschäumt und anschließend mit 16,5% Schlackenwolle und 16,5% 6,35 mm Glasfasern vermischt. Ein plattenförmiger Rohling wurde geformt und 7 Tage bei Raumtemperatur ausgehärtet. Das Formteil hatte dann folgende Zusammensetzung:
Bestandteile
Prozent
gebundenes Wasser|24,7
Schlackenwolle 21,5
12,70 mm Glasfasern 21,5
Magnesiumoxyd 21,5
Magnesiumchlorid 10
Hydroxypropylzellulose/Methylzellulose 0,4
Natrium-Lauryl-Sulfat 0,4
Die physikalischen Eigenschaften des Formteils waren:
Dichte: 0,579 g/cm³
Dicke: 1,8 cm
Bruchbelastung: 340,5 N/7,6 cm Dicke
Bruchmodul: 320,6 N/cm²
Beispiel 35
Die folgenden Bestandteile wurden zu einem Bindersystem kombiniert, und zwar unter Mischung mit hoher Belastung bzw. mit hoher Quer- oder Scherkraft:
0,3% Natriumhexametaphosphat
0,5% Phosphorsäure als eine 85%ige Lösung
0,2% Hydroxypropylcellulose/Methylcellulose
10,1% Magnesiumchlorid, zugegeben in Form von Hexahydratflocken
36,7% Wasser
27,4% Magnesiumoxyd
0,4% Natrium-Lauryl-Sulfat als eine 30%ige Lösung
Das Bindersystem wurde geschäumt und anschließend mit 12,2% Schlackenwolle und 12,2% 12,70 mm Glasfasern kombiniert. Ein plattenförmiger Rohling wurde geformt und bei Raumtemperatur 7 Tage ausgehärtet. Das Formteil hatte dann folgende Zusammensetzung:
Bestandteile
Prozent
Magnesiumoxyd|31
gebundenes Wasser 28,3
Schlackenwolle 14
12,70 mm Glasfasern 14
Magnesiumchlorid 11
Phosphorsäure 0,6
Natrium-Lauryl-Sulfat 0,5
Natriumhexametaphosphat 0,3
Hydroxypropylzellulose/Methylzellulose 0,3
Die folgenden physikalischen Eigenschaften wurden festgestellt:
Dichte: 0,526 g/cm³
Dicke: 1,8 cm
Bruchbelastung: 313,3 N/7,6 cm Dicke
Bruchmodul: 310,7 N/cm²
Beispiel 36
Die folgenden Bestandteile wurden zu einem Bindersystem kombiniert, und zwar unter Mischung mit hoher Beanspruchung bzw. Quer- oder Scherkraft:
4,3% Magnesiumchlorid als eine 35%ige Lösung
0,4% Natriumhexametaphosphat
0,14% Hydroxypropylzellulose/Methylzellulose
0,05% Polyäthylenoxyd
39,61% Wasser
9,2% Magnesiumoxyd
0,2% Natrium-Lauryl-Sulfat als eine 30%ige Lösung
0,2% Makon 10
Das Bindersystem wurde geschäumt und dem Schaum wurden 18,4% faserförmiges Wollastonit mit einem hohen Aspektverhältnis sowie 27,5% Schlackenwolle zugemischt. Ein plattenförmiger Rohling wurde geformt und 3 Tage bei Raumtemperatur ausgehärtet. Die endgültige Zusammensetzung des Formteils war folgende:
Bestandteile
Prozent
Schlackenwolle|39
faserförmiges Wollastonit mit hohem Aspektverhältnis 26
gebundenes Wasser 14,59
Magnesiumoxyd 13
Magnesiumchlorid 6
Natriumhexametaphosphat 0,55
Natrium-Lauryl-Sulfat 0,3
Alkylphenoläther 0,3
Hydroxypropylzellulose/Methylzellulose 0,2
Polyäthylenoxyd 0,06
Die folgenden physikalischen Eigenschaften wurden festgestellt:
Dichte: 0,224 g/cm³
Dicke: 1,9 cm
Bruchbelastung: 42,7 N/7,6 cm Dicke
Bruchmodul: 37,3 N/cm²
Beispiel 37
Die folgenden Bestandteile wurden zu einem Bindersystem miteinander kombiniert, und zwar unter Mischung mit hoher Beanspruchung bzw. Quer- oder Scherkraft:
0,5% Natriumhexametaphosphat
0,06% Hydroxypropylzellulose/Methylzellulose als eine 2%ige Lösung
10,4% Magnesiumchlorid als eine 35%ige Lösung
34,34% Wasser
21,6% Magnesiumoxyd
0,05% Polyäthylenoxyd
0,3% Natrium-Lauryl-Sulfat als eine 30%ige Lösung
0,3% Makon 10
0,05% Aminoxyd als eine 30%ige Lösung
Das Bindersystem wurde geschäumt und nachfolgend mit 5,4% faserförmigem Wollastonit und 27,0% Mineralfasern kombiniert. Ein plattenförmiger Rohling wurde geformt und 40 Minuten mit einer Infrarotlampe behandelt. Die endgültige Zusammensetzung des Formteils war folgende:
Bestandteile
Prozent
Mineralfasern|30,9
Faserförmiges Wollastonit 6,2
Magnesiumoxyd 24,7
Magnesiumchlorid 11,9
gebundenes Wasser 24,91
Natriumhexametaphosphat 0,5
Alkylphenoläther 0,4
Natrium-Lauryl-Sulfat 0,3
Hydroxypropylzellulose/Methylzellulose 0,07
Polyäthylenoxyd 0,06
Aminoxyd 0,06
Das plattenförmige Formteil hatte folgende physikalische Eigenschaften:
Dichte: 0,366 g/cm³
Dicke: 2,0 cm
Bruchbelastung: 107,6 N/7,6 cm Dicke
Bruchmodul: 88,0 N/cm²
Beispiel 38
Die folgenden Bestandteile wurden miteinander zu einem Bindersystem kombiniert, und zwar unter Mischung mit hoher Belastung bzw. mit hoher Quer- oder Scherkraft:
0,4% Natriumhexametaphosphat
0,1% Hydroxypropylzellulose/Methylzellulose als eine 2%ige Lösung
8,5% Magnesiumchlorid, zugegeben in Form von Hexahydratflocken
44,05% Wasser
19,1% Magnesiumoxyd
0,05% Polyäthylenoxyd
0,3% Adogen 471 (ein kationischer Schaumerzeuger) als eine 50%ige Lösung
0,2% Makon 10
Das System wurde zu einem Schaum geschäumt und dann mit 4,6% faserförmigem Wollastonit und 22,7% Mineralwolle vermischt. Ein plattenförmiger Rohling wurde geformt und 1 Tag bei Raumtemperatur ausgehärtet. Das Formteil hatte dann folgende Zusammensetzung:
Bestandteile
Prozent
Mineralwolle|29
gebundenes Wasser 27,66
Magnesiumoxyd 25
Magnesiumchlorid 11
faserförmiges Wollastonit 6
Natriumhexametaphosphat 0,5
Stearyl-Trimethyl-Ammonium-Chlorid 0,4
Alkylphenoläther 0,2
Hydroxypropylzellulose/Methylzellulose 0,18
Polyäthylenoxyd 0,06
Die physikalischen Eigenschaften des Formteils waren folgende:
Dichte: 0,251 g/cm³
Dicke: 2,0 cm
Bruchbelastung: 106,7 N/7,6 cm Dicke
Bruchmodul: 77,3 N/cm²
Beispiel 39
Ein plattenförmiges Formteil wurde in gleicher Weise wie in Beispiel 38 hergestellt, allerdings mit dem Unterschied, daß das Adogen 471 durch 0,2% Natrium-Lauryl-Sulfat ersetzt wurde und der anfängliche Wasseranteil auf 44,15% erhöht wurde. Die physikalischen Eigenschaften des so erhaltenen Formteils waren folgende:
Dichte: 0,334 g/cm³
Dicke: 1,8 cm
Bruchbelastung: 146,2 N/7,6 cm Dicke
Bruchmodul: 140,6 N/cm²
Beispiel 40
Ein plattenförmiges Formteil wurde in gleicher Weise wie in Beispiel 39 hergestellt, allerdings mit dem Unterschied, daß das Natrium-Lauryl-Sulfat durch eine Schaumerzeugermischung Duponal XL ersetzt wurde. Das erhaltene Formteil hatte folgende physikalischen Eigenschaften:
Dichte: 0,344 g/cm³
Dicke: 1,9 cm
Bruchbelastung: 188 N/7,6 cm Dicke
Bruchmodul: 159,6 N/cm²
Beispiel 41
Ein plattenförmiges Formteil wurde wie in Beispiel 38 hergestellt, allerdings mit dem Unterschied, daß der Rohling 2,7 Stunden bei 107°C behandelt wurde. Das fertige Formteil hatte dann folgende physikalische Eigenschaften:
Dichte: 0,346 g/cm³
Dicke: 2,1 cm
Bruchbelastung: 138,9 N/7,6 cm Dicke
Bruchmodul: 94,9 N/cm²
Beispiel 42
Ein plattenförmiges Formteil wurde wie in Beispiel 38 hergestellt, allerdings mit der Ausnahme, daß es 25 Minuten bei 83-106°C und anschließend 55 Minuten bei 105-194°C behandelt wurde. Die physikalischen Eigenschaften des so erhaltenen Formteils waren folgende:
Dichte: 0,277 g/cm³
Dicke: 1,9 cm
Bruchbelastung: 84,4 N/7,6 cm Dicke
Bruchmodul: 77,3 N/cm²
Beispiel 43
Ein plattenförmiges Formteil wurde wie in Beispiel 38 hergestellt, allerdings mit dem Unterschied, daß dieses Formteil bzw. der Rohling 50 Minuten lang mit durch den Rohling hindurchgeführte Luft von Raumtemperatur und anschließend 60 Minuten lang durch Erwärmen bei 60°C behandelt wurde. Das so erhaltene plattenförmige Formteil hatte folgende physikalische Eigenschaften:
Dichte: 0,371 g/cm³
Dicke: 1,8 cm
Bruchbelastung: 142,6 N/7,6 cm Dicke
Bruchmodul: 132,2 N/cm²
Beispiel 44
Ein plattenförmiges Formteil wurde hergestellt wie in Beispiel 39, allerdings mit dem Unterschied, daß dieses Formteil bzw. der Rohling 70 Minuten bei 74°C behandelt wurde. Das so erhaltene Formteil hatte folgende physikalische Eigenschaften:
Dichte: 0,274 g/cm³
Dicke: 2,1 cm
Bruchbelastung: 99,9 N/7,6 cm Dicke
Bruchmodul: 68,2 N/cm²
Beispiel 45
Ein plattenförmiges Formteil wurde wie in Beispiel 39 hergestellt, allerdings mit dem Unterschied, daß es 22 Stunden bei 43-48°C behandelt wurde. Das so erhaltene Formteil hatte folgende physikalische Eigenschaften:
Dichte: 0,342 g/cm³
Dicke: 1,8 cm
Bruchbelastung: 161,2 N/7,6 cm Dicke
Bruchmodul: 133,6 N/cm²
Beispiel 46
Ein plattenförmiges Formteil wurde wie in Beispiel 39 hergestellt, allerdings mit dem Unterschied, daß es bzw. der Rohling 70 Minuten bei 32°C, 90 Minuten bei 46°C und anschließend 29 Minuten bei 107°C behandelt wurde. Das so erhaltene Formteil hatte folgende physikalische Eigenschaften:
Dichte: 0,304 g/cm³
Dicke: 2,1 cm
Bruchbelastung: 134 N/7,6 cm Dicke
Bruchmodul: 91,4 N/cm²
Beispiel 47
Die folgenden Bestandteile wurden zu einem Bindersystem miteinander kombiniert:
0,5% Natriumhexametaphosphat
0,05% Hydroxypropylzellulose/Methylcellulose
10,1% Magnesiumchlorid, zugegeben in Form von Hexahydratflocken
34,88% Wasser
0,05% Polyäthylenoxyd
21,5% Magnesiumoxyd
0,3% Natrium-Lauryl-Sulfat als eine 30%ige Lösung
0,3% Makon 10
0,02% Aminoxyd als eine 30%ige Lösung
Das Bindersystem wurde geschäumt und anschließend mit 21,5% faserförmigem Wollastonit und 10,8% Schlackenwolle vermischt. Ein plattenförmiger Rohling wurde geformt und 40 Minuten bei 82°C behandelt. Das Formteil hatte dann folgende endgültige Zusammensetzung:
Bestandteile
Prozent
Faserförmiges Wollastonit
24
Schlackenwolle 12
Magnesiumoxyd 24
Magnesiumchlorid 11
gebundenes Wasser 27,66
Natriumhexametaphosphat 0,5
Alkylphenoläther 0,4
Natrium-Lauryl-Sulfat 0,3
Hydroxypropylzellulose/Methylzellulose 0,06
Polyäthylenoxyd 0,06
Aminoxyd 0,02
Die physikalischen Eigenschaften des Formteils waren folgende:
Dichte: 0,278 g/cm³
Dicke: 2,2 cm
Bruchbelastung: 94,4N/7,6 cm Dicke
Bruchmodul: 56,0 N/cm²
Beispiel 48
Ein plattenförmiges Formteil wurde hergestellt wie in Beispiel 47, allerdings mit dem Unterschied, daß es 24 Stunden bei Raumtemperatur ausgehärtet wurde. Die physikalischen Eigenschaften des so erhaltenen Formteils waren folgende:
Dichte: 0,312 g/cm³
Dicke: 1,9 cm
Bruchbelastung: 112,1 N/7,6 cm Dicke
Bruchmodul: 87,9 N/cm²
Beispiel 49
Ein weiteres plattenförmiges Formteil wurde genau wie in Beispiel 47 hergestellt, allerdings mit dem Unterschied, daß es 3 Stunden bei Raumtemperatur ausgehärtet und anschließend 20 Minuten bei 127°C behandelt wurde. Die physikalischen Eigenschaften des so erhaltenen Formteils waren:
Dichte: 0,312 g/cm³
Dicke: 1,6 cm
Bruchbelastung: 87,6 N/7,6 cm Dicke
Bruchmodul: 98,4 N/cm²
Beispiel 50
Die folgenden Bestandteile wurden zu einem Bindersystem kombiniert:
0,5% Natriumhexametaphosphat
34,29% Wasser
0,06% Hydroxypropylzellulose/Methylzellulose
10,6% Magnesiumchlorid als eine 35%ige Lösung
0,05% Polyäthylenoxyd
21,6% Magnesiumoxyd
0,2% Natrium-Lauryl-Sulfat als eine 30%ige Lösung
0,2% Makon 10
0,2% Aminoxyd als eine 30%ige Lösung
Das Bindersystem wurde geschäumt und der Schaum wurde dann mit 32,3% faserförmigem Wollastonit mit hohem Aspektverhältnis vermischt. Ein plattenförmiger Rohling wurde geformt und bei Raumtemperatur 2 Tage ausgehärtet. Die endgültige Zusammensetzung des Formteiles war folgende:
Bestandteile
Prozent
Faserförmiges Wollastonit mit hohem Aspektverhältnis|34,5
gebundenes Wasser 28,76
Magnesiumoxyd 24
Magnesiumchlorid 11,6
Natriumhexametaphosphat 0,5
Natrium-Lauryl-Sulfat 0,3
Alkylphenoläther 0,2
Hydroxypropylzellulose/Methylzellulose 0,06
Polyäthylenoxyd 0,06
Aminoxyd 0,02
Die folgenden physikalischen Eigenschaften wurden für das ausgehärtete Formteil festgestellt:
Dichte: 0,402 g/cm³
Dicke: 1,7 cm
Bruchbelastung: 154,4N/7,6 cm Dicke
Bruchmodul: 166,0 N/cm²
Beispiel 51
Dieses Beispiel demonstriert, daß organische Fasern in gleicher Weise wie Mineralfasern verwendet werden können. Die folgenden Bestandteile wurden zu einem Bindersystem kombiniert, und zwar unter Mischung mit hoher Belastung bzw. Quer- oder Scherkraft:
0,3% Natriumhexametaphosphat
0,1% Hydroxypropylzellulose/Methylzellulose
7,0% Magnesiumchlorid, zugegeben in Form von Hexahydratflocken
54,86% Wasser
0,04% Polyäthylenoxyd
14,9% Magnesiumoxyd
0,2% Natrium-Lauryl-Sulfat als eine 30%ige Lösung
0,2% Makon 10
Das Bindersystem wurde geschäumt und dem Schaum wurden anschließend 7,5% faserförmiges Wollastonit und 14,9% Holzfaserbrei zugemischt. Ein plattenförmiger Rohling wurde geformt und bei Raumtemperatur ausgehärtet. Die endgültige Zusammensetzung des Formteiles war folgende:
Bestandteile
Prozent
Gebundenes Wasser|27,74
Holzfasern 24
Magnesiumoxyd 24
faserförmiges Wollastonit 12
Magnesiumchlorid 11
Natriumhexametaphosphat 0,5
Natriumlaurylsulfat 0,3
Alkylphenoläther 0,2
Hydroxypropylzellulose/Methylzellulose 0,2
Polyäthylenoxyd 0,06
Die gemessenen physikalischen Eigenschaften des Formteils waren folgende:
Dichte: 0,392 g/cm³
Dicke: 1,7 cm
Bruchbelastung: 107,1 N/7,6 cm Dicke
Bruchmodul: 114,5 N/cm²
Beispiel 52
Dieses Beispiel zeigt die Verwendung von Gips und Ton als Füller bzw. Füllmittel. Die folgenden Bestandteile wurden zu einem Bindersystem miteinander kombiniert, und zwar unter Mischung mit hoher Belastung bzw. mit hoher Quer- oder Scherkraft:
0,6% Natriumhexametaphosphat
0,2% Hydroxypropylzellulose/Methylzellulose als eine 2%ige Lösung
5,4% Magnesiumchlorid als eine 33,76%ige Lösung
35,8% Wasser
11,5% Magnesiumoxyd
0,1% Polyäthylenoxyd
7,7% Gips
7,7% Ton
0,2% Natrium-Lauryl-Sulfat als eine 30%ige Lösung
0,2% Makon 10
Das Bindersystem wurde geschäumt und anschließend mit 11,5% faserförmigem Wollastonit und 19,1% Schlackenwolle vermischt. Ein plattenförmiger Rohling wurde geformt und 3 Tage bei Raumtemperatur ausgehärtet. Die endgültige Zusammensetzung des Formteils war folgende:
Bestandteile
Prozent
Schlackenwolle|25
Gebundenes Wasser 16,4
Faserförmiges Wollastonit 15
Magnesiumoxyd 15
Gips 10
Ton 10
Magnesiumchlorid 7
Natriumhexametaphosphat 0,7
Natrium-Lauryl-Sulfat 0,3
Hydroxypropylzellulose/Methylzellulose 0,25
Alkylphenoläther 0,25
Polyäthylenoxyd 0,1
Die physikalischen Eigenschaften des erhaltenen Formteils wurden gemessen und, wie folgt, festgestellt:
Dichte: 0,542 g/cm³
Dicke: 1,8 cm
Bruchbelastung: 131,7 N/7,6 cm Dicke
Bruchmodul: 128,6 N/cm²
Beispiel 53
Dieses Beispiel zeigt, daß Natrium-Polysilikat als Bindemittel verwendet werden kann, und daß ein Teil der Fasern diesem Bindemittel bzw. dem Bindersystem vor dem Schäumen zugegeben werden können. Die folgenden Bestandteile wurden zu einem Bindersystem miteinander kombiniert, und zwar unter hoher Beanspruchung bzw. Quer- oder Scherkraft:
31,6% Natriumpolysilikat als eine 39%ige Lösung
3,0% Wollastonit mit einem hohen Aspektverhältnis
0,3% Natrium-Lauryl-Sulfat als eine 30%ige Lösung
0,1% Aminoxyd als eine 30%ige Lösung
50,2% Wasser
Das System wurde zu einem Schaum geschäumt und anschließend wurden 14,8% Schlackenwolle mit dem Schaum vermischt. Ein plattenförmiger Rohling wurde hergestellt und bis zum Trocknen bei 122°C behandelt. Die endgültige Zusammensetzung war folgende:
Bestandteile
Prozent
Natriumpolysilikat
63,3
Schlackenwolle 30
Faserförmiges Wollastonit mit hohem Aspektverhältnis 6
Natrium-Lauryl-Sulfat 0,5
Aminoxyd 0,2
Die Eigenschaften des Formteils wurde, wie folgt, ermittel:
Dichte: 0,274 g/cm³
Dicke: 2,4 cm
Bruchbelastung: 98,5 N/7,6 cm Dicke
Bruchmodul: 52,7 N/cm²
Beispiel 54
Dieses Beispiel zeigt, daß das Bindersystem organische und anorganische Bindemittel enthalten kann. Die folgenden Bestandteile wurden zu einem Bindersystem miteinander kombiniert:
7,8% modifizierte Stärke als eine 22,8%ige Lösung
1,1% Magnesiumchlorid als eine 35%ige Lösung
0,5% Natrium-Lauryl-Sulfat als eine 30%ige Lösung
0,6% Makon 10
0,1% Aminoxyd, zugegeben als eine 30%ige Lösung
48,6% Wasser
2,3% Magnesiumoxyd
0,1% Polyäthylenoxyd
10,5% Lehm oder Ton
Das Bindersystem wurde zu einem Schaum geschäumt und anschließend mit 5,1% faserförmigem Wollastonit mit hohem Aspektverhältnis und 23,3% Schlackenwolle kombiniert. Ein plattenförmiger Rohling wurde geformt und bis zum Trocknen bei 122°C behandelt. Die endgültige Zusammensetzung des erhaltenen Formteils war folgende:
Bestandteile
Prozent
Schlackenwolle
44
Ton 20
Modifizierte Stärke 15
Faserförmiges Wollastonit 10
Magnesiumoxyd 4
Gebundenes Wasser 2,6
Magnesiumchlorid 2
Alkylphenoläther 1
Natrium-Lauryl-Sulfat 1
Polyäthylenoxyd 0,2
Aminoxyd 0,2
Die physikalischen Eigenschaften des Formteils ergaben sich, wie folgt:
Dichte: 0,283 g/cm³
Dicke: 1,8 cm
Bruchbelastung: 94 N/7,6 cm Dicke
Bruchmodul: 84,4 N/cm²
Beispiel 55
Die folgenden Bestandteile wurden zu einem Bindersystem miteinander kombiniert, und zwar unter Mischung mit hoher Beanspruchung bzw. Quer- oder Scherkraft:
36,2% Wasser
0,7% Polyvinylalkohol als eine 4%ige Lösung
0,4% Natriumhexametaphosphat
9,8% Magnesiumchlorid als eine 35%ige Lösung
20,4% Magnesiumoxyd
0,2% Natrium-Lauryl-Sulfat als eine 30%ige Lösung
0,2% Aminoxyd als eine 30%ige Lösung
Das Bindersystem wurde geschäumt und dem Schaum wurden 27,0% faserförmiges Wollastonit und 5,1% Schlackenwolle zugemischt. Ein plattenförmiger Rohling wurde geformt und 15 Stunden bei Raumtemperatur ausgehärtet und anschließend 2 Stunden bei 93°C behandelt. Die endgültige Zusammensetzung des Formteils war folgende:
Bestandteile
Prozent
Faserförmiges Wollastonit
30,4
Gebundenes Wasser 26,8
Magnesiumoxyd 23,9
Magnesiumchlorid 11
Schlackenwolle 6
Polyvinylalkohol 0,8
Natriumhexametaphosphat 0,5
Natrium-Lauryl-Sulfat 0,3
Aminoxyd 0,3
Es wurden am Formteil folgende physikalische Eigenschaften festgestellt:
Dichte: 0,341 g/cm³
Dicke: 1,7 cm
Bruchbelastung: 168,0 N/7,6 cm Dicke
Bruchmodul: 178,6 N/cm²
Beispiel 56
Die folgenden Bestandteile wurden zu einem Bindersystem kombiniert, und zwar unter Mischung mit hoher Beanspruchung bzw. Quer- oder Scherkraft:
2,2% P-270 Stärke
0,4% Natriumhexametaphosphat
9,8% Magnesiumchlorid als eine 35%ige Lösung
0,2% Natrium-Lauryl-Sulfat als eine 30%ige Lösung
0,2% Aminoxyd als eine 30%ige Lösung
36,2% Wasser
20,4% Magnesiumoxyd
Das Bindersystem wurde geschäumt und dem Schaum wurden 25,5% faserförmiges Wollastonit und 5,1% Schlackenwolle zugemischt. Ein plattenförmiger Rohling wurde geformt und 15 Stunden bei Raumtemperatur ausgehärtet und anschließend 2 Stunden bei 93°C behandelt. Die endgültige Zusammensetzung des Formteils war folgende:
Faserförmiges W 0,2% Natrium-Lauryl-Sulfat als eine 30%ige Lösung
0,2% Aminoxyd als eine 30%ige Lösung
36,2% Wasser
20,4% Magnesiumoxyd
Das Bindersystem wurde geschäumt und dem Schaum wurden 25,5% faserförmiges Wollastonit und 5,1% Schlackenwolle zugemischt. Ein plattenförmiger Rohling wurde geformt und 15 Stunden bei Raumtemperatur ausgehärtet und anschließend 2 Stunden bei 93°C behandelt. Die endgültige Zusammensetzung des Formteils war folgende:
Bestandteile
Prozent
Faserförmiges Wollastonit
28,3
Gebundenes Wasser 26,8
Schlackenwolle 6
Magnesiumoxyd 23,9
Magnesiumchlorid 10,9
P-270 Stärke 3
Natriumhexametaphosphat 0,5
Natrium-Lauryl-Sulfat 0,3
Aminoxyd 0,3
Die folgenden physikalischen Eigenschaften wurden für das Formteil ermittelt:
Dichte: 0,262 g/cm³
Dicke: 1,8 cm
Bruchbelastung: 113,5 N/7,6 cm Dicke
Bruchmodul: 104,7 N/cm²
Beispiel 57
Die folgenden Bestandteile wurden zu einem Bindersystem kombiniert, und zwar mit hoher Beanspruchung bzw. Quer- oder Scherkraft:
7,9% Magnesiumchlorid als eine 35%ige Lösung
35,37% Wasser
0,2% Natriumhexametaphosphat
0,1% J-75MS als eine 2%ige Lösung
0,03% Z-6020 Silan
0,3% Textaminoxyd als eine 30%ige Lösung
0,3% Makon 10
16,6% Magnesiumoxyd
Das Bindersystem wurde geschäumt und dem Schaum wurden anschließend 18,1% Wollastonit mit niedrigem Aspektverhältnis, 18,1% faserförmiges Wollastonit mit hohem Aspektverhältnis und 3% 6,35 mm Glasfasern zugemischt. Ein plattenförmiges Formteil wurde hergestellt und 50 Minuten lang, wie folgt, behandelt:
35 Minuten bei 49-63°C, 10 Minuten bei 93-107°C, 1 Minute bei Hochfrequenz und 4 Minuten bei 150°C. Die endgültige Zusammensetzung des erhaltenen Formteils war folgende:
Bestandteile
Prozent
Faserförmiges Wollastonit|46
mit hohem Aspektverhältnis 23%
mit niedrigem Aspektverhältnis 23%
6,35 mm Glasfasern 3,8
Magnesiumoxyd 21,1
Magnesiumchlorid 10
Gebundenes Wasser 17,86
Alkylphenoläther 0,4
Aminoxyd 0,4
Natriumhexametaphosphat 0,3
Hydroxypropylzellulose/Methylzellulose 0,1
Aminosilan 0,04
Die physikalischen Eigenschaften des erhaltenen Formteils waren folgende:
Dichte: 0,304 g/cm³
Dicke: 1,65 cm
Bruchbelastung: 145,3 N/7,6 cm Dicke
Bruchmodul: 160,3 N/cm²

Claims (24)

1. Verfahren zum Herstellen von faserigen Formteilen, bei welchem aus einem Ausgangsmaterial Rohlinge geformt und aus diesen durch anschließendes Abbinden bzw. Aushärten des geschäumten Ausgangsmaterials die Formteile gewonnen werden, wobei das Ausgangsmaterial aus Fasern unter Zugabe eines Bindersystems erhalten wird und dieses Bindersystem in Mischung mit Wasser ein Bindemittel, ein Schaum erzeugendes Mittel sowie ggfs. Zusätze von Ton und/oder Gips aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Bestandteile im Ausgangsmaterial bezogen auf das Gewicht des Feststoffanteils in der nachfolgenden Zusammensetzung enthalten sind Fasern|25-95% Bindemittel 5-75% Ton 0-40% Gips 0-15% Schaum erzeugendes Mittel 0,1-5%
daß das Bindersystem, bei dem der Anteil an Wasser etwa 25-70 Gewichtsprozent des Ausgangsmaterials beträgt, ohne die Fasern durch Zugabe von Luft oder eines Gases und Umrühren derart aufgeschäumt wird, daß in dem so erhaltenen geschäumten Bindersystem der Anteil an Luft oder Gas ungefähr 30-90% des Volumens des geschäumten Bindersystems beträgt,
und daß anschließend die Fasern dem geschäumten Bindersystem zur Erzielung eines breiartigen geschäumten Ausgangsmaterials beigegeben werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung eines organischen Binders die Bestandteile in dem Ausgangsmaterial bezogen auf den Feststoffanteil in der nachfolgenden Zusammensetzung enthalten sind Fasern|25-90% organischer Binder 5-50% Ton 0-40% Gips 0-15% Schaum erzeugendes Mittel 0,5-2%
und daß der Anteil an Wasser in dem Bindersystem etwa 30-60 Gewichtsprozent des Ausgangsmaterials beträgt und dieses Bindersystem vor der Zugabe der Fasern derart aufgeschäumt wird, daß der Anteil an Luft im geschäumten Bindersystem ungefähr 60-70% des Volumens dieses geschäumten Bindersystems beträgt.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung eines anorganischen Binders die Bestandteile im Ausgangsmaterial bezogen auf den Feststoffanteil in der folgenden Zusammensetzung enthalten sind Fasern|25-70% anorganischer Binder 30-75% Schaum erzeugendes Mittel 0,5-1,5%
und daß der Anteil an Wasser im Bindersystem etwa 30-50 Gewichtsprozent des Ausgangsmaterials beträgt und dieses Bindersystem vor der Zugabe der Fasern derart aufgeschäumt wird, daß der Anteil an Luft im geschäumten Bindersystem ungefähr 60-75% des Volumens des geschäumten Bindersystems beträgt.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil an Luft oder Gas im geschäumten Ausgangsmaterial etwa 60 bis 70% des Volumens des geschäumten Ausgangsmaterials beträgt.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil an Fasern etwa 40 bis 70 Gewichtsprozent der Feststoffanteile des geschäumten Ausgangsmaterials ausmacht.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern ein Aspektverhältnis von wenigstens 10 : 1 aufweisen.
7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern Mineralfasern, bevorzugt im wesentlichen Steinwolle, Schlackenwolle, Glasfasern, Wollastonit oder Mischungen der vorgenannten Fasern sind.
8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das schaumerzeugende Mittel aus einer Gruppe ausgewählt ist, die anionische, kationische und amphotere Schaumerzeuger und/oder deren Kombinationen enthält, jedoch keine Kombinationen von anionischen mit kationischen Schaumerzeugern.
9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindersystem Silan-Kopplungsmittel in einem Anteil bis ungefähr 0,3% enthält.
10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das geschäumte Ausgangsmaterial Polyäthylenoxyd in einem Anteil bis ungefähr 0,5 Gewichtsprozent des Feststoffanteils des Ausgangsmaterials enthält.
11. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindersystem ein Dickungsmittel in einem genügend großen Anteil enthält, um eine Viskosität größer als ungefähr 1500 cP zu erhalten.
12. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindersystem ein Dispergiermittel in einem Anteil bis ungefähr 1 Gewichtsprozent des Feststoffanteils im Ausgangsmaterial enthält.
13. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindersystem einen Schaumstabilisator in einem Anteil bis zu ungefähr 1,0% enthält.
14. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel aus einer Gruppe ausgewählt ist, die Stärken, modifizierte Stärken, Latex und/oder deren Kombinationen enthält.
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die modifizierte Stärke eine oxydierte, ethoxylierte Stärke ist.
16. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der verwendete Latex aus einer Gruppe ausgewählt ist, die Polyvinylacetat, Polyvinylacetat/Acrylcopolymere und Styrol-Butadien enthält.
17. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindersystem wenigstens einen Füller aufweist, der aus einer Gruppe ausgewählt ist, die Ton, Gips oder Mischungen aus Ton und Gips aufweisen.
18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil an Ton wenigstens ungefähr 10% und der Anteil an Gips wenigstens ungefähr 5% beträgt.
19. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel ein anorganisches Material vorzugsweise einer Gruppe ist, die Gips, Silikate, hydraulischen Zement oder Sorel-Zement enthält.
20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel Magnesiumoxyd enthält, und daß eine Phosphatverbindung oder eine Kombination von Phosphatverbindungen in einem Anteil bis ungefähr 1 Gewichtsprozent der Feststoffe der Ausgangslösung verwendet sind.
21. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil an Gips wenigstens ungefähr 5% beträgt, und daß die Fasern, vorzugsweise in Form von Mineralfasern dem geschäumten Bindersystem gleichzeitig zugegeben werden.
22. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern Mineralfasern sind, die im wesentlichen aus 2-6% Glasfasern, Rest Wollastonit bestehen.
23. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Abbinden bzw. Aushärten des geschäumten Ausgangsmaterials durch einen eine Hochfrequenzbehandlung einschließenden Trockenvorgang erfolgt.
24. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß der Trockenvorgang durch die nachfolgenden Verfahrensschritte erfolgt:
Erwärmen auf ungefähr 93 bis 135°C für 10 bis 25 Minuten; Hochfrequenzbehandlung für ungefähr 1 bis 2 Minuten mit einer Spitzenleistung von ungefähr 0,5 bis 1 Watt pro cm² und
Wärmebehandlung bei ungefähr 120 bis 177°C für ungefähr 1 bis 3 Minuten.
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