DE3527960C1

DE3527960C1 - Anorganischer Formkörper

Info

Publication number: DE3527960C1
Application number: DE3527960A
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Dipl.-Chem. Dr. 1000 Berlin Ortlepp
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1985-08-03
Filing date: 1985-08-03
Publication date: 1986-12-04

Description

Beschreibung

Erfindungsgegenstand ist ein Herstellungsverfahren für einen aus Bindemittel, Faserstoffen und gegebenenfalls Füllstoffen bestehenden Werkstoff, der hohe Biegezugfestigkeit und gute Feuerwiderstandsfähigkeit aufweist.

Baustoffe aus organischen Fasern und vor allem Zement als Bindemittel haben unter dem Oberbegriff Faserzement in letzter Zeit als Substitutionswerkstoff für Asbestzement steigende Bedeutung erlangt. Hierbei werden als Faserstoffe zur Bewehrung des Zementsteins natürliche und synthetische organische Fasern, wie Cellulosefasern, Zellstoffe, Polyacrylnitrilfasern und anderes mehr, verwendet.

Gegenüber Asbestzement besitzen diese Werkstoffe jedoch geringere Festigkeit, besonders geringere Biegzugfestigkeit; auch ist wegen der Verwendung brennbarer organischer Faserstoffe die Brandfestigkeit der damit hergestellten Werkstoffe noch verbesserungswürdig.

Eine Möglichkeit, die Brandfestigkeit dieser Werkstoffe zu verbessern, ist die Vorbehandlung der Faserstoffe mit chemischen Flammschutzmitteln. Zum Stand der Technik sei auf die in DE-OS 29 23 587 beschriebene Vorbehandlung von Cellulosefasern mit wässerigen Werkstoffen ist aus DRP 182 283, DRP 232 449 und DRP 391 726 bekannt Die dort vorgeschlagenen Zusätze zielen jedoch nicht auf die Erhöhung der Festigkeit oder Verbesserung des Feuerwiderstandes der Zement- bzw. Betonbaustoffe ab.

Aus DE-PS 32 31 500 ist die Herstellung von faserverstärkten anorganischen Formkörpern mit Mangan (IV)oxidZusatz zur Zementmischung bekannt, wodurch die Brandfestigkeit verbessert, allerdings — wie den

ίο vorliegenden Untersuchungen zu entnehmen ist — die Festigkeit durch das Zusatzmittel zugleich verringert wird.

Verschiedentlich werden auch sogenannte Mineralisierungsverfahren beschrieben, um die Eigenschaften und Eignung vor allem natürlicher organischer Faserstoffe als Verstärkungsfasern für anorganische Formkörper zu verbessern. Hierzu ist unter anderem auf das in DE-PS 30 08 204 vorgeschlagene Verfahren, die Vorbehandlung von ZelJstoffasern durch Aufschließen mit Kalkmilch, Formaldehyd und Wasserglas, hinzuweisen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Herstellung eines faserverstärkten anorganischen Formkörpers mit hoher Biegefestigkeit und gutem Feuerwiderstand.

Die Lösung entspricht den in den Ansprüchen gekennzeichneten Verfahrensmerkmalen, wonach als Verstärkungsfasern natürliche organische Faserstoffe, wie Zellstoff- und Cellulosefasern, verwendet werden, die mit Laugen, vor allem Natron- und/oder Kalilauge, oder Mischlauge aus Alkali- und Erdalkalihydroxiden vorbehandelt werden. Zur Erhöhung der Brandfestigkeit kommen Zusätze, wie Silicate, Permanganate und/oder Chromate, in Form ihrer in wässerigem alkalischem Medium leichtlöslichen Salze in Betracht.

Gegenstand der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Vorbehandlung mit Lauge sind außer den in der Papier- und Pappenherstellung verwendeten Zellstoffen auch die natürlichen organischen Hartfasern, wie z. B. Ramie-, Palm-, Sisal-, Manila-, Eukalyptusfasern). Erfindungsgemäß verwendet werden auch solche natürlichen Faserstoffe, die z. B. im Zuge der Viskose — Herstellung mercerisiert worden sind.

Die genannten Fasern, können erfindungsgemäß zusammen mit synthetischen organischen und auch anorganischen Faserstoffen für die Herstellung der Formkörper verwendet werden.

Bindemittel sind alle hydraulisch und nicht hydraulisch erhärtenden Bindemittel, wie Zement Quarz, Kalk, Gips usw., unabhängig davon, ob die Erhärtung unter Normalbedingungen und/oder hydrothermalen Bedingungen, wie z. B. durch Dampfhärtung, erfolgt

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den in den Kennzeichen der Patentansprüche genannten Merkmalen gelöst.

Für die Ausführung der Erfindung werden die nachstehenden Beispiele angegeben.

Beispiel 1

riiObpiiäiiuSüngcii VefwicScii. ein uciTi wcÜgci'icfiu ciiisprechendes Verfahren wird in DE-PS 31 10 864 vorgeschlagen.

Aus den DE-OS 33 40 093 ist bekannt, Polyacrylnitrilfasemmit wässeriger Permanganatlösung vorzubehandeln, um die Festigkeit damit hergestellter anorganischer Formkörper zu verbessern.

Der Zusatz von Sauerstoffverbindungen des Mangans, wie z. B. Mangandioxid, zu zementgebundenen iii&iciic z-.ciiatuu- uuu/uuci

werden mit 2O°/oiger Natronlauge bei Raumtemperatur unter Zusatz von 0,5 GT löslichem Phosphat, Silicat, Permanganat und/oder Chromat in einem Stofflöser aufgeschlossen. Die Mischung wird in einen Vorratsbehälter übergepumpt und dort ca. 24 Stunden belassen. Der dann abgefilterte Faserstoff wird in einer Zementsuspension aus 300 Gewichtsteilen Zement auf 1300 Gewichtsteile Wasser dispergiert

Die Faserzementmischung wird anschließend auf einer Siebzylindermaschine, entsprechend dem bei der Asbestzementherstellung bekannten Hatschek-Verfahren, zu einer Bauplatte verarbeitet

Beispiel 2

Eine Faserstoffmischung, bestehend aus 2 bis 15 GT Zellstoffund/oder Cellulosefasern und 18 bis 5 GT Harnstoff-, Melamin- und/oder Phenolharzfasern, wird wie vorstehend mit Lauge vorbehandelt und wekerverarbeitet

Beispiel 3

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20 Gewichtsteile einer nach einem der vorstehenden Beispiele hergestellten bzw. vorbehandelten Fasermischung werden zusammen mit 200—300 Gewichtsteilen einer QuarzKalkhydrat-Mischung und 0—50 Gewichtsteilen Vermiculit und/ oder Perlit sowie 1000—1500 Ge- wichtsteilen Wasser dispergiert, im Hatschek-Verfahren weiterverarbeitet und nach üblichem Verfahren hydrothermal gehärtet

Beispiel 5

Eine nach Beispiel 1 bis 3 hergestellte Fasermischung bzw. entsprechend vorbehandelte und/oder mercerisierte Zellstoff- und/oder Cellulosefasern werden zusammen mit Gips als Bindemittel verarbeitet.

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Claims

1 Patentansprüche

1. Verfahren zur Herstellung eines anorganischen Fonnkörpers, insbesondere Bauteils, aus natürlichen organischen Fasern und anorganischen Bindemitteln sowie ggf. synthetischen organischen und anorganischen Faserstoffen und ggf. anorganischen Füllstoffen, dadurch gekennzeichnet, daß als Fasern mit Natron- und/oder Kalilauge und/oder wässeriger Erdalkalihydroxid-Losung vorbehandelte Zellstoff- und/oder Cellulosefaser zusammen mit synthetischen Fasern sowie Keramik-, Glas- und Gesteinsfasern verwendet werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß als synthetische organische Fasern Harnstoff-, Melamin-, Phenolharz- und/oder Viskosefasern verwendet werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2 dadurch gekennzeichnet daß die organischen Faserstoffe — vor, während oder nach der Vorbehandlung mit Lauge — mit Flammschutzmitteln, vorzugsweise leicht löslichen Phosphaten, Silicaten, Permanganaten und/oder Chromaten, in wässeriger Lösung imprägniert werden.

4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Konzentration der für die Vorbehandlung der natürlichen organischen Faserstoffe benutzten Lauge aus Alkali- und/oder Erdalkalihydroxid zwischen 5 und 40 Gew-% und diejenige des Flammschutzmittels, bezogen auf den gesamten organischen Faseranteil, zwischen 0 und 30 Gew.-% beträgt.