DE3611080C1 - Building components and process for their preparation and also of mixtures for repairing buildings and wooden parts - Google Patents

Building components and process for their preparation and also of mixtures for repairing buildings and wooden parts

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Abstract

Building components which can be worked like those of pressed wood particles (wood chips) or asbestos cement are produced by compounding marl with paper, in particular in a ratio of amounts from 0.75 to 10 and containing less than 50 % by weight of water, partially freed of the water by pressing in the desired shape and optionally dried at temperatures of 30 to 50 DEG C. In addition to marl and cellulose fibres, the building components can contain cement, plaster, sawdust, wood shavings and alkali metal silicate and/or have a coating of alkali metal silicate or paraffin. A dry pulverulent mixture of the constituents is compounded with the addition of water to putty or knifing filler and optionally made into a paintable product by further dilution.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Bauteile, die Cellulosefasern und Ton enthalten, sowie Verfahren zu ihrer Herstellung.The present invention relates to components containing cellulose fibers and clay, and methods for their Manufacturing.

Die deutsche Offenlegungsschrift 22 35 975 beschreibt ein Verfahren zur Erzeugung von geformten Gegen­ ständen aus faserartigen und mineralischen industriellen Abfallmaterialien, bei dem aus einer wäßrigen Auf­ schlämmung einer Mischung aus einer faserartigen Komponente, wie Cellulosefasern einer Altpapieraufberei­ tung, und einer mineralischen Komponente, wie Ton, eine Schicht abgelegt und daraus unter Druck und Trocknen ein geformter Gegenstand gebildet wird. Der Wassergehalt der bei diesem Verfahren einzusetzenden Aufschlämmungen ist hoch, Abfallpapierschlämme mit Feststoffgehalten von 15 bis 20 Gew.-% werden einge­ setzt. Selbst die agglomerierten Aufschlämmungsschichten können noch Wassergehalte bis zu 85 Gew.-% aufweisen. Demgemäß sind die Aufwendungen zur Entfernung des Wassers durch Pressen oder Trocknen hoch.German Offenlegungsschrift 22 35 975 describes a method for producing shaped counter stood out of fibrous and mineral industrial waste materials, from an aqueous on slurry of a mixture of a fibrous component, such as cellulose fibers from a waste paper processing plant tion, and a mineral component, such as clay, deposited a layer and from it under pressure and Drying a molded article is formed. The water content of those used in this process Slurries are high, waste paper slurries with solids contents of 15 to 20% by weight are incorporated puts. Even the agglomerated slurry layers can still have water contents up to 85% by weight exhibit. Accordingly, the efforts to remove the water by pressing or drying are high.

Uberraschenderweise wurde gefunden, daß es bei Verwendung bei Mergel, der neben Ton 25 bis 75, insbeson­ dere 35 bis 65 Gew.-% Kalkstein und/oder Dolomit enthält, möglich ist, durch Einkneten von feuchtem Papier, insbesondere Altpapier, anschließendes Pressen und ggf. Trocknen Bauteile von großer Festigkeit zu erhalten. Der Wassergehalt der Mischung beträgt in der Regel weniger als 45 Gew.-%, vorzugsweise weniger als 40 Gew.-%. Demgemäß sind beim erfindungsgemäßen Verfahren nur geringe Wassermengen zu entfernen, was oft allein durch Pressen erreicht werden kann.Surprisingly, it was found that when used with marl, which in addition to clay 25 to 75 , in particular 35 to 65 wt .-% limestone and / or dolomite, is possible by kneading wet paper, especially waste paper, subsequent pressing and, if necessary Drying to obtain components of great strength. The water content of the mixture is generally less than 45% by weight, preferably less than 40% by weight. Accordingly, only small amounts of water can be removed in the process according to the invention, which can often be achieved solely by pressing.

Der zur Herstellung der erfindungsgemäßen Bauteile verwendete Mergel wird zweckmäßigerweise aus Rohmergel durch Zerkleinern und Sieben auf eine Teilchengröße kleiner als 0,1 mm gebracht und mit Wasser angefeuchtet. Ebenso wird das Altpapier vor seinem Einsatz mit der Menge Wasser befeuchtet, die es aufzusau­ gen vermag. Das Papier wird zweckmäßigerweise vor dem Einkneten in den Mergel auf eine Stückgröße von etwa 1 bis 2 cm2 zerkleinert, eine Zerfaserung des Altpapiers vor seinem Zusatz zum Mergel ist jedoch nicht notwendig. Im Unterschied zu dem bekannten Verfahren, bei dem zunächst eine Aufschlämmung der Cellulose­ fasern und des Tons hergestellt werden muß, da sich feuchtes Papier beim Kneten mit Ton auch während längerer Zeiten nicht in seine Fasern auflöst, zerfasert das feuchte Altpapier beim Kneten mit Mergel innerhalb weniger Minuten.The marl used to produce the components according to the invention is expediently brought from raw marl by crushing and sieving to a particle size of less than 0.1 mm and moistened with water. Waste paper is also moistened with the amount of water it can absorb before use. The paper is expediently shredded to a piece size of about 1 to 2 cm 2 before kneading into the marl, but it is not necessary to shred the waste paper before adding it to the marl. In contrast to the known method, in which a slurry of the cellulose fibers and the clay first has to be produced, since moist paper does not dissolve into its fibers during kneading with clay even during long periods of time, the moist waste paper defibrates within a few minutes when kneaded with marl Minutes.

Die erfindungsgemäßen Bauteile weisen in der Regel ein Gewichtsverhältnis Mergel: Cellulosefasern 0,75:1 bis 10:1 auf. Bei Bauteilen, die für den Innenausbau bestimmt sind, werden Gewichtsverhältnisse von Mer­ gel: Cellulosefasern von 1:1 bis 9:1 bevorzugt. Je höher der Gehalt an Fasern ist, um so größer ist die Festigkeit der erhaltenen Bauteile.The components according to the invention generally have a weight ratio of marl: cellulose fibers of 0.75 : 1 to 10: 1. Weight ratios of mer gel: cellulose fibers of 1: 1 to 9: 1 are preferred for components intended for interior construction. The higher the fiber content, the greater the strength of the components obtained.

Sollen die erfindungsgemäßen Bauteile außerhalb geschlossener Räume, der Witterung ausgesetzt, verwendet werden, ist es notwendig, ihre Naßfestigkeit zu erhöhen. Hierfür wird ein Zusatz von Zement bevorzugt. Man erhält so Bauteile, die den bekannten Teilen aus Asbestzement entsprechen und diese ersetzen können. Für diese Anwendungszwecke werden Mergel-Cellulosefaser-Verhältnisse von 4:1 bis 8:1 bevorzugt. Daneben enthal­ ten diese Bauteile Zement bis zu 65%, bevorzugt von 30% bis 60%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Bauteils.The components according to the invention are to be used outside of enclosed spaces exposed to the weather it is necessary to increase their wet strength. An addition of cement is preferred for this. Man receives components that correspond to the known parts made of asbestos cement and can replace them. For this For purposes of use, marl-cellulose fiber ratios of 4: 1 to 8: 1 are preferred. In addition included these components cement up to 65%, preferably from 30% to 60%, based on the total weight of the Component.

Bei den für den Innenausbau bestimmten Bauteilen kann die Festigkeit ebenfalls durch ein Zementzusatz erhöht werden. Hierfür werden in der Regel geringere Mengen bis zu 35%, vorzugsweise von 5% bis 30%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Bauteils zugesetzt. Zum gleichen Zweck können die Bauteile auch Gips bis zu 30%, vorzugsweise von 5% bis 15%, ebenfalls bezogen auf das Gesamtgewicht des Bauteils, enthalten.In the case of components intended for interior fittings, the strength can also be increased by adding cement increase. Smaller amounts of up to 35%, preferably from 5% to 30%, are generally used for this. based on the total weight of the component added. For the same purpose, the components can also be made of plaster 30%, preferably from 5% to 15%, also based on the total weight of the component.

Weiterhin gibt ein Zusatz von Säge- oder Hobelspänen den erfindungsgemäßen Bauteilen eine erhöhte Bruch- und Biegefestigkeit. Durch Zusatz von Sägespänen bis zu 65%, vorzugsweise von 15% bis 60%, und/oder von Hobelspänen bis zu 25%, vorzugsweise von 5% bis 10%, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht des Bauteils, erhält man Bauteile, die anstelle von Spanplatten Verwendung finden können. Hierbei sollten die Späne von Massivholz kommen, um das Einbringen der in Preßspanplatten enthaltenen Verfestiger zu vermeiden.Furthermore, the addition of sawdust or shavings gives the components of the invention an increased Break and bending strength. By adding sawdust up to 65%, preferably from 15% to 60%, and / or of shavings up to 25%, preferably from 5% to 10%, each based on the total weight of the Component, you get components that can be used instead of chipboard. Here the chips should come from solid wood in order to avoid the introduction of the hardeners contained in particle board.

Sägespäne können auch die für den Außeneinsatz bestimmten Bauteile enthalten. Allerdings werden hier geringere Zusätze bis zu 20%, insbesondere von 5% bis 18%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Bauteils, bevorzugt.Sawdust can also contain components intended for outdoor use. However, here lower additions up to 20%, in particular from 5% to 18%, based on the total weight of the component, prefers.

Die Naßfestigkeit der erfindungsgemäßen Bauteile kann weiterhin durch einen Gehalt an Alkalisilikat verbes­ sert werden. Dieses wird als Wasserglas dem Teig während des Knetens zugesetzt, zersetzt sich zumindest teilweise durch Einwirkung der in der Luft enthaltenen Kohlensäure zu Kieselsäure und Alkalicarbonat und wirkt in den Bauteilen auch feuerhemmend. Die Mengen an Alkalisilikat sowie an Gemisch aus Kieselsäure und Alkalicarbonat, bezogen auf das Gesamtgewicht des Bauteils, können bis 10%, vorzugsweise von 2% bis 8% (gerechnet als Alkalisilikat) betragen. Wasserglas oder Paraffin kann auch auf die fertigen Bauteile als Uberzug aufgebracht werden, um deren Wasserfestigkeit zu erhöhen.The wet strength of the components according to the invention can also be improved by an alkali silicate content be tested. This is added to the dough as a water glass during kneading, at least decomposes partly by the action of the carbonic acid in the air to form silica and alkali carbonate and also has a fire-retardant effect in the components. The amounts of alkali silicate and a mixture of silica and Alkali carbonate, based on the total weight of the component, can be up to 10%, preferably from 2% to 8% (calculated as alkali silicate). Water glass or paraffin can also be used as a coating on the finished components be applied to increase their water resistance.

Schließlich können die erfindungsgemäßen Bauteile Zusätze zur Erzielung anderer Effekte enthalten, z. B. von Farbstoffen bzw. Pigmenten.Finally, the components according to the invention can contain additives to achieve other effects, e.g. B. from Dyes or pigments.

Das Einkneten des Papieres in den Mergel kann in üblichen Vorrichtungen vorgenommen werden, z. B. in Rührwerken. Der Knetvorgang dauert etwa 20 Minuten. Während dieser Zeit löst sich das Papier völlig auf; Papierteilchen sind nicht mehr zu erkennen. Die erwähnten Zusätze werden vorzugsweise, ggf. angefeuchtet, in den Mergel-Cellulosefaser-Teig eingeknetet. Da die Säge- bzw. Hobelspäne hierbei im Gegensatz zum Papier nicht zerfasern, ist ihr Cellulosegehalt im Mergel-Cellulosefaser-Verhältnis nicht zu berücksichtigen.Kneading the paper in the marl can be done in conventional devices, e.g. B. in Agitators. The kneading process takes about 20 minutes. During this time the paper dissolves completely; Paper particles are no longer recognizable. The additives mentioned are preferably, if necessary moistened, in kneaded the marl cellulose fiber dough. Since the sawdust or wood shavings are in contrast to paper do not shred, their cellulose content in the marl-cellulose fiber ratio should not be taken into account.

Die erfindungsgemäßen Bauteile können z. B. Platten oder Bretter sein. Diese Teile können dadurch herge­ stellt werden, daß das feuchte, ggf. Zusätze enthaltende Mergel-Papierfaser-Gemisch zwischen zwei umlaufen­ den, wasserdurchlässigen Bändern durch ein Walzenpaar geführt wird, das den zur Verfestigung und Wasserent­ fernung nötigen Druck aufbringt. Die Bauteile können auch zwischen zwei Platten oder Formen gefüllt werden, worauf mittels Pressen die Formgebung und Wasserentfernung erfolgt. Zur weiteren Trocknung kann eine Behandlung von 60 bis 240, vorzugsweise 60 bis 180 min bei Temperaturen von 30 bis 50°C, vorzugsweise von 30 bis 40°C angeschlossen werden.The components of the invention can, for. B. plates or boards. These parts can herge be that the damp, possibly containing marl-paper fiber mixture circulate between two the, water-permeable belts are passed through a pair of rollers, which the for consolidation and water ent the necessary pressure. The components can also be filled between two plates or molds, whereupon the shaping and water removal takes place by means of presses. For further drying a Treatment of 60 to 240, preferably 60 to 180 min at temperatures of 30 to 50 ° C, preferably 30 up to 40 ° C.

Die Erfindung kann auch für die Reparatur von Gebäude- und Holzteilen verwendet werden. Hierzu werden feinteiliger Mergel und Papier in den oben angegebenen Gewichtsverhältnissen, ggf. unter Zusatz von Sägespä­ nen und/oder Zement und/oder Gips - ebenfalls in den oben angegebenen Mengenbereichen - vermischt. Das trockene, pulverförmige Gemisch wird am Ort der Reparatur mit Wasser versetzt und geknetet, wobei die zugesetzte Wassermenge so dosiert wird, daß die entstehende Spachtelmasse bzw. der Kitt die gewünschte Konsistenz aufweist. Durch stärkere Verdünnung mit Wasser kann man auch eine gut zu verstreichende Makulatur gewinnen.The invention can also be used for the repair of building and wooden parts. For this purpose, finely divided marl and paper NEN in the above weight ratios, if necessary by adding Sägespä and / or cement and / or gypsum - also in the amount indicated above areas - mixed. The dry, powdery mixture is mixed with water and kneaded at the point of repair, the amount of water added being metered in such a way that the resulting filler or putty has the desired consistency. By diluting more strongly with water, you can also obtain waste that is easy to spread.

Beispiel 1example 1

676 Gewichtsteile eines feuchten Mergels (Wassergehalt 20 Gew.-%), der durch Zerkleinern und Sieben von Rohmergel auf eine Teilchengröße kleiner als 0,09 mm und Anfeuchten mit Wasser erhalten war, wurde mit 324 Gewichtsteilen angefeuchtetem Altpapier (Wassergehalt 67 Gew.-%) manuell innerhalb von 15 min verknetet. Während dieser Zeit hatte sich das Altpapier völlig aufgelöst, Papierteilchen waren nicht mehr erkennbar.676 parts by weight of a wet marl (water content 20% by weight), which is obtained by crushing and sieving Raw marl to a particle size smaller than 0.09 mm and moistening with water was obtained with 324 Parts by weight of dampened waste paper (water content 67% by weight) are kneaded manually within 15 minutes. During this time, the waste paper had completely dissolved and paper particles were no longer recognizable.

Das feuchte Gemisch wurde in einer 2,5 cm hohen Schicht auf eine wasserdurchlässige Platte aufgetragen, mit einer zweiten Platte abgedeckt und 120 min mit einem Druck von 550 kPa gepreßt. Die erhaltene, 1,5 cm starke Baustoffplatte wurde 120 min bei 50°C nachgetrocknet und hatte die zum Schrauben und Sägen erforderliche Festigkeit.The moist mixture was applied in a 2.5 cm high layer on a water-permeable plate, with covered a second plate and pressed for 120 min at a pressure of 550 kPa. The obtained, 1.5 cm thick Building material board was post-dried for 120 min at 50 ° C and had the necessary for screwing and sawing Strength.

Beispiele 2 bis 7Examples 2 to 7

In der im Beispiel 1 beschriebenen Weise wurden die in Tabelle 1 aufgeführten Gewichtsteile Altpapier mit den auch angegebenen Gewichtsteilen Mergel verknetet und danach die aufgeführten Gewichtsteile Zement und Sägespäne sowie bei Beispiel 3 Gips und im Beispiel 4 Wasserglas nacheinander in den Mergel-Wasser-Teig eingeknetet. Die Weiterverarbeitung erfolgte ebenfalls wie in Beispiel 1 beschrieben. Die erhaltenen Bauteile ließen sich gut nageln, schrauben und sägen und konnten anstelle von Preßspanplatten verwendet werden. Sie hatten die in der Tabelle 1 mitgeteilten spezifischen Gewichte.In the manner described in Example 1, the parts by weight of waste paper listed in Table 1 were included kneaded the parts by weight of marl and then the parts by weight of cement and sawdust and in Example 3 plaster and in Example 4 water glass one after the other in the marl-water dough kneaded. Further processing was also carried out as described in Example 1. The components received were easy to nail, screw and saw and could be used instead of chipboard. they  had the specific weights reported in Table 1.

Beispiele 8 bis 10Examples 8-10

Tabelle 1 Table 1

Wie in den Beispielen 2 bis 7 beschrieben wurden die in Tabelle 2 aufgeführten Gewichtsteile Mergel und Altpapier verknetet, Sägespäne und Zement sowie im Beispiel 9 auch Wasserglas eingearbeitet und der Teig zu Platten verarbeitet, die die in Tabelle 2 mitgeteilten spezifischen Gewichte aufwiesen. Die Platten ließen sich noch schrauben und sägen, nageln war nur mit Stahlnägeln möglich. Die Bauteile konnten wie solche aus Asbestzement eingesetzt werden.As described in Examples 2 to 7, the parts by weight of marl and Kneaded waste paper, sawdust and cement as well as water glass in Example 9 and the dough Processed plates that had the specific weights reported in Table 2. The plates let themselves go screwing and sawing, nailing was only possible with steel nails. The components could look like such Asbestos cement can be used.

Tabelle 2 Table 2

Claims (18)

1. Bauteile enthaltend Cellulosefasern und Ton, gekennzeichnet durch einen Gehalt an Mergel und an zerfasertem Papier.1. Components containing cellulose fibers and clay, characterized by a content of marl and shredded paper. 2. Bauteile nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Gewichtsverhältnis Mergel: Papierfasern von 0,75:1 bis 10:1.2. Components according to claim 1, characterized by a weight ratio of marl: paper fibers of 0.75: 1 to 10: 1. 3. Bauteile, insbesondere für Innenausbau, nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch ein Gewichtsverhältnis Mergel: Papierfasern von 1:1 bis 9:1.3. Components, in particular for interior work, according to claim 2, characterized by a weight ratio Marl: paper fibers from 1: 1 to 9: 1. 4. Bauteile, insbesondere für Innenausbau, nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch einen Gehalt an Zement bis zu 35 Gew.-%, vorzugsweise von 5 bis 30 Gew.-%.4. Components, in particular for interior construction, according to one of claims 1 to 3, characterized by a Cement content up to 35% by weight, preferably from 5 to 30% by weight. 5. Bauteile, insbesondere für Innenausbau, nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch einen Gehalt an Gips bis zu 30 Gew.-%, vorzugsweise von 5 bis 15 Gew.-%.5. Components, in particular for interior construction, according to one of claims 1 to 4, characterized by a Gypsum content up to 30% by weight, preferably from 5 to 15% by weight. 6. Bauteile, insbesondere für Innenausbau, nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch einen Gehalt an Sägespänen bis zu 65 Gew.-%, vorzugsweise von 15 bis 60 Gew.-%.6. Components, in particular for interior construction, according to one of claims 1 to 5, characterized by a Sawdust content up to 65% by weight, preferably from 15 to 60% by weight. 7. Bauteile, insbesondere für Innenausbau, nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch einen Gehalt an Hobelspänen bis zu 25 Gew.-%, vorzugsweise 5 bis 10 Gew.-%.7. Components, in particular for interior construction, according to one of claims 1 to 6, characterized by one Content of wood shavings up to 25% by weight, preferably 5 to 10% by weight. 8. Bauteile, insbesondere für Außenbau, nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch ein Gewichtsverhältnis Mergel: Papierfasern von 4:1 bis 8:1.8. Components, in particular for exterior construction, according to claim 2, characterized by a weight ratio Marl: paper fibers from 4: 1 to 8: 1. 9. Bauteile, insbesondere für Außenbau, nach einem der Ansprüche 1, 2 und 8, gekennzeichnet durch einen Gehalt an Zement bis zu 65 Gew.-%, vorzugsweise von 30 bis 60 Gew.-%.9. Components, in particular for exterior construction, according to one of claims 1, 2 and 8, characterized by a Cement content up to 65% by weight, preferably from 30 to 60% by weight. 10. Bauteile, insbesondere für Außenbau, nach einem der Ansprüche 1, 2, 8 und 9, gekennzeichnet durch einen Gehalt an Sägespänen bis zu 20 Gew.-%, vorzugsweise von 5 bis 18 Gew.-%.10. Components, in particular for exterior construction, according to one of claims 1, 2, 8 and 9, characterized by a sawdust content of up to 20% by weight, preferably from 5 to 18% by weight. 11. Bauteile nach einem der Ansprüche 1 bis 10, gekennzeichnet durch einen Gehalt an Alkalisilikat bis zu 10 Gew.-%, vorzugsweise von 2 bis 8 Gew.-%.11. Components according to one of claims 1 to 10, characterized by a content of alkali silicate up to 10% by weight, preferably from 2 to 8% by weight. 12. Bauteile nach einem der Ansprüche 1 bis 11, gekennzeichnet durch einen Überzug von Akalisilikat.12. Components according to one of claims 1 to 11, characterized by a coating of Akalisilikat. 13. Bauteile nach einem der Ansprüche 1 bis 11, gekennzeichnet durch einen Überzug auf Parafrin.13. Components according to one of claims 1 to 11, characterized by a coating on parafrin. 14. Verfahren zur Herstellung von Bauteilen nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß Mergel und Papier mit weniger als 50 Gew.-%, vorzugsweise weniger als 40 Gew.-% Wasser verknetet, ggf. weitere Zusätze eingeknetet werden und das Gemisch durch Pressen von Wasser befreit wird.14. A method for producing components according to one of claims 1 to 13, characterized in that kneading marl and paper with less than 50% by weight, preferably less than 40% by weight, of water, if necessary, other additives are kneaded and the mixture is freed from water by pressing. 15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Bauteile nach dem Pressen bei Tempera­ turen von 30°C bis 50°C, insbesondere von 30°C bis 40°C getrocknet werden.15. The method according to claim 14, characterized in that the components after pressing at tempera doors from 30 ° C to 50 ° C, especially from 30 ° C to 40 ° C can be dried. 16. Verfahren nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Bauteile nach dem Pressen und ggf. dem Trocknen mit Wasserglas oder Paraffin überzogen werden.16. The method according to claim 14 or 15, characterized in that the components after pressing and If necessary, dry with water glass or paraffin. 17. Verfahren nach Anspruch 14 zur Herstellung eines Mittels zur Reparatur von Gebäude- und Holzteilen, dadurch gekennzeichnet, daß ein trockenes pulverförmiges, ggf. Sägespäne und/oder Zement und/oder Gips enthaltendes Gemisch von Mergel und Papier unter Zusatz von Wasser zu Kitt bzw. Spachtelmasse verknetet wird.17. The method according to claim 14 for producing an agent for repairing building and wooden parts, characterized in that a dry powdery, optionally sawdust and / or cement and / or Mixture of marl and paper containing gypsum with the addition of water to putty or filler is kneaded. 18. Verfahren zur Herstellung einer Makulatur nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß durch weitere Verdünnung mit Wasser ein streichfähiges Produkt gewonnen wird.18. A method for producing waste according to claim 17, characterized in that further dilution with water a spreadable product is obtained.
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