DE3627255A1

DE3627255A1 - Process for producing refractory mouldings

Info

Publication number: DE3627255A1
Application number: DE19863627255
Authority: DE
Inventors: Josef Schmidt
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1986-08-12
Filing date: 1986-08-12
Publication date: 1988-02-25

Abstract

The process for producing refractory mouldings, in particular boards, is proposed in which a cellulose fibre material, in particular waste paper and/or wood pulp, is impregnated with an aqueous solution of aluminium sulphate and then mechanically disintegrated. The resulting mash is pressed into the desired shape, about 85 to 95% of the solution being removed. The remaining solution has a higher density, i.e. a higher aluminium sulphate content, than the liquid pressed out. The object thus pressed is then dried at about 200 DEG C. The finished moulding did not yet burst into flames even at 2000 DEG C and withstood flaming with a bunsen burner over a period of up to 40 minutes, without smoke evolution occurring.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von feuerfesten Formkörpern, insbesondere Platten. Für derartige Platten besteht ein ständig zunehmender Bedarf unter anderen durch verschärfte feuerschutzpo lizeiliche Auflagen für öffentliche Gebäude, Gaststät ten, Hotels und dergl. Von wesentlicher Bedeutung sind dabei die Kosten, da es sich im vorstehend erwähnten Fall um die Verschalung großer Wand-, Decken- und Boden flächen handelt. Ferner muß sichergestellt sein, daß im Falle eines Brandes keine gesundheitsschädlichen Gase entstehen und möglichst auch keine Rauchentwicklung statt findet. Der erforderliche Flammschutz sollte bereits mit Platten verhältnismäßig geringer Dicke erreicht werden. Erwünscht ist auch, daß die Platten eine solche Festig keit haben, daß Gegenstände, wie Einbaumöbel, Regale, Bilder und dergl. durch Nagelung oder durch Dübel daran befestigt werden können. Schließlich sollen die Platten ohne gesundheitliche Risiken herstellbar sein.The invention relates to a method for manufacturing of refractory moldings, in particular plates. There is an ever increasing number for such plates Demand among others due to increased fire protection official requirements for public buildings, restaurants ten, hotels and the like. Are essential the cost as it is mentioned in the above Case about the formwork of large wall, ceiling and floor areas. It must also be ensured that in the event of fire, no harmful gases arise and if possible no smoke development takes place finds. The required flame protection should already be included Plates of relatively small thickness can be achieved. It is also desirable that the plates have such a strength that objects such as built-in furniture, shelves, Pictures and the like. By nailing or by dowels on it can be attached. After all, the plates are supposed to can be produced without health risks.

Am verbreitesten sind zur Zeit feuerfeste Platten auf Asbestbasis. Aufgrund der gesundheitsschädlichen Aus wirkungen des bei der Herstellung und Verarbeitung der artiger Platten anfallenden Asbeststaubes sind jedoch Bestrebungen in Gange, auf die Verwendung von Asbest völlig zu verzichten.The most widespread are currently fire-resistant panels Asbestos base. Because of the harmful health effects of the production and processing of Like plates of asbestos dust are Efforts are underway on the use of asbestos to do without completely.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu schaffen, mit dem preisgünstig feuerfeste Formkörper, insbesondere Platten hergestellt werden kön nen, die alle vorstehend aufgestellten Anforderungen er füllen.The invention is therefore based on the object To create procedures with the inexpensive refractory Moldings, in particular plates can be produced who meet all of the above requirements to fill.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzei chen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.This object is achieved by the in the Kennzei Chen of claim 1 specified features solved.

Als Ausgangsstoff kommen vor allem Abfallstoffe, insbe sondere Altpapier, Holzabfälle, Stoffreste, Lumpen und dergl. in Frage, die somit einer äußerst wertvollen Wie derverwendung zugeführt werden und die Voraussetzung für die Herstellung preiswerter Platten bilden. Es kann aber beispielsweise auch Holzschliff, gegebenenfalls zusammen mit den genannten Abfallstoffen, als Ausgangs material verwendet werden. Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Platten haben sich als außerordent lich feuerfest erwiesen und konnten selbst bei einer Tem peratur von 2000°C nicht zum Entflammen gebracht werden.Above all, waste materials come as a starting material, in particular special waste paper, wood waste, fabric residues, rags and the like. In question, which is an extremely valuable How be used and the prerequisite for the manufacture of inexpensive plates. It can but also, for example, ground wood, if necessary together with the waste mentioned, as a starting point material can be used. According to the invention Processed plates have proven to be exceptional fireproof and were able to temperature of 2000 ° C should not be set on fire.

Im folgenden werden einige Beispiele für die Herstellung von feuerfesten Platten gegeben. Die angegebenen Erpro bungswerte wurden vom Institut für Materialprüfung, Stuttgart, ermittelt.The following are some examples of manufacturing given by refractory panels. The specified erpro values were determined by the Institute for Materials Testing, Stuttgart, determined.

example 1

600 g ungeleimter Holzschliff wurden mit 400 g wäßriger Aluminiumsulfat-Lösung mit einer Dichte von 25° B´ ver mischt und zerfasert. Der entstandene Brei wurde in eine Form gefüllt und gepreßt. Das Gewicht der ausgepreßten Flüssigkeit betrug 340 g, die Dichte 10° B´. Die restli che Flüssigkeit wurde durch Trocknen bei 200°C entfernt. Die fertige Platte hatte eine Dicke von 20,7 mm und ein Raumgewicht von 573 kg/m³.600 g unsized wood pulp were mixed with 400 g aqueous aluminum sulfate solution with a density of 25 ° B´ and defibrated. The resulting porridge was filled into a mold and pressed. The weight of the liquid squeezed out was 340 g, the density 10 ° B´. The remaining liquid was removed by drying at 200 ° C. The finished plate had a thickness of 20.7 mm and a density of 573 kg / m ³ .

Diese Platte wurde einseitig mit einem Bunsenbrenner so lange befeuert, bis Rückseitenschwärzung eintrat. Hierzu wurden 24 min benötigt. Rauchentwicklung fand nicht statt. Die Nachglühzeit betrug 15 min. Ein Weiterglühen erfolgte nicht.This plate was made on one side with a Bunsen burner fired for a long time until blackening on the back. For this were needed 24 min. No smoke was found instead of. The afterglow time was 15 minutes. A continued glow did not happen.

Example 2

Entsprechend Beispiel 1 wurde eine Platte aus 600 g unge leimtem Holzschliff und einer wäßrigen Aluminiumsulfat- Lösung mit einer Dichte von 35° B´ hergestellt. Die fer tige Platte hatte eine Dicke von 20,5 mm und ein Raumge wicht von 534 kg/m³.According to Example 1, a plate was produced from 600 g of unsized wood pulp and an aqueous aluminum sulfate solution with a density of 35 ° B '. The finished plate had a thickness of 20.5 mm and a spatial weight of 534 kg / m ³ .

Es war eine Befeuerungszeit von 40 min erforderlich, bis Rückseitenschwärzung eintrat. Es erfolgte keine Rauch entwicklung. Die Nachglühzeit betrug 20 min. Ein Wei terglühen fand nicht statt. A firing time of 40 min was required until Back blackening occurred. There was no smoke development. The afterglow time was 20 minutes. A white no annealing took place.

Example 3

300 g Zeitungen und 300 g Holzschliff wurden mit 400 g wäßriger Aluminiumsulfat-Lösung mit einer Dichte von 20° B´ vermischt und mechanisch zerfasert. Der Brei wurde in eine Form gefüllt und gepreßt, wobei 350 g Preßflüssigkeit mit einer Dichte von 8° B´ entfernt wurden. Nach dem Trocknen hatte die fertige Platte eine Dicke von ca. 18 mm.300 g newspapers and 300 g wood pulp were mixed with 400 g aqueous aluminum sulfate solution with a density of 20 ° B´ mixed and mechanically frayed. The pulp was filled into a mold and pressed, 350 g Press liquid with a density of 8 ° B´ removed were. After drying, the finished plate had a thickness of approx. 18 mm.

In diesem Fall betrug die Befeuerungszeit 12 min, bis Rückseitenschwärzung auftrat. Die Rauchentwicklung war gering. Es trat fast kein Nachglühen ein.In this case, the lighting time was 12 min Back blackening occurred. The smoke development was minor. There was almost no afterglow.

Example 4

Zur Herstellung einer schwerentflammbaren Platte wurde Holzschliff mit einem organischen Kleber aus mit NaOH und HNO₃ aufgeschlossener Stärke (Kartoffelmehl) plus Wasser in einer Menge von 10 Gew.-% Feststoff (Stärke) gerechnet auf 40 bis 50% Atro des Holzschliffes, ge mischt und dann Aluminiumsulfat mit einer Dichte von 35° B´ und in einer Menge von 25 Gew.-% gerechnet auf 95% Atro des Holzschliffes plus Kleber zugegeben. Der Brei wurde zu einer Platte geformt und getrocknet. Die fertige Platte zeichnete sich gegenüber den ohne orga nischen Kleber hergestellten Platten durch eine geringere Härte und bessere Dämmeigenschaften aus, ohne daß ihre Feuerfestigkeit beeinträchtigt wurde. To produce a flame-retardant plate, wood pulp was mixed with an organic adhesive of starch (potato flour) digested with NaOH and HNO ₃ plus water in an amount of 10% by weight of solids (starch), calculated on 40 to 50% atro of the wood pulp, and then aluminum sulfate with a density of 35 ° B´ and in an amount of 25% by weight calculated on 95% atro of the wood pulp plus glue added. The slurry was formed into a plate and dried. The finished panel was characterized by a lower hardness and better insulation properties compared to the panels made without organic glue, without their fire resistance being impaired.

Wie aus den vorstehenden Beispielen hervorgeht, findet bei dem Preßvorgang eine Konzentration der in der Plat te verbleibenden Lösung an Aluminiumsulfat statt, da die Dichte der ausgepreßten Flüssigkeit regelmäßig nie driger ist als die Dichte der Ausgangslösung. Das an schließende Trocknen muß nicht bei 200°C, sondern kann prinzipiell bei beliebiger Temperatur erfolgen, wobei selbstverständlich der Trocknungsvorgang schneller vor sich geht, je höher die Temperatur ist.As can be seen from the above examples, in the pressing process a concentration of the plat te remaining solution of aluminum sulfate instead, because the density of the squeezed liquid never regularly is higher than the density of the starting solution. That on closing drying does not have to be at 200 ° C, but can principally take place at any temperature, whereby of course the drying process is faster goes, the higher the temperature is.

Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Formkörper sind selbstverständlich nicht nur zur An bringung an Wänden, Decken oder Bodenflächen von Räumen verwendbar, sondern beispielsweise auch zur Auskleidung von Heizkesseln, Beschichtung von Tresoren und anderen gegen Hitzeeinwirkung zu schützenden Einrichtungen. Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren können auch Form körper hergestellt werden, die an die Form des zu schützenden oder abzuschirmenden Gegenstands angepaßt sind. Zu denken wäre hierbei beispielsweise an die Aus kleidung von zylindrischen Transportgefäßen zum Trans port von ausgebrannten, aber noch sehr hohe Temperatu ren aufweisenden Brennstäben von Kernkraftwerken. Zy lindrische Körper können beispielsweise aus dem Faser stoffbrei durch bekannte Schleudergußverfahren herge stellt werden.Those produced by the process according to the invention Shaped bodies are, of course, not just for use installation on walls, ceilings or floor surfaces of rooms usable, but also for lining of boilers, coating of safes and others Devices to be protected against the effects of heat. According to the method according to the invention, form can also body made to match the shape of the body protective or shielded object adapted are. One example would be the end clothing of cylindrical transport containers for trans port of burnt out, but still very high temperatu fuel rods of nuclear power plants. Zy Lindric bodies can, for example, from the fiber pulp by known centrifugal casting processes be put.

Claims

1. A process for the production of refractory moldings, characterized in that a cellulose pulp, in particular waste paper and / or ground wood, is soaked with an aqueous solution of aluminum sulfate and then defibrated to a pulp, then this pulp is pressed into the desired shape and is finally dried.

2. The method according to claim 1, characterized in that a solution with a density between 15 and 40 ° B´, preferably between 20 and 35 ° B´, is used.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the drying takes place at about 200 ° C.

4. The method according to claim 1, characterized in that Fiber and aluminum sulfate solution in the ratio of mixed about 1: 0.5 to 1: 1, the solution partially reduced by pressing to about 5 to 15 wt .-% and finally the water through the drying process is removed so that a proportion of in the finished product Aluminum sulfate in the order of about 10 to 20 % By weight of the original amount of solvent remains.

5. The method according to claim 1, characterized in that the Cellulose pulp before or after soaking with aluminum sulfate is mixed with an organic glue.

6. The method according to claim 5, characterized in that as organic glue an emulsion of starch, e.g. B. Potato flour, NaOH and water is used.

7. The method according to claims 5 and 6, characterized in that that the cellulose pulp the organic glue in one Amount of approx. 10% by weight solids calculated on 40-50% atro of the pulp and then aluminum sulfate in an amount from approx. 25% by weight to 95% atro of the fibrous material plus Glue is added.