DE4320506A1 - Anorganischer Verbundwerkstoff mit geringer Dichte und Herstellungsverfahren - Google Patents
Anorganischer Verbundwerkstoff mit geringer Dichte und HerstellungsverfahrenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Formkörper aus leichten Iso
lierwerkstoffen, insbesondere einer Schicht auch Kieselsäure
und Trübungsmittel und ggf. Mineralwolle, die mit einer zu
sätzlichen Beschichtung versehen ist. Die Erfindung betrifft
außerdem ein Verfahren zur Herstellung von Formkörpern aus
leichten Isolierwerkstoffen aus Kieselsäure und Füllmaterial,
die geformt, gepreßt und mit einer Beschichtung versehen wer
den. Schließlich betrifft die Erfindung noch eine Anlage zur
Herstellung von Formkörpern aus leichten Isolierwerkstoffen.
Derartige Formkörper aus anorganischem Material werden
zur Isolierung vor allem im Nachtstromspeicherbereich bzw.
für unterschiedlichste Elektrogeräte wie z. B. Herde und Kühl
schränke eingesetzt. Dieser Problembereich ist unter anderem
durch starke Temperaturunterschiede zwischen 30 und 60 sowie
800 bis 900°C gekennzeichnet.
Es ist bekannt Formkörper aus einem Gemisch pyrogen er
zeugter Kieselsäure mit Trübungsmittel und Mineralwolle, die
durch Pressen bei hohem Druck und anschließender Beschichtung
mit z. B. Wasserglas hergestellt sind, für die beschriebene
Wärmeisolierung einzusetzen (DE-OS 27 47 663). Weiter ist es
aus der DE-OS 27 12 625 bekannt, Gemische pyrogener Kiesel
säure und Trübungsmittel in einer Umhüllung aus Glasgewebe,
Papier, Schrumpffolie o. ä. unter Erwärmen zu pressen, so daß
die so hergestellte Isolierplatte durch die Spannung der sich
beim Erkalten zusammenziehenden Umhüllung quasi zusammenge
halten wird. Diese Formkörper haben allerdings den Nachteil
einer wesentlich zu geringen Festigkeit, langer Aushärtezei
ten sowie toxologischer Bedenklichkeit hinsichtlich der Ver
wendung von keramischen Fasern sowie äußerst geringer mecha
nischer Eigenschaften speziell bei verpreßten Kieselsäuresy
stemen. Sie zeichnen sich allerdings durch eine ausgesprochen
geringe Wärmeleitfähigkeit und geringe Dichte aus.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen
Formkörper ausreichender Festigkeit, hoher Temperatur- und
Temperaturwechselbeständigkeit sowie guter Isoliereigenschaf
ten zu schaffen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß
die Beschichtung aus einem Gemisch aus leichten Füllstoffen
und einem anorganischen Härter mit einem Geopolymer besteht,
die mit der Schicht aus pyrogener Kieselsäure verbunden ist.
Dadurch ergibt sich ein speziell für den Nachtstromspei
cherbereich bzw. für Elektrogeräte optimal geeigneter leich
ter, anorganischer Isolierwerkstofformkörper mit relativ ho
her Festigkeit. Dieser Formkörper verfügt insbesondere über
eine hohe Druckfestigkeit und günstige mittlere Porengröße.
Vorteilhaft ist weiter, daß der Formkörper praktisch keine
Schrumpfung und geringe Wärmeleitfähigkeitswerte aufweist.
Auch bei Temperaturwechselbeanspruchungen extremer Belastung
treten keine Risse und keine Schrumpfung auf. Besonders her
auszustellen ist, daß mit einem derartigen Material erstmals
Formkörper aus leichten Füllstoffen hergestellt werden kön
nen, die eine bislang ungeahnte Qualität aufweisen. Diese
Isolierwerkstoffe können vorteilhaft weiterverarbeitet wer
den, insbesondere zu den Formkörpern, die in Nachtstromspei
chern und Elektrogeräten eingesetzt werden müssen. Anorgani
sche Formkörper geringer Dichte, die durch Aufschäumen und
Aushärtung einer Mischung, enthalten eine steinbiidende Kom
ponente, eine Alkalisilikatlösung als Härter, der eine
exotherme Härtungsreaktion mit der steinbildenden Komponente
bewirkt, sowie einem Treibmittel, hergestellt sind, sind
grundsätzlich bekannt (WP-A 2 417 583, EP-B1 148 280 und
EP-B1 199 941). Durch die exotherm verlaufende Polykondensa
tions-bzw. Polyadditionsreaktion entsteht ein sogenanntes
Geopolymer mit zeolith- oder feldspatähnlicher Struktur mit
dreidimensionaler Vernetzungsstruktur. Aus der EP-A2 71 897
ist auch ein Leichtbaustoff sowie ein Verfahren zu seiner
Herstellung bekannt, bei dem leichte anorganische Füllstoffe
(Perlit/Vermiculit) mit einer Mischung aus Wasserglas, Wasser
sowie einem Wasserglashärter gebunden werden. Als Härter für
das Wasserglas wird hier K₂SIF₆ oder ein CO₂ abspaltendes or
ganisches oder anorganisches Mittel verwendet. Bei diesen
Materialien handelt es sich allerdings um eigenständige für
die unterschiedlichsten Einsatzzwecke vorgesehene
Materialien, die sich insbesondere wegen fehlender guter Wär
meleitfähigkeitseigenschaften nicht für den Einbau im Bereich
der Nachtstromspeicheröfen bzw. Elektrogeräte eignen. Nach
der erfindungsgemäßen Lehre wird eine Art Sandwich vorge
schlagen, bei dem das ungünstige Festigkeits- und sonstige
Tragfähigkeitswerte, dafür aber gute Isolierwerte aufweisende
Kieselsäurematerial durch ein entsprechendes "Gerüst" stabi
lisiert wird. Diese stabilisierende Beschichtung wird dabei
so mit der aus Kieselsäure bestehenden Schicht verbunden, daß
bei auftretender Wärmebelastung eine Trennung nicht erfolgen
kann; vielmehr bleibt der Sandwich als Einheit auch bei ex
tremen Belastungen erhalten.
Nach einer anderen Form der vorliegenden Erfindung ist
vorgesehen, daß die Beschichtung aus einem Gemisch von leich
ten Füllstoffen wie Perlite und Vermiculite, einem anorgani
schen Härter und Na/K-Alkalisilikate, Phosphatbindersystemen,
Monoaluminiumphosphat oder Silikophosphat besteht, die mit
der Schicht aus pyrogener Kieselsäure verbunden ist. Über die
Na/K-Alkalisilikate wird ebenso wie mit den Geopolymeren ein
vorteilhafter Binder zur Verfügung gestellt, wobei der Vor
teil all dieser genannten Bindesysteme der sehr geringe An
teil bezogen auf die Festsubstanz ist.
Weiter vorne ist bereits darauf hingewiesen worden, daß
der erfindungsgemäße Formkörper in Sandwich-"Bauweise" zur
Verfügung steht, wobei dies insbesondere dadurch möglich ist,
daß die Beschichtung plattenförmig ausgebildet ist und die
Ober- und Unterseite oder nur die Unterseite des Gesamtkör
pers bildet. In einem Fall ist die pyrogene Kieselsäure beid
seitig durch vor allem eine entsprechende Platte aus Geopoly
mer (Willit-Composite) eingefaßt oder, wenn eine solche opti
male Stabilisierung für den jeweiligen Einsatzfall nicht not
wendig ist, ist nur die Ober- bzw. Unterseite von einer sol
chen Platte gebildet. Gem. der Lehre des Anspruches 1 ist
auch eine vollständige Umhüllung durch dieses Material mög
lich, in dem auch die Seitenwände von einem Geopolymer gebil
det werden.
Bei dem beschriebenen Geopolymer wird insbesondere an
den unter dem Handelsnamen "Willit-Composite" bekannten Geo
polymer gedacht, wobei erfindungsgemäß vorgesehen ist, daß der
die Beschichtung mitbildende Geopolymer aus einem amorphen,
pulverförmigen Oxidgemisch mit Gehalten von amorphen Silici
umoxid und Aluminiumoxid und/oder Reisschalenasche besteht
und daß als leichte Füllstoffe Perlite und/oder Vermiculit
und/oder pyrogene Kieselsäure dienen. Die Erfindung bietet
dabei den Vorteil, die pyrogene Kieselsäure auch für die sta
bilisierende Umhüllung oder stabilisierende Platte vorzuse
hen, so daß bei der Lagerhaltung eine deutliche Vereinfachung
eintritt. Selbstverständlich ist es aber wie beschrieben auch
möglich, daß Geopolymer mit entsprechenden anderen leichten
Füllstoffen vorsichtig zu mischen und dann weiter zu verar
beiten.
Die beschriebenen Sandwich-Konstruktionen erhält man
besonders vorteilhaft, wenn die Beschichtung und die Schicht
bzw. Platte aus pyrogener Kieselsäure durch gleichzeitiges
Verpressen miteinander verbunden sind. Durch dieses gleich
zeitige Verpressen von erdfeuchten Perlite/Vermiculit-Syste
men mit pyrogener und/oder amorpher Kieselsäure erhält man
diese beschriebene vorteilhafte Sandwich-Struktur, in welcher
die Kieselsäure dann von dem Geopolymer (Willit-Composite)
umschlossen ist und somit geschützt wird. Das Verpressen er
folgt unter Volumenverkleinerung von 10-90 bevorzugt 20-60%
des Ausgangsvolumens und bei einem Druck von 2-10 bar.
Als besonders zweckmäßig hat sich erwiesen, wenn der
Gesamtkörper aus
0-90, vorzugsweise 25-35 Gew.-% mikroporösen
Füllstoffen,
0-90, vorzugsweise 10-15 Gew.-% Härter,
0-40, vorzugsweise 5-10 Gew.-% reaktiver Fest stoff (Geopolymer-"Willit-Composite"),
0-60, vorzugsweise 5-10 Gew.-% Reisschalenasche und
0-90, vorzugsweise 30-55 Gew.-% pyrogene Kie selsäure
0-90, vorzugsweise 10-15 Gew.-% Härter,
0-40, vorzugsweise 5-10 Gew.-% reaktiver Fest stoff (Geopolymer-"Willit-Composite"),
0-60, vorzugsweise 5-10 Gew.-% Reisschalenasche und
0-90, vorzugsweise 30-55 Gew.-% pyrogene Kie selsäure
besteht. Ein solches Gemisch ergibt die vorteilhaft stabili
sierte und optimale wärmeleitende (isolierende) Eigenschaften
aufweisende Sandwich-Struktur.
Zusätzlich zu den weiter oben genannten Komponenten ist
es denkbar, daß als Füllstoff für den Gesamtkörper Gesteins
mehl, Basalt, Ton Feldspat, Glimmermehl, Glasmehl, Quarzsand
oder Quarzmehl, Bauxitmehl, Tonerdehydrat und Abfälle der
Tonerde-, Bauxit-, oder Korundindustrie, Aschen, Schlacken
sowie mineralische Fasermaterialien bis zu 20 Gew.-%, vorzugs
weise bis zu 10 Gew.-% eingesetzt ist. Es ist auch möglich,
einen Teil des reaktiven Feststoffes durch höheren Einsatz
von Reisschalenasche zu ersetzen, wobei allerdings die für
die Aushärtung benötigte Zeit zu verlängern ist. Ggf. kann
jedoch durch eine höhere Temperatur bei der Verarbeitung,
d. h. während des Preßvorganges, dieser Effekt zum Teil wieder
ausgeglichen werden.
Die gewünschte Stabilisierung wird insbesondere er
reicht, wenn die Beschichtung eine Dicke von 15-25% der
Schicht aus pyrogener Kieselsäure aufweist. Denkbar sind auch
andere, vor allem dickere Beschichtungen, doch sollte statt
dessen dann lieber die vollständige Umhüllung gewählt werden,
wenn eine besondere Stabilität bzw. hohe Druckfestigkeit ge
wünscht wird.
Zur Herstellung der beschriebenen Formkörper ist ein
Verfahren vorgesehen, bei dem die leichten, mikroporösen
Füllstoffe zusammen mit der reaktiven Feststoffmischung (Wil
lit-Composite) sowie ggf. weiteren Zusätzen einer Intensivmi
schung unterzogen und anschließend mit Härter bedüst werden
und daß diese Formmasse dann allein oder lagenweise mit der
pyrogenen Kieselsäure verdichtet, anschließend als Grünling
freigesetzt und getrocknet wird. Dieses Verfahren sichert
zunächst einmal die notwendige vorsichtige Zusammenmischung
der leichten Füllstoffe und des reaktiven Feststoffes sowie
der Zusätze, um auf diese Art und Weise die Außenhaut bzw.
Beschichtung des Formkörpers bzw. die dafür benötigte Masse
zu erhalten. Eine vorsichtige und gleichmäßige Durchmischung
erbringt die gleichförmige Ausgangsmasse, die durch den auf
gesprühten Härter eine gut zu verarbeitende "erdfeuchte"
Formmasse vorgibt. Dieses Material wird dann zur Formgebung
der Presse zugeführt, um die gewünschte Form hervorzubringen.
Über die Presse können Platten oder auch beliebige Formkörper
geformt werden, die sich für die verschiedensten Einsatzbe
dingungen bestens eignen und hohe Isoliereigenschaften auf
weisen.
Eine zweckmäßige Ausführung des Verfahrens sieht dann
vor, daß das Verpressen unter einer Volumenverkleinerung von
20-60% bei 2-10 bar vorgenommen und der Grünling dann
durch Hochfrequenz oder Mikrowellen getrocknet wird. Durch
die Volumenverkleinerung auf 10-90 bzw. 20-60, vorzugs
weise 15-40% des Ausgangsvolumens bei einem Druck von 2 -
10 bar wird erreicht, daß die Formkörper bereits nach sehr
kurzer Zeit soweit verfestigt sind, daß sie entformt und an
schließend weiter ausgehärtet werden können. Die Volumenver
kleinerung ist zwar mit einer gewissen Zerstörung der Struk
tur der leichten Füllstoffe verbunden, jedoch sind die erhal
tenen Formkörper dennoch äußerst leicht und weisen eine über
ragende Wärmedämmeigenschaft auf. Bei einer bevorzugten Mi
schung von ca. 30% Perlite, ca. 12% Härter, ca. 7,5% reak
tiven Feststoff, ca. 7,5 Gew.-% Reisschalenasche und ca. 43
Gew.-% pyrogener Kieselsäure werden Formkörper mit einer vor
teilhaften Dichte- und Wärmeleitfähigkeit erzeugt.
Zur Herstellung derartiger Formkörper dient eine Anlage,
bei der die Vorbereitungsstufe aus einem Gegenstrommischer
besteht, dem endseitig im Gegenstrom arbeitende Einspritzdü
sen zugeordnet sind, bei dem die Presse gleichzeitig als Be
schichtungsvorrichtung dient und wechselseitig mit der den
Gegenstrommischer verlassenden Formmasse und der pyrogenen
Kieselsäure zu beschichten ist und bei der der Presse eine
Intensivtrocknung nachgeschaltet ist. Damit können die weiter
oben beschriebenen Verfahrensschritte kontinuierlich ausge
führt und entsprechende Formkörper im quasi kontinuierlichen
Verfahren erstellt werden.
Diese Intensivtrocknung wird insbesondere durch einen
Hochfrequenz- oder Mikrowellenofen dargestellt. Diese Art der
Trocknung verhindert ein Verformen des Grünlings durch un
gleichmäßige Trocknung und sichert, daß sich die unterschied
lichen Formmassen auch in der gewünschten Form sicher mitein
ander verbinden (verzahnen).
Die Erfindung zeichnet sich insbesondere dadurch aus,
daß ein Lösungsweg vorgegeben worden ist, mit dem optimal
formbare, eine hohe Festigkeit, insbesondere hohe Druck
festigkeit und günstige mittlere Porengrößen aufweisende
Isolierwerkstoffe geschaffen werden können. Vorteilhaft ist
weiter, daß der Isolierwerkstoff praktisch keine Schrumpfung
und geringe Wärmeleitfähigkeitswerte aufweist. Auch bei Tem
peraturwechselbeanspruchungen extremer Belastung treten keine
Risse und keine Schrumpfung auf. Als besonders wichtig her
auszustellen ist, daß mit einem derartigen Isolierwerkstoff
erstmals Formkörper aus leichten Füllstoffen hergestellt wer
den können, die eine bislang ungeahnte Qualität aufweisen.
Diese Isolierwerkstoffe können darüberhinaus vorteilhaft wei
terverarbeitet werden. Insbesondere eignen sie sich als Wär
meisolierung für den Nachtstromspeicherbereich bzw. für Elek
trogeräte, da sie unterschiedliche Temperaturen wie
beispielsweise im Nachtstrombereich zwischen außen 30-60
und innen 850° aushalten können. Durch eine geschickte Ver
fahrensführung bzw. eine entsprechend ausgebildete Anlage ist
es möglich, erheblich verkürzte Taktzeiten zu erreichen. Au
ßerdem ist eine gleichmäßige Trocknung der Formkörper gesi
chert, so daß die nachteiligen sog. Schüsseln bei diesen
Formkörpern nicht auftreten können. Die Sandwich-Strukturen
zwischen der pyrogenen Kieselsäure und der sie umhüllenden
Stabilitätsplatte ergibt einen gleichmäßigen und optimal zu
verwendenden Formkörper, Platte o. ä.
Weitere Einzelheiten und Vorteile des Erfindungsgegen
standes ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der
zugehörigen Zeichnung, in der ein bevorzugtes Ausführungsbei
spiel mit den dazu notwendigen Einzelheiten und Einzelteilen
dargestellt ist. Es zeigen:
Fig. 1 einen Schnitt durch einen Formkörper mit
einseitiger Beschichtung,
Fig. 2 einen Formkörper mit zweiseitiger
Beschichtung und
Fig. 3 einen Formkörper mit Rundumbeschichtung
sowie
Fig. 4 eine schematisch dargestellte Anlage zur
Durchführung des Verfahrens und zur Her
stellung von Formkörpern gern. Fig. 1 bis
Fig. 3.
Fig. 1 zeigt einen Gesamtkörper 1, der aus der recht
dicken Schicht 2 aus pyrogener Kieselsäure und der zur Stabi
lität dienenden Beschichtung 3 besteht. Der Gesamtkörper 1
mit der Beschichtung 3 bildet eine Platte, wobei die
Beschichtung 3 nach Fig. 1 in Form einer entsprechenden dün
neren Platte 4 auf der Unterseite 5 vorgesehen ist, während
sie nach Fig. 2 zusätzlich als dünne Platte 6 auch auf der
Oberseite 7 vorgesehen ist. Nach Fig. 3 sind auch seitliche
kurze Platten 8 vorgesehen, wobei Fig. 3 die Ausführung
zeigt, die gleichzeitig auch einen vollständigen Schutz bzw.
eine Versiegelung für die Schicht 2 aus pyrogener Kieselsäure
darstellt.
Nach den Darstellungen in Fig. 1 bis Fig. 3 ist dieser
Gesamtkörper 1 in der Presse dadurch erzeugt worden, daß zu
nächst eine Lage aus leichten Füllstoffen und dem reaktiven
Feststoff (Willit-Composite) in der Höhe von ∎ 20 mm aufge
legt worden ist, auf die dann eine 100-mm-Schicht pyrogener
Kieselsäure und schließlich nach den Fig. 2 und letztlich
auch Fig. 3 eine weitere 20-mm-Schicht Willit-Composite auf
gelegt wurden, so daß dann in der Presse der aus Fig. 1 bzw.
Fig. 2 bzw. Fig. 3 ersichtliche Gesamtkörper 1 erpreßt werden
konnte. Der Schichtkörper insbesondere der leichte Schicht
körper nach Fig. 2 und Fig. 3 wird auf ca. 5:1 verdichtet,
so daß er schon in der Presse bzw. nach Verlassen der Presse
einen recht stabilen und festen Grünling ergibt.
Zur Erzeugung derartiger Formkörper ist die aus Fig. 4
ersichtliche Anlage vorgesehen, deren zentraler Punkt der
Gegenstrommischer 10 und die Presse 17 darstellen.
Dem Gegenstrommischer 10 vorgeschaltet sind verschiedene
Bunker, wobei in Fig. 4 mit 11 ein Bunker für Willit-Composi
te, mit 12 ein Bunker für Perlite, mit 13 ein Bunker für Ver
miculit, mit 14 ein Bunker für pyrogene Kieselsäure und mit
15 ein Vorratsbehälter für den benötigten Härter bezeichnet
sind.
Je nach gewünschter Mischung werden so dem Gegenstrommi
scher aus den verschiedenen Bunker 11 bis 14 bestimmte und
variabel einzustellende Mengen an Komponenten zugeführt und
intensiv miteinander vermischt.
Am Ende des Gegenstrommischers 10 ist eine Gegen
stromverdüsung angeordnet, wobei die Einspritzdüsen 16 so
angesetzt sind, daß sie eine intensive Mischung mit dem Mate
rial im Gegenstrommischer 10 sicherstellen. Der notwendige
Härter wird aus dem Vorratsbehälter 15 herangepumpt.
Über das Förderband 20 verläßt dann eine "erdfeuchte"
Mischung den Gegenstrommischer und führt diesen Teil des spä
ter zum Gesamtkörper 1 zusammenzufügenden Materials zur Pres
se 17.
Der Presse 17 ist ein Zwischenbunker 19 vorgeschaltet,
so daß aus diesem und dem Zwischenbunker 21 für die pyrogene
Kieselsäure im Wechseltakt oder wie jeweils vorgesehen Form
masse entnommen werden kann.
In der Presse 17 erfolgt die entsprechende Formgebung,
wobei wie schon weiter oben erwähnt lagenweise Formmasse aus
dem Zwischenbunker 19 bzw. pyrogene Kieselsäure aus dem Zwi
schenbunker 21 entnommen in die Presse eingeführt und dann
zusammen so verdichtet werden, daß ein Sandwich-Strukturen
aufweisender Formkörper bzw. Grünling die Presse 17 verläßt.
Der Grünling wird der Presse 17 entnommen und an
schließend getrocknet, wobei die hier gezeigte Intensivtrock
nung 18 ein Hochfrequenz- oder Mikrowellenofen sein kann.
Über diese Art der Trocknung wird ein Verformen des Grünlings
durch ungleichmäßige Trocknung verhindert und außerdem eine
Beschleunigung erreicht, so daß mit realtiv kurzen Taktzeiten
gearbeitet werden kann.
Als Härter wurde eine Alkalisilikatlösung einer Dichte
von 1,53 kg/m³ mit 25,4 Mol-% SiO₂, 22,1 Mol-% K₂O und 52,5
Mol-% H₂O eingesetzt. Als leichte Füllstoffe wurden 30% ge
blähter Perlit und 7,5 Gew.-% Reisschalenasche sowie 7,5% re
aktiver Feststoffe-eingesetzt. Dieses Material wurde intensiv
gemischt und dann Härter zudosiert.
Es wurden Platten mit einer Dichte zwischen 250-500
kg/m³ durch Pressen der schichtförmig aufgebauten Formmasse
hergestellt, wobei die jeweilige der eigentlichen Isolierung
dienende Schicht aus pyrogener Kieselsäure zuvor auf die wei
ter oben beschriebene Mischkomponente aufgelegt worden war.
Das Pressen beider Schichten erfolgte bei 2-10 bar.
Die Wärmeleitfähigkeit lag bei 25-35 mW; bei Tempera
turwechselbelastung der Proben (Aufheizen auf 800°C, Abküh
len auf 20°C) zeigte sich keine Veränderung.
Alle genannten Merkmale, auch die den Zeichnungen allein
zu entnehmenden, werden allein und in Kombination als erfin
dungswesentlich angesehen.
Claims (12)
1. Formkörper aus leichten Isolierwerkstoffen,
insbesondere einer Schicht aus Kieselsäure und Trübungsmittel
und ggf. Mineralwolle, die mit einer zusätzlichen Beschich
tung versehen ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Beschichtung (3) aus einem Gemisch aus leichten Füll
stoffen und einem anorganischen Härter mit einem Geopolymer
besteht, die mit der Schicht (2) aus pyrogener Kieselsäure
verbunden ist.
2. Formkörper aus leichten Isolierwerkstoffen,
insbesondere einer Schicht aus Kieselsäure und Trübungsmittel
und ggf. Mineralwolle, die mit einer zusätzlichen Beschich
tung versehen ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Beschichtung (3) aus einem Gemisch von leichten Füll
stoffen wie Perlite und Vermiculit, einem anorganischen Här
ter und Na/K-Alkalisilikate, Phosphatbindesystemen, Monoalu
miniumphosphat oder Silikophosphat besteht, die mit der
Schicht (2) aus pyrogener Kieselsäure verbunden ist.
3. Formkörper nach Anspruch 1 oder Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Beschichtung (3) plattenförmig ausgebildet ist und
die Ober- und Unterseite (7, 5) oder nur die Unterseite (5)
des Gesamtkörpers (1) bildet.
4. Formkörper nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der die Beschichtung (3) mitbildende Geopolymer aus einem
amorphen, pulverförmigen Oxidgemisch mit Gehalten von amor
phen Siliciumoxid und Aluminiumoxid und/oder einem reinen
amorphen Siliciumoxid und/oder Reisschalenasche besteht und
daß als leichte Füllstoffe Perlite und/oder Vermiculit und/
oder pyrogene Kieselsäure dienen.
5. Formkörper nach Anspruch 1 oder Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Beschichtung (3) und die Schicht (2) bzw. Platte aus
pyrogener Kieselsäure durch gleichzeitiges Verpressen mitein
ander verbunden sind.
6. Formkörper nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Gesamtkörper (1) aus
0-90, vorzugsweise 25-35 Gew.-% mikroporösen
Füllstoff,
0-90, vorzugsweise 10-15 Gew.-% Härter,
0-40, vorzugsweise 5-10 Gew.-% reaktiver Fest stoff (Geopolymer-"Willit-Composite"),
0-60, vorzugsweise 5-10 Gew.-% Reisschalenasche und
0-90, vorzugsweise 30-55 Gew.-% pyrogene Kie selsäurebesteht.
0-90, vorzugsweise 10-15 Gew.-% Härter,
0-40, vorzugsweise 5-10 Gew.-% reaktiver Fest stoff (Geopolymer-"Willit-Composite"),
0-60, vorzugsweise 5-10 Gew.-% Reisschalenasche und
0-90, vorzugsweise 30-55 Gew.-% pyrogene Kie selsäurebesteht.
7. Formkörper nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß als Füllstoff für den Gesamtkörper (1) Gesteinsmehl, Ba
salt, Ton, Feldspat, Glimmermehl, Glasmehl, Quarzsand oder
Quarzmehl, Bauxitmehl, Tonerdehydrat und Abfälle der
Tonerde-, Bauxit-, oder Korundindustrie, Aschen, Schlacken
sowie mineralische Fasermaterialien bis zu 20 Gew.-%, vorzugs
weise bis zu 10 Gew.-% eingesetzt ist.
8. Formkörper nach Anspruch 1 oder Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Beschichtung (3) eine Dicke von 15-25% der Schicht
(2) aus pyrogener Kieselsäure aufweist.
9. Verfahren zur Herstellung von Formkörpern aus
leichten Isolierwerkstoffen aus Kieselsäure und Füllmaterial,
die geformt, gepreßt und mit einer Beschichtung versehen wer
den,
dadurch gekennzeichnet,
daß die leichten, mikroporösen Füllstoffe zusammen mit der
reaktiven Feststoffmischung (Willit-Composite) sowie ggf.
weiteren Zusätzen einer Intensivmischung unterzogen und
anschließend mit Härter bedüst werden und daß diese Formmasse
dann allein oder lagenweise mit der pyrogenen Kieselsäure
verdichtet, anschließend als Grünling freigesetzt und ge
trocknet wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Verpressen unter einer Volumenverkleinerung von 20 -
60% bei 2-10 bar vorgenommen und der Grünling dann durch
Hochfrequenz oder Mikrowellen getrocknet wird.
11. Anlage zur Herstellung von Formkörpern aus
leichten Isolierwerkstoffen nach dem Verfahren nach Anspruch
9 und Anspruch 10 mit einer Vorbereitungsstufe, einer Presse
und mit einer Beschichtungseinrichtung,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Vorbereitungsstufe aus einem Gegenstrommischer (10)
besteht, dem endseitig im Gegenstrom arbeitende Einspritzdü
sen (16) zugeordnet sind, daß die Presse (17) gleichzeitig
als Beschichtungseinrichtung dient und wechselseitig mit der
den Gegenstrommischer (10) verlassenden Formmasse und der py
rogenen Kieselsäure zu beschicken ist und daß der Presse eine
Intensivtrocknung (18) nachgeschaltet ist.
12. Anlage nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Intensivtrocknung (18) ein Hochfrequenz- oder Mikro
wellenofen ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19934320506 DE4320506A1 (de) | 1993-06-21 | 1993-06-21 | Anorganischer Verbundwerkstoff mit geringer Dichte und Herstellungsverfahren |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19934320506 DE4320506A1 (de) | 1993-06-21 | 1993-06-21 | Anorganischer Verbundwerkstoff mit geringer Dichte und Herstellungsverfahren |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4320506A1 true DE4320506A1 (de) | 1994-12-22 |
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ID=6490820
Family Applications (1)
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DE19934320506 Withdrawn DE4320506A1 (de) | 1993-06-21 | 1993-06-21 | Anorganischer Verbundwerkstoff mit geringer Dichte und Herstellungsverfahren |
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Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4320506A1 (de) |
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- 1993-06-21 DE DE19934320506 patent/DE4320506A1/de not_active Withdrawn
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