DE545238C - Verfahren zur Herstellung von poroesen Gegenstaenden - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung von porösen Gegenständen Es ist bekannt, daß gewöhnliche, handelsübliche Wasserglaslösung beim Erhitzen ihre Volumen vergrößert und schließlich eine poröse Masse bildet. Diese poröse Masse besitzt indessen den Nachteil, daß sie eine sehr geringe mechanische Festigkeit aufweist. Cberdies ist sie gegen Dampf nicht beständig, unter dessen Einfluß sie vielmehr zerfließt. Infolge dieser Nachteile besitzen derartige poröse Materialien bis heute keinerlei Handelswert.
• Gemäß vorliegender Erfindung wird eine poröse, zellenartig zusammengesetzte Masse von hinreichender mechanischer Festigkeit gewonnen, die gegen Feuchtigkeit beständig ist und gleichzeitig hervorragende Eigenschaften als Wärmeisolator sowie vorzügliche dielektrische Eigenschaften besitzt und überdies feuerfest ist. Dieses vorteilhafte neue Ergebnis wird dadurch erreicht, daß als Ausgangsmaterial eine besondere Form von Alkalisilikat benutzt wird, das fest, kollodial, löslich und wasserhaltig ist. Ein derartiges Produkt ist beispielsweise in der britischen Patentschrift 1i 95911914 beschrieben. Man gewinnt es dadurch, daß man neutrales geschmolzenes Wasserglas in Gegenwart von Wasser in einer Maschine mahlt, in der mit Hilfe von Flintsteinen oder anderen schweren Stoffen unter ständigem Rühren eine zerkleinernde Wirkung ausgeübt wird. Nach diesem Verfahren wird eine konzentrierte, nicht alkalische Lösung gewonnen, die zu einem harten, glasigen, wasserhaltigen, kolloidalen, festen Körper erstarrt. Die so erhaltene Masse ist selbst in kaltem Wasser löslich und unterscheidet sich in ihren physikalischen Eigenschaften weitgehend sowohl von dem als Ausgangsmaterial verwendeten Silikatglas, das für alle praktischen Zwecke als unlöslich bezeichnet werden kann, als auch von einem Material, das durch Auftrocknen einer handelsüblichen Wasserglaslösung gewonnen wird.
• Das nach dem oben beschriebenen Verfahren gewonnene Ausgangsmaterial wird nun gemäß der Erfindung in einem geeigneten Ofen unter schwachem Druck auf eine Temperatur etwa zwischen Zoo und 500' erhitzt. Indessen können auch Temperaturen unter 20o° angewendet werden. Je höher die Temperatur gewählt wird, um so größer ist die Widerstandsfähigkeit des erzielten Endproduktes gegen Feuchtigkeitsaufnahme. Die Temperatur darf aber jedenfalls nicht so hoch liegen, daß das Material schmelzen kann. Die angegebene Temperatur wird etwa a bis 8 Stunden aufrecht erhalten. Dies hängt von der gewünschten Volumenvermehrung ab.
• Obgleich das Ausgangsmaterial für gewöhnlich in fester, zusammenhängender Form angewendet wird, kann es auch Pulverform besitzen. Das Pulver bildet bei der Erhitzung eine zusammenhängende, zellenartig zusammengesetzte Masse, deren Korngröße von der Feinheit des verwendeten Pulvers abhängt. Es können auch andere Formen des Ausgangsmaterials verwendet werden.
• Wie bereits oben erwähnt, wird das Ausgangsmaterial in der Weise gewonnen, daß man eine konzentrierte Lösung fest werden läßt. Dies erfolgt in verhältnismäßig kurzer Zeit, sogar bei Zimmertemperatur. Wenn das Ausgangsmaterial in der gleichen Fabrik hergestellt wird, in der das Ausdehnungsi verfahren gemäß der Erfindung stattfindet, so kann dadurch Zeit gespart werden, daß man die konzentrierte Ausgangslösung unmittelbar in den Ofen bringt, ohne das Festwerden abzuwarten. Durch die anfängliche Erhitzung wird der Wasserüberschuß schnell ausgetrieben und das so gebildete feste Ausgangsmaterial beginnt bei weiterer Erhitzung sich auszudehnen.
• Wenn Platten oder Blätter hergestellt werden sollen, so wird das in der Form befindliche Material mit einer mit einem Gewicht beschwerten Platte bedeckt, die ein Dickwerden der Masse verhindert und während der Volumenvergrößerung Druck darauf ausübt. Die Dichte des Endproduktes kann verschieden sein, je nach dem angewandten Druck.
• Bei der Herstellung von geformten Gegenständen wird naturgemäß die Größe des vom Ausgangsmaterial in derForm eingenommenen Raumes durch die beim Endprodukt gewünschte Dichte bestimmt. Die Temperatur, bis zu der die Erhitzung getrieben werden soll und die Zeit, während der das Material bei dieser Temperatur gehalten werden soll, werden durch einen Vorversuch bestimmt, um sicher zu sein, daß die Form vollständig ausgefüllt wird. Die Form besitzt zweckmäßig geeignete Luftlöcher, um den entwickelten Gasen und Dämpfen das Austreten zu ermöglichen.
• Füllmittel, wie Kohlenklein, Baumwoll-oder Asbestabfälle oder Bimssteinpulver können dein Material während seiner Herstellung einverleibt werden, ebensö Verstärkungen, wie Drahtnetz, ausgearbeitetes Metall u. dgl., können in dem Material eingeschlossen werden. In all diesen Fällen wird vorzugsweise das Ausgangsmaterial in Form von Pulver angewendet, wie oben angegeben, um das Einverleiben von Füllmitteln oder die richtige Lagerung der Verstärkungen zu erleichtern.
• Im wesentlichen dasselbe Verfahren wird bei der Herstellung von Pulver mit Zellstruktur angewendet. Nur wird hierbei die Temperatur rasch höher getrieben, um eine raschere Ausdehnung des Silikates zu bewirken und ein Erzeugnis zu gewinnen, das entweder von selbst zerfällt oder so zerreiblich ist, daß es leicht zerkleinert werden kann.
• Eine vorteilhaftere Ausführungsform des Verfahrens bei der Herstellung von Pulver besteht darin, die Vorerhitzung so weit zu treiben, daß nicht alles Wasser ausgetrieben wird, jedoch beim schnellen Erhitzen eine heftige Ausdehnung einsetzt. Dieses grobe Material mit Zellenstruktur wird dann in einer Mahlvorrichtung zerkleinert, und es ergibt sich ein Pulver, daß, wie gefunden wurde, verhältnismäßig leicht ist. Das Pulver wird dann weiter bis zu der gewünschten Temperatur erhitzt, etwa bis 5oo°, und wird die ganze Zeit über in lebhafter Bewegung gehalten, bis die Ausdehnung vollendet ist. Hierbei wird das überraschende Ergebnis erzielt, daß das Pulver im Durchschnitt sein Gesamtvolumen auf ungefähr das Vierfache des Volumens des Ausgangsmaterials vergrößert hat. Das Verfahren zur Herstellung des Pulvers kann in einem Drehofen ausgeführt werden. In diesem Fall ist die Erhitzung nicht auf Temperaturen bis 500° beschränkt, vielmehr kann die Temperatur mit gutem Erfolg bis 750 oder selbst bis Soo° gesteigert werden, da all diese Temperaturen beträchtlich unterhalb des Schmelzpunktes des Materials liegen.
• Die Erfindung ist nicht auf die oben angegebenen Ausführungsformen beschränkt. Es können beispielsweise verschiedene Mittel zur Regulierung der Größe und der Schnelligkeit der @ Ausdehnung verwendet werden. Bei der Herstellung von Platten oder anderen geformten Gegenständen kann die Formgebung in geschlossenen Gießformen erfolgen, die mit Gewichten beschwert oder in irgendeiner Weise dicht geschlossen sind, derart, daß indessen die notwendige Ausdehnungsmöglichkeit gesichert ist.
• Einige Anwendungsgebiete des neuen Materials sind bereits oben erwähnt. Außer der Anwendung, die sich aus den wärmeisolierenden und den elektrischen Strom nicht leitenden Eigenschaften des Materials ergeben, sei noch erwähnt, daß die offene Zellenstruktur des Materials es als Trockenmittel zur Behandlung von Luft oder anderen Gasen vorzüglich geeignet macht. Ferner ist das Material verhältnismäßig schwer schmelzbar. Es kann an Stelle von Asbest für verschiedene Zwecke verwendet werden, beispielsweise zum Formen der sogenannten Radianten, die bei Gasfeuerungen angewendet werden.
• Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung aerwendet man zweckmäßig ein Ausgangsnaterial mit einem hohen Siliciumgehalt, bei spielsweise ein Material, das 3.i 2 bis 4. Teile SiO., auf z Teil Na-,0 enthält. Die vorliegende Erfindung hat nichts zu schaffen mit unbehandeltem Silikatglas, das bei gewöhnlicher Temperatur in Wasser praktisch völlig unlöslich ist, und ebensowenig mit den sogenannten Silikaten, die einen großen Teil von Natriumcarbonat oder Natriumhydroxyd enthalten.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Herstellung von porösen Gegenständen durch Erhitzen von wasserhaltigen Alkalisilikaten auf Temperaturen von aoo bis 5oo°, dadurch gekennzeichnet, daß ein Alkalisilikat verwendet wird, wie es nach dem Verfahren der britischen Patentschrift z z 959 von Jahre 1914 erhalten worden ist.