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Verfahren zum Herstellen naht- und faltenloser Formkörper, Gebrauchsartikel
usw., insbesondere Hohlkörper Bereits seit langer Zeit sind Werkstoffe aizs mineralischen
Bindemitteln, vorzugsweise Magnesit und Magnesiumchlorid, in Verbindung mit organischen
Füllstoffen, vorzugsweise Holzmehl und Cellulosefasern, bekannt. Man mischt hierbei
den Faserstoff bzw. das Holzmehl mit einem Gemisch der genannten Magnesiumverbindungen
und läßt dieses in Plattenform an der Luft erhärten, wobei das Ganze, ähnlich wie
Zement, abbindet.
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Die Erfindung bezweckt die Auswertung des an sich bekannten Gebrauches
eines Gemisches von Faserstoffen in Verbindung mit abbindenden Salzen, z. B. Magnesiumsalzen,
zum Herstellen naht- und faltenloser geformter Artikel nach einer neuen, pausenlosen
Formungsmethode, wobei wesentlich ist, daß das langsame Trocknen, Erhärten und Ab=
bindungen solcher Magnesiumverbindungen durch einen pausenlos und rasch verlaufenden
technischen Fertigungsprozeß abgelöst wird, der die Herstellung beliebig geformter
Körper, insbesondere Hohlkörper, auf direktem Wege gestattet. Denkt man hierbei
im Zusammenhang mit den zu verarbeitenden Rohstoffen an das daraus hergestellte
bekannte Steinholz, so ist zu bemerken, daß sich aus diesem keine Hohlkörper oder
sonstige geformte Körper mehr herstellen lassen. Die Erfindung beschränkt sich aber
keinesfalls etwa auf die restlose Übernahme der in der Steinholzfabrikation üblichen
faserigen Füllstoffe. Hier wird fast ausschließlich mit Holz-bzw. Papierfaser, die
beide ja als Cellulosefaser zu bewerten sind, gearbeitet. Für das Herstellen der
neuen naht- und faltenlos geformten Erzeugnisse mit einem mineralischen Bindemittel,
beispielsweise also Magnesit und Magnesiumchlorid, können wohl auch Cellulosefasern
bzw. Cellulose enthaltende Fasern beliebiger Herkunft Verwendung finden. Es können
aber auch andersartige organische Faserstoffe, beispielsweise eiweißhaltige Fasern,
Fasern aus Celluloseäthern oder anderen
Kunststoffen, Torffasern
oder auch anorganische faserige Stoffe, beispielsweise Glasfasern, Schlackenwolle
u. dgl., gebraucht werden. Ferner steht nichts im Wege, organische faserige Stoffe
gemeinsam mit anorganischen faserigen Stoffen zu kombinieren. Werden als faserige
Stoffe Cellulosefasern verwendet, so darf das Verfahren nicht identifiziert werden
mit denjenigen, welche Cellulose zu Preßlingen verarbeiten und hierbei quellend
oder lösend wirkende Salze für Cellulose, darunter Zinkchlorid oder auch Magnesiumchlorid,
gebrauchen. Eine Quellung oder Anlösung der Faser ist für das Herstellen der neuen
naht- und faltenlosen Gebrauchsartikel bzw. Formteile absolut unnötig; ja man muß
sogar sagen schädlich, weil hierbei nämlich die Cellulose angegriffen und abgebaut
wird, wodurch wiederum ihre mechanischen Eigenschaften leiden.
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Um nun aus einem Gemisch von Faserstoff in Verbindung mit Magnesiumchlorid
und Magnesit bzw. Magnesiumoxyd erfindungsgemäß im direkten pausenlosen Verfahren
naht- und faltenlose Formkörper herzustellen, ist zuerst einmal eine Verformung
mit Hilfe eines Unterdruckes notwendig. Hierzu werden die faserigen Stoffe in Wasser
auf-e7.-schwemmt, mit entsprechenden Mengen des Bindemittels, beispielsweise Magnesit
*und -Magnesiumchlorid, versetzt und dann unter Anwendung eines Druckunterschiedes
auf eine aus durchlässigem Material bestehende Form, die später sowohl im fertigen
Formkörper verbleibt als auch davon entfernt werden kann, niedergeschlagen. Die
Technik bietet hier Mittel und Wege, das Niederschlagen der Füllstoffe sowohl nach
einer als auch nach mehreren Seiten vorzunehmen und die Trocknung sowie endgültige
Fertigstellung des Formkörpers mit Hilfe von Druck und/oder Hitze zu beschleunigen.
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Geradezu überraschend muß die Tatsache erscheinen, daß bei dieser
Formung neben den wasserunlöslichen Fasern und dem Magnesit ein recht leicht wasserlösliches
Salz, wie das Magnesiumchlorid, mit verarbeitet wird. Normalerweise müßte dieses
in Lösung befindliche Salz beim Niederschlage der anderen Fettstoffe durch Unterdruck
mit abgesaugt werden.
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Die zu dieser Erfindung führenden Arbeiten haben aber ergeben, daß
hierbei nur ein Teil des Wassers, in dem ja das Magnesiumchlorid gelöst ist, und
das die übrigen Feststoffe, nämlich Fasern und Magnesit bzw. Magnesiumchlorid, enthält,
abgesaugt wird, und daß noch genügende Mengen Magnesiumchlorid in dem so niedergeschlagenen
und vorgeformten Körper verbleiben, die ein Abbinden- mit den wasserunlöslichen
Magnesiumsalzen gewährleisten. Dabei ist mit ausschlaggebend, daß sich die Faserstoffe
nämlich mit der Magnesiümchloridlösung vollsaugen. Gerade diese Lösungsmengen, die
das Faserinnere ausfüllen, werden bei dem Niederschlag der wasserunlöslichen Feststoffe
durch den Saugvorgang nicht entfernt. Das abgesaugte Wasser, in dem ja auch Magnesiumchlorid
gelöst enthalten ist, kann natürlich für weitere Prozesse dieser Art wiederverwendet
werden,.
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Das Vorformen mittels Unterdr uckes hat für diese Erfindung aber noch
einen besonderen Wert. Hierbei verfilzen sich nämlich die in der wäßrigen Magnesiumchloridlösung
aufgeschlämmten Einzelfasern und bilden einen Formling mit verfilzter Faserstoffgrundlage,
die wiederum besonders hohe Elastizität des Fertigkörpers bedingt. Dies ist deshalb
wichtig,- weil Magnesit und Magnesiumchlorid anorganische Stoffwind, denen erfahrungsgemäß
jede Elastizität fehlt, und die deshalb recht spröde und recht Bruch- sowie stoß-
und schlagempfindlich sind. Der verfilzte Faserverband in den neuen Körpern dagegen
gewährleistet durch die ihm innewohnende Elastizität hohe Bruch-, Stoß- und Schlaguieinptzndlichkeit.
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Bis- hierhin ist jedoch nur eine Verformung erfolgt, und man hat nun
auf ,der Unterlage (Aufsaugform) einen recht feuchten Formkörper. Diesen kann man
nicht zum Trocknen beiseitestellen oder unter Heißluft oder in einem Trockenschrank
trocknen, weil dies nämlich zu einem mehr oder weniger porösen und mehr oder weniger
weitgehend deformierten Körper ohne glatte Innen- und Außenflächen führt und eine
maßhaltige Körperform auf diesem Wege nicht herstellbar ist.
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Deshalb werden die- vorgeformten Sauglinge mit ihrer Aufsaugeform
in einer beheizbaren- Presse unter Druck vollständig entwässert und getrocknet,
wobei auch die verschiedenen Magnesiumverbindungen sich gegenseitig abbinden. Dies
geht durch die Druck- und Hitzewirkung ziemlich rasch vor sich, und die Maßhaltigkeit
der Körper sowie ihre porenlose Beschaffenheit ist unbedingt gewährleistet, weil
die Körper bis zum Abbinden der anorganischen Bestandteile unter Druck gesetzt bleiben.
Die Zwischenform (Aufsaugeform) gestattet das Entweichen der sich hierbei bildenden
Wasserdämpfe; denn der Vorgang findet in einer beheizten Presse statt und vermeidet
so, daß sich diese Dämpfe im Körper selbst einen Ausweg suchen und in diesem Poren
hinterlassen.
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Bisher hat man bei der Verarbeitung von faserigen Stoffen zu naht-
und faltenlosen Formgebilden gewiß auch schon von gewissen
Zusätzen
Gebrauch gemacht. Man bediente sich jedoch bisher ausschließlich der Verwendung
organischer Zusatzstoffe, z. B. Kunstharze, Eiweißstoffe, Wachse u. dgl. Gegenüber
solchen Formkörpern weisen die neuen Erzeugnisse in Anbetracht des zur Verwendt'ng
gelangten mineralischen Bindemittels wesentliche Vorteile auf. Sie sind beispielsweise
von besonderer Härte, ferner von einer mehr oder minder weitgehenden Unbrennbarkeit,
die lediglich davon abhängig ist, welche Mengen an sich brennbarer Fasern zum Herstellen
des Artikels Verwendung fänden. Durch den Gebrauch nur geringer Mengen an sich brennbarer,
faseriger Stoffe sowie durch überwiegende oder alleinige Anwendung anorganischer
faseriger Stoffe bzw. durch entsprechende Anteile des mineralischen Bindemittels
hat man es in der Hand, naht- und faltenlose Faserstoffkörper, die absolut untrennbar
sind, herzustellen. Wesentlich ist, um für die technische Verwendung genügend hohe
Widerstandsfähigkeit gegen Schlag, Stoß u. dgl. zu erzielen, daß die zur Verarbeitung
gelangenden faserigen Stoffe während des Arbeitsprozesses verfilzt werden und in
diesem Zustand im Fertigerzeugnis erscheinen. Dies wird durch die beschriebene Anwendung
eines Druckunterschiedes bei der Formung des zu bildenden Körpers gegeben. Man erreicht
auf diese Weise gleichzeitig auch naht- und faltenlose Körper. Weiter ist, wie erläutert,.
wesentlich, daß mindestens zwei Arten von Zuschlagstoffen beigemengt werden, die
gegenseitig abbinden. Das Abbinden erfolgt, wie beschrieben, beim Pressen und Trocknen,
das sich an das den Körper verformende Saugen anschließt. Überraschend für den Saugvorgang
ist, daß auch an sich wasserlösliche Stoffe, wie Magnesiumchlorid, bei diesem Saugverfahren
verarbeitet werden können, weil diese Lösung nämlich das Faserinnere ausfüllt und
beim Saugvorgang noch nicht entfernt wird, sondern erst beim Preßvorgang unter Verdampfung
des Wassers austritt und die Magnesiumsalze mit den übrigen Stoffen abbinden.
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Es würde ferner nichts im Wege stehen, dem Gemisch aus anorganischen
und/oder organischen Fasern mit dem mineralischen Bindemittel, vorzugsweise Magnesiumsalze,
Farbkörper organischer oder anorganischer Art beizugeben. Desgleichen bestehen keine
Bedenken, außer den genannten Komponenten auch andersartige Zusatzstoffe, sei es
organischer oder anorganischer Art, für den Erhalt bestimmter Effektwirkungen mitzuverwenden.
Unabhängig hiervon stehen einer nachträglichen Ausgestaltung der hergestellten neuen
Körper durch Tauchen, Spritzen, Streichen oder Imprägnieren mit beliebigen Mitteln
keine Bedenken entgegen. Vorzugsweise werden, wie erwähnt, als mineralische Bindemittel
Magnesiumchlorid und Magnesit gebraucht. Diese Mineralkörper können aber auch durch
andersartige anorganische Produkte, beispielsweise Zement, Ton u. dgl. sowie organische
oder anorganische Kieselsäureverbindungen, ganz oder teilweise ausgetauscht werden,
wobei natürlich immer wesentlich ist, daß zwei Zuschlagsstoffe verwendet werden,
die gegenseitig abbinden. Die Art und Menge der zu verwendenden mineralischen Bindemittel
sowie die Art und Menge der zu verarbeitenden faserigen Stoffe ergibt sich aus dem
Anwendungszweck und den speziellen Eigenschaften, denen der fertige naht- und faltenlose
Formkörper gerecht werden soll. Solche neuen naht- und faltenlosen Körper aus Faserstoffen
beliebiger Art in Verbindung mit mineralischen Bindemitteln, vorzugsweise Magnesiumsalzen,
sind z. B. Verkleidungen für Heißwasserbehälter, Schmutzfangschalen, Gefäße, Dosen,
Behälter, Eimer, flaschenartige Gebilde, Ascher, Gehäuse sowie Bau- und Konstruktionsteile
jeglicher Art u. dgl. m.