DE69130485T2

DE69130485T2 - Verfahren zur Herstellung einer faserverstärkten Gipsbauplatte

Info

Publication number: DE69130485T2
Application number: DE69130485T
Authority: DE
Inventors: Suda G. Double Oak Tx 75067 Bhagwat; James Coeur D'alene Id 83814 Eisses; Gerhard M. D-6147 Lautertal 1 Melzer; Karl K. D-7614 Gengenbach Schaefer; Joerg D-6474 Ortenberg 1 Scriba
Original assignee: Carl Schenck AG
Current assignee: Dieffenbacher GmbH and Co KG
Priority date: 1990-08-23
Filing date: 1991-08-15
Publication date: 1999-06-02
Anticipated expiration: 2011-08-16
Also published as: EP0590095B1; FI930778A0; CZ286589B6; WO1993001932A2; CZ21893A3; SK281734B6; MX9100792A; CA2049693A1; KR930702150A; JPH06505448A; KR0177526B1; EP0590095A4; ATE173238T1; US5342566A; FI107893B; UA27041C2; FI930778A; DE69130485D1; ES2123575T3; EP0590095A1

Description

STAND DER TECHNIK VOR DER ERFINDUNG

Bereich der Erfindung

Die Erfindung betrifft Gipsfaserplatten und Verbundwerkstoffe sowie das Verfahren zu ihrer Herstellung zur Verwendung als Baustoffe. Genauer gesagt, betrifft die Erfindung Gipsfaserplatten und Verbundwerkstoffe, die eine variablere Dichte und erhöhte Festigkeit aufweisen können. Die Erfindung betrifft weiterhin neue Verfahren, Systeme und Geräte für die Herstellung der Gipsfaserplatten und Verbundwerkstoffe.

Beschreibung des Stands der Technik

Bekanntlich wird die herkömmliche Gipsplatte (Wandplatte) normalerweise aus Plasterbrei hergestellt, der zwischen zwei Lagen Papier eingegossen wird. Beim herkömmlichen Verfahren wird nasser Gipsbrei zwischen zwei Lagen Papier gegossen und hat einige Zeit zum Abbinden. Bei Wandplatten ist der Brei von den beiden Papierlagen eingeschlossen, die die in Einbau und Verwendung erforderliche Festigkeit liefern. Um die Verarbeitung danach zu erleichtern, wird die Wandplatte in entsprechende Längen geschnitten und dann in beheizten Trocknern getrocknet, bis die Platte vollständig getrocknet ist.
Die Biegefestigkeit der Platte ist abhängig von der Zugfestigkeit des Papiers; dagegen dient der Gips als "Zwischenlage" und sorgt für Feuerbeständigkeit sowie für die Aufnahme und Abgabe von Feuchtigkeit. Die statischen Eigenschaften sind begrenzt und die Oberflächenbehandlung sowie die Fugenverdichtungsmasse werden durch das Papier bestimmt.
Es gab einige Bestrebungen, Gipsfaserplatten in einem Schlämmverfahren herzustellen. Es gibt Beispiele für trockene und halbtrockene Verfahren, die in den US Patenten Nr. 3,737,265 (Schafer et al.); Nr. 4,328,178 (Kossatz); und 3,233,368 (Baehr et al.) dargestellt sind.
Das amerikanische Patent US 1702966 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung von Gipsfaserplatten, bei dem die Fasern in eine breiartige Masse umgewandelt werden. Diese Flüssigkeit wird dann mit dem Gips vermischt.
Das deutsche Patent DE 38 22 759 A1 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung von Gipsfaserplatten, bei dem das gesamte benötigte Wasser mit den Fasern vermischt wird, und bei dem in einem zweiten Schritt der Gips mit den feuchten Fasern vermischt wird (Faserfeuchtigkeit ist 160-210%).
Verfahren nach dem Stand der Technik, bei denen gemischte Fasern und Gips befeuchtet werden, haben erhebliche Einschränkungen und Probleme aufgezeigt. Die Mischung der Fasern mit Wasser endete häufig in Klumpenbildung und Zusammenballung befeuchteter Fasern, die aneinander hängen. Diese Faserzusammenballungen vermischen sich nur schlecht mit dem Gips, verringern die Festigkeit der sich daraus ergebenden Platten und ergeben unebene und rauhe Oberflächen. Soweit den Erfindern bekannt ist, liegt eine klumpenfreie Befeuchtung und die nachfolgende Mischung der befeuchteten Fasern, wie beispielsweise Altpapierfasern, mit Gips bislang noch nicht in kommerziell akzeptablem Ausmaß vor. Brandschutzvorschriften verlangen häufig einen niedrigen Prozentsatz an Fasern in der fertiggestellten Platte. Sinkt dieser Prozentsatzes erhöht sich jedoch die Flüssigkeitsmenge, die den Fasern zugegeben werden muß, wodurch der Effekt der Klumpenbildung größer wird. Beispiel: soll eine Platte eine entsprechende Festigkeit aufweisen, muß die Platte mit einem Fasergehalt von 22% an der fertigen Platte 150% Wassergehalt zu 100% Fasern enthalten, wenn die Fasern das Wasser für das Abbinden des Gipses enthalten sollen. Bei Verfahren nach dem Stand der Technik entstehen bei einem so hohen Wasser/Faser-Verhältnis Klumpen.

DARSTELLUNG DER ERFINDUNG

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Gipsfaserplatte herzustellen, die leichter, fester und feuerbeständiger ist, und die eine glatte Oberfläche hat, die nicht mehr geschliffen zu werden braucht.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, ein Herstellungsverfahren für Gipsfaserplatten und Verbundwerkstoffe zur Verfügung zu stellen, das wirtschaftlicher und auf breiterer Basis anzuwenden ist, als herkömmliche Verfahren.
Eine weitere Aufgabe ist die Verfügbarmachung eines halbtrockenen Verfahrens zur Herstellung von Gipsfaserplatten, bei dem das gesamte Abbindewasser oder Teile davon durch Faserbefeuchtung enthalten ist.
Eine weitere Aufgabe ist die Verfügbarmachung eines Verfahrens zur Herstellung von Gipsfaserplatten, die entweder eine einzige homogene Schicht oder mehrere heterogene Schichten aufweisen.
Eine weitere Aufgabe ist die Verfügbarmachung eines Verfahrens zur Herstellung von Gipsfaserplatten aus vorhandenen Abfallprodukten, wie vorsortiertes Altpapier, gebrauchtes Zeitungspapier, billiges Altpapier aus Haushaltssammlungen, Ausschußfasern aus der Papierbrei-/Zellstoffherstellung, Fasern aus Abfallholz, Naturgips, chemischer Gips sowie Gips aus Rauchgasentschwefelung.
Weitere Aufgaben und Vorteile der Erfindung werden zum Teil in der nachfolgenden Beschreibung dargelegt, zum Teil gehen sie aus der Beschreibung hervor oder sind bei Anwendung der Erfindung in der Praxis ersichtlich. Ziele und Vorteile der Erfindung werden mit Hilfe der Elemente und Kombinationen realisiert und erreicht, die in den angehängten Patentansprüchen aufgeführt sind.
Zur Erfüllung der Aufgaben und in Übereinstimmung mit dem Zweck der Erfindung, die hier ausführlich beschrieben und ausgeführt ist, beinhaltet die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung von Gipsplatten, wobei das Verfahren Mischungsschritte beinhaltet, wie das Vormischen einer vorbestimmten Fasermenge, eines Löschmittels, das das Kleben der Fasern aneinander einschränkt, und von Wasser in einer Mischung aus benetzten, losen Fasern; eine Mischung in einem abschließenden Schritt der befeuchteten Fasern mit einer vorher bestimmten Menge von trockenem, kalziniertem Gips; Bringen der Mischung in Mattenform, die eine im wesentlichen gleichförmige Konsistenz hat; Pressen der Matte zu einer Platte bestehend aus Verbundfasern und Gips; danach Trocknen der Platte nach vollständigem Abbinden des Gipses, zum Erhalt des Fertigprodukts.
Bei den Fasern kann es sich z. B. handeln um Fasern aus Recyclingpapier oder Ausschußfasern aus der Papierbrei-/Zellstoffherstellung, um Holzfasern oder um eine Mischung aus diesen Fasern mit verschiedenen Mineralfasern, die Transportfunktion für das Wasser haben. Löschmittel in der bevorzugten Ausgestaltung ist Ätzkalk. In der bevorzugten Ausgestaltung werden ein oder mehrere Vertikalmischer zur Mischung der Fasern mit trockenem, kalziniertem Gips bzw. mit trockenem, kalziniertem Gips und Additiven verwendet, die sich ergebende homogene Mischung wird dann auf ein Förderband oder ähnliches in Mattenform aufgebracht. Additive können hinzugegeben werden, um die Festigkeit der Platte zu erhöhen, das Abbinden und den Hydratationprozess zu beschleunigen, oder um andere gewünschte Eigenschaften zu erzielen. Diese Additive können zu den anderen Komponente durch Mischerschnecken, Stiftwalzen, Flüssigkeitsdüsen oder ähnliche Mischeinrichtungen hinzudosiert werden, die sich an verschiedenen Stellen der Fertigungslinie befinden und somit eine verbesserte Steuerung bieten.
Zur Erfüllung der Aufgabe und in Übereinstimmung mit dem Zweck der Erfindung, die hier ausführlich beschrieben und ausgeführt ist, beinhaltet die Erfindung außerdem ein Verfahren zur Herstellung von Gipsfaserplatten, wobei das Verfahren Mischungsschritte beinhaltet, wie das Vormischen einer vorher bestimmten Menge von Fasern und Wasser, um so eine Mischung aus befeuchteten, losen Fasern zu erzielen; wie das Mischen in einem Mischungsschritt der befeuchteten Fasern mit einer vorher bestimmten Menge von trockenem, kalziniertem Gips; wie eine Vormischung eines Beschleunigers mit einem der Komponenten trockener, kalzinierter Gips, Fasern und Wasser; unverzügliches Aufbringen der Mischung in Mattenform; sofortiges Entlüften (Entgasen) der Matte in einem ersten Verdichtungsschritt, wobei eine vorher bestimmte Menge Wasser zu der geformten Matte hinzugefügt wird; und sofortiges Pressen zu einer Platte, bestehend aus verbundenen Fasern und Gips.
Bei diesem Verfahren wird im Vormischungsschritt weniger Wasser zu den Fasern gegeben, als für die Hydratation des Gipses notwendig ist, um eine optimale Festigkeit zu erreichen, wobei die Tendenz der Fasern zur Klumpenbildung verringert wird. Ein Löschmittel wird vorzugsweise zu den Fasern gefügt, bevor oder während sie mit Wasser vermischt werden. Die Wassermenge, die benötigt wird, um den Gips zu optimaler Festigkeit zu hydratisieren, wird zu der Platte hinzugefügt, nachdem die befeuchteten Fasern und der Gips gemischt wurden. Dieser Schritt findet vorzugsweise während oder nach dem Entlüften der Mischung statt. Dann wird das hinzugefügte Wasser in die entlüftete Mischung aus befeuchteten Fasern und Gips eingesogen und über den größten Teil, wenn nicht die gesamte Platte, verteilt. Das hinzugefügte Wasser kann einen Beschleuniger enthalten, der ein Abbinden der Platte in kürzerster Zeit ermöglicht. Die entstandene Platte weist eine ausgezeichnete Verteilung der Fasern und des Gipses auf - und ist außerordentlich fest.
Die beigefügten Zeichnungen, die Bestandteil dieser Spezifikation sind, zeigen verschiedene Ausgestaltungen der Erfindung und dienen, zusammen mit der Beschreibung, zur Erklärung der Wirkungsweise der Erfindung.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1A zeigt eine Graphik mit dem Verhältnis der Biegefestigkeit einer Platte, die nach der Ausgestaltung der Erfindung hergestellt wurde, zur Menge des Löschmittels, die zur Plattenmischung hinzugefügt wurde.
Fig. 1B zeigt eine Graphik mit dem Verhältnis der Biegefestigkeit einer Platte, die nach der Ausgestaltung der Erfindung hergestellt wurde, zur Menge des Wassers, die zur anfänglichen Befeuchtung der Fasern verwendet wurde.
Fig. 1C zeigt eine Prinzipdarstellung, in der gewisse Schritte der Ausgestaltung des Verfahrens nach der Erfindung dargestellt werden.
Fig. 1D zeigt eine Prinzipdarstellung, in der gewisse Schritte einer anderen Ausgestaltung des Verfahrens nach der vorliegenden Erfindung dargestellt werden.
Fig. 1 zeigt die Papieraufbereitungszone in der Fertigungslinie nach der vorliegenden Erfindung.
Fig. 2 zeigt die Aufbereitungszone für Plaster in einer Fertigungslinie nach der vorliegenden Erfindung.
Fig. 3 zeigt die Verteilungszonen für feste Additive und Stärke in einer Fertigungslinie nach der vorliegenden Erfindung.
Fig. 4 zeigt die Materialvorbereitungszone für die Mittelschicht in einer Fertigungslinie nach der vorliegenden Erfindung.
Fig. 4A zeigt einen Plasterverteilungsbunker nach der vorliegenden Erfindung.
Fig. 5 zeigt eine Vorbereitungszone für benetzte Fasern und die Deckschicht in einer Fertigungslinie nach der vorliegenden Erfindung.
Fig. 6 zeigt eine Formstation in einer Fertigungslinie nach der vorliegenden Erfindung.
Fig. 7 zeigt eine Preßzone in einer Fertigungslinie nach der vorliegenden Erfindung.
Fig. 8 zeigt eine Vorbereitungszone für Trennung und Trocknung in einer Fertigungslinie nach der vorliegenden Erfindung.
Fig. 9 zeigt eine Trockenzone einer Fertigungslinie nach der vorliegenden Erfindung.
Fig. 10 zeigt eine Endfertigungszone einer Fertigungslinie nach der vorliegenden Erfindung.
Fig. 11 zeigt einen Querschnitt einer Gipsfaserplatte, die nach der vorliegenden Erfindung hergestellt wurde.
Fig. 12 zeigt einen Querschnitt einer Verbundplatte, die nach der vorliegenden Erfindung hergestellt wurde.
Fig. 13 zeigt einen Querschnitt einer Gipsfaserplatte mit dekorativer Struktur, die nach der vorliegenden Erfindung hergestellt wurde.
Fig. 14 zeigt eine Seitenansicht und schematische Teilzeichnungen einer Turbomühle zum Auflösen und Benetzen von Fasern nach der vorliegenden Erfindung.
Fig. 15 zeigt eine schematische Seitenansicht einer Mischerstation nach der vorliegenden Erfindung.
Fig. 16A zeigt eine Seitenansicht eines Vertikalmischers und die Konstruktion der Mischer- und Reinigungsscheiben.
Fig. 16B zeigt Teilzeichnungen der Vorderansicht des und der Aufsicht auf den Vertikalmischer gemäß Fig. 15.
Fig. 17 zeigt einen Querschnitt einer Gipsfaser- und Holzverbundplatte, die nach der vorliegenden Erfindung hergestellt wurde.
Fig. 18 zeigt einen Querschnitt eines zweiten Ausgestaltungsbeispiels einer Gipsfaser- und Holzsubstratplatte nach der vorliegenden Erfindung.
Fig. 19 zeigt einen Querschnitt eines dritten Ausgestaltungsbeispiels einer Gipsfaser- und Holzsubstratplatte nach der vorliegenden Erfindung, wobei die Platte eine Dekorationsschicht ausweist, die nach der vorliegenden Erfindung hergestellt wurde.
Fig. 20 zeigt einen Querschnitt eines vierten Ausgestaltungsbeispiels nach der vorliegenden Erfindung, wobei diese Ausgestaltung eine Zwischengipsfaserschicht aufweist, die mit dem Substrat verbunden wird, sowie eine zweite Gipsfaserschicht auf der Oberfläche.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Zuerst werden allgemeine Aspekte und Prinzipien der Erfindung beschrieben, gefolgt von einer genauen Beschreibung der bevorzugten Ausgestaltung einer Fertigungslinie zur Realisierung nach dem erfindungsgemäßen Verfahren und zur Herstellung von Gipsfaserplatten nach der vorliegenden Erfindung. Wo es zweckmäßig ist, wird Bezug auf die Zeichnungen genommen, in denen sich, wann immer möglich, entsprechende Nummern auf entsprechende Teile beziehen.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Platten aus Gips und Fasern, insbesondere die teilweise oder ganze Aufnahme des Abbindewassers für den trockenen, kalzinierten Gips über eine Befeuchtung der Fasern. In der bevorzugten Ausgestaltung haben die Papierfasern die Wassertransportfunktion, obwohl die Verwendung anderer Fasern, wie Holzfasern, in der Erfindung vorgesehen ist. In einer bevorzugten Drei-Schicht-Platte werden poröse Späne niedriger Dichte ebenfalls als Wassertransportmittel verwendet.
Die Faserbefeuchtung nach der Ausgestaltung dieser Erfindung wird durch Zugabe von Löschmitteln zu den Fasern erreicht, die ein Verklumpen der Fasern bei hohem Feuchtigkeitsgehalt der Fasern verhindern. Die Löschmittel sollen möglichst auch eine Rückfederung des gepreßten jedoch nicht trockenen Vorformlings durch Erweichung der Fasern verringern. Die Verwendung von Löschmitteln erhöht auch merklich die Festigkeit der fertigen Platte.
In der bevorzugten Ausgestaltung wird das Abbindewasser nur teilweise über die Faserbefeuchtung aufgenommen und eine Nachbefeuchtung wird nach der Mischung der benetzten Fasern mit dem trockenen, kalzinierten Gips durchgeführt, unmittelbar vor der Pressung des entstehenden Vorformlings.
Die feuchten Fasern werden vorzugsweise mit dem trockenen, kalzinierten Gips zu dem Zeitpunkt vermischt, zu dem der trockene, kalzinierte Gips und die feuchten Fasern auf das Formband gelangen. Da die entstehende Mischung sofort gepreßt werden kann, ermöglicht dieses Verfahren eine maximale Härtung des trockenen, kalzinierten Gipses durch die Zugabe von Beschleunigern zum trockenen, kalzinierten Gips, dem Wasser, den Fasern und/oder dem Löschmittel. Durch die Zugabe eines extrem schnellwirkenden Beschleunigers zum Wasser für die Nachbefeuchtung, kann eine besonders schnelle Abbindung erreicht werden. Die Abbindung des trockenen, kalzinierten Gipses und der größte Teil der Hydratation erfolgen im wesentlichen innerhalb weniger Minuten, während die Matte durch eine relativ kurze Pressung in einem ständigen Pressverfahren gepreßt wird. Dieses Verfahren reduziert das Rückfedern der Platte. Somit ist die Herstellung von Platten mit glatten Oberflächen, begrenzten Dicketoleranzen ohne zusätzliches Schleifen bei hoher Festigkeit möglich. In der bevorzugten Ausgestaltung werden die Fasern in rotierenden Mühlen geformt und benetzt. In einem Beispiel werden dosierte Mengen von Löschmitteln gleichzeitig zu dem dosiert zugeförderten, trockenen und aufgelösten Altpapier (Feuchtigkeit bis zu 8%) aus den Fasermühlen hinzugegeben. Die trockenen Fasern werden in einem Luftstrom in den Mühlen entweder während oder kurz nach dem Mahlvorgang befeuchtet. Dazu wird während des Betriebs Wasser in Schlagkreuz- oder Turbomühlen gesprüht.
Durch diese Erfindung ist die Herstellung von Gipsfaserplatten aus einer Vielzahl von unterschiedlichen Fasern möglich. Zum Beispiel können im Verfahren mechanisch entwässerte Altpapierfasern verwendet werden, die in einem Naßverfahren hergestellt wurden, oder Abfallfasern aus der Papierbrei-/Zellstoffherstellung oder thermomechanisch zerfaserte Holzfasern. Materialien dieser Art erfordern ein Auflösen der Faserballen und möglicherweise nachfolgende Befeuchtung sowie Mahlung. Dieses Auflösen und Befeuchten erfolgt in besonderen Mühlen, deren Prinzip der Aufschluß (Auflösung) durch Luftverwirbelung ist. Diese Mühlen sind als Turbomühlen bekannt, ihr Einsatz wird nachstehend noch ausführlich beschrieben.
In der bevorzugten Ausgestaltung werden, in Abhängigkeit von der gewünschten Plattenform, dosierte Mengen feuchter Fasern und trockener, kalzinierter Gips in Schichten auf einem Vorformband verteilt. Diese Schichten werden dann vertikal gemischt und gleichzeitig auf ein Formband gegeben, auf dem sich gemischter, trockener und kalzinierter Gips und Fasern in Mattenform befinden.
Darüber hinaus können trockene Additive zu dem trockenen, kalzinierten Gips oder zum Löschmittel hinzugefügt werden. Feuchte Additive, d. h. lösliche oder flüssige, können dem Wasser oder den befeuchteten Faser zugegeben oder auf die Matte gesprüht werden.
Die entstandene Matte aus benetzten Fasern und Gips wird auf einem Förderband geformt und muß entlüftet und gepreßt werden. Das Entlüften erfolgt nach dem Formen der Matte, und geschieht vorzugsweise mittels gegenüberliegender Förderbändern, bei denen es sich vorzugsweise um luftdurchlässige Bänder handelt. Da die Matte zu Anfang zwischen luftdurchlässigen Bändern gepreßt wird, die leicht gegeneinander geneigt sind, wird die Luft (Gas) aus der gesamten Mischung herausgepreßt. Die entlüftete Matte wird in einer kontinuierlichen Presse gepreßt, wobei die Matte noch vor dem endgültigen Abbinden in die Presse gelangt. Zu dieser Presse gehört eine Preßstation (in der die erforderliche Preßkraft erzeugt wird) sowie eine Kalibrierstation (zur Kompensation des Rückfederdrucks - der elastischen Rückfederkraft). In der Preßstation können die Vorformlinge auf ein Untermaß verdichtet werden, um so das Rückfedern auf ein Minimum zu reduzieren. Bei der Verwendung druckempfindlicher Additive ist es auch möglich, die aus der Presse kommende nasse Platte durch feste Anschläge nur bis zur gewünschten Enddickte zu pressen. Die Einstellung der Beschleunigung kann so erfolgen, daß das Abbinden zum größten Teil in der Presse stattfindet. Die Matte ist dann, so wie sie aus der Druckstation kommt, im wesentlichen abgebunden, so daß nur noch wenig Kraft erforderlich ist, um die Matte auf die gewünschte Dicke in der Kalibrierstation zu bringen.
Das endgültige Abbinden, insbesondere die Hydratation, kann dann auf dem Förderband oder für einzelne Plattenteile auf einem Förderer mit mehreren Etagen 3180 durchgeführt werden. Diese Förderer werden vorzugsweise in den Trockner 3181 transportiert. Da das Verfahren das Abbinden des trockenen, kalzinierten Gipses auf ein Minimum verkürzt, ist es möglich, die Ausgaben für die Pressen sowie für die Fördereinrichtungen zum Trockner zu minimieren. Darüber hinaus kann das Abbindwasser in dosierten Mengen in zwei oder mehreren unabhängigen Schritten hinzugefügt werden, wodurch mit einem Minimum an freiem Wasser für das Trocknen gearbeitet werden kann, was sowohl den Energieverbrauch als auch die Maschinenkosten senkt.
Diese Erfindung löst das Problem der Faserverklumpung durch Zugabe von Löschmitteln zu den Fasern. Zweck der Löschmittel ist, das Haften der Fasern aneinander zu unterbinden. Vorzugsweise absorbieren die Löschmittel das Wasser und verhindern, daß die Fasern aneinanderhaften. Fein gemahlene Materialien wie Rohgips (der gleichzeitig das Abbinden des Gipses beschleunigt), Schlämmkreide, Bentonit, Magnesiumoxid (MgO), Zement und Kalk (CaO oder Ca(OH&sub2;) sind mögliche Löschmittel. Die Verwendung von Löschmitteln ermöglicht den Zusatz von bis zu 250% Feuchtigkeit pro 100% Trockenfasern. Diese Angaben schwanken jedoch stark in Abhängigkeit der Faserart und der verwendeten Löschmittel.
In der bevorzugten Ausgestaltung werden Papierfasern verwendet. Weichgebrannter Kalk und insbesondere CaO (der bei der Umwandlung in Ca(OH&sub2;) eine äußerst schnelle Reaktionszeit aufweist), wies bei der Zugabe zum Mahlvorgang des trockenen Papiers die besten Ergebnisse auf. Ein Vorteil von CaO ist der Spaltprozeß bei bereits feinen Partikeln in eine noch größere Anzahl von feinen Partikeln bei der Berührung mit der normalen Papierfeuchtigkeit. Das Ergebnis ist eine noch bessere Umhüllung der Faseroberfläche (der Energieverbrauch der Mühle sinkt ebenfalls durch das "Austrocknen", das durch die Aufnahme von Wasser in die Fasern durch CaO verursacht wird. CaO ist auch billiger als Ca(OH&sub2;). Die hohe alkalische Beschaffenheit von Kalk macht die Fasern weich, ähnlich wie bei der chemischen (alkalinen) Zerfaserung von Holz bei der Papierbrei-/Zellstoffherstellung, was als zusätzliche Aufgabe bei der Entwicklung das Rückfedern während der Pressung sowie das Rückfedern der gepreßten aber noch nicht getrockneten Platte verringert. Dadurch und durch das Aufweichen nimmt die Festigkeit der Platte um 90% bei gleicher Dichte zu. Die Menge an Additiven, die zur Verhinderung der Faserverklumpung erforderlich ist, ändert sich je nach Faserart und Feuchtigkeitsgehalt. Bei Platten aus Papierfasern liegt der Kalkanteil, der der Fasern hinzugefügt werden muß im allgemeinen zwischen 2 und 20%. Es ist außerdem möglich, eine Mischung aus Löschmitteln und Chemikalien sowie verschiedene Löschmitteln zu verwenden, wie z. B. 3% Kalk, 3% Schlämmkreide und 3% Rohgipspulver. Statt 3% Rohgipspulver können 4% fein gemahlener Abfall der trockenen Platten von der Sägestation verwendet werden. Auf diese Weise können ein sehr stark eingeschränkter Verklumpungseffekt und ein hoher Festigkeitseffekt erzielt werden. Verzögerungseffekte bestimmter Altpapiersorten durch die Zugabe großer Mengen Kalk können durch den Beschleunigungseffekt des Rohgipspulvers kompensiert werden. Fig. 1A zeigt ein Diagramm der Biegefestigkeit von Papierfasergipsplatten im Verhältnis zum Prozentsatz an Kalk in der trockenen Papierfaser. Das Diagramm zeigt, daß die anfängliche Zugabe von Kalk (bis ca. 4%) als Löschmittel einen schnellen Anstieg der Plattenfestigkeit mit sich brachte. Die Plattenfestigkeit ging dann bei einer Menge von etwa 30% Kalk/Faser schrittweise zurück auf einen fast konstanten niedrigeren Festigkeitswert. Die Prüfungen und Untersuchungen, die zu dem Diagramm in Fig. 1 führten, machten deutlich, daß die Kalkmenge, die zu den Papierfasern zuzugeben ist, im Bereich zwischen 2-10% liegen sollte, noch besser zwischen 2-6%. Es ist auch klar, daß die Plattenfestigkeit durch Veränderung des Kalk/Faser-Verhältnisses nach Wunsch geändert werden kann.
Durch Prüfungen und Untersuchungen haben die Erfinder herausgefunden, daß das Wasserverhältnis, das den Fasern beim ersten Benetzen der Fasern zugegeben wurde, eine Auswirkung auf die Festigkeit der fertigen Gipsfaserplatte hat. Dieses Verhältnis ist im Diagramm in Fig. 1B dargestellt. Wie das Diagramm zeigt, beginnt die Festigkeit der Platte abzunehmen, sobald der Prozentsatz des den Fasern zugegebenen Wassers 80% übersteigt. Ab ca. 100% ist der Festigkeitsabfall sehr stark. Obwohl diese Ergebnisse mit Platten aus trockenen gemahlenen Papierfasern erzielt wurden, ist es wahrscheinlich, daß ein ähnliches Verhältnis auch für Platten gilt, die aus anders bearbeiteten Fasern hergestellt wurden. Wird die stärkste Festigkeit gewünscht, so ist es angesichts dieser Ergebnisse wünschenswert, den Prozentsatz an Wasser in den Fasern unter 100% zu halten, und noch besser unter 80%.
Will man die stärkest mögliche Platte aus allen Arten von Gipsfaserplatten erhalten (insbesondere die mit einem Faseranteil von 25% und weniger), so wird ein weiterer Benetzungsschritt für die bevorzugte Ausgestaltung des Verfahrens verwendet. Wie nachstehend detaillierter erklärt, wird Wasser hinzugefügt, z. B. wird es entweder auf das fallende Material während der Übergabe auf das Formband gesprüht, oder auf das Formband für die Unterschicht und auf die Gipsfasermatte, oder zwischen die einzelnen Schichten, vor dem Entlüften, nachdem die benetzten Fasern gemischt wurden, oder es wird auf die Gipsfasermatte gesprüht, nachdem die benetzten Fasern gemischt wurden, oder das Wasser wird vorzugsweise hinzugefügt, nachdem die geformte Matte aus benetzten Fasern und trockenem, kalziniertem Gips entlüftet wurde. Da die Mischung aus benetzten Fasern und trockenem, kalziniertem Gips bereits benetzt ist, wird das zugefügte Wasser, das z. B. auf die Platte gesprüht wird, bereitwillig von der Platte aufgenommen und dringt in sie ein. Eine ausreichende Wassermenge wird auf die Platte gebracht und hydratisiert die Platte zu optimaler Festigkeit und stellt sicher, daß die Gipsplatte genügend Wasser erhält, um vollständig zu hydratisieren. Wird das Wasser auf die Platte gesprüht, so sollte es möglichst auf beide Seiten gesprüht werden. Im allgemeinen liegt die Gesamtmenge des Wassers für die Abbindung des trockenen, kalzinierten Gipses in der Faser und auf der Gipsfasermatte zwischen 35%-50% des Gewichts des kalzinierten Gipses, der sich in der Platte befindet. Das Verhältnis des Wassers, das zur Faser und zu der Faser und dem Vorformling gegeben wird, kann größer sein, wenn z. B. bei Platten mit sehr niedrigem Druck und Dichte das Wasser nicht vollständig für das Abbinden des trockenen kalzinierten Gipses zur Verfügung steht.
Der oben beschriebene, zusätzliche Benetzungsschritt ist in zweifacher Hinsicht nützlich zum Erzielen größerer Plattenfestigkeit. Erstens ermöglicht dieser zweite Benetzungsschritt dem Anwender, das Wasser/Faser-Verhältnis unter 100%, oder besser noch, unter 80% zu halten. Daraus entsteht die größere Plattenfestigkeit, vom Wasser- /Faserverhältnis aus gesehen. Das niedrigere Wasser/Faser-Verhältnis bedeutet auch, daß zur Vermeidung von Klumpenbildung weniger Löschmittel, d. h. Kalk, benötigt wird. Daher kann ein niedriger Prozentsatz Kalk verwendet werden, um festere Platten als positive Auswirkung aus diesem niedrigeren Verhältnis zu erhalten. Bei Gipsfaserplatten aus Papierfasern haben die Erfinder festgestellt, daß das Rezept durch dieses 2-Schritt-Verfahren optimale Verhältnisse erzielen kann, nämlich 3-5% Kalk/Faser und weniger als 80% Wasser/Faser im Benetzungsschritt. Es ist zu erwarten, daß das 2- Schritt Wasserverfahren nach dieser Erfindung genauso bei anderen Fasern und mit den entsprechenden Löschmitteln angewendet werden kann. Fig. 1C zeigt eine schematische Darstellung der Durchführung dieses zweiten Benetzungsschrittes. Die Gipsfasermatte durchläuft zuerst die Entlüftungsstation A, in der die Matte gepreßt wird und die Luft durch die luftdurchlässigen Bänder der Entlüftungsstation entweicht. Die benetzte Mischung aus Fasern und trockenem, kalziniertem Gips wird dann in der Entlüftungsstation B weiter gepreßt. Eine bestimmte Menge Wasser wird dann, zum Beispiel, auf beide Seiten der gepreßten Matte gesprüht, vorzugsweise, sobald die Matte aus der Entlüftungsstation B herauskommt. In dem Ausmaß, in dem die Matte versucht, zurückzufedern und Luft anzusaugen, wird aufgesprühtes Wasser statt Luft durch den Ansaugeffekt eingesogen. Mehr noch, da die Gipsfasermatte bereits befeuchtet ist, nimmt sie das Wasser schnell auf und leitet es sowohl in die Mittelschichten als auch in die Deckschichten der Platte.
Nachdem die teilweise abgebundene Matte oder die Platte zusätzlich mit dem notwendigen Wasser besprüht wurde, um den kalzinierten Gips in der Platte zu optimaler Festigkeit zu hydratisieren, wird die Platte zur Preßstation C transportiert. In dieser Preßstation ist die Platte hohem Druck ausgesetzt, sie wird auf Untermaß verdichtet und federt auf die gewünschten Dicke zurück. In der Preßstation C wird die Matte ca. 1-3 Sek./Fuß gepreßt, bei diesem Verfahrensschritt setzen die gepreßten Fasern zusätzliches Wasser frei, das von dem trockenen kalzinierten Gips aufgenommen wird, und das Abbinden des trockenen, kalzinierten Gipses beginnt. Die Platte gelangt dann in eine Kalibrierstation, in der die Platte auf einer gewünschten Enddicke gehalten wird.
Je weniger Wasser den Fasern im Vormischschritt zugegeben wurde, desto mehr verringert sich die Klumpenbildung. Je nach Fasertyp kann ohne Löschmittel gearbeitet werden. Wegen des verringerten Wassergehalts muß das Wasser zur Erzielung einer optimalen Festigkeit jedoch in einem Nachbefeuchtungsschritt hinzugefügt werden.
Wird wenig oder kein Löschmittel verwendet und die Festigkeit erzielt, so können den Fasern pulverförmige oder flüssige Chemikalien mit saurer oder alkalischer Reaktion beim Mahlen hinzugefügt werden oder mit dem Befeuchtungswasser oder durch zusätzliche Befeuchtung der Mischung, der Matte oder des Vorformlings durch Änderung des pH-Wertes und des Aufweichungs- und Bindeeffekts, Zum Beispiel kann dem Wasser H&sub2;SO&sub4; zugefügt werden, damit wird auch die Abbindung des trockenen, kalzinierten Gipses beschleunigt.
Da der kalzinierte Gips durch die Mischung mit den feuchten Fasern unmittelbar bevor dem Entlüften, dem Pressen und der Kalibrierung benetzt wird, können der Gipsfasermischung stark wirkende Beschleunigungsadditive beigegeben werden, was ein äußerst schnelles Abbinden des trockenen, kalzinierten Gipses zur Folge hat. Diese Beschleunigungsadditive können zu den benetzten Fasern hinzugefügt werden, bevor diese mit dem kalzinierten Gips gemischt werden, oder können in trockener Form dem kalzinierten Gips beigegeben werden, bevor dieser mit den Fasern gemischt wird. Vorzugsweise wird eine ausreichende Menge eines oder mehrerer Beschleunigungsadditive hinzugefügt, um ein Abbinden der benetzten Gipsfasermischung im gewünschten Zeitraum zu erreichen. Wird Nachbefeuchtung angewendet, so kann dem Nachbefeuchtungswasser ein extrem schneller Beschleuniger hinzugegeben werden. Ein solcher Beschleuniger mit extremer Reaktionsschnelle ist Wasserglas. Wasserglas war bereits theoretisch als Beschleuniger bekannt, war jedoch wegen seiner kurzen Reaktionszeit, in der es nach wenigen Sekunden zu einem Abbinden kommt, in der Praxis nicht einsetzbar. Das Verfahren nach der Erfindung, bei der eine Nachbefeuchtung eingesetzt wird, ermöglicht die Verwendung von Wasserglas als Beschleuniger deshalb, weil nach der Zugabe von Wasserglas auf den entlüfteten Vorformling die Matte bzw. die Platte sofort oder innerhalb weniger Sekunden zu der endgültigen Dicke gepreßt wird, vorzugsweise wenn die Matte bzw. die Platte sich mit einer Geschwindigkeit von 1-3 Sekunden pro Fuß bewegt.
Wasserglas kann dem Sprühwasser gemäß Fig. 1C begeben werden und verbessert darüber hinaus die Eigenschaften der Platte, wie z. B. Festigkeit und Feuchtigkeitsbeständigkeit. Die durch diese Erfindung gegebene Möglichkeit eines schnellen Abbindens ermöglicht die Schaffung einer Fertigungslinie, in der die Matte im wesentlichen bei ihrem Austritt aus der Kalibrierstation abgebunden ist. Als Konsequenz kann die Länge der Preßstation verkürzt werden, und erheblich weniger Druck ist in der Kalibrierstation erforderlich. Entsprechend verringern sich die Ausrüstungskosten erheblich, die für das Pressen und Kalibrieren der Matte während des Abbindens des trockenen, kalzinierten Gipses erforderlich sind.
Zusammenfassend läßt sich sagen: das Verhältnis Fasern zu Gips kann in der bevorzugten Ausgestaltung nach dieser Erfindung in einer großen Bandbreite variieren und insbesondere den niedrigen Prozentsatz berücksichtigen, der von einigen Brandschutzvorschriften verlangt wird. Die Klumpenbildung der Fasern bei der Benetzung wird durch die Zugabe einer ausreichenden Menge eines Löschmittels verhindert, das das Haften der Fasern aneinander unterbindet. Das Verhältnis von Wasser, das zur Benetzung der Fasern hinzugegeben wird und das Verhältnis des Löschmittels sollen vorzugsweise in den Bereichen liegen, die das festeste Endprodukt erzielen. Die Wassermenge zur Benetzung der Fasern im vorhergehenden Benetzungsschritt ist mindestens ausreichend dafür, daß die so erzielte Matte aus benetzten Fasern und Gips sofort zusätzliches Wasser aufnehmen kann, das in einem nachfolgenden Sprühschritt hinzugefügt wird.
Die aus der Entlüftungsstation kommende Matte ist im wesentlichen geformt, so daß die Matte ausreichend fest ist für eine freie Übergabe vom Mattenformband auf das Preßformband, so daß Wasser auf beide Seiten der Matte gesprüht werden kann, ohne daß Trägerbänder zwischen der Entlüftungs- und der Preßstation erforderlich wären.
Nachdem bis jetzt die allgemeinen Prinzipien dieser Erfindung beschrieben wurden, werden nun die besonderen Aspekte der Verfahren, ihre vorgeschlagene Anwendung in der Fertigungslinie sowie die Platten, die auf der Grundlage dieser Erfindung gefertigt werden, erläutert.
Die Faser kann in unterschiedlichen Maschinen gemahlen oder aufgelöst bzw. benetzt werden. Bei trockenem Altpapier können Siebkorbmühlen verwendet werden, vorausgesetzt, sie sind mit einem zusätzlichen System für das Besprühen des trockenen Faserstroms mit Abbindewasser versehen. Lösungen mit Beschleunigern, Bindemitteln (z. B. Stärke), verdünnten Säuren und anderen Additiven können den Fasern mit dem Wasser zugegeben werden.
Bei Altpapierfasern aus Naßverfahren (z. B. aus Altpapiersammlungen von Haushalten), Abfallfasern der Papierbrei-/Zellstoffproduktion oder thermomechanisch zerfaserten Holzfasern können Turbomühlen verwendet werden. Turbomühlen arbeiten ohne Schirme nach dem Backup-Prinzip oder dem Turbulenzenprinzip, bei dem zwei Drittel der Zerkleinerung durch die Durchwirbelung der Fasern geschieht. Gleichzeitig wird bei trockenem Papier oder bei zusätzlicher Befeuchtung Wasser in die Turbomühle gesprüht. Die benetzten Fasern werden vorzugsweise auf ein Förderband gestreut, der Gips wird dann auf die benetzten Fasern geschichtet. Das gründliche Mischen der benetzten Fasern und des Gipses erfolgt dann vorzugsweise durch vertikale Stiftwalzen. Das vertikale Mischen wird jedoch am besten mit einer besonderen Vorrichtung erreicht, die die schwierigen Eigenschaften der feuchten Fasern berücksichtigt. Dies wurde durch (horizontale) Walzen mit versetzt angeordneten Stacheln erreicht, die ein gleichmäßiges Mischen der feuchten Fasern ohne Klumpenbildung ermöglichen. Sogenannte Turbulenzscheiben, die in Stachelwalzen eingreifen, halten diese sauber.
Die Entlüftungsstation weißt mindestens ein durchgängiges Band auf (vorzugsweise zwei), das direkt nach dem letzten Vertikalmischer eingebaut ist. Die geformte Matte wird auf annähernd die gewünschte Dicke gepreßt. In dem Ausmaß in dem es zu einem Rückfedern kommt, kann die dabei aufgenommene Luft ausgepreßt werden, ohne daß es zu Blasen/Spalterscheinungen kommt, wenn die Matte in die Hauptwalzen der Preßstation einläuft. Das dabei angewendete Prinzip ist das einer Walzenpresse, das erheblich billiger ist als beispielsweise zonenspezifische Rollenteppiche (individuelle Walzen oder Stangen mit sehr geringen Durchmessern und Stützflächen, die jedoch in allen Fällen für diese Druckanforderungen mit Stahlbändern ausgestattet, sind).
Durch die Kostengünstigkeit dieser Walzenpressen können die Preßzeiten auf 2-3 Minuten verlängert werden, und ermöglichen, daß der Plaster 80-90% der Naßfestigkeit durch eine maximale Beschleunigung des Abbindeprozeßes in der Presse erreicht. Die maximale Beschleunigung verringert das Rückfedern erheblich und minimiert den Druck, der für den Kalibrierschritt erforderlich ist. Dadurch wird die Arbeit in der Kalibrierstation erleichtert und ermöglicht die Herstellung von Platten mit größerer Festigkeit und glatteren Oberflächen, sowie von Platten mit geringeren Dicketoleranzen, bei denen ein nachfolgendes Schleifen der trockenen Platten überflüssig wird.
Die vorliegende Erfindung setzt mindestens zwei separate Bewässerungsschritte ein. Wird zum Beispiel trockenes Altpapier verwendet, kann es mit bis zu 150% Wasser befeuchtet werden, ohne daß es zu Klumpenbildung kommt. Zur Erhaltung der Festigkeit werden die Fasern vorzugsweise nur zu 80-100% befeuchtet und dann einem nachfolgenden Befeuchten ausgesetzt, das vom Fasergehalt im Vorformling abhängt. Der verringerte Feuchtigkeitsgehalt in den Fasern verursacht weniger Verunreinigung an den Geräte, die mit der endgültigen Mischung in Verbindung kommen, insbesondere an den Mischerköpfen. Bei einer Platte mit einem Fasergehalt von 16% entspricht das einem Verhältnis von Wasser/kalziniertem Gips von 18-22%, d. h. nur geringfügig über der stöchiometrischen Menge an benötigtem Wasser. Es hat sich herausgestellt, daß ca. 45% Wasser zum trockenen, kalzinierten Gips hinzugefügt werden sollte, um eine optimale Festigkeit zu garantieren. Daher muß die gleiche Menge Wasser den Fasern in einem zweiten Schritt beigegeben werden.
Die bevorzugte Lösung ist die nachfolgende Befeuchtung des entlüfteten Vorformlings. Der vorher befeuchtete und vorgepreßte Vorformling absorbiert Wasser in einem wesentlich höheren Maße, als das noch vollständig trockene Material. Darüber hinaus hat die Matte, die die Entlüftungsstation verläßt, genügend Festigkeit, um auf ein geteiltes Formband übergeben zu werden, damit dort sowohl die Ober- als auch die Unterseite weiter befeuchtet werden können. Statt Luft absorbiert das Material während des Rückfederns Wasser durch Ansaugen. Das auf die Platte aufgebrachte Wasser kann sehr wirksame Beschleuniger oder sonstige Additive enthalten, die die Abbindegeschwindigkeit erhöhen, da die endgültige Pressung unmittelbar danach erfolgt.
Das Aufbringen von Wasser auf die Ober- und Unterseite der Matte ermöglicht es, die noch sehr feuchte Oberfläche leichter vom oberen und unteren Formband zu lösen, nachdem das Wasser aufgebracht wurde. Zusätzlich kann Plaster in Pulverform (oder anderes Material) durch Pulverdüsen auf die Matte gestreut werden. Der Plaster haftet gut und verbessert die Plattenoberfläche hinsichtlich Aussehen, Verfügbarkeit und Oberflächenbehandlung sowie Feuerbeständigkeit. Als weiteres Beispiel können zähflüssige Füllmaterialien aufgesprüht werden oder durch Walzen auf beide Seiten des Vorformlings zwischen den Lücken der Formbänder aufgebracht werden. Die Einbindung des Wassers geschieht durch Absorbierung. Das Wasser wird vorzugsweise durch den Spalt zugegeben, der sich zwischen Gehäuse der Entlüftungswalze und dem Vorformling ergibt, und/oder wird während und/oder nach der Entlüftung auf die Matte gesprüht, es ist jedoch, wie in Fig. 1D gezeigt, auch möglich, Wasser durch wassergetränkte Bänder aufzubringen, z. B. mittels Filzbändern bei weiterer gleichzeitiger Entlüftung über Walzenpaare, die nachfolgend im Entlüftungssiebgewebeband angeordnet sind. Die zugegebene Feuchtigkeitsmenge ist abhängig von dem Wasser, das für die Hydratation des trockenen, kalzinierten Gipses zu optimaler Festigkeit erforderlich ist, von der Aufnahmefähigkeit des einzelnen Vorformlings und von der Zusammensetzung des Ausgangsmaterials.
Die Tatsache, daß der zweite Befeuchtungsschritt nicht zu einer absolut gleichmäßigen Befeuchtung von dicken Einschichtplatten führt, ist kein wesentlicher Nachteil, da eine ausreichende Wassermenge für das stöchiometrische Abbinden des Plasters (sowie überschüssiges Wasser) oft bereits in den benetzten Fasern enthalten ist, und da eine Verringerung der Festigkeit in der mittleren oder neutralen Zone auftritt, wo Festigkeit eine geringere Rolle spielt. Darüber hinaus kann diese fehlende gleichförmige Durchfeuchtung in der Fertigung von Dreischichtplatten überwunden werden, bei denen stark befeuchtete, poröse Teilchen niedriger Dichte in der Mittelschicht verwendet werden, wie z. B. Perlit, Vermiculit, Schaumglas oder Naturbimsstein. Durch Befeuchten des Perlits ist es möglich, genügend Wasser für die Plasterabbindung in der Mittelschicht zu speichern, so daß nur die Deckschichten mit zusätzlichem Wasser befeuchtet werden müssen.
Fig. 1-10 zeigen eine Fertigungslinie für Gipsfaserplatten und Faserverbundplatten nach einem erfindungsgemäßen Verfahren. Wie nachstehend weiter ausgeführt, kann das Endprodukt eine homogene Platte (dargestellt in Fig. 11) oder eine Mehrschichtverbundplatte (dargestellt in Fig. 12) sein. Bei der homogenen Platte handelt es sich vorzugsweise um eine Gipsplatte, die durch Fasern, wie Papierfasern, verstärkt wird. Die Mehrschichtplatte kann verschiedene Formen aufweisen. In der bevorzugten Ausgestaltung hat die Mehrschichtplatte eine Kernschicht aus leichten Materialien, wie expandiertes Perlit, während die beiden Deckschichten aus Fasergips bestehen.
Die homogene Platte und die Mehrschichtplatte nach dieser Erfindung können nach dem gleichen Grundverfahren hergestellt werden und auf einer ähnlichen, wenn nicht identischen Fertigungslinie. In der bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens werden verschiedene Schichten von Materialien, die die Platte bilden, übereinander gestreut, bevor die Platte endgültig geformt, gepreßt und getrocknet wird. Bei der Herstellung einer homogenen Platte ist jede Schicht identisch in der Zusammensetzung. Zur Herstellung einer Mehrschichtplatte werden zwei oder mehr unterschiedliche Schichten verwendet.
Wie aus den Figuren zu ersehen ist, enthält die Fertigungslinie einige allgemeine Zonen. Zuerst werden die verschiedenen Materialien, die für die Herstellung der Platte verwendet werden, aufbereitet und in Aufbereitungszonen aufbewahrt. Diese Aufbereitungszonen sind in Fig. 1-5 dargestellt und werden nachstehend detaillierter beschrieben. Die Materialien werden gemischt und in Schichten auf ein laufendes Förderband im Formbereich gestreut, siehe Fig. 6. Die geformte Matte wird dann in der in Fig. 7 dargestellten Formzone entlüftet, gepreßt und kalibriert. Die geformten endlosen Platten werden dann in der Trenn- und Förderzone (dargestellt in Fig. 8) zur gewünschten Länge getrennt und danach vollständig in der Trockenzone zum End produkt getrocknet (dargestellt in Fig. 9). Die trockenen Platten werden dann auf einer Endbearbeitungslinie geschnitten und gestapelt (dargestellt in Fig. 10). Die Fertigungslinie für die Herstellung einer Mehrschichtplatte, die eine Mittelschicht aus Perlit, Faser und Gips aufweist, wird zuerst beschrieben. Danach folgt die Beschreibung von Verfahren und Ausrüstung zur Herstellung verschiedener Platten nach dieser Erfindung.
Das Formen der Platten kann anhand von Fig. 6 beschrieben werden, in der drei Formstraßen dargestellt sind. Jede Formstraße weist drei Vorformbänder 3126, 3166 und 3146 auf, auf denen die benetzten Fasern und trockener, kalzinierter Gips mit Additiven für die Deckschicht, und benetzte Perlitfasern und trockener, kalzinierter Gips für die Mittelschicht geformt werden. Für die obere und untere Deckschicht werden nasse Fasern aus den Mühlen 2311, 2212 (dargestellt in Fig. 5) in einem geschlossenen pneumatischen Förderkreislauf 2511, 2512 zur Formstation gebracht, wo die Fasern durch einen Zyklon von der Luft abgeschieden werden. Die abgeschiedenen Fasern werden auf verfahrbare Bänder auf der Oberseite der Faserformer 3114, 3134 abgelegt. Die Faserformer streuen über Streuköpfe 3115, 3135 eine vorher gewählte Menge Fasern in Abhängigkeit des Gewichtsverhältnisses im Rezept auf die Vorformbänder 3126, 3136 und bilden so eine Matte. In den Streuköpfen befindet sich eine Vielzahl von Walzen, die für eine gleichmäßige Faserschicht auf den Vorformbändern sorgen.
Unmittelbar hinter den Streuköpfen 3115 und 3135 befinden sich die Abkämmwalzen 3117 bzw. 3137, die überschüssige Fasern abkämmen und so für eine gleichmäßige Dicke der Matte sorgen. Die Abkämmwalzen sind höhenverstellbar und stellen somit ein gleichmäßiges Gewicht der Fasermatte sicher, ein Vakuum an den Walzen saugt überschüssige Fasern ab. Die von den Abkämmwalzen abgekämmten Fasern werden pneumatisch über Pneumatikförderer 2513 und 2507 in die selben verfahrbaren Bänder recyclet, die sich auf der Oberseite der Faserformer 3114 und 3134 befinden. Die Vorformbänder laufen mit gleichmäßiger Geschwindigkeit.
Die Mischung aus trockenem, kalziniertem Gips und Additiven aus dem Verteilerbunker 2480 (dargestellt in Fig. 4A) wird zu den Plasterformbunkern 3124, 3144 (dargestellt in Fig. 6) gefördert. Der Plaster besteht, wie nachstehend ausgeführt, im wesentlichen aus kalziniertem Gips, obwohl der Plaster auch noch andere Additive zur Steuerung des chemischen Prozesses enthalten kann (dargestellt in Fig. 2). Der Gips wird mit konventionellen Mitteln, d. h. Förderern, Schurren oder Walzen aus den Formbunkern gefördert. Die Bunker haben ein Bodenband, das mit unterschiedlicher Geschwindigkeit läuft und in das eine Flächengewichtswaage 3125, 3145 zur Steuerung der Plastermenge je nach Rezept auf dem Vorformband eingebaut ist. Die richtige Plastermenge wird als Deckschicht auf die Fasermatte aufgebracht.
Am Ende der Vorformbänder wird die Faser-Plaster-Schicht auf Mischerköpfen 3128 und 3148 nach unten geleitet. In den Mischerköpfen befinden sich Stachelwalzen (dargestellt in Fig. 16A und 16B), die Fasern und Plaster gründlich zu einer homogenen Zusammensetzung mischen und diese Mischung vom Vorformband (Eingang) zum Ausgang der Mischerköpfe auf das Formband 4010 transportieren. Abhängig von der Entfernung zwischen Vorformbandende und Mischerkopf, steuern eine Reihe von Stachelwalzen die Abwärtsbewegung des Materials. Zusätzliche Turbulenzwalzen, dargestellt in Fig. 16A, reinigen automatisch die Mischerwalzen. Bei einer Mehrschichtplatte wird die Mittelschicht ähnlich wie die Deckschicht geformt. In dem beschriebenen Beispiel befinden sich weniger Fasern in der Mittelschicht, da expandiertes Perlit in der Mittelschicht verwendet wird. Expandiertes Perlit wird in der Mittelschicht verwendet, um das spezifische Gesamtgewicht der Platte zu verringern. Expandiertes Perlit nimmt auch mehr Abbindewasser für den Plaster auf. Vorzugsweise ist die Mischung aus benetzten Papierfasern und Perlitteilchen so befeuchtet, daß sie das gesamte erforderliche Wasser für die Hydratation des Plasters zu optimaler Festigkeit in der Mittelschicht enthält. Wie nachstehend aufgeführt, wird in der bevorzugten Ausgestaltung ein Bindemittel, möglichst flüssige Stärke, zuerst mit dem Wasser zum Befeuchten des Perlits gemischt, während die Fasern getrennt mit Wasser vermischt werden. Die benetzten Fasern und das benetzte Perlit werden dann gemischt und bilden eine gleichförmige Mischung.
In Fig. 6 wird eine benetzte Mischung aus Perlit, Stärke und Fasern (aus dem Förderer 3152, gemäß Fig. 4) in einem Faserformer 3154 abgelegt, der in Struktur und Arbeitsweise den vorgenannten 3114, 3134 entspricht. Die Mischung aus Perlit, Stärke und Fasern wird durch einen Streukopf 3155 in der selben Weise auf ein Vorformband aufgebracht, wie die Plattendeckschichten. Das Vorformband 3166 schichtet die Mischung aus Perlit, Stärke und Fasern aus dem Faserformerbunker 3154 mit dem Plaster aus dem Formbunker 3164 und fördert die Komponenten zum Mischerkopf 3168. Im Formbunker 3164 ist eine Flächengewichtswaage 3165 integriert. In der Formstraße für die Mittelschicht befindet sich eine Abkämmwalze 3157, eine Flächengewichtswaagen 3156 und ein Mischerkopf 3168, der genauso arbeitet, wie die Komponenten der Deckschichtformstraße.
Hinter den Mischerköpfen 3128 und 3168 befinden sich Vorpreßwalzen 3129 und 3169, die soviel Luft wie möglich von der Formmatte entfernen. Nach der Formung der Matte auf dem Formband 4010, wird die dreischichtige Matte in der Preßstraße, dargestellt in Fig. 7, gepreßt. In einer Ausgestaltung ist das Formband 4010 auch Bestandteil der Preßstraße und erstreckt sich über die Preß- und Kalibrierzonen In einer weiteren Ausgestaltung (nicht in Fig. 7, jedoch schematisch in Fig. 1C dargestellt) endet das Formband in der Entlüftungsstation 4012 der Preßstraße, so daß es zwischen der Entlüftungsstation und der Preßstation eine Lücke gibt. Hinter der letzten Preßwalze der Entlüftungsstation sind Sprühdüsen angebracht, mit denen zusätzliches Wasser für die Befeuchtung beider Deckschichten der Matte aufgebracht wird.
Die Preßstraße ist in drei Hauptbereiche unterteilt, nämlich die Entlüftungsstation 4012, die Preßstation 4013 und die Kalibrierstation 4014. Diese Stationen können eingestellt werden, um sowohl den Abstand zwischen den Förderbändern als auch den Druck zu ändern, der auf die Matte aus Gips, Fasern, Additiven und anderen Materialien ausgeübt werden soll. Die Einstellung der Station ermöglicht es daher dem Benutzer, die Dicke der Platte zu bestimmen.
Zu Beginn wird die Matte von der Entlüftungsstation 4012 vorgepreßt, um die Luft aus der Matte zu entfernen. Bei einer Standardplatte verringert diese Station die Matte von einer Dicke von mehreren Inches auf nahezu die Enddicke, die variieren kann, z. B. von 3/8 zu 3/4 Inch. Danach erfolgt das Pressen der entlüfteten Matte in der Preßstation 4013, in der die Matte hoher Belastung ausgesetzt ist und zur endgültigen Plattendicke gepreßt wird. Die Matte durchläuft die Kalibrierstation, Bereich 4014, in der die Plattendicke gehalten wird, damit der Abbindeprozeß weitergehen kann. Die Platten werden nach dem Pressen und vor dem Trocknen getrennt und für das Beschicken in die Trockner vorbereitet. Gemäß Fig. 8 werden die Platten, die endlos geformt und gepreßt werden, vorbesäumt und in beispielsweise 24 Fuß lange Stücke geschnitten. Zwei feste und eine quer verschiebbare Hochdruckwasserdüse 3171, 3172, 3173 trennen und besäumen die Platte. Die Wasserdüsen 3171 und 3172 besäumen die Länge während die Wasserdüse 3173 die Platte quer durchtrennt. In der Trennzone und unmittelbar davor läuft die Platte auf einem Luftkissen, das die Platte anhebt, aber keine Vorwärtsbewegung verursacht. Dieses Luftkissen wird durch Luftdüsen oder ähnliches erzeugt (nicht dargestellt), die dem Stand der Technik entsprechen. Bandförderer 3176, 3177 beschleunigen die Platte auf eine hohe Fördergeschwindigkeit.
Die Trockenzone 4210, dargestellt in Fig. 9, besteht aus drei Abbindezonen vor der ersten Trockenzone. Der Trockenbereich der Fertigungslinie entspricht dem Stand der Technik und wird daher nicht detailliert besprochen.
Platten, die die Trockenzone verlassen, sind hinsichtlich Dicke und Platteneigenschaften versandbereit. Ausfuhrkäfige 3182 und ein Liftentnahmespeicher 3183 übernehmen die Platten vom Trockner und übergeben sie mit hoher Geschwindigkeit in die Endbearbeitungszone, die in Fig. 10 dargestellt ist. Dort werden die Platten besäumt und in Stücke getrennt. Nach der Prüfung und der Verpackung sind die Plattenstapel versandbereit.
Wie die Darstellung der Erfindung zeigt, ermöglich diese Erfindung ein Verfahren zur Herstellung von Gipsfaser- und Verbundplatten, die eine Vielzahl von vorher bestimmten Eigenschaften haben. Im allgemeinen wird nur eine ausreichende Menge Wasser zu den befeuchteten Fasern hinzugegeben, um den Gips zur optimalen Festigkeit zu hydratisieren.
In der bevorzugten Ausgestaltung werden drei getrennte Mischerlinien verwendet, die drei Schichten der Platte herstellen. Wird jede Schicht aus dem selben Material gefertigt, entsteht eine homogene Platte. Andererseits können die Platte, wie in den beschriebenen Beispielen gezeigt wurde, aus unterschiedlichem Material bestehen. Beispielsweise kann eine Platte die gleichen Deckschichten und eine leichtere Mittelschicht gemäß Beschreibung aufweisen. Darüber hinaus kann ebenso eine Platte mit drei verschiedenen Schichten hergestellt werden. Beispielsweise könnte eine Platte eine untere Deckschicht aus Fiberglas, Fasern und Gips haben, durch die höhere Festigkeit und bessere Feuerbeständigkeit erzielt wird, eine Mittelschicht aus Perlit, Fasern und Gips, und eine obere Dekorationsschicht aus texturierten Fasern und Gips. Die texturierte Schicht würde durch die Verwendung eines texturierten Bandes auf einer Seite der Preß- und Kalibrierstation erzielt.
Wird eine Einschichtplatte mit gleichförmiger Konsistenz gewünscht, kann eine einzelne Mischerlinie eingesetzt werden, um eine gleichförmige Matte aus den gewählten Materialien zu erzielen. Beispielsweise könnte eine solche Matte aus Fasern und Gips bestehen; aus Fasern, Gips und Stärke; oder aus Papierfasern, Fiberglas und Stärke. Auch ist es jedem mit allgemeinem Wissen über den Stand der Technik klar, daß auch mehr als drei Straße verwendet werden können, wodurch mehr als drei Schicht erzielt werden können. Wird beispielsweise eine Platte aus fünf einzelnen Schichten gewünscht, könnten fünf unterschiedliche Systeme mit Förderbändern, Stiftwalzen und Mischern verwendet werden. Unabhängig ob homogene Platten oder Verbundplatten gewünscht werden, wären die Form-, Trenn- und Trockenschritte im wesentlichen die gleichen, und würden sich nur darin unterscheiden, wie die Eigenschaften der gewählten Schichten am besten zu erzielen wären.
Die für die Vorbereitung befeuchteter Papierfasern vorgezogene Ausrüstung ist in Fig. 1 dargestellt. Das Papier, das ursprünglich in Ballen vorliegt, wird in die Zerkleinerungsmaschine 2001 gefördert. Vorzugsweise wird in diesem Verfahren Altpapier aus Zeitungen verwendet. Zeitungspapier der US-Qualitätsstufe Nummer 6 hat sich als vorzügliche Faser für dieses Verfahren herausgestellt. Dieses Papier besteht aus zu Ballen gepreßtem Zeitungspapier, das weniger als 5% andere Papierarten enthält. In jeder Zerkleinerungsmaschine befindet sich ein Hydraulikzylinder, der die Ballen gegen ein rotierendes zylindrisches Teil drückt, das mit Zähnen ausgestattet ist. Der Zylinder zermahlt die Ballen zu Papierschnitzeln die ca. 8 · 8 Inches groß und mehrere Seiten dick sind.
Bandförderer 2401 sind mit einem Dauermagnet und einer Metalldetektorspule ausgestattet. Alle metallischen Fremdkörper, die groß genug sind um Schaden anzurichten, verursachen einen Stillstand des Bandes und das Metall wird von Hand entfernt. Hammermühlen 2101 zerkleinern die Papierschnitzel auf die Größe einer Briefmarke. Die Schnitzel werden dann von der Hammermühle pneumatisch über Verteilungsförderer 2403, 2404 an Schnitzelbunker gefördert. Das geschnitzelte Papier wird an den Schnitzelbunker 3100 (Fig. 5) für die Deckschicht der Platte und an den Schnitzelbunker 3050 (Fig. 4) für die Mittelschicht verteilt.
Die Mühlen 2301, 2311, 2212 produzieren Fasern mit dem erforderlichen Feinheitsgrad und vermischen die Fasern mit Wasser, bevor die benetzten Fasern mit dem Plaster vermischt werden. Wie in Fig. 3 dargestellt, wird der Absorbtionskalk an die Dosiersysteme 3053, 3111 und 3131 über die Schneckenförderer 2455, 2456, 2457 geliefert und in die Mühle mit den Papierschnitzeln gefördert. Die Papierschnitzel werden über Wägebänder 3051, 3110 und 3130 gefördert. Wie bereits erklärt, kann es sich bei den Mühlen je nach der verwendeten Faserart um Siebkorbmühlen oder Turbomühlen handeln.
Bei der Turbomühle gelangt das Altpapier auf den Boden der Mühle. Die Mühle hat ein grobes Schwerlastrotationsrad am Boden und nach oben hin leichtere Räder. Das grobe Rotationsrad kommt zuerst in Kontakt mit dem Papier und versetzt es in Drehbewegungen. Das Papier zerfasert durch den Kontakt mit dem Rad und mit sich selbst und wird nach oben zu einem kleineren Flügelrad gedrückt, das auf das Papier einwirkt und es zu einem weiteren Flügelrad drückt. Das Mahlprinzip im Turborotor basiert auf einem hohen Luftdurchsatz. Der Luftstrom in der Mahlzone wird zwischen den rotierenden und den festen Teilen der Mühle extrem stark verwirbelt. Die Papierteilchen ändern aufgrund der Luftverwirbelung ständig und sehr schnell ihre Geschwindigkeit und die Richtung. Das Aufeinandertreffen der Papierteilchen zerfasert sie und bildet den größten Teil des eigentlichen Mahlvorgangs. Während des Fliegens der Papierteilchen in der Maschine und ihrem Zerfasern wird ein feiner Wasserstrahl in die Mahlkammern eingesprüht. Das Wasser wird den Fasern vorzugsweise im oberen Teil der Turbomühle beigegeben. Die Luftverwirbelung und die Drehbewegung der Fasern ergeben eine sehr feine Mischung von Papierfasern und Wasser, ohne unerwünschte Klumpenbildung der Fasern und des Wassers.
Bei der Verwendung von Siebkorbmühlen wird das Wasser am Ausgang der Mühle aufgesprüht. Trockene Fasern werden durch ein Sieb gedrückt, wodurch die Größe der Fasern verringert wird. Die Nutzung von Siebkorbmühlen zur Herstellung von Fasern ist in der Industrie gut bekannt. Die Erfinder haben jedoch die Mühlen und ihre Verwendung durch die Hinzufügung von Sprühdüsen in der Kammer der Siebkorbmühle verändert, wo die Fasern aus dem Sieb der Mühle kommen, damit dort die Fasern benetzt werden können.
Die benetzten Fasern sind lose, nicht verklumpt und von luftiger Konsistenz. Die benetzten Fasern aus den Mühlen 2311, 2212 werden pneumatisch zu den Faserformern der Formstation gemäß Fig. 6 gefördert. Die Größe der Fasern sollte von winzigen Partikeln bis zu langgestreckten Fasern von bis zu 2000 u im Siebtest reichen.
Der Plasteranteil der Platten wird wie in Fig. 2 dargestellt vorbereitet. Wird im Verfahren natürlicher Rohgips verwendet, wird dieser zuvor auf die konventionelle Art kalziniert, bevor er im Verfahren eingesetzt wird. Im Verfahren werden die Gipspartikel von zwei Wassermolekülen auf ein halbes Wassermolekül dehydratisiert. Dieses Kalzinieren und die Ausrüstung zur Herstellung des Plasters sind konventionell und entsprechen dem Stand der Technik.
Der kalzinierte Gips wird in einem Tagesbunker gelagert und von dort zur Fertigungslinie dosiert. Zur genauen Dosierung der Additive, die nachstehend beschrieben wird, läuft der Plaster über ein Wägeband 3000. Das Signal des Wägebands 3000 wird dazu verwendet, den Strom der Additive in eine Mischerschnecke 2451 zu steuern.
Additive aus den Bunkern 3011 und 3021 können dem Plaster beigegeben werden, um das Abbinden und die Hydratation zu beschleunigen. Zum Beispiel können Kaliumsulfat und gemahlener Gips dem Plaster zugegeben werden, um das Abbinden und die Hydratation zu beschleunigen. Wie in den Figuren dargestellt, wird eine Mischerschnecke 2451 verwendet, um Plaster und Additive zu einer homogenen Mischung zu verbinden, die in Abhängigkeit vom Rezept, die richtige Menge an Additiven zu dem Plaster gibt.
Das Perlit für die Mittelschicht einer Verbundplatte wird, wie in Fig. 3 und 4 dargestellt, vorbereitet. Expandiertes Perlit wird in einem Bunker mit gesteuertem Austrag gelagert. Das tatsächliche Gewicht des Perlits wird auf einem Wägeband 3070 bestimmt (Fig. 4), das ein Signal verwendet, um eine flüssige Stärkelösung (von 3061) zu einem Erstmischer 2901 hinzuzufügen. Die flüssige Stärkelösung besteht aus Wasser und Stärke und wird vor Ort 1900 gemäß Fig. 3 hergestellt. Die Stärkelösung wird gravimetrisch über den Stärkelagerungsbehälter 3060 in den Stärkewiegebehälter 3061 dosiert und wird dann über die Pumpe 3062 in den Mischer 2901 gesprüht. Im Mischer 2901 werden das Perlit und die flüssige Stärke gründlich gemischt.
In einem Zweitmischer 2902 wird das benetzte Perlit aus dem Mischer 2901 mit den benetzten Papierfasern gemischt. Die benetzten Fasern werden von einer Mühle über einen pneumatischen Förderer 2505 gefördert. In der Mühle 2301 werden Papierfasern und Wasser, wie zuvor für die Mühlen 2311 und 2212 beschrieben, zusammen gemischt. Da die gemischte Mittelschicht expandiertes Perlit und Papierfasern enthält, ist die verwendete Fasermenge geringer als bei der Deckschicht. Ein Förderer 2409 (Fig. 4) transportiert das gemischte Material über eine Verteilerklappe 3080 zum Former 3154 der Mittelschicht aus Fasern/Perlit in der Formstation, die in Fig. 6 dargestellt ist. Wie bereits beschrieben, wird diese Mischung, bestehend aus benetztem Perlit, Fasern, Stärke und Additiven, mit trockenem Gips gemischt, und bildet die Mittelschicht der Verbundplatte.
Werden alle drei Schichten aus einem Gipsfasermaterial gefertigt, erhält man eine gleichmäßige, homogene Platte 102 gemäß Fig. 11. Diese homogene Platte besteht, wie bereits dargelegt, aus Lignocellulosefasern, Gips und Additiven. Wie in Fig. 13 dargestellt, kann die gleichförmige, homogene Platte 102 mit einer Vielzahl dekorativer Oberflächen 103 versehen werden.
Wird eine glatte Oberfläche gewünscht, werden in der Kalibrierstation glatte Bänder eingesetzt. Andererseits können texturierte Bänder in den Preß- und Kalibrierstationen verwendet werden, und gleichzeitig texturierte Designs auf einer oder beiden Oberflächen der Gipsplatte schaffen.
Die Faser/Perlit-Verbundplatte, die nach dem oben beschrieben Verfahren hergestellt wird, ist in Fig. 12 dargestellt. Die obere Schicht 100 und die untere Schicht 100 sind Gipsfaserschichten, während die Mittelschicht 101 eine Schicht aus Perlit, Faser und Gips ist. Da die Mittelschicht Perlit enthält, ist die Verbundplatte leichter, ohne nennenswerte Festigkeitsverluste aufzuweisen. Nachstehend ein Rezept für eine solche Platte.
Die Deckschichten haben einen Altpapierfaseranteil von 30%. Beim Mahlen wurden 10% CaO zu dem trockenen Papier hinzugefügt und 120% Wasser wurde den Fasern beigegeben. Naturgips, fein gemahlen und kalziniert zu Halbhydrat wurde gemischt mit fein gemahlenem Mehl aus 2% Gipsdihydrat, 1% Kaliumsulfat und 4% Stärke.
Die Mittelschicht hat einen Faseranteil von 8%, gemahlen mit 2% CaO und einer Wasserzugabe von 60%. 30% trockenes, expandiertes Perlit (Größe: 90% des Materials zwischen 30 und 1000 mg im Siebtest) wurde mit der gleichen Menge einer 5%igen Stärke/Wasser-Lösung gemischt. Die selbe Gips-Halbhydrat-Mischung wurde verwendet. Das Materialverhältnis von Deckschicht zu Mittelschicht ist 1 : 1.
Eine Platte, die nach diesem Rezept gefertigt wurde, erfüllt die anfangs genannten Qualitätsanforderungen an Gewicht und Festigkeit. Bei einer Dichte von 930 kg/mm³ betrug die Festigkeit 8-12 N/mm². Die Deckschicht kann einen Faseranteil von bis zu 30% haben und erfüllt dennoch als "Feuerschild" die Anforderungen des USamerikanischen Feuergrenzwerts gemäß ASTM C 16 aufgrund des Effekts der Mittelschicht, die einen hohe Perlit- und Gipsanteil aufweist.
Durch das Verfahren der nachträglichen Befeuchtung ist es darüber hinaus möglich, den Fasergehalt ohne nennenswerte Verringerung der Festigkeit zu verringern, da dann die Deckschicht zu höherer Dichte bei gleichbleibender Gesamtdichte gepreßt werden kann. Beispielsweise wurden so Platten gefertigt, die einen Gesamtfaseranteil von nur 12% bei einer Festigkeit von 9 N/mm² und einer Dichte von 930 kg/m³ hatten. Die letztgenannten Festigkeitswerte beziehen sich auf Naturgips, die Ergebnisse können jedoch durch die Verwendung von REA-Gips verbessert werden. Trockene und halbtrockene Verfahren sind ganz besonders geeignet für Verfahren mit dieser Art Gips oder mit chemischem Gips.
Platten nach dieser Erfindung können in nahezu allen Größen gefertigt werden, die Platten können geformt und danach zu jeder Form bearbeitet werden. Die Plattenecken können zum Beispiel als Nut- und Federverbindung bearbeitet werden, oder das Plattenäußere kann eine dekorative Textur aufweisen. Platten, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt wurden, sind ausgezeichnet nagel- und verschraubbar und die Deckschicht der Wandplatte besteht bereits aus Plaster. Daher kann jedes Oberflächenmaterial, einschließlich Tapeten, verwendet werden.
Die vorliegende Erfindung ermöglicht auch die Herstellung von Gipsplatten mit einer vorher nicht gekannten Festigkeit und Dichte. Da die benetzten Fasern und der Plaster eine einheitliche Mischung ergeben, die im wesentlichen trocken ist, kann die Mischung wie gewünscht in der in Fig. 7 dargestellten Presse gepreßt werden. Die Dichte und Dicke der entstandenen Platte kann daher in einem beträchtlichen Rahmen gesteuert werden. Beispielsweise kann mit der vorliegenden Erfindung eine Platte hergestellt werden, deren Dichte im Bereich zwischen 400 kg/m³ und 1200 kg/m³ oder besser liegt. Art und Größe der Fasern und der anderen Materialien in der Platte können auch wie gewünscht variieren. Daraus folgt, daß die Gipsplatte ein wirklich technisches Produkt ist, das die besonderen Bedürfnisse der Endkunden erfüllt.
Die Fig. 17 bis 19 zeigen drei Ausgestaltungen einer Gips- und Holzträgermaterialplatte nach der vorliegenden Erfindung. Wie nachstehend noch eingehender ausgeführt, kann das Endprodukt eine Platte mit einer Gipsschicht auf der einen Seite (dargestellt in Fig. 17) oder eine Platte mit einer Gipsschicht auf beiden Seiten sein (dargestellt in Fig. 18). Die Gipsschicht auf der Platte soll vorzugsweise eine homogene Gipsschicht sein, die mit Fasern, wie z. B. Papierfasern, verstärkt ist. Die Gipsschicht oder die Gipsschichten können viele Formen annehmen. In der Ausgestaltung hat die Platte ein Holzsubstrat als Mittelschicht und eine oder mehrere Lagen aus homogener Gipsfaser. Ein Harz wird zum Haften des Gipses auf dem Holzsubstrat verwendet.
Die Fig. 17 bis 20 zeigen mehrere Ausgestaltungsbeispiele einer Verbundplatte aus Holzsubstrat und Gips. In der Ausgestaltung in Fig. 17 enthält die Verbundplatte ein Holzsubstrat 110 und eine Gipsfaserauflage 112, die mit dem Holzsubstrat 110 verbunden ist. Das Holzsubstrat kann aus einer Vielzahl von Formen bestehen, einschließlich Sperrholz, Spanplatte, Waferboard, Holzlaminate und ähnlichen konventionellen Baumaterialien aus Holz oder holzartige Materialien. Die Gipsfaserauflage 112, bei der es sich vorzugsweise um eine homogene Schicht aus Gips und Fasern handeln sollte, wird mit dem Holzsubstrat 110 sicher verbunden, und zwar entweder mechanisch oder aufgeklebt, wobei z. B. Epoxyzement verwendet wird. Die Gipsfaserauflage ist feuer- und rauchbeständig und trägt zur allgemeinen Festigkeit der entstehenden Verbundplatte bei.
Die in Fig. 18 dargestellte Verbundplatte ähnelt der Ausführung in Fig. 17, mit dem Unterschied, daß sowohl auf der Oberseite eine Gipsfaserauflage 112 als auch auf der Unterseite eine Gipsfaserauflage 114 auf dem Holzsubstrat geformt wird. Die entstandene Platte hat auf beiden Seiten eine Gipsfaseroberfläche und ist dadurch feuerbeständiger. Zusätzlich zu der größeren Festigkeit durch das Holzsubstrat kann eine solche Platte eine fertige äußere Oberfläche bieten.
In der Ausgestaltung, die in Fig. 19 dargestellt ist, ist in die Außenfläche 113 der Gipsfaserauflage 112 eine dekorative Oberfläche geprägt. Durch ein Preßverfahren kann eine Vielzahl von dekorativen Oberflächen auf die Gipsfaserauflage aufgewalzt oder eingepreßt werden, während die Auflage fertiggestellt wird.
In der Ausgestaltung, die in Fig. 20 dargestellt ist, besteht die Gipsfaserauflage 112 aus zwei getrennten Gipsschichten. Die erste Schicht 116 ist eine Faser/Perlit/ Gips- Schicht, die eine leichte Mittelschicht vorsieht, die mit dem Holzsubstrat 110 verbunden wird. Die zweite Schicht 117 ist eine Gipsfaserschicht, die die Platte mit einer glatten Außenfläche versieht und die mit der leichten Mittelschicht verbunden ist. Die verschiedenen Ausgestaltungen der Verbundplatte nach dieser Erfindung können nach demselben Grundverfahren und auf einer ähnlichen, wenn nicht derselben, Fertigungslinie wie der vorher beschriebenen hergestellt werden. Im Verfahren wird das Holzsubstrat mit einem Bindemittel wie Harz beschichtet. Danach werden eine oder mehrere Schichten von Fasergips auf das harzbeschichteten Substrat aufgelegt. Die sich daraus ergebende Faser/Gips-Schicht und das Holzsubstrat werden dann gepreßt und getrocknet, am besten in einem kontinuierlichen Verfahren.
Bevor die Schicht Gipsmaterial auf das Holzsubstrat aufgelegt wird, sollte die Oberfläche der Holzplatte durch einen Oberflächenfräser aufgerauht werde, der die Oberflächen der Seite oder der Seiten der Platte fräst auf die der Gips aufgetragen wird. Das Fräsen oder Aufrauhen der Oberfläche des Holzsubstrats sorgt für eine besser Bindung der Gipsauflage an die Platte. Ein besonderer mineralischer und feuerfester Leim wird dann auf die aufgerauhte Oberfläche gesprüht. Ein solcher Leim ist Wasserglas (Natriumsilikat), den man bei Philadelphia Quartz beziehen kann. Akzeptable Kleber und Harze enthalten Harnstoff, Phenolformaldehyd-, Urethan- und "Recorzinal"harze.
Wie jedem Fachmann klar sein sollte, kann das Verfahren, das Gegenstand dieser Erfindung ist, verwendet werden, um Gipsfaserplatten und Verbundplatten aus verschiedenen Materialien und Additiven herzustellen.

Claims

1. Ein Verfahren zur Herstellung von Gipsfaserplatten, das folgende Schritte beinhaltet:

In einem ersten Mischungsschritt Mischung aus einer vorher bestimmten Fasermenge, einem Löschmittel zu Verhinderung der Haftung der Fasern aneinander, Wasser und Gips zur Herstellung einer Mischung aus durchfeuchteten, losen Fasern;

In einem entgültigen Mischungsschritt Mischung der durchfeuchteten Fasern mit einer vorher bestimmten Menge von trockenem, kalziniertem Gips;

Zugabe eines Beschleunigungsadditives zu einem der Komponenten der Mischung aus Fasern, Löschmittel, Wasser und Gips, um das Abbinden der Mischung aus Fasern, Löschmittel, Wasser und Gips zu beschleunigen;

Streuen der Mischung in Mattenform, die eine im wesentlichen gleichförmige Konsistenz hat;

Pressen der Matte zu einer Platte, bestehend aus gebundenen Fasern und Gips; und

Trocknen der Platte zum Endprodukt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei den Fasern um Papierfasern handelt, und bei dem Löschmittel um eines aus der Gruppe gemahlener Ätzkalk, gemahlener, hydratisierter Kalk und gemahlenes Magnesiumoxid.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei den Fasern um trockenes, gemahlenes Altpapier handelt.

4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Löschmittel schnell reagierendes CaO ist.

5. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei den Papierfasern um Altpapierfasern handelt, und daß im wesentlichen alle Altpapierfasern durch ein Sieb auf eine Größe kleiner als 2.000 u gebracht werden, und daß das Löschmittel CaO ist, wovon mindestens 50% der Partikel kleiner als 32 u und weniger als 4% der Partikel größer als 100 u sind.

6. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kalkmenge, die mit den Papierfasern gemischt wird, im Bereich von bis zu 5% der vorher bestimmten Fasermenge liegt.

7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge des Löschmittels, die mit den Papierfasern gemischt wird, im Bereich zwischen 2 und 10% der vorher bestimmten Fasermenge liegt.

8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Löschmittel eine Mischung verschiedener Löschmittel ist.

9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Löschmittel eine Mischung aus Kalk und fein gemahlenem Rohgips ist.

10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Löschmittel eine Mischung aus Kalk und fein gemahlenem Abfall aus Trockenplatten ist.

11. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Löschmittel eine Mischung aus Löschmitteln und Chemikalien ist, die die Fasern weich machen und aus wenigstens einem, das die Festigkeit der Platte erhöht und die Abbindezeit und Hydratation des trockenen, kalzinierten Gipses verkürzt.

12. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Chemikalien zu dem Löschmittel in der Befeuchtungsphase hinzugegeben werden, und aus einer Gruppe von acidischen oder alkalischen Feststoffen ausgewählt werden.

13. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß dem Löschmittel festes gemahlenes Natriumsilikat zugefügt wird.

14. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vorher bestimmte Fasermenge im Bereich zwischen 12% und 35% der Fertigplatte liegt.

15. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vorher bestimmte Fasermenge im Bereich zwischen 20% und 30% der Fertigplatte liegt.

16. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei den Fasern um Holzfasern handelt.

17. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wassermenge, die den Fasern im ersten Mischungsschritt beigegeben wird, höchstens 150% der vorher bestimmten Fasermenge beträgt.

18. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wassermenge, die den Fasern im ersten Mischungsschritt beigegeben wird, zwischen 80% und 100% der vorher bestimmten Fasermenge liegt.

19. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wassermenge, die den Fasern im ersten Mischungsschritt beigegeben wird, zwischen 80% und 100% der vorher bestimmten Fasermenge liegt, und daß die Menge des Löschmittels, die mit den Fasern gemischt wird, im Bereich bis zu 3% der vorher bestimmten Fasermenge liegt.

20. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine ausreichende Menge eines Beschleunigungsadditivs beigegeben wird, die verursacht, daß das Gemisch innerhalb von 3 Minuten nach Beginn der Mischung 80 bis 90% der endgültigen Nässefestigkeit erreicht, gefolgt vom Pressen der Mischung aus Fasern, Löschmittel, Wasser und Gips.

21. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Beschleunigungsadditiv unkalziniertes Rohgipspulver ist.

22. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Beschleunigungsadditiv eine Mischung aus Rohgipspulver und Kaliumsulfat ist.

23. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohgipspulver weniger als 3% des trockenen, kalzinierten Gipses und das Kaliumsulfatpulver weniger als 1% des trockenen, kalzinierten Gipses ist.

24. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Beschleunigungsadditiv dem trockenen, kalzinierten Gips hinzugefügt wird.

25. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wassermenge, die mit den Fasern während des ersten Mischungsschrittes gemischt wird, geringer ist als die Wassermenge, die erforderlich ist, um den kalzinierten Gips auf optimale Festigkeit zu hydratisieren, und dadurch, daß das Verfahren darüber hinaus einen Schritt der Wasserzugabe auf die Matte vorsieht, nachdem die befeuchteten Fasern und der trockene, kalzinierte Gips gemischt wurden.

26. Verfahren nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt in dem die Platte gepreßt wird, einen ersten Entlüftungsschritt beinhaltet, bei dem die Matte gepreßt wird, einen zweiten Preßschritt und einen dritten Kalibrierschritt, bei dem die Matte auf der beabsichtigten Dicke gehalten wird, während die Matte abbindet.

27. Verfahren nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt der Wasserzugabe auf die Matte während des Entlüftungsschritts stattfindet und vor dem zweiten Preßschritt und drittens vor dem Kalibrierschritt.

28. Verfahren nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt der Wasserzugabe auf die Matte nach dem Entlüftungsschritt stattfindet und vor dem zweiten Preßschritt und drittens vor dem Kalibrierschritt.

29. Verfahren nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß Wasser auf die Ober- und Unterseite der Matte aufgebracht wird.

30. Verfahren nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß ein Beschleunigungsadditiv mit dem auf die Matte aufgebrachten Wasser gemischt wird.

31. Verfahren nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem Beschleunigungsadditiv um Wasserglas handelt.

32. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wassermenge, die mit den Fasern während des ersten Mischungsschritts, gemischt wird, weniger als 100% der vorher bestimmten Fasermenge beträgt, und die gesamte Wassermenge, die der Mischung aus Fasern und Gips zugefügt wird, ausreichend für eine stöchiometrische Hydratation des kalzinierten Gipses ist.

33. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Löschmittel die Fasern auch aufweichen kann, was die Rückfederung während und nach den Preßschritten verringert und die Festigkeit der sich ergebenden Platte erhöht.

34. Verfahren nach Anspruch 1, das das Formen einer Schicht von gemischten Fasern, Löschmittel und Wassers beinhaltet, sowie das Formen einer Schicht aus trockenem, kalziniertem Gips, dadurch gekennzeichnet, daß in einem letzten Mischungsschritt die Mischung aus befeuchteten losen Fasern und kalziniertem Gips in einem vertikalen Mischverfahren gemischt und unmittelbar auf ein Förderband gestreut wird.

35. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die befeuchteten Fasern mit dem trockenen, kalzinierten Gips durch eine Vielzahl von rotierenden Rädern gemischt werden.

36. Verfahren nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, daß die befeuchteten Fasern und der trockene, kalzinierte Gips in einem vertikalen Mischverfahren von einer Vielzahl von Stachelmischerwalzen gemischt werden, das eine gleichförmige Verteilung der befeuchteten Fasern erlaubt, ohne daß es zu einer Klumpenbildung kommt, und durch eine Vielzahl von Turbulenzscheiben, die in die Stachelscheiben vertikal eingreifen, um diese sauberzuhalten.

37. Verfahren nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, daß die befeuchteten Fasern und der trockene, kalzinierte Gips in einem vertikalen Mischverfahren von einer Vielzahl von Stachelmischerwalzen gemischt werden, das eine gleichförmige Verteilung der befeuchteten Fasern erlaubt, ohne daß es zu einer Klumpenbildung kommt, und durch eine Vielzahl von Turbulenzscheiben, die in die Stachelscheiben rechtwinklig eingreifen, um diese sauberzuhalten.

38. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Mischschritt die Schritte beinhaltet, das Material, aus dem die Fasern herzustellen sind, in einer Drehmühle abzulegen, wo das Material Drehelementen ausgesetzt ist, die in Kontakt mit den Fasern kommen, und eine Verwirbelung schaffen, durch die die Fasern zu einer kleinen Größe aufgebrochen werden, und wo die Fasern mit Wasser besprüht werden.

39. Verfahren nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei der Drehmühle um eine Turbomühle handelt, die eine oder mehrere Sprühdüsen zum Einsprühen von Wasser in die Turbomühle aufweist.

40. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Mischschritt die Schritte beinhaltet, das Material, aus dem die Fasern herzustellen sind, in einer Siebkorbmühle abzulegen, und das trockene Material durch ein Sieb zu schleusen, wodurch die Fasern zu einer kleinen Größe aufgebrochen werden, wobei die Siebkorbmühle eine oder mehrere Sprühdüsen direkt am Ausgang besitzt, mit denen Wasser auf die geformten Fasern gesprüht wird.

41. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten, befeuchteten Fasern zu Beginn auf einem Förderband abgelegt werden, um eine Matte aus befeuchteten Fasern zu bilden, daß der Gips als Schicht auf die gebildeten Matte aus befeuchteten Fasern abgelegt wird, und die gebildete Schicht aus befeuchteten Fasern und Gips in einen Vertikalmischer eingeleitet wird, der die befeuchteten Fasern und den Gips zu einer homogenen Mischung mischt.

42. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ebenfalls ein Bindemittel einer dieser Komponenten, befeuchtete Fasern, Gips und Wasser, hinzugefügt wird.

43. Verfahren nach Anspruch 42, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel als Stärke in Pulverform dem trockenen, kalzinierten Gips hinzugefügt wird.

44. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt, in dem die geformte Matte gepreßt wird, beinhaltet, daß die Matte auf einem Förderbandpaar gepreßt wird.

45. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt, in dem die geformte Matte gepreßt wird, beinhaltet, daß die Matte in einer Rollenpresse zwischen einem Förderbandpaar gepreßt wird.

46. Herstellung einer Gipsfaserplatte nach dem Verfahren nach Anspruch 1.

47. Ein Verfahren zur Herstellung von Gipsfaserplatten, das folgende Schritte beinhaltet:

In einem ersten Mischungsschritt Mischung aus einer vorher bestimmten Fasermenge und Wasser zur Herstellung eines Gemischs aus durchfeuchteten, losen Fasern;

In einem Mischungsschritt Mischung der durchfeuchteten Fasern mit einer vorher bestimmten Menge von trockenem, kalziniertem Gips;

Vormischung eines Beschleunigers mit einem der Komponenten trockener, kalzinierter Gips, Fasern und Wasser;

Sofortiges Ausbreiten des Gemischs aus durchfeuchteten Fasern, Gips und Wasser in Mattenform;

Sofortiges Entlüften der Matte in einem ersten Preßschritt;

Zugabe von Wasser zu der entstandenen Matte;

Sofortiges Pressen der Matte zur gewünschten Dicke, um eine Platte aus gebundenen Fasern und Gips herzustellen.

48. Verfahren nach Anspruch 47, das in einem ersten Mischschritt das Mischen einer vorher bestimmten Menge von Löschmittel, Fasern und Wasser zu einer Mischung aus durchfeuchteten, losen Fasern beinhaltet, wobei der Schritt des Vormischens des Beschleunigers beinhaltet, daß der Beschleuniger mit einer der Komponenten Löschmittel, trockener, kalzinierter Gips, Fasern und Wasser vermischt wird.

49. Verfahren nach Anspruch 48, dadurch gekennzeichnet, daß das Wasser, das zu den Fasern und in einem zweiten Befeuchtungsschritt zu der Matte gegeben wird, eine Dispersion, Verdünnung und Lösung von Chemikalien zum Aufweichen der Fasern enthält, und wenigstens eine davon zur Erhöhung der Plattenfestigkeit und zur Beschleunigung der Abbindezeit und Hydratation des trockenen, kalzinierten Gipses führt.

50. Verfahren nach Anspruch 49, dadurch gekennzeichnet, daß die Chemikalien, die dem Wasser hinzugefügt werden, aus der Gruppe der säure- oder alkalihaltigen Flüssigkeiten stammen.

51. Verfahren nach Anspruch 49, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Wasser hinzugefügte Chemikalie H&sub2;SO&sub4; ist.

52. Verfahren nach Anspruch 47, in dem der Schritt des Vormischens des Beschleunigers das Vormischen des Beschleunigers mit dem trockenen, kalzinierten Gips in Pulverform beinhaltet, und in dem der Schritt des Mischens der durchfeuchteten Fasern mit einer vorher bestimmten Menge von trockenem, kalziniertem Gipses die Mischung der durchfeuchteten Fasern mit dem beschleunigten Gips, dem Löschmittel und dem Wasser umfaßt.

53. Verfahren nach Anspruch 47, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Entlüften ein weiterer Beschleuniger mit Wasser auf die entstandene Matte aufgebracht wird.

54. Verfahren zur Herstellung von Gipsfaserplatten, das folgende Schritte beinhaltet:

In einem ersten Mischungsschritt Mischung einer vorher bestimmten Menge Fasern, eines Löschmittels, das die Haftung der Fasern aneinander verhindert, und von Wasser zur Vorbereitung der Herstellung von durchfeuchteten, losen Fasern;

Mischung einer Menge von durchfeuchteten losen Fasern mit einer vorher bestimmten Menge von trockenem, kalziniertem Gips, zur Herstellung einer ersten Zusammensetzung;

Zugabe eines Beschleunigungsadditivs zu einer der Komponenten der Mischung aus Fasern, Löschmittel, Wasser und Gips, zur Beschleunigung der Abbindung des Gipses in einer Mischung aus Fasern, Löschmittel, Wasser und Gips;

Streuung der gemischten, ersten Zusammensetzung als eine erste Matte mit im wesentlichen gleichförmiger Konsistenz;

Mischung von porösen Materialteilchen mit niedriger Dichte mit Wasser zur Formung einer Herstellung von durchfeuchteten Teilchen niedriger Dichte;

Mischung der durchfeuchteten porösen Teilchen niedriger Dichte mit einer vorher bestimmten Menge von trockenem Gips, zur Herstellung einer zweiten Zusammensetzung;

Streuung der zweiten Zusammensetzung über die erste Matte zur Herstellung einer zweiten Schicht mit im wesentlichen gleichförmiger Konsistenz;

Mischung einer Menge von durchfeuchteten, losen Fasern mit einer vorher bestimmten Menge von trockenem, kalziniertem Gips, zur Herstellung einer dritten Zusammensetzung;

Streuung der dritten Zusammensetzung über die zweite Schicht zur Herstellung einer dritten Schicht mit im wesentlichen gleichförmiger Konsistenz;

Pressen der entstandenen Schichtmatte zur Herstellung einer Platte; und

Trocknen der Platte zum Endprodukt mit im wesentlichen gleichförmiger Dichte.

55. Verfahren nach Anspruch 54 bei dem die Mischung von porösen Materialpartikeln niedriger Dichte mit Wasser den Schritt der Mischung eines Klebers mit den porösen Partikeln niedriger Dichte einschließt.

56. Verfahren nach Anspruch 44 bei dem die Mischung von porösen Materialpartikeln niedriger Dichte mit Wasser den Schritt der Mischung eines aus der Gruppe trockene Fasern und durchfeuchtete Fasern mit den durchfeuchteten Fasern niedriger Dichte einschließt.

57. Verfahren nach Anspruch 54, dadurch gekennzeichnet, daß eine Menge durchfeuchteter Fasern mit den Partikeln niedriger Dichte gemischt wird.

58. Eine Gipsfaserplatte bestehend aus:

Einer ersten, gleichförmigen Schicht aus Fasern, Löschmittel, Beschleuniger und Gips;

Einer Mittelschicht aus gleichförmig verteilten Fasern, Partikeln niedriger Dichte, Kleberund Gips; und

Einer dritten Schicht aus Fasern, Löschmittel, Beschleuniger und Gips, wobei die dritte Schicht eine glatte Oberfläche hat.

59. Eine Platte nach Anspruch 58, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilchen niedriger Dichte aus der Gruppe Perlit, Vermikulit, Naturbimsstein und Schaumglas stammen.

60. Eine Gipsplatte bestehend aus:

verbundenen Fasern, Löschmittel, Beschleuniger und Gips, wobei diese Platte eine glatte Oberfläche hat.

61. Eine Gipsplatte im wesentlichen bestehend aus:

Unter- und Oberseite aus verbundenen Fasern, Löschmittel, Beschleuniger und Gips, wobei mindestens eine der genannten Oberflächen eine glatte äußere Oberfläche ist; und

Einer Mittelschicht aus verbundenen Fasern, Partikeln niedriger Dichte und Gips.

62. Ein Verfahren zur Herstellung von Gipsfaserplatten, das folgende Schritte umfaßt:

Mischung einer vorher bestimmten Menge Fasern mit einer vorher bestimmten Menge von trockenem, kalziniertem Gips;

Vormischung eines Beschleunigers mit einem der Komponenten Fasern und trockener, kalzinierter Gips;

Sofortiges Ausbreiten des Gemischs aus Fasern, Gips und Beschleuniger in Mattenform;

Sofortiges Entlüften der Matte in einem ersten Preßschritt;

Zugabe von Wasser zu der entstandenen entlüfteten Matte;

63. Ein Verfahren zur Herstellung von Gipsfaserplatten, das folgende Schritte umfaßt:

Mischung in einem ersten Schritt einer vorher bestimmten Menge Fasern und Wasser zur Herstellung eines Gemischs aus durchfeuchteten, losen Fasern;

Mischung in einem Mischschritt von durchfeuchteten Fasern mit einer vorher bestimmten Menge von trockenem, kalziniertem Gips;

Sofortiges Ausbreiten des Gemischs aus durchfeuchteten Fasern, Gips und Beschleuniger in Mattenform;

Zugabe von Wasser zu der entstandenen Matte;

Sofortiges Entlüften der Matte in einem ersten Preßschritt;

64. Ein Verfahren zur Herstellung von Verbundplatten, das folgende Schritte umfaßt:

Mischung in einem ersten Schritt einer vorher bestimmten Menge Fasern, eines Löschmittels zur Verhinderung der Haftung der Fasern aneinander und von Wasser zur Herstellung eines Gemischs aus durchfeuchteten, losen Fasern;

Mischung der durchfeuchteten Fasern mit einer vorher bestimmten Menge von trockenem, kalziniertem Gips in einem abschließenden Mischschritt;

Zugabe eines Beschleunigungsadditivs zu einem der Komponenten der Mischung aus Fasern, Wasser, Stärke und Gips, um das Abbinden des Gipses in der Mischung aus Fasern, Wasser, Stärke und Gips zu beschleunigen;

Beschichtung von wenigstens einer Oberfläche eines Holzsubstrats mit einem Verbundmittel; und

Ausbreiten einer Schicht der Zusammensetzung auf der beschichteten Oberfläche des Holzsubstrats.

65. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Chemikalien und Beschichtungsmittel auf die Gipsfasermatte vor der Trocknung aufgetragen werden, wobei die Wärme im Trockner dazu verwendet wird, die Chemikalien auszuhärten und die Gipsfaserplatte mit gewissen Eigenschaften, wie zusätzliche Wasserbeständigkeit, Festigkeit und Farbe zu versehen.