-
Verfahren zur Herstellung fester Formkörper mit Schaumstruktur Es
ist bekannt, schaumartige feste Körper durch Treiben eines Teiges aus hydraulisch
abbindenden Stoffen, wie Gips, Zement o. dgl., und Wasser, gegebenenfalls unter
Zusatz von Füllstoffen, wie Sand, Faserstoff usw., auch in Gegenwart von Zersetzungskatalysatoren
mnit gasförmigen Sauerstoff liefernden Verbindungen herzustellen.
-
Die Erzeugung einer bestimmten Blasengröße derartiger schaumartiger
Körper war jedoch praktisch nicht möglich.
-
Die vorliegende Erfindung besteht nun im wesentlichen darin, zur Regelung
der Blasengröße und zu ihrer Stabilisierung, gegebenenfalls zusammen mit anderen
Stabilisatoren, wie Leim-, Fett- oder Harzseifen- u. dgl. Lösungen, oder, wie noch
gefunden wurde, mit Türkischrotöl, Teerölen, wie z. B. Holz-oder Steinkohlenteeröl,
in einer Fraktion zwischen etwa Ioo bis 3o0° C sowie Produkten, die durch einen
Alkaliauszug von Holzpech und nachträgliches Eindampfen erhalten werden, vorzugsweise
zusammen mit Saponin, Milch zuzugeben.
-
Bei der Herstellung von schaumartigen festen Körpern aus Gips wird
beispielsweise. ein Brei aus Wasser, Milch und Gips angerührt und diesem Wasserstoffsuperoxyd
zugegeben. i\Tach Homogenisierung des Teiges wird ein Katalysator, beispielsweise
Mangansulfat und Ammoniak, .eingerührt, worauf die Gasentwicklung einsetzt. Durch
größere oder kleinere Mengen an Milch kann die Blasengröße weitgehend verändert
werden.
-
Bei der Verwendung von Zement zur Herstellung schaumartiger fester
Körper wurden
zur Verbilligung des Verfahrens demn Reak tionsgemische
auch Hypochlorite zugefügt, die bei Gegenwart von Perverbindungen ihren aktiven
Sauerstoff ebenfalls gasförmig abgeben.
-
Es wurde gefunden, daß beim Hinzufügen von Wasserstoffsuperoxyd zu
einem Teig, bestehend aus Wasser, einem hydraulisch abbindendtn Stoff, wie Zement,
gegebenenfalls zusammen mit Sand und Hypochlorit, eine so stürmische und grobblasige
Sauerstoffentwicklung auftritt, daß auch bei Anwesenheit Blasen stabilisierender
Stoffe das gebildete Gas mehr oder weniger vollständig bei der Hormogenisierung
der Mischung durch Rühren entweicht.
-
Die Reaktion verläuft dagegen völlig anders, wenn man einem Teig aus
Wasser. Zement, einem Blasenregler und Wasserstoffsuperoxyd als letzten Bestandteil
die Hvpochloritaufschlänmmung zufügt. In diesem Fall findet zunächst eine sehr feinblasige
und sich über eine längere Zeit, unter Umständen a bis 3 Stunden erstreckende Gasentwicklung
statt. Es kann daher ohne Gefahr für einen wesentlichen Gasverlust homogenisiert
und der Teig in Treibformen gegossen werden. In dieseln erfolgt dann das Fertigtreiben
ohne weiteres Rühren. Auf diese Weise wurde bisher gearbeitet.
-
Es hat sich nun gezeigt, daß ein ganz außerordentlicher und nicht
vorauszusehender Fortschritt ztu erzielen ist, wenn man beim Arbeiten in der zuletzt
beschriebenen Reihenfolge (lern Teig nur einen Teil des erforderlichen Wasserstofsuperoxyds
zusetzt, den Rest aber ganz zuletzt, nachdem auch das Hypochlorit in der Masse homogenisiert
wurde, zugibt. Ein wirklich überraschender Erfolg wird darnn erreicht, wenn demn
Wasserstoffsuperoxyd entweder in der letzten Portion oder in den beiden getrennt
zugegebenen Portionen das erforderliche Schaumstabilisierungsmittel zugemischt und
gemeinsam mit dem Wasserstoffsuperoxyd dem Teig zugefügt wird. Als ganz. besonders
geeignet hat sich hierbei das Saponin erwiesen. In diesem Fall wird aus der zuletzt
zugefügten Wasserstoffsuperoxydportion der Sauerstoff zwar überaus rasch, aber in
äußerst feinen Blasen entwickelt, die nun als Keime für die Nachentwicklung aus
der erstere, sich nur langsam zersetzenden Portion dienen. Man kommt so in lkützerer
Zeit zur Beendigung der Gasbildung, und der Schaum ist vorn einer überraschenden
Stabilität. Der Zusatz von Milch bestimmt, je nach der Menge der Zugabe, die Größe
der Blasen. Sind die Zusätze klein, so werden die Blasen verhältnismäßg groß, ohne
daß die erzielte grobe Struktur zusammenbricht. Bei Zugabe größerer Mengen Milch
werden entsprechend kleinere Blasen erhalten. Hierbei ist die Gefahr des Zusammenbrechens
der Struktur zwar geringer, aber auch liier hat die Milch gegenüber den bisher benutzten
Blasenreglern, wie Leitn-, Harz- oder Fettsäureseifen u. dgl., d@n Vorteil, die
Blasengröße in den verschiedenen Ansätzen genauer reproduzierbar zu machen, cl.
h. also ein Produkt mit einer bestimmten verlangten Struktur immer wieder fmnit
Sicherheit zu erzielen. Außerdem wird durch Zusatz von Milch an Stelle der bisherigen
Blasenregler eine viel größere Veränderlichkeit der Blasengröße gegeben.
-
Die notwendigen Milchmengen sind sehr klein, hängen aber nicht nur
von der verlangten Blasengröße, sondern auch von der Beschafenbeit des abbindenden
Stoffes und der Füllstoffe und gegebenenfalls sonstigen Zusätze ab, können aber
in jedem Fall durch einen einfachen Vorversuch leicht festgestellt werden.
-
In Ausübung der Erfindung wird beispielsweise folgenderrmalßen verfahren:
Beispiel I In einen Brei, bestelhendl aus 8oo emn3 Wasser, Io cm3 Milch und 87og
Gips. wird unter dauerndem Rühren t cnl3 40%,ige Wasserstoffsuperoxydlösung gegeben.
Hierauf wird 1,8 cmn3 einer Lösung von 2 g kristallisiertem Mangansulfat in 6o cm3
Wasser eingerührt und danach unter gutem Rülhren z,7 cm3 konzentrierte Amnmoniaklösung
zugefügt. Die gut homogenisierte Paste wird in Formen gegossen, worauf die Gasentwicklung
unter Volumenzunahme einsetzt. 'Man u erhält einen Körper, der eine außerordentliclhe2
feinblasige Struktur aufweist.
-
Beispiel Es wird derselbe Ansatz wie iml Beislpiel @ hergestellt,
jedoch unter Verwendung von 5 cm3 Milch. 'Man erhält einlen festen schaumartigen
hörpur von grobblasiger Struktur. Beispiel 3 Zu einem Betonbrei, bestehend aus 21o
cm3 Wasser, 73o g Sand von einer Feinheit von o blis 3 mm und 312 g Zement, werden
2 cum3 4o% iges Wasserstofsulperoxydl und 25 emn3 einer Chlorkalkaufschlämmnung,
die Iz,5 g Chlorkalk mit einem Gehalt von 3o his 31% an aktivem Chlor enthält, gegeben
und gfut homogenisiert. Hierauf werden weitere I,5cm3 40%iges Wasserstoffsupleroxyd
zutsanmmen reit 5cm3 Milch gemeinsam zugegeben und das ganze gut durchgemischt.
Bein] Mischen nach der Zugabe der letzten K-oinportente setzt die Gasent«-icklung
eire unter starkem Anlvaclicen des @-oltlmens. Dieser Ansatz wird sofort in Formen
vur@@osselt.
Beispiel 375 cm3 einer wäßrigen Chlorkallkaufschwemmnung,
die I87 g Chlorkalk mit einem Gehalt von 3o bis 3I'% aktivem Chlor enthält, werden
mit 222o CM' Wasser und 8oo g Sand (kleiner als I mm) und 32oo g Zement gut durchgemischt.
Dazu werden 9o cmn3 von einem Ansatz aus 5oo cm' 4o %igem Wasserstoffsuperoxyd und
4o cm' Milch und I.5 cm Saponin gegeben. Unter gutem Durchmischen setzt sofort die
Gasentwicklung ein, worauf die ursprüngliche Paste auf ein vielfaches ihres Volumens
anwächst. Wird ein derartiger Schaum sofort ausgegossen, so tritt in der Form eine
ganz leichte Volumenvermehrung ein, läßt man dagegen diesen Schaum 1/4 Stunde und
darüber stehen, so tritt keine Volumenveränderung mehr ein, so daß Fornmkörper erbhalten
werden, die genau der vorgeschriebenen Form entsprechen. Auf diese Weise werden
Körper erhalten von absolut gleichmäßig poriger Struktur. Beispiels Zu einem Ansatz,
bestehend aus I8o cnm3 Wasser und 5 cm' Milch, 3zo g Zement und So g fein gemahlenem
Quarzsand, wird ein Bruchteil der erforderlichen Menge Wasserstoffsuperoxyd, und
zwar 4 cm3 4o %iges Wasserstoffsuperoxyd, eingerührt. Hierauf erfolgt die Zugabe
von 37,5 cm3 Chlorkalkaufschlämmung entsprechend Beispiel 3. Nach der Homogenisierung
wird ein weiteres Kubikzentimeter 4o%iges Wasserstoffsuperoxyd zusammen mit o,o5
g Saponin eingerührt. Während der Zugabe der letzten Wasserstoffsuperoxydportion
tritt beim Rühren die Gasentwicklung ein. Es kann mit dem Ansatz, wie in Beispiel
3 beschrieben, verfahren werden. Es wird ein schaumartiger fester Körper erhalten
von sehr feinblasiger Struktur. Bei Zugabe von beispielsweise o,25 cm3 Milch zu
obigem Ansatz wird ein Körper erhalten von grobblasiger Struktur. Da bei der Zugabe
der gesamten Wasserstoffsuperoxydmenge als letzten Bestandteil die Gasentwicklung
sofort beginnt und in kurzer Zeit praktisch vollständig beendet ist, hat dieses
Verfahren noch den Vorteil, daß es von der Temperatur weitgehend unabhängig ist,
da das langsame Gastreiben in der Form in der kalten Jahreszeit viel länger dauert
als bei Temperaturen, wie sie etwa im Sommer her rschen. Durch die Verwendung vors
angewärmtenm Wasser beim Anrühren der Paste kann die Gasentwicklung noch beschleunigt
werden.