DE841727C

DE841727C - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Leichtbauplatten und profilierten Formkoerpern

Info

Publication number: DE841727C
Application number: DEP52994A
Authority: DE
Inventors: Klaus P Busemann; Walter Roth
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1949-08-26
Filing date: 1949-08-26
Publication date: 1952-06-19

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Leichtbauplatten und profilierten Formkörpern Es sind bereits Leichtbauplatten bekannt, die durch Verpressen von Holzwolle oder Holzspänen unter Mitverwendung eines anorganischen Bindemittels, wie Kalk, Zement und insbesondere Magnesit, hergestellt werden.
Es sind auch schon derartige Platten und andere Formkörper bekannt, zu deren Herstellung die Holzwolle, Hobel- oder Sägespäne mit Kunstharzen als Bindemittel verpreßt werden.
Es sind ferner auch schon Leichtbauplatten bekannt, zu deren Herstellung Glasfasern unter Druck mit einem Bindemittel, beispielsweise einem Kunstharz, verbunden werden, und es ist auch schon bekannt, die Herstellung derartiger Platten kontinuierlich durchzuführen, indem die mit dem Bindemittel benutzten Glasfasern in Form eines aus ihnen zuvor hergestellten Vlieses zwischen zwei sich mit gleichen Geschwindigkeiten parallel zueinander bewegenden endlosen Plattenbändern, deren einzelne Platten beheizt sind und deren gegenseitiger Abstand auf ihrer gesamten Länge durch Rollen und Schienen gleichmäßig fixiert ist, hindurchgeschickt werden, so daß durch die Wärmewirkung der genannten Plattenbänder das Bindemittel gehärtet und die Glasfasern im Vlies in der gewünschten Weise miteinander verbunden werden.
Dieses Verfahren hat jedoch den Nachteil, daß nach ihm zuvor ein Vlies aus den Glasfasern hergestellt werden muß und daß sich nach ihm nur sehr poröse Platten herstellen lassen, da das Vlies auf seinem Wege durch die Plattenbänder keine weitere Verdichtung erfährt.
Es wurde gefunden, daß sich sehr dichte Leichtbauplatten und ähnliche Formkörper aus Glasfasern, wie Glaswolle, Glaswatte, Schlacken- oder Gesteinswolle, herstellen lassen, wenn die zu verarbeitende und mit dem Bindemittel gemischte Wolle oder Watte fortlaufend in eine gegebenenfalls beheizte Kammer gedrückt oder gezogen und in dieser die Wolle oder Watte durch einen hin und her gehenden Kolben verdichtet und der Verformung unterzogen wird. Beim Zurückgehendes Kolbens wird dabei die Kammer gefüllt, und beim Vorstoßen des Kolbens wird dann die Wolle oder Watte zusammengepreßt und an den heim vorausgegangenen Kolbenstoß hergestellten Strang fest angedrückt, so daß unter fortlaufender Verbindung der bei jedem Kolbenstoß gebildeten Strangstiicke ein fest zusammenhängender dichter Strang beliebiger Länge gebildet wird, der beim Austreten aus der Austrittsdüse der genannten Preß- und Verdichtungskammer die gewünschte Querschnittsprofilierung erhält. Der aus der Kammer austretende Strang gelangt dann zwischen Transportbänder, Preßplatten oder ähnliche Einrichtungen, durch die er unter Erwärmung und Druck mit einer seiner Bildung entsprechenden Geschwindigkeit weitergeführt wird, bis unter den genannten Arbeitsbedingungen das Bindemittel sich verfestigt hat und die gewünschte Bindung zwischen der Wolle oder Watte und dem Bindemittel erzielt worden ist. Um diese Abbindung zu beschleunigen, kann der Strang auf diesem Wege auch der Wirkung von Kurzwellen (Hochfrequenzwellen, Infrarotwellen, Ultraschallwellen) ausgesetzt werden. Als Bindemittel für die Durchführung vorliegenden Verfahrens können beispielsweise Kunstharze aus Harnstoff-Formaldehyd oder Phenol-Formaldehyd oder Polyvinylestern u. dgl. in Form von Lösungen oder Kondensaten oder auch Gemische dieser Produkte benutzt werden.
Die so hergestellten Platten oder sonstigen Formkörper sind verhältnismäßig leicht; ihr spezifisches Gewicht liegt je nach der Höhe des angewendeten I)ruckes zwischen etwa 0,7 und o, 8. Die neuen Platten und sonstigen Formkörper sind ferner nagel-, säg- und bohrbar, und sie können daher für viele Zwecke Verwendung finden, wie zur Herstellung von Möbeln, Kisten, Behältern aller Art, Särgen u. dgl. sowie auch als Baustoff zur Bekleidung von Decken und Wänden oder zur Herstellung von Türen, Zwischenwänden, Fußböden u. dgl. Ein besonderer Vorteil besteht hierbei noch darin, daß die neuen Platten auch nicht brennbar sind und daß ihre mechanischen Eigenschaften sehr gut sind. So beträgt ihre Druckfestigkeit z. B. etwa 40 kg/cm2 und ihre Biegezugfestigkeit etwa 85 kg/cm2.
Das neue Verfahren wird an Hand der Zeichnung, die im Längsschnitt eine geeignete Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens in zwei Stellungen des Preßkolbens in der Verdichtungskammer veranschaulicht, näher beschrieben.
Die Vorrichtung besteht im wesentlichen aus der Preß- und Verdichtungskammer I, in der mittels einer beliebigen Antriebsvorrichtung 2 ein Kolben 3 in eine hin und her gehende Bewegung versetzt werden kann. Die Breite und Höhe cles Verdichtungsraumes 4 und des Kolbens sind der Breite und.Dicke des herzustellenden Formkörpers angepaßt. Auf der Oberseite der Verdichtungskammer ist ein Fülltrichter 5 angeordnet, von dem aus das zu verarbeitende Gut 6 der Verdichtungskammer zugeführt wird, sobald der Kolben 3 zurückgezogen worden ist (Abb. 1). Bei dem darauffolgenden Vorstoß des Kolbens wird dann das Gut zusammengepreßt und verdichtet und an das Ende des bei dem vorausgegangenen Kolbenstoß verdichteten Materials angepreßt und mit diesem zu einem zusammenhängenden Strang 7, der durch die Schubbewegung des Kolbens aus der sich nach vorn etwas verjüngenden Düse 8 der Verdichtungskammer I austritt, verbunden (Abb. 2). Der so gebildete und durch die Düse, die jede beliebige Querschnittsprofilierung haben kann, noch weiter verdichtete Strang gelangt dann zwischen zwei um die Walzen II umlaufende Förderbänder 10 oder eine ähnliche Einrichtung, durch die ein Aufblähen der Preßmischung verhindert wird und mit denen der Strang so lange in Kontakt bleibt, bis das Bindemittel abgebunden hat und die gewünschte Verbindung zwischen den Faserstoffen und dem Bindemittel erzielt worden ist. Um dieses Abbinden zu beschleunigen, werden die Verdichtungskammer und die Förderbänder zweckmäßig beheizt, was durch Gas, Dampf oder auf elektrischem Wege erfolgen kann. Auch kann der gebildete Strang auf seinem Wege von der Austrittsdüse 8 bis zur Trennung von den Förderbändern oder auch noch später noch mit Strahlen besonderer Wellenlänge behandelt werden, wodurch in an sich bekannter Weise die Abbindezeit derartiger Bindemittel sehr wesentlich abgekürzt werden kann. Der so gebildete gehärtete Strang kann dann nach dem Trennen von den Förderbändern in die gewünschten Längen zerschnitten werden.
Beispiel I 60 Gewichtsteile Glaswolle werden mit 50 Gewichtsteilen eines Harnstoff-Formaldehydkondensats und einem Härtemittel innig vermischt und in den Fülltrichter 5 gegeben, von dem aus das Gemisch in der beschriebenen Weise der Verdichtungskammer I zugeführt und bei 1500 C verpreßt wird. Je nach Dicke des gepreßten Profils bindet die Mischung auf ihrem Wege von der Preßkammer bis zur Abnahmestelle in etwa 12 bis I8 Minuten ab und ergibt eine starre Platte. Die Bildung des Stranges und somit auch seine Vorwärtsbewegung beträgt hierbei etwa 0,5 bis 2,5 m in der Minute. An Stelle der Verwendung eines Gemisches von Glaswolle und Bindemittel kann die Glaswolle gegebenenfalls auch zunächst trocken in der Verdichtungskammer verpreßt und das Binde mittel durch eine Düse unter Druck dem Preßstrang in der Kammer zugeführt werden.
Beispiel 2 60 Gewichtsteile Glaswolle werden mit 100 Ge wichtsteilen eines Kondensates aus einem Harnstoffderivat und Fornialdehyd vermengt und unter Druck bei einer Temperatur von 150 bis 180 C ansteigend verpreßt. N'd1 15 Minuten hat die Mischung abgebunden.
Die Temperatursteigerung erfolgt auf dem Wege der Abbindung zwischen den Förderbändern od. dgl.
Beispiel 3 60 Gewichtsteile Glaswolle werden mit 45 Gewichtsteilen eines wasserlöslichen Phenol-Formaldehyd-Kondensates vermischt, vvobei noch 5 Gewichtsteile eines sauren Härtekatalysators beigegeben werden.
Die Mischung wird unter Druck bei einer Temperatur von etwa 110 C ansteigend bis 200° C gepreßt und ist nich 15 Minuten starr abgebunden.
Beispiel 4 6o Gewichtsteile Glaswolle werden mit 50 Gewichtsteilen eines Gemisches, bestehend aus 15 Gewichtsteilen eines Harnstoff-Formaldehyd-Kondensates, 5 Gewichtsteilen eines Härtekatalysators und 30 Geu ichtsteilen eines Phenol-Formaldehyd-Kondensates vermischt. Das Gemisch wird unter Druck und bei einer Temperatur von I20° bis 1800 C ansteigend gepreßt. Nach etwa 15 Minuten erhält man eine starre, fest abgeliindene Platte.
Beispiel 5 () o Gewichtsteile Glaswolle werden mit 50 Gewichtsteilen eines Polyvinylacetats vermengt und unter Druck und bei einer Temperatur von etwa 150 C gepreßt. Nach etwa 15 Minuten ist der Preßkörper abzukiihlen, wobei er zu einer starren Platte abbindet.
Beispiel 6 60 Gewichtsteile Glaswolle werden mit 75 Gewichtsteilen eines Gemisches, bestehend aus 45 Gewichtsteilen eines Harnstoff- Formaldehyd- Kondensates, 5 (;ewichtsteilen eines sauren Härtekatalysators und 15 Gewichtsteilen eines Polyvinylacetats vermengt und unter Druck bei einer Temperatur von etwa I30° ( gepreßt. Nach etwa I5 Minuten ist der Preßling aus der Wärme zu nehmen, wobei er nach wenigen Minuten Abkühlung dann völlig durchhärtet.
Wird der hergestellte Strang, wie erwähnt, mit Kurzwellen behandelt, so können die in den Beispielen angegebenen Abbindezeiten noch wesentlich verkürzt werden; auch können in diesem Falle die Abbindetemperaturen wesentlich erhöht werden. Gegebenenfalls kann die Bestrahlung oder Beschallung auch so durchgeführt werden, daß die Abbindetemperaturen allein durch die Bestrahlung oder Beschallung erzielt werden und gegebenenfalls auch so, daß äußerlich härtere Schichten erzielt werden als im Innern des Formkörpers.
Die in der beschriebenen Weise hergestellten Formkörper können für bestimmte Zwecke auch noch mit einer gegebenenfalls gefärbten Deckmasse überzogen werden, durch die die Poren der Formkörper verdeckt werden. Auch können den genannten Mischungen noch irgendwelche geeigneten Füllstoffe beigemischt werden, urn die Eigenschaften in gewisser Richtung verändern zu können.
Das beschriebene Verfahren kann auch bei der Verarbeitung anderer Faserstoffe Anwendung finden, und zwar ganz allgemein, wenn es sich darum handelt, aus Faserstoffen und Bindemitteln durch Verpressen in kontinuierlichem Arbeitsgang Formkörper in Strangform herzustellen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE : I. Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Leichtbauplatten und profilierten Formkörpern aus anorganischen Wollen oder Watten, wie Glaswolle, Glaswatte, Schlacken- oder Gesteinswolle, Gespinsten u. dgl., und einem Bindemittel, wie Kunstharzen od. dgl., dadurch gekennzeichnet, daß das Gemisch aus den anorganischen Wollen oder Watten und dem Bindemittel in einer Preßkammer in einem absatzweisen Preßvorgang unter Wärme zu einem zusammenhängenden Vlies oder Strang verpreßt und der aus der Preßkammer kontinuierlich austretende Strang entsprechend seiner Bildung abgeführt und hierbei unter Druck und Wärme gehalten wird, bis die gewünschte Abbindung und Härtung des Bindemittels erfolgt ist.
2. Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Wollen oder Watten trocken verpreßt und das Bindemittel dem Preßstrang zugeführt wird.
3. Verfahren nach Anspruch I und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Strang beim Austritt aus der Preßkammer eine Profilierung erfährt.
4. Verfahren nach Anspruch I bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der gebildete Strang während der Abbindung mit die Abbindung beschleunigenden Strahlen bestrahlt wird.
5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch I bis 4, gekennzeichnet durch eine mit einem Fülltrichter (5) od. dgl. versehene Preßkammer (I), in deren Verdichtungsraum (4) durch einen hin und her gehenden Kolben (3) das zu verarbeitende Gemisch aus Wolle oder Watte und dem Bindemittel zu einem Strang verarbeitet wird, sowie zwei vor der Austrittsöffnung der Preßkammer angeordnete, über Rollen (11) geführte Transportbänder (wo), Preßbänder oder ähnliche Einrichtungen, durch die der austretende Strang unter Druck entsprechend seiner Bildung abgeführt wird.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Preßkammer (I) und die Transportbändet (Io) u. dgl. beheizbar sind.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Laufstrecke des Stranges, auf der die Abbindung des verarbeiteten Gemisches erfolgt, mit Bestrahlungskörpern für die Bestrahlung des Stranges mit die Abbindung beschleunigenden Wellen ausgestattet ist.