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Hartbauplatte und Verfahren zur Herstellung derartiger Platten Die
Erfindung betrifft eine harte Bauplatte, die insbesondere für die Außenbekleidung
von Bauwerken, beispielsweise als Dachplatte dienen soll, die aber auch für Wandbekleidungen
und als Bodenbelag Anwendung finden kann, sowie ein Verfahren zur Herstellung derartiger
Platten.
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Die Platte gemäß der Erfindung besteht aus einer hartgepreßten, mit
bituminösen Stoffen imprägnierten Faserplatte, beispielsweise einer Holzfaserplatte,
die einer Wärmebehandlung zwecks Entfernung der im Imprägnierungsmittel und der
eventuell in der Platte befindlichen leichtflüchtigen Bestandteile unterworfen worden
ist. Die Platte ist zweckmäßig vollständig durchimprägniert. Sie kann aber auch,
wenn man weniger harte Platten erzielen will, nur teilweise imprägniert sein.
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Die neue Platte erhält durch diese Behandlung eine harte, schieferartige
Beschaffenheit. Sie zeichnet sich durch große Haltbarkeit, Unempfindlichkeit gegen
atmosphärische Einwirkungen, große Feuersicherheit und große Härte aus. Sie ist
ferner luft-und gasdicht.
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Die Platte kann auch auf einer oder auf beiden Seiten . mit einer
Deckschicht aus bituminösem Material, in der gegebenenfalls in an sich bekannter
Weise zerkleinertes Steinmaterial eingebettet ist, versehen sein. Sie kann auch
mit Überzügen anderer Art, beispielsweise Metall, versehen sein. -Es sind bereits
Bauplatten bekannt, die mit einer Schicht von wetterbeständigem Material versehen
sind. Zur Herstellung derartiger Platten hat man Asphaltlösungen verwendet, wobei
das Lösungsmittel durch Erhitzen entfernt wird.
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Bei den bekannten Platten handelt es sich aber um poröse Leichtbauplatten,
die lediglich mit einer Bitumenschicht bedeckt sind, während die inneren
Schichten
nicht imprägniert sind und keiner intensiven Wärmebehandlung ausgesetzt worden sind.
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Im Gegensatz hierzu handelt es sich bei der Erfindung um harte Platten,
die einer durchgehenden Imprägnierung des Fasermaterials unterworfen sind -und aus
denen alle leichtflüchtigen Bestandteile durch Erwärmen auf relativ hohe Temperaturen
entfernt sind, so daß Platten von schieferartiger Beschaffenheit entstehen, die
nicht mehr arbeiten, d. h. vollkommen unempfindlich gegen atmosp'härische.und sonstige
Einflüsse sind.
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Das Verfahren zur Herstellung der Platte gemäß der Erfindung besteht
darin, daß Platten gewünschter Größe, insbesondere Holzfaserplatten, mit bituminösen
Stoffen, wie Asphalt, Teer oder Teerprodukten oder Destillationsprodukten derartiger
Stoffe bzw. Mischungen derartiger Stoffe, imprägniert werden. Zweckmäßig wird die
Imprägnierung so weit getrieben, bis das gesamte Fasermaterial und alle Hohlräume
mit dem Imprägnierungsmittel vollkommen durchtränkt sind.
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Die Imprägnierung kann durch Erwärmen und bzw. oder Anwendung von
Vakuum oder Druck oder beide Maßnahmen beschleunigt und intensiviert werden.
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Die Imprägnierung kann auch auf kaltem Wege erfolgen, beispielsweise
durch Anwendung von Emulsionen, Dispersionen oder Lösungen des Imprägnierungsmittels.
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Zweckmäßig wird die Platte vor der Imprägnierung auf eine Temperatur
erwärmt, die der Temperatur des verwendeten Imprägnierungsmittels im wesentlichen
entspricht.
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Bei der Herstellung der Faserplatte kann dem Faserstoff ein anorganischer
feinpulveriger Stoff, wie beispielsweise Mesa (Abfallstoff bei der Herstellung von
Sulfatcellulose), zwgesetzt werden. Die Imprägnierung kann auch mit einer Mischung
von bituminösen Stoffen und Mesa od. dgl. vorgenommen werden.
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Erfindungsgemäß werden die Faserplatten mit Steinkohlenteer, Asphalt
oder anderen bituminösen Stoffen imprägniert, und zwar zweckmäßig so lange, bis
eine vollständige Imprägnierung der gesamten Fasermasse erreicht ist. Hierauf werden
die Platten einer Wärmebehandlung ausgesetzt, und zwar so lange und bei einer solchen
Temperatur, daß die Imprägnierungsrnittel und gegebenenfalls in der Faserplatte
vorhandenen leichtflüchtigen Bestandteile abgetrieben sind.-Die Erwärmung kann bis
zur beginnenden Verkokung bzw. Pechbildung getrieben werden. Bei dieser Behandlung
steigt die Festigkeit der Platte.
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Durch Probenentnahme während der Wärmebehandlung läßt sich in jedem
einzelnen Fall leicht feststellen, wann das Maximum an Festigkeit erreicht ist;
dann wird die Wärmebehandlung abgebrochen.
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Als Imprägnierungsmittel können auch Holzteer oder Destillationsprodukte
von Teeren, ferner Tallöl; Tallharzsäuren und Tallpech verwendet werden. Zweckmäßig
können diese Produkte mit kleinen Mengen alkalischer Stoffe versetzt sein. Durch
die vorgenommene Behandlung, bei der nur die höhersiedenden Bestandteile der bituminösen
Stoffe in der Platte verbleiben, wird ihre Festigkeit wesentlich erhöht. Das gleiche
gilt für die Haltbarkeit, da die bituminösen Stoffe eine konservierende Wirkung
ausüben. Ebenso wird auch die Wasseraufnahmefähigkeit bis auf ein Minimum vermindere.
Die Platten sind gegen atmosphärische Einflüsse so gut wie unempfindlich.
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Die Imprägnierung der Platten kann zweckmäßig derart erfolgen, daß
diese auf einer Transportanordnung, beispielsweise einem endlosen Band, durch einen
Behälter mit dem Imprägnierungsmittel geführt werden. Dieses bat eine dünnflüssige
Konsistenz. Es ist auf die erforderliche Temperatur erwärmt, so daß das Imprägnierungsmittel
leicht und schnell in die Platte eindringen kann.
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Nach der Imprägnierung werden die Platten auf eine so 'hohe Temperatur
erwärmt, daß die leichtflüchtigen Bestandteile aus dem Imprägnierungsmittel und
aus der Platte ausgetrieben werden. Die Temperatur hängt von der Art des angewendeten
Imprägnierungsmittels ab.
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Wendet man beispielsweise Tallpech als Imprägnierungsm.ittel an, so
muß die Temperatur 26o° C übersteigen. Zweckmäßig wird die Wärmebehandlung mit heißer
Luft vorgenommen. In diesem Fall kann die Temperatur der Luft bis zu 35o° C betragen.
Allerdings wird dann die Behandlung nur kurze Zeit vorgenommen, um eine zu weit
gebende Wärmebeeinflussung der Platten, zu vermeiden.
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Verwendet man Steinkohlenteer oder Steinkohlenteerprodukte, so arbeitet
man zweckmäßig mit Warmlufttemperaturen zwischen 175 und 225° C. Die Wärmebehandlung
kann dann längere Zeit erfolgen. Die Behandlung kann so lange fortgesetzt werden,
bis eine beginnende Pechbildung oder Verkokung der Platten eintritt.
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Es kann auch eine Kaltimprägnierung durch Anwendung von Emulsionen
oder Lösungen des Imprägnierungsmittels erfolgen. Verwendet man Asphalt als Imprägnierungsmittel,
so kann dieser, nachdem die Platte damit imprägniert ist, einem Blasvorgang durch
Behandeln mit Luft oder Sauerstoff bei erhöhter Temperatur unterworfen werden. Die
gleiche Behandlung kann auch bei Anwendung anderer Bitumina, wie Petrolpech, erfolgen.
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Bei der Wärmebehandlung werden auch die flüchtigen Bestandteile ausgetrieben,
die sich in der Faserplatte finden. Damit diese flüchtigen Bestandteile besser aus
den Platten abgehen, ist es zweckmäßig, die, Platten vor der Imprägnierung auf eine
ausreichend hohe Temperatur zu erwärmen, beispielsweise auf etwa 25o° C, d. h. auf
eine Temperatur, die unmittelbar unter der liegt, bei der eine Trockendestillation
der Platten eintritt. Die Imprägnierung wird auch erleichtert, wenn die Platten
mit dieser hohen Temperatur in das ImprägnierungSbad eingeführt werden.
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Das Verfahren kann aber auch derart ausgeführt werden, daß die Wärmebehandlung
gleichzeitig mit der Imprägnierung mit bituminösen Stoffen vorgenommen wird, wobei
die Behandlung so lange
fortgesetzt wird; bis. eine Art Verkokung
oder Pechbil:dung in der Platte erfolgt ist, indem man sie entweder kürzere Zeit
bei hoher Temperatur oder entsprechend länger bei niedrigerer Temperatur so lange
erhitzt, bis eine beginnende Verkokung eintritt.
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Man kann auch die Platten vor der Imprägnierung einer Wärmebehandlung
bis zur Pechbildung bzw. bis zur beginnenden Verkokung aussetzen.
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Die Imprägnierung wie die Wärmebehandlung kann in Gegenwart von indifferenten
Gasen, beispielsweise Stickstoff, vorgenommen werden, um die Brandgefahr zu vermindern.
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Die Behandlung der Platten kann auch unter Druck oder Vakuum oder
abwechselnd unter Druck und Vakuum erfolgen. ' Falls die Platten als Dachplatten
oder zur Außenbekleidung von Wänden bei einem Bauwerk- Anwendung finden sollen,
ist es zweckmäßig, eine oder beide Seiten der Platte mit .einer Deckschicht mit
relativ hohem Erweichungspunkt zu. versehen, beispielsweise von 7o bis zoo° C. Diese
Deckschicht kann aus bituminösem Material bestehen, beispielsweise aus einer Mischung
von Steinkohlenteer, Asphalt oder anderen bituminösen Stoffen, die mit größeren
Mengen Füllstoff versehen sind, oder aus Kunstharz oder anderem plastischem Material
oder Mischungen derartiger Stoffe.
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Als Füllstoff können zweckmäßig Mesa oder Saturationsschl,amm aus
derZuckerfabrikation oder andere anorganische feinpulverige Stoffe benutzt werden.
Durch die Anwesenheit größerer Mengen an Füllstoffen wird der Flammpunkt wesentlich
erhöht. In die-Deckschicht kann wasserabstoßendes Steinschlagmaterial eingepreßt
werden. Diese Deckschicht kann bei der Anwendung der Platten nach außen liegen.
Durch die Anwesenheit größerer Mengen Füllstoff wird die Brandgefahr wesentlich
herabgemindert. Falls nämlich bei einem Brand die Flammen die Deckschicht umhüllen,
wird ein. harter poröser Belag aus Füllstoff und Koks gebildet, der nicht brennt,
aber die Platte gegen die Hitze schützt. Da die flüchtigen Bestandteile aus der
Platte ausgetrieben sind, wird diese sehr schwer entzündlich.
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Ein geeignetes Mischungsverhältnis für die Deckschicht ist folgendes
etwa 4.o bis So Gewichtsprozent Steinkohlenteer, etwa 5 Gewichtsprozent Steinkohlenteerpech,
etwa 55 bis 45 Gewichtsprozent Mesa.
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Um die Brandsicherheit der Platte noch weiter zu erhöhen, kann man
die Deckschicht mit einem Belag aus einem geeigneten wasserfesten Bindemittel versehen,
in welches Steinschlagmaterial eingebettet sein kann.. Hierdurch wird der Erweichungspunkt
der Deckschicht erhöht, so daß diese verhindert wird, auf der Platte zu gleiten,
wenn sie relativ 'hoch erwärmt wird. Es hat sich gezeigt, daß die Bindemittelhaut
die durch die Erwärmung weich gewordene Deckschicht binden kann, so daß sie auf
ihrem Platz verbleibt, auch ,nenn die Platte bis zu einem Winkel von 9o° zur horizontalen
Ebene angebracht wird. Das Bindemittel kann aus hartwerd:nd-em wasserfestem Leim
bestehen, der beispielsweise mit einer Bürste aufgestrichen oder auf die bituminöse
Deckschicht aufgespritzt werden kann. Zweckmäßig kann der Leim aus Tier- oder Kaseinleim
bestehen, der durch Zusatz eines Aldehyds, beispielsweise Formaldehyd, gehärtet
sein kann. Es können. aber auch andere biegsame und wärmebeständige Bindemittel
in Frage kommen, beispielsweise plastische Proteinstoffe, plastische Stoffe auf
Cellulosebasis, wie Ethylcellulose, synthetische Harze, wie Vinyl-, Alkyd- oder
Harnstoffverbindungen, beispielsweise Polyvinylacetat. In manchen Fällen kann es
zweckmäßig sein, das Bindemittel mit einem Weichmachungsmittel zu versehen, wie
zwei oder mehrwertige Alkohole, beispielsweise Glycerin oder aliphatische Ester.
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Wenn das Bindemittel auf die Deckschicht aufgespritzt werden soll,
wird es so verdünnt, daß eine dünne und gleichmäßige Haut erhalten wird. Der Materialverbrauch
ist dann relativ gering. Als geeignetes Verdünnungsmittel kann Äthylalkohol, Aceton
oder ein anderes organisches Lösungsmittel dienen.
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Das Bindemittel kann auch mit einem Pigment in dem gewünschten Farbton
versehen sein. Eine derartige, mit Farbstoff versehene Bindemittel'haut hat eine
günstige Einwirkung auf die Lebensdauer des Materials, da die gefärbte Haut die
ultravioletten Sonnenstrahlen wirksam ausschließt, welche zusammen mit der Feuchtigkeit
und dem Sauerstoff der Luft mit der Zeit eine zersetzende Wirkung auf das bituminöse
Material ausüben..
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Die Bindemittelhaut kann auf das in der bituminösen Deckschicht eingebettete
Steinmaterial aufgebracht werden. Ein besonders beständiger und sowohl gegen mec'hariische
Beanspruchung wie auch gegen Wärmewirkungen besonders widerstandsfähiger Belag wird
erhalten, wenn das Steinmaterial nach dem Einbetten in die bituminöse Deckschicht
zusammenzementiert wird. Dies geschieht zweckmäßig derart, daß die mit dem zerkleinerten
Steinmaterial versehene Deckschicht mit einer Zementaufschlämmung, die zweckmäßig
mit Wasserglas oder einem anderen feuersicheren Bindemittel, wie Silix od. dgl.,
versetzt ist, bespritzt wird.
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Eine dehnbare wasserfeste Haut oder ein harter Belag der oben angegebenen
Art auf der Bitumenschicht verhindert das Entstehen einer Wellenbildung in der bituminösen
Oberfläche, wenn diese starker Wärme ausgestzt wird. Es wird daher das gewöhnlich
vorkommende Fließen verhindert.
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Es kann auch eine Metallisierung der Außenfläche der Platte vorgenommen
werden, beispielsweise durch Aufspritzen von Metall oder durch Anbringung von Metallblech.
Ebenso kann auch in die Deckschicht fein verteiltes Metall in Dispersion oder in
gelöster Form eingebracht werden.
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Da die Festigkeit der Platten durch die erwähnte Behandlung erhöht
wird, können diese ohne Unterlage auf den Dachsparren des Gebäudes angebracht werden.
Zweckmäßig verfährt man hierbei derart, daß die Kanten der Platten einander überlappen.
Die
Platten können aber auch nebeneinander angebracht werden. Die Zwischenräume zwischen
den nebeneinanderliegenden Platten können mit bituminösem Bindemittel ausgefüllt
und mit imprägnierten Stoßleisten oder Rahmen überdeckt «-erden. Die Platten können
auf den Sparren oder auf der Unterlage angenagelt werden. Sie können aber auch aufgekleistert
werden. Im letzteren Fall werden die Platten zweckmäßig auf der der Deckschicht
entgegengesetzten Seite mit einer Schicht aus einem Bindemittel, zweckmäßig einem
bituminösen Bindemittel, versehen. Das Anbringen der Platten kann ohne Nachteil
bei Temperaturen erfolgen, die weit unter dem Nullpunkt liegen. Der relativ hohe
Brechpunkt der Delagschicht hat keine schädliche Wirkung, da die Bauplatten nicht,
wie es bei Dachpappe der Fall ist, beim Anbringen gebogen werden.
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Es sind eine ganze Reihe von Ausführungsformen praktisch möglich,
ebenso auch eine Reihe verschiedener Mischungsverhältnisse zwischen bituminösen
Massen und Füllstoffen der verschiedensten Art.
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Die Erfindung ist nicht auf Dachplatten begrenzt. Die neuen Bauplatten
können auch zur Grundisolierung, zur Herstellung von Außen- und Innenwänden beispielsweise
in montierungsfertigen Häusern, für Wandbekleidungen und für andere Zwecke Anwendung
finden.