DE928039C

DE928039C - Verfahren zur Herstellung von poroesen Isoliermaterialien

Info

Publication number: DE928039C
Application number: DED3271D
Authority: DE
Inventors: Josef Schneider
Original assignee: Degussa GmbH
Current assignee: Evonik Operations GmbH
Priority date: 1940-03-24
Filing date: 1940-03-24
Publication date: 1955-05-23
Also published as: DK63269C

Description

Verfahren zur Herstellung von porösen Isoliermaterialien Die Erfindung betrifft die Herstellung von porösen Isoliermaterialien aus Faserstoffen und Bindemitteln unter Verwendung von gasabspaltenden Mitteln. Kennzeichnend für dieses Verfahren ist, daß zu anorganischen Faserstoffen, die in einer verhältnismäßig großen Wassermenge zerteilt vorliegen, Gips oder andere rasch abbindende Stoffe und Ton oder andere Aluminiumsilikate mit einem unterhalb der Schmelzpunkte der Faserstoffe liegenden Sinterungspunkt sowie ein Treibmittel zugesetzt werden. Nach dem Ausformen und Trocknen wird das Material einem Brennprozeß unterworfen.
Es ist bekannt, porige Isolierstoffe unter Verwendung von gaserzeugenden Treibmitteln herzustellen Man hat auch schon Faserstoffe, wie Mineralwolle oder Schlackenwolle, zusammen mit Bindestoffen und Treibmitteln zum Aufbau von Isolierstoffen benutzt. Dabei hat der Zusatz des Treibmittels den Zweck, die durch die Bindestoffe hervorgerufene Kontraktion wieder auszugleichen, also die Erhaltung des Rauminhalts zu gewährleisten. Es handelt sich hierbei um Bindemittel, wie Zemente, Kalk, Gips oder Wasserglas, die im wesentlichen hydraulisch erhärten.
Gegenstand der Erfindung ist nun die Herstellung von Isolierkörpern unter Benutzung von Faserstoffen, wie Schlackenwolle, bei denen zur enddung von gaserzeugenden Treibmitteln herzustellen. werden, die nicht hydraulisch, sondern durch Brennen verfestigt werden. Erfindungsgemäß setzt man zwei Bindemittel mit verschiedenen Wirkungen zu.
In Ausübung der Erfindung wird beispielsweise folgendermaßen gearbeitet: In einer genügenden Menge Wassers wird anorganisches fasriges Material, wie Schlackenwolle, Asbest od. dgl., möglichst gleichmäßig verteilt. Hierzu wird als erste Komponente zum Fixieren der Masse beispielsweise Gips oder ein ähnlich wirkender Stoff eingerührt, anschließend wird die zweite Komponente, die dem fertigen Formstück den endgültigen Halt gibt, beispielsweise Ton, gegebenenfalls auch zusammen mit dem Gips in das Wasser eingetragen und das Ganze gut homogenisiert. An Stelle von Ton können auch andere verfestigend wirkende Stoffe, wie Aluminiumsilikate, die dem Isoliermaterial in ähnlicher Weise den endgültigen Halt geben, verwendet werden, wobei deren Sinterungspunkte unterhalb der Schmelztemperaturen der Faserstoffe liegen müssen.
Dem gut homogenisierten Brei wird nun zur Erzielung poröser Formkörper ein Treibmittel zugegeben. Durch Gasabspaltung, beispielsweise aus Wasserstoffsuperoxyd oder einem Salz desselben oder anderen gasabspaltenden Stoffen, gegebenenfalls auch Hefe od. dgl., zusammen mit einem Zersetzungskatalysator,-wie Braunstein oder Körpern, die das Gastreibungsmittel auf chemischem Wege zersetzen, wie Hypochloriten, Permanganat u. dgl., wird die Masse zum Treiben gebracht. Zweckmäßigerweise wird weiterhin, um ein zu rasches Entbinden des Gases zu vermeiden, ein Mittel zugegeben, das,- wie Saponin oder ähnlich wirkende Stoffe, durch Beeinflussung der Oberflächenspannung eine Stabilisierung und eine Regelung der Blasengröße bewirkt.
Die Masse wird am besten vor dem Abbinden des Gipses oder spätestens mit Beginn .des Anziehens des Gipses ausgegossen. Werden, große Ansätze bereitet, so kann man den Beginn des Anziehens des Gipses dadurch verzögern, daß man ein abbindeverzögerndes Mittel, z. B. Leim od. dgl., zugibt. Nach dem vollständigen Abbinden des Gipses wird ausgeformt und der Körper auf seiner ursprünglichen Unterlage einer Trocknung unterworfen, beispielsweise bei einer Temperatur von. ioo bis i5o° C. Man erhält auf diese Weise ein lockeres Isoliermaterial von einem Raumgewicht von etwa o,2 bis i kg/1 und darüber. Zur weiteren und endgültigen Verfestigung derartiger Isoliersteine oder Massen wird nach der Trocknung ein Brennvorgang angeschlossen, indem die Körper auf Temperaturen von 5oo bis iood' C und mehr gebracht werden. Der gebrannte Körper kann durch Imprägnierung mit Emulsionen aus wasserabstoßenden, feuersicheren Stoffen weiterbehandelt werden. Es können, auch Lösungen 'derartiger Körper in leicht verdampfbaren, zweckmäßigerweise organischen Lösungsmitteln für die Imprägnierung zur Anwendung gelangen. Ebenso können auch Pigmente oder - auch andere flüssige Imprägnierungsmittel verwendet werden. Beispiel i 5oo cm3 Wasser werden mit 5o g Asbestwolle, i5o g Gips, i7o g feuerfestem Ton und 2o g Flußton angerührt. Nach gutem Homogenisieren erfolgt das Gastreiben durch Zugabe von 21 cm3 Chlorlauge (etwa io o/o aktives Chlor) und 3 cm3 4oo/oigem Wasserstoffperoxyd in Gegenwart von o,25 g Saponin. Die verformte Mischung wird zunächst bei 8o bis ioo° C getrocknet und hierauf bei, etwa 6ooQ C gebrannt. Man erhält einen außerordentlich stabilen porösen. Isolierkörper mit einem Raumgewicht von etwa 0,3o bis 0,35 kg/1.
Der gebrannte Isolierstein. wird mit einer Emulsion imprägniert, die folgendermaßen hergestellt wird: Zoo g Bitumen mit einem Schmelzpunkt von 35 bis 4o° C werden geschmolzen, mit einer Paste emulgiert, die aus Zoo g Ton und 150 g Wasser besteht, und nachträglich noch weiter verdünnt. Beispie12 500 cxn3 Wasser werden durch Zugabe von 50 g Schlackenwolle, 170 g Gips und Zoo g Ton zu einem homogenen Brei verrührt. Darauf erfolgt die Gasentwicklung durch Einwirkung von q. cm3 q:o%igem Wasserstoffperoxyd und 28 cm3 Chlorlauge (etwa io 1/o aktives Chlor). Die Blasenreglung erfolgt durch Zugabe von 0,3 g Saponin. Nach dem Trocknen des Formlings bei Temperaturen bis i5ö° C wird, derselbe bei etwa iooo° C einem Brennprozeß unterworfen. Der fertige Körper zeigt ein Raumgewicht von etwa 0,3 kg/1.
Nun wird der Körper mit einer Emulsion von Pech oder einer Lösung von Paraffin in einem organischen Lösungsmittel imprägniert.
Zum Unterschied von bekannten Verfahren zur Herstellung von Isolierstoffen werden, wie bereits erwähnt, mindestens zwei als Bindemittel wirkende Stoffe angewandt, z. B. Gips einerseits und Ton andererseits. Der Zusatz von Gips oder anderen rasch abbindenden Stoffen verfolgt erfindungsgemäß nur den Zweck, eine vorläufige Festlegung des Fasergutes zu bewirken, während die zweite Komponente, beispielsweise Ton, dem fertigen Formstück den endgültigen Halt geben muß. Der Sinn der Verwendung von Gips oder einem anderen schnell abbindenden Stoff liegt darin, daß bei dem nach dem Formen und Treiben durchgeführten Trocknungsvorgang der Gips im wesentlichen totgebrannt wird und durch die verfilzten Gipskriställchen der durch den Wasseraustritt aus dem Ton zu erwartende Schwund aufgehoben bzw. vermieden wird. In diesem Zustand kann der Gips nicht mehr Träger der Festigkeit des Körpers sein, so daß mit diesem Bindemittel allein es nicht möglich wäre, zusammenhaltende stabile Körper zu erzielen. Schließlich fällt dem Gips erfindungsgemäß noch eine weitere Rolle zu, indem er beim Brennen des Formkörpers als Flußmittel für den Ton wirkt und daher eine unter dem Schmelzpunkt des Fasergutes liegende Brenntemperatur für die Verfestigung des Körpers eingehalten werden kann. Der Zusatz an gastreibenden Mitteln kann bei dem neuen Verfahren, da der Trockenschwund durch den Gips aufgehoben bzw. verhindert wird, für eine echte Erhöhung der Porosität herangezogen werden. Es ist nicht erforderlich, noch Treibmittel für den Ausgleich der Sehwindung beim Trocknen aufzuwenden. Hierin kann, wenn als Treibmittel beispielsweise Wasserstoffperoxyd benutzt wird, ein wesentlicher wirtschaftlicher Vorteil liegen. Das Treibmittel erfüllt gemäß der vorliegenden Erfindung eine andere Funktion als bei einem der bekannten Verfahren, bei dem ebenfalls gasentwickelnde Stoffe verwendet werden.
Nach dem beschriebenen Verfahren erhält man einen leichten, in Zusammensetzung und Porosität jederzeit gut reproduzierbaren Isolierkörper mit befriedigender Festigkeit. Der fortschrittliche, erfinderische und wirtschaftliche Wert des Verfahrens geht aus den Einzelheiten der vorliegenden Beschreibung hervor und wird noch durch folgende Ergänzung erhärtet: Bei früheren Verfahren können die Formen frühestens nach einigen Stunden gezogen werden, da vorher die Masse, auch unter Verwendung von Zement, keine solche Stabilität erreicht hat, wie dies erfindungsgemäß bereits nach 1/.1 bis 1/z Stunde der Fall ist. Durch das neue Verfahren ist es möglich, die im technischen Betrieb in großer Anzahl eingesetzten Formen schon nach kürzester Zeit wieder benutzen zu können. Es stellt dies eine wesentlidhe Ersparnis an Formen dar, und der Fabrikationsgang kann bedeutend rascher ablaufen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Herstellung von porösen Isoliermaterialien aus Faserstoffen und Bindemitteln unter Verwendung von gasabspaltenden Mitteln, dadurch gekennzeichnet, daß anorganische Faserstoffe, wie Schlackenwolle oder Asbest, in einer verhältnismäßig großen Wassermenge zerteilt, Gips oder andere rasch abbindende Stoffe und Ton oder andere -Aluminiumsilikate mit einem unterhalb der Schmelztemperatur der Faserstoffe liegenden Sinterungspunkt zugesetzt werden, worauf die Aufschlämmung homogenisiert, nach Zugabe von gasabgebenden Stoffen, insbesondere Wasserstoffperoxyd, in Formen getrieben und nach dem Ausformen und Trocknen durch Brennen unterhalb der Schmelztemperatur des Fasermaterials endgültig verfestigt wird. a. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die fertigen Isolierkörper einer Imprägnierung unterworfen werden. Angezogene Druckschriften: Österreichische Patentschrift Nr. 151 g85.