DE943999C

DE943999C - Verfahren zum Behandeln von mit Papierschicheten versehenen Gipsstuckbauteilen

Info

Publication number: DE943999C
Application number: DEG9120A
Authority: DE
Inventors: Conrad Gerard Francoi Cavadino; Frederick Ernest Strable
Original assignee: Gyproc Products Ltd
Current assignee: BPB Investments Ltd
Priority date: 1951-08-28
Filing date: 1952-06-18
Publication date: 1956-06-07

Description

Verfahren zum Behandeln von mit Papierschichten versehenen Gipsstuckbauteilen Die Erfindung bezieht sich auf die Behandlung von Gipsstuck- oder -mörtelbauteilen, insbesondere Borten, Simsen und sonstigen Verzierungen aus Gips, und zwar zwecks Verbesserung ihrer Widerstandsfähigkeit gegenüber Feuchtigkeit. Sie betrifft auch Verfahren, durch welche die so vorbehandelten Bauteile feuersicher bzw. schwer oder nicht brennbar gemacht werden.
Gipsstuckbauteile bestehen im allgemeinen bekanntlich aus einem Kernstück aus abgebundenem Gipsstuck, welches an jeder Seite mit Papierumkleidung versehen ist. Diese schichtfärmige Papierumkleidung, welche meist aus fünf oder sechs Schichten besteht, ist von wuchtigem Aufbau bzw. besitzt eine erhebliche Stärke. Bei Verwendung auf Wänden und Decken von Gebäudeteilen sind solche Bauteile dem Einfluß von Feuchtigkeit ausgesetzt, welche von den Papierschichten aufgenommen wird. Eine derartige Feuchtigkeit schwächt die Schichten und vergrößert das Gewicht des Kerns, was zur Folge hat, daß sich die .Bauteile aus ihrer Ursprungslage heraus verformen. Wenn sie nicht besonders behandelt werden, unterliegen alle Stuckbauteile in einem gewissen Ausmaß dem Einfluß der üblichen atmosphärischen Feuchtigkeit, jedoch sind Stuckbauteile in Gebäuden, in. denen Dampf austritt und sich in der Nähe: des Daches ansammelt, besonders stark der schädlichen Auswirkung 'des Kondensats ausgesetzt.
Zweck der Erfindung ist die Schaffung,eines Behandlungsverfahrens für Gipsstuckbauteile; derart, daß sie wasserabstoßend gemacht werden, indem die Neigung der Bauteile, Feuchtigkeit aufzunehmen,, herabgesetzt wird. ' Weiterhin bezieht sich die Erfindung auf ein Behandlungsverfahren, durch das die so vorbehandelten Bauheile feuersicher gemacht werden können.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum - Behandeln von Gipsstuckbauteilen zu dem Zwecke, ihre Papierschichten widerstandsfähig gegen Feuchtigkeit zu machen, besteht aus der- ersten Verfahrensstufe, bei welchem die- Bauteilschichten mit einer Mischung getränkt werden, welche .aus einer wäßrigen Lösung eines Harnstof£-Formal.diehyd-Kun,s:tharzes und aus einem Gemisch von Silikonester und einem flüssigen chlorierten aliphatischen oder aromanschen Kohlenwasserstoff in Volumenverhältnissen zwischen 2 : i und i : i von Silikonester zum chlorierten Kohlenwasserstoff besteht, worauf die so, vorbehandelten Bauteile einer Temperatur währed einer Zeit unterworfen werden, wie'sie erforderlich ist, um das Harnstoff-Formäldehyd-Kunstharz zu härten. .
Die wäßrige Harnstoff-Formaldehyd-Kunstharz-Lösung kann einen Gehalt an Festbestandteilen im Bereich zwischen 40 und 7o Gewichtsprozent haben, obwohl zwecks Erleichterung des Tränkens bzw. Eindringens ein Festbestandteilgehalt von etwa q.8'o/o entsprechend einem spezifischen Gewicht von etwa 1,223 im allgemeinen vorgezogen wird. Der Gehalt an Festbestandteilen einer bestimmten wäßrigen Harnstoff-Formaldehyd-Kwnstharz-Lösung kann natürlich in der erforderlichen Weise durch Zusatz weiteren Wassers herabgesetzt werden. In dieser Hinsicht sei bemerkt, daß Überschußwasser in der Tränkungslösurng die Tränküngs- bzw. Eindringgeschwindigkeit in die Schichten hinein herabsetzt.
Das Volumenrverhältnis von Harnstoff-Formaldehyd-Kunstharz-Lösung, zum Gemisch Sidikonester-chlorierter Kohlenwasserstoff, das zur Anwendung kommt, bewegt sich vorteilhaft im Bereich von 6 i bis 3:1.
Gemäß einem weiteren Merkmal- der Erfindung werden die imprägnierten bzw. getränkten Bauteile mit einer wäßrigen Lösung von Ammoniümchlorid vor dem Härten übersprüht. Vorzugsweise ist diese Ammoniumchloridlösung eine gesättigte Lösung mit dem spezifischen Gewicht von 1,o72, wobei sie 3:.5 Gewichtsteile Ammoniumchlorid auf iooGewichtsteile Wasser aufweisen kann, jedoch auch eine schwächere Lösung gegebenenfalls zurr Anwendung kommen kann.
Die Verfahrensstufe des Härtens des Harnstoff-Formaldehyd-Kunstharzes wird im allgemeinen bei einer erhöhten Temperatur durchgeführt, wobei die genaue Temperatur und die Dauer des Härtungsvorgangs von dem jeweils benutzten Kunstharz abhängen. Die Härtungstemperatur und -dauet; welche für - Harnstoff-Formaldeyd-Kunstharze in Betracht kommen, sind in der einschlägigen Technik bekannt.
Gute Ergebnisse sind dadurch erzielt worden, daß ein Gemisch von o-Dichlorobenzol und Silkon@ester, beispielsweise im Volumenverhältnis von, i : z; zürAnwendung gebracht wird, obwohl andere flüssige chlorierte aliphatsche oder aromatische Kohlenwasserstoffe, beispielsweise Methylenchlord, Dichloroäthylen, Ä@thylenchlorid, Trichloräthylen, Tetrachlöräthylen, Pentachloräthan, m-Dichlorobenzol; Benzylchlorid: Benzalchlorid, Ienzotrichlorid, oder Mischungen dieser Stoffe zur Verwendung in Verbindung mit einem Silikonester brauchbar sind.

Die Behandlung von Gipsstuckbauteilen gemäß der Erfindung, um diese sowohl feuchtigkeitswiderstandsfähig als auch feuersicher zu machen, wird zweckmäßig in der folgenden Weise durchgeführt: Die Bauteile werden, nachdem sie die Trocknungsv erfahrensstufe bei ihrer-Herstellung durchlaufen haben; z Minute lang in eine Lösung eingebracht, die sich- wie folgt zusammensetzt:

i. Wäßrige Lösung von Harnstoff-Fo.rm-

- al,dehyd-Kunistharz, spezifisches. Gewicht

433 ...... .....-........... ...-3001

2. Gemisch von Silikonester und o-Di.chloro-'

benzal (i : i) . . . . . . ; . . . . . ... . . . . : . . . 571

Die getränkten Bauteile werden hinterher auf ein Fördergerät gebracht.und der nächsten Verfahrensstufe zugeführt,-bei welcher sie an beiden Seiten mit einer gesättigten wäßrigen Lösung von Ammoniumchlorid während etwa i bis 2 Minuten-übersprüht werden, wobei die Geschwindigkeit des Fördergeräts etwa 3 m/min ist, worauf sie einem Härteofen zageführt werden, in welchem sie während i Stunde bei einer Temperatur von 68° C gehärtet werden.

Stuckbauteile, welche erfindungsgemäß behandelt worden sind, weisen eine gute Feuichtigkeits-und Feuerwiderstandsfähigkeit auf. Die Feuchtigkeitswiderstandsfähigkeit wird ihnen durch das -Harnstoff-Formaldehyd-Kunstharz und außerdem, durch den: Anteil an :Silikonester des Tränkgemisches vermittelt. Die Widerstandsfähigkeit gegen Feuer wird ihnen durch das Ammonium-,chlorid vermittelt, welches bei hohen Temperaturen zerfällt -und Chlor abgibt, das ein wirksames Antibrennmittel darstellt: -Darüber hinaus dissoziiert etwas Ammoniumchlorid zu Chlorwasserstoff und Ammonium- bei den Härtetemperaturen, und die geringe Menge von Chlorwasserstoff, welche während des Härtens entsteht, wirkt als Säurekatalysator beim Härten des Kunstharzes. Ein weiterer Vorteil der Erfindung ergibt sich aufs dem Umstand, daß das Tränkungsgemisuh `selbst nicht flaminbär ist.
Erfindungsgemäß behandelte Gipsbauteile wurden zwecks Ermittlung ihrer Feuchtigkeitswiderstandsfähigkeit in der folgenden Weise behandelt: Behandelte und unbehandelte Bauteile bzw. Formlinge, je mit den Abmessungen 2 m X 2/s m X g mm, wurden Seite an Seite in gezogene oder gepreßte Metallkanäle eingebracht, -welche an der Decke einer Versuchskammer .mit einem Rauminhalt von ii ms befestigt waren, wobei die Bauteile in waagerechten Ebenen mit einer Höhe von 21/s m oberhalb des Fußbodens gehalten wurden.
Dampf wurde dann in die Kammer während einer Dauer von 3 Stunden eingelassen, und daraufhin verblieben die Bauteile in der geschlossenen Kammer während weiterer 2q. Stunden. Die Lage der Mittelpunkte der untersten Flächen der Bauteile wurde vor und nach dem Versuch ermittelt, und die nach unten gerichtete Abweichung bzw. Verformung (in .mm) infolge der Feuchtigkeitsaufnahme wurde dann bestimmt. Die folgenden Ergebnisse wurden erzielt:

Durchschnittliche

Verformung

Behandelt . . . . . . . . . . . . . . . q. mm

Unbehandelt . . . . . . . . . . . . 1a mm

Es ist ersichtlich, daß die Verformung der unbehandelten Bauteile etwa dreimal so groß ist als diejenige der erfindungsgemäß behandelten Bau: teile.
Wasseraufnahmeversuche wurden mit den erfindungsgemäß behandelten Bauteilen wie folgt ausgeführt: Die eine Fläche eines Stückes aus Gipsstuck von o,i m2 Größe wurde mit Harnstoff-Formaldehyd-Silikonester-o-Dichlorobenzol-Lösung getränkt, mit gesättigter Lösung von Ammoniumchlorid übersprüht und während i Stunde bei 68° C gehärtet. Das Gewicht des Stückes wurde nach dem Abkühlen auf Raumtemperatur festgestellt, und die behandelte Fläche des `Stückes wurde dann mit 1 1 Wasser 2o Stunden lang überdeckt, worauf das Gewicht- des Stückes wiederum bestimmt wurde. Der Gewichtsunterschied vor und nach der Wasserbehandlung, als Prozentsatz des Gewichts des unbehandelten Formlings ausgedrückt, ist ein Maß für den Prozentsatz des Wassers, welches vom Stück aufgenommen wurde. Ein behandelter Formling .mit der gleichen Fläche wurde unter den gleichen Bedingungen dem Wasser ausgesetzt, wobei die folgenden Vergleichsergebnisse erzielt wurden:

Wasseraufnahme

Unbehandelt ... .. .. ...... 1q",0°/0

Behandelt ............... 3,2%

Es ist ersichtlich, daß das unbehandelte Stück über viermal soviel Wasser wie das behandelte Stück aufnahm.
Verglieich5'bruchfestigkenten von behandelten und unbehandelten Formlingen, je in der Abmessung von 300 X q"50 X 9 mm, wurden gemäß einem Prüfverfahren gemessen, und die folgenden Ergebnisse wurden erzielt:

Bruch

Behandelt . . . . . . . . . bei 7o kg Belastung

Unbehandelt s ..... bei 55 kg Belastung

Die behandelten Formlinge hatten nach dieser Untersuchung Bruchfestigkeiten, die etwa 30% größer waren als diejenigen der unbehandelten Formlinge. , Verbrennungsuntersuchungen von erfindungsgemäß behandelten Formlingen wurden entsprechend dem Verfahren der USA.-Underwriter's Laboratories Inc., Chicago,-durchgeführt. In dieser Weise wurde das Relativzündvermögen bei Benutzung einer leuchtenden (gelben) Einheitsgasflamme finit der Höhe von 2,5 cm, bezogen auf das untere Ende eines . Versuchsstückes einer Papierschicht eines behandelten Prüflings; welcher lotrecht in der Flamme hing und gegen Zug geschützt war; ermittelt durch a) die Mindestzeit (in Sekunden) der Einwirkung der Versuchsflamme,- bevor der Prüfling Feuer fing bzw. zündete; b) die Zeitdauer (in Sekunden), während welcher der Prüfling nach Entfernung der Prüfflamme brannte; c) die Art und die Länge der Verbrennungsflamme des brennenden Prüflings; d) Erlöschen der Verbrennungsflamme: erstens aus sich heraus ohne Zug, zweitens durch Zug; e) Weißglühen: erstens nach Löschen der Verbrennungsflamme, zweitens nach Wiedereinwirkung der Versuchsflamme; f) Zustand des Prüflings nach Beendigung des Versuchs.

Die Ergebnisse des Versuchs sind in der nachfolgenden Tabelle aufgeführt, in welcher bedeutet »Unbehandelt« ein Prüfling mit einer überzogenen Papierumhüllung von 100 X 9 X 0,7 mm, »Behandelt« ein gleicher Prüfling mit einer überzogenen Papierumhüllung, der aber mit Harnstoff-Formaldehyd-Silikonester-o-Dichlorobenzol-Lösung getränkt, mit einer gesättigten Lösung von Ammoniumchlorid übersprüht und in einem Ofen während i Stunde bei 68° C wie vorstehend beschrieben gehärtet wurde:

Unbehandelt I Behandelt

a) Sofort. a Sekunden.

b) 23 Sekunden. i Sekunde.

c) Vollständig verbrannt Leichtes Flackern;

in gelber Flamme. keine richtige Flamme.

d) Nicht ausgelöscht durch Selbstlöschung

Zug. Ausgelöscht durch unmittelbar nach Ent-

scharfes Blasen. fernen der Versuchs-

flamme.

e) Glühte während 48 Se- Selbstlöschungsglühen

kunden. nur an der Stelle der

Kontaktberührung mit

der Versuchsflamme. An

derselben Stelle nach

" Wiedereinwirkung der

Versuchsflamme.

f) Zu Asche verbrannt. Verkohlt, ohne daß die

" Ursprungsgestalt ver-

lorengegangen war.

Immer noch ziemlich

fest.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zum Behandeln von mit Papierschichten versehenen Gipsstuckbauteilen, um diese widerstandsfähig gegen Feuchtigkeit zu machen, dadurch gekennzeichnet, däß die Schichten der Bauteile mit einer Mischung getränkt werden, die aus eitler wäßrigen Lösung eines Härnstoff-Formaldehyd-Kunstharzes und einem Gemisch eines Silikonesters und eines flüssigen chlorierten aliphatischen oder aromatischen Kohlenwasserstoffes, und zwar in Votumenverhältnisis.en zwischen, 2 : i und- i : r von Silikonester zu chloriertem Kohlenwasserstoff, besteht, worauf die vorbehandelten Bauteile einer Wärmewirkung während einer Zeit und bei einer Temperatur, wie dies für das Härten, des Formaldehydkunstharzes erforderlich ist;. unterworfen werden.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Festbestandteilgehalt der wäßrigen Lösung des Harnstoff-Formaldehyd-Kunststoffes im Bereich zwischen 4o °/o und 7o Gewichtsprozent liegt, während das Volumenverhältnis der wäßrigen Lösung des Harnstoff-Formaldehyd-Kunstharzes zum Gemisch Silikonester-chlorierter Kohlenwasserstoff im Bereich zwischen 6 : r und 3 : i liegt.
3. Verfahren nach. Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bauteile nach dem Tränken und vor dem Härten mit einer wäßrigen Lösung von Ammoniumchlorid übersprüht werden.
4. Verfahren nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der chlorierte Kohlenwasserstoff, welcher mit dem Silikonester vermischt wird, o-Dichlörobenzol ist. Angezogene Druckschriften:. »Tonin:düstri@e-Zeitung« Nr. 75, 1951, S. 395.